[实用新型]具有高功率的微波带状传输线环行器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信应用的微波铁氧体器件，尤其涉及一种具有高功率的微波带状传输线环行器。

背景技术

微波铁氧体环行器是一种具有三个或多个端口的单向器件，其包括微波铁氧体、带状线中心导体电路、接地极片与永久磁铁。由于受偏磁场磁化的微波铁氧体的旋磁效应的作用，进入第一端口的电磁波能量环行到第二端口输出，而与第三端口隔离。

通常会期待微波环行器中传输高功率，低插入损耗与尺寸最小化，同时随着无线通信市场对大容量通信系统要求的迅速提高，要求微波环行器能够处理宽频带范围内的大功率信号，并使微波铁氧体环行器的工作频带得到展宽。但是由于电路设计的局限性及环形器尺寸的小型化设计的限制，环形器的传输功率受到很大限制。

从电场强度仿真的分布中可以明显看出，在分支匹配微带线的高频开路界面的位置，是电场强度最强的区域，而环行器微带电路中心导体的原设计因分支匹配微带线的高频开路界面的位置距微波铁氧体的边界在1mm以内，环行器微带电路中心导体与外导体(接地面)的距离大都小于1mm，鉴于空气的击穿电压(空气击穿电压一般为3kV/mm)远远小于微波铁氧体的击穿电压，并有高压最小爬电距离的效应，这就造成环行器实际的击穿电压等于是1mm以下空气的击穿电压，大部分环行器在高功率的击穿都集中在分支匹配微带线的高频开路界面的位置，这就使此类设计的环行器在高功率条件下的使用存在较大的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种具有高功率的微波带状传输线环行器。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

具有高功率的微波带状传输线环行器，特点是：包含壳体以及依次置于其内的下永久磁铁、下金属极片、下微波铁氧体、带状线中心导体、上微波铁氧体、上金属极片、上永久磁铁，其上通过盖子压紧固定，所述带状线中心导体以共轴方式与下微波铁氧体的上表面和上微波铁氧体的下表面紧贴；所述带状线中心导体包括三只呈120度夹角布置的倒Y结谐振器以及三个电感型传输线，每个电感型传输线并接两个L形分支匹配微带线。

进一步地，上述的具有高功率的微波带状传输线环行器，其中，所述三个电感型传输线以均等120度角呈放射状分别连接至环行器端口。

进一步地，上述的具有高功率的微波带状传输线环行器，其中，所述下微波铁氧体和上微波铁氧体呈圆柱形。

进一步地，上述的具有高功率的微波带状传输线环行器，其中，所述L形分支匹配微带线的高频开路界面的位置与上微波铁氧体和下微波铁氧体的边界的距离在3mm以上。

本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：

优化设计确保在高电场下稳定工作的特性，保证了微波带状线环行器具备宽带高功率性能；120度倒Y结谐振器具有宽带匹配的带状线微带电路、电感型传输线及呈L形状的分支匹配微带线，将分支匹配微带线的高频开路界面与微波铁氧体的边界的距离增大到3mm以上，解决了高电场的最小爬电距离问题，使环行器的击穿电场脱离与空气击穿电压关联问题而仅与微波铁氧体击穿电压有关，进而大大提高了产品的击穿电场，解决了高功率环行器的器件尺寸限制的问题，制造成本低，功能卓越，使用简洁。

附图说明

图1：本实用新型环行器的分解结构示意图；

图2：带状线中心导体的结构示意图。

图中各附图标记的含义见下表：

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明具体实施方案。

如图1、图2所示，具有高功率的微波带状传输线环行器，包含壳体1以及依次置于其内的下永久磁铁2、下金属极片3、下微波铁氧体4、带状线中心导体5、上微波铁氧体9、上金属极片10、上永久磁铁11，其上通过盖子12压紧固定，所述带状线中心导体5以共轴方式与下微波铁氧体4的上表面和上微波铁氧体9的下表面紧贴；所述带状线中心导体5包括三只呈120度夹角布置的倒Y结谐振器7以及三个电感型传输线6，每个电感型传输线并接两个用于频率匹配的L形分支匹配微带线8，三个电感型传输线6以均等120度角呈放射状分别连接至环行器端口。

其优化设计确保在高电场下稳定工作的特性，保证了微波带状线环行器具备了宽带高功率性能。

下微波铁氧体4和上微波铁氧体9呈圆柱形，下微波铁氧体4和上微波铁氧体9的半径至少与开路并联电路所延伸至带状线中心导体5的中心点所界定的半径一样大。