專利名稱：微波元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具微波傳導(dǎo)裝置和旋磁材料的微波元件，微波傳導(dǎo)裝置供傳導(dǎo)電磁波用，旋磁材料在工作時(shí)與電磁波接觸。
具體地說(shuō)，象環(huán)行器或隔離器之類的非互易多端口微波元件就是如此構(gòu)成的。這些元件，由于其物理工作原理而需要含有旋磁材料，特別是鐵氧體材料，累露在規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)的磁場(chǎng)中。為形成這個(gè)磁場(chǎng)，可以在微波元件中配備永久磁鐵使其磁場(chǎng)傳遍整個(gè)旋磁材料。為將微波元件調(diào)整到其最佳功能狀態(tài)，通常需要將磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)到某精確規(guī)定值。磁場(chǎng)強(qiáng)度可以通過(guò)將磁鐵磁化到完全飽和狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。接著，逐步減小其磁化狀態(tài)直到得出在微波元件上能測(cè)出所希望的那一種最佳功能的規(guī)定磁場(chǎng)強(qiáng)度值為止。
但據(jù)發(fā)現(xiàn)，采用這種方法時(shí)，磁場(chǎng)往往在去磁過(guò)程中衰減過(guò)頭，從而必須重復(fù)上述程序，即再次使磁鐵飽和然后再進(jìn)行去磁。這種調(diào)節(jié)程序非常復(fù)雜而且花費(fèi)大，特別是在大批生產(chǎn)的情況下更是如此。
本發(fā)明的目的是制取本說(shuō)明書開端所述的那一種微波元件，使得可以簡(jiǎn)化磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)過(guò)程。
本發(fā)明的這個(gè)目的是通過(guò)一種具有微波傳導(dǎo)裝置和旋磁材料的微波元件達(dá)到的，微波傳導(dǎo)裝置供傳導(dǎo)電磁波用，旋磁材料是為工作時(shí)與電磁波接觸而設(shè)的，且能暴露在場(chǎng)強(qiáng)可調(diào)的磁場(chǎng)中，其特征在于，所述旋磁材料、至少一個(gè)供產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵和磁導(dǎo)率可加以改變從而調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁調(diào)諧構(gòu)件都配置在一個(gè)磁路中。
這種微波元件中磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)借助于裝在磁路中的磁調(diào)諧構(gòu)件進(jìn)行。這樣，產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵無(wú)需任何調(diào)整就可以其出庫(kù)制造微波元件的狀態(tài)插裝和投入使用。磁鐵最好磁化到飽和狀態(tài)。微波元件中磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)并不影響磁鐵，這時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度通過(guò)提高或降低磁調(diào)諧構(gòu)件的磁導(dǎo)率調(diào)節(jié)。
本發(fā)明微波元件一個(gè)引入注目的實(shí)施例的特征在于，微波元件的外殼至少部分封閉著微波傳導(dǎo)裝置、旋磁材料和磁鐵，由至少一部分電導(dǎo)磁材料制成，配置在磁路中，且通過(guò)其安置在磁路中的一個(gè)部分構(gòu)成磁調(diào)諧構(gòu)件的至少一部分。
磁調(diào)諧構(gòu)件的這種結(jié)構(gòu)使磁場(chǎng)強(qiáng)度在微波元件完全裝好的情況下也能加以調(diào)節(jié)，而且使磁調(diào)諧構(gòu)件無(wú)需增加任何零件或至少只增加一些零件就可以制取。
磁調(diào)諧構(gòu)件最好具有用幾何方法可加以調(diào)整以調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度的部分。這樣，調(diào)節(jié)就可以通過(guò)在機(jī)械上影響磁調(diào)諧構(gòu)件進(jìn)行，從而確保不致改變例如磁鐵或旋磁材料的性能。
