一种超低频集总参数环行器的制作方法

本技术属于微波，具体涉及一种环行器技术。

背景技术：

1、微波通信、卫星通讯和电子对抗等高科技快速发展，对各类微波铁氧体器件的要求也越来越高。未来的频段发展，向更高频和更低频不断拓展。

2、传统的米波段器件频率低、波长长，导致体积大，不利于系统的小型化、组件化和模块化。集总参数环行器具有尺寸小、成本低的优点，在低频段的优势尤为明显，用于超低频的环行器需求逐渐增长。

3、集总参数环行器一般由腔体、电感条、铁氧体、电容、电感、永磁体组成，电感条作为主传输线路，在铁氧体中心处交叉层叠，再用聚四氟乙烯薄膜隔开绝缘。这种金属化编网方式，装配要求高，排布工艺复杂，不易在超低频段实现宽带性能。聚四氟乙烯薄膜层叠绝缘的可靠性较差，不适用于较大功率。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术存在的问题，提出了一种超低频集总参数环行器，为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。

2、由上至下依次为上壳体、上永磁体、上腔体、上铁氧体、电路板、下铁氧体、下腔体、下永磁体、下壳体。

3、上、下腔体设置定位槽和安装孔，定位槽用于固定上、下永磁体和上、下铁氧体，安装孔用于固定电路板，上、下永磁体和上、下铁氧体为四个圆饼状，圆心在轴向重叠，电路板印制3个彼此绝缘的网状电感，每个网状电感的一部分在电路板上表面，另一部分通过金属化过孔延伸到电路板下表面，形成完整的一个网状电感。

4、网状电感与上、下铁氧体贴合，形成环行器中心结的独立空间。

5、进一步的，3个网状电感形成y型结构，各延伸出一条传输线路至电路板边缘，形成环行器的3个端口，分别为输出端、输入端、隔离端，形成3端匹配电路，实现环行器的宽带性能。

6、传输线路由表贴电感和表贴电容串联形成，电感连接端口，电容连接网状电感，输出端与其对应的网状电感之间串联电感l1和电容c3，输入端与其对应的网状电感之间串联电感l2和电容c4，隔离端与其对应的网状电感之间串联电感l3和电容c13。

7、进一步的，3个端口和3个网状电感分别通过表贴电容接地，输出端通过电容c8接地，与输出端对应的网状电感通过两个并联电容c1和c6接地，输入端通过电容c7接地，隔离端通过电容c14接地，与输入端对应的网状电感通过两个并联电容c2和c5接地，与隔离端对应的网状电感通过两个并联电容c11和c12接地。

8、上、下铁氧体采用磁矩为800-1000gauss的石榴石铁氧体，尺寸为φ40mm×2mm。

9、电路板采用f4bm255，厚度为1mm，介电常数为2.55，下表面的网状电感及其传输路线占据面积为40mm×40mm，其它区域接地，通过金属过孔连接上表面的器件。

10、上、下腔体采用铝材，为电路板提供接地平面，安装在上、下腔体外表面的上、下永磁体对安装在上、下腔体内表面的上、下铁氧体形成均匀的偏置磁场。

11、上、下壳体采用钢板，拼装后形成密闭腔体，上、下永磁体在腔体内部形成封闭磁回路，防止磁场泄露，提升磁能效果。

12、本实用新型的有益效果：铁氧体的材质、磁矩、尺寸具有较大的归一化磁矩，避免了共振副峰，降低了环行器的损耗，实现50mhz超低频段工作，具有20％以上更好的宽带性能，网状电感印刻在电路上下两面，电感电容表贴焊装，工艺简单可靠，在高场区工作时可以缩小整体尺寸。

技术特征：

1.一种超低频集总参数环行器，其特征在于，包括：由上至下依次为上壳体、上永磁体、上腔体、上铁氧体、电路板、下铁氧体、下腔体、下永磁体、下壳体，上、下腔体设置定位槽和安装孔，定位槽用于固定上、下永磁体和上、下铁氧体，安装孔用于固定电路板，上、下永磁体和上、下铁氧体为四个圆饼状，圆心在轴向重叠，电路板印制3个彼此绝缘的网状电感，每个网状电感的一部分在电路板上表面，另一部分通过金属化过孔延伸到电路板下表面，形成完整的一个网状电感。

2.根据权利要求1所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述网状电感与上、下铁氧体贴合，形成环行器中心结的独立空间。

3.根据权利要求1所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述3个网状电感形成y型结构，各延伸出一条传输线路至电路板边缘，形成环行器的3个端口，分别为输出端、输入端、隔离端，形成3端匹配电路，实现环行器的宽带性能。

4.根据权利要求3所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述传输线路由表贴电感和表贴电容串联形成，电感连接端口，电容连接网状电感，输出端与其对应的网状电感之间串联电感l1和电容c3，输入端与其对应的网状电感之间串联电感l2和电容c4，隔离端与其对应的网状电感之间串联电感l3和电容c13。

5.根据权利要求4所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述3个端口和3个网状电感分别通过表贴电容接地，输出端通过电容c8接地，与输出端对应的网状电感通过两个并联电容c1和c6接地，输入端通过电容c7接地，隔离端通过电容c14接地，与输入端对应的网状电感通过两个并联电容c2和c5接地，与隔离端对应的网状电感通过两个并联电容c11和c12接地。

6.根据权利要求1所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述上、下铁氧体采用磁矩为800-1000gauss的石榴石铁氧体，尺寸为φ40mm×2mm。

7.根据权利要求6所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述电路板采用f4bm255，厚度为1mm，介电常数为2.55，下表面的网状电感及其传输路线占据面积为40mm×40mm，其它区域接地，通过金属过孔连接上表面的器件。

8.根据权利要求1所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述上、下腔体采用铝材，为电路板提供接地平面，安装在上、下腔体外表面的上、下永磁体对安装在上、下腔体内表面的上、下铁氧体形成均匀的偏置磁场。

9.根据权利要求8所述的超低频集总参数环行器，其特征在于，所述上、下壳体采用钢板，拼装后形成密闭腔体，上、下永磁体在腔体内部形成封闭磁回路。

技术总结
一种超低频集总参数环行器，上、下腔体设置定位槽和安装孔，定位槽用于固定上、下永磁体和上、下铁氧体，安装孔用于固定电路板，上、下永磁体和上、下铁氧体为四个圆饼状，圆心在轴向重叠，电路板印制3个彼此绝缘的网状电感，每个网状电感的一部分在电路板上表面，另一部分通过金属化过孔延伸到电路板下表面，形成完整的一个网状电感，铁氧体的材质、磁矩、尺寸具有较大的归一化磁矩，避免了共振副峰，降低了环行器的损耗，实现超低频段工作的更好宽带性能，网状电感印刻在电路上下两面，电感电容表贴焊装，工艺简单可靠，在高场区工作时可以缩小整体尺寸。

技术研发人员：骆鹏骅,校国忠,王文鑫,华韡
受保护的技术使用者：南京国睿微波器件有限公司
技术研发日：20221116
技术公布日：2024/1/11