阅读说明：本技术 一种波导结型铁氧体开关 (Waveguide junction type ferrite switch ) 是由 欧阳伟铭 于 2019-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种波导结型铁氧体开关,包括器体,器体侧面具有三个端口,所述三个端口向内凹陷并延伸至相互连通形成Y型波导腔,Y型波导腔的中心由上至下依次设置形状均为Y型的第一垫片、铁氧体和第二垫片,Y型铁氧体具有三个分别指向三个端口的凸起部,每个凸起部的端面设置有隔片,三个凸起部均开设有通孔,通孔内设置有介质管,激励线圈穿过介质管后,从波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路连接。本发明通过三个介质管固定波导腔内的激励线圈,能够使得波导腔内的激励线圈保持在波导H面上,这样可以消除激励线圈对微波能量的耦合,即消除因微波能量的耦合带来的微波损耗,同时能够使得微波能量更加向腔体中心集中,便于实现器件的小型化。(The invention discloses a waveguide junction type ferrite switch, which comprises a body, wherein three ports are arranged on the side surface of the body, the three ports are inwards recessed and extend to be communicated with each other to form a Y-shaped waveguide cavity, a first gasket, ferrite and a second gasket which are Y-shaped are sequentially arranged at the center of the Y-shaped waveguide cavity from top to bottom, the Y-shaped ferrite is provided with three convex parts which respectively point to the three ports, a spacer is arranged on the end surface of each convex part, through holes are formed in the three convex parts, a medium tube is arranged in each through hole, and an excitation coil penetrates through the medium tube and then penetrates out of the body from the side wall of the waveguide cavity to be connected with a driving. The invention fixes the exciting coil in the waveguide cavity by the three dielectric tubes, so that the exciting coil in the waveguide cavity is kept on the H surface of the waveguide, thereby eliminating the coupling of the exciting coil to the microwave energy, namely eliminating the microwave loss caused by the coupling of the microwave energy, simultaneously concentrating the microwave energy to the center of the cavity, and facilitating the realization of the miniaturization of the device.)

一种波导结型铁氧体开关

技术领域

本发明涉及铁氧体开关技术领域。更具体地，涉及一种波导结型铁氧体开关。

背景技术

铁氧体开关与半导体开关相比，在***损耗与功率容量方面具有明显优势，和机械开关相比，在转换速度上快2-3个数量级，不存在机动部分，可靠性高。因此，在某些场合下，铁氧体开关及其组件成为系统应用的优选方案。

目前常见的波导结型铁氧体开关包括：腔体、铁氧体、垫片、驱动电路、激励线圈、过度匹配片和过度匹配段。为了使得铁氧体与各个微波端口得到良好的匹配，在铁氧体和各个微波端口之间增加了过度匹配片和过度匹配段，这样使得器件的腔体尺寸比较大，即器件的外形尺寸大，并且增加了器件的重量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波导结型铁氧体开关，该铁氧体开关通过介质管使得腔体内部的激励线圈保持在波导H面上，从而消除激励线圈对微波能量的耦合，即消除因微波能量的耦合带来的微波损耗，同时使得微波能量更加向腔体中心集中，便于实现器件的小型化。

根据本发明的一个方面，提供了一种波导结型铁氧体开关，包括器体，所述器体侧面具有用于安装波导的三个端口，所述三个端口向内凹陷并延伸至相互连通形成Y型波导腔，所述Y型波导腔的中心由上至下依次设置形状均为Y型的第一垫片、铁氧体和第二垫片，所述Y型铁氧体具有三个分别指向所述三个端口的凸起部，每个所述凸起部的端面设置有隔片，所述铁氧体的三个凸起部均开设有通孔，所述通孔内设置有介质管，激励线圈穿过所述介质管后，从所述波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路连接。

优选地，所述介质管设置为三个，分别设置在所述铁氧体三个凸起部的通孔内。

优选地，所述通孔设置为垂直于所述铁氧体凸起部的侧面。

优选地，所述介质管的长度与所述铁氧体凸起部的宽度相等。

优选地，所述介质管中心孔的内径与所述激励线圈的导线外径匹配对应。

优选地，所述介质管通过粘接方式固定结合在所述通孔内。

优选地，所述器体包括形状均为六棱柱形状的下腔体和上盖，所述下腔体的顶面向下凹陷形成Y型空腔，所述上盖固定结合于所述下腔体的顶面共同形成所述Y型波导腔。

优选地，所述上盖的顶面向下凹陷形成凹腔，所述驱动电路设置在所述凹腔内。

优选地，所述隔片的顶面和底面分别与所述Y型波导腔的上下壁粘接固定，所述隔片的两侧面与所述Y型波导腔的侧壁密封匹配或具有间隙。

优选地，所述介质管由陶瓷材料制成。

本发明的有益效果如下：

本发明通过三个介质管固定Y型波导腔内的激励线圈，可提高器件的可靠性；同时还能够使得波导腔体内部的激励线圈保持在波导H面上，这样可以消除激励线圈对微波能量的耦合，即消除因微波能量的耦合带来的微波损耗，同时能够使得微波能量更加向腔体中心集中，便于实现器件的小型化。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细的说明。

