En els circuits de RF i microones, els circuladors i els aïlladors són dos dispositius crucials que s’utilitzen àmpliament a causa de les seves funcions i aplicacions úniques. Comprendre les seves característiques, funcions i escenaris d’aplicació ajudaran els enginyers a triar solucions adequades en dissenys reals, millorant així el rendiment i la fiabilitat del sistema.
1. Circulador: Gestor de direcció dels senyals
1. Què és un circulador?
Un circulador és un dispositiu no recíproc que sol utilitzar materials de ferrita i un camp magnètic extern per aconseguir una transmissió unidireccional de senyals. Normalment té tres ports i els senyals només es poden transmetre entre ports en una direcció fixa. Per exemple, del port 1 al port 2, del port 2 al port 3 i del port 3 de tornada al port 1.
2. Les principals funcions del circulador
Distribució i fusió del senyal: distribuir senyals d’entrada a diferents ports de sortida en una direcció fixa o combinar senyals de diversos ports en un port.
Transmetre i rebre aïllament: utilitzat com a duplexer per aconseguir aïllament de la transmissió i recepció de senyals en una sola antena.
3. Característiques dels circuladors
No-recíprocitat: els senyals només es poden transmetre en una direcció, evitant interferències inverses.
Baixa pèrdua d’inserció: pèrdua de baixa potència durant la transmissió del senyal, especialment adequada per a aplicacions d’alta freqüència.
Suport de banda ampla: pot cobrir una àmplia freqüència de MHz a GHz.
4. Aplicacions típiques dels circuladors
Sistema de radar: aïlla el transmissor del receptor per evitar que els senyals de transmissió d’alta potència danyin el dispositiu receptor.
Sistema de comunicació: utilitzat per a la distribució de senyal i la commutació de matrius de Multi-Antenna.
Sistema d’antenes: admet l’aïllament de senyals transmeses i rebudes per millorar l’estabilitat del sistema.
II. Aïllador: barrera de protecció del senyal
1. Què és un aïllant?
Els aïlladors són una forma especial de circuladors, normalment amb només dos ports. La seva funció principal és suprimir la reflexió del senyal i el flux de retrocés, protegint els equips sensibles de la interferència.
2. Funcions principals dels aïllants
Aïllament del senyal: evitar que els senyals reflecteixin els dispositius frontals (com ara transmissors o amplificadors de potència) per evitar el sobreescalfament o la degradació del rendiment dels equips.
Protecció del sistema: En circuits complexos, els aïlladors poden evitar la interferència mútua entre els mòduls adjacents i millorar la fiabilitat del sistema.
3. Característiques dels aïlladors
Transmissió unidireccional: el senyal només es pot transmetre des de l'extrem d'entrada fins a l'extrem de sortida i el senyal inversa es suprimeix o s'absorbeix.
ALTA Aïllament: proporciona un efecte de supressió extremadament elevat en els senyals reflectits, normalment fins a 20dB o més.
Baixa pèrdua d’inserció: garanteix que la pèrdua de potència durant la transmissió normal del senyal és el més baix possible.
4. Aplicacions típiques dels aïllants
Protecció de l'amplificador de RF: Eviteu que els senyals reflectits causin un funcionament inestable o fins i tot danys a l'amplificador.
Sistema de comunicació sense fils: aïllar el mòdul RF al sistema d’antenes de l’estació base.
Equips de prova: elimina els senyals reflectits en l'instrument de mesura per millorar la precisió de la prova.
Iii. Com triar el dispositiu adequat?
Quan es dissenya circuits de RF o microones, l’elecció del circulador o l’aïllador s’ha de basar en requisits d’aplicació específics:
Si necessiteu distribuir o fusionar senyals entre diversos ports, es prefereixen circuladors.
Si el propòsit principal és protegir el dispositiu o reduir la interferència dels senyals reflectits, els aïlladors són una opció millor.
A més, s’han de considerar de forma exhaustiva l’interval de freqüències, la pèrdua d’inserció, l’aïllament i la mida del dispositiu per assegurar -se que es compleixen els indicadors de rendiment del sistema específic.
Iv. Tendències futures de desenvolupament
Amb el desenvolupament de la tecnologia de la comunicació sense fils, la demanda de miniaturització i un alt rendiment dels dispositius de RF i microones continua augmentant. Els circuladors i aïlladors també es desenvolupen gradualment en les següents direccions:
Suport de freqüència més alta: suport de bandes d’ona mil·limètrica (com ara 5G i radar d’ona mil·límetre).
Disseny integrat: integrat amb altres dispositius RF (com ara filtres i divisors de potència) per optimitzar el rendiment del sistema.
Cost baix i miniaturització: utilitzeu nous materials i processos de fabricació per reduir costos i adaptar -se als requisits dels equips de terminal.
Posat Post: 20 de novembre-2024
