专利名称：三端口波导结型环行器/隔离器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及波导环行器/隔离器，尤其涉及一种具有矩形变换器的三端口波 导结型环行器/隔离器。
背景技术：
典型的金属机构波导结型环行器或隔离器，结构中心包含三个相交的共面波导， 形成一个波导结，一个三棱体形状的铁氧体块被安置于波导结中心和变换器的上方，并由 两片恒磁铁提供偏置截面磁场。变换器用于匹配波导与铁氧体化的阻抗匹配，在最典型的波导环行器/隔离器 中，变换器按铁氧体的形状被做成圆柱或者三角形，用在波导结型环形器/隔离器中，以便 获得从波导段到铁氧体环行结的最佳匹配。在理想的环行器中，对于各个端口结合其插损和隔离度应具有相同的回损。然而， 实际的环行器因/隔离器各个端口规定的要求而其机械结构尺寸的不对称所产生的电磁 性能是不对称的。同时，因元件装配及元件公差而引起的不对称也不可忽略，因此，最现实 的设计要求是在器件组合后调试以达到合格的性能。通常，电介质及金属调试件就被粘贴 到环行器的波导段进行电性能调试，这项调试需要修正设计误差，补偿各端口由不同结构 及铁氧体偏位所形成的机械非对称，在大规模生产中调试既费时，又占用成本。波导结型环行器/隔离器的壳体通常被做成上半和下半部，装入铁氧体、变换器 等元件后，将两半壳体组合装配成波导环行器/隔离器。然而，为使波导结型环行器/隔离 器良好组装，需要对两半壳体进行各自的机械端面、组合装配工艺设计及精确的尺寸控制， 有时为精度考虑需要在组装后做额外的机加工。为了解决上述拼合波导结型环行器/隔离 器的设计缺陷，目前许多波导环行器/隔离器采用单件壳体设计以降低机加工成本和组装 成本。然而，因单件壳体设计的加工局限，匹配变换器在3个端口结的非对称形状，就要单 独加工变换器并用低损耗的粘合剂粘贴到单件壳体中。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种低成本、易于精确加工 的具有矩形变换器的三端口波导结型环行器/隔离器。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现三端口波导结型环行器/隔离器，特点是包括具有多端口的单件壳体，相对于端 口具有非对称形状变换器的波导结，铁氧体元件置于变换器上，铁氧体元件对于波导结的 各端口为对称状。进一步地，上述的三端口波导结型环行器/隔离器，其中，所述单件壳体的波导结 端口开口边加工有变换器；所述变换器呈矩形。更进一步地，上述的三端口波导结型环行器/隔离器，其中，所述单件壳体具有多 端口，其中一个端口由变换器延伸到终端口匹配吸收体负载，在变换器上从铁氧化元件到吸收体负载匹配阻抗，变换器对于相应端口非对称，铁氧体元件对于相应端口对称。[0011 ] 再进一步地，上述的三端口波导结型环行器/隔离器，其中，所述铁氧体元件通过抽屉状的导块定位安装在变换器上，导块沿变换器延伸可直线移动。再进一步地，上述的三端口波导结型环行器/隔离器，其中，所述导块上置有容纳 铁氧体元件和/或吸收体负载的凹槽，铁氧体元件和/或吸收体负载嵌入于导块上相应的 凹槽内，所述导块以抽屉状结构定位于变换器上。所述导块的材质为低介电常数的材料；所 述低介电常数的材料为聚四氟乙烯。本实用新型技术方案的实质性特点和进步主要体现在本实用新型波导结型环形器/隔离器具有相对于结型3个端口非对称的矩形变换 器，变换器作为波导结型环行器/隔离器的单件壳体部分易于加工，显著降低了波导结型 环形器/隔离器的材料加工成本和生产制造成本。以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明
图1 本实用新型波导结型环行器的立体结构示意图；图2 图1的单件壳体剖视示意图；图3 本实用新型的剖视示意图；图4 :图3中铁氧体元件和吸收体负载与导块的分解示意图。图中各附图标记的含义见下表附图 标记含义附图 标记含义附图 标记含义40单件壳体41变换器42铁氧体元件43吸收体负载44调试元件45单件壳体剖面46导块具体实施方式
具有矩形变换器的三端口波导结型环行器/隔离器，具有多端口的单件壳体，相 对于端口具有非对称形状变换器的波导结，铁氧体元件置于变换器上，铁氧体元件对于波 导结的各端口为对称状。如图1所示，波导结型环形器或隔离器的壳体做成单件壳体40，单件壳体40为单 件体制成，变换器41作为壳体一部分一起加工，对于环行器或者隔离器的端口而言，变换 器41在单件壳体40中被加工成非对称，而对应相应端口，铁氧体元件42以对称形式加工 (用CNC机床)。另外，壳体是一个组合体，在这个单件壳体中，相对铁氧体元件形状，变换 器41是非对称形状，这说明有关端口的对称意味着变换器41或铁氧体元件42的顶点或角 与端口对齐，而非对称则相反。4[0024]如图2所示，单件壳体剖面45，变换器41呈矩形，作为单件壳体的一部分以一边开 口做机加工(或其他方法)，此外，变换器可延伸到第3端口的末端。