环行器概述

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。环行器是有数个端的非可逆器件。比如:从1端口输入信号，信号只能从2端口输出，同样，从2端口输入的信号只能从3端口输出，以此类推，故称作环行器。环行器又叫隔离器的突出特点是单向传输高频信号能量。它控制电磁波沿某一环行方向传输。这种单向传输高频信号能量的特性，多用于高频功率放大器的输出端与负载之间,起到各自独立,互相"隔离"的作用。负载阻抗在变化甚至开路或短路的情况下都不影响功放的工作状态,从而保护了功率放大器。

环行器是一种具有非互易特性的分支传输系统, 常用的铁氧体环行器是 Y 形结环 行器, 如图 3(a)所示, 它是由三个互成 120°的角对称分布的分支线构成.当外加磁场为 零时, 铁氧体没有被磁化, 因此各个方向上的磁性是相同的.当信号从分支线"①"输入时, 就会在铁氧体结上激发如图 3(b)所示的磁场, 由于分支"②, ③"条件相同, 信号是等分 输出的. 当外加合适的磁场时, 铁氧体磁化, 由于各向异性的作用, 在铁氧体结上激发如图 3(c)所示的电磁场, 当外加合适的磁场时, 铁氧体磁化, 由于各向异性的作用,分支"②"处 有信号输出, 而分支"③"处电场为零, 没有信号输出. 同样由分支"②"输入时, 分支"③"有输 出, 而分支"①"无输出; 由分支"③"输入时, 分支"①"有输出而分支"②"无输出. 可见, 它 构成了"①"→"②"→"③"→"①"的单向环行流通, 而反向是不通的, 故称为环行器。

环行器单向传输的原理，是由于采用了铁氧体旋磁材料。这种材料在外加高频波场与恒定直流磁场共同作用下，产生旋磁特性(又称张量磁导率特性)。正是这种旋磁特性，使在铁氧体中传播的电磁波发生极化的旋转(法拉第效应)，以及电磁波能量强烈吸收(铁磁共振)，正是利用这个旋磁现象，制做出结型隔离器、环行器。它具有体积小、频带宽、插损小等特点，因而应用十分广泛。

采用结型带线结构，双Y形中心导体置于两片旋磁铁氧体样品之间，组成样品结，在样品结周围各置三片磁石，使整个样品结产生一均匀恒定的磁场。隔离器、环行器端口由带线转为同轴线，通过正确的设计它，可使样品结和同轴线有良好的匹配，满足隔离器、环行器各种性能的要求，当在负载失配的情况下，反射能量将沿着蓝线所标的方向流到外接的吸收电阻上，能量被电阻所吸收。

环行器和隔离器是一类微波铁氧体器件，通过铁氧体控制微波信号的传输。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。环行器和隔离器依靠磁场来完成非互易性的工作，但仅有磁场而没有微波铁氧体，微波信号的传输仍然可以互易。器件中的微波铁氧体决定了它的谐振频率。