一种Ｅ面波导环行器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种Ｅ面波导环行器，属于大功率微波、毫米波系统的应用领域。Ｅ面波导环行器，包含波导、波导结和铁氧体圆盘，其特征在于，还包含匹配介质，其中所述匹配介质放置于位于在所述波导交汇处的波导结的腔内，且所述铁氧体圆盘以所述波导结为中心分别贴于所述波导上下两面。通过本实用新型专利技术，可以实现波导环行器在承受较大功率的同时具有较好的带宽。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种波导环行器，特别是一种包含匹配介质的E面波导环行器。
技术介绍
使用旋磁性铁氧体样品制作的波导环行器已广泛应用于电子对抗、制导、通讯和 射电天文等一系列微波和毫米波系统中。目前广泛采用的是使用部分高度铁氧体短柱的H 面波导结环行器，虽然其具有带宽较宽，隔离度较高的特点，但是它可以承受的峰值功率较 之E面波导结环行器要小。所以，近年来随着大功率微波、毫米波系统的应用，E面波导环行 器由于其结构上的原因，能够比H面波导结环行器承受更大的功率而受到人们的重视。在 现有技术中，为了实现环行器的宽频带，常采用外匹配形式宽带法，即将铁氧体样品处加载 λ/4金属匹配垫片，构成一个阻抗变换器，并同时在铁氧体圆片周围放置高介电常数介质 材料，缩短λ /4匹配线的长度，但这样做的结果是压缩了波导壁窄边的高度，使得E面波导 结环行器的峰值功率容量受到很大限制，而且实际操作中较为繁琐。如何在保持E面波导 结环行器能承受较大功率的前提下使其具有较好的带宽成为人们研究的热点。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于针对上述存在的问题，提供一种能够在承受较大功 率的同时具有较宽带宽的E面波导环行器。本技术采用的技术方案是这样的Ε面波导环行器，包含波导、波导结和铁氧 体圆盘，还包含匹配介质，其中所述匹配介质放置于位于在所述波导交汇处的波导结的腔 内，且所述铁氧体圆盘以所述波导结为中心分别贴于所述波导上下两面，另外，该E面波导 环行器还可包含分别位于所述波导上方和下方的永磁铁，其中波导结的腔体是8 mm频段上 的Y型结腔且匹配介质是聚四氟乙烯介质。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是1、与现有技术中采用外匹配形式不同，本技术采用将匹配介质内置的形式， 提高了器件的可靠性；2、本技术中不采用中心导体，且将铁氧体圆盘贴于波导腔体上下两面使得铁 氧体样品的直径增大，厚度减小，进而填充系数降低，波导腔体内的空间变大，这样有利于 散热，从而提高能够承受的功率；以及3、本技术中将聚四氟乙烯匹配介质放置于波导结腔内，增加了工作带宽。附图说明图1是根据本技术的实施例，一种8 mm E面Y结铁氧体环行器的主视图；以 及图2是根据本技术的实施例，一种8 mm E面Y结铁氧体环行器的俯视图。图中标记1为铁氧体圆盘，2为聚四氟乙烯，3为波导结腔，4为波导腔体，5为铁氧体圆盘、6为永磁体，7为波导结，8为波导，9端口 1、10为端口 2以及11为端口 3。具体实施方式以下结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本技术，并不用于限定本技术。在设计过程中，一个匹配的无耗对称三端结就是一个环行器，它的非互易性来源 于旋磁铁氧体张量导磁率的非对角线分量，环行器要实现环行，必须满足以下两个条件。 一个是频率条件，即(KR)11=L 84，也就是说器件工作的中心频率Coci必须在正、负圆极化 波谐振频率ω+及ω-之间，因为当加上外磁场后，由于分裂因子κ / μ的作用，正负圆 极化波的频率发生分裂，对高场器件而言，K为正值，与正圆极化波μ +相联系的阻抗呈容 性，电压落后于电流，具有较低的谐振频率，与负圆极化波μ —相联系的阻抗呈感性，电压 超前于电流，具有较高的揩振频率，因此只要适当选择和调整环行器的有关参数(4 π Ms、 外加场及合理设计环行器的参数)使两个模的阻抗在工作频率范围，振幅相等，相角分裂 为30°，这时的感抗分量等于容抗分量，总阻抗为一实数。