图1示出本发明的结构示意图。

图2示出本发明的分解结构示意图。

图3示出本发明的局部结构示意图。

图4示出本发明的局部分解结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

在图1-4示出的本发明波导结型铁氧体开关的一种实施方式中，该铁氧体开关包括：上盖1、下腔体2、第一垫片3、铁氧体4、第二垫片5、驱动电路6、激励线圈7、隔片8和介质管9。上盖1和下腔体2均为六棱柱体形状的金属件，下腔体2的顶面向下凹陷形成Y型空腔，上盖1固定结合于下腔体2的顶面，上盖1与下腔体2共同形成Y型波导腔，该Y型波导腔在下腔体2的表面形成三个端口a、b和c用于连接安装波导。构成Y型波导腔的三个腔室之间的夹角优选120°，若因外形结构需要，夹角也可以为其它角度。

Y型波导腔的中心由下至上依次设有第一垫片3、铁氧体4和第二垫片5，第一垫片3和第二垫片5均由非金属介质材料制成。第一垫片3、铁氧体4和第二垫片5的形状均与Y型波导腔匹配对应也设置为Y型，第一垫片3与Y型波导腔的下表面胶粘固定，铁氧体4的下表面胶粘固定于第一垫片3表面，铁氧体4的上表面与第二垫片5的下表面胶粘固定，第二垫片5的上表面与Y型波导腔的上表面胶粘固定。

铁氧体4具有三个分别指向Y型波导腔三个端口a、b和c的凸起部，每个所述凸起部的端面粘接有隔片8，隔片8由非金属材料制成。三个隔片8均位于Y型波导腔内，隔片8的上下表面分别与Y型波导腔的上下表面粘接固定，隔片8的两侧表面与Y型波导腔的侧壁密封匹配或具有间隙。隔片8有利于和三个端口a、b、c进行阻抗匹配，使得器体的电气性能良好。铁氧体4的三个凸起部上均开设有通孔41，通孔41内设置有介质管9，激励线圈7穿过介质管9后，从Y型波导腔的侧壁穿出器体与驱动电路8连接。激励线圈7的一端按照环形方向依次穿过铁氧体4上的三个介质管9后，两端均穿出器体与驱动电路8的正负极连接，当激励线圈7通过电流后使铁氧体4被磁化。

具体如图3和图4所示，介质管9设置为3根，分别对应铁氧体4的三个凸起部，铁氧体4凸起部的中心开设有通孔41，通孔41垂直于凸起部的侧表面，介质管9通过胶粘固定在通孔41内，介质管9的长度与铁氧体4凸起部的宽度相等。介质管9由非金属材料制成，本实施方式中介质管9由陶瓷材料制成，介质管9的中心开孔与激励线圈的导线线径匹配对应。激励线圈7通过介质管9环绕铁氧体4设置，使得激励线圈7保持在波导H面上，这样可以消除激励线圈7对微波能量的耦合，即消除因微波能量的耦合带来的微波损耗，同时能够使得微波能量更加向腔体中心集中，便于实现器件的小型化。

如图1和图2所示，上盖2的顶面向内凹陷形成凹腔，驱动电路6置于该凹腔中，并通过螺钉与上盖2固定连接。

本发明的波导结型铁氧体开关工作时，三个隔片8分别对应a端口、b端口、c端口。当驱动电路6给激励线圈7正向电流时，铁氧体4的磁化方向为正向，微波从a端口进入腔体后，微波在Y型波导腔中传输，微波作用在a端口的隔片8上，在隔片8的作用下，使得微波阻抗在a端口与铁氧体4之间得到匹配，然后微波作用在正向磁化后的铁氧体4上，由于正向磁化后的铁氧体4具有正向非互易的微波传输特性，又经过b端口的隔片8的匹配作用，所以微波从b端口输出。微波从b端口进入腔体后，微波作用在b端口的隔片8上，微波在隔片的作用下，使得微波阻抗在b端口与铁氧体4之间得到匹配，然后微波作用在正向磁化后的铁氧体4上，由于正向磁化后的铁氧体具有正向非互易的微波传输特性，又经过c端口的隔片8的匹配作用，所以微波从c端口输出。微波从c端口进入腔体后，微波作用在c端口的隔片8上，微波在隔片8的作用下，使得微波阻抗在c端口与铁氧体4之间得到匹配，然后微波作用在正向磁化后的铁氧体4上，由于正向磁化后的铁氧体具有正向非互易的微波传输特性，又经过a端口的隔片8的匹配作用，所以微波从a端口输出。波导结型铁氧体开关在正向驱动电流的作用后，具有正向环行传输微波的特性，即微波从a端口输入后，由b端口输出；从b端口输入后，由c端口输出；从c端口输入后，由a端口输出。

当驱动电路6给激励线圈7一个反向电流后，铁氧体的磁化方向为反向，由于反向磁化后的铁氧体具有反向非互易的微波传输特性，这就改变了微波在铁氧体中的传输方向，即微波传输方向变为从a端口进，由c端口出；从c端口进，由b端口出；从b端口进，由a端口出。综上所述，当驱动电路转换激励线圈中的电流方向时，微波的传输方向也同时得到转换。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。