本發(fā)明屬于電子通訊技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種便于加工的新型低成本波導(dǎo)環(huán)形器。
背景技術(shù):
環(huán)形器是一種三端口非互易性的器件,具有單向傳輸高頻信號(hào)能量的特性。環(huán)形器廣泛的運(yùn)用于通信基站系統(tǒng),雷達(dá)系統(tǒng)等。在這些系統(tǒng)中主要作用是作為收發(fā)隔離、功率放大器和低噪聲放大器輸入輸出隔離以及去耦等,從而達(dá)到保護(hù)系統(tǒng)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性的目的。隨著目前移動(dòng)通信全球化的發(fā)展以及5G通信高頻率頻譜的確定,環(huán)形器特別是高頻的波導(dǎo)環(huán)形器需求量會(huì)越來越多。另外隨著通信基站系統(tǒng)集成度越來越高,在更多的場(chǎng)合需要直接將波導(dǎo)的環(huán)形器集成到波導(dǎo)前端的雙工器中。對(duì)波導(dǎo)環(huán)形器的可大規(guī)模生產(chǎn)性、低成本、可集成性方面的要求也越來越高。
目前常用的波導(dǎo)雙工器設(shè)計(jì)如圖1所示,該結(jié)構(gòu)是一個(gè)對(duì)稱結(jié)構(gòu),在波導(dǎo)Y形結(jié)處的波導(dǎo)上下面各加工一個(gè)三角形的凸臺(tái),在上下凸臺(tái)上各安裝一塊三角形的鐵氧體,整個(gè)結(jié)構(gòu)呈中間對(duì)稱。在實(shí)際的加工生產(chǎn)過程中也是從波導(dǎo)的窄邊剖分開,整個(gè)環(huán)形器包括兩個(gè)對(duì)稱的腔體,兩塊鐵氧體和兩塊旋磁所需要的磁鋼。因而成本相對(duì)較高。且不容易集成到波導(dǎo)雙工器中,因?yàn)槿绻摻Y(jié)構(gòu)的環(huán)形器集成在波導(dǎo)雙工器中,就將會(huì)使得波導(dǎo)雙工器變?yōu)閮蓚€(gè)腔體,而不是通常所用的一個(gè)腔體和一個(gè)蓋板的結(jié)構(gòu),如此一來就會(huì)極大的增加波導(dǎo)雙工器的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明目的在于針對(duì)現(xiàn)有波導(dǎo)環(huán)形器成本高,加工困難的缺陷,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、加工方便的新型低成本波導(dǎo)環(huán)形器。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的,采用如下技術(shù)方案:
一種波導(dǎo)環(huán)形器,包括Y形波導(dǎo)雙工器,其特征在于:所述Y形波導(dǎo)雙工器的腔體內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)層疊在一起的三角形凸臺(tái),兩個(gè)三角形的中心都與Y形波導(dǎo)雙工器的腔體內(nèi)Y結(jié)中心重合,下方三角形凸臺(tái)的邊長長度大于上方三角形凸臺(tái)的邊長長度,兩個(gè)三角形凸臺(tái)的三個(gè)角分別指向所述Y形波導(dǎo)雙工器三個(gè)端口;所述上方三角形中心上部設(shè)置有鐵氧體塊,所述鐵氧體塊上方設(shè)置有磁鋼。
所述鐵氧體塊可以為圓形或三角形。
其進(jìn)一步特征在于:所述波導(dǎo)環(huán)形器包括波導(dǎo)環(huán)形器體和蓋板,所述波導(dǎo)環(huán)形器體內(nèi)加工有空腔,所述蓋板和波導(dǎo)環(huán)形器體相配合形成Y形波導(dǎo)雙工器的腔體;所述鐵氧體塊和蓋板之間墊有PTFE,所述蓋板上設(shè)置有用于安裝磁鋼的磁鋼安裝孔。
為了安裝簡便穩(wěn)固,兩個(gè)所述三角形凸臺(tái)、鐵氧體塊和PTFE層疊的厚度相對(duì)于所述波導(dǎo)環(huán)形器體內(nèi)空腔高度為正公差。
