三端口环形器的应用
三端口环形器的应用
一、 概述
1、环形器的定义：
环行器是一个有单向传输特性的三端口器件，它表明器件从 1 到 2，从 2 到 3 和从 3 到 1 是导通的，反过来信号从2到1，从3到2和从1到3是隔离的。改变铁氧体偏置场的方向可改变信号导通的方向在环行器的一个端口端接匹配负载就可以作为隔离器。环形器由磁化的铁氧体片、传输线和输入输出连接器组成。
环形器
2、环形器的特点：
环行器的突出特点是单向传输高频信号能量，它控制电磁波沿某一环行方向传输，而这种单向传输高频信
号能量的特性，正是由于采用了铁氧体旋磁材料。多用于高频功率放大器的输出端与负载之间，起到各自独立，互相“隔离”的作用。负载阻抗在变化甚至开路或短路的情况下都不影响功放的工作状态，从而保护了功率放大器。环形器它具有体积小、频带宽、插损小等特点，因而应用十分广泛，可用于雷达/通讯系统里使收/发信号互相隔离，收发可共用同一个天线。
3、环形器技术指标：
1、频率范围 Frequency Range
2、插入损耗 Insertion Loss
3、反向隔离 Isolation
4、驻波比 VSWR
5、输入/输出连接器形式 Connector type
6、承受功率 Power
7、工作温度 Operating Temperature
8、 尺寸 Dimension
二、环行器的应用
1、作为隔离器使用
当三端口环行器的一个端口在匹配的负载端接时，它可以用作隔离器使用，因为信号可以在其余端口之间
仅在一个方向上行进。隔离器用于屏蔽其输入侧的设备免受其输出侧的条件的影响；例如，以防止微波源由失配的负载失谐。
2、作为双工器使用
在雷达中，环形器被用作一种类型的双工器，以将信号从发射机路由到天线以及从天线到接收机，而不允
许信号直接从发射机到达接收机，来自发射机的信号被直接送到天线发射出去；同样来自天线的接收信号也会直接进入到接收机。只要环行器有足够的隔离度，那么发射机的信号就不会进入接收机。为了提高收发隔离度，可以适当增加环行器的级数。
3、作为反射放大器使用
反射放大器是一种利用诸如隧道二极管和耿氏二极管的负微分电阻二极管的微波放大器电路。负差分电阻
二极管可以放大信号，并且通常在微波频率下比两端口器件表现更好。然而，由于二极管是单端口（两端）器件，需要非互易分量来将输出放大信号与输入-输入信号分离。通过使用具有连接到一个端口的信号输入的3端口环行器，连接到第二个的偏置二极管，连接到第三个的输出负载，输出和输入可以被断开。
微波二极管反射放大器采用循环形器
在实际应用中，根据环形器的连接形式不同可分为：同轴环形器（N, SMA ）、带线环形器（也称嵌入式环形器）、表贴环形器（SMT 环形器）、波导环形器、微带环形器（基片环形器）。以下列出几种常用的环形器形式，如图，更多详情可参考uiy.com 。
同轴环形器 N 型 同轴环形器 SMA 表贴环形器
带线环形器 波导环形器 微带环形器