V RF a mikrovlnných obvodech jsou oběhová čerpadla a izolátory dvě klíčová zařízení, která jsou široce používána díky svým jedinečným funkcím a aplikacím. Pochopení jejich charakteristik, funkcí a aplikačních scénářů pomůže inženýrům vybrat vhodná řešení ve skutečných návrzích, čímž zlepší výkon a spolehlivost systému.
1. Cirkulátor: Směrový manažer signálů
1. Co je to oběhové čerpadlo?
Oběhové čerpadlo je nereciproční zařízení, které obvykle používá feritové materiály a vnější magnetické pole k dosažení jednosměrného přenosu signálů. Obvykle má tři porty a signály lze mezi porty přenášet pouze v pevném směru. Například z portu 1 do portu 2, z portu 2 do portu 3 a z portu 3 zpět do portu 1.
2. Hlavní funkce oběhového čerpadla
Distribuce a slučování signálu: distribuujte vstupní signály do různých výstupních portů v pevném směru nebo slučujte signály z více portů do jednoho portu.
Vysílací a přijímací izolace: používá se jako duplexer k dosažení izolace vysílacích a přijímacích signálů v jediné anténě.
3. Charakteristika oběhových čerpadel
Nereciprocita: signály lze přenášet pouze v jednom směru, čímž se zabrání zpětnému rušení.
Nízký vložný útlum: nízký výkonový úbytek při přenosu signálu, vhodný zejména pro vysokofrekvenční aplikace.
Širokopásmová podpora: může pokrýt široký frekvenční rozsah od MHz do GHz.
4. Typické aplikace oběhových čerpadel
Radarový systém: izoluje vysílač od přijímače, aby zabránil poškození přijímacího zařízení vysílanými signály s vysokým výkonem.
Komunikační systém: používá se pro distribuci signálu a přepínání víceanténních polí.
Anténní systém: podporuje izolaci vysílaných a přijímaných signálů pro zlepšení stability systému.
II. Izolátor: signální ochranná bariéra
1. Co je to izolátor?
Izolátory jsou speciální formou oběhových čerpadel, obvykle pouze se dvěma porty. Jeho hlavní funkcí je potlačit odraz a zpětný tok signálu a chránit citlivá zařízení před rušením.
2. Hlavní funkce izolátorů
Izolace signálu: zabraňte tomu, aby odražené signály proudily zpět do předních zařízení (jako jsou vysílače nebo výkonové zesilovače), aby se zabránilo přehřátí nebo snížení výkonu zařízení.
Ochrana systému: ve složitých obvodech mohou izolátory zabránit vzájemnému rušení mezi sousedními moduly a zlepšit spolehlivost systému.
3. Charakteristika izolátorů
Jednosměrný přenos: signál lze přenášet pouze ze vstupního konce na výstupní a zpětný signál je potlačen nebo pohlcen.
Vysoká izolace: poskytuje extrémně vysoký účinek potlačení odražených signálů, obvykle až 20 dB nebo více.
Nízká vložená ztráta: zajišťuje, že ztráta výkonu při normálním přenosu signálu je co nejnižší.
4. Typické aplikace izolátorů
Ochrana RF zesilovače: zabraňuje odraženým signálům způsobit nestabilní provoz nebo dokonce poškození zesilovače.
Bezdrátový komunikační systém: izolujte RF modul v anténním systému základnové stanice.
Testovací zařízení: eliminujte odražené signály v měřicím přístroji pro zlepšení přesnosti testu.
III. Jak vybrat správné zařízení?
Při navrhování RF nebo mikrovlnných obvodů by měl být výběr oběhového čerpadla nebo izolátoru založen na konkrétních požadavcích aplikace:
Pokud potřebujete distribuovat nebo sloučit signály mezi více porty, dáváme přednost oběhovým čerpadlům.
Pokud je hlavním účelem ochrana zařízení nebo snížení rušení odraženými signály, jsou lepší volbou izolátory.
Kromě toho je třeba komplexně zvážit frekvenční rozsah, vložný útlum, izolaci a požadavky na velikost zařízení, aby bylo zajištěno splnění výkonnostních ukazatelů konkrétního systému.
IV. Budoucí vývojové trendy
S rozvojem bezdrátové komunikační technologie stále roste poptávka po miniaturizaci a vysokém výkonu RF a mikrovlnných zařízení. Oběhová čerpadla a izolátory se také postupně vyvíjejí v těchto směrech:
Podpora vyšších frekvencí: podpora pásem milimetrových vln (jako je 5G a milimetrový radar).
Integrovaný design: integrovaný s dalšími RF zařízeními (jako jsou filtry a děliče výkonu) pro optimalizaci výkonu systému.
Nízké náklady a miniaturizace: použití nových materiálů a výrobních postupů ke snížení nákladů a přizpůsobení se požadavkům na koncová zařízení.
Čas odeslání: 20. listopadu 2024
