一种带谐波抑制的波导环形器的制作方法

1.本实用新型涉及波导环形器技术领域，具体为一种带谐波抑制的波导环形器。


背景技术：

2.环形器是一种使电磁波单向环形传输的器件，在近代雷达和多路通信中都要用到它。在卫星通信领域，使用波导环形器进行宽带信号分路；在功率放大器后端通过波导环形器和负载构成隔离器实现信号反向隔离，从而保护功放短路或开路；还可以作为收发开关实现收发系统有效隔离。用铁氧体材料作为介质，加恒定磁场就具有环形特性。如果改变磁偏置方向，环形方向也会改变。环形器的原理依然是磁场偏执铁氧体材料各向异性特性，按照传输线的实现形式可以分为：微带型、带线型、同轴型和波导型。其中以带线型最多，波导型功率容量最大。
3.目前市面上存在的带谐波抑制的波导环形器大多是在y型波导环形器的一端级联一个带通或低通的滤波器来达到抑制功放产生的二次谐波。这样势必增加环形器的体积和重量。而器件的体积和重量增加不仅会增加加工成本，而且笨重的大型器件还会增加竞标失败的机率。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种带谐波抑制的波导环形器，以解决上述背景技术中提出的目前市面上存在的带谐波抑制的波导环形器大多是在y型波导环形器的一端级联一个带通或低通的滤波器来达到抑制功放产生的二次谐波。这样势必增加环形器的体积和重量。而器件的体积和重量增加不仅会增加加工成本，而且笨重的大型器件还会增加竞标失败的机率的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带谐波抑制的波导环形器，包括上壳体、下壳体和两个波导同轴转接器，所述下壳体螺纹连接有多个安装螺钉，所述下壳体通过多个安装螺钉与上壳体固定连接，所述上壳体与下壳体连接处的外侧开设有标准波导端口，所述上壳体与下壳体连接处的中部开设有y型波导腔体，所述y型波导腔体的中心设有两个正三角形金属匹配块，两个所述正三角形金属匹配块相对一侧的中心均粘贴有圆形低损耗铁氧体，两个所述正三角形金属匹配块的三个角均设置有金属匹配圆柱，两个所述金属匹配圆柱两两对应，每两个对应的金属匹配圆柱的两侧均设有谐波抑制销钉，所述上壳体顶端的两侧均安装有波导同轴转接器，所述上壳体顶端的中部和下壳体底端的中部均开设有圆形槽，两个所述圆形槽的内部均安装有钐钴恒磁体，两个所述钐钴恒磁体极性相对放置。
6.优选的，两个所述正三角形金属匹配块分别与上壳体和下壳体连接。
7.优选的，六个所述金属匹配圆柱分别正对两个正三角形金属匹配块的六个角，六个所述金属匹配圆柱的两端分别与上壳体和下壳体连接。
8.优选的，所述标准波导端口的外围开设有若干个安装孔。
9.优选的，所述标准波导端口与y型波导腔体的其中一个端头连通，两个所述波导同轴转接器分别延伸至y型波导腔体的另外两个端头。
10.优选的，两个所述圆形槽的外围均设有多个均匀分布的固定螺钉，两个所述圆形槽均通过多个固定螺钉与盖板固定连接。
11.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：波导环形器通过调节圆形低损耗铁氧体、正三角形金属匹配块、金属匹配圆柱来保证波导环形器能够正常实现单向环形传输，通过调节谐波抑制销钉的位置和尺寸来实现二次谐波抑制，还可以通过增加谐波抑制销钉的个数来增加抑制度，从而在保证不改变波导环形器的大小和重量的情况下，使其能够有效抑制功放产生的二次谐波。
附图说明
12.图1为本实用新型的侧视图；
13.图2为本实用新型的内部结构示意图；
14.图3为本实用新型的截面图。
15.图中：1、上壳体；2、下壳体；3、正三角形金属匹配块；4、金属匹配圆柱；5、谐波抑制销钉；6、圆形低损耗铁氧体；7、盖板；8、波导同轴转接器；9、标准波导端口；10、固定螺钉；11、钐钴恒磁体；12、安装孔；13、圆形槽；14、安装螺钉；15、y型波导腔体。
具体实施方式
16.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
