کاتالوگدر مدارهای RF و مایکروویو، سیرکولاتورها و ایزولاتورها دو قطعه حیاتی هستند که به دلیل عملکردها و کاربردهای منحصر به فردشان به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. درک ویژگی‌ها، عملکردها و سناریوهای کاربردی آنها به مهندسان کمک می‌کند تا راه‌حل‌های مناسب را در طرح‌های واقعی انتخاب کنند و در نتیجه عملکرد و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشند.
۱. سیرکولاتور: مدیر جهت سیگنال‌ها
۱. سیرکولاتور چیست؟
سیرکولاتور یک وسیله غیرمتقابل است که معمولاً از مواد فریت و یک میدان مغناطیسی خارجی برای انتقال یک طرفه سیگنال‌ها استفاده می‌کند. این وسیله معمولاً سه پورت دارد و سیگنال‌ها فقط می‌توانند بین پورت‌ها در یک جهت ثابت منتقل شوند. به عنوان مثال، از پورت ۱ به پورت ۲، از پورت ۲ به پورت ۳ و از پورت ۳ به پورت ۱.
2. کارکردهای اصلی گردش خون
توزیع و ادغام سیگنال: سیگنال‌های ورودی را در یک جهت ثابت به پورت‌های خروجی مختلف توزیع کنید، یا سیگنال‌ها را از چندین پورت در یک پورت ادغام کنید.
ایزولاسیون ارسال و دریافت: به عنوان یک دوپلکسر برای دستیابی به ایزولاسیون سیگنال‌های ارسال و دریافت در یک آنتن واحد استفاده می‌شود.
۳. ویژگی‌های گردش‌کننده‌ها
عدم تداخل متقابل: سیگنال‌ها فقط می‌توانند در یک جهت منتقل شوند و از تداخل معکوس جلوگیری شود.
افت ورودی کم: افت توان کم در هنگام انتقال سیگنال، به ویژه مناسب برای کاربردهای فرکانس بالا.
پشتیبانی از پهنای باند وسیع: می‌تواند طیف فرکانسی وسیعی از مگاهرتز تا گیگاهرتز را پوشش دهد.
۴. کاربردهای معمول سیرکولاتورها
سیستم رادار: فرستنده را از گیرنده جدا می‌کند تا از آسیب رساندن سیگنال‌های انتقالی پرقدرت به دستگاه گیرنده جلوگیری شود.
سیستم ارتباطی: برای توزیع سیگنال و سوئیچینگ آرایه‌های چند آنتنه استفاده می‌شود.
سیستم آنتن: از جداسازی سیگنال‌های ارسالی و دریافتی برای بهبود پایداری سیستم پشتیبانی می‌کند.
دوم. ایزولاتور: مانع محافظت از سیگنال
۱. ایزولاتور چیست؟
ایزولاتورها نوع خاصی از سیرکولاتورها هستند که معمولاً فقط دو پورت دارند. وظیفه اصلی آنها جلوگیری از انعکاس سیگنال و جریان برگشتی و محافظت از تجهیزات حساس در برابر تداخل است.
۲. وظایف اصلی جداکننده‌ها
ایزولاسیون سیگنال: جلوگیری از بازگشت سیگنال‌های منعکس‌شده به دستگاه‌های جلویی (مانند فرستنده‌ها یا تقویت‌کننده‌های قدرت) برای جلوگیری از گرمای بیش از حد یا کاهش عملکرد تجهیزات.
حفاظت سیستم: در مدارهای پیچیده، ایزولاتورها می‌توانند از تداخل متقابل بین ماژول‌های مجاور جلوگیری کرده و قابلیت اطمینان سیستم را بهبود بخشند.
۳. ویژگی‌های جداکننده‌ها
انتقال یک‌طرفه: سیگنال فقط می‌تواند از انتهای ورودی به انتهای خروجی منتقل شود و سیگنال معکوس سرکوب یا جذب می‌شود.
ایزولاسیون بالا: اثر سرکوب بسیار بالایی بر روی سیگنال‌های منعکس شده، معمولاً تا 20 دسی‌بل یا بیشتر، ایجاد می‌کند.
تلفات ورودی کم: تضمین می‌کند که تلفات توان در حین انتقال سیگنال عادی تا حد امکان کم باشد.
۴. کاربردهای معمول جداکننده‌ها
محافظت از تقویت‌کننده RF: از ایجاد ناپایداری عملکرد یا حتی آسیب به تقویت‌کننده توسط سیگنال‌های منعکس‌شده جلوگیری می‌کند.
سیستم ارتباط بی‌سیم: ماژول RF را در سیستم آنتن ایستگاه پایه ایزوله کنید.
تجهیزات آزمایش: سیگنال‌های منعکس‌شده در ابزار اندازه‌گیری را حذف کنید تا دقت آزمایش بهبود یابد.
III. چگونه دستگاه مناسب را انتخاب کنیم؟
هنگام طراحی مدارهای RF یا مایکروویو، انتخاب سیرکولاتور یا ایزولاتور باید بر اساس الزامات خاص کاربرد باشد:
اگر نیاز به توزیع یا ادغام سیگنال‌ها بین چندین پورت دارید، سیرکولاتورها ترجیح داده می‌شوند.
اگر هدف اصلی محافظت از دستگاه یا کاهش تداخل ناشی از سیگنال‌های منعکس‌شده باشد، ایزولاتورها انتخاب بهتری هستند.
علاوه بر این، محدوده فرکانس، تلفات الحاقی، ایزولاسیون و الزامات اندازه دستگاه باید به طور جامع در نظر گرفته شود تا از برآورده شدن شاخص‌های عملکرد سیستم خاص اطمینان حاصل شود.
چهارم. روندهای توسعه آینده
با توسعه فناوری ارتباطات بی‌سیم، تقاضا برای کوچک‌سازی و عملکرد بالای دستگاه‌های RF و مایکروویو همچنان رو به افزایش است. همچنین سیرکولاتورها و ایزولاتورها به تدریج در جهات زیر در حال توسعه هستند:
پشتیبانی از فرکانس‌های بالاتر: پشتیبانی از باندهای موج میلی‌متری (مانند 5G و رادار موج میلی‌متری).
طراحی یکپارچه: برای بهینه‌سازی عملکرد سیستم، با سایر دستگاه‌های RF (مانند فیلترها و تقسیم‌کننده‌های توان) یکپارچه شده است.
هزینه کم و کوچک‌سازی: استفاده از مواد و فرآیندهای تولید جدید برای کاهش هزینه‌ها و تطبیق با الزامات تجهیزات ترمینال.
زمان ارسال: 20 نوامبر 2024
