I RF- og mikrobølgekretser er sirkulatorer og isolatorer to viktige enheter som er mye brukt på grunn av deres unike funksjoner og applikasjoner. Å forstå deres egenskaper, funksjoner og applikasjonsscenarier vil hjelpe ingeniører med å velge passende løsninger i faktiske design, og dermed forbedre systemets ytelse og pålitelighet.
1. Sirkulator: Retningsleder av signaler
1. Hva er en sirkulator?
En sirkulator er en ikke-resiprok enhet som vanligvis bruker ferrittmaterialer og et eksternt magnetfelt for å oppnå ensrettet overføring av signaler. Den har vanligvis tre porter, og signaler kan kun overføres mellom porter i en fast retning. For eksempel fra port 1 til port 2, fra port 2 til port 3, og fra port 3 tilbake til port 1.
2. Hovedfunksjonene til sirkulatoren
Signaldistribusjon og sammenslåing: distribuer inngangssignaler til forskjellige utgangsporter i en fast retning, eller slå sammen signaler fra flere porter til én port.
Sende og motta isolasjon: brukes som en duplekser for å oppnå isolasjon av sende og motta signaler i en enkelt antenne.
3. Kjennetegn på sirkulatorer
Ikke-gjensidighet: signaler kan bare overføres i én retning, og unngår omvendt interferens.
Lavt innsettingstap: lavt effekttap under signaloverføring, spesielt egnet for høyfrekvente applikasjoner.
Bredbåndsstøtte: kan dekke et bredt frekvensområde fra MHz til GHz.
4. Typiske bruksområder for sirkulatorer
Radarsystem: isolerer senderen fra mottakeren for å forhindre overføringssignaler med høy effekt fra å skade mottakerenheten.
Kommunikasjonssystem: brukes til signaldistribusjon og svitsjing av multi-antenne arrays.
Antennesystem: støtter isolering av overførte og mottatte signaler for å forbedre systemets stabilitet.
II. Isolator: signalbeskyttelsesbarriere
1. Hva er en isolator?
Isolatorer er en spesiell form for sirkulatorer, vanligvis med bare to porter. Hovedfunksjonen er å undertrykke signalrefleksjon og tilbakestrømning, og beskytter sensitivt utstyr mot forstyrrelser.
2. Hovedfunksjoner til isolatorer
Signalisolering: hindre at reflekterte signaler strømmer tilbake til front-end-enheter (som sendere eller effektforsterkere) for å unngå overoppheting eller ytelsesforringelse av utstyret.
Systembeskyttelse: I komplekse kretser kan isolatorer forhindre gjensidig interferens mellom tilstøtende moduler og forbedre systemets pålitelighet.
3. Egenskaper ved isolatorer
Enveis overføring: signalet kan bare overføres fra inngangsenden til utgangsenden, og reverssignalet undertrykkes eller absorberes.
Høy isolasjon: gir ekstremt høy undertrykkingseffekt på reflekterte signaler, vanligvis opptil 20dB eller mer.
Lavt innsettingstap: sikrer at strømtapet ved normal signaloverføring er så lavt som mulig.
4. Typiske bruksområder for isolatorer
RF-forsterkerbeskyttelse: forhindre at reflekterte signaler forårsaker ustabil drift eller til og med skade på forsterkeren.
Trådløst kommunikasjonssystem: isoler RF-modulen i basestasjonens antennesystem.
Testutstyr: eliminer reflekterte signaler i måleinstrumentet for å forbedre testnøyaktigheten.
III. Hvordan velge riktig enhet?
Når du designer RF- eller mikrobølgekretser, bør valget av sirkulator eller isolator være basert på spesifikke applikasjonskrav:
Hvis du trenger å distribuere eller slå sammen signaler mellom flere porter, foretrekkes sirkulatorer.
Hvis hovedformålet er å beskytte enheten eller redusere interferens fra reflekterte signaler, er isolatorer et bedre valg.
I tillegg må frekvensområdet, innsettingstap, isolasjon og størrelseskrav til enheten vurderes grundig for å sikre at ytelsesindikatorene til det spesifikke systemet oppfylles.
IV. Fremtidige utviklingstrender
Med utviklingen av trådløs kommunikasjonsteknologi, fortsetter etterspørselen etter miniatyrisering og høy ytelse av RF- og mikrobølgeenheter å øke. Sirkulatorer og isolatorer utvikler seg også gradvis i følgende retninger:
Støtte for høyere frekvens: støtte millimeterbølgebånd (som 5G og millimeterbølgeradar).
Integrert design: integrert med andre RF-enheter (som filtre og strømdelere) for å optimalisere systemytelsen.
Lave kostnader og miniatyrisering: bruk nye materialer og produksjonsprosesser for å redusere kostnader og tilpasse seg krav til terminalutstyr.
Innleggstid: 20. november 2024
