環形器是一種使電磁波單向環形傳輸的器件，在近代雷達和微波多路通信系統中都要用單方向環行特性的器件。
基本介紹
- 中文名：環形器
- 外文名：circulator
- 含義：個多連線埠器件
- 原理：鐵氧體材料各向異性特性
- 性能問題：不會出現峰值
環形器的簡介,環形器的基本原理,環形器的性能問題,環形器的套用狀況,
環形器的簡介
環形器是一個多連線埠器件，其中電磁波的傳輸只能沿單方向環行，例如在下圖中，信號只能沿①→②→③→④→①方向傳輸，反方向是隔離的。在近代雷達和微波多路通信系統中都要用單方向環行特性的器件。例如，在收發設備共用一副天線的雷達系統中常用環形器作雙工器。在微波多路通信系統中，用環形器可以把不同頻率的信號分隔開。
環形器的基本原理
環形器的原理依然是磁場偏置鐵氧體材料各向異性特性。微波結構有微帶式、波導式、帶狀線和同軸式，其中以微帶三端環形器用的最多，用鐵氧體材料作介質，上置導帶結構，加恆定磁場，就具有環行特性。如果改變偏置磁場的方向，環行方向就會改變。
環形器的性能問題
對於相對頻寬小於15%的低場環行器和隔離器，一般都不會出現峰值（即高次模）。對於大於25%寬頻時，有人認為鐵氧體結環行器，相當於開路諧振器。在這個諧振器中有混合諧振模、即高次模，這個高次模在中心導體和接地面間的縱向不均勻，磁場磁化不均勻，它擾亂了鐵氧體環行器的場分布，同時，還有大量輻射能量，還由於高次模的產生使輸入、輸出電路中的阻抗元件直接耦合，還能形成附諧振電路。在這個諧振頻率使損耗加大，使輸出的相位發生旋轉，破壞環行器的特性。
解決方法是：
1.中心導體不能偏離對稱面。保證中心導體的中心與樣品圓心同心合一。
2.鐵氧體無氣孔。鐵氧體樣品面的平整、光滑、無缺。
3.鐵氧體和接地之間有良好的接觸。
4.外加偏壓磁場要均勻。
5.裝焊清潔無異物。
6.樣品接地面加軟錫箔。焊點要平整、光滑、無虛焊現象。
環形器的套用狀況
將步進電動機的通電狀態表固化在可程式唯讀存儲器EPROM中，用可逆計數器對脈衝源的脈衝信號作加(或減)法循環計數，計數器的輸出端接到EPROM的地址匯流排，控制計數器的加(或減)計數就如同控制狀態表指針移動方向一樣，把EPROM中固化的狀態字由其數據匯流排依次送出，控制步進電動機各相功放電路的導通或截止．這樣，可逆計數器和EPROM就代替了步進電動機驅動電源中的環形分配器。 硬體電路簡單，只有計數器和程式存儲器兩大部分，計數長度可以用簡單的外圍電路實現。EPROM中固化的內容也非常簡單，不需作軟體設計，只需把幾個表圈化其中即可。
