射频隔离器射频环形器----铁氧体元件
主题：
1、关于铁氧体元件
2、隔离器/环形器的定义、组成、技术指标和分类
1. 关于铁氧体元件
1、亚铁磁性符合材料：YIG（钇铁石榴石）和由铁氧体化合物与其他元素（铝、镁和镍）构成的铁氧体材
料在微波频段有高电阻率和各向异性的特性
2、微波信号通过铁氧体的传播特性在不同方向上是不同的
3、它的各向异性是由外加直流偏置磁场所诱导
4、利用该特性可制作成方向性器件
5、铁氧体材料还可以通过调整偏置磁场强度来控制与外加微波信号的相互作用，该效应可引出多种控制
器件如移向器、开关以及可调节谐振器和滤波器
2. 射频隔离器/环形器的定义、组成
隔离器
隔离器是一个有单向传输特性的二端口器件，在规定的方向上传输仅有很小的损耗，而在另一个方向上传输就有很大的损耗（隔离）。
隔离器由磁化的铁氧体片、传输线和输入输出连接器组成。
环形器
环形器是一个有单向传输特性的三端口器件。它表明器件从1到2，从2到3和从3到1是通的。反过来信号从2到1，从3到2和从1到3是隔离的（见小图）。改变铁氧体偏置场的方向课改变信号导通的方向，在环形器的一个端口接匹配负载就可以作为隔离器。
环形器由磁化的铁氧体片、传输线和输入输出连接器组成。
隔离器环形器
隔离器环形器实物图：
同轴隔离器 同轴环形器
3.射频隔离器/环形器的技术指标
频率范围、插入损耗、隔离器度、输入/输出电压驻波比VSWR 、输入/输出连接器形式、承受功率、工作温度、尺寸等
隔离器环形器总结：
1、隔离器常用在微波信号传输系统中，尤其要用于功放的输出级，防止设备输出端过大的反射信号对前级的影响；
2、环形器的一种四端口变形成为双工器；
3、环形器可用于雷达/通讯系统里使收/发信号互相隔离，收发可共用同一个天线。
优译主要生产：
同轴隔离器、嵌入式（带线）隔离器、宽带隔离器、双节隔离器、表面封装（SMT ）隔离器、微带（基片）隔离器、波导隔离器、高功率隔离器、同轴环形器、嵌入式（带线）环形器、宽带环形器、双节环形器、表面封装（SMT ）环形器、微带（基片）环形器、波导环形器、高功率环形器、同轴衰减器、同轴终端（负载）、滤波器、放大器、功分器、电桥、定向耦合器、波导同轴转换、双工器/三工器 等微波通讯产品，更多产品可参考优译官网：https://www.360docs.net/doc/b617236353.html,
环形变压器计算公式
环形变压器及其应用 摘要：介绍了环形变压器的特性和优点，阐明了应用中要注意的事项，通过实例介绍了环形变压器的设计计算方法。 关键词：变压器；环形变压器；设计 1引言 环形变压器是电子变压器的一大类型，已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。环形变压器在国外已有完整的系列，广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。 我国近十年来环形变压器从无到有，迄今为止已形成相当大的生产规模，除满足国内需求外，还大量出口。国内主要用于家电的音响设备和自控设备以及石英灯照明等方面。 环形变压器由于有优良的性能价格比，有良好的输出特性和抗干扰能力，因而它是一种有竞争力的电子变压器，本文拟就它的特点作一介绍。 2环形变压器的特点 环形变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片（片厚一般为0.35mm以下），无缝地卷制而成，这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。环形变压器的线圈均匀地绕在铁心上，线圈产生的磁力线方向与铁心磁路几乎完全重合，与叠片式相比激磁能量和铁心损耗将减小25％，由此带来了下述一系列的优点。 1）电效率高铁心无气隙，叠装系数可高达95％以上，铁心磁导率可取1.5～1.8T（叠片式铁心只能取1.2～1.4T），电效率高达95％以上，空载电流只有叠片式的10％。 2）外形尺寸小，重量轻环形变压器比叠片式变压器重量可以减轻一半，只要保持铁心截面积相等，环形变压器容易改变铁心的长、宽、高比例，可以设计出符合要求的外形尺寸。 3）磁干扰较小环形变压器铁心没有气隙，绕组均匀地绕在环形的铁心上，这种结构导致了漏磁小，电磁辐射也小，无需另加屏蔽都可以用到高灵敏度的电子设备上，例如应用在低电平放大器和医疗设备上。 4）振动噪声较小铁心没有气隙能减少铁心感应振动的噪音，绕组均匀紧紧包住环形铁心，有效地减小磁致伸缩引起的“嗡嗡”声。 5）运行温度低由于铁损可以做到1.1W/kg，铁损很小，铁心温升低，绕组在温度较低的铁心上散热情况良好，所以变压器温升低。 6）容易安装环形变压器只有中心一个安装螺杆，特别容易在电子设备中进行快速安装与拆卸。 3环形变压器的分类 根据国外文献介绍，环形变压器可分为标准型、经济型及隔离型等三类，各类的特点是
射频同轴电缆的技术参数
射频同轴电缆的技术参数 一、工程常用同轴电缆类型及性能： 1）SYV75-3、5、7、9…，75欧姆,聚乙烯绝缘实心同轴电缆。近些年有人把它称为“视频电缆”； 2）SYWV75-3、5、7、9…75欧姆,物理发泡聚乙烯绝缘同轴电缆。有人把它称为“射频电缆”； 3）基本性能： l SYV物理结构是100%聚乙烯绝缘；SYWV 是发泡率占70-80%的物理发泡聚乙烯绝缘电缆； l 由于介电损耗原因，SYV实心电缆衰减明显要大于SYWV物理发泡电缆；在常用工程电缆中，目前物理发泡电缆仍然是传输性能最好价格最低的电缆，在视频、射频、微波各个波段都是这样的。厂家给出的测试数据也说明了这一点； l 同轴电缆都可以在直流、射频、微波波段应用。按照“射频”/“视频”来区分电缆，不仅依据不足，还容易产生误导：似乎视频传输必须或只能选择实心电缆（选择衰减大的，价格高的？）