用于700MHz频段通讯系统的小型化环行器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种环行器，尤其是一种用于700MHz频段通讯系统的小型化环行 器。
【背景技术】
[0002] 700M化频段处于低频段，具有信号覆盖广、穿透力强等特性，适合大范围网络覆 盖，组网成本低，因此被国际公认为"数字红利"频段。室外环境下，700MHz的平均信号强度 比2.6G化强20地;室内环境下，700MHz的平均信号强度比2.6G化强20地~30地。700MHz信号 覆盖半径约为2.6G化的3~4倍，覆盖面积约为2.6G化的10倍。运使得700MHz频段4G TD-LTE 建网成本相较于2.6G化频段4G TD-LTE大大降低，约可节省80%左右的投资。
[0003] 现有的环行器结构通常采用分立的金属材料做外壳，由多块导磁材料用粘合剂或 锡钉固定在腔体上，与腔体构成磁回路。运种结构加工耗材大，磁路不完全闭合，漏磁较大， 磁路效率较低，器件整体可靠性差，很难做到结构的超小型化。考虑到器件的小型化要求， 要想获得较宽的带宽，一般都选择在旋磁铁氧体周围套一聚四氣乙締介质环，其介电常数 Er仅为2.05，使得1/4波长过渡线较长，增大了环行器的尺寸。
[0004] 频率越低波长越长，理论上700MHz频段环行器长宽尺寸是2.6G化频段环行器的S 倍，2.6細Z频段环行器标准尺寸为12.7mm X 12.7mm X 6.4mm，700MHz频段环行器标准尺寸为 38. ImmX38. ImmX 12.7mmD
[0005] 图1为=端环行器示意图。理想的=端环行器的设计概念基于散射矩阵理论，散射 矩阵建立了入射波和反射波之间的关系。=端环行器由一个微波旋磁铁氧体加载的中屯、区 域和=个与之相禪合的传输线组成，通过改变微波旋磁铁氧体的尺寸大小，饱和磁矩，介电 常数，外加恒磁场和中屯、导体的形状尺寸，从而改变散射矩阵的本征值，形成环行器。对于 理想S端环行器，1端口输入的电磁波只能从2端口输出，2端口输入的电磁波只能从3端口 输出，而3端口输入的电磁波只能从1端口输出。
[0006] 图2a为环行器用于双工系统结构示意图。环行器和上行带通滤波器BP化、下行带 通滤波器BPFb的组合，用于发射-天线-接收系统，运种双工系统是异频收发系统，区别于雷 达技术中的ATR同频双工器。
[0007] 图2b为功放级间的匹配和去禪示意图。在固态放大系统中，串级式放大器级间的 隔离是必要的，增加整个放大器的稳定性。
[000引图2c消除发射源之间的相互干扰示意图，它亦是和若干个滤波器组合在一起使 用。和上述级间去禪作用相似，不同点是运里是消除异频干扰。
[0009] 图2d为二合一天线发射系统示意图。两个不同频率的发射源通过两个环行器和两 个滤波器组合而成。也可成四合一，十六合一，运在蜂窝移动通讯基站中是非常有用的。 【实用新型内容】
[0010] 本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、体积小、 易于制造的适用于700MHz频段4G TD-LTE通讯系统的小型化环行器。
[0011] 为解决上述技术问题，本实用新型用于700MHz频段通讯系统的小型化环行器的技 术方案是，包括腔体1、腔体1内自下而上依次设有：下锁巧永磁体21、下匀磁片3、下微波复 合旋磁铁氧体41、中屯、导体5、上微波复合旋磁铁氧体42、上匀磁片6、上锁巧永磁体21、溫度 补偿片7、磁路板8,中屯、导体5的S个引出端点引到腔体1的S个端口之外，磁路板8设置有 螺纹固定在腔体1的开口处，腔体1的外形大小为19mm X 19mm X 8mm。
[0012] 上述技术方案中，锁巧永磁体为微波复合旋磁铁氧体提供恒定的外加偏置磁场。
[0013] 上述技术方案中，所述微波复合旋磁铁氧体其内部为仙Ms为1600GS~1900GS的旋 磁铁氧体，外圈为介电常数Er为化~28的微波陶瓷环。
[0014] 前述的用于700MHz频段通讯系统的小型化环行器，工作频段为700MHz，即698MHz ~862MHz。
