浅谈环形器的原理性能及应用
环形器是一个多端口器件，其中电磁波的传输只能沿单方向环行，例如在下图中，信号只能沿①→②→③→①方向传输，反方向是隔离的，以此类推，故称为环形器。在近代雷达和微波多路通信系统中都要用单方向环行特性的器件。例如，在收发设备共用一副天线的雷达系统中常用环形器作双工器。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。隔离器用于屏蔽其输入侧的设备免受其输出侧的条件的影响；例如，以防止微波源由失配的负载失谐。
No1 环形器的基本原理：
环形器是一种利用微波铁氧体材料做成的特殊器件，可以做成同轴结构，也可以做成波导结构。其中以微带三端环形器用的最多，用铁氧体材料作介质，上置导带结构，加恒定磁场，就具有环行特性。如果改变偏置磁场的方向，环行方向就会改变。
No2 环形器的特点：
环形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方向环行传输，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。环形器具有体积小、频带宽、插损小等特点。
No3 环形器的功能：
环形器的功能是保证微波功率的单向循环传输，而反向则是隔离的，将其等效为一个三口网络，它应是一个非互易网络。
No4 环形器的性能问题：
对于相对频宽小于15％的低场环形器和隔离器，一般都不会出现峰值（即高次模）。对于大于25％宽频时，有人认为铁氧体结环形器，相当于开路谐振器。在这个谐振器中有混合谐振模、即高次模，这个高次模在中心导体和接地面间的纵向不均匀，磁场磁化不均匀，它扰乱了铁氧体环形器的场分布，同时，还有大量辐射能量，还由于高次模的产生使输入、输出电路中的阻抗元件直接耦合，还能形成附谐振电路。在这个谐振频率使损耗加大，使输出的相位发生旋转，破坏环行器的特性。
解决方法有
01 中心导体不能偏离对称面。保证中心导体的中心与样品圆心同心合一
02 铁氧体无气孔。铁氧体样品面的平整、光滑、无缺
03 铁氧体和接地之间有良好的接触
04 外加偏压磁场要均匀
05 装焊清洁无异物
06 样品接地面加软锡箔。焊点要平整、光滑、无虚焊现象
No5 环形器的应用：
01 隔离器
当三端口环形器的一个端口在匹配的负载端接时，它可以用作隔离器，因为信号可以在其余端口之间仅在一个方向上行进。隔离器用于屏蔽其输入侧的设备免受其输出侧的条件的影响;例如，以防止微波源由失配的负载失谐。
02 双工器
在雷达中，循环器被用作一种类型的双工器，以将信号从发射机路由到天线以及从天线到接收机，而不允许信号直接从发射机到达接收机。双工器的替代类型是在将天线连接到发射器和接收器之间交替的发射-接收开关（TR开关）。
在下一代蜂窝通信中，人们倾向于全双工无线电，因为它可以以相同的频率同时发送和接收信号。考虑到当前有限的、拥挤的频谱资源，全双工可以直接地有益于无线通信两倍的数据输入输出速度。仍然使用“半双工”执行无线通信，在不同的时间帧发送或接收信号，如果在相同的频率（通常在雷达中），以不同的频率同时发送和接收信号（由称为双工器的一组滤波器实现）。
03 反射放大器
反射放大器是一种利用诸如隧道二极管和耿氏二极管的负微分电阻二极管的微波放大器电路。负差分电阻二极管可以放大信号，并且通常在微波频率下比两端口器件表现更好。然而，由于二极管是单端口（两端）器件，需要非互易分量来将输出放大信号与输入-输入信号分离。通过使用具有连接到一个端口的信号输入的3端口环行器，连接到第二个的偏置二极管，连接到第三个的输出负载，输出和输入可以被断开。
