[發(fā)明專利]一種平板結(jié)構(gòu)剩磁鐵氧體移相器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911049693.2
• 申請(qǐng)日: 2019-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110783667B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧廣健;黃文華;李佳偉;邵浩;巴濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北核技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): H01P1/19
• 分類號(hào): H01P1/19;H01Q3/30
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂(lè)

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種平板結(jié)構(gòu)剩磁鐵氧體移相器，其主要技術(shù)特點(diǎn)是：平板結(jié)構(gòu)剩磁鐵氧體移相器由位于波導(dǎo)腔體內(nèi)平行于波導(dǎo)窄邊對(duì)稱放置的兩片反向磁化的鐵氧體平板、位于波導(dǎo)中央的加載介質(zhì)以及平行于波導(dǎo)寬邊位于波導(dǎo)腔體上下兩側(cè)內(nèi)表面金屬化的磁軛構(gòu)成。本申請(qǐng)能夠有效提高剩磁鐵氧體移相器的最大移相量，降低插入損耗，減小移相器縱向長(zhǎng)度，可解決單環(huán)鐵氧體移相器加載介質(zhì)難以加工裝配的問(wèn)題，并且與雙環(huán)鐵氧體移相器相比成本和復(fù)雜度有效降低。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于移相器領(lǐng)域，涉及一種剩磁鐵氧體移相器。

背景技術(shù)

移相器是相控陣天線中的關(guān)鍵器件，移相器在材料上分類，包括鐵氧體移相器、鐵電介質(zhì)移相器、半導(dǎo)體移相器以及MEMS移相器等。對(duì)于高功率應(yīng)用場(chǎng)合，多采用鐵氧體移相器，其具有可靠性高插入損耗低和功率容量大的優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)有的剩磁鐵氧體移相器，在波導(dǎo)中加入鐵氧體磁環(huán)，并在磁環(huán)中間穿入激勵(lì)線。外部驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)激勵(lì)線輸入電流，提供偏置磁場(chǎng)，控制激勵(lì)電流的大小使鐵氧體工作于不同的剩磁態(tài)，從而改變波導(dǎo)內(nèi)的傳播常數(shù)，實(shí)現(xiàn)移相功能。根據(jù)鐵氧體磁環(huán)數(shù)量的差別，分為單環(huán)與雙環(huán)鐵氧體移相器，其內(nèi)部截面圖見(jiàn)圖1、圖2。

圖1所示為單環(huán)鐵氧體移相器，鐵氧體環(huán)位于波導(dǎo)中央，在鐵氧體環(huán)內(nèi)部插入加載介質(zhì)，提高移相器的最大移相量。但對(duì)此結(jié)構(gòu)而言，加工裝配是一個(gè)難題，燒結(jié)出的鐵氧體環(huán)難以與加載介質(zhì)完全貼合，鐵氧體環(huán)與加載介質(zhì)之間的縫隙將會(huì)影響移相器的性能，同時(shí)制約移相器的功率容量。圖2所示為雙環(huán)鐵氧體移相器，采用兩個(gè)鐵氧體環(huán)，將加載介質(zhì)放于波導(dǎo)中央，可解決單環(huán)移相器加工裝配的難題。但由于采用兩個(gè)鐵氧體環(huán)，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路數(shù)量也將成倍增加，增大了系統(tǒng)的成本及復(fù)雜度。

綜上，為降低系統(tǒng)成本及復(fù)雜度，宜采用單環(huán)鐵氧體移相器，但單環(huán)移相器存在加工裝配上的難題，在實(shí)際應(yīng)用中常常去掉加載介質(zhì)，此時(shí)又將引起移相器最大移相量減小，損耗增大，縱向長(zhǎng)度變長(zhǎng)的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N平板結(jié)構(gòu)剩磁鐵氧體移相器，能夠有效提高剩磁鐵氧體移相器的最大移相量，降低插入損耗，減小移相器縱向長(zhǎng)度，可解決單環(huán)鐵氧體移相器加載介質(zhì)難以加工裝配的問(wèn)題，并且與雙環(huán)鐵氧體移相器相比成本和復(fù)雜度有效降低。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本申請(qǐng)?zhí)岢龅姆桨溉缦拢?/p>

該平板結(jié)構(gòu)剩磁鐵氧體移相器，其特征在于，包括：

波導(dǎo)腔體；

兩片鐵氧體平板，磁化方向相反，整體位于所述波導(dǎo)腔體的移相段部分，平行于波導(dǎo)高度方向，并關(guān)于波導(dǎo)腔體軸線對(duì)稱放置；

加載介質(zhì)，位于所述波導(dǎo)腔體移相段部分的中央，平行于波導(dǎo)高度方向，加載介質(zhì)的左右兩側(cè)分別與所述兩片鐵氧體平板緊貼；

以及兩片磁軛，位于波導(dǎo)腔體移相段部分的上下兩側(cè)，平行于波導(dǎo)寬度方向，與所述兩片鐵氧體平板構(gòu)成閉合磁環(huán)，并與加載介質(zhì)上下兩端緊貼。

基于以上方案，本發(fā)明還進(jìn)一步作了如下優(yōu)化：

可選地，該移相器還包括兩塊匹配陶瓷，分別位于波導(dǎo)腔體的前后段中央，與所述兩片鐵氧體平板以及加載介質(zhì)的長(zhǎng)度方向(也即波導(dǎo)傳輸方向)兩端相接，用于實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

可選地，上述波導(dǎo)腔體在傳輸方向位于中間的移相段部分的長(zhǎng)度與鐵氧體平板相同，采用與標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)尺寸相比寬度壓縮的矩形波導(dǎo)，以避免激勵(lì)高次模式，在傳輸方向的前后段部分，采用標(biāo)準(zhǔn)波導(dǎo)，以便于集成測(cè)試。

可選地，上述波導(dǎo)腔體整體采用蓋板封裝結(jié)構(gòu)。

可選地，上述磁軛內(nèi)表面金屬化。