磁調(diào)諧構(gòu)件最好具有寬度可加以調(diào)節(jié)的空氣間隙。這個(gè)寬度可調(diào)節(jié)的空氣具體是設(shè)在磁路的兩個(gè)彼此相對(duì)的幾何位置可調(diào)節(jié)且至少其中一個(gè)由外殼的一部分組成的部分。這樣，寬度可調(diào)的空氣隙可設(shè)在例如外殼的一部分與磁鐵之間，但也可以在外殼的兩部分之間。特別是采用可調(diào)節(jié)螺釘、可調(diào)節(jié)銷釘、可任意插入的一些盤和/或通過(guò)機(jī)械方法可以變形的板條，可以形成磁調(diào)諧構(gòu)件的空氣隙。這時(shí)，可調(diào)節(jié)螺釘或可調(diào)節(jié)銷釘最好接外殼的一部分，于是寬度可調(diào)的空氣隙就直接在此螺釘或銷釘與磁鐵之間形成。通過(guò)機(jī)械方法可加以變形的板條可以通過(guò)例如沖鍛由外殼位于磁路的部分形成。可任意插入的盤可以接外殼的一部分，從而調(diào)節(jié)其與例如磁鐵的間距。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，用幾何方法可使其變形的部分由外殼壁厚可調(diào)節(jié)且位于磁路中的部分構(gòu)成。調(diào)節(jié)就是利用壁厚與磁導(dǎo)率之間的關(guān)系進(jìn)行的。
附圖中示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例，下面詳細(xì)說(shuō)明。


圖1示出本發(fā)明微波元件的第一實(shí)施例，其中微波元件的磁調(diào)諧構(gòu)件取螺釘?shù)男问健?br> 圖2示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，其中的調(diào)諧構(gòu)件取通過(guò)機(jī)械方法可加以變形的板條的形式。
圖3示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例，其中調(diào)諧構(gòu)件取外殼壁厚可調(diào)的部分。
圖1示出的微波元件其微波傳導(dǎo)裝置由內(nèi)導(dǎo)體1、外殼3的底部2和外導(dǎo)體4組成，外殼3基本上呈罐狀，外導(dǎo)體4插入外殼3中。內(nèi)導(dǎo)體1實(shí)質(zhì)上在一個(gè)平面上延伸，底部2和外導(dǎo)體4平行于該平面。內(nèi)導(dǎo)體1與外殼3的底部2之間設(shè)有旋磁材料(最好是鐵氧體材料盤)組成的第一元件。這個(gè)鐵氧體盤的編號(hào)為5。第二鐵氧體盤6配置在內(nèi)導(dǎo)體1與外導(dǎo)體4之間，其結(jié)構(gòu)與第一鐵氧體盤5相同。微波傳導(dǎo)裝置1，2，4連同鐵氧體盤5，6一起，構(gòu)成非互易多端口微波元件，例如環(huán)行器或隔離器，其結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上是眾所周知的。
為使鐵氧盤5，6暴露在垂直于微波傳導(dǎo)裝置1，2，4中沿內(nèi)導(dǎo)體1的平面范圍傳導(dǎo)的電磁波傳播方向延伸的規(guī)定強(qiáng)度磁場(chǎng)中，外導(dǎo)體4上水平設(shè)置了永久磁鐵7。永久磁鐵7裝在一個(gè)磁路中，該磁路除永久磁鐵7外還包括鐵氧體盤5，6、外殼3連同其底部2和蓋8，從而使外殼3在其遠(yuǎn)離底部2的一側(cè)封閉著。為此，外殼3和蓋8由導(dǎo)磁材料(最好是鋼)制成。磁調(diào)諧構(gòu)件取導(dǎo)磁螺釘9的形式設(shè)置，擰入蓋8上帶絲扣的一個(gè)孔中?？諝庀?2位于螺釘9的端面10與永久磁鐵7的蓋面表面11之間，也配置得使其平行于所示的實(shí)施例中內(nèi)導(dǎo)體1延伸所在的平面，空氣隙12的寬度(即端面10與表面11之間的間距)可通過(guò)擰動(dòng)螺釘9加以調(diào)節(jié)。永久磁鐵7磁化到飽和狀態(tài)。鐵氧體盤5，6中的磁場(chǎng)強(qiáng)度通過(guò)擰動(dòng)螺釘9調(diào)節(jié)。這樣，磁場(chǎng)強(qiáng)度就可在微波元件裝配好的情況下簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)，不致改變永久磁鐵本身的磁性能。就空氣隙的寬度調(diào)節(jié)較大的磁場(chǎng)強(qiáng)度值時(shí)，通常最好采用磁場(chǎng)強(qiáng)度大的永久磁鐵。這類永久磁鐵最好是硬質(zhì)鐵氧體或合金制成的，例如NeFeB和SmCo。
這種調(diào)節(jié)方式也可不采用螺釘9而采用制造起來(lái)更簡(jiǎn)單的導(dǎo)磁銷釘安置在圖1所示設(shè)施中螺釘9的位置。不采用螺釘9而反復(fù)使導(dǎo)磁盤5，6與蓋8底部或永久磁鐵7的表面11連接也可以將空氣隙12調(diào)節(jié)到所要求的寬度。
和應(yīng)用到圖中所示的微波傳導(dǎo)裝置1，2，4一樣，本發(fā)明也可以有利地應(yīng)用到不同結(jié)構(gòu)的微波傳導(dǎo)裝置上，例如應(yīng)用到空心導(dǎo)體環(huán)行器等。在任何情況下，都可以簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)而精確地調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度。
