แคตตาล็อกในวงจร RF และไมโครเวฟ อุปกรณ์หมุนเวียนและไอโซเลเตอร์เป็นอุปกรณ์สำคัญสองชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากฟังก์ชันและการใช้งานเฉพาะตัว การทำความเข้าใจคุณลักษณะ ฟังก์ชัน และสถานการณ์การใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้จะช่วยให้วิศวกรเลือกโซลูชันที่เหมาะสมในการออกแบบจริง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ
1. Circulator: ผู้จัดการทิศทางของสัญญาณ
1. เครื่องหมุนเวียนคืออะไร?
วงจรหมุนเวียน (circulator) คืออุปกรณ์ที่ไม่เป็นส่วนกลับ ซึ่งโดยปกติจะใช้วัสดุเฟอร์ไรต์และสนามแม่เหล็กภายนอกเพื่อส่งสัญญาณแบบทิศทางเดียว โดยทั่วไปจะมีสามพอร์ต และสัญญาณสามารถส่งระหว่างพอร์ตได้ในทิศทางที่แน่นอนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น จากพอร์ต 1 ไปยังพอร์ต 2 จากพอร์ต 2 ไปยังพอร์ต 3 และจากพอร์ต 3 กลับไปยังพอร์ต 1
2. หน้าที่หลักของเครื่องหมุนเวียน
การกระจายและการรวมสัญญาณ: กระจายสัญญาณอินพุตไปยังพอร์ตเอาต์พุตที่แตกต่างกันในทิศทางคงที่ หรือรวมสัญญาณจากพอร์ตหลายพอร์ตเข้าเป็นพอร์ตเดียว
การแยกการส่งและรับ: ใช้เป็นเครื่องดูเพล็กเซอร์เพื่อแยกสัญญาณการส่งและรับในเสาอากาศตัวเดียว
3. ลักษณะของตัวหมุนเวียน
การไม่ตอบสนอง: สัญญาณสามารถส่งได้เพียงทิศทางเดียวเท่านั้น หลีกเลี่ยงการรบกวนแบบย้อนกลับ
การสูญเสียการแทรกต่ำ: การสูญเสียพลังงานต่ำในระหว่างการส่งสัญญาณ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานความถี่สูง
รองรับแบนด์กว้าง: สามารถครอบคลุมช่วงความถี่กว้างตั้งแต่ MHz ถึง GHz
4. การใช้งานทั่วไปของเครื่องหมุนเวียน
ระบบเรดาร์: แยกเครื่องส่งออกจากเครื่องรับเพื่อป้องกันสัญญาณส่งกำลังสูงไม่ให้สร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์รับ
ระบบการสื่อสาร : ใช้ในการกระจายสัญญาณและสลับสัญญาณของเสาอากาศหลายตัว
ระบบเสาอากาศ: รองรับการแยกสัญญาณที่ส่งและรับเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของระบบ
II. Isolator: ตัวกั้นป้องกันสัญญาณ
1. ไอโซเลเตอร์คืออะไร?
ไอโซเลเตอร์เป็นอุปกรณ์หมุนเวียนชนิดพิเศษ โดยปกติจะมีเพียงสองพอร์ต หน้าที่หลักคือป้องกันการสะท้อนและการไหลย้อนกลับของสัญญาณ ปกป้องอุปกรณ์ที่ไวต่อการรบกวน
2. ฟังก์ชันหลักของตัวแยก
การแยกสัญญาณ: ป้องกันไม่ให้สัญญาณสะท้อนไหลกลับไปยังอุปกรณ์ด้านหน้า (เช่น เครื่องส่งสัญญาณหรือเครื่องขยายสัญญาณ) เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือประสิทธิภาพการทำงานของอุปกรณ์ลดลง
การป้องกันระบบ: ในวงจรที่ซับซ้อน ตัวแยกสามารถป้องกันการรบกวนซึ่งกันและกันระหว่างโมดูลที่อยู่ติดกันและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ
3. ลักษณะของตัวแยก
การส่งสัญญาณแบบทิศทางเดียว: สัญญาณสามารถส่งได้เฉพาะจากฝั่งอินพุตไปยังฝั่งเอาต์พุตเท่านั้น และสัญญาณย้อนกลับจะถูกระงับหรือดูดซับ
การแยกสัญญาณสูง: ให้ผลการระงับสัญญาณที่สะท้อนออกมาในระดับสูงมาก โดยปกติจะสูงถึง 20dB หรือมากกว่า
การสูญเสียการแทรกต่ำ: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสูญเสียพลังงานระหว่างการส่งสัญญาณปกติจะต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
4. การใช้งานทั่วไปของตัวแยก
การป้องกันเครื่องขยายสัญญาณ RF: ป้องกันไม่ให้สัญญาณสะท้อนทำให้เกิดการทำงานที่ไม่เสถียรหรือแม้กระทั่งทำให้เครื่องขยายสัญญาณเสียหาย
ระบบการสื่อสารไร้สาย: แยกโมดูล RF ในระบบเสาอากาศสถานีฐาน
อุปกรณ์ทดสอบ: กำจัดสัญญาณสะท้อนในเครื่องมือวัดเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการทดสอบ
III. เลือกอุปกรณ์อย่างไรให้เหมาะสม?
เมื่อออกแบบวงจร RF หรือไมโครเวฟ การเลือกวงจรหมุนเวียนหรือวงจรแยกควรขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ:
หากคุณจำเป็นต้องกระจายหรือรวมสัญญาณระหว่างพอร์ตหลายพอร์ต ควรใช้เครื่องหมุนเวียน
หากจุดประสงค์หลักคือการปกป้องอุปกรณ์หรือลดสัญญาณรบกวนจากสัญญาณสะท้อน ตัวแยกสัญญาณจะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
นอกจากนี้ จะต้องพิจารณาช่วงความถี่ การสูญเสียการแทรก การแยก และข้อกำหนดขนาดของอุปกรณ์อย่างครอบคลุมเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบเฉพาะนั้น
IV. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย ความต้องการอุปกรณ์ RF และไมโครเวฟที่มีขนาดเล็กลงและประสิทธิภาพสูงจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อุปกรณ์หมุนเวียนและไอโซเลเตอร์ก็กำลังพัฒนาไปในทิศทางต่อไปนี้:
รองรับความถี่ที่สูงขึ้น: รองรับแบนด์คลื่นมิลลิเมตร (เช่น 5G และเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร)
การออกแบบแบบบูรณาการ: บูรณาการกับอุปกรณ์ RF อื่นๆ (เช่น ตัวกรองและตัวแบ่งกำลังไฟฟ้า) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบ
ต้นทุนต่ำและขนาดเล็ก: ใช้วัสดุและกระบวนการผลิตใหม่เพื่อลดต้นทุนและปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของอุปกรณ์ปลายทาง
เวลาโพสต์: 20 พ.ย. 2567
