[發(fā)明專利]一種集中參數(shù)環(huán)行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810105082.4
• 申請(qǐng)日: 2018-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108183297B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪曉光;劉水平;肖宇;張麗君;劉曜銘;劉天民;劉源;李民慶;李冠亞;朱廷學(xué);鄧德琪;艾萬(wàn)森;陳良;謝海巖;梁迪飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P1/387
• 分類號(hào): H01P1/387
• 代理公司: 51203 電子科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 閆樹(shù)平

本發(fā)明涉及微波、環(huán)行器技術(shù)，具體涉及到一種集中參數(shù)環(huán)行器。本發(fā)明通過(guò)在弧線中心導(dǎo)體開(kāi)槽的設(shè)計(jì)，增加了電感耦合，從而使得環(huán)形器的阻抗虛部部分變小，從而可以較好的做到阻抗匹配，展寬帶寬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微波、環(huán)行器技術(shù)，具體涉及到一種集中參數(shù)環(huán)行器。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)的發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，小型化越來(lái)越成為現(xiàn)代化產(chǎn)品的流行趨勢(shì)。但是，由帶線環(huán)行器理論可知，結(jié)環(huán)行器的鐵氧體圓盤半徑R與波長(zhǎng)λ成正比，這就意味著頻率越低，鐵氧體圓盤半徑R越大，帶線結(jié)環(huán)行器的尺寸也就越大，重量越重。因此，為了減小結(jié)環(huán)行器的體積，發(fā)展了集中參數(shù)環(huán)行器。

但是，目前的集中參數(shù)環(huán)行器為磁耦合或電耦合，由于他們的阻抗虛部部分比較大，所以不容易做到阻抗匹配，進(jìn)而使帶寬不能夠做到很寬。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述存在問(wèn)題或缺陷，為解決傳統(tǒng)的集中參數(shù)環(huán)行器帶寬不夠?qū)挼膯?wèn)題，本發(fā)明提供了一種集中參數(shù)環(huán)行器，增加了電感耦合，以實(shí)現(xiàn)更寬的帶寬。

該集中參數(shù)環(huán)行器為填充介質(zhì)、中心導(dǎo)體和鐵氧體圓盤三個(gè)部分組成的六邊體結(jié)構(gòu)。

鐵氧體圓盤為上下表面平行的兩層，由中心導(dǎo)體隔開(kāi)，中心導(dǎo)體的上表面與上層鐵氧體圓盤的下表面貼合，中心導(dǎo)體的下表面與下層鐵氧體圓盤的上表面貼合，中心導(dǎo)體的上下表面都與鐵氧體圓盤的上表面平行。

中心導(dǎo)體由互成120度的三個(gè)部分組成，各自對(duì)應(yīng)環(huán)行器的三個(gè)端口，每一部分包括一個(gè)寬中心導(dǎo)體、兩個(gè)窄中心導(dǎo)體和兩個(gè)弧線中心導(dǎo)體。

從端口處往中心結(jié)部分依次為，寬中心導(dǎo)體、窄中心導(dǎo)體和弧線中心導(dǎo)體。寬中心導(dǎo)體一端為環(huán)行器端口部分，另一端與空間平行的兩個(gè)窄中心導(dǎo)體相連接，兩個(gè)弧線中心導(dǎo)體與兩個(gè)窄中心導(dǎo)體分別對(duì)應(yīng)連接。寬中心導(dǎo)體的左側(cè)面與窄中心導(dǎo)體的左側(cè)面共面，寬中心導(dǎo)體的右側(cè)面與另一條窄中心導(dǎo)體的右側(cè)面共面，寬中心導(dǎo)體與窄中心導(dǎo)體均為長(zhǎng)方體；弧線中心導(dǎo)體上下表面平行，且與窄中心導(dǎo)體厚度一致并相切連接。

每個(gè)端口寬中心導(dǎo)體的上表面與其中一條窄中心導(dǎo)體、弧線中心導(dǎo)體的上表面共面，其下表面與另一條窄中心導(dǎo)體、弧線中心導(dǎo)體的下表面共面。

每個(gè)端口的弧線中心導(dǎo)體與其他兩個(gè)端口對(duì)應(yīng)不共面的弧線中心導(dǎo)體通過(guò)金屬圓柱連接，以實(shí)現(xiàn)電耦合，最終使得中心導(dǎo)體的三個(gè)組成部分分別與其他兩個(gè)端口對(duì)應(yīng)的組成部分關(guān)于Z軸成120度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱。進(jìn)一步的，所述金屬圓柱與中心導(dǎo)體同質(zhì)。

所述弧線中心導(dǎo)體沿其弧度中心線，設(shè)有一個(gè)完全穿透的槽；槽的物理中心位于弧度中心線上，且兩者的圓心為同一圓心；通過(guò)控制槽的大小來(lái)進(jìn)行阻抗匹配，一旦阻抗匹配接近達(dá)到理想狀況，就會(huì)展寬工作帶寬，開(kāi)槽同時(shí)可以改變中心導(dǎo)體的內(nèi)部容感結(jié)構(gòu)，從而加強(qiáng)導(dǎo)體的互感耦合性。

本發(fā)明通過(guò)在弧線中心導(dǎo)體開(kāi)槽的設(shè)計(jì)，增加了電感耦合，從而使得環(huán)行器的阻抗虛部部分變小，從而可以較好的做到阻抗匹配，展寬帶寬。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例的未開(kāi)槽前的集中參數(shù)環(huán)行器的俯視圖；

圖2為實(shí)施例的開(kāi)槽后的集中參數(shù)環(huán)行器的俯視圖；

圖3為實(shí)施例的開(kāi)槽后的集中參數(shù)環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實(shí)施例的未開(kāi)槽前的集中參數(shù)環(huán)行器的S參數(shù)仿真結(jié)果；

圖5為實(shí)施例的未開(kāi)槽前的集中參數(shù)環(huán)行器的Smith圓圖仿真結(jié)果；

圖6為實(shí)施例的開(kāi)槽后的集中參數(shù)環(huán)行器的S參數(shù)仿真結(jié)果；

圖7為實(shí)施例的開(kāi)槽后的集中參數(shù)環(huán)行器的Smith圓圖仿真結(jié)果；

附圖標(biāo)記：1-填充介質(zhì)，2-鐵氧體圓盤，3-寬中心導(dǎo)體，4-窄中心導(dǎo)體，5-弧線中心導(dǎo)體，6-槽。