專利名稱：一種微帶環形器的制作方法
一種微帶環形器技術領域
本發明屬于微波器件技術領域，特別涉及鐵氧體環形器的設計及制造技術。
技術背景
早在二次世界大戰中，微波鐵氧體器件就開始嶄露頭角。如環形器、隔離器等解決了雷達的級間隔離、阻抗以及天線共用等一列實際問題，極大地提高了雷達系統的戰術性能，成為其中的關鍵部件之一。但這類器件80%以上都作為軍用，用量自然有限。到了上個世紀九十年代冷戰結束后，美國、俄國等發達國家實行了“軍轉民”科研生產方針，使得微波鐵氧體器件的應用迅速擴展到民用通訊、能源技術、工農醫等領域。隨著應用領域的擴大， 各類器件的用量也顯著增多，并逐漸在衛星通信、微波通信、微波能應用、醫療、微波測量技術等多種電子設備中起著特殊的作用，市場日益擴大。
鐵氧體微波器件是利用微波在鐵氧體媒質中的非互易傳播效應設計制成的。環形器是最常用的微波鐵氧體器件之一，是一種具有定向傳輸的特點非互易性器件。
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，而成為當今通信領域的發展方向.但毫米波段的環形器，由于受到高頻色散的影響而不易設計，而成為環形器設計領域的一個急需解決的技術問題。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種微帶環形器，具有高隔離性能，低的插入損耗和端口駐波。
本發明解決所述技術問題采用的技術方案是，一種微帶環形器，其特征在于，包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設置有中心結部分和匹配線部分，所述中心結部分為圓形，其內有一個同心的內圓，內圓和外圓之間設置有3組附加短截線索；同一組內的各條附加短截線索相互平行，中心結部分沿中心對稱設置有3個臂，3組附加短截線索設置于各臂之間。
本發明的有益效果是，在微波頻帶(35. 5GHz 36. IGHz)內具有高隔離性能，低的插入損耗和端口駐波。
圖1為本發明所述中心結結構。
圖2為本發明所術的匹配線結構。
圖3為本發明的整體結構示意圖。
具體實施方式
一種微帶環形器，包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設置有中心結部分和匹配線部分，所述中心結部分為圓形，其內有一個同心的內圓，內圓和外圓之間設置有3組附加短截線索；同一組內的各條附加短截線索相互平行，中心結部分沿中心對稱設置有3個臂，3組附加短截線索設置于各臂之間。
前述中心結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視為對整體形狀的影響。
本發明系在鐵氧體基板上刻蝕出中心結及匹配線，在中心結的內圓上覆蓋設置偏置磁化鐵氧體。偏置磁化鐵氧體的半徑與內圓相同，故圖中并未示出。
本發明的匹配線與中心結的臂連接，亦可視為臂的延伸。與臂對應，匹配線亦為中心對稱的3個部分，形如英文字母“Y”字，圖中繪出其中之一，其余兩個部分與之結構相同。
實施方式一
一種微帶環形器，由中心結、鐵氧體基板、偏置磁化鐵氧體和匹配線組成，各組分構成如下
鐵氧體基板厚度0. 25mm
中心結內半徑0. ^mm 外半徑0.64mm
中心結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
內側匹配線寬度0. 231mm 內側匹配線的長度0. 45mm
外側匹配線寬度0. 135mm 外側匹配線的長度0. 43mm
開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm
以上參數中，依據習慣，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形器，鐵氧體基板材料和偏置磁化鐵氧體材料 % YCaV ( ε r= 15，4 3iMs = 5000Gauss)，時，在頻率；35· 5GHz 36. 1GHz，最小隔離為:_26dB， 最大插入損耗為-0. 6dB，最大駐波為1. 2。
實施方式二
一種微帶環形器，由中心結、鐵氧體基板、偏置磁化鐵氧體和匹配線組成，各組分構成如下
鐵氧體基板厚度0. 25mm
中心結內半徑0. ^mm 外半徑0.65mm
中心結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
