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环行器是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的科技类名词。

关于中国文字的起源[1]主要有两种观点:起源于刻画符号和“图画文字”起源说[2]。我们现在已知的最早的文字是安阳殷墟出土的甲骨文

名词解释

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。环行器又叫隔离器是有数个端的非可逆器件。其显著特点为能够单向传输高频信号能量,分为微光学光纤、电子环行器,在隔离器、双工器、反射放大器中有良好的应用。

原理

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。

结构

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。

端口构件

环行器为三端口器件,当端口1为输入,端口2为输出,则3端口为隔离端口,能量几乎不能穿过,以此类推,一般UHF读写器上用环行器为顺时针方向流通,当端口1为TX输出时,RF信号会从端口2而流过,而端口3即RX端口为隔离端,具体隔离度需参考器件参数和LAYOUT效果,相反,当端口2作为收发复用端接收信号时,信号会按顺时针进入端口3,此时泄露到TX端口的能量非常小,可以忽略,而TX泄露到RX端口的能量很大程度上影响着接收机灵敏度即实际识别效果,因此需根据接收端LNA参数,在RX端加衰减器对TX泄露信号进行有效隔离,但由此产生一个问题,因为RX接收的有用信号本身已经很少,在进行TX端泄露信号衰减的同时,RX端有用信号也被进一步削弱,因此也会影响到LNA的接收,因此,用环行器做收发隔离只能在一定程度上产生效果,对于TX输出功率给定且ERP不超过相关规定的情况下,要提高接收机灵敏度,必须考虑增大收发两路的隔离度,方法有很多,视具体需求而定。

分类

微光学光纤

微光学光纤环行器,它利用了微光学原理制作而成。双折射晶体和45°法拉第旋转器安放在毛细管内的中部,毛细管的一端安放有保偏准直器,保偏准直器的一端与45°法拉第旋转器胶粘连接,保偏准直器的另一端胶粘有保偏光纤,毛细管的另一端安放有并行排放的第一准直器和第二准直器,第一准直器和第二准直器一端与双折射晶体一端胶粘连接,第一准直器的另一端胶粘有第一光纤,第二准直器的另一端胶粘有第二光纤。本实用新型结构简单、紧凑,温度性能稳定,可在-40℃~+85℃温度范围内工作。

电子环行器

电子环行器可实现耦合信号,峰值检波,电压比较。解决了环行器体积大成本高的问题,并且用发光二极管来指示电路是否对运放进行保护。测试结果表明:经过反复的测试和调试发现设计的电路基本成功代替了环行器起到了保护运放的作用。耦合器起到了耦合信号的作用,峰值检波起到了检波信号的作用,电压比较器起到了对输出电压信号的放大作用。

参考文献