一种L波段高功率环形器的制作方法

一种l波段高功率环形器
技术领域
1.本实用新型涉及环形器技术领域，尤其涉及一种l波段高功率环形器。


背景技术：

2.环形器为多端口器件，将进入其任一端口的入射波，按照确定的方向顺序传入下一个端口。在实际应用中，如果负载不匹配，微波会反向传输，影响微波电源的性能，甚至烧毁价格昂贵的磁控管，而环形器能使微波定向传输，有效阻止微波反向传播至磁控管。所以，环形器作为一种非互易微波铁氧体器件在无线通信基站及终端产品上都有广泛应用。
3.在高功率微波系统中，必须使用高功率环形器，才能防止来自大功率负载反射对微波源或核心造成的干扰甚至损坏。高功率环形器在其关键部件的结构、工艺设计上需要特殊的考虑。
4.对于l波段频率范围在1-2ghz的环形器大功率容量设计，需要尽量增大电场空间，降低电场密度，加大铁氧体旋磁片的尺寸，这又不符合环形器小型化的需求，所以需要选择合适的设计方案，以在一定程度上兼顾高功率和小型化的要求。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的缺点或不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种l波段的大功率环形器结构，既能达到700-1000w功率值，又使环形器尺寸控制在较小的范围内，同时环形器具有很好的温度适应性能。
6.为解决上述技术问题，本实用新型具有如下构成：
7.l波段高功率环形器，包括腔体，铁氧体旋磁片、中心导体、永磁体、温补片和盖板，正方形腔体上表面中间开圆形空腔，空腔具有空腔壁和底面，向空腔底面依次叠放第一个铁氧体旋磁片、中心导体、第二个铁氧体旋磁片、第一个匀磁片、永磁体、第二匀磁片、多个温补片，最后将盖板固定于腔体上；腔体的空腔直径根据铁氧体旋磁片的外径确定，空腔的深度大于其余所有零件厚度之和，在空腔壁上向外开三个宽度相等的通槽，通槽深度等于空腔深度，三个通槽围绕空腔中心均布，通槽侧壁与圆形空腔壁相交处以及通槽侧壁与腔体外壁相交处倒圆角； 铁氧体旋磁片为圆薄片零件，直径为20-25mm，选用石榴石多晶材料，并镀银；中心导体为薄片结构，厚度为0.2-0.4mm，中心导体的中心结是从中心向外辐射的三叶片结构的谐振体，三个叶片均布于圆周上，相邻谐振体之间设置一个引脚，三个引脚与三个谐振体绕中心导体中心均匀间隔布置，引脚为窄长条状，引脚中段横向设置谐振扩展片，引脚端部两段宽度变化的连接处设置倒圆角；中心导体的中心与铁氧体旋磁片中心重合；环形器工作功率可达700-1000w。
8.腔体通槽的宽度为4.5-5.5mm。
9.腔体通槽侧壁与圆形空腔壁相交处以及通槽侧壁与腔体外壁相交处所倒圆角半径为0.5-2mm。
10.温补片为截面为波浪立体形状的波浪形温补片。
11.空腔壁的上部设置内螺纹，以固定盖板。
12.方形腔体的四个角处设置将环形器固定于所需位置的四个安装孔。
13.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：
14.本实用新型的l波段高功率环形器， 在l波段（频率范围1-2ghz）条件下，通过特别选择铁氧体材料，以及在腔体通槽棱边倒圆角、中心导体引脚上倒圆角等结构上的变化，使用波浪形温补片，等一系列方案，使环形器的工作功率达到700-1000w，而且铁氧体旋磁片直径控制在20-25mm，既实现高功率又达到小型化的目的。
15.因使用多个波浪形温补片，本实用新型环形器还具有很好的温度适应性能。
附图说明
16.以下附图以示例性而非限制性的方式描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记代表相同或类似的零部件或部分。
17.图1：本实用新型的环形器的立体爆炸图；
18.图2：本实用新型的环形器的剖视图；
19.图3：本实用新型的环形器的腔体的俯视图；
20.图4：本实用新型的环形器的中心导体的俯视图。