；从工程应用角度看，还是按“实芯”和“发泡”电缆来区分类型更实用一些； l 高编（128）与低编（64）电缆特性的区别：eie实验室实验研究表明，在200KHz以下频段，高编电缆屏蔽层的“低电阻”起主要作用，所以低频传输衰减小于低编电缆。但在200-300KHz以上的视频、射频、微波波段，由于“高频趋肤效应”起主要作用，高编电缆已失去“低电阻”优势，所以高频衰减两种电缆基本是相同的。 二、了解同轴电缆的视频传输特性——“衰减频率特性” 同轴电缆厂家，一般只给出几十到几百兆赫的几个射频点的衰减数据，都还没有提供视频频段的详细数据和特性；eie实验室对典型的SYWV75-5、7/64编电缆进行了研究测试，结果如下图一： 同轴传输特性基本特点： 1. 电缆越细，衰减越大：如75-7电缆1000米的衰减，与75-5电缆600多米衰减大致相当，或者说1000米的75-7电缆传输效果与75-5电缆600多米电缆传输效果大致相当； 2. 电缆越长，衰减越大：如75-5电缆750米，6M频率衰减的“分贝数”，为1000米衰减“分贝数”的75%，即15db；2000米（1000+1000）衰减为20+20=40db,其他各频率点的计算方法一样。依照上面1000米电缆测试数据，计算不同长度电缆衰减时，请记住“分贝数是加碱关系”或“衰减分贝数可以按照长度变化的百分比关系计算”，就可以灵活运用了； 3. 频率失真特性：低频衰减少，高频衰减大。高/低边频衰减量之差，可叫做“边频差值”，这是一个十分重要参数。电缆越长，“边频差值”越大；充分认识和掌握同轴电缆的这种“频率失真特性”，这在工程上具有十分重要的意义；这是影响图像质量最关键的特性，也是工程中最容易被忽视的问题； 三、工程应用设计要点 网上技术论坛里经常有人问：75-5电缆能传多远？回答有300米，500米，600米，还有说1000多米也可以的。为什么会有这么多答案呢？原因是没有一个统一的标准。既然工程中同轴电缆是用来传输视频信号的，而视频传输最后又体现为图像，所以谈同轴电缆和同轴视频传输技术应用，就离不开图像质量，离不开决定图像质量的“视频传输质量”和标准。 1. 视频传输标准的参数很多，这里仅举一个十分重要的“频率特性”例子来理解。视频图像信号是由0-6M不同频率分量组成的。低频成分主要影响亮度和对比度，高频分量主要影响色度、清晰度和分辨率。显然，对视频传输的基本要求，不是只恢复摄像机原信号亮度、对比度就行了，而且还必须恢复摄像机原信号中各种频率份量的相对比例关系。“恢复”不可能
集成485隔离器使用说明
ADM2582E/ADM2587E-完全集成式隔离数据收发器 本文主要简单介绍RS-485总线标准，以及比较几种常见的RS-485电路，并重点介绍美国模拟器公司（ADI）最新量产的具备±15 kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器 ADM2582E/ADM2587E，一个集成隔离DC/DC电源，适合用于多点传输线路上的高速通信应用的数据收发器。 1.引言 随着现代化社会生活的迅速发展，工业自动化的程度越来越高。在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域中，也常常使用简便易用的串行通讯方式作为数据交换的手段。但是，在工业控制等环境中，常会有电气噪声干扰传输线路，使用RS-232通讯时经常因外界的电气干扰而导致信号传输错误；另外，RS-232通讯的最大传输距离在不增加缓冲器的情况下只可以达到15 米。为了解决上述问题，RS-485标准通常被用作为一种相对经济、具有相当高噪声抑制、相对高的传输速率、传输距离远、宽共模范围的通信平台。 RS-485标准采用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线。因为 RS-485的远距离、多节点（256个）以及传输线成本低的特性，是EIA RS-485称为工业应用中数据传输的首选标准。ADI公司的 ADM2582E/ADM2587E器件针对均衡的传输线路而设计，符合 ANSI/TIA/EIA RS-485-A-98和ISO 8482:1987(E)标准。它采用ADI 公司的iCoupler?技术，在单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC/DC转换器。该器件采用5V或3.3V单电源供电，从而实现了完全隔离的RS-485解决方案。 2．RS-485 标准介绍 电子工业协会（EIA）于1983 年制订并发布RS-485标准，并经通讯工业协会（TIA）修订后命名为TIA/EIA-485-A，习惯地称之为RS-485标准。RS-485标准是为弥补RS-232通信距离短、速率低等缺点而产生的。RS-485标准只规定了平衡发送器和接收器的电特性，而没有规定接插件、传输电缆和应用层通信协议。RS-485标准数据信号采用差分传输方式（Differential Driver Mode），也称作平衡传输，RS-485标准的最大传输距离约为1219 米。通常，RS-485网络采用平衡双绞线作为传输媒体，平衡双绞线的长度与传输速率成反比。在这里尤为注意并不是所有的RS-485收发器都能够支持高达10Mbps的通讯速率。如果采用光电隔离方式，则通讯速率一般还会受到光电隔离器件响应速度的限制。
微带环形器的应用前景
