專利名稱：一種微帶環(huán)行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于微波器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鐵氧體環(huán)行器的設(shè)計(jì)及制造技木。
背景技術(shù)：
早在二次世界大戰(zhàn)中，微波鐵氧體器件就開始嶄露頭角。如環(huán)行器、隔離器等解決了雷達(dá)的級間隔離、阻抗以及天線共用等一列實(shí)際問題，極大地提高了雷達(dá)系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)性能，成為其中的關(guān)鍵部件之一。但這類器件80%以上都作為軍用，用量自然有限。到了上個(gè)世紀(jì)九十年代冷戰(zhàn)結(jié)束后，美國、俄國等發(fā)達(dá)國家實(shí)行了“軍轉(zhuǎn)民”科研生產(chǎn)方針，使得微波鐵氧體器件的應(yīng)用迅速擴(kuò)展到民用通訊、能源技術(shù)、エ農(nóng)醫(yī)等領(lǐng)域。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，各類器件的用量也顯著增多，并逐漸在衛(wèi)星通信、微波通信、微波能應(yīng)用、醫(yī)療、微波測量技術(shù)等多種電子設(shè)備中起著特殊的作用，市場日益擴(kuò)大。 鐵氧體微波器件是利用微波在鐵氧體媒質(zhì)中的非互易傳播效應(yīng)設(shè)計(jì)制成的。環(huán)行器是最常用的微波鐵氧體器件之一，是ー種具有定向傳輸?shù)奶攸c(diǎn)非互易性器件。毫米波段具有信息容量大，方向性好，并且在毫米波段的微波器件具有體積小重量輕，而成為當(dāng)今通信領(lǐng)域的發(fā)展方向.但毫米波段的環(huán)行器，由于受到高頻色散的影響而不易設(shè)計(jì)，而成為環(huán)行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域的ー個(gè)急需解決的技術(shù)問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供ー種微帶環(huán)行器，具有高隔離性能，低的插入損耗和端ロ駐波。本實(shí)用新型解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，一種微帶環(huán)形器，其特征在干，包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設(shè)置有中心結(jié)部分和匹配線部分，所述中心結(jié)部分為圓形，其內(nèi)有ー個(gè)同心的內(nèi)圓，內(nèi)圓和外圓之間設(shè)置有3組附加短截線索；同一組內(nèi)的各條附加短截線索相互平行，中心結(jié)部分沿中心對稱設(shè)置有3個(gè)臂，3組附加短截線索設(shè)置于各臂之間。本實(shí)用新型的有益效果是，在微波頻帶(35. 5GHz 36. IGHz)內(nèi)具有高隔離性能，低的插入損耗和端ロ駐波。

圖I為本實(shí)用新型所述中心結(jié)結(jié)構(gòu)。圖2為本實(shí)用新型所術(shù)的匹配線結(jié)構(gòu)。圖3為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
ー種微帶環(huán)形器，包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設(shè)置有中心結(jié)部分和匹配線部分，所述中心結(jié)部分為圓形，其內(nèi)有ー個(gè)同心的內(nèi)圓，內(nèi)圓和外圓之間設(shè)置有3組附加短截線索；同一組內(nèi)的各條附加短截線索相互平行，中心結(jié)部分沿中心對稱設(shè)置有3個(gè)臂，3組附加短截線索設(shè)置于各臂之間。前述中心結(jié)部分為圓形系指整體形狀為圓形，附加短截線索之間的空隙不應(yīng)視為對整體形狀的影響。本實(shí)用新型系在鐵氧體基板上刻蝕出中心結(jié)及匹配線，在中心結(jié)的內(nèi)圓上覆蓋設(shè)置偏置磁化鐵氧體。偏置磁化鐵氧體的半徑與內(nèi)圓相同，故圖中并未示出。本實(shí)用新型的匹配線與中心結(jié)的臂連接，亦可視為臂的延伸。與臂對應(yīng)，匹配線亦為中心対稱的3個(gè)部分，形如英文字母“Y”字，圖中繪出其中之一，其余兩個(gè)部分與之結(jié)構(gòu)相同。實(shí)施方式一 ー種微帶環(huán)行器，由中心結(jié)、鐵氧體基板、偏置磁化鐵氧體和匹配線組成，各組分構(gòu)成如下鐵氧體基板厚度O. 25mm中心結(jié)內(nèi)半徑O. 28mm 外半徑O. 64mm中心結(jié)上附加短截線索寬度0.05mm 間距0. 05mm偏置磁化鐵氧體半徑0. 75mm匹配線內(nèi)側(cè)匹配線寬度0. 231mm 內(nèi)側(cè)匹配線的長度0. 45mm外側(cè)匹配線寬度0. 135mm 外側(cè)匹配線的長度0. 43mm開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm以上參數(shù)中，依據(jù)習(xí)慣，以矩形為例，較長的邊的長度稱為“長”，較短的稱為“寬”。通過所述制備步驟即可獲得微帶環(huán)行器，鐵氧體基板材料和偏置磁化鐵氧體材料% YCaV ( ε r= I5，4 Ms = 5OOOGauss),時(shí)，在頻率35· 5GHz 36. 1GHz，最小隔離為-26dB,最大插入損耗為-O. 6dB,最大駐波為1. 2。實(shí)施方式ニー種微帶環(huán)行器，由中心結(jié)、鐵氧體基板、偏置磁化鐵氧體和匹配線組成，各組分構(gòu)成如下鐵氧體基板厚度0. 