Pasívne zariadenie pre RF cirkulátor
1. Funkcia kruhového RF zariadenia
RF cirkulátor je trojportové zariadenie s jednosmernými prenosovými charakteristikami, čo znamená, že zariadenie je vodivé od 1 do 2, od 2 do 3 a od 3 do 1, zatiaľ čo signál je izolovaný od 2 do 1, od 3 do 2 a od 1 do 3. Zmena smeru feritového predpäťového poľa môže zmeniť smer vedenia signálu a zodpovedajúca záťaž sa môže použiť ako izolátor na jednom konci RF cirkulátora.
RF cirkulátor hrá úlohu pri smerovom prenose signálu a duplexnom prenose v systémoch a môže sa použiť v radarových/komunikačných systémoch na oddelenie prijímacích/vysielacích signálov od seba navzájom. Prenos a príjem môžu zdieľať tú istú anténu.
RF izolátory zohrávajú dôležitú úlohu v medzistupňovej izolácii, impedančnom prispôsobení, prenose výkonových signálov a ochrane vstupného systému syntézy výkonu v systéme. Použitím výkonovej záťaže na odolanie spätnému výkonovému signálu spôsobenému prispôsobením alebo možným nesúladom poruchy v neskoršom stupni je vstupný systém syntézy výkonu chránený, čo je dôležitá súčasť komunikačných systémov.
2. Štruktúra RF cirkulátora
Princípom RF cirkulátora je ovplyvniť anizotropné vlastnosti feritových materiálov magnetickým poľom. Využitím Faradayovho rotačného efektu otáčania polarizačnej roviny pri prenose elektromagnetických vĺn v rotujúcom feritovom materiáli s vonkajším jednosmerným magnetickým poľom a vhodnou konštrukciou je polarizačná rovina elektromagnetickej vlny počas prenosu v priamom smere kolmá na uzemnenú odporovú zástrčku, čo vedie k minimálnemu útlmu. Pri spätnom prenose je polarizačná rovina elektromagnetickej vlny rovnobežná s uzemnenou odporovou zástrčkou a je takmer úplne absorbovaná. Medzi mikrovlnné štruktúry patria mikropáskové, vlnovodné, páskové a koaxiálne typy, medzi ktorými sa najčastejšie používajú mikropáskové trojpáskové cirkulátory. Ako médium sa používajú feritové materiály a na vrch je umiestnená štruktúra vodivostného pásma s pridaným konštantným magnetickým poľom, aby sa dosiahli charakteristiky cirkulátora. Ak sa zmení smer predpäťového magnetického poľa, zmení sa aj smer slučky.
Nasledujúci obrázok znázorňuje štruktúru povrchovo montovaného prstencového zariadenia, ktoré pozostáva z centrálneho vodiča (CC), feritu (FE), rovnomernej magnetickej dosky (PO), magnetu (MG), teplotnej kompenzačnej dosky (TC), veka (Lid) a tela.
3. Bežné formy RF cirkulátora
Vrátane koaxiálneho cirkulátora (N, SMA), povrchovo montovaného kruhového rezonátora (SMT cirkulátor), páskového cirkulátora (D, tiež známeho ako drop-in cirkulátor), vlnovodného cirkulátora (W), mikropáskového cirkulátora (M, tiež známeho ako substrátový cirkulátor), ako je znázornené na obrázku.
4. Dôležité ukazovatele RF cirkulátora
1. Frekvenčný rozsah
2. Smer prenosu
V smere a proti smeru hodinových ručičiek, tiež známe ako rotácia ľavého a pravého obruče.
3. Vložený útlm
Opisuje energiu signálu prenášaného z jedného konca na druhý a čím menší je vložený útlm, tým lepšie.
4. Izolácia
Čím väčšia je izolácia, tým lepšie a absolútna hodnota je vhodnejšia ako 20 dB.
5. PSV/strata návratu
Čím bližšie je VSWR k 1, tým lepšie a absolútna hodnota útlmu odrazu je väčšia ako 18 dB.
6. Typ konektora
Vo všeobecnosti existujú N, SMA, BNC, TAB atď.
7. Výkon (výkon vpred, výkon vzad, špičkový výkon)
8. Prevádzková teplota
9. Rozmer
Nasledujúci obrázok zobrazuje technické špecifikácie niektorých RF cirkulátorov od spoločnosti RFTYT
| RFTYT 30MHz-18.0GHz RF koaxiálny cirkulátor | |||||||||
| Model | Frekvenčný rozsah | ČBMax. | Illinois.(dB) | Izolácia(dB) | PSV | Dopredný výkon (W) | RozmerŠxDxVmm | SMATyp | NTyp |
| TH6466H | 30 – 40 MHz | 5% | 2,00 | 18,0 | 1,30 | 100 | 60,0*60,0*25,5 | ||
| TH6060E | 40 – 400 MHz | 50 % | 0,80 | 18,0 | 1,30 | 100 | 60,0*60,0*25,5 | ||
| TH5258E | 160 – 330 MHz | 20 % | 0,40 | 20,0 | 1,25 | 500 | 52,0*57,5*22,0 | ||
| TH4550X | 250 – 1400 MHz | 40 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 400 | 45,0*50,0*25,0 | ||
| TH4149A | 300 – 1 000 MHz | 50 % | 0,40 | 16,0 | 1,40 | 30 | 41,0*49,0*20,0 | / | |
| TH3538X | 300 – 1850 MHz | 30 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 300 | 35,0*38,0*15,0 | ||
| TH3033X | 700 – 3 000 MHz | 25 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 300 | 32,0*32,0*15,0 | / | |
| TH3232X | 700 – 3 000 MHz | 25 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 300 | 30,0*33,0*15,0 | / | |
| TH2528X | 700 – 5 000 MHz | 25 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 200 | 25,4*28,5*15,0 | ||
| TH6466K | 950 – 2000 MHz | Plný | 0,70 | 17,0 | 1,40 | 150 | 64,0*66,0*26,0 | ||
| TH2025X | 1300 – 6000 MHz | 20 % | 0,25 | 25,0 | 1,15 | 150 | 20,0*25,4*15,0 | / | |
| TH5050A | 1,5 – 3,0 GHz | Plný | 0,70 | 18,0 | 1,30 | 150 | 50,8*49,5*19,0 | ||
| TH4040A | 1,7 – 3,5 GHz | Plný | 0,70 | 17,0 | 1,35 | 150 | 40,0*40,0*20,0 | ||
| TH3234A | 2,0 – 4,0 GHz | Plný | 0,40 | 18,0 | 1,30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3234B | 2,0 – 4,0 GHz | Plný | 0,40 | 18,0 | 1,30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3030B | 2,0 – 6,0 GHz | Plný | 0,85 | 12,0 | 1,50 | 50 | 30,5*30,5*15,0 | / | |
| TH2528C | 3,0 – 6,0 GHz | Plný | 0,50 | 20,0 | 1,25 | 150 | 25,4*28,0*14,0 | ||
| TH2123B | 4,0 – 8,0 GHz | Plný | 0,60 | 18,0 | 1,30 | 60 | 21,0*22,5*15,0 | ||
| TH1620B | 6,0 – 18,0 GHz | Plný | 1,50 | 9,5 | 2,00 | 30 | 16,0*21,5*14,0 | / | |
| TH1319C | 6,0 – 12,0 GHz | Plný | 0,60 | 15,0 | 1,45 | 30 | 13,0*19,0*12,7 | / | |
