Peredar dan pengasing: peranti teras dalam litar RF dan gelombang mikro

Dalam litar RF dan gelombang mikro, pengedar dan pengasing ialah dua peranti penting yang digunakan secara meluas kerana fungsi dan aplikasinya yang unik. Memahami ciri, fungsi dan senario aplikasi mereka akan membantu jurutera memilih penyelesaian yang sesuai dalam reka bentuk sebenar, dengan itu meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan sistem.

1. Peredar: Pengurus arah isyarat

1. Apakah itu pengedar?
Peredar ialah peranti bukan salingan yang biasanya menggunakan bahan ferit dan medan magnet luar untuk mencapai penghantaran isyarat satu arah. Ia biasanya mempunyai tiga port, dan isyarat hanya boleh dihantar antara port dalam arah yang tetap. Contohnya, dari port 1 ke port 2, dari port 2 ke port 3, dan dari port 3 kembali ke port 1.
2. Fungsi utama peredaran
Pengedaran dan penggabungan isyarat: mengedarkan isyarat input ke port output yang berbeza dalam arah tetap, atau menggabungkan isyarat daripada berbilang port ke dalam satu port.
Hantar dan terima pengasingan: digunakan sebagai duplekser untuk mencapai pengasingan menghantar dan menerima isyarat dalam satu antena.
3. Ciri-ciri pengedar
Bukan timbal balik: isyarat hanya boleh dihantar dalam satu arah, mengelakkan gangguan songsang.
Kehilangan sisipan rendah: kehilangan kuasa rendah semasa penghantaran isyarat, terutamanya sesuai untuk aplikasi frekuensi tinggi.
Sokongan jalur lebar: boleh meliputi julat frekuensi yang luas dari MHz hingga GHz.
4. Aplikasi biasa pengedar
Sistem radar: mengasingkan pemancar daripada penerima untuk mengelakkan isyarat penghantaran berkuasa tinggi daripada merosakkan peranti penerima.
Sistem komunikasi: digunakan untuk pengedaran isyarat dan pensuisan tatasusunan berbilang antena.
Sistem antena: menyokong pengasingan isyarat yang dihantar dan diterima untuk meningkatkan kestabilan sistem.

II. Pengasing: penghalang perlindungan isyarat

1. Apakah itu pengasing?
Pengasing ialah bentuk pengedar khas, biasanya dengan hanya dua port. Fungsi utamanya adalah untuk menyekat pantulan isyarat dan aliran balik, melindungi peralatan sensitif daripada gangguan.
2. Fungsi utama pengasing
Pengasingan isyarat: menghalang isyarat yang dipantulkan daripada mengalir kembali ke peranti bahagian hadapan (seperti pemancar atau penguat kuasa) untuk mengelakkan kepanasan melampau atau kemerosotan prestasi peralatan.
Perlindungan sistem: dalam litar kompleks, pengasing boleh menghalang gangguan bersama antara modul bersebelahan dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem.
3. Ciri-ciri pengasing
Penghantaran satu arah: isyarat hanya boleh dihantar dari hujung input ke hujung output, dan isyarat terbalik ditindas atau diserap.
Pengasingan tinggi: memberikan kesan penindasan yang sangat tinggi pada isyarat yang dipantulkan, biasanya sehingga 20dB atau lebih.
Kehilangan sisipan rendah: memastikan kehilangan kuasa semasa penghantaran isyarat biasa adalah serendah mungkin.
4. Aplikasi biasa pengasing
Perlindungan penguat RF: menghalang isyarat yang dipantulkan daripada menyebabkan operasi tidak stabil atau malah merosakkan penguat.
Sistem komunikasi tanpa wayar: asingkan modul RF dalam sistem antena stesen pangkalan.
Peralatan ujian: hapuskan isyarat yang dipantulkan dalam alat pengukur untuk meningkatkan ketepatan ujian.

III. Bagaimana untuk memilih peranti yang betul?

Apabila mereka bentuk litar RF atau gelombang mikro, pilihan pengedar atau pengasing hendaklah berdasarkan keperluan aplikasi tertentu:
Jika anda perlu mengedarkan atau menggabungkan isyarat antara berbilang port, pengedar lebih disukai.
Jika tujuan utama adalah untuk melindungi peranti atau mengurangkan gangguan daripada isyarat yang dipantulkan, pengasing adalah pilihan yang lebih baik.
Di samping itu, julat frekuensi, kehilangan sisipan, pengasingan dan keperluan saiz peranti mesti dipertimbangkan secara menyeluruh untuk memastikan penunjuk prestasi sistem tertentu dipenuhi.

IV. Trend Pembangunan Masa Depan

Dengan perkembangan teknologi komunikasi tanpa wayar, permintaan untuk pengecilan dan prestasi tinggi peranti RF dan gelombang mikro terus meningkat. Peredar dan pengasing juga berkembang secara beransur-ansur mengikut arah berikut:
Sokongan frekuensi lebih tinggi: menyokong jalur gelombang milimeter (seperti 5G dan radar gelombang milimeter).
Reka bentuk bersepadu: disepadukan dengan peranti RF lain (seperti penapis dan pembahagi kuasa) untuk mengoptimumkan prestasi sistem.
Kos rendah dan pengecilan: gunakan bahan baharu dan proses pembuatan untuk mengurangkan kos dan menyesuaikan diri dengan keperluan peralatan terminal.