一种超宽带大功率环行器的制作方法

本技术涉及超宽带环行器设计，尤其是一种超宽带大功率环行器。

背景技术：

1、铁氧体隔离器/环行器广泛用于雷达、电子对抗、遥测遥控、微波测量等方面的收发系统。在电子系统中级间隔离、止串阻防扰、抗匹配、天线共用、去祸等都是由小型、轻量、集成化的微波铁氧体隔离器/环行器来完成，从而达到保护系统，提高其稳定性、可靠性的目的。

2、铁氧体旋磁本体具有不可逆行性，在外加高频波场与恒定直流磁场共同作用下，产生旋转磁特性，正是这种旋磁特性，使在铁氧体中传播的电磁波发生极化旋转，以及电磁波能量强烈吸收，也正是这旋磁现像，制作出了隔离器/环行器。旋磁铁氧体隔离器，简称隔离器；它是一种单向传输电磁波的器件，当电磁波沿正向传输时，可将功率全部馈给负载，对来自负载的反射波则产生较大衰减，隔离器又称单向器。其中，图1为环行器；图2为隔离器；环行器的任意一端口连接上吸收负载，即为隔离器。

3、目前，在工程设计中，一个理想的环行器设计三端口相互之间，需互成120度，等分360度，才能满足三端口之间的相互循环，且三端口之间的电性能指标相差不大；如图3所示。

4、另外，在材料选择方面：不超过2倍频的环行器设计，铁氧体旋磁本体的使用外形为圆片形、三角形、六边形。其中，圆片形使用得最多，加工也相对最为简单。

5、若超过2倍频及其以上的频率带宽，通常使用图4中的边导模方式进行设计，而这种方式使用的铁氧体旋磁本体为长方形，只适用于两端口隔离器的设计，对于环行器的三端口环行条件，无法满足。

6、目前，使用多种材料参数不同的铁氧体旋磁本体，以套圆环的方式组合成复合型旋磁材料，可以满足超宽频带的环行器设计，但是这种方式的加工难度极大，铁氧体旋磁本体本身是烧结而成，材料易脆，成品率也低，不利于多频率，多品类的效率生产。

7、因此，急需要提出一种结构简单、超宽带大功率的环行器。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种超宽带大功率环行器，本实用新型采用的技术方案如下：

2、一种超宽带大功率环行器，其包括呈等分y形状、且盖合连接的上腔体和下腔体，开设在上腔体和下腔体内的空腔体，设置在空腔体内的印制电路传输线板，设置在空腔体内、且置于下腔体与印制电路传输线板之间的下层匹配介质板，设置在空腔体内、且置于上腔体与印制电路传输线板之间的上层匹配介质板，分别镶嵌在下层匹配介质板和上层匹配介质板内的铁氧体旋磁本体，分别设置在上腔体和下腔体内的永磁体，以及分别与印制电路传输线板的端部连接、且固定在上腔体和下腔体的端部上的同轴连接器；所述印制电路传输线板的上部和下部均印制有结构相同、且为y形状的传输线；所述同轴连接器与传输线电气连接。

3、进一步地，所述铁氧体旋磁本体和永磁体同轴线布设在上腔体和下腔体的中心线上。

4、进一步地，所述上腔体的顶部、下腔体的底部分别设置有永磁体安装腔；所述永磁体设置在永磁体安装腔内。

5、进一步地，所述上腔体的上部和下腔体的下部分别设置有盖板；所述盖板盖合在永磁体安装腔上。

6、进一步地，所述传输线包括圆形状的中心圆，以及环形均匀间隔设置在中心圆的边缘的三组传输线组件；任一传输线组件包括依次连接的第二传输线、第三传输线、第四传输线和第五传输线；所述第二传输线与中心圆连接，所述第五传输线与同轴连接器连接。

7、进一步地，所述传输线上设置有数个金属孔。

8、进一步地，所述第二传输线的宽度为4.5mm；长度为4.7mm；所述第三传输线的宽度为8.6mm；长度为11.2mm；所述第四传输线的宽度为6.5mm；长度为11.5mm；所述第五传输线的宽度为4mm；长度为11mm。