微带环形器的应用前景 环形器、微带环形器、小型环形器、铁氧体环形器、双节环形器 环形器发展前景概况： 微波技术是近一个世纪以来很重要的科学技术之一，从雷达到广播电视、无线电通信，其波长约在１米到１毫米之间，可被进一步细分为分米波，厘米波和毫米波。作为通信手段，其过程如图1 所示，其中声音、图像、数据等信息为第一载体，电磁波为第二载体，要将第一载体加于第二载体上，通信才能实现。环行器作为通信系统可分为有线和无线两大类的其中之一，用无线电波传送的则为无线通信，而用长、中、短波的无线通信称为普通无线通信；用微波进行通信手段的则称为微波通信。它是现代无线通信的主力军。 所谓微波系指 300MHz～300GHz 的无线电波，其频带宽度为299.7GHz，占整个无线电频带的99.9%，这是一个十分可贵的频率资源。而微波又分为分米波、厘米波和毫米波频段，其信道频带宽度分别为几MHz、几十MHz 和上千MHz。若一路电视广播占用4～8MHz 的话，一部毫米波发射机可同时发送几百套电视节目；若以一路电视所占用频宽为 1500 路电话的频带宽度来计算的话，则毫米波通信系统可同时传送几十万路电话。可见微波通信的通信潜力十分巨大。而一个微波通信系统是由发射机、天线和接收机系统组成，而每一部分又由各类元器件、组（部）件组成。微波铁氧体环行器/隔离器器件则是极为重要的一大类高频元器件。 微波通信系统微带环形器
环行器作用原理： 因为发射和接收信号共用一个天线，就要用环流器把信号区分来，使得从发射机里发射到天线上去的信号直接上天线，不至于到接收机里面去，从天线上接收的信号到接收机里面，不至于到发射机。运用的是1/4波长的一个微波原理。 微带环形器Y节环形器理论分析： 随着毫米波技术和系统的迅速发展，对毫米波铁氧体器件之一的环行器的研究已经取得了相当大的进展．铁氧体环形器（微带环形器）是一种简单、紧凑的铁氧体器件，它对于不同方向传输的电磁波呈现出不同的特性，使得电磁波按某一环形方向传输．若反环形方向传输，则有很大衰减．对于磁各向异性媒质，其本构关系为D ＝ε０εrE （１）B ＝μ０珕μrH （２）其中：εr 表示相对电容率，为一常量；珕μr 表示相对导磁率，为一张量。恒定磁场中的铁氧体是一种磁各向异性媒质。当铁氧体处于不同方向的偏置磁场时，导磁率具有不同的张量形式。由本构关系及麦克斯韦方程，推导出磁各向异性媒质的电场波动Helmholtz 方程。 常用频率带宽微带环形器技术指标参数： 双节微带环行器
环形变压器的手工绕制法
环形变压器的手工绕制法 家用功放机大都采用环形变压器供电。环形变压器有漏磁小、转换效率高、频率响应宽等特点，可以提高功放机音质。如果环形变压器烧坏，又买不到原配型号来替换，那只有采取手工绕制的方法来复制。下面介绍手工绕制的方法。 1．拆除旧绕组 用剪刀将绝缘纸剪破后即露出变压器的次级绕组，次级绕组线径通常较粗，在实际维修中极少见到有烧坏的情况，因其匝数不太多，故可一匝一匝地拆了以便统计匝数。多个次级绕组均可采取类似方法边拆边计匝数。初级绕组线径较细，烧坏的情况较常见。由于初级绕组的匝数多在千匝以上，加之绝缘材料被烧熔后附着于线匝上，若仍采用上述方法来统计匝数，显然是很麻烦的。快速处理方法是：用剪刀沿圆周上中心线将初级统组线圈一层层剪断，然后将剪断的线圈剥离铁心，再数出根数即得总匝数。开剪方法如图所示。 2．对环形铁心进行绝缘处理 环形变压器的铁心通常用优质高导磁率硅钢带卷制而成。当初级线圈烧坏后，浸有绝缘漆的环形铁心的绝缘层同时会不同程度地受损，在重新绕线圈前应进行浸漆处理。方法是：将环形铁心浸在绝缘漆中，数分钟后取出晾干，再在烘箱中烘干。然后在内外圆周上各粘贴一层胶带，再将玻璃纸划成宽约2cm的条状，将铁心包裹卷绕一层，并用双面胶带粘连接头。3．线梭制作 为了便于手工操作，必须制作一种专用的绕线线棱。笔者设计了一种“工”字形的线梭，如图2所示。它可用塑料薄片或不锈钢薄片加工而成，可取为单股线匝周长的8倍左右，宽度小于环形铁心内径2cm左右。这样的线核不仅穿绕方便，还可减少穿绕次数。显然，漆包线在线梭上绕一圈的长度为单股线匝周长的8×2＝16倍，若采用双线并绕，线梭上每一圈漆包线就可在环形铁心上绕32匝。以影皇AV－228专业功率放大器为例，其环形变压器初级线圈为1068T。双线并绕为534T，因而在线梭上绕534÷I6≈34圈漆包线就够用了。 4．绕制线圈 先绕初级绕组，取和原线径相近的优质高强度漆包线，双线并绕在“工”字形线梭上，圈数满足要求后剪下。将双线头用双面胶粘附在环形铁心的外圆周上，使线梭在环形铁心的内孔中穿绕，如图3所示。一层线圈绕好后，刷上一层绝缘漆（有利于线匝定位及绝缘），并用玻璃纸包上一层，再绕第二层线圈。绕好后，将两线圈的头尾相接使其串联，另两根线头用软皮线焊接引出，并做好绝缘。在初级统组上加一层层间绝缘纸后再绕次级绕组，绕制方法
隔离器使用与维护手套更换时间
关于隔离器使用维护手套更换时间确定 手套是隔离器设备上的关键部件，一般通过手套对处于操作门锁定状态下的隔离器，按照SOP进行干预操作。手套是隔离器结构上最薄弱的部件，也是对于无菌环境的一个风险，因此在生产前后都需要对手套进行完整性检查。 关于手套，我们被问到最多的问题就是：“手套一般多长时间更换？”其实对于隔离器上的手套方面的问题还有很多需要我们考虑的，今天就针对隔离器的手套为大家提供一些使用上的参考信息。 （1）建立规范 在生产工艺开发过程中，我们需要列明所有手套操作动作，这些操作的干预动作需要通过动态气流验证，来保证操作不会干扰气流。一般由QA批准这些经过验证的操作写入SOP中，对具体生产人员进行培训，只有经过培训合格的生产人员才能被允许在生产过程中执行这些操作。 （2）记录和监控 生产过程中任何手套的使用和操作需要被记录。一般可以通过监控录像，或者使用带感应控制的手套口，能在操作时给隔离器的控制系统发出信号，从而记录具体手套被操作的时间点和持续操作的时间长度，为可能发生的误操作或者其他质量事件提供调查依据。 （3）操作干扰 由于隔离器内部相对于背景环境一般有20~50Pa的压差（根据具体无菌隔离器的工艺来设计）。手套的使用会干扰舱体内部的压差，尤其是在隔离器舱体体积较小时更为明显。因此，需要对同时干预
