一种Ka-U波段宽带波导环行器的制作方法

一种ka-u波段宽带波导环行器
技术领域
1.本实用新型涉及环行器技术领域，具体涉及一种ka-u波段宽带波导环行器。


背景技术：

2.环行器是一个具有单项传输特性的三端口器件，它控制电磁波沿某一环行方向传输。在外加偏置磁场时，产生旋磁特性，使在铁氧体中传播的电磁波发生极化旋转和电磁波能量的吸收。它常用于馈源与负载之间的隔离,消除电磁波反射造成的频率漂移等影响。在实际运用中可以有效改善整机系统的驻波系数、保护馈源以及收发双工等作用。本发明尤其涉及一种应用于跨频带宽带的微波雷达、微波通讯、电子对抗、微波能应用等技术领域的波导环行器。随着微波技术的不断发展，现对于波导环行器的指标要求越来越高，频率也多样化。


技术实现要素：

3.实用新型目的：为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种ka-u波段宽带波导环行器，波导腔体在通过在上腔体和下腔体上设置y形槽，并且y形槽上设置圆形槽，再将铁氧体粘贴在圆形槽上，可使器件展宽带宽。
4.技术方案：第一方面，本实用新型提供一种ka-u波段宽带波导环行器，包括：
5.波导腔体、匹配台阶、永磁体、铁氧体、盖板组和转换台阶；
6.所述波导腔体包括：相对设置的上腔体和下腔体，所述上腔体和下上腔体的横截面均呈t型；
7.所述匹配台阶包括：开设在所述上腔体和所述下腔体上相互靠近的一侧的第一y形槽和第二y形槽，二者的三个端部共同形成三个与外界相连通的端口；各y形槽上还设有容纳铁氧体的圆形槽；
8.所述上腔体和所述下腔体上相互远离的一侧分别开设有与圆形槽位置相对应的磁场腔；
9.各磁场腔中均设有永磁体；
10.所述盖板组设于所述磁场腔的外部，将所述永磁体封装于磁场腔内；
11.所述转换台阶的数量为3，分别设置于一端口处。
12.在进一步的实施例中，所述匹配台阶采用金属材料制成。
13.在进一步的实施例中，所述磁场腔的数量为两个，分别对应设置在上腔体和下腔体上。
14.在进一步的实施例中，所述盖板组包括：卡接在上腔体磁场腔的上盖板和卡接在下腔体磁场腔上的下盖板。
15.在进一步的实施例中，所述铁氧体的横截面为圆形。
16.在进一步的实施例中，所述三个端口处的转换台阶为多个不同尺寸型号台阶的顺次连接，用于不同波段信号的转换传输，台阶的型号包括：wr22型号的台阶和wr28型号的台
阶，所述每种型号的台阶数量至少为一个。
17.在进一步的实施例中，所述磁场腔、永磁体、盖板组的横截面为圆形，所述磁场腔的内径大于永磁体的外径，所述磁场腔的内径等于所述盖板组的外径，从而使盖板卡接在磁场腔的端口处对收纳在磁场腔中的永磁体密封固定。
18.在进一步的实施例中，所述上腔体和所述下腔体的三个端口分别连接有法兰盘且法兰盘与上腔体和下腔体适配端面垂直设置。
19.有益效果：本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
20.1、在通过在上腔体和下腔体上设置y形槽，并且y形槽上设置圆形槽，再将铁氧体粘贴在圆形槽上，可使器件展宽带宽。
21.2、在腔体的三个端口设有多层转换台阶，使得wr28系列器件更往高频发展，也可以使频率展宽。
22.3、铁氧体为圆形高功率铁氧体，且采用锂铁氧体材料，使得器件具有高功率、温度稳定性好的特点；
23.4、采用分体式波导腔体，通过螺钉紧固将上腔体与下腔体固定，便于安装和拆卸，还能有效降低器件插入的损耗。
附图说明
24.图1为本实用新型提供的ka-u波段宽带波导环行器整体爆炸图；
25.图2为图1所示实施例安装后的整体结构示意图。
26.图中标注说明：1、上腔体；2、第一铁氧体；3、第二铁氧体；4、圆形槽；5、wr28型号台阶；6、下腔体；7、第二永磁体；8、下盖板；9、上盖板；10、第一永磁体；11、螺钉；12、磁场腔；13 、y形槽、14、wr22型号台阶。
具体实施方式
27.为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
