[实用新型]一种带磁屏蔽罩的微带环行器与隔离器组件

说明书

技术领域

本发明属于磁性材料与器件技术领域，涉及微带环行器和微带隔离器，尤其是带磁屏蔽罩的微带环行器与隔离器组件。

背景技术

微带环行器、微带隔离器及其构成的组件作为一种广泛应用于航空航天电子、通讯系统以及侦察对抗领域的重要组件，目前在雷达、电子战、导航和制导、通讯基站中大量使用。新的设计理念和先进的工艺技术促进微波系统飞速发展，微波系统的集成要求微带环行器构成的组件集成度更高、尺寸更小、性能更稳定。同时微带产品市场需求量不断地增加也对批量生产速度和研发周期提出更高要求。

微带环行器与隔离器组件是指由一个微带环行器与一个微带隔离器组成的组件，也可认为是由一个双级微带环行器和一个负载电阻组成的组件。如图1、图2所示是一种不具有磁屏蔽功能的微带环行器与隔离器组件示意图，制作于铁氧体基片1表面的双结环行微带电路5的四个输入/输出端口中的其中一个端口与接地端之间连接有一个负载电阻6（负载电阻6可设置在铁氧体基片1上，也可焊接在软磁合金底板2上）。整个微带环行器与隔离器组件包括软磁合金底板2，位于软磁合金底板2上方的铁氧体基片1，铁氧体基片1下表面具有金属接地层，上表面具有双结环行微带电路5，提供偏置磁场的两个个永磁体31和32与双结环行微带电路5之间分别通过一个下介质基片4实现电隔离。

不具有磁屏蔽的微带环行器与隔离器组件的两个提供偏置磁场的永磁体31和32一般是暴露在铁氧体基片上方空间，如图3所示，两个永磁体31和32产生的磁力线除了部分与产品的铁氧体基片1和基片下的软磁合金底板2形成闭合的回路以外，还有很大部分磁力线向四周发散，造成大量的磁场泄露-漏磁，这样造成的影响主要有：一是漏磁造成磁场利用率低下，由永磁体产生的磁场只有部分磁场作用到结环行微带电路的铁氧体基片上，使得铁氧体基片未能充分磁化而影响到产品的性能；二是发散的漏磁场会对周围磁场敏感的元器件产生干扰，从而影响到微波电路性能；三是产品周围有铁磁性物质存在时（如铁合金或微波吸收材料），会影响到组件产品的偏置磁场的方向及大小，改变原有的磁化状态，从而影响器件的性能参数，进而影响到电路的性能。

微带环行器与隔离器组件中提供偏置磁场的永磁体由于技术要求不同，磁场方向有两种不同的状态：两个磁体磁力线方向相反（如图4所示）和两个磁体磁力线方向相同（如图5所示）。图4所示是两个磁场方向相反的磁体磁力线发布图，图中以磁力线箭头和线的大小和密集度程度表示磁场传输的方向及强度，两个永磁体31和32除了与软磁合金底板2形成闭合的回路以外，两个永磁体之间还有部分形成了回路，磁场发布复杂，另外在两个永磁体的上方约5mm范围内有较强的漏磁场，在两个永磁体的侧面约3mm范围内也有较强的漏磁。仿真和试验均显示通过基片的磁场利用率仅为50%左右，漏磁占约50%，因而对产品本身和周边电路的性能有较大的影响。图5所示是两个磁场方向相同的磁体磁力线发布图，除了与软磁合金底板2形成闭合的回路以外，在两个永磁体的上方约5mm范围、侧面约3mm范围内有较强的漏磁场外，两个永磁体之间相互排斥，磁场分布也较复杂。以上两种不同的磁场分布状态磁场利用率低，产生的漏磁影响了周围的磁场分布以外，由于两个永磁体之间的相互干扰而影响到结环行的磁化状态，影响了产品的性能。

随着微波系统向小型化、多功能化的发展，要求微波组件产品的尺寸更小，也要求两个偏置磁体的距离更小，磁体相互影响更大。在紧凑的电路中，为了防止微波铁氧体组件产品与周围电路及外界间相互之间的磁干扰，通常采用磁屏蔽罩对微波组件的偏置磁场进行屏蔽。

现有一种微带环行器与隔离器组件，其结构图如图6所示，包括软磁合金底板2，位于软磁合金底板2上方的铁氧体基片1和提供偏置磁场的两个永磁体31和32；铁氧体基片1上表面具有双结环行微带电路，下表面具有金属接地层；提供偏置磁场的两个永磁体31和32分别位于双结环行微带电路中的两个结环行微带电路的几何中心的上方，永磁体31和32上方具有采用软磁合金平板制作的磁屏蔽片9，两个永磁体31和32与双结环行微带电路之间分别通过一个下介质基片41和42实现电隔离，两个永磁体3与磁屏蔽片9之间分别通过一个上介质基片81和82实现电隔离。