[发明专利]通讯用集总参数环行器中集总电容选择设计方法

说明书

本发明公开了一种通讯用集总参数环行器中集总电容选择设计方法，包括以下步骤，设计一塑封外壳，其安装集总电容的腔体位置、尺寸固定，并根据腔体尺寸确定集总电容的尺寸；选择一频段范围，用HFSS软件中仿真环行器，仿真时，不改变集总电容的尺寸固定，仅调整其容值，得到最佳匹配状态时对应的电容值；根据集总电容的尺寸和电容值，确定集总电容的介电常数；加工满足上述尺寸、电容值、和介电常数的集总电容。本发明提出了一种在集总参数环行器中，改变电容介电常数，来满足尺寸不变、调整电容的思路，从而使同一种塑封外壳适用不同频段产品的思路，能有效提升批产的效率，降低成本。还能提升焊接的效率和器件的可靠性。

技术领域

本发明涉及一种集总电容的设计方法，尤其涉及一种通讯用集总参数环行器中集总电容选择设计方法。

背景技术

目前，通讯用集总参数非互易磁性器件主要由中心导体编制带组件、带金属底板塑封外壳、锶恒磁、电容、下部铁底板、上部铁底板等主要零部件组成。中心导体编制带组件又包括中心导体和铁氧体。电容是该器件不可缺失的一部分，通过调整它的尺寸、中心导体的尺寸、结构以及铁氧体基片的参数，能到达最佳匹配状态，实现此类器件在不同频段的最佳性能。电容一般固定在塑封外壳中，通过焊接的方式形成电气连接。

由于该器件使用在民用通讯中，对成本及批产可靠性有较高的要求，塑封外壳一般为塑料加金属的结合体，成本较高、精度要求也高，为了适应该需求，塑封外壳常采用开模进行大批量标准化生产。

然而通讯使用频段因具体使用环境不同而不同，目前的通讯用集总参数环行器中集总电容，频段范围覆盖300M Hz-3GHz，频带不同，其内部中心导体、铁氧体等结构也不同。为了匹配器件形成良好的隔离环形性能，电容的容值需要随频率变化而进行调整。电容的容值与面积成正比，厚度成反比，为了调整电容容值，通常会改变电容的尺寸。这就导致了塑封外壳不能统一标准，增加了成本和工艺环节，不利于批产技术发展。同时，在厚度空间限制的前提下，要减小电容值，就需要进一步缩小电容面积，例如在3GHz左右高频使用中时，电容容值仅为1pf，表面尺寸约为1mm*1mm左右。面积过小，对后续焊接十分不利，焊接工艺难度增大，器件可靠性降低。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，使不同频段匹配电容可统一使用同一塑封外壳；且保证了电容焊接的合理尺寸设计，解决了小容值电容由于尺寸过小焊接难度大等问题的通讯用集总参数环行器中集总电容选择设计方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种通讯用集总参数环行器中集总电容选择设计方法，所述通讯用集总参数环行器包括塑封外壳、中心导体、铁氧体和集总电容，包括以下步骤：

（1）设计一塑封外壳，并在塑封外壳中预留一用于安装集总电容的腔体，所述腔体位置、尺寸固定，根据腔体尺寸确定集总电容的尺寸；

（2）选择一频段范围，在HFSS软件中仿真生成一该频段范围下的通讯用集总参数环行器，仿真时，集总电容的尺寸固定，仅调整其容值，与中心导体、铁氧体达到最佳匹配状态，得到最佳匹配状态时对应的电容值；

（3）根据集总电容的尺寸和电容值，确定集总电容的介电常数；

（4）加工满足（1）（2）（3）中尺寸、电容值、和介电常数的集总电容，并将其安装在（1）中腔体内等待焊接。

作为优选：根据腔体尺寸确定集总电容的尺寸，具体为，所述集总电容表面积大于1.5mm*1.5mm，且能与腔体间隙配合。

本发明提出了一种新的电容选择设计思路，先确定电容的尺寸、再根据具体频段的环形器结构进行仿真，确定该环形器的电容值。再根据介电常数的公式，在确定尺寸、电容值的情况下，计算出该电容的介电常数。从而得到与该环形器高度匹配的电容的参数：尺寸、电容值、介电常数。

我们只需要订购或加工满足该介电常数、尺寸的电容，得到的电容必然满足本次设计中环形器的需要。