用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種環(huán)行器，尤其是一種用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 700M化頻段處于低頻段，具有信號(hào)覆蓋廣、穿透力強(qiáng)等特性，適合大范圍網(wǎng)絡(luò)覆 蓋，組網(wǎng)成本低，因此被國(guó)際公認(rèn)為"數(shù)字紅利"頻段。室外環(huán)境下，700MHz的平均信號(hào)強(qiáng)度 比2.6G化強(qiáng)20地;室內(nèi)環(huán)境下，700MHz的平均信號(hào)強(qiáng)度比2.6G化強(qiáng)20地~30地。700MHz信號(hào) 覆蓋半徑約為2.6G化的3~4倍，覆蓋面積約為2.6G化的10倍。運(yùn)使得700MHz頻段4G TD-LTE 建網(wǎng)成本相較于2.6G化頻段4G TD-LTE大大降低，約可節(jié)省80%左右的投資。
[0003] 現(xiàn)有的環(huán)行器結(jié)構(gòu)通常采用分立的金屬材料做外殼，由多塊導(dǎo)磁材料用粘合劑或 錫釘固定在腔體上，與腔體構(gòu)成磁回路。運(yùn)種結(jié)構(gòu)加工耗材大，磁路不完全閉合，漏磁較大， 磁路效率較低，器件整體可靠性差，很難做到結(jié)構(gòu)的超小型化?？紤]到器件的小型化要求， 要想獲得較寬的帶寬，一般都選擇在旋磁鐵氧體周圍套一聚四氣乙締介質(zhì)環(huán)，其介電常數(shù) Er僅為2.05，使得1/4波長(zhǎng)過(guò)渡線較長(zhǎng)，增大了環(huán)行器的尺寸。
[0004] 頻率越低波長(zhǎng)越長(zhǎng)，理論上700MHz頻段環(huán)行器長(zhǎng)寬尺寸是2.6G化頻段環(huán)行器的S 倍，2.6細(xì)Z頻段環(huán)行器標(biāo)準(zhǔn)尺寸為12.7mm X 12.7mm X 6.4mm，700MHz頻段環(huán)行器標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 38. ImmX38. ImmX 12.7mmD
[0005] 圖1為=端環(huán)行器示意圖。理想的=端環(huán)行器的設(shè)計(jì)概念基于散射矩陣?yán)碚?，散?矩陣建立了入射波和反射波之間的關(guān)系。=端環(huán)行器由一個(gè)微波旋磁鐵氧體加載的中屯、區(qū) 域和=個(gè)與之相禪合的傳輸線組成，通過(guò)改變微波旋磁鐵氧體的尺寸大小，飽和磁矩，介電 常數(shù)，外加恒磁場(chǎng)和中屯、導(dǎo)體的形狀尺寸，從而改變散射矩陣的本征值，形成環(huán)行器。對(duì)于 理想S端環(huán)行器，1端口輸入的電磁波只能從2端口輸出，2端口輸入的電磁波只能從3端口 輸出，而3端口輸入的電磁波只能從1端口輸出。
[0006] 圖2a為環(huán)行器用于雙工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。環(huán)行器和上行帶通濾波器BP化、下行帶 通濾波器BPFb的組合，用于發(fā)射-天線-接收系統(tǒng)，運(yùn)種雙工系統(tǒng)是異頻收發(fā)系統(tǒng)，區(qū)別于雷 達(dá)技術(shù)中的ATR同頻雙工器。
[0007] 圖2b為功放級(jí)間的匹配和去禪示意圖。在固態(tài)放大系統(tǒng)中，串級(jí)式放大器級(jí)間的 隔離是必要的，增加整個(gè)放大器的穩(wěn)定性。
[000引圖2c消除發(fā)射源之間的相互干擾示意圖，它亦是和若干個(gè)濾波器組合在一起使 用。和上述級(jí)間去禪作用相似，不同點(diǎn)是運(yùn)里是消除異頻干擾。
[0009] 圖2d為二合一天線發(fā)射系統(tǒng)示意圖。兩個(gè)不同頻率的發(fā)射源通過(guò)兩個(gè)環(huán)行器和兩 個(gè)濾波器組合而成。也可成四合一，十六合一，運(yùn)在蜂窩移動(dòng)通訊基站中是非常有用的。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、 易于制造的適用于700MHz頻段4G TD-LTE通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器。
[0011] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器的技 術(shù)方案是，包括腔體1、腔體1內(nèi)自下而上依次設(shè)有：下鎖巧永磁體21、下勻磁片3、下微波復(fù) 合旋磁鐵氧體41、中屯、導(dǎo)體5、上微波復(fù)合旋磁鐵氧體42、上勻磁片6、上鎖巧永磁體21、溫度 補(bǔ)償片7、磁路板8,中屯、導(dǎo)體5的S個(gè)引出端點(diǎn)引到腔體1的S個(gè)端口之外，磁路板8設(shè)置有 螺紋固定在腔體1的開口處，腔體1的外形大小為19mm X 19mm X 8mm。
[0012] 上述技術(shù)方案中，鎖巧永磁體為微波復(fù)合旋磁鐵氧體提供恒定的外加偏置磁場(chǎng)。
[0013] 上述技術(shù)方案中，所述微波復(fù)合旋磁鐵氧體其內(nèi)部為仙Ms為1600GS~1900GS的旋 磁鐵氧體，外圈為介電常數(shù)Er為化~28的微波陶瓷環(huán)。
[0014] 前述的用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器，工作頻段為700MHz，即698MHz ~862MHz。
