Dispositivo passivo per circolatore RF
1. La funzione del dispositivo circolare RF
Il dispositivo di circolazione RF è un dispositivo a tre porte con caratteristiche di trasmissione unidirezionale, il che significa che il dispositivo è conduttivo da 1 a 2, da 2 a 3 e da 3 a 1, mentre il segnale è isolato da 2 a 1, da 3 a 2 e da 1 a 3. Modificando la direzione del campo di polarizzazione della ferrite è possibile alterare la direzione di conduzione del segnale e un carico di adattamento può essere utilizzato come isolatore a una delle estremità del dispositivo di circolazione RF.
I circolatori RF svolgono un ruolo nella trasmissione direzionale del segnale e nella trasmissione duplex nei sistemi e possono essere utilizzati nei sistemi radar/di comunicazione per isolare i segnali di ricezione/trasmissione. Trasmissione e ricezione possono condividere la stessa antenna.
Gli isolatori RF svolgono un ruolo importante nell'isolamento tra gli stadi, nell'adattamento di impedenza, nella trasmissione dei segnali di potenza e nella protezione del sistema di sintesi di potenza front-end. Utilizzando un carico di potenza per contrastare il segnale di potenza inverso causato da un disadattamento di impedenza o da un possibile guasto nello stadio successivo, si protegge il sistema di sintesi di potenza front-end, che rappresenta un componente fondamentale nei sistemi di comunicazione.
2. La struttura del circolatore RF
Il principio di funzionamento di un dispositivo circolatore RF consiste nel polarizzare le proprietà anisotrope dei materiali in ferrite mediante un campo magnetico. Sfruttando l'effetto di rotazione di Faraday del piano di polarizzazione quando le onde elettromagnetiche vengono trasmesse in un materiale in ferrite rotante con un campo magnetico esterno in corrente continua, e attraverso un'opportuna progettazione, il piano di polarizzazione dell'onda elettromagnetica è perpendicolare al contatto resistivo di massa durante la trasmissione in avanti, con conseguente attenuazione minima. Nella trasmissione inversa, il piano di polarizzazione dell'onda elettromagnetica è parallelo al contatto resistivo di massa e viene quasi completamente assorbito. Le strutture a microonde includono quelle a microstriscia, a guida d'onda, a linea a striscia e coassiali, tra cui i circolatori a microstriscia a tre terminali sono i più comunemente utilizzati. I materiali in ferrite vengono utilizzati come mezzo e una struttura a banda di conduzione viene posizionata sopra, con l'aggiunta di un campo magnetico costante, per ottenere le caratteristiche di un circolatore. Se si cambia la direzione del campo magnetico di polarizzazione, cambierà anche la direzione della spira.
La figura seguente mostra la struttura di un dispositivo anulare a montaggio superficiale, costituito da un conduttore centrale (CC), ferrite (FE), piastra magnetica uniforme (PO), magnete (MG), piastra di compensazione della temperatura (TC), coperchio (Lid) e corpo.
3. Forme comuni di circolatore RF
Tra cui il circolatore coassiale (N, SMA), il risonatore ad anello a montaggio superficiale (circolatore SMT), il circolatore a linea a striscia (D, noto anche come circolatore a goccia), il circolatore a guida d'onda (W) e il circolatore a microstriscia (M, noto anche come circolatore a substrato), come mostrato in figura.
4. Indicatori importanti del circolatore RF
1. Intervallo di frequenza
2. Direzione di trasmissione
In senso orario e antiorario, note anche come rotazione del cerchio sinistro e rotazione del cerchio destro.
3. Perdita di inserzione
Descrive l'energia di un segnale trasmesso da un'estremità all'altra e, minore è la perdita di inserzione, meglio è.
4. Isolamento
Maggiore è l'isolamento, meglio è, e un valore assoluto superiore a 20 dB è preferibile.
