ในวงจร RF และไมโครเวฟ ตัวหมุนเวียนและตัวแยกเป็นอุปกรณ์สำคัญสองชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีฟังก์ชันและการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ การทำความเข้าใจคุณลักษณะ ฟังก์ชัน และสถานการณ์การใช้งานจะช่วยให้วิศวกรเลือกโซลูชันที่เหมาะสมในการออกแบบจริงได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ
1. Circulator: ผู้จัดการทิศทางของสัญญาณ
1. เครื่องหมุนเวียนคืออะไร?
เครื่องหมุนเวียนเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ซึ่งกันและกันซึ่งโดยปกติจะใช้วัสดุเฟอร์ไรต์และสนามแม่เหล็กภายนอกเพื่อให้เกิดการส่งสัญญาณในทิศทางเดียว โดยปกติจะมีสามพอร์ต และสามารถส่งสัญญาณระหว่างพอร์ตในทิศทางที่คงที่เท่านั้น ตัวอย่างเช่น จากพอร์ต 1 ไปยังพอร์ต 2 จากพอร์ต 2 ไปยังพอร์ต 3 และจากพอร์ต 3 กลับไปยังพอร์ต 1
2. หน้าที่หลักของเครื่องหมุนเวียน
การกระจายและการรวมสัญญาณ: กระจายสัญญาณอินพุตไปยังพอร์ตเอาต์พุตต่างๆ ในทิศทางที่คงที่ หรือรวมสัญญาณจากหลายพอร์ตเป็นพอร์ตเดียว
การแยกการส่งและรับ: ใช้เป็นอุปกรณ์ดูเพล็กซ์เพื่อให้เกิดการแยกสัญญาณส่งและรับสัญญาณในเสาอากาศเดียว
3. ลักษณะของเครื่องหมุนเวียน
ไม่ต่างตอบแทน: สัญญาณสามารถส่งไปในทิศทางเดียวเท่านั้น หลีกเลี่ยงการรบกวนย้อนกลับ
การสูญเสียการแทรกต่ำ: การสูญเสียพลังงานต่ำระหว่างการส่งสัญญาณ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความถี่สูง
รองรับย่านความถี่กว้าง: สามารถครอบคลุมช่วงความถี่กว้างตั้งแต่ MHz ถึง GHz
4. การใช้งานทั่วไปของเครื่องหมุนเวียน
ระบบเรดาร์: แยกเครื่องส่งสัญญาณออกจากเครื่องรับเพื่อป้องกันสัญญาณการส่งสัญญาณกำลังสูงไม่ให้อุปกรณ์รับสัญญาณเสียหาย
ระบบการสื่อสาร: ใช้สำหรับการกระจายสัญญาณและการสลับอาร์เรย์เสาอากาศหลายตัว
ระบบเสาอากาศ: รองรับการแยกสัญญาณที่ส่งและรับเพื่อปรับปรุงความเสถียรของระบบ
ครั้งที่สอง ตัวแยก: สิ่งกีดขวางการป้องกันสัญญาณ
1. ไอโซเลเตอร์คืออะไร?
ตัวแยกวงจรเป็นรูปแบบพิเศษของการหมุนเวียน ซึ่งโดยปกติจะมีเพียงสองพอร์ตเท่านั้น หน้าที่หลักคือการระงับการสะท้อนของสัญญาณและการไหลย้อนกลับ ปกป้องอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนจากการรบกวน
2. หน้าที่หลักของตัวแยก
การแยกสัญญาณ: ป้องกันไม่ให้สัญญาณที่สะท้อนไหลกลับไปยังอุปกรณ์ส่วนหน้า (เช่น เครื่องส่งหรือเครื่องขยายกำลัง) เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ลดลง
การป้องกันระบบ: ในวงจรที่ซับซ้อน ตัวแยกสามารถป้องกันการรบกวนซึ่งกันและกันระหว่างโมดูลที่อยู่ติดกัน และปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ
3. ลักษณะของตัวแยก
การส่งสัญญาณแบบทิศทางเดียว: สัญญาณสามารถส่งจากปลายอินพุตไปยังปลายเอาต์พุตเท่านั้น และสัญญาณย้อนกลับจะถูกระงับหรือดูดซับ
การแยกสัญญาณสูง: ให้ผลการปราบปรามที่สูงมากต่อสัญญาณสะท้อน โดยปกติจะสูงถึง 20dB หรือมากกว่า
การสูญเสียการแทรกต่ำ: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งสัญญาณปกติจะต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
4. การใช้งานทั่วไปของตัวแยกสาย
การป้องกันเครื่องขยายสัญญาณ RF: ป้องกันสัญญาณที่สะท้อนจากการทำงานที่ไม่เสถียรหรือแม้กระทั่งความเสียหายต่อเครื่องขยายเสียง
ระบบสื่อสารไร้สาย: แยกโมดูล RF ออกจากระบบเสาอากาศของสถานีฐาน
อุปกรณ์ทดสอบ: กำจัดสัญญาณที่สะท้อนในเครื่องมือวัดเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการทดสอบ
ที่สาม วิธีการเลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสม?
เมื่อออกแบบวงจร RF หรือไมโครเวฟ การเลือกระบบหมุนเวียนหรือตัวแยกควรขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ:
หากคุณต้องการกระจายหรือรวมสัญญาณระหว่างหลายพอร์ต ควรใช้ระบบหมุนเวียนสัญญาณ
หากจุดประสงค์หลักคือเพื่อปกป้องอุปกรณ์หรือลดการรบกวนจากสัญญาณที่สะท้อน ตัวแยกสัญญาณก็เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
นอกจากนี้ ช่วงความถี่ การสูญเสียการแทรก การแยก และข้อกำหนดขนาดของอุปกรณ์จะต้องได้รับการพิจารณาอย่างครอบคลุมเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบเฉพาะ
IV. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย ความต้องการการย่อขนาดและประสิทธิภาพสูงของอุปกรณ์ RF และไมโครเวฟยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตัวหมุนเวียนและตัวแยกกำลังค่อยๆ พัฒนาไปในทิศทางต่อไปนี้:
การรองรับความถี่ที่สูงขึ้น: รองรับคลื่นความถี่ระดับมิลลิเมตร (เช่น 5G และเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร)
การออกแบบบูรณาการ: บูรณาการกับอุปกรณ์ RF อื่นๆ (เช่น ตัวกรองและตัวแบ่งกำลัง) เพื่อปรับประสิทธิภาพของระบบให้เหมาะสมที่สุด
ต้นทุนต่ำและการย่อขนาด: ใช้วัสดุใหม่และกระบวนการผลิตเพื่อลดต้นทุนและปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของอุปกรณ์ปลายทาง
เวลาโพสต์: 20 พ.ย.-2024