21.图中各符号表示含义如下：
22.腔体10、空腔11、通槽12，铁氧体旋磁片20，中心导体30、谐振体31、引脚32、谐振扩展片33，匀磁片40，永磁体50，温补片60，盖板70。
具体实施方式
23.以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
24.本实用新型的实施例参见图1和图2，l波段高功率环形器包括腔体10，腔体10为正方形，腔体10上表面中间开圆形空腔11，空腔11具有空腔壁和底面，向空腔11底面依次叠放第一个铁氧体旋磁片20、中心导体30、第二个铁氧体旋磁片20、第一个匀磁片40、永磁体50、第二匀磁片40、多个温补片60，上方的盖板70固定于腔体10上，腔体10与盖板70将上述零件固定于腔体10的空腔内。
25.腔体10上空腔11的直径根据铁氧体旋磁片20的外径确定，空腔11的深度大于其余所有零件厚度之和。
26.图3所示，在腔体10的空腔壁上向外开三个宽度相等的通槽12，通槽12的宽度为4.5-5.5mm，通槽12深度等于空腔11的深度，三个通槽12围绕空腔11中心均布，中心导体30的引脚32从通槽12处延伸出腔体10外。
27.通槽12侧壁与空腔壁相交处以及通槽12侧壁与腔体10外壁相交处倒圆角（图3a标识共12处），圆角半径为0.5-2mm，以消除棱线，在腔体10结构尺寸允许的情况下，尽量选择更大半径的圆角。
28.空腔壁的上部设置内螺纹，以固定盖板70。
29.正方形腔体10的四个角处设置将环形器固定于所需位置的四个安装孔。
30.铁氧体旋磁片20为圆薄片零件，直径为φ20-25mm，选用能承受高功率的石榴石多
晶材料，并镀银，以保证大功率环形器的插入损耗小，发热量小。
31.中心导体30为薄片结构，厚度为0.2-0.4mm，被夹于两个铁氧体旋磁片20之间，且中心导体30的中心与铁氧体旋磁片20中心重合。
32.见图4，中心导体30的中心结是从中心向外辐射的三叶片结构，三个叶片均布于圆周上，相邻叶片之间夹角为120
°
，三个叶片即为三个谐振体31，三个谐振体31外端的圆弧在同一圆周上，圆的直径即为中心结直径，中心结直径根据铁氧体旋磁片20尺寸确定。
33.相邻谐振体31之间设置一个引脚32，三个引脚32与三个谐振体31绕中心导体30中心均匀间隔布置。
34.引脚32为窄长条状，引脚32中段横向设置谐振扩展片33，引脚32端部两段宽度变化的连接处倒圆角（图4b标识共6处），消除细小的毛刺，提高中心导体30的性能。
35.为了配合本实用新型的中心导体30的引脚32方向，腔体10上通槽12从空腔壁沿垂直于腔体10边线方向向外开通槽12。
36.为了使本实用新型环形器在一定温度范围内正常工作且实现小型化，使用波浪形温补片60。波浪形温补片60的截面为波浪立体形状，与平面形温补片60同样外径下，表面积更大，提高了温度补偿能力。
37.根据环形器参数调节的需要，可设定多个温补片60。
38.永磁体50为铁氧体旋磁片20提供外加恒定偏置磁场。
39.匀磁片40能提高并优化磁路，有助于减小永磁体50的尺寸，实现微带环行器的小型化。
40.本实施例的环形器工作功率可达700-1000w。
41.综上所述，本实用新型的l波段高功率环形器， 在l波段（频率范围1-2ghz）条件下，通过特别选择铁氧体材料，以及在腔体通槽棱边倒圆角、中心导体引脚上倒圆角等结构上的变化，使用波浪形温补片，等一系列方案，使环形器的工作功率达到700-1000w，而且铁氧体旋磁片直径控制在20-25mm，既实现高功率又达到小型化的目的。
42.因使用多个波浪形温补片，本实用新型环形器还具有很好的温度适应性能。
43.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合，修改或者等同置换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。