的手套数量，以及戴手套、操作手套的动作幅度和速度做限定，一般以不干扰压差控制、不干扰隔离器内部气流为准则，需根据工艺实际情况建立可接受规范 从往年FDA的483 进行分析，将近90%针对隔离器的不符合是关于气流和操作干预的。因此，在手套的使用上需要格外注意，手套的操作需要设计、验证和控制日常规范操作。 （4）手套损坏、老化 目前用的较多的手套为CSM，属于橡胶类材质，即使在正常的存储的情况下，手套也会老化，一般手套的货架期在2-3年，具体需要看手套制造商提供的信息。 在实际安装使用中，一般手套手指部位（手指尖/指缝/虎口位置）、手套安装口位置都是较容易发生损坏的地方，在日常的目视检查中应重点关注 手套最容易发生损坏的位置 手套在使用时应考虑避免手套的拉扯，硬物或尖锐物的碰撞。有时操作人员为了图方便，手套没有穿戴到位就捏着手套一部分的材料去进行操作，这样会造成干预范围的减小，操作者会更倾向于过度拉扯手套去够较远处的物品，会造成手套安装位置的磨损或撕裂。隔离器的手套不能直接接触药品和药品包装，而是应该通过如镊子等工具来拿取。在隔离器做汽化过氧化氢灭菌时，手套需要用专用的支撑架把手套充分撑起，避免折叠褶皱造成的灭菌死角。 也有对隔离器手套再带一层无菌手套来操作的应用，需要由客户根据无菌
射频结环形器的设计流程与仿真
射频结环形器的设计流程与仿真 环形器、射频环形器、微带环形器、小型环形器、射频结环形器、铁氧体环形器 1 引言 铁氧体是一种在微波频段具有旋磁性质的特殊磁材料，由于他具有一系列非互易特性，可以使用他构造出环形器等一系列微波非互易器件。微波环形器已成为信息通讯、电子对抗、航天航空等领域不可缺少的关键性器件之一。如今微波环形器的应用迅速向民用通讯、能源技术、工农医等领域扩展。 环形器具有单向传输特性，入射信号能顺利通过，反射信号由于被吸收电阻吸收而不能通过。其工作原理就是利用中心结构在射频场和外加偏置磁场之间满足一定关系时产生的谐振效应，从而获得环行效果。目前环形器大致上使用的是圆盘结，Y型结，双Y结，三角结的中心谐振导体。本文研究的对象是用于基站中，中心导体为双Y结的带线铁氧体环形器。根据设计，仿真结果在工作频带内满足隔离度大于26 dB，插损小于0.3 dB，回波损耗大于26 dB，电压驻波比小于1.14，中心导体外接半径尺寸约为5 mm，达到高性能与小型化兼顾，基本满足几乎所有GSM 基站对于环形器的要求。同时本文通过把结环形器的场理论与路理论结合起来，推导出一些通用的设计公式，给出简明的设计流程，并结合计算机辅助设计给出仿真结果，对一般设计者起到一定指导意义。 2 设计过程 图1为双Y带线结环形器结构示意图。金属导体圆盘半径为R，小Y臂长度为R0，耦合角为φs宽为Ws，电长度为θs，大Y臂宽为W，耦合角为φ，铁氧体厚度为H，金属导体厚度为t。环形器的核心是一个外加恒定磁场的铁氧体非互易结，中心导体一般可以是圆盘形、Y形、双Y
形或三角形等各种形状。通过网络理论分析可证明一个匹配的无耗对称三端结就是一个环形器，用散射矩阵表示为： 如果此非互易结是无耗的，则通过圆盘结波动方程加以正负与同相本征激励推导出圆盘双Y结的同相与正负激励阻抗本征值：
环型变压器的计算公式
这个是我在其他坛子上和一些发烧友们探讨的帖子,很多评论直接合并一起了. 下面是我看到的一篇关于环型变压器比较权威的计算方法和公式,看完以后有些糊涂,按照 下面的计算方法,铁心截面积20平方CM的牛20/0.75=26.6 26.6X26.6=707.56VA, 按照磁通密度1.4T来计算,220VA,初级绕组V每匝= B——磁通密度（T）,B=1.4T。代入得N10==2.9匝/V，取N10=3匝/V，则 N1=N10U1=3×220=660匝 我的计算方法,50/11平方厘米=4.54匝/V 4.54X220=998.8匝!相差340匝! 难道我的计算方法太保守? RE:他里面有个0.6-0.8的系数,好象是说EI牛的效率=环牛的0.6-0.8,所以,计算环牛功率按照E牛的公式要除以这个系数,下来正好202W,我也做过一些实验,我自己饶的铁心截面积18平方MM的环牛,接在专用仪器上,负载达到600W牛也不叫,不振动,不发热,2小时以后才微微有一些温度,这个文章的观点好象牛的功率和多少高斯铁心还有是否整带的关系很大. 我从声达弄回来的样品700W牛,要是按照我自己的计算方法,最多也就是300-400W的样子,但是负载600多W好象也没有什么问题. 现在厂家的计算方法大约是:优质牛是0.7,每1MM 平方4A电流,理论是2.5A. 通过设计一台50Hz石英灯用的电源变压器，其初级电压U1=220V，次级电压U2=11.8V，次级电流I2=16.7A，电压调整率ΔU≤7％，来说明计算的方法和步骤。 1）计算变压器次级功率P2 P2=I2U2=16.7×11.8=197VA(5) 2）计算变压器输入功率P1（设变压器效率η=0.95）与输入电流 I1P1===207VA(6)I1===0.94A 3）计算铁心截面积SS=K(cm2)(7) 式中：K——系数与变压器功率有关，K=0.6～0.8，取K=0.75； PO——变压器平均功率，Po===202VA。则S=0.75=10.66cm2，取S=11cm2。 根据现有铁心规格选用铁芯尺寸为：高H=40mm，内径Dno=55mm，外径Dwo=110mm。核算所选用的铁心的截面积S=H=×40×10－2=11cm2 4）计算初级绕组每伏匝数N10与匝数N1N10=（匝/V）（8） 式中：f——电源频率（Hz），f=50Hz； B——磁通密度（T）,B=1.4T。代入得N10==2.9匝/V，取N10=3匝/V，则 N1=N10U1=3×220=660匝。 5）计算次级绕组每伏匝数N20与匝数N2N20=（匝/V）（9）代入得N20==3.23匝/V，则N2=N20·U2=3.23×11.8=38.1匝，取N2=38匝。 6）选择导线线径 图7环形变压器截面图 绕组导线线径d按式(10)计算d=1.13(mm)(10) 式中：I——通过导线的电流（A）； j——电流密度，j=2.5～3A/mm2。 当取j=2.5A/mm2时代入式(10)得d=0.72(mm)则初级绕组线径d1=0.72=0.69mm，选漆包线外径为0.72mm。次级绕组线线径d2=0.72=2.94mm，选用两条d=2.12mm（考虑绝缘漆
