[发明专利]双通道微带环行器组件

说明书

本发明提供一种双通道微带环行器组件，包括软磁合金底板、铁氧体基片，铁氧体基片下表面具有金属接地层，铁氧体基片上表面具有微带直通线电路和结环行微带电路，提供偏置磁场的永磁体位于结环行微带电路几何中心的上方，永磁体与结环行微带电路之间设有介质基片，永磁体与结环行微带电路通过介质基片实现电隔离；该双通道微带环行器组件不仅达到了能同时使用两个天线的目的，而且在保证原有的微带环行器的尺寸不变的情况下，将一个环行器和微带直通线集成在了同一块铁氧体基片上，结构简单、性能稳定，满足了微带铁氧体器件小型化和高集成化的应用需求。

技术领域

本发明属于磁性材料和器件技术领域，涉及微带环行器，具体是一种双通道微带环行器组件。

背景技术

微带环行器作为一种广泛应用于航空航天电子、通讯系统及侦查对抗领域的重要器件，目前在雷达、电子战、导航和制导、通讯基站中大量使用。而随着近几年微波技术的不断发展，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及其构成的组件集成度更高、尺寸更小、集成的功能更多。

微带环行器主要应用于相控阵雷达中的T/R(接收/发射)模块中，在其他微波通讯中也得到广泛的应用。而相控阵雷达是由数量众多的接收/发射(T/R)模块组成的。通常，在接收与发射模块中，信号通过微带环行这1个通道进行有序传输，其3个端口分别连接在发射、接收和共用天线上，信号的接收与发射共用1个天线。

如图1所示是一种单结微带环行器的结构示意图，它包括软磁合金底板，位于软磁合金底板上方的铁氧体基片，铁氧体基片下表面具有金属接地层，上表面具有结环行电路，提供偏置磁场的永磁体与结环行微带电路之间通过介质基片实现电隔离。

但在T/R模块中天线采用双极化设计，信号传输需要有2个不同通道，即一路信号通过微带环行器、那么另一路信号则经由微带直通线传输。

如图2所示，现有一种电路的设计是在环行器的旁边布置一条微带直通传输线9作为信号传输通道，微带传输线以介质材料陶瓷板或者PCB板作为基板10，这样的设计能够达到2个传输通道的目的，但相控阵雷达中的T/R数量多、尺寸小、宽度窄，在环行器旁边没有足够的空间单独增加布置一个通道，所以这样的设计不利于微波系统的模块化、集成化。

通常，微带环行器在系统中起着信号的单向传输、级间隔离的作用，而如果将一条微带直通线与微带环行器同时集成在铁氧体基片上，这样可以使器件在传输一组信号的同时传输另一组信号，由于集成度提高，器件可以更加小型化。可以看到，铁氧体材料不仅具有优异的旋磁特性，还具有良好的微波介电特性。并且，从微带环行器组件的仿真结果可以得到，当微带直通线距离偏置磁场一定尺寸时，对信号的传输影响不大，因此将主要依靠材料旋磁特性的微带环行器和只依靠材料的介电特性的微带直通线集成在铁氧体材料上是具有可行性的。

但这样的设计的难点在于：

第一、在现有环行器组件的尺寸(或更小尺寸)基础下由原来的3个端口增加到5个端口。

第二、由于微带环行器的微带电路已经最大限度的利用铁氧体基片表面的电路布置空间，我们需要将环行电路进行一定程度的压缩，才能将微带直通传输线布置在铁氧体基片上。

第三、当微带直通传输线与环行器电路隔得越近，他们之间的耦合作用必然越大，这种耦合作用对两个电路的影响是有益的还是有害的需要通过仿真计算进行分析。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双通道微带环行器组件。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：