本申请提供一种铁氧体开关、微波天线及电子设备，铁氧体开关包括耦合器、第一魔T和两个铁氧体环形器；所述铁氧体环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第二端口上连接有短路负载，两个所述铁氧体环形器的所述第一端口分别和所述耦合器的两个输出端口相连，所述耦合器的两个输出端口用于输出等幅同相或者等幅反相的功率信号，两个所述铁氧体环形器的所述第三端口分别和所述第一魔T的两个输入端口相连，等幅同相、等幅反相的功率信号自所述第一魔T的两个输入端口处输入后，分别从所述第一魔T的两个输出端口输出。本申请实施例提供一种铁氧体开关、微波天线及电子设备，以解决互易式铁氧体开关的结构复杂和插入损耗高的问题。高的问题。高的问题。
【技术实现步骤摘要】
铁氧体开关、微波天线及电子设备
[0001]本申请涉及高频开关
，尤其涉及一种铁氧体开关、微波天线及电子设备。
技术介绍
[0002]随着数据流量的增加，无线基站/微波宏站需要满足更大通信容量要求，然而频谱带宽逐渐成为容量提升的瓶颈。高频，例如E-Band或者D-Band频段的微波，拥有更加丰富的频谱资源，然而配套的高频器件发展却并不成熟，使得部分高频器件，例如高频开关的带宽、插损和互易性等指标将左右高频通信系统的性能。
[0003]高频开关包括铁氧体开关，铁氧体开关具有多个端口，通过改变外部的磁化状态，控制多个端口之间的对应关系，可实现开关选择功能。但是，在相同外部磁场状态下，铁氧体开关的两个端口之间无法互易，导致影响高频开关的使用灵活性。相关技术中采用Y结型组合铁氧体开关或者差相移型铁氧体开关，以解决铁氧体开关的无法互易的问题。Y结型组合铁氧体开关指的是设置三个Y结型环形器，通过控制各环形器的环形方向形成可以双向传输的开关。差相移型铁氧体开关则需要加入移相器，通过控制差相移接近0或180度，实现开关的互易。
[0004]但是，采用Y结型组合或者差相移型铁氧体开关时，额外增加的传输链路和移相器件会使铁氧体开关的结构变得复杂，同时接入电路时能量和增益的损耗高。
技术实现思路
[0005]本申请实施例提供一种铁氧体开关、微波天线及电子设备，以解决互易式铁氧体开关的结构复杂和插入损耗高的问题。
[0006]本申请实施例一方面提供一种铁氧体开关，包括耦合器、两个铁氧体环形器和第一魔T。
[0007]铁氧体环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，第二端口上连接有短路负载，两个铁氧体环形器的第一端口分别和耦合器的两个输出端口相连，耦合器的两个输出端口用于输出等幅同相或者等幅反相的功率信号，两个铁氧体环形器的第三端口分别和第一魔T的两个输入端口相连，等幅同相、等幅反相的功率信号自第一魔T的两个输入端口处输入后，分别从第一魔T的两个输出端口输出。
[0008]短路负载被配置为，当铁氧体环形器处于第一磁场偏置状态时，自第一端口输入的功率信号从第三端口输出第一相位，当铁氧体环形器处于第二磁场偏置状态时，自第一端口输入的功率信号经第二端口反射后从第三端口输出第二相位，第一相位和第二相位的相位差为180度；两个铁氧体环形器被配置为具有相同或不同的磁场偏置状态。
[0009]本申请实施例提供的铁氧体开关的工作过程为：当耦合器的两个输出端口、输出等幅同相的功率信号时，若设置两个铁氧体环形器处于相同的磁场偏置状态，则两个铁氧体环形器的第三端口输出等幅同相的功率信号，功率信号最后从第一魔T的第一个输出端口输出；若设置两个铁氧体环形器处于不同的磁场偏置状态，则两个铁氧体环形器的第三
端口输出等幅反相的功率信号，功率信号最后从第一魔T的第二个输出端口输出。同理，当耦合器的两个输出端口输出等幅反相的功率信号时，若设置两个铁氧体环形器处于相同的磁场偏置状态，则功率信号自第一魔T的第二个输出端口输出；若设置两个铁氧体环形器处于不同的磁场偏置状态，则功率信号自第一魔T的第一个输出端口输出。反之，功率信号自第一魔T的第一个输出端口输入后，若两个铁氧体环形器处于相同的磁场偏置状态，则耦合器的两个输出端口输入等幅同相的功率信号，若两个铁氧体环形器处于不同的磁场偏置状态，则耦合器的两个输出端口输入等幅反相的功率信号；功率信号自第一魔T的第二个输出端口输入后，若两个铁氧体环形器处于相同的磁场偏置状态，则耦合器的两个输出端口输入等幅反相的功率信号，若两个铁氧体环形器处于不同的磁场偏置状态，则耦合器的两个输出端口输入等幅同相的功率信号。
[0010]本申请实施例提供的铁氧体开关，通过将耦合器、连接有短路负载的铁氧体环形器以及第一魔T结合设置，通过控制两个铁氧体环形器处于相同或不同的磁场偏置状态，即可实现铁氧体开关的互易功能，且该铁氧体开关保持了铁氧体环形器和魔T的低插损特性，能够显著提升铁氧体开关的性能。
[0011]在一种可能的实施方式中，耦合器包括三分贝耦合器，三分贝耦合器具有一个输入端口和两个输出端口，功率信号自三分贝耦合器的输入端口输入后，从三分贝耦合器的两个输出端口等幅同相输出；一个三分贝耦合器、一个第一魔T和两个铁氧体环形器形成一个单刀双掷开关。