光电隔离器6N137原理及典型用法
光电隔离器6N137应用 一、6N137原理及典型用法 6N137的结构原理如图1所示，信号从脚2和脚3输入，发光二极管发光，经片内光通道传到光敏二极管，反向偏置的光敏管光照后导通，经电流-电压转换后送到与门的一个输入端，与门的另一个输入为使能端，当使能端为高时与门输出高电平，经输出三极管反向后光电隔离器输出低电平。当输入信号电流小于触发阈值或使能端为低时，输出高电平，但这个逻辑高是集电极开路的，可针对接收电路加上拉电阻或电压调整电路。 简单的原理如图2所示，若以脚2为输入，脚3接地，则真值表如附表所列，这相当于非门的传输，若希望在传输过程中不改变逻辑状态，则从脚3输入，脚2接高电平。 隔离器使用方法如图2所示，假设输入端属于模块I，输出端属于模块II。输入端有A、B两种接法，分别得到反相或同相逻辑传输，其中RF为限流电阻。发光二极管正向电流0-250uA，光敏管不导通；发光二极管正向压降1.2-1.7V，正向电流6.5-15mA，光敏管导通。
若以B方法连接，TTL电平输入，Vcc为5V时，RF可选500Ω左右。如果不加限流电阻或阻值很小，6N137仍能工作，但发光二极管导通电流很大对Vcc1有较大冲击，尤其是数字波形较陡时，上升、下降沿的频谱很宽，会造成相当大的尖峰脉冲噪声，而通常印刷电路板的分布电感会使地线吸收不了这种噪声，其峰-峰值可达100mV以上，足以使模拟电路产生自激，A/D不能正常工作。所以在可能的情况下，RF应尽量取大。 输出端由模块II供电，Vcc2=4.5-5.5V。在Vcc2（脚8）和地（脚5）之间必须接一个0.1uF高频特性良好的电容，如瓷介质或钽电容，而且应尽量放在脚5和脚8附近。这个电容可以吸收电源线上的纹波，又可以减小光电隔离器接受端开关工作时对电源的冲击。脚7是使能端，当它在0-0.8V时强制输出为高（开路）；当它在2.0V-Vcc2时允许接收端工作，见附表。 脚6是集电极开路输出端，通常加上拉电阻RL。虽然输出低电平时可吸收电路达13mA，但仍应当根据后级输入电路的需要选择阻值。因为电阻太小会使6N137耗电增大，加大对电源的冲击，使旁路电容无法吸收，而干扰整个模块的电源，甚至把尖峰噪声带到地线上。一般可选4.7kΩ，若后级是TTL输入电路，且只有1到2个负载，则用47kΩ或15kΩ也行。CL是输出负载的等效电容，它和RL影响器件的响应时间，当RL=350Ω，CL=15pF时，响应延迟为48-75ns。注意：6N137不应使用太多，因为它的输入电容有60pF，若过多使用会降低高速电路的性能。情况允许时，可考虑把并行传输的数据串行化，由一个光电隔离器传送。 二 6N137应用实例 信号采集系统通常是模拟电路和数字电路的混合体，其中模数变换是不可缺少的。从信号通路来说，AD变换之前是模拟电路，之后是数字电路。模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比，而这是评价采集系统优劣的关键参数。为了提高信噪比，通常要想办法抑制系统中噪声对模拟和AD电路的干扰。在各种噪声当中，由数字电路产生并串入模拟及AD电路的噪声普遍存在且较难克服。数字电平上下跳变时集成电路耗电发生突变，引起电源产生毛刺，通常对开关电源影响比线性电源大，因为开关电源在开关周期内不能响应电流突变，而仅由电容提供电流的变化部分。一般数字电路越复杂，数据速率越高，累积的电流跳变越强烈，高频分量越丰富。而普通印刷电路的分布电感较大，使地线不能完全吸收逻辑电平跳变产生的电流高频分量，产生电压的毛刺，而这种毛刺进入地线后就不能靠旁路电容吸收了，而且会通过共同的地线或穿过变压器，干扰模拟电路和AD转换器，其幅度可高达几百毫伏，足以使AD工作不正常。 本所研制的机载三通道红外成像扫描仪的数据采集系统，要求信噪比1000，12位量化级别，并行数据传输，数据传输率500KB/s。要达到上述要求，AD能否达到转换精度是个关键。在未采用光电隔离器的电路中，虽采取了一系列措施，但因各模块间地线相连，数字电路中尖峰噪声影响仍很大，系统信噪比仅达500.故我们采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离，电路如图3所示。
无人机通信频段划分-隔离器、环形器
无人机通信频段划分----隔离器、环形器 无人机、通信频段、隔离器、环形器、 工信部根据《中华人民共和国无线电频率划分规定》及我国频谱使用情况，规定840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz频段用于无人驾驶航空器系统。 1、840.5-845MHz可用于无人驾驶航空器系统的上行遥控链路。其中，841-845MHz也可采用时分方式用于无人驾驶航空器系统的上行遥控和下行遥测链路。 2、1430-1444MHz频段可用于无人驾驶航空器系统下行遥测与信息传输链路，其中，1430-1438MHz频段用于警用无人驾驶航空器和直升机视频传输，其他无人驾驶航空器使用1438-1444MHz频段。 3、2408-2440MHz频段可作为无人驾驶航空器系统上行遥控、下行遥测与信息传输链路的备份频段。相关无线电台站在该频段工作时不得对其他合法无线电业务造成影响，也不能寻求无线电干扰保护。 4、上述频段的信道配置，所用无线电设备发射功率、无用发射限值和接收机的邻道选择性应符合相关要求。 5、频率使用、无线电台站设置和所用无线电发射设备应符合国家无线电管理及无人驾驶航空器系统管理有关规定。
在此列举一些无人机禁区：机场、高楼林立的CBD、人群聚集的地方、高压线、手机基站、很多人放风筝的地方、钢筋混凝土地面、铁塔、铁矿、深水码头、远离海岸的水面、军事设施等。 市面上以大疆产品为居多，这里简单讲讲，大疆通常为2.4Ghz，也就是约.2400Mhz。此工作频段位于无人机系统下行链路。假如你是一位因新奇而去玩的飞手，请注意：远离电场、磁场比较强的设施，防止信号丢失。 下面简单介绍几款隔离器环形器可用于无人机通信频段