本發(fā)明波導(dǎo)環(huán)形器采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu),只需要一個(gè)腔體,一個(gè)蓋板,一塊鐵氧體,一塊PTFE和一塊磁鋼。因此相比于現(xiàn)有技術(shù)的波導(dǎo)環(huán)形器,成本低,很方便集成于波導(dǎo)雙工器中。
附圖說明
圖 1 為現(xiàn)有波導(dǎo)環(huán)形器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 2 為本發(fā)明腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖 3 為本發(fā)明裝配結(jié)構(gòu)三維示意圖。
具體實(shí)施方式
一種波導(dǎo)環(huán)形器是一個(gè)波導(dǎo)Y結(jié)形式的環(huán)形器。如圖2是其腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu),共有三個(gè)端口。腔體內(nèi)具有第一三角形凸臺(tái)1,第二三角形凸臺(tái)2;第一三角形凸臺(tái)1和第三角形的凸臺(tái)2都加工在波導(dǎo)腔體底面上,兩個(gè)三角形凸臺(tái)的中心都和波導(dǎo)Y結(jié)中心重合,其中第一三角形凸臺(tái)1的面積大于第二三角形凸臺(tái)2的面積,由于這兩個(gè)三角形凸臺(tái)的存在,整個(gè)環(huán)形器頻率響應(yīng)曲線滿足二階切比雪夫響應(yīng)曲線,有較寬的工作帶寬。第二三角形凸臺(tái)上部設(shè)置有鐵氧體塊3,所述鐵氧體塊3通過加載磁場(chǎng)后,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)形器單向隔離的功能;所述鐵氧體塊3可以為圓形或三角形。所述鐵氧體塊3上部設(shè)置有PTFE 4,所述PTFE 4除了厚度外,其他尺寸都和鐵氧體塊相同。
圖3是波導(dǎo)環(huán)形器的裝配圖,其中包括波導(dǎo)環(huán)形器體5、鐵氧體塊3、PTFE 4、蓋板6,永磁體的磁鋼7,所述蓋板6上具有安裝磁鋼7的磁鋼安裝孔8,所述第一三角形凸臺(tái)1和第二三角形凸臺(tái)2直接加工在波導(dǎo)環(huán)形器體5內(nèi)的空腔內(nèi)。安裝波導(dǎo)環(huán)形器時(shí),首先通過一個(gè)工裝夾具將鐵氧體塊3安裝在第二三角形凸臺(tái)2的中央位置,其次將PTFE 4放置在鐵氧體塊3的頂部,然后用蓋板6將鐵氧體塊3和PTFE 4壓實(shí)在波導(dǎo)環(huán)形器體上,最后將磁鋼7安裝在蓋板6上的磁鋼安裝孔8中,整個(gè)裝配過程非常簡單,很適合大規(guī)模的生產(chǎn)。由于PTFE 4具有一定的彈性,所以在波導(dǎo)環(huán)形器在設(shè)計(jì)時(shí),特意將PTFE 4的厚度方向尺寸進(jìn)行過盈設(shè)計(jì),因此裝配過程中用蓋板4壓住鐵氧體塊3和PTFE 4時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的壓力,可以將鐵氧體塊3和PTFE 4壓的非常牢固。該設(shè)計(jì)可以解決常規(guī)環(huán)形器中,鐵氧體必須用膠粘接的缺點(diǎn),既節(jié)約了成本,又可以避免因?yàn)橛心z的污染而導(dǎo)致?lián)p耗增加,而且在振動(dòng)工作條件下,有更高的可靠性。
以上所述是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于任何熟悉本技術(shù)及其領(lǐng)域的人,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,可能做出各種推演或變更,都應(yīng)當(dāng)屬于本新型的保護(hù)范圍。