一种波导环形器的制作方法

本发明属于电子通讯技术领域，特别是涉及一种便于加工的新型低成本波导环形器。

背景技术：

环形器是一种三端口非互易性的器件，具有单向传输高频信号能量的特性。环形器广泛的运用于通信基站系统，雷达系统等。在这些系统中主要作用是作为收发隔离、功率放大器和低噪声放大器输入输出隔离以及去耦等，从而达到保护系统提高系统稳定性和可靠性的目的。随着目前移动通信全球化的发展以及5G通信高频率频谱的确定，环形器特别是高频的波导环形器需求量会越来越多。另外随着通信基站系统集成度越来越高，在更多的场合需要直接将波导的环形器集成到波导前端的双工器中。对波导环形器的可大规模生产性、低成本、可集成性方面的要求也越来越高。

目前常用的波导双工器设计如图1所示，该结构是一个对称结构，在波导Y形结处的波导上下面各加工一个三角形的凸台，在上下凸台上各安装一块三角形的铁氧体，整个结构呈中间对称。在实际的加工生产过程中也是从波导的窄边剖分开，整个环形器包括两个对称的腔体，两块铁氧体和两块旋磁所需要的磁钢。因而成本相对较高。且不容易集成到波导双工器中，因为如果该结构的环形器集成在波导双工器中，就将会使得波导双工器变为两个腔体，而不是通常所用的一个腔体和一个盖板的结构，如此一来就会极大的增加波导双工器的成本。

技术实现要素：

本发明目的在于针对现有波导环形器成本高，加工困难的缺陷，提供一种结构简单、加工方便的新型低成本波导环形器。

本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种波导环形器，包括Y形波导双工器，其特征在于：所述Y形波导双工器的腔体内设置有两个层叠在一起的三角形凸台，两个三角形的中心都与Y形波导双工器的腔体内Y结中心重合，下方三角形凸台的边长长度大于上方三角形凸台的边长长度，两个三角形凸台的三个角分别指向所述Y形波导双工器三个端口；所述上方三角形中心上部设置有铁氧体块，所述铁氧体块上方设置有磁钢。

所述铁氧体块可以为圆形或三角形。

其进一步特征在于：所述波导环形器包括波导环形器体和盖板，所述波导环形器体内加工有空腔，所述盖板和波导环形器体相配合形成Y形波导双工器的腔体；所述铁氧体块和盖板之间垫有PTFE，所述盖板上设置有用于安装磁钢的磁钢安装孔。

为了安装简便稳固，两个所述三角形凸台、铁氧体块和PTFE层叠的厚度相对于所述波导环形器体内空腔高度为正公差。

本发明波导环形器采用非对称结构，只需要一个腔体，一个盖板，一块铁氧体，一块PTFE和一块磁钢。因此相比于现有技术的波导环形器，成本低，很方便集成于波导双工器中。

附图说明

图 1 为现有波导环形器结构示意图。

图 2 为本发明腔体内部结构示意图。

图 3 为本发明装配结构三维示意图。

具体实施方式

一种波导环形器是一个波导Y结形式的环形器。如图2是其腔体内部结构，共有三个端口。腔体内具有第一三角形凸台1，第二三角形凸台2；第一三角形凸台1和第三角形的凸台2都加工在波导腔体底面上，两个三角形凸台的中心都和波导Y结中心重合，其中第一三角形凸台1的面积大于第二三角形凸台2的面积，由于这两个三角形凸台的存在，整个环形器频率响应曲线满足二阶切比雪夫响应曲线，有较宽的工作带宽。第二三角形凸台上部设置有铁氧体块3，所述铁氧体块3通过加载磁场后，可以实现环形器单向隔离的功能；所述铁氧体块3可以为圆形或三角形。所述铁氧体块3上部设置有PTFE 4，所述PTFE 4除了厚度外，其他尺寸都和铁氧体块相同。

图3是波导环形器的装配图，其中包括波导环形器体5、铁氧体块3、PTFE 4、盖板6，永磁体的磁钢7，所述盖板6上具有安装磁钢7的磁钢安装孔8，所述第一三角形凸台1和第二三角形凸台2直接加工在波导环形器体5内的空腔内。安装波导环形器时，首先通过一个工装夹具将铁氧体块3安装在第二三角形凸台2的中央位置，其次将PTFE 4放置在铁氧体块3的顶部，然后用盖板6将铁氧体块3和PTFE 4压实在波导环形器体上，最后将磁钢7安装在盖板6上的磁钢安装孔8中，整个装配过程非常简单，很适合大规模的生产。由于PTFE 4具有一定的弹性，所以在波导环形器在设计时，特意将PTFE 4的厚度方向尺寸进行过盈设计，因此装配过程中用盖板4压住铁氧体块3和PTFE 4时，就会产生一个很大的压力，可以将铁氧体块3和PTFE 4压的非常牢固。该设计可以解决常规环形器中，铁氧体必须用胶粘接的缺点，既节约了成本，又可以避免因为有胶的污染而导致损耗增加，而且在振动工作条件下，有更高的可靠性。

以上所述是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于任何熟悉本技术及其领域的人，在不脱离本发明构思的前提下，可能做出各种推演或变更，都应当属于本新型的保护范围。