环型变压器的设计制作和测试
环型变压器的设计制作和测试 看到有不少朋友在讨论环心变压器的设计，自己手上又恰好有几个环型铁心想绕一下，因此早就想抽点时间学习点这方面的知识。近日虽工作很忙，但还是断断续续的看完了变压器设计手册中小功率电源变压器设计一章。根据我的经验，大家关心的问题不外乎以下三点：1）当拿到一个环型铁心，如何估计可绕出的环牛的功率； 2）每V的匝数究竟如何计算最合理； 3）所用的漆包线每平方的电流密度究竟该取多少？ 我根据最近的学习的体会，再结合从有关的材料中查到的一些数据，并根据自己的实践，谈谈对上述三个问题的看法，供大家参考。 一、根据变压器的铁心如何计算或估计功率 1）如要精确计算，请看变压器设计手册给出的计算公式CPPC=(STSCK 4.44fKTKCKj2B)/[(1+ j1) 102]。 此公式对所有各类变压器铁心全适用。我这里只给出环型变压器的有关数据。 其中： PC为变压器的尺寸功率， CP为变压器的电磁功率和尺寸功率的系数； ST为铁心的截面积， SCK为变压器的窗口截面积。 f为频率， KT为铁心填充系数，当用A级（无断点的整卷硅钢带）环型铁心时可取0.95，当用B级（有断点）时可从0.9—0.93取值； KCK为窗口填充系数—纯导线所占窗口面积与窗口截面积之比； j1、j2分别为初级和次级绕组电流密度； B为铁心的磁通密度。该手册上对环型铁心取16000T 为内绕组与外绕组的电流密度比。 由于该公式用的参数太多，且有的参数的计算又给出了相应的计算公式，所以若对参数进行估计，若有误差将使计算的结果差距很大，因此本公式适用于工厂在进行设计时用仪器对所用参数进行测量后使用。这个公式对发烧友业余制作并不太适用。 2）若所用的铁心对功率的估计精度要求不高，也可用变压器设计手册给出的近似公式： P=ST SCK
隔离器使用
隔离器使用 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲，有直流低频范围的，也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种设备、仪表的“地”，也即信号参考点的电位差，将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送，那就存在信号参考点问题。换句话说，要使信号完整传送，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点，也即共有一个“地”。进一步讲，所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中，这一点几乎是不可及的，这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外，尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同，以及导线接点经受风吹雨淋，导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。 两个现场设备仪表(1#,2#)向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况，PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰，这样从PLC 输入来看，接收正确。但正如前所述，两个现场设备通常有“地”电位差，举例来讲，1#设备“地”与PLC“地”同电位，2#设备比它们的“地”电位高0.1V，这样1#设备给PLC的信号为0-10V，而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上，有可能损坏PLC局部“地”线，同时在显示错误数据，由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中，使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道，八个通道共用一个12位A/D，经过变换后，由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离，致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常，接入两个或多于两个外部信号时，显示数字乱跳，故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度，使用K型偶作为传感器，同上述相似，仅测试一点一切正常，但是向主机接入两点或两点以上温度时，显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后，均正常。 隔离器之所以能起到这个作用，就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲，输入/输出之间没有共同“地”，外来信号不管是0-10V，或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V，也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因，也实现输入到PLC主机的多个外接设备仪表信号之间隔离，也即它们之间没有“地”的关系。 上面谈了输入到PLC信号的隔离，同样在PLC向外部信号设备传出信号也有类似现象问题。显然采用隔离器亦能达到解决问题的目的。 谈到PLC向外部设备、仪表发送信号，有一种情况经常遇到：要求PLC的输出即能给显示仪表，又能传送给变频器一类的设备。欲彻底解决干扰问题，推荐使用隔离式信号分配器。这种隔离器即实现PLC输出信号与外设隔离，同时实现外设之间隔离。有时现场仪表在配套时，由于协调不利，产生了如
