Στα κυκλώματα RF και μικροκυμάτων, οι κυκλοφορητές και οι απομονωτές είναι δύο κρίσιμες συσκευές που χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω των μοναδικών λειτουργιών και εφαρμογών τους. Η κατανόηση των χαρακτηριστικών, των λειτουργιών και των σεναρίων εφαρμογών τους θα βοηθήσει τους μηχανικούς να επιλέξουν κατάλληλες λύσεις σε πραγματικούς σχεδιασμούς, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση και την αξιοπιστία του συστήματος.
1. Κυκλοφορητής: Διευθυντής σημάτων
1. Τι είναι κυκλοφορητής;
Ο κυκλοφορητής είναι μια μη αμοιβαία συσκευή που συνήθως χρησιμοποιεί υλικά φερρίτη και ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο για την επίτευξη μονοκατευθυντικής μετάδοσης σημάτων. Συνήθως έχει τρεις θύρες και τα σήματα μπορούν να μεταδοθούν μεταξύ των θυρών μόνο σε σταθερή κατεύθυνση. Για παράδειγμα, από τη θύρα 1 στη θύρα 2, από τη θύρα 2 στη θύρα 3 και από τη θύρα 3 πίσω στη θύρα 1.
2. Οι κύριες λειτουργίες του κυκλοφορητή
Κατανομή και συγχώνευση σήματος: διανομή σημάτων εισόδου σε διαφορετικές θύρες εξόδου σε σταθερή κατεύθυνση ή συγχώνευση σημάτων από πολλές θύρες σε μία θύρα.
Απομόνωση μετάδοσης και λήψης: χρησιμοποιείται ως σύστημα διπλής όψης για την επίτευξη απομόνωσης σημάτων εκπομπής και λήψης σε μία μόνο κεραία.
3. Χαρακτηριστικά κυκλοφορητών
Μη αμοιβαιότητα: τα σήματα μπορούν να μεταδοθούν μόνο προς μία κατεύθυνση, αποφεύγοντας την αντίστροφη παρεμβολή.
Χαμηλή απώλεια εισαγωγής: χαμηλή απώλεια ισχύος κατά τη μετάδοση σήματος, ιδιαίτερα κατάλληλη για εφαρμογές υψηλής συχνότητας.
Υποστήριξη ευρείας ζώνης: μπορεί να καλύψει ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων από MHz έως GHz.
4. Τυπικές εφαρμογές κυκλοφορητών
Σύστημα ραντάρ: απομονώνει τον πομπό από τον δέκτη για να αποτρέψει τα σήματα μετάδοσης υψηλής ισχύος να βλάψουν τη συσκευή λήψης.
Σύστημα επικοινωνίας: χρησιμοποιείται για διανομή σήματος και μεταγωγή συστοιχιών πολλαπλών κεραιών.
Σύστημα κεραίας: υποστηρίζει την απομόνωση των μεταδιδόμενων και λαμβανόμενων σημάτων για τη βελτίωση της σταθερότητας του συστήματος.
II. Isolator: φράγμα προστασίας σήματος
1. Τι είναι ο απομονωτής;
Οι απομονωτές είναι μια ειδική μορφή κυκλοφορητών, συνήθως με μόνο δύο θύρες. Η κύρια λειτουργία του είναι να καταστέλλει την ανάκλαση του σήματος και την αντίστροφη ροή, προστατεύοντας τον ευαίσθητο εξοπλισμό από παρεμβολές.
2. Κύριες λειτουργίες των απομονωτών
Απομόνωση σήματος: αποτρέψτε τα ανακλώμενα σήματα να ρέουν πίσω στις μπροστινές συσκευές (όπως πομποί ή ενισχυτές ισχύος) για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση ή η υποβάθμιση της απόδοσης του εξοπλισμού.
Προστασία συστήματος: σε πολύπλοκα κυκλώματα, οι απομονωτές μπορούν να αποτρέψουν την αμοιβαία παρεμβολή μεταξύ γειτονικών μονάδων και να βελτιώσουν την αξιοπιστία του συστήματος.
3. Χαρακτηριστικά των απομονωτών
Μονοκατευθυντική μετάδοση: το σήμα μπορεί να μεταδοθεί μόνο από το άκρο εισόδου στο άκρο εξόδου και το αντίστροφο σήμα καταστέλλεται ή απορροφάται.
Υψηλή απομόνωση: παρέχει εξαιρετικά υψηλή επίδραση καταστολής στα ανακλώμενα σήματα, συνήθως έως 20dB ή περισσότερο.
Χαμηλή απώλεια εισαγωγής: διασφαλίζει ότι η απώλεια ισχύος κατά τη διάρκεια της κανονικής μετάδοσης σήματος είναι όσο το δυνατόν χαμηλότερη.
4. Τυπικές εφαρμογές απομονωτών
Προστασία ενισχυτή ραδιοσυχνοτήτων: αποτρέψτε τα ανακλώμενα σήματα από το να προκαλέσουν ασταθή λειτουργία ή ακόμα και ζημιά στον ενισχυτή.
Σύστημα ασύρματης επικοινωνίας: απομονώστε τη μονάδα RF στο σύστημα κεραίας του σταθμού βάσης.
Εξοπλισμός δοκιμής: εξαλείψτε τα ανακλώμενα σήματα στο όργανο μέτρησης για τη βελτίωση της ακρίβειας της δοκιμής.
III. Πώς να επιλέξετε τη σωστή συσκευή;
Κατά το σχεδιασμό κυκλωμάτων ραδιοσυχνοτήτων ή μικροκυμάτων, η επιλογή του κυκλοφορητή ή του απομονωτή πρέπει να βασίζεται σε συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής:
Εάν χρειάζεται να διανείμετε ή να συγχωνεύσετε σήματα μεταξύ πολλών θυρών, προτιμώνται οι κυκλοφορητές.
Εάν ο κύριος σκοπός είναι η προστασία της συσκευής ή η μείωση των παρεμβολών από ανακλώμενα σήματα, οι απομονωτές είναι καλύτερη επιλογή.
Επιπλέον, το εύρος συχνοτήτων, η απώλεια εισαγωγής, η απομόνωση και οι απαιτήσεις μεγέθους της συσκευής πρέπει να ληφθούν πλήρως υπόψη για να διασφαλιστεί ότι πληρούνται οι δείκτες απόδοσης του συγκεκριμένου συστήματος.
IV. Μελλοντικές τάσεις ανάπτυξης
Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας ασύρματων επικοινωνιών, η ζήτηση για σμίκρυνση και υψηλή απόδοση συσκευών RF και μικροκυμάτων συνεχίζει να αυξάνεται. Οι κυκλοφορητές και οι απομονωτές αναπτύσσονται επίσης σταδιακά προς τις ακόλουθες κατευθύνσεις:
Υποστήριξη υψηλότερης συχνότητας: υποστήριξη ζωνών κυμάτων χιλιοστών (όπως ραντάρ κυμάτων 5G και χιλιοστών).
Ενσωματωμένη σχεδίαση: ενσωματωμένη με άλλες συσκευές ραδιοσυχνοτήτων (όπως φίλτρα και διαιρέτες ισχύος) για βελτιστοποίηση της απόδοσης του συστήματος.
Χαμηλό κόστος και σμίκρυνση: χρησιμοποιήστε νέα υλικά και διαδικασίες κατασκευής για να μειώσετε το κόστος και να προσαρμοστείτε στις απαιτήσεις τερματικού εξοπλισμού.
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-20-2024
