In RF- und Mikrowellenschaltungen sind Zirkulatoren und Isolatoren zwei wichtige Geräte, die aufgrund ihrer einzigartigen Funktionen und Anwendungen weit verbreitet sind. Wenn Sie ihre Merkmale, Funktionen und Anwendungsszenarien verstehen, können Ingenieure geeignete Lösungen in den tatsächlichen Designs auswählen und so die Systemleistung und -zuverlässigkeit verbessern.
1. Zirkulator: Richtungsmanager von Signalen
1. Was ist ein Zirkulator?
Ein Zirkulator ist ein nicht reciplokales Gerät, das normalerweise Ferritmaterialien und ein externes Magnetfeld verwendet, um die unidirektionale Übertragung von Signalen zu erreichen. Es verfügt normalerweise über drei Ports, und Signale können nur zwischen Ports in eine feste Richtung übertragen werden. Zum Beispiel von Port 1 bis Port 2, von Port 2 bis Port 3 und von Port 3 zurück zu Port 1.
2. Die Hauptfunktionen des Zirkulators
Signalverteilung und Verschmelzung: Eingangssignale in eine feste Richtung auf verschiedene Ausgangsports verteilen oder Signale von mehreren Ports in einen Port verschmelzen.
Isolierung übertragen und empfangen: Wird als Duplexer verwendet, um die Isolierung von Übertragung und Empfangssignalen in einer einzelnen Antenne zu erreichen.
3. Merkmale von Zirkulatoren
Nicht-Rekiprokalität: Signale können nur in eine Richtung übertragen werden, wodurch umgekehrte Interferenzen vermieden werden können.
Niedriger Einfügungsverlust: Niedriger Stromverlust während der Signalübertragung, insbesondere geeignet für hochfrequente Anwendungen.
Breitbandunterstützung: Kann einen weiten Frequenzbereich von MHz bis GHz abdecken.
4. Typische Anwendungen von Zirkulatoren
Radarsystem: Isoliert den Sender vom Empfänger, um zu verhindern, dass Hochleistungsübertragungssignale das Empfangsgerät beschädigen.
Kommunikationssystem: Wird für die Signalverteilung und das Umschalten von Multi-Antenna-Arrays verwendet.
Antennensystem: Unterstützt die Isolierung von übertragenen und empfangenen Signalen, um die Systemstabilität zu verbessern.
Ii. Isolator: Signalschutzbarriere
1. Was ist ein Isolator?
Isolatoren sind eine besondere Form von Kreisläufen, normalerweise mit nur zwei Ports. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Signalreflexion und den Rückfluss zu unterdrücken und empfindliche Geräte vor Störungen zu schützen.
2. Hauptfunktionen von Isolatoren
Signalisolierung: Verhindern Sie, dass reflektierte Signale auf Front-End-Geräte (wie Sender oder Leistungsverstärker) zurückfließen, um eine Überhitzung oder Leistungsverschlechterung der Geräte zu vermeiden.
Systemschutz: In komplexen Schaltungen können Isolatoren gegenseitige Interferenzen zwischen benachbarten Modulen verhindern und die Systemzuverlässigkeit verbessern.
3. Merkmale von Isolatoren
Unidirektionale Übertragung: Das Signal kann nur vom Eingangsende auf das Ausgangsende übertragen werden, und das umgekehrte Signal wird unterdrückt oder absorbiert.
Hohe Isolierung: bietet einen extrem hohen Unterdrückungseffekt auf reflektierte Signale, normalerweise bis zu 20 dB oder mehr.
Niedriger Einfügungsverlust: stellt sicher, dass der Stromverlust während der normalen Signalübertragung so niedrig wie möglich ist.
4. Typische Anwendungen von Isolatoren
HF -Verstärkerschutz: Verhindern Sie, dass reflektierte Signale einen instabilen Betrieb verursachen oder sogar den Verstärker beschädigen.
Drahtloses Kommunikationssystem: Isolieren Sie das HF -Modul im Antennensystem der Basisstation.
Testausrüstung: Beseitigen Sie reflektierte Signale im Messinstrument, um die Testgenauigkeit zu verbessern.
III. Wie wähle ich das richtige Gerät aus?
Beim Entwerfen von RF- oder Mikrowellenschaltungen sollte die Auswahl des Zirkulators oder Isolators auf bestimmten Anwendungsanforderungen basieren:
Wenn Sie Signale zwischen mehreren Ports verteilen oder zusammenführen müssen, werden die Zirkulatoren bevorzugt.
Wenn der Hauptzweck darin besteht, das Gerät zu schützen oder die Störungen vor reflektierten Signalen zu verringern, sind Isolatoren eine bessere Wahl.
Darüber hinaus muss der Frequenzbereich, der Insertionsverlust, die Isolations- und Größenanforderungen des Geräts umfassend berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die Leistungsindikatoren des spezifischen Systems erfüllt sind.
Iv. Zukünftige Entwicklungstrends
Mit der Entwicklung der drahtlosen Kommunikationstechnologie steigt die Nachfrage nach Miniaturisierung und hohe Leistung von RF- und Mikrowellengeräten weiter. Die Zirkulatoren und Isolatoren entwickeln sich auch allmählich in die folgenden Richtungen:
Higher Frequenzunterstützung: Stützen Sie Millimeter -Wellenbänder (wie 5G und Millimeter -Wellenradar).
Integriertes Design: Integriert in andere HF -Geräte (wie Filter und Leistungsteiler), um die Systemleistung zu optimieren.
Niedrige Kosten und Miniaturisierung: Verwenden Sie neue Materialien und Herstellungsprozesse, um die Kosten zu senken und sich an die Anforderungen an die terminalen Geräte anzupassen.
Postzeit: November 2024