射频ADS微波HFSS相关 微波实验七 微波环形器
实验七微波环形器实验 一实验目的 1.掌握微波环形器的工作原理和特性。 2.掌握用网络分析仪测量环形器的特性参数的方法。 二实验原理 1环形器的基本原理 环形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。 环形器单向传输的原理，是由于采用了铁氧体旋磁材料。铁氧体是由铁氧化物和金属氧化物混合烧结后制成的黑褐色陶瓷状磁介质材料（又称黑磁）。和金属材料相比它具有很高的电阻率（约107～1011Ω*cm），就其导电性能而言铁氧体接近绝缘体，因而电磁波可以伸入到铁氧体内部产生磁效应。微波电磁波在其内传输介质损耗很小，这是比金属可贵的一种特性，也是与其它铁氧体材料的重要区别。铁氧体这一特性在微波元器件中得到广泛的应用。 铁氧体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、环形器。它具有体积小、频带宽、插损小等特点，因而应用十分广泛。 图7－1是环形器的结构示意图，它采用结型带线结构。环形器端口由带线转为同轴线，通过正确的设计，可使样品结与同轴线有良好的匹配，满足环形器各种性能的要求，当在负载失配的情况下，反射能量将流到外接的吸收电阻上，
能量被电阻所吸收。 图7－1环形器结构示意图 2 环形器的性质 如图7－1所示的环形器的结构示意图。三个完全相同的波导互成1200的角度，在结的中心安置了一个圆柱形（或圆盘形）的铁氧体块。在外加恒定磁场H 0的作用下，铁氧体被磁化，若铁氧体尺寸合适，外磁场H 0（低磁场）也选取合适 ，这样，就构成了一个环形器。 环形器是三端口器件，它可以是无耗的，并在所有三个端口上是匹配的；利用其散射矩阵的幺正性质，我们可以说明为何这样一个器件必须是非互异性的。这种理想的环形器的散射矩阵有以下形式： []???? ??????=010001100S 这表明一个理想的（即无耗、各端口同时匹配、非互易性）Y 型结环形器应具有下面的性质：当从端口1输入功率时，端口2有输出，而端口3无输出；当从端口2输入功率时，端口3有输出，而端口1无输出；当从端口3输入功率时，端口1有输出，而端口2无输出。把端口指数互换，可以得到相反的环形。实际上若外加恒定磁场的方向变成与原来的方向相反，则功率输出的流动方向也与原来的方向相反。
磁耦隔离器..
磁耦隔离器 一磁耦简介 磁耦：基于磁隔离技术的隔离器件，也称为磁隔离器。 磁耦合隔离是指利用电磁感应原理，把需要传输的变化信号加在变压器的初级线圈，该信号在初级线圈中产生变化的磁场，变化的磁场使次级线圈的磁通量发生变化，从而在次级感应出与初级线圈激励信号相关的变化信号输出，在整个信号的传输过程中，初级与次级之间没有发生电连接，从而达到隔离初次级的目的。 磁耦隔离器根据对信号编解码的不同，主要有脉冲调制变压器隔离器(ADI公司)和巨磁电阻隔离器（NVE公司和安华高公司）。 脉冲调制变压器隔离器 ADI公司的iCoupler隔离器是基于芯片尺寸变压器的磁耦合器，是采用脉冲调制方式实现的数字隔离器件。 磁隔离变压器采用平面结构，在晶圆钝化层上使用CMOS金属和金构成。金层下有一个高击穿的聚酰亚胺层，将顶部的变压器线圈与底部的线圈隔离开来。连接顶部线圈和底部线圈的CMOS电路为每个变压器及其外部信号之间提供接口。晶片级信号处理提供了一种在单颗芯片中集成多个隔离通道以及其它半导体功能的低成本的方法。磁隔离技术消除了与光耦合器相关的不确定的电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题；功耗降低了90%；并且无需外部驱动器或分立器件。 图1脉冲调制变压器隔离器剖面图 磁隔离的每个线圈的直径大约是500um，匝数15。顶部线圈粗4um，采用金材料制成；底部线圈粗1～2um，采用铝或金材料制成。 磁耦隔离器是空心变压器，没有磁芯。为了实现紧密互耦，将两个15匝、直径500um 的线圈直接堆叠，空隙仅为20um。这使得耦合系数大于0.8。 工作原理 iCoupler数字隔离器使用传送到给定变压器初级端的脉冲对输入逻辑跳变进行编码。这些脉冲从变压器初级线圈耦合到次级线圈，并且由次级端电路检测。然后，该电路在输出端重新恢复成输入数字信号。此外，输入端还包含一个刷新电路，保证即使在没有输入跳变的情况下输出状态也与输入状态保持匹配。
隔离器环形器的检验过程及规范
隔离器环形器的检验过程及规范 概述： 环行器和隔离器是由铁氧体制成的各向异性的微波无源的器件。环行器是个三端口器件，隔离器是二端口器件，将环行器的其中一端接上匹配负载，就成了隔离器。 通常情况下，隔离器环形器的技术指标有：隔离度、插损、驻波等等（如下图可见），当我们生产出来的产品，怎样检测这批隔离器环形器是否合格呢？这些检测又有什么规范与要求呢？ 隔离器环形器数量抽检方案： 隔离器环形器外观检查：
对隔离器和环形器进行检查，以便验证其材料、设计、结构、尺寸、标志和加工质量符合相关详细规范的要求。 反向损耗（隔离度）： 隔离器：把被测的隔离器的输出端口2接到输入电路，把输入端口1接到输出电路（见图1），在频率范围内扫描，并在常温和正、负极限工作温度下测量反向损耗。 环形器：把被测量的环形器的输入端口1接到输入电路，输出端口2接匹配负载，把输出端口3接到输出电路（见图2），在频率范围内扫描，并在常温和正、负极限工作温度下测量反向损耗。该程序应对所有环形器端口重复进行。 正向损耗： 隔离器：把被测的隔离器的输入端口1接到输入电路，把输出端口2接到输出电路（见图1），在频率范围内扫描，并在常温和正、负极限工作温度下测量反向损耗。 环形器：把被测量的环形器的输入端口1接到输入电路，输出端口2接到输出电路，把输出端口3接到匹配负载（见图2），在频率范围内扫描，并在常温和正、负极限工作温度下测量反向损耗。该程序应对所有环形器端口重复进行。 电压驻波比： 隔离器：把被测的隔离器的输入端口1接到输入电路，把输出端口2接到输出电路或匹配负载（见图1），应在频率范围内扫描，并在常温和正、负极限工作温度下测量输入输出端口电压驻波比。有要求时候，把端口1和端口2调换，测量输出端口电压驻波比。 环形器：把被测量环形器的输入端口1接到输入电路，输出端口2接到输出电路或匹配负载，把输出端口3接到匹配负载（见图2），在频率范围内扫描，并在常温和正、负极限工作温度下测量电压驻波比，该程序应该对所有环形器端口重复进行。