9、进一步地，所述下层匹配介质板和上层匹配介质板的结构相同，且所述下层匹配介质板内设置有一铁氧体旋磁本体安装腔；所述铁氧体旋磁本体固定在铁氧体旋磁本体安装腔内。

10、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

11、本实用新型采用非常成熟的pcb印制板线路的制图工艺，图形精度高，加工难度低，可靠性一致性好。另外，本实用新型无需使用复杂的铁氧体旋磁材料制作工艺，其能实现2-6ghz全宽带工作，并且功率容量大，环行器的环行性能好。

技术特征：

1.一种超宽带大功率环行器，其特征在于，包括呈等分y形状、且盖合连接的上腔体(1)和下腔体(2)，开设在上腔体(1)和下腔体(2)内的空腔体，设置在空腔体内的印制电路传输线板(3)，设置在空腔体内、且置于下腔体(2)与印制电路传输线板(3)之间的下层匹配介质板，设置在空腔体内、且置于上腔体(1)与印制电路传输线板(3)之间的上层匹配介质板，分别镶嵌在下层匹配介质板和上层匹配介质板内的铁氧体旋磁本体(5)，分别设置在上腔体(1)和下腔体(2)内的永磁体(6)，以及分别与印制电路传输线板(3)的端部连接、且固定在上腔体(1)和下腔体(2)的端部上的同轴连接器(8)；所述印制电路传输线板(3)的上部和下部均印制有结构相同、且为y形状的传输线；所述同轴连接器(8)与传输线电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述铁氧体旋磁本体(5)和永磁体(6)同轴线布设在上腔体(1)和下腔体(2)的中心线上。

3.根据权利要求1或2所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述上腔体(1)的顶部、下腔体(2)的底部分别设置有永磁体安装腔；所述永磁体(6)设置在永磁体安装腔内。

4.根据权利要求3所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述上腔体(1)的上部和下腔体(2)的下部分别设置有盖板(7)；所述盖板(7)盖合在永磁体安装腔上。

5.根据权利要求1所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述传输线包括圆形状的中心圆(31)，以及环形均匀间隔设置在中心圆(31)的边缘的三组传输线组件；任一传输线组件包括依次连接的第二传输线(32)、第三传输线(33)、第四传输线(34)和第五传输线(35)；所述第二传输线(32)与中心圆(31)连接，所述第五传输线(35)与同轴连接器(8)连接。

6.根据权利要求1或5所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述传输线上设置有数个金属孔(36)。

7.根据权利要求5所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述第二传输线(32)的宽度为4.5mm；长度为4.7mm；所述第三传输线(33)的宽度为8.6mm；长度为11.2mm；所述第四传输线(34)的宽度为6.5mm；长度为11.5mm；所述第五传输线(35)的宽度为4mm；长度为11mm。

8.根据权利要求1所述的一种超宽带大功率环行器，其特征在于，所述下层匹配介质板和上层匹配介质板的结构相同，且所述下层匹配介质板内设置有一铁氧体旋磁本体安装腔；所述铁氧体旋磁本体(5)固定在铁氧体旋磁本体安装腔内。

技术总结
本技术公开了一种超宽带大功率环行器，包括呈等分Y形状、且盖合连接的上腔体和下腔体，开设在上腔体和下腔体内的空腔体，设置在空腔体内的印制电路传输线板，设置在空腔体内、且置于下腔体与印制电路传输线板之间的下层匹配介质板，设置在空腔体内、且置于上腔体与印制电路传输线板之间的上层匹配介质板，分别镶嵌在下层匹配介质板和上层匹配介质板内的铁氧体旋磁本体，分别设置在上腔体和下腔体内的永磁体，以及分别与印制电路传输线板的端部连接、且固定在上腔体和下腔体的端部上的同轴连接器；所述印制电路传输线板的上部和下部均印制有结构相同、且为Y形状的传输线；所述同轴连接器与传输线电气连接。

技术研发人员：曾华,张光伟
受保护的技术使用者：成都玖信科技有限公司
技术研发日：20230731
技术公布日：2024/2/6