一种带磁屏蔽罩的单结微带隔离器制造技术

一种带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，属于磁性材料与器件技术领域。包括软磁合金底板，位于软磁合金底板上的铁氧体基板（上表面具有结环行微带电路，下表面具有接地金属层），环结行微带电路几何中心上方具有永磁体，永磁体上具有磁屏蔽罩，永磁体与环行结微带电路间具有第一介质基片，永磁体与磁屏蔽罩间具有第二介质基片；所述磁屏蔽罩由软磁平板材料边缘向下折弯所形成，其最小罩内水平尺寸大于永磁体的直径但小于铁氧体基板的边长、边缘底部不与铁氧体基板相接触。本实用新型专利技术提供的带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，具有良好的磁屏蔽功能，同时结构简单、性能稳定、便于生产和调试，微带隔离器能够满足日益小型化和高集成的应用需求。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，属于磁性材料与器件
。包括软磁合金底板，位于软磁合金底板上的铁氧体基板（上表面具有结环行微带电路，下表面具有接地金属层），环结行微带电路几何中心上方具有永磁体，永磁体上具有磁屏蔽罩，永磁体与环行结微带电路间具有第一介质基片，永磁体与磁屏蔽罩间具有第二介质基片；所述磁屏蔽罩由软磁平板材料边缘向下折弯所形成，其最小罩内水平尺寸大于永磁体的直径但小于铁氧体基板的边长、边缘底部不与铁氧体基板相接触。本技术提供的带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，具有良好的磁屏蔽功能，同时结构简单、性能稳定、便于生产和调试，微带隔离器能够满足日益小型化和高集成的应用需求。【专利说明】一种带磁屏蔽罩的单结微带隔离器
本技术属于磁性材料与器件
，涉及微带隔离器，尤其是带磁屏蔽罩的单结微带隔离器。
技术介绍
微带隔离器作为一种广泛应用于航空航天电子、通讯系统以及侦察对抗领域的重要组件，目前在雷达、电子战、导航和制导、通讯基站中大量使用。新的设计理念和先进的工艺技术促进微波系统飞速发展，这就要求微带隔离器的尺寸更小，集成度更高。系统集成要求环隔离器结构小巧同时性能稳定，同时微带隔离器市场需求量的不断增加也对批量生产速度和研发周期提出更高要求。图1和图2所示是一种由微带隔离器与负载所构成的微带隔离器，制作于铁氧体基片I表面的结环行微带电路5的三个输入/输出端口中的其中一个端口与接地端之间连接有一个负载电阻6 (负载电阻6可设置在铁氧体基片I上，也可焊接在软磁合金底板2上)。整个微带隔离器包括软磁合金底板2，位于软磁合金底板2上方的铁氧体基片I,铁氧体基片I下表面具有金属接地层，上表面具有结环行微带电路5，提供偏置磁场的永磁体3与结环行微带电路5之间通过第一介质基片4实现电隔离。通常，加在微带隔离器上的偏置磁场的永磁体一般是暴露在铁氧体基片上方空间，永磁体产生的磁力线除了部分与产品的铁氧体基片和基片下的底板形成闭合的回路以夕卜，大多数磁力线向四周发散，造成漏磁，这样造成的影响主要有:一是漏磁造成磁场利用率低下，由永磁体产生的磁场只有部分磁场作用到结环行微带电路的铁氧体基片上，使得铁氧体基片未能充分磁化而影响到产品的性能；二是发散的漏磁场会会对周围磁场敏感的元器件有干扰，从而影响到微波电路性能；三是产品周围有铁磁性物质存在时(如铁合金或微波吸收材料)，会影响到微带隔离器的偏置磁场的方向及大小，改变原有的磁化状态，从而影响器件的性能参数，进而影响到电路的性能。随着微波系统向小型化、多功能化的发展，微波组件及模块尺寸要求更小，在紧凑的电路中，为了防止微带隔离器与周围电路及外界间相互之间的磁干扰，通常采用磁屏蔽罩对环行器的偏置磁场进行屏蔽。图3所示为不具有磁屏蔽罩的单结微带隔离器的剖面结构示意图。由于产生偏置磁场的永磁体3置于铁氧体基片I的上方，永磁体3上表面的磁极暴露在空中，永磁体3上表面的磁极仅有约一半的磁力线与软磁合金底板2形成闭合磁回路,而一半的磁力线向四周发散，形成漏磁现象。如图4所示是不具有磁屏蔽罩单结微带隔离器的磁场仿真图，图中以白色、灰色、黑色等渐变色来反映磁场的强弱，颜色越白表示磁场强度越大；颜色越黑表示磁场强度越弱。从图中可以看出在基片上方半径为5_的区域内，还有很强的漏磁(灰色区域)，仿真显示通过基片的磁场利用率仅为50?60%之间，而漏磁占了 40?50%,因而对产品本身和周边电路的性能有较大的影响。现有另一种具有全磁屏蔽功能的单结微带隔离器结构如图5所示，同样包括软磁合金底板2，位于软磁合金底板2上方的铁氧体基片I (铁氧体基片I上表面具有结环行微带电路，下表面具有金属接地层)，提供偏置磁场的永磁体3，永磁体3位于结环行微带电路几何中心的上方，永磁体3上方具有采用软磁材料实现的磁屏蔽罩9，永磁体3与结环行微带电路之间通过第一介质基片4实现电隔离，永磁体3与磁屏蔽罩9之间通过第二介质基片8实现电隔离。