第二个环行条件是阻抗条件，即&/i ,也就要求输入、输出y =-Sin θ的导纳等于环行器结终端的导纳，在横向磁化的铁氧体中，当未磁化时，电磁波分裂的两个 模式是简并的，这时自1端输入的波在2、3端口是等分的，其电压相位差180°，振幅为输入 振幅的一半，当旋磁铁氧体被磁化时，自1端输入的电磁波就被分裂成正、负圆极化模，铁 氧体对两个圆极化模显示不同的磁导率特征，因此当η= 士 1时，使两个圆极化模的场图旋 转30°，这时第3端口的驻波场图处于零，传输发生在1、2端口，3端口被隔离，由此类推实 现环流。图1是根据本技术的实施例，一种8 mm E面Y结铁氧体环行器的主视图。如 图所示，该环行器使用的波导结腔3为8mm频段常用的Y型结腔，为了提高器件的可靠性及 提高功率，不采用中心台阶，铁氧体圆盘1、5于波导结分2片贴于波导腔体上下两面，让铁 氧体样品直径增大，减小厚度，进而填充系数降低，波导腔体4内的空间变大，这样有利于 散热。在波导结腔中间放置聚四氟乙烯匹配介质2，增加工作带宽。同时，在波导上方和下 方的永磁铁6为环行器提供所需的磁场。图2是根据本技术的实施例，一种8 mm E面Y结铁氧体环行器的俯视图。如 图所示，该E面Y结环行器具有三个端口 9、10、11，分别是端口 1、端口 2和端口 3，其中端口 1、2、3采用8mm频段上的标准波导(7. 11 X 3. 56mm)。而且，该E面Y型结环行器还包含波 导结7和波导8。通过本技术，可以达到的技术要求为频率范围35士0.5GHz ；正向损耗 α +彡0. 5dB ；反向损耗α_彡20dB (极限温度下α_彡18dB)；电压驻波比S彡1.25 (极 限温度下S彡1. 30)；工作温度范围T :-40°C +60°C;承受平均功率P彡40W承受脉冲 功率P彡40kffo 以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本 技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术 的保护范围之内。权利要求一种E面波导环行器，包含波导、波导结和铁氧体圆盘，其特征在于，还包含匹配介质，其中所述匹配介质放置于位于在所述波导交汇处的波导结的腔内，且所述铁氧体圆盘以所述波导结为中心分别贴于所述波导上下两面。2.如权利要求书1所述的E面波导环行器，其特征在于，包含分别位于所述波导上方和 下方的永磁铁。3.如权利要求书1所述的E面波导环行器，其特征在于，所述波导包含8mm频段上的 标准波导。4.如权利要求书1所述的E面波导环行器，其特征在于，所述波导结的腔体包含8mm 频段上的Y型结腔。5.如权利要求书1所述的E面波导环行器，其特征在于，所述匹配介质是聚四氟乙烯介质。专利摘要本技术公开了一种E面波导环行器，属于大功率微波、毫米波系统的应用领域。E面波导环行器，包含波导、波导结和铁氧体圆盘，其特征在于，还包含匹配介质，其中所述匹配介质放置于位于在所述波导交汇处的波导结的腔内，且所述铁氧体圆盘以所述波导结为中心分别贴于所述波导上下两面。通过本技术，可以实现波导环行器在承受较大功率的同时具有较好的带宽。文档编号H01P1/39GK201741783SQ201020231788公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月22日 优先权日2010年6月22日专利技术者姚远, 梁超, 王晓勇, 郑腾洲 申请人:成都八九九科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｅ面波导环行器，包含波导、波导结和铁氧体圆盘，其特征在于，还包含匹配介质，其中所述匹配介质放置于位于在所述波导交汇处的波导结的腔内，且所述铁氧体圆盘以所述波导结为中心分别贴于所述波导上下两面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁超，郑腾洲，王晓勇，姚远，
申请(专利权)人：成都八九九科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]