În circuitele RF și cu microunde, circulatoarele și izolatoarele sunt două dispozitive esențiale care sunt utilizate pe scară largă datorită funcțiilor și aplicațiilor lor unice. Înțelegerea caracteristicilor, funcțiilor și scenariilor de aplicație ale acestora îi va ajuta pe ingineri să aleagă soluții adecvate în proiectele reale, îmbunătățind astfel performanța și fiabilitatea sistemului.
1. Circulator: Manager de direcție a semnalelor
1. Ce este un circulator?
Un circulator este un dispozitiv non-reciproc care utilizează de obicei materiale de ferită și un câmp magnetic extern pentru a realiza transmisia unidirecțională a semnalelor. Are de obicei trei porturi, iar semnalele pot fi transmise doar între porturi într-o direcție fixă. De exemplu, de la portul 1 la portul 2, de la portul 2 la portul 3 și de la portul 3 înapoi la portul 1.
2. Principalele funcții ale circulatorului
Distribuția și îmbinarea semnalului: distribuiți semnalele de intrare către diferite porturi de ieșire într-o direcție fixă sau îmbinați semnalele de la mai multe porturi într-un singur port.
Izolarea transmisiei și recepției: utilizat ca duplexor pentru a realiza izolarea semnalelor de transmisie și recepție într-o singură antenă.
3. Caracteristicile circulatoarelor
Non-reciprocitate: semnalele pot fi transmise doar într-o singură direcție, evitând interferența inversă.
Pierdere redusă la inserție: pierdere redusă de putere în timpul transmisiei semnalului, potrivite în special pentru aplicații de înaltă frecvență.
Suport de bandă largă: poate acoperi o gamă largă de frecvențe de la MHz la GHz.
4. Aplicații tipice ale circulatoarelor
Sistem radar: izolează emițătorul de receptor pentru a împiedica semnalele de transmisie de mare putere să deterioreze dispozitivul receptor.
Sistem de comunicație: utilizat pentru distribuția semnalului și comutarea rețelelor cu mai multe antene.
Sistem de antenă: acceptă izolarea semnalelor transmise și recepționate pentru a îmbunătăți stabilitatea sistemului.
II. Izolator: barieră de protecție a semnalului
1. Ce este un izolator?
Izolatoarele sunt o formă specială de circulatoare, de obicei cu doar două porturi. Funcția sa principală este de a suprima reflecția și refluxul semnalului, protejând echipamentele sensibile de interferențe.
2. Principalele funcții ale izolatoarelor
Izolarea semnalului: împiedică semnalele reflectate să curgă înapoi către dispozitivele front-end (cum ar fi transmițătoarele sau amplificatoarele de putere) pentru a evita supraîncălzirea sau degradarea performanței echipamentului.
Protecția sistemului: în circuitele complexe, izolatoarele pot preveni interferențele reciproce între modulele adiacente și pot îmbunătăți fiabilitatea sistemului.
3. Caracteristicile izolatoarelor
Transmisie unidirecțională: semnalul poate fi transmis doar de la capătul de intrare la capătul de ieșire, iar semnalul invers este suprimat sau absorbit.
Izolare ridicată: oferă un efect de suprimare extrem de ridicat asupra semnalelor reflectate, de obicei până la 20 dB sau mai mult.
Pierdere de inserție scăzută: asigură că pierderea de putere în timpul transmisiei normale a semnalului este cât mai mică posibil.
4. Aplicații tipice ale izolatoarelor
Protecția amplificatorului RF: împiedică semnalele reflectate să provoace funcționare instabilă sau chiar deteriorarea amplificatorului.
Sistem de comunicație fără fir: izolați modulul RF în sistemul de antenă al stației de bază.
Echipament de testare: eliminați semnalele reflectate în instrumentul de măsurare pentru a îmbunătăți acuratețea testului.
III. Cum să alegi dispozitivul potrivit?
Atunci când proiectați circuite RF sau cu microunde, alegerea circulatorului sau a izolatorului trebuie să se bazeze pe cerințele specifice aplicației:
Dacă trebuie să distribuiți sau să îmbinați semnale între mai multe porturi, sunt preferate circulatoarele.
Dacă scopul principal este de a proteja dispozitivul sau de a reduce interferența de la semnalele reflectate, izolatoarele sunt o alegere mai bună.
În plus, intervalul de frecvență, pierderea de inserție, izolarea și cerințele de dimensiune ale dispozitivului trebuie luate în considerare în mod cuprinzător pentru a se asigura că sunt îndepliniți indicatorii de performanță ai sistemului specific.
IV. Tendințe viitoare de dezvoltare
Odată cu dezvoltarea tehnologiei de comunicații fără fir, cererea de miniaturizare și performanță ridicată a dispozitivelor RF și cu microunde continuă să crească. De asemenea, circulatoarele și izolatoarele se dezvoltă treptat în următoarele direcții:
Suport de frecvență mai mare: acceptă benzi de unde milimetrice (cum ar fi 5G și radar cu unde milimetrice).
Design integrat: integrat cu alte dispozitive RF (cum ar fi filtrele și divizoarele de putere) pentru a optimiza performanța sistemului.
Cost redus și miniaturizare: utilizați materiale noi și procese de producție pentru a reduce costurile și pentru a vă adapta la cerințele echipamentelor terminale.
Ora postării: 20-nov-2024
