Circulators and Isolators: Core -enheder i RF- og mikrobølgekredsløb

I RF- og mikrobølgekredsløb er cirkulatorer og isolatorer to afgørende enheder, der er vidt brugt på grund af deres unikke funktioner og applikationer. At forstå deres egenskaber, funktioner og applikationsscenarier vil hjælpe ingeniører med at vælge passende løsninger i faktiske design og derved forbedre systemets ydelse og pålidelighed.

1. Circulator: Retning Manager for signaler

1. Hvad er en cirkulator?
En cirkulator er en ikke-reciprokal enhed, der normalt bruger ferritmaterialer og et eksternt magnetfelt til at opnå ensrettet transmission af signaler. Det har normalt tre porte, og signaler kan kun overføres mellem porte i en fast retning. F.eks. Fra port 1 til port 2 fra port 2 til port 3 og fra port 3 tilbage til port 1.
2. cirkulatorens hovedfunktioner
Signalfordeling og fusion: Distribuer indgangssignaler til forskellige outputporte i en fast retning eller flettesignaler fra flere porte til en port.
Send og modtag isolering: Brugt som duplexer til at opnå isolering af transmission og modtage signaler i en enkelt antenne.
3. Karakteristika for cirkulatorer
Ikke-reciprocity: Signaler kan kun overføres i en retning og undgår omvendt interferens.
Lavt indsættelsestab: Lavt effekttab under signaltransmission, især velegnet til højfrekvente applikationer.
Bredbåndsstøtte: Kan dække et bredt frekvensområde fra MHz til GHz.
4. typiske anvendelser af cirkulatorer
Radarsystem: isolerer senderen fra modtageren for at forhindre, at højeffekt transmissionssignaler beskadiger den modtagende enhed.
Kommunikationssystem: Brugt til signalfordeling og skift af multi-Antenne-arrays.
Antennesystem: Understøtter isolering af transmitterede og modtagne signaler for at forbedre systemstabiliteten.

Ii. Isolator: signalbeskyttelsesbarriere

1. Hvad er en isolator?
Isolatorer er en speciel form for cirkulatorer, normalt med kun to porte. Dets hovedfunktion er at undertrykke signalreflektion og tilbagestrømning og beskytte følsomt udstyr mod interferens.
2. Hovedfunktioner af isolatorer
Signalisolering: Forhindre reflekterede signaler fra at flyde tilbage til frontend-enheder (såsom sendere eller strømforstærkere) for at undgå overophedning eller ydelsesnedbrydning af udstyret.
Systembeskyttelse: I komplekse kredsløb kan isolatorer forhindre gensidig interferens mellem tilstødende moduler og forbedre systemets pålidelighed.
3. Karakteristika for isolatorer
Unidirektional transmission: Signalet kan kun transmitteres fra inputenden til udgangsenden, og det omvendte signal undertrykkes eller absorberes.
Høj isolering: Tilvejebringer ekstremt høj undertrykkelseseffekt på reflekterede signaler, normalt op til 20dB eller mere.
Lavt indsættelsestab: sikrer, at strømtabet under normal signaltransmission er så lavt som muligt.
4. typiske anvendelser af isolatorer
RF -forstærkerbeskyttelse: Forhindre reflekterede signaler fra at forårsage ustabil drift eller endda skade på forstærkeren.
Trådløst kommunikationssystem: Isoler RF -modulet i basisstationsantenne -systemet.
Testudstyr: Fjern reflekterede signaler i måleinstrumentet for at forbedre testnøjagtigheden.

III. Hvordan vælger jeg den rigtige enhed?

Når man designer RF- eller mikrobølgeforløb, skal valget af cirkulator eller isolator være baseret på specifikke applikationskrav:
Hvis du har brug for at distribuere eller flette signaler mellem flere porte, foretrækkes cirkulatorer.
Hvis hovedformålet er at beskytte enheden eller reducere interferensen fra reflekterede signaler, er isolatorer et bedre valg.
Derudover skal frekvensområdet, indsættelsestab, isolering og størrelseskrav på enheden betragtes som omfattende 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. Circulators og isolatorer udvikler sig også gradvist i følgende retninger:
Support med højere frekvens: Understøt millimeterbølgebånd (såsom 5G og millimeterbølgeradar).
Integreret design: Integreret med andre RF -enheder (såsom filtre og effektdelere) for at optimere systemets ydelse.
Lave omkostninger og miniaturisering: Brug nye materialer og fremstillingsprocesser til at reducere omkostningerne og tilpasse sig kravene til terminaludstyr.


Posttid: nov-20-2024