[发明专利]波导隔离器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种波导隔离器及其控制方法，涉及电磁应用的技术领域，能够解决现有波导隔离器结构复杂、工作带宽有限的问题。所述波导隔离器包括：作为内芯的金属线，用于通以直流电；围绕所述金属线分布的介质层，由对微波低损耗或者无损耗的材料形成；围绕所述介质层分布的铁氧体层。

技术领域

本发明涉及电磁应用技术领域，尤其是涉及一种波导隔离器及其控制方法。

背景技术

波导隔离器又称微波隔离器，一直是近年来的研究热点。体积小、高隔离的波导隔离器在高性能通信系统中扮演者非常重要的角色。在通信系统中，高性能的波导隔离器是不可或缺的器件，尤其是在两级功率器件之间，加入波导隔离器可以保护信号传输时前反向隔离以保护前级电路。但是现有的波导隔离器的结构复杂、工作带宽有限，而现在的通信系统对波导隔离器的工作带宽提出了更高的要求。现有轴隔离器结构复杂笨重，需要单独的永磁铁或电磁铁，对信号衰减较大。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种波导隔离器及其控制方法，以解决现有波导隔离器结构复杂、工作带宽有限的问题。

本发明为解决上述问题提供了一种波导隔离器，所述波导隔离器包括：作为内芯的金属线，用于通以直流电；围绕所述金属线分布的介质层，由对微波低损耗或者无损耗的材料形成；围绕所述介质层分布的铁氧体层。

优选地，所述的波导隔离器，还包括：金属材料层，包裹在所述铁氧体层的远离所述金属线的外表面上。

进一步地，所述铁氧体层为磁光材料制成。

进一步地，所述铁氧体层的材料为旋磁材料或者旋电材料。

进一步地，所述铁氧体层的材料为钇铁石榴石。

可选地，所述介质层和所述铁氧体层呈圆筒状，且围绕作为内芯的金属线同轴心设置。

可选地，所述介质层为空气层。

可选地，所述介质层的厚度为0.2cm-3cm。

可选地，所述介质层的厚度为0.1cm-6cm，所述铁氧体层的厚度为0.2cm-6cm，所述金属线的半径为0.05cm-0.2cm。

本发明还提供一种上述波导隔离器的控制方法，包括：

通过调节所述金属线上的电流方向控制微波的单向传播方向；

通过调节所述金属线上的电流大小控制磁场强度，以此来调控所述波导隔离器的工作频段。

与现有技术相比，本发明的波导隔离器将作为内芯的金属线通直流电，产生环形闭合磁场，该磁场作用于铁氧体层，激发磁光效应，调节介质层的材料和厚度，可以实现宽频带的隔离效果。本发明的波导隔离器结构简单、便于实现，体积小，便于集成，信号传输效率高。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1a为本发明实施例提供的一种波导隔离器的结构示意图；

图1b为本发明实施例提供的一种波导隔离器的截面示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种波导隔离器的截面示意图；

图3为本发明实施例提供的一种结构尺寸的波导隔离器的能带图；

图4为根据图3的结构尺寸的波导隔离器的色散曲线图；

图5为在图3的波导隔离器的基础上增大空气层厚度的波导隔离器的色散曲线图；

图6为另一结构尺寸的波导隔离器的色散曲线图；