Dalam rangkaian RF dan gelombang mikro, sirkulator dan isolator adalah dua perangkat penting yang banyak digunakan karena fungsi dan aplikasinya yang unik. Memahami karakteristik, fungsi, dan skenario aplikasinya akan membantu para insinyur memilih solusi yang tepat dalam desain sebenarnya, sehingga meningkatkan kinerja dan keandalan sistem.
1. Circulator : Pengarah sinyal
1. Apa itu sirkulasi?
Sirkulator adalah perangkat non-timbal balik yang biasanya menggunakan bahan ferit dan medan magnet eksternal untuk mencapai transmisi sinyal searah. Biasanya memiliki tiga port, dan sinyal hanya dapat ditransmisikan antar port dalam arah yang tetap. Misalnya dari port 1 ke port 2, dari port 2 ke port 3, dan dari port 3 kembali ke port 1.
2. Fungsi utama peredaran darah
Distribusi dan penggabungan sinyal: mendistribusikan sinyal input ke port output yang berbeda dalam arah yang tetap, atau menggabungkan sinyal dari beberapa port menjadi satu port.
Isolasi transmisi dan penerimaan: digunakan sebagai duplexer untuk mencapai isolasi transmisi dan penerimaan sinyal dalam satu antena.
3. Ciri-ciri peredaran darah
Non-timbal balik: sinyal hanya dapat ditransmisikan dalam satu arah, menghindari interferensi balik.
Kehilangan penyisipan rendah: kehilangan daya rendah selama transmisi sinyal, terutama cocok untuk aplikasi frekuensi tinggi.
Dukungan pita lebar: dapat mencakup rentang frekuensi yang luas dari MHz hingga GHz.
4. Aplikasi khas sirkulator
Sistem radar: mengisolasi pemancar dari penerima untuk mencegah sinyal transmisi berdaya tinggi merusak perangkat penerima.
Sistem komunikasi: digunakan untuk distribusi sinyal dan peralihan susunan multi-antena.
Sistem antena: mendukung isolasi sinyal yang dikirim dan diterima untuk meningkatkan stabilitas sistem.
II. Isolator: penghalang perlindungan sinyal
1. Apa yang dimaksud dengan isolator?
Isolator adalah bentuk sirkulator khusus, biasanya hanya memiliki dua port. Fungsi utamanya adalah untuk menekan pantulan dan aliran balik sinyal, melindungi peralatan sensitif dari gangguan.
2. Fungsi utama isolator
Isolasi sinyal: mencegah sinyal pantulan mengalir kembali ke perangkat front-end (seperti pemancar atau amplifier daya) untuk menghindari panas berlebih atau penurunan kinerja peralatan.
Perlindungan sistem: di sirkuit kompleks, isolator dapat mencegah interferensi timbal balik antara modul yang berdekatan dan meningkatkan keandalan sistem.
3. Karakteristik isolator
Transmisi searah: sinyal hanya dapat ditransmisikan dari ujung masukan ke ujung keluaran, dan sinyal sebaliknya ditekan atau diserap.
Isolasi tinggi: memberikan efek penekanan yang sangat tinggi pada sinyal yang dipantulkan, biasanya hingga 20dB atau lebih.
Kehilangan penyisipan rendah: memastikan kehilangan daya selama transmisi sinyal normal serendah mungkin.
4. Aplikasi isolator yang umum
Perlindungan penguat RF: mencegah sinyal pantulan menyebabkan pengoperasian tidak stabil atau bahkan kerusakan pada penguat.
Sistem komunikasi nirkabel: mengisolasi modul RF di sistem antena stasiun pangkalan.
Peralatan uji: hilangkan sinyal yang dipantulkan pada alat ukur untuk meningkatkan akurasi pengujian.
AKU AKU AKU. Bagaimana cara memilih perangkat yang tepat?
Saat merancang sirkuit RF atau gelombang mikro, pilihan sirkulator atau isolator harus didasarkan pada persyaratan aplikasi spesifik:
Jika Anda perlu mendistribusikan atau menggabungkan sinyal antara beberapa port, sirkulator lebih disukai.
Jika tujuan utamanya adalah untuk melindungi perangkat atau mengurangi interferensi dari sinyal yang dipantulkan, isolator adalah pilihan yang lebih baik.
Selain itu, rentang frekuensi, kerugian penyisipan, isolasi, dan persyaratan ukuran perangkat harus dipertimbangkan secara komprehensif untuk memastikan bahwa indikator kinerja sistem tertentu terpenuhi.
IV. Tren Perkembangan Masa Depan
Dengan berkembangnya teknologi komunikasi nirkabel, permintaan akan miniaturisasi dan perangkat RF dan gelombang mikro berkinerja tinggi terus meningkat. Sirkulator dan isolator juga secara bertahap berkembang ke arah berikut:
Dukungan frekuensi lebih tinggi: mendukung pita gelombang milimeter (seperti 5G dan radar gelombang milimeter).
Desain terintegrasi: terintegrasi dengan perangkat RF lainnya (seperti filter dan pembagi daya) untuk mengoptimalkan kinerja sistem.
Biaya rendah dan miniaturisasi: gunakan material baru dan proses manufaktur untuk mengurangi biaya dan beradaptasi dengan kebutuhan peralatan terminal.
Waktu posting: 20 November 2024