28.如图1所示，按照本实用新型提供的一种ka-u波段宽带波导环行器的一实施例，包括波导腔体、第一铁氧体2和第二铁氧体3，所述波导腔体包括呈上下对应的上腔体1和下腔体6，所述上腔体1和下腔体6的相互靠近的一侧分别设有第一y形槽13和第二y形槽13，二者的三个端部共同形成三个与外界相连通的端口；所述第一y形槽13和第二y形槽13上分别设有圆形槽4，且上腔体1和下腔体6上的第一y形槽13和第二y形槽13位于波导腔体的中心部位，圆形槽4位于第一y形槽13和第二y形槽13的中心部位，所述第一铁氧体2和第二铁氧体3分别放置在圆形槽上；
29.上腔体1和下腔体6上相互远离的一侧分别开设有与圆形槽4位置相对应的磁场腔12；磁场腔12的数量为两个，各磁场腔12中均设有第一永磁体10和第二永磁体7；盖板组设于所述磁场腔12的外部，将第一永磁体7和第二永磁体10分别封装于对应的磁场腔12内；
30.进一步的，所述第一y形槽13和第二y形槽13采用金属材料制成。
31.进一步的，所述圆形槽4采用金属材料制成。
32.进一步的，所述第一铁氧体2和第二铁氧体3且分别放置在圆形槽4的中心位置。
33.还能够使第一铁氧体2和第二铁氧体3在第一永磁体10和第二永磁体7的磁场作用下磁化时，在保证第一铁氧体2和第二铁氧体3磁化磁场强度的同时，还能有效保证各项电性能指标。
34.进一步的，所述第一铁氧体2和第二铁氧体3采用高功率材料制成，使得器件具有高功率、高频、宽频、温度稳定性好的特点。
35.所述盖板组包括：卡接在上腔体1磁场腔12的上盖板9和卡接在下腔体6磁场腔12上的下盖板8；上盖板9和下盖板8的横截面为圆形，磁场腔12的内径大于第一永磁体10和第二永磁体7的外径，所述磁场腔12的内径等于上盖板9和下盖板8的外径，所述上腔体1通过上盖板9将上永磁体10封装在对应的磁场腔内，下腔体6通过下盖板8将下永磁体7封装在对应的磁场腔内。
36.进一步的，所述上腔体1和下腔体6通过螺钉固定，采用分体式波导腔，通过螺钉11紧固将上腔体1与下腔体6固定，便于安装和拆卸，还能有效降低器件插入的损耗。
37.进一步的，上腔体和所述下腔体的三个端口分别连接有法兰盘且法兰盘与上腔体和下腔体适配端面垂直设置，并通过法兰盘上分别开设的连接孔用于波导环行器的整体固定。
38.进一步的，三个端口处的转换台阶为多个不同尺寸型号台阶的顺次连接，用于不同波段信号的转换传输，台阶的型号包括： wr22型号14的台阶和wr28型号5的台阶，所述每种型号的台阶数量至少为一个。
39.本实施例的工作原理：波导腔体采用的y形结式结构，y形结式结构即三端波导y结环行器，可看成三个相同波导与波导腔体通过较大耦合孔耦合的器件；即由第一端口输入的te10波进入波导腔体后激发了上磁场腔和下磁场腔的tm110驻波，若无外加偏置场，则对铁氧体无磁化，该tm110驻波在第二端口和负载端口会耦合等量能量，若这一对铁氧体的大小合适，外加偏置磁场方向和大小合适，因旋磁效应，波导腔体腔中的磁场分布会绕中心轴旋转30
°
，使得腔中驻波的两横向磁闭合曲线在负载端口处等幅反相，此时微波电磁场仅耦合到第二端口，同理，第二端口输入的电磁波仅耦合到第三端口，第三端口输入的电磁波仅耦合到第一端口，从而实现环行功能。
40.本实用新型在通过在上腔体和下腔体上设置y形槽13，并且y形槽上设置圆形槽4，再将第一铁氧体2和第二铁氧体3分别粘贴在对应的圆形槽4上，可使器件展宽带宽；在腔体的三个端口设有多层转换台阶，使得wr28系列器件更往高频发展，也可以使频率展宽；第一铁氧体2和第二铁氧体3为圆形高功率铁氧体，且采用锂铁氧体材料，使得器件具有高功率、温度稳定性好的特点；采用分体式波导腔体，通过螺钉紧固将上腔体1与下腔体6固定，便于安装和拆卸，还能有效降低器件插入的损耗。
41.本领域技术人员不难理解，本实用新型包括上述说明书的

技术实现要素：
和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
42.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。