循環器とアイソレータ：RFおよびマイクロ波回路のコアデバイス

RFおよびマイクロ波回路では、循環器とアイソレーターは、独自の機能とアプリケーションのために広く使用されている2つの重要なデバイスです。その特性、機能、アプリケーションシナリオを理解することで、エンジニアが実際の設計で適切なソリューションを選択し、システムのパフォーマンスと信頼性が向上します。

1。サーキュレーター：信号の方向マネージャー

1。サーキュレーターとは何ですか？
サーキュレーターは、通常、フェライト材料と外部磁場を使用して信号の一方向の伝達を実現する非再生装置です。通常、3つのポートがあり、信号は固定方向のポート間でのみ送信できます。たとえば、ポート1からポート2、ポート2からポート3まで、ポート3からポート1に戻ります。
2。サーキュレーターの主な機能
信号分布とマージ：入力信号を固定方向に異なる出力ポートに分配するか、複数のポートから信号を1つのポートにマージします。
送信および受信分離：デュプレクサとして使用して、送信の分離を実現し、単一のアンテナで信号を受信します。
3。循環器の特性
非再現：信号は一方向にのみ送信でき、逆干渉を回避できます。
低挿入損失：特に高周波アプリケーションに適した信号伝送中の電力損失が低い。
広帯域のサポート：MHzからGHzまでの広い周波数範囲をカバーできます。
4.循環器の典型的なアプリケーション
レーダーシステム：受信機から送信機を分離して、高出力伝送信号が受信デバイスに損傷を与えないようにします。
通信システム：マルチアンテナアレイの信号分布とスイッチングに使用されます。
アンテナシステム：システムの安定性を改善するために、送信および受信された信号の分離をサポートします。

ii。アイソレータ：信号保護障壁

1。アイソレータとは何ですか？
アイソレーターは、通常2つのポートしかない特別な形式の循環器です。その主な機能は、信号反射と逆流を抑制し、干渉から敏感な機器を保護することです。
2。アイソレータの主な機能
信号分離：反射信号がフロントエンドデバイス（トランスミッターやパワーアンプなど）に戻るのを防ぎ、機器の過熱や性能の低下を避けます。
システム保護：複雑な回路では、アイソレーターは隣接するモジュール間の相互干渉を防ぎ、システムの信頼性を向上させることができます。
3。アイソレータの特性
単方向透過：信号は、入力端から出力端にのみ送信でき、逆信号は抑制または吸収されます。
高い分離：通常、最大20dB以上の反射信号に非常に高い抑制効果を提供します。
低挿入損失：通常の信号伝送中の電力損失が可能な限り低いことを保証します。
4.アイソレータの典型的なアプリケーション
RFアンプ保護：反射信号が不安定な動作やアンプの損傷さえも防ぐことを防ぎます。
ワイヤレス通信システム：ベースステーションアンテナシステムのRFモジュールを隔離します。
テスト機器：テストの精度を向上させるために、測定機器の反射信号を排除します。

iii。適切なデバイスを選択する方法は？

RFまたはマイクロ波回路を設計する場合、サーキュレーターまたはアイソレータの選択は特定のアプリケーション要件に基づいている必要があります。
複数のポート間で信号を配布またはマージする必要がある場合、循環器が推奨されます。
主な目的がデバイスを保護するか、反射信号から干渉を減らすことである場合、アイソレーターがより良い選択です。
さらに、特定のシステムのパフォーマンスインジケーターが満たされていることを確認するために、デバイスの周波数範囲、挿入損失、分離、およびサイズの要件を包括的に考慮する必要があります。

IV。将来の開発動向

ワイヤレス通信技術の開発により、RFおよびマイクロ波デバイスの小型化と高性能の需要が増加し続けています。循環器とアイソレーターも次の方向に徐々に開発されています。
より高い周波数サポート：サポートミリ波バンド（5Gおよびミリメートル波レーダーなど）。
統合設計：システムパフォーマンスを最適化するために、他のRFデバイス（フィルターやパワーディバイダーなど）と統合されています。
低コストと小型化：新しい材料と製造プロセスを使用してコストを削減し、ターミナル機器の要件に適応します。