Circulators na vitenganishi: vifaa vya msingi katika mizunguko ya RF na microwave

Katika mizunguko ya RF na microwave, vizungurushi na vitenganishi ni vifaa viwili muhimu ambavyo vinatumika sana kwa sababu ya kazi na matumizi yao ya kipekee. Kuelewa sifa zao, kazi na matukio ya maombi itasaidia wahandisi kuchagua ufumbuzi unaofaa katika miundo halisi, na hivyo kuboresha utendaji wa mfumo na kuegemea.

1. Mzunguko: Meneja wa mwelekeo wa ishara

1. Mzunguko ni nini?
Mzunguko ni kifaa kisicho na usawa ambacho kawaida hutumia nyenzo za ferrite na uwanja wa sumaku wa nje ili kufikia upitishaji wa ishara moja kwa moja. Kawaida ina bandari tatu, na mawimbi yanaweza tu kupitishwa kati ya bandari katika mwelekeo maalum. Kwa mfano, kutoka lango la 1 hadi la 2, kutoka lango 2 hadi la 3, na kutoka lango 3 hadi lango 1.
2. Kazi kuu za mzunguko
Usambazaji na uunganisho wa mawimbi: sambaza mawimbi ya pembejeo kwa milango tofauti ya pato katika mwelekeo maalum, au unganisha mawimbi kutoka kwa milango mingi hadi mlango mmoja.
Kusambaza na kupokea kutengwa: kutumika kama duplexer kufikia kutengwa kwa kupitisha na kupokea ishara katika antena moja.
3. Tabia za circulators
Kutokuwa na usawa: ishara zinaweza kusambazwa kwa mwelekeo mmoja tu, kuepuka kuingiliwa kinyume.
Hasara ya chini ya uwekaji: upotezaji wa nguvu kidogo wakati wa upitishaji wa mawimbi, hasa yanafaa kwa programu za masafa ya juu.
Usaidizi wa Wideband: inaweza kufunika masafa mapana kutoka MHz hadi GHz.
4. Maombi ya kawaida ya wasambazaji
Mfumo wa rada: hutenga kisambaza data kutoka kwa kipokezi ili kuzuia mawimbi ya upokezaji wa nguvu ya juu kutokana na kuharibu kifaa kinachopokea.
Mfumo wa mawasiliano: hutumika kwa usambazaji wa ishara na ubadilishaji wa safu za antena nyingi.
Mfumo wa antenna: inasaidia kutengwa kwa ishara zinazopitishwa na kupokea ili kuboresha utulivu wa mfumo.

II. Kitenganishi: kizuizi cha ulinzi wa ishara

1. Kitenganishi ni nini?
Isolators ni aina maalum ya circulators, kwa kawaida na bandari mbili tu. Kazi yake kuu ni kukandamiza kutafakari kwa ishara na kurudi nyuma, kulinda vifaa nyeti kutokana na kuingiliwa.
2. Kazi kuu za watenganishaji
Kutenganisha mawimbi: zuia mawimbi yaliyoakisiwa kurudi nyuma hadi kwenye vifaa vya mbele (kama vile visambazaji umeme au vikuza nguvu) ili kuepuka joto kupita kiasi au uharibifu wa utendaji wa kifaa.
Ulinzi wa mfumo: katika mizunguko tata, vitenganishi vinaweza kuzuia kuingiliwa kati ya moduli zilizo karibu na kuboresha kuegemea kwa mfumo.
3. Tabia za watenganishaji
Usambazaji wa unidirectional: ishara inaweza tu kupitishwa kutoka mwisho wa pembejeo hadi mwisho wa pato, na ishara ya nyuma inakandamizwa au kufyonzwa.
Kutengwa kwa juu: hutoa athari ya juu sana ya ukandamizaji kwenye mawimbi yaliyoakisiwa, kwa kawaida hadi 20dB au zaidi.
Hasara ya chini ya uwekaji: huhakikisha kwamba upotevu wa nguvu wakati wa upitishaji wa mawimbi ya kawaida ni mdogo iwezekanavyo.
4. Maombi ya kawaida ya watenganishaji
Ulinzi wa amplifier ya RF: zuia mawimbi yaliyoakisiwa kutokana na kusababisha uendeshaji usio imara au hata uharibifu wa amplifier.
Mfumo wa mawasiliano usio na waya: tenga moduli ya RF katika mfumo wa antenna ya kituo cha msingi.
Vifaa vya majaribio: ondoa ishara zilizoonyeshwa kwenye chombo cha kupimia ili kuboresha usahihi wa mtihani.

III. Jinsi ya kuchagua kifaa sahihi?

Wakati wa kubuni mizunguko ya RF au microwave, chaguo la kizunguko au kitenganishi kinapaswa kutegemea mahitaji maalum ya programu:
Iwapo unahitaji kusambaza au kuunganisha mawimbi kati ya bandari nyingi, vipeperushi vinapendekezwa.
Ikiwa lengo kuu ni kulinda kifaa au kupunguza kuingiliwa kutoka kwa mawimbi yaliyoakisiwa, vitenganishi ni chaguo bora zaidi.
Kwa kuongeza, masafa ya masafa, upotevu wa uwekaji, mahitaji ya kutengwa na saizi ya kifaa lazima yazingatiwe kwa kina ili kuhakikisha kuwa viashiria vya utendaji vya mfumo mahususi vinatimizwa.

IV. Mwelekeo wa Maendeleo ya Baadaye

Pamoja na maendeleo ya teknolojia ya mawasiliano ya wireless, mahitaji ya miniaturization na utendaji wa juu wa vifaa vya RF na microwave inaendelea kuongezeka. Mizunguko na vitenganishi pia vinakua polepole katika mwelekeo ufuatao:
Usaidizi wa mawimbi ya juu: inasaidia bendi za mawimbi ya milimita (kama vile 5G na rada ya mawimbi ya milimita).
Muundo jumuishi: umeunganishwa na vifaa vingine vya RF (kama vile vichujio na vigawanya umeme) ili kuboresha utendaji wa mfumo.
Gharama ya chini na miniaturization: tumia nyenzo mpya na michakato ya utengenezaji ili kupunguza gharama na kukabiliana na mahitaji ya vifaa vya mwisho.


Muda wa kutuma: Nov-20-2024