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射频工程师工作笔记——第二讲 射频无源器件之环形器

发布网友 发布时间:2024-09-27 17:30

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热心网友 时间:2024-10-10 08:38

【首发于专业射频技术平台:RF玩家】


一、环形器:信号的定向导引者与隔离大师

环形器,这台三端口的魔术师,以其独特的单向传输特性著称。它就像一个精密的交通指挥系统,允许信号从端口1到2,再到3,反之则被阻隔。通过调整铁氧体偏置场,我们可以操控信号的流动方向。作为隔离器,它在系统中扮演着关键角色,如雷达和通信系统中的信号分离器,允许收发共用天线,保障信号的纯净传输。


二、结构揭秘:法拉第旋转的智慧结晶

环形器的设计巧妙地利用了铁氧体的极向异性,加上恒定磁场的引导,形成了独特的电磁波旋转现象。微带式、波导式等多种结构各显神通,而微带三端环形器凭借其广泛的应用和铁氧体介质,成为主角。磁场方向的变动,仿佛转动了环形器的开关,调整了信号的流动路径。


示例:一个表贴式环形器由中心导体、铁氧体元件、匀磁片、磁体、温度补偿片以及外壳构成,每部分都在默默守护信号的精准传输。


三、环形器家族:形式各异,功能各异

环形器家族阵容强大,包括同轴环形器(如N型、SMA型)、表贴环形器(SMT)、带线环形器(D或嵌入式)、波导环形器以及微带环形器,每一种都有其特定的应用场景和性能优势。


关键指标:衡量性能的硬性标准

频率范围:确保环形器在信号传输中的稳定性。
传输方向:正旋与反旋的区分,决定信号的流向。
插入损耗:越低的损耗,意味着信号传输质量越高。
反向隔离:隔离度越高,信号干扰越小,20dB以上为佳。
驻波比/回波损耗:理想状态下,VSWR接近1,回波损耗大于18dB。
连接器类型:决定环形器与系统其他部件的兼容性。
功率承受能力:决定环形器在高功率环境下的稳定运行。
工作温度:确保在各种环境下的性能表现。
尺寸:决定安装空间和集成度。

实例展示:中国电子科技九所的环形器技术指标,为工程师提供了详尽的性能参考。

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