[发明专利]一种集中参数环行器

说明书

本发明涉及微波、环行器技术，具体涉及到一种集中参数环行器。本发明通过在弧线中心导体开槽的设计，增加了电感耦合，从而使得环形器的阻抗虚部部分变小，从而可以较好的做到阻抗匹配，展宽带宽。

技术领域

本发明涉及微波、环行器技术，具体涉及到一种集中参数环行器。

背景技术

随着科学的发展以及技术的进步，小型化越来越成为现代化产品的流行趋势。但是，由带线环行器理论可知，结环行器的铁氧体圆盘半径R与波长λ成正比，这就意味着频率越低，铁氧体圆盘半径R越大，带线结环行器的尺寸也就越大，重量越重。因此，为了减小结环行器的体积，发展了集中参数环行器。

但是，目前的集中参数环行器为磁耦合或电耦合，由于他们的阻抗虚部部分比较大，所以不容易做到阻抗匹配，进而使带宽不能够做到很宽。

发明内容

针对上述存在问题或缺陷，为解决传统的集中参数环行器带宽不够宽的问题，本发明提供了一种集中参数环行器，增加了电感耦合，以实现更宽的带宽。

该集中参数环行器为填充介质、中心导体和铁氧体圆盘三个部分组成的六边体结构。

铁氧体圆盘为上下表面平行的两层，由中心导体隔开，中心导体的上表面与上层铁氧体圆盘的下表面贴合，中心导体的下表面与下层铁氧体圆盘的上表面贴合，中心导体的上下表面都与铁氧体圆盘的上表面平行。

中心导体由互成120度的三个部分组成，各自对应环行器的三个端口，每一部分包括一个宽中心导体、两个窄中心导体和两个弧线中心导体。

从端口处往中心结部分依次为，宽中心导体、窄中心导体和弧线中心导体。宽中心导体一端为环行器端口部分，另一端与空间平行的两个窄中心导体相连接，两个弧线中心导体与两个窄中心导体分别对应连接。宽中心导体的左侧面与窄中心导体的左侧面共面，宽中心导体的右侧面与另一条窄中心导体的右侧面共面，宽中心导体与窄中心导体均为长方体；弧线中心导体上下表面平行，且与窄中心导体厚度一致并相切连接。

每个端口宽中心导体的上表面与其中一条窄中心导体、弧线中心导体的上表面共面，其下表面与另一条窄中心导体、弧线中心导体的下表面共面。

每个端口的弧线中心导体与其他两个端口对应不共面的弧线中心导体通过金属圆柱连接，以实现电耦合，最终使得中心导体的三个组成部分分别与其他两个端口对应的组成部分关于Z轴成120度旋转对称。进一步的，所述金属圆柱与中心导体同质。

所述弧线中心导体沿其弧度中心线，设有一个完全穿透的槽；槽的物理中心位于弧度中心线上，且两者的圆心为同一圆心；通过控制槽的大小来进行阻抗匹配，一旦阻抗匹配接近达到理想状况，就会展宽工作带宽，开槽同时可以改变中心导体的内部容感结构，从而加强导体的互感耦合性。

本发明通过在弧线中心导体开槽的设计，增加了电感耦合，从而使得环行器的阻抗虚部部分变小，从而可以较好的做到阻抗匹配，展宽带宽。

附图说明

图1为实施例的未开槽前的集中参数环行器的俯视图；

图2为实施例的开槽后的集中参数环行器的俯视图；

图3为实施例的开槽后的集中参数环行器的结构示意图；

图4为实施例的未开槽前的集中参数环行器的S参数仿真结果；

图5为实施例的未开槽前的集中参数环行器的Smith圆图仿真结果；

图6为实施例的开槽后的集中参数环行器的S参数仿真结果；

图7为实施例的开槽后的集中参数环行器的Smith圆图仿真结果；

附图标记：1-填充介质，2-铁氧体圆盘，3-宽中心导体，4-窄中心导体，5-弧线中心导体，6-槽。