环形变压器计算公式
摘要：介绍了环形变压器的特性和优点，阐明了应用中要注意的事项，通过实例介绍了环形变压器的设计计算方法。 关键词：变压器；环形变压器；设计 1引言 环形变压器是电子变压器的一大类型，已广泛应用于家电设备和其它技术要求较高的电子设备中，它的主要用途是作为电源变压器和隔离变压器。环形变压器在国外已有完整的系列，广泛应用于计算机、医疗设备、电讯、仪器和灯光照明等方面。 我国近十年来环形变压器从无到有，迄今为止已形成相当大的生产规模，除满足国内需求外，还大量出口。国内主要用于家电的音响设备和自控设备以及石英灯照明等方面。 环形变压器由于有优良的性能价格比，有良好的输出特性和抗干扰能力，因而它是一种有竞争力的电子变压器，本文拟就它的特点作一介绍。 2环形变压器的特点 环形变压器的铁心是用优质冷轧硅钢片（片厚一般为0.35mm以下），无缝地卷制而成，这就使得它的铁心性能优于传统的叠片式铁心。环形变压器的线圈均匀地绕在铁心上，线圈产生的磁力线方向与铁心磁路几乎完全重合，与叠片式相比激磁能量和铁心损耗将减小25％，由此带来了下述一系列的优点。 1）电效率高铁心无气隙，叠装系数可高达95％以上，铁心磁导率可取～（叠片式铁心只能取～），电效率高达95％以上，空载电流只有叠片式的10％。 2）外形尺寸小，重量轻环形变压器比叠片式变压器重量可以减轻一半，只要保持铁心截面积相等，环形变压器容易改变铁心的长、宽、高比例，可以设计出符合要求的外形尺寸。 3）磁干扰较小环形变压器铁心没有气隙，绕组均匀地绕在环形的铁心上，这种结构导致了漏磁小，电磁辐射也小，无需另加屏蔽都可以用到高灵敏度的电子设备上，例如应用在低电平放大器和医疗设备上。 4）振动噪声较小铁心没有气隙能减少铁心感应振动的噪音，绕组均匀紧紧包住环形铁心，有效地减小磁致伸缩引起的“嗡嗡”声。 5）运行温度低由于铁损可以做到kg，铁损很小，铁心温升低，绕组在温度较低的铁心上散热情况良好，所以变压器温升低。 6）容易安装环形变压器只有中心一个安装螺杆，特别容易在电子设备中进行快速安装与拆卸。 3环形变压器的分类 根据国外文献介绍，环形变压器可分为标准型、经济型及隔离型等三类，各类的特点是 1）标准型电源变压器产品系列容量8～1500VA，有较小的电压调整率、满载运行温升仅为40℃，允许短时超载运行，适合于要求高的使用场合。 初次级绕组间采用B级（130℃）的聚酯薄膜绝缘，要求至少包三层绝缘
数字隔离器工作原理及应用实例
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/b617236353.html, 数字隔离器工作原理及应用实例 作者：徐华 来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第22期 摘要：讨论了隔离技术的发展，分析了数字隔离器的工作原理，给出了数字隔离器的应用实例。 关键词：隔离；数字隔离器；高频通道；低频通道；传感器；接口 中图分类号：TN305文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)22-772-02 The Working Principle and Applications of the Digital Isolator XU Hua (Xiamen Kerun Electronic Technology Co.Ltd, Xiamen 361006, China) Abstract: Discuss the development of isolation technology, analysis the working principle of the digital isolator, and also give the applications of digital isolators. Key words: isolation; digital isolators; high-frequency channel; low-frequency channel; sensor; interface 1 引言 进行隔离是防止电流在两个通讯点之间流动的一种方法。一般在两种情况下采用隔离：第一种情况是，在有可能存在损坏设备或危害人员的潜在的电流浪涌时。第二种情况是必须避免存在不同地电位和分裂的接地回路的互连。两种情形都是采用隔离来避免电流流过，而允许两点之间有数据或功率传送。隔离应用涉及高电压、高速/高精度通信、或者长距离通信。普通的例子如工业I/O系统、传感器接口、电源/调节杆，发动机控制/驱动系统以及仪器仪表。 2 早期的隔离技术 早期的设计除使用变压器之外，还使用各种模拟隔离放大器，将工厂地面的传感器电路与控制室内的信号处理系统进行隔离。在通道数量有限及信号带宽小的应用中，目前仍在采用这些放大器。隔离放大器虽然具有高可靠性和高精度，但受限于信号带宽50kHz。其老旧的技 术要求最小±4V的电源，不支持目前的3V及以下的低电压应用。此外，其制造过程涉及输入和输出部分单独制作，异常电路匹配的激光微调，以及在两部分间安装隔离电容，使这些器件相当昂贵。 3 多通道隔离