Urządzenie pasywne do cyrkulatora RF
1. Funkcja urządzenia kołowego RF
Urządzenie cyrkulacyjne RF to urządzenie trójportowe o jednokierunkowych charakterystykach transmisji, co oznacza, że urządzenie przewodzi od 1 do 2, od 2 do 3 i od 3 do 1, podczas gdy sygnał jest izolowany od 2 do 1, od 3 do 2 i od 1 do 3. Zmiana kierunku pola polaryzacji ferrytu może zmienić kierunek przewodzenia sygnału, a odpowiednie obciążenie może być użyte jako izolator na jednym końcu cyrkulatora RF.
Cyrkulatory RF odgrywają rolę w kierunkowej transmisji sygnału i transmisji dupleksowej w systemach i mogą być stosowane w systemach radarowych/komunikacyjnych do izolowania sygnałów odbiorczych i nadawczych od siebie. Nadawanie i odbiór mogą korzystać z tej samej anteny.
Izolatory RF odgrywają ważną rolę w izolacji międzystopniowej, dopasowaniu impedancji, transmisji sygnałów mocy oraz ochronie front-endowego układu syntezy mocy. Wykorzystując obciążenie mocy do wytrzymywania sygnału zwrotnego spowodowanego dopasowaniem lub potencjalnym niedopasowaniem w późniejszym etapie, front-endowy układ syntezy mocy jest chroniony, co jest ważnym elementem systemów komunikacyjnych.
2. Struktura cyrkulatora RF
Zasada działania cyrkulatora RF polega na polaryzacji anizotropowych właściwości materiałów ferrytowych polem magnetycznym. Wykorzystując efekt rotacji Faradaya, płaszczyzna polaryzacji obraca się podczas transmisji fal elektromagnetycznych w obracającym się materiale ferrytowym z zewnętrznym polem magnetycznym prądu stałego, oraz dzięki odpowiedniej konstrukcji, płaszczyzna polaryzacji fali elektromagnetycznej jest prostopadła do uziemionego wtyku rezystancyjnego podczas transmisji w kierunku do przodu, co skutkuje minimalnym tłumieniem. W transmisji w kierunku do tyłu płaszczyzna polaryzacji fali elektromagnetycznej jest równoległa do uziemionego wtyku rezystancyjnego i jest niemal całkowicie absorbowana. Struktury mikrofalowe obejmują mikropaskowe, falowodowe, paskowe i koncentryczne, spośród których najczęściej stosowane są mikropaskowe cyrkulatory trójzaciskowe. Jako medium stosuje się materiały ferrytowe, a na górze umieszcza się strukturę pasma przewodnictwa z dodanym stałym polem magnetycznym, aby uzyskać charakterystykę cyrkulatora. Zmiana kierunku polaryzacji pola magnetycznego powoduje zmianę kierunku pętli.
Na poniższym rysunku przedstawiono strukturę pierścieniowego urządzenia montowanego powierzchniowo, składającego się z przewodnika centralnego (CC), ferrytu (FE), jednolitej płytki magnetycznej (PO), magnesu (MG), płytki kompensującej temperaturę (TC), pokrywy (Lid) i korpusu.
3. Typowe formy cyrkulatorów RF
W tym cyrkulator współosiowy (N, SMA), rezonator pierścieniowy do montażu powierzchniowego (cyrkulator SMT), cyrkulator linii paskowej (D, znany również jako cyrkulator drop-in), cyrkulator falowodowy (W), cyrkulator mikropaskowy (M, znany również jako cyrkulator podłoża), jak pokazano na rysunku.
4. Ważne wskaźniki cyrkulatora RF
1. Zakres częstotliwości
2.Kierunek transmisji
Obrót zgodnie z ruchem wskazówek zegara i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, znany również jako obrót obręczy lewej i prawej.
3. Straty wtrąceniowe
Opisuje energię sygnału przesyłanego z jednego końca na drugi i im mniejsza strata wtrąceniowa, tym lepiej.
4.Izolacja
Im większa izolacja, tym lepiej, przy czym preferowana jest wartość bezwzględna większa niż 20 dB.
5.Współczynnik SWR/Tłumienie odbiciowe
Im współczynnik SWR jest bliższy 1, tym lepiej, a wartość bezwzględna tłumienia odbicia jest większa niż 18 dB.
6.Typ złącza
Generalnie są to złącza N, SMA, BNC, TAB itp.
7. Moc (moc do przodu, moc do tyłu, moc szczytowa)
8. Temperatura pracy
9.Wymiar
Na poniższym rysunku przedstawiono specyfikacje techniczne niektórych cyrkulatorów RF firmy RFTYT
| Cyrkulator koncentryczny RFTYT 30MHz-18,0GHz | |||||||||
| Model | Zakres częstotliwości | BWMaks. | IL.(dB) | Izolacja(dB) | SWR | Siła do przodu (W) | WymiarSzer. x Dł. x Wys. | SMATyp | NTyp |
| TH6466H | 30-40MHz | 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 | 300-1000MHz | 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 | Pełny | 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 | Pełny | 0,70 | 18,0 | 1,30 | 150 | 50,8*49,5*19,0 | ||
| TH4040A | 1,7-3,5 GHz | Pełny | 0,70 | 17,0 | 1,35 | 150 | 40,0*40,0*20,0 | ||
| TH3234A | 2,0-4,0 GHz | Pełny | 0,40 | 18,0 | 1,30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3234B | 2,0-4,0 GHz | Pełny | 0,40 | 18,0 | 1,30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3030B | 2,0-6,0 GHz | Pełny | 0,85 | 12,0 | 1,50 | 50 | 30,5*30,5*15,0 | / | |
| TH2528C | 3,0-6,0 GHz | Pełny | 0,50 | 20,0 | 1,25 | 150 | 25,4*28,0*14,0 | ||
| TH2123B | 4,0-8,0 GHz | Pełny | 0,60 | 18,0 | 1,30 | 60 | 21,0*22,5*15,0 | ||
| TH1620B | 6,0-18,0 GHz | Pełny | 1,50 | 9,5 | 2,00 | 30 | 16,0*21,5*14,0 | / | |
| TH1319C | 6,0-12,0 GHz | Pełny | 0,60 | 15,0 | 1,45 | 30 | 13,0*19,0*12,7 | / | |