[0015] 本實(shí)用新型是一種非互易微波鐵氧體器件，具有單向傳輸高頻信號(hào)的特性。主要 應(yīng)用在700MHz頻段4G TD-LTE移動(dòng)通訊基臺(tái)、站和移動(dòng)臺(tái)系統(tǒng)中，主要作為收、發(fā)信機(jī)的天 線共用裝置、雙工器或多工器，在發(fā)射和接收系統(tǒng)中作功率放大器、開關(guān)放大器的輸入和輸 出隔離W及在測(cè)量系統(tǒng)中起去禪作用。
[0016] 本實(shí)用新型具有磁路閉合好，漏磁小，無(wú)需粘合劑和螺釘，易于小型化，集成度高， 可靠性高，器件整體性能好，易于制造等特點(diǎn)，適用于4G TD-LTE通訊系統(tǒng)。
【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1為S端環(huán)行器的示意圖；
[0018] 圖2a為環(huán)行器用于雙工系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖化為功放級(jí)間的匹配和去禪示意圖；
[0020] 圖2c消除發(fā)射源之間的相互干擾示意圖；
[0021] 圖2d為二合一天線發(fā)射系統(tǒng)示意圖；
[0022] 圖3為本實(shí)用新型的小型化環(huán)行器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖4為本實(shí)用新型的小型化環(huán)行器采用的微波復(fù)合旋磁鐵氧體示意圖；
[0024] 圖5為本實(shí)用新型的小型化環(huán)行器的組裝后外型圖。
[0025] 其中：1、腔體，21、下鎖巧永磁體，3、下勻磁片，41、下微波復(fù)合旋磁鐵氧體，5、中屯、 導(dǎo)體，42、上微波復(fù)合旋磁鐵氧體，6、上勻磁片，21、上鎖巧永磁體，7、溫度補(bǔ)償片，8、磁路 板。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明如何具體實(shí)施本實(shí)用新型。
[0027] 本實(shí)施例用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器，包括腔體1、腔體1內(nèi)自下而 上依次設(shè)有:下鎖巧永磁體21、下勻磁片3、下微波復(fù)合旋磁鐵氧體41、中屯、導(dǎo)體5、上微波復(fù) 合旋磁鐵氧體42、上勻磁片6、上鎖巧永磁體21、溫度補(bǔ)償片7、磁路板8，中屯、導(dǎo)體5的=個(gè)引 出端點(diǎn)引到腔體1的=個(gè)端口之外，磁路板8設(shè)置有螺紋固定在腔體1的開口處，腔體1的外 形大小為19臟X 19臟X 8臟。
[00%]上述的上微波復(fù)合旋磁鐵氧體與下微波復(fù)合旋磁鐵氧體，其內(nèi)部為仙Ms為1600GS ~1900GS的旋磁鐵氧體，外圈為介電常數(shù)Er為25~28的微波陶瓷環(huán)，如圖5所示。采用高介 電常數(shù)微波陶瓷環(huán)作介質(zhì)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一是大大減小了 1/4波長(zhǎng)過(guò)渡線的幾何長(zhǎng)度;二是應(yīng) 用高介電常數(shù)微波介質(zhì)環(huán)后禪合角減小，截止波數(shù)KR值可降低到IW下，運(yùn)又進(jìn)一步減小了 旋磁鐵氧體的直徑。
[0029] 圖5為組裝后的環(huán)行器。
[0030] 上述實(shí)施例的主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)下表：
[0032]上述實(shí)施例不W任何方式限定本實(shí)用新型，凡采用等同替換或等效變換的形式所 獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器，其特征是，包括腔體（1)、腔體（1)內(nèi)自下 而上依次設(shè)有，下鍶鈣永磁體(21)、下勻磁片（3)、下微波復(fù)合旋磁鐵氧體(41)、中心導(dǎo)體 (5)、上微波復(fù)合旋磁鐵氧體(42)、上勻磁片(6)、上鍶鈣永磁體(21)、溫度補(bǔ)償片（7)、磁路 板(8)，中心導(dǎo)體(5)的三個(gè)引出端點(diǎn)引到腔體（1)的三個(gè)端口之外，磁路板(8)設(shè)置有螺紋 固定在腔體⑴的上方開□處，腔體⑴的外形大小為19mmX19mmX8mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于700MHz頻段通訊系統(tǒng)的小型化環(huán)行器，中心導(dǎo)體夾在兩片微波復(fù)合旋磁鐵氧體中間，中心導(dǎo)體的三個(gè)引出端點(diǎn)引到腔體的三個(gè)端口之外，勻磁片放置在微波復(fù)合旋磁鐵氧體不接觸中心導(dǎo)體的一面，鍶鈣永磁體為微波復(fù)合旋磁鐵氧體提供恒定的外加偏置磁場(chǎng)，放置在勻磁片不接觸微波復(fù)合旋磁鐵氧體的一面，溫度補(bǔ)償片疊放于上方的鍶鈣永磁體之上，帶螺紋的磁路板作為蓋板固定在腔體的開口處，腔體的外形大小為19mm×19mm×8mm，工作頻段為700MHz(即698MHz～862MHz)。本實(shí)用新型采用一體化結(jié)構(gòu)，具有磁路閉合好、尺寸小、性能優(yōu)、可靠性高、易于裝配的特點(diǎn)。
【IPC分類】H01P1/38
【公開號(hào)】CN205141107
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520757571
【發(fā)明人】陸敬文
【申請(qǐng)人】南京廣順電子技術(shù)研究所
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月25日