I RF- og mikrobølgekredsløb er cirkulatorer og isolatorer to afgørende enheder, der er meget udbredt på grund af deres unikke funktioner og applikationer. Forståelse af deres egenskaber, funktioner og applikationsscenarier vil hjælpe ingeniører med at vælge passende løsninger i faktiske designs og derved forbedre systemets ydeevne og pålidelighed.
1. Cirkulator: Retningsleder af signaler
1. Hvad er en cirkulationspumpe?
En cirkulator er en ikke-gensidig enhed, der normalt bruger ferritmaterialer og et eksternt magnetfelt til at opnå ensrettet transmission af signaler. Den har normalt tre porte, og signaler kan kun transmitteres mellem porte i en fast retning. For eksempel fra port 1 til port 2, fra port 2 til port 3 og fra port 3 tilbage til port 1.
2. Cirkulationspumpens hovedfunktioner
Signalfordeling og fletning: distribuer inputsignaler til forskellige udgangsporte i en fast retning, eller flet signaler fra flere porte til én port.
Sende- og modtageisolering: bruges som en duplekser til at opnå isolering af sende- og modtagesignaler i en enkelt antenne.
3. Karakteristika for cirkulationspumper
Ikke-gensidighed: signaler kan kun transmitteres i én retning, hvilket undgår omvendt interferens.
Lavt indføringstab: lavt strømtab under signaltransmission, specielt velegnet til højfrekvente applikationer.
Bredbåndsunderstøttelse: kan dække et bredt frekvensområde fra MHz til GHz.
4. Typiske anvendelser af cirkulationspumper
Radarsystem: isolerer senderen fra modtageren for at forhindre højeffekttransmissionssignaler i at beskadige den modtagende enhed.
Kommunikationssystem: bruges til signaldistribution og omskiftning af multi-antenne arrays.
Antennesystem: understøtter isolering af transmitterede og modtagne signaler for at forbedre systemets stabilitet.
II. Isolator: signalbeskyttelsesbarriere
1. Hvad er en isolator?
Isolatorer er en speciel form for cirkulationspumper, normalt med kun to porte. Dens hovedfunktion er at undertrykke signalrefleksion og tilbagestrømning, hvilket beskytter følsomt udstyr mod interferens.
2. Hovedfunktioner af isolatorer
Signalisolering: forhindrer reflekterede signaler i at strømme tilbage til front-end-enheder (såsom sendere eller effektforstærkere) for at undgå overophedning eller forringelse af udstyrets ydeevne.
Systembeskyttelse: I komplekse kredsløb kan isolatorer forhindre gensidig interferens mellem tilstødende moduler og forbedre systemets pålidelighed.
3. Karakteristika for isolatorer
Ensrettet transmission: signalet kan kun transmitteres fra input-enden til output-enden, og det omvendte signal undertrykkes eller absorberes.
Høj isolation: giver ekstrem høj undertrykkelseseffekt på reflekterede signaler, normalt op til 20dB eller mere.
Lavt indføringstab: sikrer, at strømtabet under normal signaltransmission er så lavt som muligt.
4. Typiske anvendelser af isolatorer
RF-forstærkerbeskyttelse: forhindrer reflekterede signaler i at forårsage ustabil drift eller endda beskadigelse af forstærkeren.
Trådløst kommunikationssystem: Isoler RF-modulet i basestationens antennesystem.
Testudstyr: eliminer reflekterede signaler i måleinstrumentet for at forbedre testnøjagtigheden.
III. Hvordan vælger man den rigtige enhed?
Ved design af RF- eller mikrobølgekredsløb bør valget af cirkulator eller isolator baseres på specifikke applikationskrav:
Hvis du har brug for at fordele eller flette signaler mellem flere porte, foretrækkes cirkulationspumper.
Hvis hovedformålet er at beskytte enheden eller reducere interferens fra reflekterede signaler, er isolatorer et bedre valg.
Derudover skal enhedens frekvensområde, indføringstab, isolation og størrelseskrav overvejes grundigt for at sikre, at ydeevneindikatorerne for det specifikke system er opfyldt.
IV. Fremtidige udviklingstendenser
Med udviklingen af trådløs kommunikationsteknologi fortsætter efterspørgslen efter miniaturisering og høj ydeevne af RF- og mikrobølgeenheder med at stige. Cirkulatorer og isolatorer udvikler sig også gradvist i følgende retninger:
Højere frekvensstøtte: understøtter millimeterbølgebånd (såsom 5G og millimeterbølgeradar).
Integreret design: Integreret med andre RF-enheder (såsom filtre og strømdelere) for at optimere systemets ydeevne.
Lave omkostninger og miniaturisering: Brug nye materialer og fremstillingsprocesser for at reducere omkostningerne og tilpasse sig kravene til terminaludstyr.
Indlægstid: 20. nov. 2024
