“项目1噪声与非线性失真分析.PPT

“任务1 隔离器与环形器工作原理” 吴志毅 【学习目标】 任务1 隔离器与环行器原理 任务目标 ◆在射频微波电路中，有一些微波器件工作是很特殊的，如隔离器与环行器。隔离器与环行器在现代雷达、通信中占有重点地位，起着其他元器件不可替代的作用。隔离器、环形器外形结构实物如图13.1所示。 (1)隔离器 (2)环行器 (3)环行器 图13.1 隔离器与环行器 1.1 隔离器工作原理 隔离器是一个二端口微波元件，是一种衰减器。隔离器又被称为单向器，即只允许电磁波单向传输，其示意图如图13.2所示。信号从端口①向端口②传输为正向传输，电磁波衰减很小，信号从端口②向端口①传输为反向传输，电磁波有很大的衰减。 图13.2 隔离器 (1) 隔离器技术指标 隔离器的技术指标：工作频带、最大正向衰减量 、最小反向衰减量 、正反向驻波比、功率容量等。对于隔离器，好的指标是正向衰减尽可能小(0.5dB以下)，反向衰减尽可能大(25dB以上)，驻波比尽可能小(1.2以下)，频带和功率容量应满足系统设计要求。 (2) 常见隔离器种类 (3) 隔离器应用 在微波系统中，经常把隔离器接在信号发生器与负载网络之间，以改善源与负载的匹配。目的是：一是防止来自负载的反射功率返回发生器，二是避免负载阻抗改变而引起发生器输出功率和工作频率的变化。 1.2 环行器工作原理 环行器是一种应用十分广泛的微波元件，在雷达中做天线收发转换开关（双工器），分离输入与输出信号、入射波与反射波。也可以在微波传输系数和测量系统中做隔离器使用。比如：在微波多路通信系统中，用环形器可以把不同频率的信号分隔开。环行器做隔离器时，由于他不是靠内部自身的吸收片来吸收反射功率，而是将反射波在另一端口输出，然后再用大功率负载来吸收反射功率，因而特别适合用作大功率系统中的隔离器。 ◆环行器是一个多端口器件。可以是三端口元件、也可以是四端口元件，而电磁波的传输只能沿单方向环形。如图13.3所示。信号从端口1输入时将从端口2输出，信号从端口2输入时则由端口3输出，信号从端口3输入时从端口4输出，信号从端口4输入又回到端口1输出，一次循环，所以叫做环行器。在理想情况下，环形器除了输出端口有信号输出外，其余端口都不会有功率输出。 图13.3 四端口环行器示意图 环行器微波结构有微带式、波导式、带状线和同轴式，其中微带三端环形器用的最多。 环行器的技术指标与隔离器一样，参看隔离器。 环形器的作用：环行器在微波电路中用于中间耦合、极间耦合、去耦保护发射源、减少频率牵引、去干扰、分离收发、清除不必要的辐射等作用，正确使用环行器，可以有效地改善电路品质。 技能训练项目1——微波环形器参数的测试 内容：环形器各端口功率分配和隔离度测量。 技能训练项目2——微波隔离器参数的测试 内容：隔离器端口功率传输和隔离度测量。