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環(huán)形器是一個多端口器件,其中電磁波的傳輸只能沿單方向環(huán)行,例如在下圖中,信號只能沿①→②→③→④→①方向傳輸,反方向是隔離的。在近代雷達和微波多路通信系統(tǒng)中都要用單方向環(huán)行特性的器件。例如,在收發(fā)設備共用一副天線的雷達系統(tǒng)中常用環(huán)形器作雙工器。在微波多路通信系統(tǒng)中,用環(huán)形器可以把不同頻率的信號分隔開。

環(huán)形器的原理依然是磁場偏置鐵氧體材料各向異性特性。微波結構有微帶式、波導式、帶狀線和同軸式,其中以微帶三端環(huán)形器用的最多,用鐵氧體材料作介質,上置導帶結構,加恒定磁場,就具有環(huán)行特性。如果改變偏置磁場的方向,環(huán)行方向就會改變。

對于相對頻寬小于15%的低場環(huán)行器和隔離器,一般都不會出現(xiàn)峰值(即高次模)。對于大于25%寬頻時,有人認為鐵氧體結環(huán)行器,相當于開路諧振器。在這個諧振器中有混合諧振模、即高次模,這個高次模在中心導體和接地面間的縱向不均勻,磁場磁化不均勻,它擾亂了鐵氧體環(huán)行器的場分布,同時,還有大量輻射能量,還由于高次模的產生使輸入、輸出電路中的阻抗元件直接耦合,還能形成附諧振電路。在這個諧振頻率使損耗加大,使輸出的相位發(fā)生旋轉,破壞環(huán)行器的特性。

解決方法是:

1、中心導體不能偏離對稱面。保證中心導體的中心與樣品圓心同心合一。

2、鐵氧體無氣孔。鐵氧體樣品面的平整、光滑、無缺。

3、鐵氧體和接地之間有良好的接觸。

4、外加偏壓磁場要均勻。

5、裝焊清潔無異物。

6、樣品接地面加軟錫箔。焊點要平整、光滑、無虛焊現(xiàn)象。

將步進電動機的通電狀態(tài)表固化在可編程只讀存儲器EPROM中,用可逆計數(shù)器對脈沖源的脈沖信號作加(或減)法循環(huán)計數(shù),計數(shù)器的輸出端接到EPROM的地址總線,控制計數(shù)器的加(或減)計數(shù)就如同控制狀態(tài)表指針移動方向一樣,把EPROM中固化的狀態(tài)字由其數(shù)據總線依次送出,控制步進電動機各相功放電路的導通或截止.這樣,可逆計數(shù)器和EPROM就代替了步進電動機驅動電源中的環(huán)形分配器。 硬件電路簡單,只有計數(shù)器和程序存儲器兩大部分,計數(shù)長度可以用簡單的外圍電路實現(xiàn)。EPROM中固化的內容也非常簡單,不需作軟件設計,只需把幾個表圈化其中即可。

便于實現(xiàn)環(huán)形分配器的多功能化增加少量器件、適當改變計數(shù)長度,就可構成多功能環(huán)形分配器。不僅適用于三相反應式步進電動機,而且適用于采用4拍分配方式的四相反應式步進電動機,這只需要在EPROM中再固化上4拍分配方式的狀態(tài)表及增加一個A6端作為分配方式選擇端,此時狀態(tài)表的存儲地址就變成了OOH~7BH,所增加的地址足以用來存放四相4拍的各種分配方式。

徹底排除非法狀態(tài)狀態(tài)表的存放方法有多種,如三相6拍分配方式可采用如表3所示存法,也可存放如表5所示狀態(tài)表,對于后種存法,是每來兩個脈沖信號,電機改變一次通電狀態(tài),這個環(huán)形分配器還兼有分頻器的作用。