В RF и микровълновите вериги циркулационните помпи и изолаторите са две изключително важни устройства, които се използват широко поради техните уникални функции и приложения. Разбирането на техните характеристики, функции и сценарии на приложение ще помогне на инженерите да изберат подходящи решения в действителните проекти, като по този начин ще подобрят производителността и надеждността на системата.
1. Циркулатор: Мениджър на посоката на сигналите
1. Какво е циркулационна помпа?
Циркулаторът е нереципрочно устройство, което обикновено използва феритни материали и външно магнитно поле за постигане на еднопосочно предаване на сигнали. Обикновено има три порта и сигналите могат да се предават между портовете само във фиксирана посока. Например от порт 1 към порт 2, от порт 2 към порт 3 и от порт 3 обратно към порт 1.
2. Основните функции на циркулационната помпа
Разпределение и обединяване на сигнала: разпределете входните сигнали към различни изходни портове във фиксирана посока или обединете сигнали от множество портове в един порт.
Изолация на предаване и приемане: използва се като дуплексер за постигане на изолация на предаване и приемане на сигнали в една антена.
3. Характеристики на циркулационните помпи
Нереципрочност: сигналите могат да се предават само в една посока, като се избягват обратни смущения.
Ниска загуба на вмъкване: ниска загуба на мощност по време на предаване на сигнал, особено подходящо за високочестотни приложения.
Широколентова поддръжка: може да покрие широк честотен диапазон от MHz до GHz.
4. Типични приложения на циркулационни помпи
Радарна система: изолира предавателя от приемника, за да предотврати повреда на предавателните сигнали с висока мощност на приемащото устройство.
Комуникационна система: използва се за разпространение на сигнала и превключване на многоантенни решетки.
Антенна система: поддържа изолация на предавани и получени сигнали за подобряване на стабилността на системата.
II. Изолатор: бариера за защита на сигнала
1. Какво е изолатор?
Изолаторите са специална форма на циркулационни помпи, обикновено само с два порта. Основната му функция е да потиска отражението на сигнала и обратния поток, като предпазва чувствителното оборудване от смущения.
2. Основни функции на изолаторите
Изолиране на сигнала: предотвратявайте обратното преминаване на отразените сигнали към предните устройства (като предаватели или усилватели на мощност), за да избегнете прегряване или влошаване на производителността на оборудването.
Защита на системата: в сложни вериги изолаторите могат да предотвратят взаимни смущения между съседни модули и да подобрят надеждността на системата.
3. Характеристики на изолаторите
Еднопосочно предаване: сигналът може да се предава само от входния край към изходния край, а обратният сигнал се потиска или поглъща.
Висока изолация: осигурява изключително висок ефект на потискане на отразените сигнали, обикновено до 20dB или повече.
Ниска загуба на вмъкване: гарантира, че загубата на мощност по време на нормално предаване на сигнала е възможно най-ниска.
4. Типични приложения на изолаторите
RF защита на усилвателя: предотвратяване на отразените сигнали от причиняване на нестабилна работа или дори повреда на усилвателя.
Безжична комуникационна система: изолирайте RF модула в антенната система на базовата станция.
Тестово оборудване: елиминирайте отразените сигнали в измервателния уред, за да подобрите точността на теста.
III. Как да изберем правилното устройство?
Когато проектирате RF или микровълнови вериги, изборът на циркулационна помпа или изолатор трябва да се основава на специфични изисквания за приложение:
Ако трябва да разпределите или обедините сигнали между множество портове, циркулационните помпи са за предпочитане.
Ако основната цел е да се защити устройството или да се намалят смущенията от отразените сигнали, изолаторите са по-добър избор.
В допълнение, изискванията за честотен обхват, загуба на вмъкване, изолация и размер на устройството трябва да бъдат разгледани изчерпателно, за да се гарантира, че показателите за ефективност на конкретната система са изпълнени.
IV. Бъдещи тенденции на развитие
С развитието на безжичните комуникационни технологии, търсенето на миниатюризация и висока производителност на RF и микровълнови устройства продължава да нараства. Циркулаторите и изолаторите също постепенно се развиват в следните направления:
Поддръжка на по-високи честоти: поддържайте ленти от милиметрови вълни (като 5G и радар с милиметрови вълни).
Интегриран дизайн: интегриран с други RF устройства (като филтри и делители на мощност) за оптимизиране на производителността на системата.
Ниски разходи и миниатюризация: използвайте нови материали и производствени процеси, за да намалите разходите и да се адаптирате към изискванията на крайното оборудване.
Време на публикуване: 20 ноември 2024 г
