环形器和隔离器作用原理

1、隔离器和环形器基本原理首先将变送器或仪表的信号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原信号，同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。 环形器和隔离器是由铁氧体制成的各向异性的微波无源的器件。环形器是个三端口器件，隔离器是二端口器件，将环形器的其中一端接上匹配负载，就成了隔离器。环形器和隔离器提供了一个单向的传输通路，允许射频信号只朝一个方向通过(低损耗)，而在其他方向则产生很大的损耗(隔离)。技术指标1、 插入损耗2、 隔离度3、 VSWR4、 工作频段非线性特性在射频和微波无源器件中，环形器和隔离器的非

2、线性特性比较差，但是，这些器件又往往被用于大功率场合。环形器和隔离器的非线性特性体现在谐波、正向互调(包括接收频段和发射频段)、接收频段发射互调、反向互调等。1、谐波在大功率单载信号(f1)的作用下，环形器和隔离器会产生谐波(2f1、3f1等)。谐波的大小可用绝对值或相对值来表示，但同时必须说明载频的幅度。研究环形器和隔离器谐波的意义，在于可以充分了解系统间干扰的来源。另一重要意义是因为二次谐波是产生三阶互调的前提，如果能定量的了解环形器和隔离器的谐波特性，则可以正确设置系统中滤波器和双工器的带外抑制值，以准确的控制系统成本。当输入信号功率为40dBm时，隔离器的二次谐波为-61.3dBm；输

3、入功率增加1dB,二次谐波相应增加2dB；当输入功率增加到49dBm，谐波增加到-43.87dBm。2、正向传输互调当两个载频同时输入环形器或隔离器时，在输出端口产生互调产物。正向传输互调的典型值为-80dBc2x43dBm。3、反射互调当两个载频同时输入环形器或隔离器时，会产生互调产物，并反射回输入端口。反射互调的典型值为-80dBc2x43dBm。4、反向互调当两个载波分别从输入和输出端加到隔离器时，在输出端会产生互调产物。注意：载频来自不同的方向，而且幅度大小不同。定义反向互调时，应选择幅度较大的互调产物，并以幅度较大的载频为参考。反向互调的典型值为-80dBc。隔离器的应用作为源和负载

4、的隔离在信号源和被测器件之间插入一个隔离器，不但可以改善信号源和被测器件的阻抗匹配，也可以防止由于被测器件所产生的反射功率进入信号源。用于功率放大器输入隔离器可以改善功率放大器及其激励放大之间的匹配，以防止放大器自激，而输出隔离器则用于改善放大器和负载的匹配。输出隔离器对于功率放大器来说有着更大的意义。只要隔离器中的隔离端电阻的功率容量小于放大器的设计输出功率，则放大器在任何负载条件下均可安全工作，包括开路和短路(VSWR为无穷大，输出功率完全被反射回来并被隔离电阻吸收)。但是从另一个角度看，一个射频功率放大器的输出功率出奇的好，实际上只是输出隔离器的贡献，如果放大器的真正输出匹配没有调好，也就是功率放大管输出和隔离器输入端口之间的匹配不是最佳状态，则会降低放大器的效率并影响放大器的使用寿命。提高功率合路系统的隔离度在功率合成电路中，隔离器常被用于提高合成系统的隔离度。若合路器的隔离度为23dB，在合路器的输入端口分别接入隔离度为20dB的隔离器后，则系统的隔离度会提高到43dB，这样就有效防止了由两个放大器之间的串扰所产生的互调。环形器的应用：作为双工器使用来自发射机的信号被直接送到天线发射出去；同