RFサーキュレータのコア機能と多分野にわたる応用

RFサーキュレータは、3つ以上のポートを備え、RF信号を一方向に送信できる受動デバイスです。主な機能は信号の流れ方向を制御することで、あるポートから入力された信号は、指定された次のポートからのみ出力され、他のポートに戻ったり送信されたりしないようにします。この特性により、サーキュレータは様々なRFおよびマイクロ波システムで広く使用されています。

RFサーキュレータの主な用途：

デュプレクサー機能:

応用シナリオ: レーダー システムまたは無線通信システムでは、送信機と受信機は通常、共通のアンテナを共有します。
実装方法：送信機をサーキュレータのポート1に、アンテナをポート2に、受信機をポート3に接続します。これにより、送信信号はポート1からポート2（アンテナ）に送信され、受信信号はポート2からポート3（受信機）に送信され、送信と受信の分離が実現され、相互干渉が回避されます。

アイソレータ機能:

適用シナリオ: パワーアンプなどの RF システムの主要コンポーネントを反射信号による損傷から保護するために使用されます。
実装：送信機をサーキュレータのポート1に、アンテナをポート2に、整合負荷をポート3に接続します。通常、信号はポート1からポート2（アンテナ）に伝送されます。アンテナ端にインピーダンス不整合があり、信号が反射した場合、反射信号はポート2からポート3の整合負荷に伝送され、吸収されるため、送信機は反射信号の影響から保護されます。

反射増幅器:

応用シナリオ: 一部のマイクロ波システムでは、特定の機能を実現するために信号をソースに反射させる必要があります。
実装: サーキュレータの方向性伝送特性を使用して、入力信号は特定のポートに送られ、処理または増幅された後、サーキュレータを介してソースに反射され、信号のリサイクルが実現されます。

アンテナアレイへの応用:

適用シナリオ: アクティブ電子走査アンテナ (AESA) アレイでは、複数のアンテナ ユニットの信号を効果的に管理する必要があります。
実装: サーキュレータは各アンテナ ユニットに使用され、送信信号と受信信号の効率的な分離を確保し、アンテナ アレイのパフォーマンスと信頼性を向上させます。

実験室でのテストと測定:

適用シナリオ: RF テスト環境では、敏感な機器は反射信号の影響から保護されます。
実装: 信号源とテスト対象デバイスの間にサーキュレータを挿入して、一方向の信号伝送を確保し、反射信号が信号源を損傷したり、測定結果に影響を与えたりするのを防ぎます。

RFサーキュレータの利点：

高い分離性: 異なるポート間の信号を効果的に分離し、干渉を低減します。

低挿入損失: 信号伝送の効率と品質を確保します。

広い帯域幅: さまざまなアプリケーション要件を満たすために、さまざまな周波数範囲に適用できます。

無線通信技術の急速な発展に伴い、RFサーキュレータは現代の通信システムにおいてますます重要な役割を果たしています。双方向通信、信号分離、アンテナシステムへの応用により、システムの性能と信頼性は大幅に向上しています。今後、技術のさらなる進歩に伴い、RFサーキュレータの応用分野と機能はより広範かつ多様化していくでしょう。