图5所示的带全磁屏蔽罩的单结微带隔离器，其磁屏蔽罩9是帽形结构。该磁屏蔽罩9将永磁体3完全罩在内部，其帽型边沿与软磁合金底板2完全接触，磁屏蔽罩9与软磁合金底板2形成一个全封闭的磁屏蔽罩,软磁合金底板2、永磁体3和磁屏蔽罩9之间形成完全闭合的磁回路。图7是带全磁屏蔽单结微带隔离器的磁场仿真图，从图中可以看出在屏蔽罩以外的区域全是黑色，表示屏蔽罩外的区域漏磁很小，漏磁仅有I?2%，磁场利用率接近100%。该单结微带隔离器全磁屏蔽功能十分良好，避免了器件与外界之间的磁场相互干扰。但这种微带隔离器结构较为复杂，不利于产品的装配生产，也不利于进一步缩小产品的体积，如果采用帽子形的结构，在制作时需要预留窗口以便于引入或引出结环行微带电路的输入输出端口信号，磁屏蔽罩9封装后不便于结环行微带电路的调试，另外磁屏蔽罩9通常采用冲压成型，封装后内部存在一定的机械应力，严重时很容易造成铁氧体基片I的破碎。
技术实现思路
本技术提供的带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，具有良好的磁屏蔽功能，同时结构简单、性能稳定、便于生产和调试，能够满足微带铁氧体器件日益小型化和高集成化的应用需求，适用于产品的大批量生产的要求。本技术的目的通过下述技术方案实现:一种带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，其结构如图7所示，包括软磁合金底板2，位于软磁合金底板2上方的铁氧体基片I和提供偏置磁场的永磁体3 ;铁氧体基片I下表面具有接地金属层，上其表面具有结环行微带电路，结环行微带电路的三个输入/输出端口中的其中一个端口与接地端之间连接有一个负载电阻(负载电阻6可设置在铁氧体基片I上，也可焊接在软磁合金底板2上);提供偏置磁场的永磁体3位于结环行微带电路几何中心的上方，永磁体3上方具有采用软磁平板材料制成的磁屏蔽罩9，永磁体3与结环行微带电路之间通过第一介质基片4实现电隔离,永磁体3与磁屏蔽罩9之间通过第二介质基片8实现电隔离。与图5所示带磁屏蔽罩的单结隔离器所不同的是，本技术提供的带磁屏蔽罩的单结隔离器，其磁屏蔽罩9是由软磁平板材料边缘向下折弯所形成、且磁屏蔽罩9的折弯边缘底部不与铁氧体基片I相接触而是留有间隙，并且磁屏蔽罩9的最小罩内水平尺寸大于永磁体3的直径但小于铁氧体基片I的边长。上述技术方案中，软磁合金底板2与铁氧体基片I之间相互固定，第一介质基片4两面分别与铁氧体基片I和永磁体3固定，第二介质基片8两面分别与永磁体3和磁屏蔽罩9固定。本技术提供的带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，由永磁体3与第二介质基片8、磁屏蔽罩9、空气、铁氧体基片1、软磁合金底板2和第一介质基片4形成闭合磁回路。图8是带磁屏蔽罩微带隔离器磁场仿真图，从图中可以看出，在磁屏蔽罩9与铁氧体基片I之间形成的间隙(间隙距离为0.0mm?2.0mm)范围约1_的区域有漏磁产生，磁场强度的发布主要处于这一设计需要的回路之中。在屏蔽罩上方及四周颜色为黑色表示漏磁很弱。通过仿真和测试均表明，漏磁小于5%，95%以上磁场沿这一回路传输，磁场利用率较高，其屏蔽效果接近图6中带全磁屏蔽罩的单结微带隔离器。图8仿真显示，有效磁化作用范围主要集中在永磁体附近，因此永磁体附近作用区域是需要实现磁屏蔽、防止与外界相互干扰的核心区域。因此本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带磁屏蔽罩的单结微带隔离器，其结构包括软磁合金底板（2），位于软磁合金底板（2）上方的铁氧体基片（1）和提供偏置磁场的永磁体（3）；铁氧体基片（1）下表面具有接地金属层，上其表面具有结环行微带电路，结环行微带电路的三个输入/输出端口中的其中一个端口与接地端之间连接有一个负载电阻；提供偏置磁场的永磁体（3）位于结环行微带电路几何中心的上方，永磁体（3）上方具有采用软磁材料实现的磁屏蔽罩（9），永磁体（3）与结环行微带电路之间通过第一介质基片（4）实现电隔离，永磁体（3）与磁屏蔽罩（9）之间通过第二介质基片（8）实现电隔离；其特征在于，磁屏蔽罩（9）是由软磁平板材料边缘向下折弯所形成、且磁屏蔽罩（9）的折弯边缘底部不与铁氧体基片（1）相接触而是留有间隙，并且磁屏蔽罩（9）的最小罩内水平尺寸大于永磁体（3）的直径但小于铁氧体基片（1）的边长。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许江，
申请(专利权)人：成都致力微波科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51