[發明專利]波導隔離器及其控制方法

在審

• 申請號: 202010440334.6
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111816965A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王卓遠;安鵬;鄭德春;孔中華;馮磊
• 申請（專利權）人: 寧波工程學院;浙江大學
• 主分類號: H01P1/36
• 分類號: H01P1/36
• 代理公司: 浙江素豪律師事務所 33248
• 代理人: 徐芙姍

本發明公開了一種波導隔離器及其控制方法，涉及電磁應用的技術領域，能夠解決現有波導隔離器結構復雜、工作帶寬有限的問題。所述波導隔離器包括：作為內芯的金屬線，用于通以直流電；圍繞所述金屬線分布的介質層，由對微波低損耗或者無損耗的材料形成；圍繞所述介質層分布的鐵氧體層。

技術領域

本發明涉及電磁應用技術領域，尤其是涉及一種波導隔離器及其控制方法。

背景技術

波導隔離器又稱微波隔離器，一直是近年來的研究熱點。體積小、高隔離的波導隔離器在高性能通信系統中扮演者非常重要的角色。在通信系統中，高性能的波導隔離器是不可或缺的器件，尤其是在兩級功率器件之間，加入波導隔離器可以保護信號傳輸時前反向隔離以保護前級電路。但是現有的波導隔離器的結構復雜、工作帶寬有限，而現在的通信系統對波導隔離器的工作帶寬提出了更高的要求。現有軸隔離器結構復雜笨重，需要單獨的永磁鐵或電磁鐵，對信號衰減較大。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種波導隔離器及其控制方法，以解決現有波導隔離器結構復雜、工作帶寬有限的問題。

本發明為解決上述問題提供了一種波導隔離器，所述波導隔離器包括：作為內芯的金屬線，用于通以直流電；圍繞所述金屬線分布的介質層，由對微波低損耗或者無損耗的材料形成；圍繞所述介質層分布的鐵氧體層。

優選地，所述的波導隔離器，還包括：金屬材料層，包裹在所述鐵氧體層的遠離所述金屬線的外表面上。

進一步地，所述鐵氧體層為磁光材料制成。

進一步地，所述鐵氧體層的材料為旋磁材料或者旋電材料。

進一步地，所述鐵氧體層的材料為釔鐵石榴石。

可選地，所述介質層和所述鐵氧體層呈圓筒狀，且圍繞作為內芯的金屬線同軸心設置。

可選地，所述介質層為空氣層。

可選地，所述介質層的厚度為0.2cm-3cm。

可選地，所述介質層的厚度為0.1cm-6cm，所述鐵氧體層的厚度為0.2cm-6cm，所述金屬線的半徑為0.05cm-0.2cm。

本發明還提供一種上述波導隔離器的控制方法，包括：

通過調節所述金屬線上的電流方向控制微波的單向傳播方向；

通過調節所述金屬線上的電流大小控制磁場強度，以此來調控所述波導隔離器的工作頻段。

與現有技術相比，本發明的波導隔離器將作為內芯的金屬線通直流電，產生環形閉合磁場，該磁場作用于鐵氧體層，激發磁光效應，調節介質層的材料和厚度，可以實現寬頻帶的隔離效果。本發明的波導隔離器結構簡單、便于實現，體積小，便于集成，信號傳輸效率高。

附圖說明

附圖用來提供對本發明技術方案的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本申請的實施例一起用于解釋本發明的技術方案，并不構成對本發明技術方案的限制。

圖1a為本發明實施例提供的一種波導隔離器的結構示意圖；

圖1b為本發明實施例提供的一種波導隔離器的截面示意圖；

圖2為本發明實施例提供的另一種波導隔離器的截面示意圖；

圖3為本發明實施例提供的一種結構尺寸的波導隔離器的能帶圖；

圖4為根據圖3的結構尺寸的波導隔離器的色散曲線圖；

圖5為在圖3的波導隔離器的基礎上增大空氣層厚度的波導隔離器的色散曲線圖；

圖6為另一結構尺寸的波導隔離器的色散曲線圖；