V RF a mikrovlnných obvodoch sú obeh a izolátory dve rozhodujúce zariadenia, ktoré sa široko používajú vďaka svojim jedinečným funkciám a aplikáciám. Pochopenie ich charakteristík, funkcií a aplikačných scenárov pomôže inžinierom zvoliť vhodné riešenia v skutočných dizajnoch, čím sa zlepší výkon a spoľahlivosť systému.
1. Cirkulátor: Smerový manažér signálov
1. Čo je obeh?
Cirkulátor je nereciprocálne zariadenie, ktoré zvyčajne používa feritové materiály a vonkajšie magnetické pole na dosiahnutie jednosmerného prenosu signálov. Zvyčajne má tri porty a signály sa môžu vysielať iba medzi portmi v pevnom smere. Napríklad z portu 1 do portu 2, z portu 2 do portu 3 a od portu 3 späť do portu 1.
2. Hlavné funkcie obehu
Distribúcia a zlúčenie signálu: Distribuujte vstupné signály na rôzne výstupné porty v pevnom smere alebo zlúčte signály z viacerých portov do jedného portu.
Prenos a prijímanie izolácie: Používa sa ako duplexor na dosiahnutie izolácie vysielania a prijímania signálov v jednej anténe.
3. Charakteristiky cirkulátorov
NERECIPROCITY: Signály sa môžu prenášať iba v jednom smere, čím sa zabráni reverznému rušeniu.
Nízka strata vloženia: nízka strata výkonu počas prenosu signálu, najmä vhodná pre vysokofrekvenčné aplikácie.
Podpora širokopásmového pripojenia: Môže pokrývať široký frekvenčný rozsah od MHz po GHz.
4. Typické aplikácie cirkulátorov
Radarový systém: Izoluje vysielač z prijímača, aby sa zabránilo poškodeniu prijímacieho zariadenia vysokej výkonnej prenosu.
Komunikačný systém: Používa sa na distribúciu signálu a prepínanie polí viacerých antén.
Anténny systém: Podporuje izoláciu vysielaných a prijímaných signálov na zlepšenie stability systému.
II. Izolátor: bariéra na ochranu signálu
1. Čo je to izolátor?
Izolátory sú osobitnou formou obehových obehov, zvyčajne s iba dvoma prístavmi. Jeho hlavnou funkciou je potlačiť odraz signálu a spätný tok, ktorý chráni citlivé vybavenie pred rušením.
2. Hlavné funkcie izolátorov
Izolácia signálu: Zabráňte odrazeným signálom, aby prúdili späť na front-end zariadenia (ako sú vysielačy alebo zosilňovače výkonu), aby sa predišlo prehriatiu alebo zhoršeniu výkonu zariadenia.
Ochrana systému: V zložitých obvodoch môžu izolátory zabrániť vzájomnému rušeniu medzi susednými modulmi a zlepšiť spoľahlivosť systému.
3. Charakteristiky izolátorov
Jednosmerný prenos: Signál sa môže prenášať iba zo vstupného konca na výstupný koniec a reverzný signál je potlačený alebo absorbovaný.
Vysoká izolácia: Poskytuje extrémne vysoký účinok potlačenia na odrazené signály, zvyčajne až do 20 dB alebo viac.
Nízka strata vloženia: Zaisťuje, že strata výkonu počas normálneho prenosu signálu je čo najnižšia.
4. Typické aplikácie izolátorov
Ochrana zosilňovača RF: Zabráňte odrazeným signálom spôsobenia nestabilnej prevádzky alebo dokonca poškodeniu zosilňovača.
Bezdrôtový komunikačný systém: Izolujte RF modul v anténnom systéme základnej stanice.
Testovacie zariadenie: Eliminujte odrazené signály v meracom prístroji na zlepšenie presnosti testu.
III. Ako zvoliť správne zariadenie?
Pri navrhovaní RF alebo mikrovlnných obvodov by sa výber cirkulátora alebo izolátora mal zakladať na konkrétnych požiadavkách na aplikáciu:
Ak potrebujete distribuovať alebo zlúčiť signály medzi viacerými portmi, sú preferované obehové obežné hodnoty.
Ak je hlavným cieľom chrániť zariadenie alebo znížiť rušenie z odrazených signálov, izolátory sú lepšou voľbou.
Okrem toho sa musí komplexne zvážiť frekvenčný rozsah, strata vloženia, izolácia a požiadavky na veľkosť zariadenia, aby sa zabezpečilo, že sú splnené ukazovatele výkonnosti konkrétneho systému.
Iv. Trendy budúceho vývoja
S vývojom bezdrôtových komunikačných technológií sa zvyšuje dopyt po miniaturizácii a vysoký výkon RF a mikrovlnných zariadení. Cirkulátory a izolátory sa postupne vyvíjajú v nasledujúcich smeroch:
Vyššia frekvenčná podpora: Podpora pásov vlny milimetrových vĺn (napríklad radar 5G a milimeter vlny).
Integrovaný dizajn: Integrovaný s inými RF zariadeniami (napríklad filtre a rozdeľovače výkonu) na optimalizáciu výkonu systému.
Nízke náklady a miniaturizácia: Na zníženie nákladov a prispôsobenie sa požiadavkám na terminálne vybavenie používajte nové materiály a výrobné procesy.
Čas príspevku: november-20-2024