5. VSWR/Perdita di rendimento
Quanto più il VSWR si avvicina a 1, tanto meglio, e il valore assoluto della perdita di ritorno è maggiore di 18 dB.
6. Tipo di connettore
Generalmente, ci sono N, SMA, BNC, TAB ecc.
7. Potenza (potenza in avanti, potenza in retromarcia, potenza di picco)
8. Temperatura di esercizio
9. Dimensione
La figura seguente mostra le specifiche tecniche di alcuni circolatori RF di RFTYT
| Circolatore coassiale RFTYT da 30 MHz a 18,0 GHz | |||||||||
| Modello | Intervallo di frequenza | BWMassimo. | IL.(dB) | Isolamento(dB) | VSWR | Potenza in avanti (W) | DimensioneLarghezza x Lunghezza x Altezza mm | SMATipo | NTipo |
| TH6466H | 30-40 MHz | 5% | 2.00 | 18.0 | 1.30 | 100 | 60,0*60,0*25,5 | ||
| TH6060E | 40-400 MHz | 50% | 0,80 | 18.0 | 1.30 | 100 | 60,0*60,0*25,5 | ||
| TH5258E | 160-330 MHz | 20% | 0,40 | 20.0 | 1,25 | 500 | 52,0*57,5*22,0 | ||
| TH4550X | 250-1400 MHz | 40% | 0,30 | 23.0 | 1.20 | 400 | 45,0*50,0*25,0 | ||
| TH4149A | 300-1000 MHz | 50% | 0,40 | 16.0 | 1.40 | 30 | 41,0*49,0*20,0 | / | |
| TH3538X | 300-1850 MHz | 30% | 0,30 | 23.0 | 1.20 | 300 | 35,0*38,0*15,0 | ||
| TH3033X | 700-3000 MHz | 25% | 0,30 | 23.0 | 1.20 | 300 | 32,0*32,0*15,0 | / | |
| TH3232X | 700-3000 MHz | 25% | 0,30 | 23.0 | 1.20 | 300 | 30,0*33,0*15,0 | / | |
| TH2528X | 700-5000 MHz | 25% | 0,30 | 23.0 | 1.20 | 200 | 25,4*28,5*15,0 | ||
| TH6466K | 950-2000 MHz | Pieno | 0,70 | 17.0 | 1.40 | 150 | 64,0*66,0*26,0 | ||
| TH2025X | 1300-6000 MHz | 20% | 0,25 | 25.0 | 1.15 | 150 | 20,0*25,4*15,0 | / | |
| TH5050A | 1,5-3,0 GHz | Pieno | 0,70 | 18.0 | 1.30 | 150 | 50,8*49,5*19,0 | ||
| TH4040A | 1,7-3,5 GHz | Pieno | 0,70 | 17.0 | 1.35 | 150 | 40,0*40,0*20,0 | ||
| TH3234A | 2,0-4,0 GHz | Pieno | 0,40 | 18.0 | 1.30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3234B | 2,0-4,0 GHz | Pieno | 0,40 | 18.0 | 1.30 | 150 | 32,0*34,0*21,0 | ||
| TH3030B | 2,0-6,0 GHz | Pieno | 0,85 | 12.0 | 1,50 | 50 | 30,5*30,5*15,0 | / | |
| TH2528C | 3,0-6,0 GHz | Pieno | 0,50 | 20.0 | 1,25 | 150 | 25,4*28,0*14,0 | ||
| TH2123B | 4,0-8,0 GHz | Pieno | 0,60 | 18.0 | 1.30 | 60 | 21,0*22,5*15,0 | ||
| TH1620B | 6,0-18,0 GHz | Pieno | 1,50 | 9.5 | 2.00 | 30 | 16,0*21,5*14,0 | / | |
| TH1319C | 6,0-12,0 GHz | Pieno | 0,60 | 15.0 | 1,45 | 30 | 13.0*19.0*12.7 | / | |