在圖2所示的實(shí)施例中(圖中與圖1相應(yīng)的元件用相應(yīng)的編號(hào)表示)，不采用螺釘9而在蓋8與永久磁鐵7的表面11之間設(shè)置了一個(gè)例如鋼制成的導(dǎo)磁元件1以便使磁路閉合。在用所述元件13代替圖1的螺釘9的情況下，采用通過(guò)機(jī)械方法可使其變形的板條14作為圖2中的磁調(diào)諧構(gòu)件。板條14通過(guò)沖壓由外殼3的殼壁形成。彎曲板條14就在板條14與外殼3的其余部分之間形成寬度可調(diào)的空氣隙15。鐵氧體盤5，6中磁場(chǎng)強(qiáng)度的調(diào)節(jié)是通過(guò)有意識(shí)的變形即精確確定外殼3中板條14的變曲程度進(jìn)行的。這里，同樣也不因此影響永久磁鐵7的磁性能。
圖3示出的第三實(shí)施例中，圖2的板條14用外殼3殼壁借助機(jī)械方法能改變壁厚的預(yù)定部分代替。該部分在圖中用虛線和箭頭表示。這樣，圖3中的16部分構(gòu)成磁導(dǎo)率隨壁厚的變化而變化的磁調(diào)諧構(gòu)件，從而用來(lái)調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度。
這里，永久磁鐵7也同樣不因此受圖3所示實(shí)施例中磁場(chǎng)強(qiáng)度調(diào)節(jié)的影響。
圖2和圖3所示實(shí)施例中的磁調(diào)諧構(gòu)件無(wú)需增加其它元件而且無(wú)需另行加工或者使需要另行加工、加工量比起簡(jiǎn)化調(diào)節(jié)過(guò)程而獲得的節(jié)約來(lái)微不足道，因而可以極其簡(jiǎn)單的方式制造。
權(quán)利要求
1.一種具微波傳導(dǎo)裝置和旋磁材料的微波元件，微波傳導(dǎo)裝置供傳導(dǎo)電磁波用，旋磁材料是為工作時(shí)與電磁波接觸而設(shè)的，且能暴露在場(chǎng)強(qiáng)可調(diào)的磁場(chǎng)中，其特征在于，所述旋磁材料、至少一個(gè)供產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵和磁導(dǎo)率可加以改變從而調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁調(diào)諧構(gòu)件都配置在一個(gè)磁路中。
2.如權(quán)利要求1所述的微波元件，其特征在于，微波元件的外殼至少部分封閉著微波傳導(dǎo)裝置、旋磁材料和磁鐵，由至少一部分電磁材料制成，配置在磁路中，且通過(guò)其安置在磁路中的一個(gè)部分構(gòu)成磁調(diào)諧構(gòu)件的至少一部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的微波元件，其特征在于，磁調(diào)諧構(gòu)件有一個(gè)部分可以用幾何方法加以調(diào)整從而調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度。
4.如權(quán)利要求3所述的微波元件，其特征在于，磁調(diào)諧構(gòu)件有一個(gè)寬度可調(diào)節(jié)的空氣隙。
5.如權(quán)利要求4所述的微波元件，其特征在于，磁路的兩部分之間設(shè)有寬度可調(diào)節(jié)的空氣隙，至少一個(gè)部分由外殼的一部分形成。
6.如權(quán)利要求4或5所述的微波元件，其特征在于，用可調(diào)螺釘、可調(diào)銷釘和/或用機(jī)械方法可使其變形的板條形成磁調(diào)諧構(gòu)件寬度可調(diào)的空氣隙。
7.如權(quán)利要求3結(jié)合權(quán)利要求2所述的微波元件，其特征在于，用幾何方法可變形的部分由外殼壁厚可調(diào)節(jié)、位于磁路中的部分形成。
全文摘要
一種具微波傳導(dǎo)裝置和旋磁材料的微波元件,微波傳導(dǎo)裝置供傳導(dǎo)電磁波用,旋磁材料是為工作時(shí)與電磁波接觸而設(shè)的,且能暴露在場(chǎng)強(qiáng)可調(diào)的磁場(chǎng)中,其特征在于,所述旋磁材料、至少一個(gè)供產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁鐵和磁導(dǎo)率可加以改變從而調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁調(diào)諧構(gòu)件都配置在一個(gè)磁路中。
文檔編號(hào)H01P1/387GK1197304SQ9810522
公開日1998年10月28日 申請(qǐng)日期1998年2月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月22日
發(fā)明者R·文德爾 申請(qǐng)人:菲利浦電子有限公司