[0015] 本实用新型是一种非互易微波铁氧体器件，具有单向传输高频信号的特性。主要 应用在700MHz频段4G TD-LTE移动通讯基台、站和移动台系统中，主要作为收、发信机的天 线共用装置、双工器或多工器，在发射和接收系统中作功率放大器、开关放大器的输入和输 出隔离W及在测量系统中起去禪作用。
[0016] 本实用新型具有磁路闭合好，漏磁小，无需粘合剂和螺钉，易于小型化，集成度高， 可靠性高，器件整体性能好，易于制造等特点，适用于4G TD-LTE通讯系统。
【附图说明】
[0017] 图1为S端环行器的示意图；
[0018] 图2a为环行器用于双工系统结构示意图；
[0019] 图化为功放级间的匹配和去禪示意图；
[0020] 图2c消除发射源之间的相互干扰示意图；
[0021] 图2d为二合一天线发射系统示意图；
[0022] 图3为本实用新型的小型化环行器的结构示意图；
[0023] 图4为本实用新型的小型化环行器采用的微波复合旋磁铁氧体示意图；
[0024] 图5为本实用新型的小型化环行器的组装后外型图。
[0025] 其中：1、腔体，21、下锁巧永磁体，3、下匀磁片，41、下微波复合旋磁铁氧体，5、中屯、 导体，42、上微波复合旋磁铁氧体，6、上匀磁片，21、上锁巧永磁体，7、溫度补偿片，8、磁路 板。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图进一步说明如何具体实施本实用新型。
[0027] 本实施例用于700MHz频段通讯系统的小型化环行器，包括腔体1、腔体1内自下而 上依次设有:下锁巧永磁体21、下匀磁片3、下微波复合旋磁铁氧体41、中屯、导体5、上微波复 合旋磁铁氧体42、上匀磁片6、上锁巧永磁体21、溫度补偿片7、磁路板8，中屯、导体5的=个引 出端点引到腔体1的=个端口之外，磁路板8设置有螺纹固定在腔体1的开口处，腔体1的外 形大小为19臟X 19臟X 8臟。
[00%]上述的上微波复合旋磁铁氧体与下微波复合旋磁铁氧体，其内部为仙Ms为1600GS ~1900GS的旋磁铁氧体，外圈为介电常数Er为25~28的微波陶瓷环，如图5所示。采用高介 电常数微波陶瓷环作介质有两个优点，一是大大减小了 1/4波长过渡线的几何长度;二是应 用高介电常数微波介质环后禪合角减小，截止波数KR值可降低到IW下，运又进一步减小了 旋磁铁氧体的直径。
[0029] 图5为组装后的环行器。
[0030] 上述实施例的主要技术指标见下表：
[0032]上述实施例不W任何方式限定本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的形式所 获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.用于700MHz频段通讯系统的小型化环行器，其特征是，包括腔体（1)、腔体（1)内自下 而上依次设有，下锶钙永磁体(21)、下匀磁片（3)、下微波复合旋磁铁氧体(41)、中心导体 (5)、上微波复合旋磁铁氧体(42)、上匀磁片(6)、上锶钙永磁体(21)、温度补偿片（7)、磁路 板(8)，中心导体(5)的三个引出端点引到腔体（1)的三个端口之外，磁路板(8)设置有螺纹 固定在腔体⑴的上方开□处，腔体⑴的外形大小为19mmX19mmX8mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于700MHz频段通讯系统的小型化环行器，中心导体夹在两片微波复合旋磁铁氧体中间，中心导体的三个引出端点引到腔体的三个端口之外，匀磁片放置在微波复合旋磁铁氧体不接触中心导体的一面，锶钙永磁体为微波复合旋磁铁氧体提供恒定的外加偏置磁场，放置在匀磁片不接触微波复合旋磁铁氧体的一面，温度补偿片叠放于上方的锶钙永磁体之上，带螺纹的磁路板作为盖板固定在腔体的开口处，腔体的外形大小为19mm×19mm×8mm，工作频段为700MHz(即698MHz～862MHz)。本实用新型采用一体化结构，具有磁路闭合好、尺寸小、性能优、可靠性高、易于装配的特点。
【IPC分类】H01P1/38
【公开号】CN205141107
【申请号】CN201520757571
【发明人】陆敬文
【申请人】南京广顺电子技术研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年9月25日