如图3所示，三角形铁氧体元件42装在作为单件壳体40 —部分的变换器41上面。 吸收体负载43 (为吸收微波功率，从而使环行器变为隔离器)也装在变换器41上，以使铁 氧体元件42到吸收体负载43的阻抗匹配能在变换器41上完成，虽然变换器41的形状相 对铁氧体元件42形状是非对称的，而且对3个端口也不对称，仍可由电磁场模拟仿真进行 元件优化，如导流墙结构，铁氧体元件42尺寸、变换器41尺寸、调试元件44位置和尺寸的 改进，以获得良好的电性能参数。由于变换器41可在单件壳体内加工，保持了单件壳体的 优势。单件壳体40具有多端口，其中一个端口由变换器延伸到终端口匹配吸收体负载，在 变换器41上从铁氧化元件42到吸收体负载43进行匹配阻抗，变换器41对于相应端口非 对称，铁氧体元件42对于相应端口对称。图4示意了铁氧体元件42通过类似抽屉状导块46在单件壳体40中准确定位，导 块46用低介电常数材料制成，如聚四氟乙烯或者同类材料，导块46沿变换器延伸可直线移 动，导块46加工有用于容纳铁氧体元件42和/或吸收体负载43的凹槽结构，铁氧体元件 42和/或吸收体负载43嵌入于导块46上相应的凹槽内，导块46以抽屉状结构定位于变换 器41上。在生产过程中，一旦导块46定位，铁氧体元件42也定位到理想的位置，导块46 沿延伸到端口的变换器移到其在单件壳体中定位。上述微波隔离器或环行器的新颖结构设计，其变换器以非对称形式对应各端口， 而铁氧体元件以对称形式对应相应端口。上述微波波导结型隔离器或环行器的制造组装方法，首先，提供一个多端口(如 3端口)的单件壳体40，然后，在单件壳体40中加工相对于端口具有非对称形状的变换器 41 ；继而，加工对应端口具有对称状的铁氧体元件42。在单件壳体40内加工一个变换器41 而其对于壳体相应端口具有非对称形状，也限定加工的铁氧体元件42对于相应端口具有 对称形状。铁氧体元件42 (如三角形，顶角对应3个端口)而变换器41 (如矩形，顶角不指 向端口)可在单件壳体内加工。对于隔离器，导块46用于铁氧体元件42和/或吸收体负 载43定位。铁氧体元件42可以有不同的形状，如圆片或三棱体。同样，变换器41也不一 定加工为矩形。综上所述，本实用新型波导结型环形器和隔离器具有相对于结型3个端口非对称 的矩形变换器，变换器作为波导结型环行器或隔离器的单件壳体部分可易于加工，显著降 低了波导结型环形器和隔离器的材料加工成本和生产制造成本。需要理解到的是以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些 改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于包括具有多端口的单件壳体，相对于 端口具有非对称形状变换器的波导结，铁氧体元件置于变换器上，铁氧体元件对于波导结 的各端口为对称状。
2.根据权利要求1所述的三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于所述单件壳 体的波导结端口开口边加工有变换器。
3.根据权利要求2所述的三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于所述变换器呈矩形。
4.根据权利要求1所述的三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于所述单件壳 体具有多端口，其中一个端口由变换器延伸到终端口匹配吸收体负载，在变换器上从铁氧 化元件到吸收体负载匹配阻抗，变换器对于相应端口非对称，铁氧体元件对于相应端口对 称。
5.根据权利要求1所述的三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于所述铁氧体 元件通过抽屉状的导块定位安装在变换器上。
6.根据权利要求5所述的三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于所述导块上 置有容纳铁氧体元件和/或吸收体负载的凹槽，铁氧体元件和/或吸收体负载嵌入于导块 上相应的凹槽内，所述导块以抽屉状结构定位于变换器上。
7.根据权利要求1所述的三端口波导结型环行器/隔离器，其特征在于所述导块的 材质为低介电常数的聚四氟乙烯材料。
专利摘要本实用新型提供一种三端口波导结型环行器/隔离器，具有多端口的单件壳体，相对于端口具有非对称形状变换器的波导结，铁氧体元件置于变换器上，铁氧体元件对于波导结的各端口为对称状。该波导结型环形器/隔离器具有相对于结型3个端口非对称的矩形变换器，变换器作为波导结型环行器/隔离器的单件壳体组成部分易于整体加工，显著降低了波导结型环形器/隔离器的材料加工成本和生产制造成本。
文档编号H01P1/36GK201829597SQ201020282749
公开日2011年5月11日 申请日期2010年8月5日 优先权日2010年8月5日
发明者帕米特·S·恰瓦洛, 潘永基 申请人:世达普(苏州)通信设备有限公司, 加拿大世达普通信设备有限公司