內側匹配線寬度0. 231mm 內側匹配線的長度0. 45mm
外側匹配線寬度0. 135mm 外側匹配線的長度0. 43mm
開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm
結合附圖，通過所述參數即可獲得微帶環形器，鐵氧體基板材料和偏置磁化鐵氧體材料為 YCaV( ε r = 15,4 π Ms = 5000Gauss)，時，在頻率 35. 5GHz 36. 1 GHz，最小隔離為_15dB，最大插入損耗為-2dB，最大駐波為2. 0。其諧振點向左移是由于中心結半徑增大的原因，但其效果遠比不上實施方式一，這是由于單獨改變中心結半徑，導致中心結阻抗改變，而使其在端口不再匹配的原因。
實施方式三
一種微帶環形器，由中心結、鐵氧體基板、偏置磁化鐵氧體和匹配線組成，各組分構成如下
匹配線
內側匹配線寬度0. 231mm 內側匹配線的長度0. 45mm
外側匹配線寬度0. 135mm 外側匹配線的長度0. 38mm
開路短截線寬度0. 05mm 開路短截線總長度0. 32mm
結合附圖，通過上述參數制備即可獲得微帶環形器，鐵氧體基板材料和偏置磁化鐵氧體材料為 YCaV ( ε ^ = 15，4 π Ms = 5000Gauss)，時，在頻率 35. 5GHz 36. 1GHz，最小隔離為_22dB，最大插入損耗為-0. MdB，最大駐波為1. 25。其效果比不上實施方式一，這是由于單獨改變匹配線的長度后，導致其在端口匹配效果不如實施方式一。
鐵氧體基板
中心結
中心結上附加短截線索
偏置磁化鐵氧體厚度0. 25mm內半徑0. ^mm 外半徑0. 64mm 寬度0. 05mm 間距0. 05mm 半徑0. 75mm權利要求
1.一種微帶環形器，其特征在于，包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設置有中心結部分和匹配線部分，所述中心結部分為圓形，其內有一個同心的內圓，內圓和外圓之間設置有3組附加短截線索；同一組內的各條附加短截線索相互平行，中心結部分沿中心對稱設置有3個臂，3組附加短截線索設置于各臂之間。
2.如權利要求1所述的微帶環形器，其特征在于，各部分參數為厚度0. 25mm 內半徑0. 28mm 寬度0. 05mm 半徑0. 75mm外半徑:0. 64mm 間距0. 05mm鐵氧體基板中心結中心結上附加短截線索偏置磁化鐵氧體匹配線內側匹配線寬度0. 231mm內側匹配線的長度0. 45mm外側匹配線寬度0. 135mm外側匹配線的長度0. 43mm開路短截線寬度0. 05mm開路短截線總長度0. :32mm。
3.如權利要求1所述的微帶環形器，其特征在于，各部分參數為鐵氧體基板中心結中心結上附加短截線索偏置磁化鐵氧體匹配線內側匹配線寬度0. 231mm 外側匹配線寬度:0. 135mm 開路短截線寬度0. 05mm厚度0. 25mm 內半徑0. 28mm 寬度0. 05mm 半徑0. 75mm外半徑:0. 65mm 間距0. 05mm內側匹配線的長度0. 45mm 外側匹配線的長度:0. 43mm 開路短截線總長度0. 32mm0
4.如權利要求1所述的微帶環形器，其特征在于，各部分參數為鐵氧體基板中心結中心結上附加短截線索偏置磁化鐵氧體匹配線內側匹配線寬度0. 231mm 外側匹配線寬度:0. 135mm 開路短截線寬度0. 05mm厚度0. 25mm 內半徑0. 28mm 寬度0. 05mm 半徑0. 75mm外半徑:0. 64mm 間距0. 05mm內側匹配線的長度0. 45mm 外側匹配線的長度0. 38mm 開路短截線總長度0. 32mmc
全文摘要
一種微帶環形器，屬于微波器件技術領域，本發明包括鐵氧體基板和偏置鐵氧體，在鐵氧體基板上設置有中心結部分和匹配線部分，所述中心結部分為圓形，其內有一個同心的內圓，內圓和外圓之間設置有3組附加短截線索；同一組內的各條附加短截線索相互平行，中心結部分沿中心對稱設置有3個臂，3組附加短截線索設置于各臂之間。本發明的有益效果是，在微波頻帶(35.5GHz～36.1GHz)內具有高隔離性能低的插入損耗和端口駐波。
文檔編號H01P1/387GK102544662SQ20111042292
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者李彥濤, 汪曉光, 謝建良, 鄧龍江, 陳良 申請人:電子科技大學