环形隔离器与射频隔离器简析

环形器与隔离器都是微波铁氧体器件，通过铁氧体控制微波信号的传输，依靠磁场来完成非互易性的工作。由于其具有非互易性，正向插损很小，而反向时则能量绝大部分被吸收。器件中的微波铁氧体决定了它的谐振频率。

非互易性是微波技术和材料学科中的用语，指电磁波在某物体中沿相反的两个方向传输会呈现不同的电磁损耗、相移等特性，把这一种现象称为非互易性。

环行器：是将进入其任一端口的入射波，按照由静偏磁场确定的方向顺序传入下一个端口的多端口器件。突出特点是单向传输能量，它控制电磁波沿某一环行方向传输。信号只能从1端口到2端口，从2端口到3端口，从3端口到1端口，其余路径均不通（高隔离度）。

环行器可能使用带状线印刷电路板技术（但通常使用损耗非常低的电介质或PCB材料）并包含在带有连接器或其他与外界连接的金属盒内——有些甚至使用表面贴装技术。其他环行器可能基于波导，这些环行器可用于结合了波导技术的RF系统设计应用。

值得注意的是，每个端口，无论是同轴馈线还是波导，都显示为单线而不是一对导体。常用的射频环行器形式之一是由位于印刷电路板或其他电介质上的微带或带状线传输线的Y形部分形成。端口相隔120°放置，因此它们围绕一个圆等距分布。环行器不是在这个频率下工作，而是高于或低于该频率损耗大，因为这个频率段插入损耗即衰减要低得多。

射频环行器应用：射频环行器最明显和最常见的应用之一是在雷达系统或无线电通信系统中，其中发射器和接收器使用公共天线。例如，发射器输出连接到端口1，天线连接到端口2，接收器连接到端口3。发射器功率将循环到天线，而不是接收器，并且天线接收到的信号将循环到接收器。通过这种方式，接收器与发射器隔离，但天线有来自发射器的电源，并将接收到的信号传递到接收器，而无需任何机械切换。

射频隔离器

射频隔离器：隔离器又称单向器，它是一种单向传输电磁波的器件，当电磁波沿正向传输时，可将功率馈给负载，对来自负载的反射波则产生较大衰减，这种单向传输特性可以用于隔离负载变动对信号源的影响。

射频环行器可用作射频隔离器。直接连接到天线，功率放大器可能会承受高电压或电流电平，因此放大器可能会被它们损坏。使用隔离器来保护PA免受反射功率的影响。发射器连接到端口1，天线连接到端口2。端口3通常连接到50Ω负载-这是必需的，因为隔离级别取决于在不同端口上呈现的良好阻抗匹配。如果出现匹配不良或开路，则隔离性能将受到损害。

隔离器：一般也是基于环形器的结构，唯一不同的是隔离器通常是二端口器件，它将上述环形器的3端口接上匹配负载或者检波电路。从而形成这样的功能：信号只能从1端口到2端口，而不能从2端口返回1端口，即实现单向导通性。若是将3端口接上检波器，还可实现2端口端接的终端器件的失配程度，实现驻波监测功能。

隔离器指标：

插入损耗：可能在0.1到0.75dB的范围内。

隔离度：通常在大约17到35dB之间。如果需要更高级别的隔离，则可以串联放置两个RF环行器。

功率：由于布线和铁磁材料只能处理一定的功率水平，因此不能超过这些水平很重要。

包装类型：插入式、表面安装技术等。

连接器：SMA和N型

VSWR：VSWR或电压驻波比表示与所需阻抗水平的匹配程度。通常可实现介于1:1.2和1:1.5之间的VSWR水平。