25mm中心結(jié)內(nèi)半徑O. 28mm 外半徑O. 65mm中心結(jié)上附加短截線索寬度0. 05mm 間距0. 05mm偏置磁化鐵氧體半徑0. 75mm匹配線內(nèi)側(cè)匹配線寬度0. 231mm 內(nèi)側(cè)匹配線的長度0. 45mm外側(cè)匹配線寬度0. 135mm 外側(cè)匹配線的長度0. 43mm開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm結(jié)合附圖，通過所述參數(shù)即可獲得微帶環(huán)行器，鐵氧體基板材料和偏置磁化鐵氧體材料為 YCaV ( ε r = 15,4 3i Ms = 5000Gauss)，時(shí)，在頻率 35. 5GHz 36. I GHz，最小隔離為_15dB，最大插入損耗為-2dB，最大駐波為2. O。其諧振點(diǎn)向左移是由于中心結(jié)半徑増大的原因，但其效果遠(yuǎn)比不上實(shí)施方式一，這是由于單獨(dú)改變中心結(jié)半徑，導(dǎo)致中心結(jié)阻抗改變，而使其在端ロ不再匹配的原因。實(shí)施方式三ー種微帶環(huán)行器，由中心結(jié)、鐵氧體基板、偏置磁化鐵氧體和匹配線組成，各組分構(gòu)成如下鐵氧體基板厚度0. 25mm中心結(jié)內(nèi)半徑O. 28mm 外半徑O. 64mm中心結(jié)上附加短截線索寬度0. 05mm 間距0. 05mm偏置磁化鐵氧體半徑0. 75mm匹配線內(nèi)側(cè)匹配線寬度0. 231mm 內(nèi)側(cè)匹配線的長度0. 45mm外側(cè)匹配線寬度0. 135mm 外側(cè)匹配線的長度0. 38mm開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm結(jié)合附圖，通過上述參數(shù)制備即可獲得微帶環(huán)行器，鐵氧體基板材料和偏置磁化鐵氧體材料為 YCaV ( ε r = 15，4jiMs = 5000Gauss)，時(shí)，在頻率 35. 5GHz 36. 1GHz，最小隔離為_22dB，最大插入損耗為-O. 54dB，最大駐波為1. 25。其效果比不上實(shí)施方式一，這是由于單獨(dú)改變匹配線的長度后，導(dǎo)致其在端ロ匹配效果不如實(shí)施方式一。
權(quán)利要求1.ー種微帶環(huán)形器，其特征在于，包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設(shè)置有中心結(jié)部分和匹配線部分，所述中心結(jié)部分為圓形，其內(nèi)有ー個(gè)同心的內(nèi)圓，內(nèi)圓和外圓之間設(shè)置有3組附加短截線索；同一組內(nèi)的各條附加短截線索相互平行，中心結(jié)部分沿中心對稱設(shè)置有3個(gè)臂，3組附加短截線索設(shè)置于各臂之間。
2.如權(quán)利要求I所述的微帶環(huán)形器，其特征在于，各部分參數(shù)為 鐵氧體基板厚度0. 25mm 中心結(jié)內(nèi)半徑O. 28mm 外半徑O. 64mm 中心結(jié)上附加短截線索寬度0. 05mm 間距0. 05mm 偏置磁化鐵氧體半徑0. 75mm 匹配線 內(nèi)側(cè)匹配線寬度0. 231mm 內(nèi)側(cè)匹配線的長度0. 45mm 外側(cè)匹配線寬度0. 135mm 外側(cè)匹配線的長度0. 43mm 開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm。
3.如權(quán)利要求I所述的微帶環(huán)形器，其特征在于，各部分參數(shù)為 鐵氧體基板厚度0. 25mm 中心結(jié)內(nèi)半徑O. 28mm 外半徑O. 65mm 中心結(jié)上附加短截線索寬度0. 05mm 間距0. 05mm 偏置磁化鐵氧體半徑0. 75mm 匹配線 內(nèi)側(cè)匹配線寬度0. 231mm 內(nèi)側(cè)匹配線的長度0. 45mm 外側(cè)匹配線寬度0. 135mm 外側(cè)匹配線的長度0. 43mm 開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm。
4.如權(quán)利要求I所述的微帶環(huán)形器，其特征在于，各部分參數(shù)為 鐵氧體基板厚度0. 25mm 中心結(jié)內(nèi)半徑O. 28mm 外半徑O. 64mm 中心結(jié)上附加短截線索寬度0. 05mm 間距0. 05mm 偏置磁化鐵氧體半徑0. 75mm 匹配線 內(nèi)側(cè)匹配線寬度0. 231mm 內(nèi)側(cè)匹配線的長度0. 45mm 外側(cè)匹配線寬度0. 135mm 外側(cè)匹配線的長度0. 38mm 開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm。
專利摘要一種微帶環(huán)形器，屬于微波器件技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設(shè)置有中心結(jié)部分和匹配線部分，所述中心結(jié)部分為圓形，其內(nèi)有一個(gè)同心的內(nèi)圓，內(nèi)圓和外圓之間設(shè)置有3組附加短截線索；同一組內(nèi)的各條附加短截線索相互平行，中心結(jié)部分沿中心對稱設(shè)置有3個(gè)臂，3組附加短截線索設(shè)置于各臂之間。本實(shí)用新型的有益效果是，在微波頻帶(35.5GHz～36.1GHz)內(nèi)具有高隔離性能，低的插入損耗和端口駐波。
文檔編號H01P1/387GK202487733SQ20112052813
公開日2012年10月10日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者李彥濤, 汪曉光, 謝建良, 鄧龍江, 陳良 申請人:電子科技大學(xué)