17.请参阅图1-3，本实用新型提供了一种带谐波抑制的波导环形器，包括上壳体1、下壳体2和两个波导同轴转接器8，下壳体2螺纹连接有多个安装螺钉14，下壳体2通过多个安装螺钉14与上壳体1固定连接，上壳体1和下壳体2通过多个安装螺钉14安装固定，使上壳体1和下壳体2紧密贴合保证电磁波正常传输不泄露，上壳体1与下壳体2连接处的外侧开设有标准波导端口9，上壳体1与下壳体2连接处的中部开设有y型波导腔体15，y型波导腔体15的中心设有两个正三角形金属匹配块3，两个正三角形金属匹配块3相对一侧的中心均粘贴有圆形低损耗铁氧体6，圆形低损耗铁氧体6位于正三角形金属匹配块3的中心位置，由于是圆形设计，360度对称，可避免角度上的不一致造成的失配，两个正三角形金属匹配块3的三个角均设置有金属匹配圆柱4，两个金属匹配圆柱4两两对应，六个金属匹配圆柱4保证上下电磁场的对称性，提高功率容量，每两个对应的金属匹配圆柱4的两侧均设有谐波抑制销钉5，六个谐波抑制销钉5可有效抑制二次谐波，短路销钉抑制二次谐波原理是：波导环形器在基波频率f0上是te
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模环形传输，而在二次谐波2f0上通过环形器后由te
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模变为te
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模，六个短路销钉的作用就是在让其在不影响基频主模传输的基础上抑制二次谐波te
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模的传输，从而实现谐波抑制，上壳体1顶端的两侧均安装有波导同轴转接器8，波导环形器具有标准波导端口9和两个波导同轴转接器8，三个器件一体化加工保证了设计性能，并降低了成本，上壳体1顶端的中部和下壳体2底端的中部均开设有圆形槽13，两个圆形槽13的内部均安装有钐钴恒磁体11，两个钐钴恒磁体11极性相对放置，两个钐钴恒磁体11设置于上壳体1和下壳体2外表面中心位置开设的圆形槽13内极性相对放置，给铁氧体提供恒定磁偏置。
18.两个正三角形金属匹配块3分别与上壳体1和下壳体2连接，上壳体1和下壳体2分别固定两个正三角形金属匹配块3，六个金属匹配圆柱4分别正对两个正三角形金属匹配块3的六个角，六个金属匹配圆柱4的两端分别与上壳体1和下壳体2连接，上壳体1和下壳体2固定六个金属匹配圆柱4。
19.标准波导端口9的外围开设有若干个安装孔12，标准波导端口9通过若干个安装孔12连接波导接头，标准波导端口9与y型波导腔体15的其中一个端头连通，两个波导同轴转接器8分别延伸至y型波导腔体15的另外两个端头，波导环形器具有标准波导端口9和两个波导同轴转接器8，三个器件一体化加工保证了设计性能，并降低了成本。
20.两个圆形槽13的外围均设有多个均匀分布的固定螺钉10，两个圆形槽13均通过多个固定螺钉10与盖板7固定连接，两个盖板7通过固定螺钉10与上壳体1和下壳体2固定连接，保护两个钐钴恒磁体11。
21.本技术实施例在使用时：上壳体1和下壳体2通过多个安装螺钉14安装固定，使上壳体1和下壳体2紧密贴合保证电磁波正常传输不泄露，上壳体1与下壳体2连接处的中部开设有y型波导腔体15，y型波导腔体15y型部位处有上下设有两个正三角形金属匹配块3，两个正三角形金属匹配块3可以使匹配带宽大大增加，选择圆形低损耗铁氧体6可以保证铁氧体在贴附正三角形金属匹配块3时能够360
°
对称，避免了由于贴附方向偏移造成的调试困难，对六个金属匹配圆柱4和上壳体1和下壳体2加工在一起，进一步降低了调试难度，在每对金属匹配圆柱4的两侧添加谐波抑制销钉5用于抑制y型波导环形器通过圆形低损耗铁氧体6后产生的高次模，从而有效抑制二次谐波，而两个钐钴恒磁体11分别设置于波导腔体外部，极性相对放置，为圆形低损耗铁氧体6提供恒定磁偏置，波导环形器具有标准波导端口9和两个波导同轴转接器8，为波导环形器的三个波导口，三个器件一体化加工保证了设计性能，并降低了成本。
22.尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。