環(huán)行器

環(huán)行器單向傳輸?shù)脑?，是由于采用了鐵氧體旋磁材料。這種材料在外加高頻波場與恒定直流磁場共同作用下，產(chǎn)生旋磁特性(又稱張量磁導率特性)。正是這種旋磁特性，使在鐵氧體中傳播的電磁波發(fā)生極化的旋轉(zhuǎn)(法拉第效應)，以及電磁波能量強烈吸收(鐵磁共振)，正是利用這個旋磁現(xiàn)象，制做出結(jié)型隔離器、環(huán)行器。它具有體積小、頻帶寬、插損小等特點，因而應用十分廣泛。

環(huán)行器和隔離器是一類微波鐵氧體器件，通過鐵氧體控制微波信號的傳輸。由于其具有非互易性，正向插損很小，而反向時則能量絕大部分被吸收。環(huán)行器和隔離器依靠磁場來完成非互易性的工作，但僅有磁場而沒有微波鐵氧體，微波信號的傳輸仍然可以互易。器件中的微波鐵氧體決定了它的諧振頻率。

將進入其任一端口的入射波，按照由靜偏磁場確定的方向順序傳入下一個端口的多端口器件。環(huán)行器是有數(shù)個端的非可逆器件。比如:從1端口輸入信號，信號只能從2端口輸出，同樣，從2端口輸入的信號只能從3端口輸出，以此類推，故稱作環(huán)行器。環(huán)行器又叫隔離器的突出特點是單向傳輸高頻信號能量。它控制電磁波沿某一環(huán)行方向傳輸。這種單向傳輸高頻信號能量的特性，多用于高頻功率放大器的輸出端與負載之間,起到各自獨立,互相"隔離"的作用。負載阻抗在變化甚至開路或短路的情況下都不影響功放的工作狀態(tài),從而保護了功率放大器。

環(huán)行器是一種具有非互易特性的分支傳輸系統(tǒng), 常用的鐵氧體環(huán)行器是 Y 形結(jié)環(huán) 行器, 如圖 3(a)所示, 它是由三個互成 120°的角對稱分布的分支線構(gòu)成.當外加磁場為 零時, 鐵氧體沒有被磁化, 因此各個方向上的磁性是相同的.當信號從分支線"①"輸入時, 就會在鐵氧體結(jié)上激發(fā)如圖 3(b)所示的磁場, 由于分支"②, ③"條件相同, 信號是等分 輸出的. 當外加合適的磁場時, 鐵氧體磁化, 由于各向異性的作用, 在鐵氧體結(jié)上激發(fā)如圖 3(c)所示的電磁場, 當外加合適的磁場時, 鐵氧體磁化, 由于各向異性的作用,分支"②"處 有信號輸出, 而分支"③"處電場為零, 沒有信號輸出. 同樣由分支"②"輸入時, 分支"③"有輸 出, 而分支"①"無輸出; 由分支"③"輸入時, 分支"①"有輸出而分支"②"無輸出. 可見, 它 構(gòu)成了"①"→"②"→"③"→"①"的單向環(huán)行流通, 而反向是不通的, 故稱為環(huán)行器。

采用結(jié)型帶線結(jié)構(gòu)，雙Y形中心導體置于兩片旋磁鐵氧體樣品之間，組成樣品結(jié)，在樣品結(jié)周圍各置三片磁石，使整個樣品結(jié)產(chǎn)生一均勻恒定的磁場。隔離器、環(huán)行器端口由帶線轉(zhuǎn)為同軸線，通過正確的設計它，可使樣品結(jié)和同軸線有良好的匹配，滿足隔離器、環(huán)行器各種性能的要求，當在負載失配的情況下，反射能量將沿著藍線所標的方向流到外接的吸收電阻上，能量被電阻所吸收。