专利名称：X-波段高功率波导结环形器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种X波段高功率波导结环形器，可实现微波信号的旋转。
背景技术：
结型波导环形器就是在三条成120°的传输线交汇处形成的结内放置铁氧体，并由三个传输线与之相耦合，广泛用于小型化、雷达、微波集成电路中。但在现有技术中，人们常见的有微带、带状线、集总元件等环形器在X波段存在承受功率低、扩展频带难等问题，而本技术提出的波导结环形器可以达到满波段带宽，还能承受IOKW的功率容量。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种宽频带、高功率的波导结环形器。本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现一种X波段高功率波导结环形器，其特征在于所述环形器包括环形器上腔(1)、环形器下腔(2)、3个法兰盘(4、5、6)、第一永磁体(10)、第二永磁体(19)，第一铁氧体(15)、第二铁氧体(16)，聚四氟乙烯介质材料(18)， 其中，上腔(1)和下腔(2)都是“Y”型形状。其中该环形器上腔(1)与环形器下腔(2)结构互为对称，并通过螺钉相连；该环形器上腔(1)的外部中心部分具有第一凸台(3)，内部具有第一匹配台阶；该环形器下腔(2)的外部中心部分具有第二凸台(14)，内部具有第二匹配台阶(12)； 所述第一永磁体(10)紧贴于所述第一凸台(3)，所述第一铁氧体(15)紧贴于所述第一匹配台阶(11)，所述第二永磁体(19)紧贴于所述第二凸台(14)，所述第二铁氧体(16)紧贴于所述第二匹配台阶(12)；所述第一和第二铁氧体(15、16)均存放于聚四氟乙烯介质材料(18) 中；上腔(1)和下腔(2)组合在一起形成的3个端口均选用一个法兰盘(4、5、6)来分别与外部器件相连。优选的，所述法兰盘(4、5、6)中放置有橡胶密封圈(7)； 优选的，所述上腔(1)和下腔(2)的材料均采用高镁合金；优选的，所述第一和第二永磁体(10、19)的物理参数均相同；优选的，所述第一和第二铁氧体(15、16)均为圆形；优选的，所述上腔(1)的周边有多个第一螺孔(8)，所述下腔(2)的周边对应有多个第二螺孔(13)；优选的，所述第一螺孔(8)和所述第二螺孔(13)均有21颗。
图1示出了该环形器外部结构；图2示出了该环形器对称剖面结构；图3示出了该环形器上腔外部及内部结构；图4示出了该环形器下腔外部及内部结构。
具体实施方式
如图1所示，所述环形器包括环形器上腔1，环形器下腔2，3个法兰盘4、5、6，2片永磁体10、19，2片铁氧体15、16，一个聚四氟乙烯介质材料18，其中，上腔1和下腔2都是“Y”型形状。其中该环形器上腔1与环形器下腔2结构互为对称，并通过螺钉相连；该环形器上腔1的外部中心部分具有凸台3，内部具有匹配台阶11 ；该环形器下腔2的外部中心部分具有凸台14，内部具有匹配台阶12 ；永磁体10紧贴于凸台3，铁氧体15紧贴于匹配台阶11，永磁体19紧贴于凸台14，铁氧体16紧贴于匹配台阶12 ；该环形器中凸台的作用是存放永磁体，为器件提供恒稳磁场Htl ；铁氧体15、16存放于聚四氟乙烯介质材料18中，避免功率过高被烧毁；上腔1和下腔2组合在一起形成的3个端口 A、B、C均选用法兰盘4、5、6来分别与外部器件相连；所述法兰盘4、5、6中放置有橡胶密封圈7。优选的，所述上腔1和下腔2的材料均采用高镁合金；优选的，所述永磁体10、19的物理参数均相同；优选的，所述铁氧体15、16均为圆形；优选的，所述上腔1的周边有多个螺孔8，所述下腔2周边对应有多个螺孔13，例如螺孔8和螺孔13均有21颗。工作原理在该环形器传输线交汇处形成的区域内放置圆形铁氧体15、16材料，当未加磁化场时，该环形器相当于一个普通介质谐振腔；当在轴向加上磁化场时，调节外加偏磁场(即调节永磁体10、19的大小)，由于铁氧体10、19具有各向异性特点，对左旋磁场和右旋磁场就呈现出不同的磁导率，可实现微波信号的旋转。假设波由端口 A输入，当铁氧体尺寸一定和外加恒稳磁场Htl值时，输入波会产生旋转30°从端口 B (端口 C)输出，这时则可以场型波节点正处于C端口(B端口)的位置，故C端口(B端口)为隔离，以此类推，可以实现微波信号按照端口 A —B —C —A(A-C-B-A)的方向环行，根据此原理，用户能实现所需信号。该环形器承受的最大功率容量取决于结本身功率容量，即取决于铁氧体10、19的相应参数。
权利要求1.一种X波段高功率波导结环形器，其特征在于所述环形器包括环形器上腔(1)、 环形器下腔(2)、3个法兰盘(4、5、6)、第一永磁体(10)、第二永磁体(19)，第一铁氧体 (15)、第二铁氧体(16)，聚四氟乙烯介质材料(18)，其中，上腔(1)和下腔(2)都是“Y”型形状；该环形器上腔(1)与环形器下腔(2)结构互为对称，并通过螺钉相连；该环形器上腔(1)的外部中心部分具有第一凸台(3)，内部具有第一匹配台阶(11);该环形器下腔(2)的外部中心部分具有第二凸台(14)，内部具有第二匹配台阶(12);所述第一永磁体(10)紧贴于所述第一凸台(3)，所述第一铁氧体(15)紧贴于所述第一匹配台阶 (11 )，所述第二永磁体(19)紧贴于所述第二凸台(14)，所述第二铁氧体(16)紧贴于所述第二匹配台阶(12);所述第一和第二铁氧体(15、16)均存放于聚四氟乙烯介质材料(18)中； 上腔(1)和下腔(2)组合在一起形成的3个端口均选用一个法兰盘(4、5、6)来分别与外部器件相连。
2.如权利要求1所述的环形器，其特征在于所述法兰盘(4、5、6)中放置有橡胶密封圈(7)。
3.如权利要求1或2所述的环形器，其特征在于所述第一和第二永磁体(10、19)的物理参数均相同。
4.如权利要求1或2所述的环形器，其特征在于所述第一和第二铁氧体(15、16)均为圆形。
5.如权利要求1或2所述的环形器，其特征在于所述上腔(1)的周边有多个第一螺孔(8)，所述下腔(2)的周边对应有多个第二螺孔(13)。
6.如权利要求1或2所述的环形器，其特征在于所述上腔(1)和下腔(2)的材料均采用尚镜合金。
专利摘要本实用新型涉及一种X波段高功率波导结环形器，其包括包括环形器上腔、环形器下腔、法兰盘、永磁体、铁氧体、聚四氟乙烯介质材料，其中，上腔和下腔都是“Y”型形状。可实现微波信号的旋转。
文档编号H01P1/39GK202333102SQ20112042957
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者不公告发明人 申请人:成都信息工程学院