[发明专利]一种带状线型铁氧体移相器

说明书

技术领域

本发明属于微波通讯器件技术领域，涉及一种小型化带状线型铁氧体移相器。

背景技术

相对于PIN二极管、MMIC等形式的移相器，铁氧体移相器在插入损耗以及平均功率方面具有很大的优势。目前常见的铁氧体移相器从结构上区分主要有两大类：其一是采用在波导内加载铁氧体空心矩形棒的形式；其二是采用在铁氧体基片上印刷微带线的结构形式。前一种结构中由于波导尺寸参数要由传输电磁波的波长来确定，很难压缩，导致移相器的体积和重量都较大。而后一种结构形式中虽然铁氧体基片和微带部分的体积和重量不大，但为了磁化铁氧体基片需要额外附加磁化电路和磁路，也导致了整个微带铁氧体移相器体积偏大。此外，微带型铁氧体移相器在移相度和插损方面的性能也较差。因此，如何在缩小铁氧体移相器的体积和重量的同时，又能保证其良好的移相性能，成为当前铁氧体移相器发展所面临的一大技术难题。

发明内容

本发明提供一种带状线型铁氧体移相器，该铁氧体移相器在兼顾常规铁氧体移相器在插入损耗以及平均功率方面的优异性能的同时，能够显著缩小铁氧体移相器的体积。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种带状线型铁氧体移相器，如图1至图3所示，包括：

旋磁铁氧体材料1，所述旋磁铁氧体材料1的外形为一矩形立方体，其内部开有一个前后贯通的矩形立方体空腔。所述旋磁铁氧体材料1形成一个围绕其内部空腔的闭合磁回路；所述旋磁铁氧体材料1围绕其内部空腔的外表面印刷有银电极6作为接地电极。

矩形介质基板2，其形状与旋磁铁氧体材料1的内部空腔相适应。所述介质基板2表面具有两条相互平行的磁化电流导线3和一条移相用弯曲式微带线，磁化电流导线3平行于矩形介质基板2的长边；所述移相用弯曲式微带线由特性阻抗相等的三段微带线构成，两段相互平行的直线式微带线4的中间串接U型折叠弯曲式微带线5；所述两条磁化电流导线3与移相用弯曲式微带线的直线式微带线4相互平行并保持4倍以上直线式微带线4微带线宽的间距。

所述矩形介质基板2内嵌于所述旋磁铁氧体材料1的空腔中，矩形介质基板2周围与旋磁铁氧体材料1之间填充绝缘胶7。

所述旋磁铁氧体材料1的空腔两端适当漏出一部分矩形介质基板2，以方便引出磁化电流导线3和移相用弯曲式微带线的端电极。

需要说明的是：

上述技术方案中，所述矩形介质基板2可以是陶瓷基板，也可以是有机聚合物介质基板；所述磁化电流导线3和移相用弯曲式微带线可采用光刻工艺制作于矩形介质基板2表面，也可采用印刷工艺印刷于矩形介质基板2表面。

矩形介质基板2周围与旋磁铁氧体材料1之间填充绝缘胶的作用是保证微带线与铁氧体材料之间绝缘，同时将介质基板与旋磁铁氧体材料粘结成一个整体。

另外，旋磁铁氧体材料的外形尺寸及内部腔体的尺寸均可根据设计需要灵活变化，此外，为方便加工，所有的直角棱角也可进行适当的倒角。

所述移项用弯曲式微带线的宽度应通过仿真来确定，以确保在设计结构中其特性阻抗保持为50Ω，其中U型折叠弯曲式微带线5由若干相同的四分之一波长线弯曲连接而成，且直线式微带线4的长度也大于四分之一波长。

磁化电流导线3的线宽没有特别限制。选用旋磁铁氧体的材质及介质层的材质也没有特别限制，都可根据应用需求灵活变化。

本发明与现有的微带式铁氧体移相器相比，勿需再附加磁化电路和磁芯回路，体积和质量都可以显著的缩小，更利于实现移相器与其它有源/无源器件和组件的集成。此外，带状线的结构设计也比微带式铁氧体移相器损耗更低。

附图说明

图1是本发明提供的带状线型铁氧体移相器中旋磁矩形立方体截面示意图。

图2是本发明提供的带状线型铁氧体移相器中介质基板及表面微带电路结构示意图。

图3是本发明提供的带状线型铁氧体移相器的立体结构示意图。

具体实施方式

下面结合一个具体实施及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

具体实施的内嵌介质层带状线型铁氧体移相器其中心频率约为9.2GHz，带宽大于300MHz，带宽内插入损耗＜2dB，驻波比VSWR≤1.5，相移量超过270度。而该铁氧体移相器的长、宽和高仅约为24mm、15mm和5.5mm，明显小于常规的波导型和微带型的铁氧体移相器。

图1～图3为该内嵌介质层带状线型铁氧体移相器组成部分及整体的结构示意图。主要结构包括：