[发明专利]与基于铁氧体的环形器有关的装置和方法

说明书

本申请是2011年5月6日提交的题为“APPARATUS AND METHODOLOGIES RELATED TO FERRITE BASED CIRCULATORS”的美国临时申请No.61/483,595的非临时申请并要求该临时申请的优先权，在此通过全部引用将该临时申请合并于此。

技术领域

本公开一般涉及环形器，更具体地，涉及配置为降低互调失真的基于铁氧体的环形器。

背景技术

环形器是通常具有三个或四个端口的射频（RF）器件，其中进入一个端口的RF功率被传送到另一端口。当正在两个所选端口之间传送RF信号时，可能希望将其他端口与这样的信号隔离。因而，环形器有时也被称为隔离器。在RF应用中，环形器通常用于向和从天线传送要发送的和接收的信号。这样的信号可以涉及不同的频率；因此，可能产生互调失真。

发明内容

根据多个实现方式，本公开涉及具有横向延伸的铁氧体板并具有用于定义中心部分和边缘部分的周界的无源环形器。该中心部分具有第一饱和磁化值，并且该边缘部分具有比该第一饱和磁化值小的第二饱和磁化值。该无源环形器还包括相对于铁氧体板布置的磁体组装件以向铁氧体板提供静态磁场来磁化该铁氧体板，该磁化配置为促进射频信号基于由于磁化而在铁氧体板中形成的驻波图案在沿着铁氧体板的周界的第一位置和第二位置之间的传送。该无源环形器还包括相对于该第一和第二位置布置的第一和第二电导体以促进射频信号在第一和第二位置之间的传送。

在一些实施例中，该环形器还可以包括用于该磁体组装件的磁路，该磁路配置为为磁场提供返回路径。

在多个实施例中，环形器还可以包括相对于铁氧体盘布置的并且配置为提供选择器和匹配网络功能的内部通量导体。

根据一些实施例，该环形器还可以包括沿着该周界并在该周界外部布置的介电结构，该介电结构配置为有助于第一和第二电导体之间的阻抗匹配。

根据一些实施例，铁氧体盘的周界可以具有诸如圆形或三角形的形状。

无源环形器的一些实施例可以配置为其中铁氧体盘被形成为单片盘，或者包括具有第一饱和磁化值的第一片以及具有第二饱和磁化值的第二片。在该后一配置的一些中，铁氧体盘的第二片可以形成绕着第二片的环。

根据一些实现方式，本公开涉及降低互调失真的方法。该方法包括提供铁氧体介质，该铁氧体介质具有允许在该铁氧体介质的第一位置和第二位置之间传递发送信号以及在该铁氧体介质的第二位置和第三位置之间传递接收信号的第一饱和磁化。该方法还包括提供具有低于该第一饱和磁化的第二饱和磁化的该铁氧体介质的边缘部分，以降低发生在铁氧体介质的边缘部分处的互调失真。

在一些实现方式中，降低的互调失真可以包括将发送信号和接收信号的基频的三阶产物降低到至少大约-85dBc的水平。三阶产物的这种降低可以到至少大约-90dBc的水平。

在各个实施例中，本公开涉及无源环形器模组，用于将发送RF信号和接收RF信号彼此隔离。该模组包括铁氧体盘，其具有中心和边缘，并且在该中心和第一半径之间具有第一饱和磁化值以及在该第一半径和该边缘之间具有第二饱和磁化值，该第一半径在该中心和该边缘之间。该模组还包括磁体组装件，配置为向该铁氧体盘提供用于磁化该铁氧体盘的静态磁场。该模组还包括信号端口，耦合到该发送RF信号、该接收RF信号和天线。

在一些实施例中，该模组还可以包括外框，其配置为包含该铁氧体盘、该磁体组装件以及所述信号端口的至少一部分。

在一些实施例中，该模组还可以包括沿着所述铁氧体盘的边缘的外部布置的介电环。这样的铁氧体盘可以形成为单片盘。

在一些实施例中，该模组还可以包括具有第一半径的圆盘和具有大于或等于该第一半径的内径以及在该铁氧体盘的边缘处的外径的圆环。

根据多个实施例，本公开涉及无源基于铁氧体的隔离器，用于在共享公共天线时将发送无线信号和接收无线信号彼此隔离。该隔离器具有在至少大约-85dBc的水平处的发送和接收信号的基频的三阶产物的降低的互调失真。