[0012]本申请实施例中，设置三分贝耦合器通过将三分贝耦合器、连接有短路负载的铁氧体环形器以及第一魔T结合设置，通过控制两个铁氧体环形器处于相同或不同的磁场偏置状态，实现了单刀双掷开关的功能，且使单刀双掷开关具备互易特性；且该单刀双掷开关保持了铁氧体环形器和魔T的低插损特性，能够显著提升铁氧体开关的性能，进而提升天线的性能。
[0013]在一种可能的实施方式中，单刀双掷开关的数量为三个，第一单刀双掷开关与并联设置的第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关串联设置。
[0014]本申请实施例中，将一个单刀双掷开关与并联的两个单刀双掷开关串联设置，其中每一个单刀双掷开关由三分贝耦合器、连接有短路负载的铁氧体环形器以及第一魔T结合设置，通过控制三组铁氧体环形器的磁场偏置状态，实现了单刀四掷开关的功能，且使单刀四掷开关具备互易特性；且该单刀四掷开关保持了铁氧体环形器和魔T的低插损特性，能够显著提升铁氧体开关的性能，进而提升天线的性能。
[0015]在一种可能的实施方式中，三分贝耦合器包括波导、微带或带状线形式。
[0016]三分贝耦合器可设置为波导、微带或带状线等多种形式，能够灵活适配各种端口类型，提高铁氧体开关的适用性。
[0017]在一种可能的实施方式中，耦合器包括第二魔T，第二魔T具有第一输入端口、第二输入端口、第一输出端口和第二输出端口，第一输入端口和第二输入端口用于择一输入功率信号，第一输入端口输入的功率信号经第一输出端口和第二输出端口等幅同相输出，第二输入端口输入的功率经第一输出端口和第二输出端口等幅反相输出。
[0018]本申请实施例中，通过将第二魔T、连接有短路负载的铁氧体环形器以及第一魔T结合设置，通过控制两个铁氧体环形器处于相同或不同的磁场偏置状态，并使功率信号从
铁氧体开关的两个输入端口择一输入，实现了双重单刀双掷开关的功能，且使双重单刀双掷开关具备互易特性；且该双重单刀双掷开关保持了铁氧体环形器和魔T的低插损特性，能够显著提升铁氧体开关的性能，进而提升天线的性能。
[0019]在一种可能的实施方式中，耦合器包括第三魔T，第三魔T包括第三输入端口、第四输入端口、第三输出端口和第四输出端口，第三输入端口和第四输入端口用于同时输入相互正交的功率信号，第三输入端口输入的功率信号经第三输出端口和第四输出端口等幅同相输出，第四输入端口输入的功率信号经第三输出端口和第四输出端口等幅反相输出。
[0020]本申请实施例中，通过将第三魔T、连接有短路负载的铁氧体环形器以及第一魔T结合设置，通过控制两个铁氧体环形器处于相同或不同的磁场偏置状态，并控制相互正交的功率信号自铁氧体开关的两个本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁氧体开关，其特征在于，包括耦合器、第一魔T和两个铁氧体环形器；所述铁氧体环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述第二端口上连接有短路负载，两个所述铁氧体环形器的所述第一端口分别和所述耦合器的两个输出端口相连，所述耦合器的两个输出端口用于输出等幅同相或者等幅反相的功率信号，两个所述铁氧体环形器的所述第三端口分别和所述第一魔T的两个输入端口相连，等幅同相、等幅反相的反相所述功率信号自所述第一魔T的两个输入端口处输入后，分别从所述第一魔T的两个输出端口输出；所述短路负载被配置为，当所述铁氧体环形器处于第一磁场偏置状态时，自所述第一端口输入的功率信号从所述第三端口输出第一相位，当所述铁氧体环形器处于第二磁场偏置状态时，自所述第一端口输入的功率信号经所述第二端口反射后从所述第三端口输出第二相位，所述第一相位和所述第二相位的相位差为180度；两个所述铁氧体环形器被配置为具有相同或不同的磁场偏置状态。2.根据权利要求1所述的铁氧体开关，其特征在于，所述耦合器包括三分贝耦合器，所述三分贝耦合器具有一个输入端口和两个输出端口，功率信号自所述三分贝耦合器的输入端口输入后，从所述三分贝耦合器的两个输出端口等幅同相输出；一个所述三分贝耦合器、一个所述第一魔T和两个所述铁氧体环形器形成一个单刀双掷开关。3.根据权利要求2所述的铁氧体开关，其特征在于，所述单刀双掷开关的数量为三个，第一单刀双掷开关与并联设置的第二单刀双掷开关、第三单刀双掷开关串联设置。4.根据权利要求2或3所述的铁氧体开关，其特征在于，所述三分贝耦合器包括波导、微带或带状线形式。5.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宁，曾卓，蔡梦，孙科，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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