แคตตาล็อกในวงจร RF และไมโครเวฟ ตัวหมุนเวียนและตัวแยกสัญญาณเป็นอุปกรณ์สำคัญสองชนิดที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีหน้าที่และการใช้งานเฉพาะตัว การทำความเข้าใจลักษณะ หน้าที่ และสถานการณ์การใช้งานของอุปกรณ์เหล่านี้จะช่วยให้วิศวกรเลือกโซลูชันที่เหมาะสมในการออกแบบจริงได้ จึงช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบได้
1. Circulator: ผู้จัดการทิศทางของสัญญาณ
1.เครื่องหมุนเวียนคืออะไร?
อุปกรณ์หมุนเวียนคืออุปกรณ์ที่ไม่กลับด้านซึ่งโดยปกติจะใช้สารเฟอร์ไรต์และสนามแม่เหล็กภายนอกเพื่อส่งสัญญาณแบบทิศทางเดียว โดยทั่วไปจะมีพอร์ต 3 พอร์ต และสัญญาณสามารถส่งได้ระหว่างพอร์ตในทิศทางที่แน่นอนเท่านั้น ตัวอย่างเช่น จากพอร์ต 1 ไปยังพอร์ต 2 จากพอร์ต 2 ไปยังพอร์ต 3 และจากพอร์ต 3 กลับไปยังพอร์ต 1
2.หน้าที่หลักของเครื่องหมุนเวียน
การกระจายและการรวมสัญญาณ: กระจายสัญญาณอินพุตไปยังพอร์ตเอาต์พุตต่างๆ ในทิศทางคงที่หรือรวมสัญญาณจากพอร์ตหลายพอร์ตเข้าเป็นพอร์ตเดียว
การแยกส่งและรับ: ใช้เป็นตัวดูเพล็กเซอร์เพื่อแยกสัญญาณส่งและรับในเสาอากาศเดียว
3. คุณลักษณะของเครื่องหมุนเวียน
การไม่ตอบสนองซึ่งกันและกัน: สัญญาณสามารถส่งได้เพียงทิศทางเดียวเท่านั้น ซึ่งหลีกเลี่ยงการรบกวนแบบย้อนกลับ
การสูญเสียการแทรกต่ำ: การสูญเสียพลังงานต่ำในระหว่างการส่งสัญญาณ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับการใช้งานความถี่สูง
รองรับแบนด์กว้าง: สามารถครอบคลุมช่วงความถี่ที่กว้างตั้งแต่ MHz ถึง GHz
4. การใช้งานทั่วไปของเครื่องหมุนเวียน
ระบบเรดาร์: แยกเครื่องส่งออกจากเครื่องรับเพื่อป้องกันสัญญาณการส่งที่มีกำลังสูงไม่ให้สร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์รับ
ระบบการสื่อสาร : ใช้ในการกระจายสัญญาณและการสลับสัญญาณของเสาอากาศหลายตัว
ระบบเสาอากาศ: รองรับการแยกสัญญาณที่ส่งและรับเพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของระบบ
II. Isolator: ตัวกั้นป้องกันสัญญาณ
1. ไอโซเลเตอร์คืออะไร?
ตัวแยกสัญญาณเป็นอุปกรณ์หมุนเวียนชนิดพิเศษ โดยปกติจะมีเพียงสองพอร์ต หน้าที่หลักคือระงับการสะท้อนสัญญาณและการไหลย้อนกลับ ช่วยปกป้องอุปกรณ์ที่อ่อนไหวจากการรบกวน
2. หน้าที่หลักของไอโซเลเตอร์
การแยกสัญญาณ: ป้องกันไม่ให้สัญญาณสะท้อนไหลกลับไปยังอุปกรณ์ด้านหน้า (เช่น เครื่องส่งสัญญาณหรือเครื่องขยายสัญญาณ) เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปหรือประสิทธิภาพลดลงของอุปกรณ์
การป้องกันระบบ: ในวงจรที่ซับซ้อน ตัวแยกสามารถป้องกันการรบกวนกันระหว่างโมดูลที่อยู่ติดกันและปรับปรุงความน่าเชื่อถือของระบบ
3. คุณสมบัติของตัวแยกสัญญาณ
การส่งสัญญาณแบบทิศทางเดียว: สัญญาณสามารถส่งได้เฉพาะจากฝั่งอินพุตไปยังฝั่งเอาต์พุตเท่านั้น และสัญญาณย้อนกลับจะถูกระงับหรือดูดซับ
การแยกสัญญาณสูง: ให้ผลการระงับสัญญาณที่สะท้อนได้สูงมาก โดยปกติจะสูงถึง 20dB หรือมากกว่า
การสูญเสียการแทรกต่ำ: ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการสูญเสียพลังงานในระหว่างการส่งสัญญาณปกติจะต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
4. การใช้งานทั่วไปของตัวแยก
การป้องกันเครื่องขยายสัญญาณ RF: ป้องกันไม่ให้สัญญาณสะท้อนทำให้เกิดการทำงานไม่เสถียรหรือแม้แต่ทำให้เครื่องขยายสัญญาณเสียหาย
ระบบสื่อสารไร้สาย: แยกโมดูล RF ในระบบเสาอากาศสถานีฐาน
อุปกรณ์ทดสอบ: กำจัดสัญญาณสะท้อนในเครื่องมือวัดเพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการทดสอบ
III. เลือกอุปกรณ์อย่างไรให้เหมาะสม?
เมื่อออกแบบวงจร RF หรือไมโครเวฟ การเลือกวงจรหมุนเวียนหรือวงจรแยกควรขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะ:
หากคุณต้องการกระจายหรือรวมสัญญาณระหว่างพอร์ตหลาย ๆ พอร์ต ควรใช้พอร์ตหมุนเวียน
หากจุดประสงค์หลักคือการปกป้องอุปกรณ์หรือลดสัญญาณรบกวนจากสัญญาณสะท้อน ไอโซเลเตอร์จะเป็นตัวเลือกที่ดีกว่า
นอกจากนี้ จะต้องพิจารณาช่วงความถี่ การสูญเสียการแทรก การแยก และข้อกำหนดขนาดของอุปกรณ์อย่างครอบคลุมเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพของระบบเฉพาะนั้น
IV. แนวโน้มการพัฒนาในอนาคต
ด้วยการพัฒนาของเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย ความต้องการอุปกรณ์ RF และไมโครเวฟที่เล็กลงและมีประสิทธิภาพสูงจึงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นอกจากนี้ อุปกรณ์หมุนเวียนและไอโซเลเตอร์ยังค่อยๆ พัฒนาไปในทิศทางต่อไปนี้:
รองรับความถี่ที่สูงขึ้น: รองรับแบนด์คลื่นมิลลิเมตร (เช่น 5G และเรดาร์คลื่นมิลลิเมตร)
การออกแบบแบบบูรณาการ: บูรณาการกับอุปกรณ์ RF อื่นๆ (เช่น ตัวกรองและตัวแบ่งกำลังไฟฟ้า) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของระบบ
ต้นทุนต่ำและขนาดเล็ก: ใช้วัสดุและกระบวนการผลิตใหม่เพื่อลดต้นทุนและปรับให้เข้ากับข้อกำหนดของอุปกรณ์ปลายทาง
เวลาโพสต์: 20 พ.ย. 2567
