Pasivna naprava za RF cirkulator
1. Funkcija krožne RF naprave
RF cirkulator je naprava s tremi vrati in enosmernimi prenosnimi karakteristikami, kar pomeni, da je naprava prevodna od 1 do 2, od 2 do 3 in od 3 do 1, medtem ko je signal izoliran od 2 do 1, od 3 do 2 in od 1 do 3. Spreminjanje smeri feritnega polja prednapetosti lahko spremeni smer prevodnosti signala, na enem koncu RF cirkulatorja pa se lahko kot izolator uporabi ustrezna obremenitev.
RF cirkulatorji igrajo vlogo pri usmerjenem prenosu signalov in dupleksnem prenosu v sistemih ter se lahko uporabljajo v radarskih/komunikacijskih sistemih za medsebojno izolacijo sprejemnih/oddajnih signalov. Prenos in sprejem si lahko delita isto anteno.
RF izolatorji igrajo pomembno vlogo pri medstopenjski izolaciji, usklajevanju impedance, prenosu signalov moči in zaščiti sistema za sintezo moči na vhodu v sistemu. Z uporabo obremenitve moči za prenos povratnega signala moči, ki ga povzroči ujemanje ali morebitna napaka neusklajenosti v kasnejši fazi, je sistem za sintezo moči na vhodu zaščiten, kar je pomembna komponenta v komunikacijskih sistemih.
2. Struktura RF cirkulatorja
Načelo delovanja RF cirkulatorja je v tem, da z magnetnim poljem izravna anizotropne lastnosti feritnih materialov. Z izkoriščanjem Faradayevega rotacijskega učinka polarizacijske ravnine, ki se vrti med prenosom elektromagnetnih valov v vrtečem se feritnem materialu z zunanjim enosmernim magnetnim poljem, in z ustrezno zasnovo je polarizacijska ravnina elektromagnetnega vala med prenosom v smeri naprej pravokotna na ozemljeni uporovni vtič, kar ima za posledico minimalno slabljenje. Pri povratnem prenosu je polarizacijska ravnina elektromagnetnega vala vzporedna z ozemljenim uporovnim vtičem in se skoraj v celoti absorbira. Mikrovalovne strukture vključujejo mikrotrakaste, valovodne, trakaste in koaksialne tipe, med katerimi se najpogosteje uporabljajo mikrotrakasti tri-terminalni cirkulatorji. Kot medij se uporabljajo feritni materiali, na vrh pa je nameščena prevodna pasovna struktura z dodanim konstantnim magnetnim poljem, da se dosežejo karakteristike cirkulatorja. Če se smer magnetnega polja izravnave spremeni, se bo spremenila tudi smer zanke.
Naslednja slika prikazuje strukturo površinsko nameščene obročaste naprave, ki jo sestavljajo osrednji prevodnik (CC), ferit (FE), enotna magnetna plošča (PO), magnet (MG), plošča za temperaturno kompenzacijo (TC), pokrov (Lid) in ohišje.
3. Pogoste oblike RF cirkulatorja
Vključno s koaksialnim cirkulatorjem (N, SMA), površinsko nameščenim obročastim resonatorjem (SMT cirkulator), trakastim cirkulatorjem (D, znan tudi kot kapljicni cirkulator), valovodnim cirkulatorjem (W), mikrotrakastim cirkulatorjem (M, znan tudi kot substratni cirkulator), kot je prikazano na sliki.
4. Pomembni kazalniki RF cirkulatorja
1. Frekvenčno območje
2. Smer prenosa
V smeri urinega kazalca in v nasprotni smeri urinega kazalca, znano tudi kot vrtenje levega in desnega obroča.
3. Izguba zaradi vstavljanja
Opisuje energijo signala, ki se prenaša z enega konca na drugega, in manjša kot je vstavljena izguba, tem bolje.
4. Izolacija
Večja kot je izolacija, bolje je, in absolutna vrednost večja od 20 dB je zaželena.
5. VSWR/izguba povratka
Bližje kot je VSWR vrednosti 1, tem bolje, absolutna vrednost povratne izgube pa je večja od 18 dB.
6. Vrsta priključka
Na splošno obstajajo N, SMA, BNC, TAB itd.
7. Moč (naprejšnja moč, vzvratna moč, največja moč)
8. Delovna temperatura
9. Dimenzija
Naslednja slika prikazuje tehnične specifikacije nekaterih RF cirkulatorjev podjetja RFTYT
| RFTYT 30MHz-18.0GHz RF koaksialni cirkulator | |||||||||
| Model | Frekvenčni razpon | Črna berbaMaks. | Illinois.(dB) | Izolacija(dB) | VSWR | Moč naprej (W) | DimenzijaŠxDxVmm | SMAVrsta | SVrsta |
| 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 | 300–1000 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 | 700–3000 MHz | 25 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 300 | 32,0*32,0*15,0 | / | |
| TH3232X | 700–3000 MHz | 25 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 300 | 30,0*33,0*15,0 | / | |
| TH2528X | 700–5000 MHz | 25 % | 0,30 | 23,0 | 1,20 | 200 | 25,4*28,5*15,0 | ||
| TH6466K | 950–2000 MHz | Polno | 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 | Polno | 0,70 | 18,0 | 1,30 | 150 | 50,8*49,5*19,0 | ||
| TH4040A | 1,7–3,5 GHz | Polno | 0,70 | 17,0 | 1,35 | 150 | 40,0*40,0*20,0 | ||
| TH3234A | 2,0–4,0 GHz | Polno | 0,40 | 18,0 | 1,30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3234B | 2,0–4,0 GHz | Polno | 0,40 | 18,0 | 1,30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3030B | 2,0–6,0 GHz | Polno | 0,85 | 12,0 | 1,50 | 50 | 30,5*30,5*15,0 | / | |
| TH2528C | 3,0–6,0 GHz | Polno | 0,50 | 20,0 | 1,25 | 150 | 25,4*28,0*14,0 | ||
| TH2123B | 4,0–8,0 GHz | Polno | 0,60 | 18,0 | 1,30 | 60 | 21,0*22,5*15,0 | ||
| TH1620B | 6,0–18,0 GHz | Polno | 1,50 | 9,5 | 2,00 | 30 | 16,0*21,5*14,0 | / | |
| TH1319C | 6,0–12,0 GHz | Polno | 0,60 | 15,0 | 1,45 | 30 | 13,0*19,0*12,7 | / | |
