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

Dalam litar RF dan gelombang mikro, pengalir dan pengasing merupakan dua peranti penting yang digunakan secara meluas kerana fungsi dan aplikasinya yang unik. Memahami ciri, fungsi dan senario aplikasinya akan membantu jurutera memilih penyelesaian yang sesuai dalam reka bentuk sebenar, sekali gus meningkatkan prestasi dan kebolehpercayaan sistem.

1. Pengedar: Pengurus arah isyarat

1. Apakah itu edaran?
Peredar ialah peranti bukan salingan yang biasanya menggunakan bahan ferit dan medan magnet luaran untuk mencapai penghantaran isyarat searah. 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 edaran
Pengagihan dan penggabungan isyarat: mengagihkan isyarat input ke port output yang berbeza dalam arah tetap, atau menggabungkan isyarat daripada berbilang port ke dalam satu port.
Pengasingan hantar dan terima: digunakan sebagai duplekser untuk mencapai pengasingan isyarat hantar dan terima dalam antena tunggal.
3. Ciri-ciri pengedar
Bukan timbal balik: isyarat hanya boleh dihantar dalam satu arah, mengelakkan gangguan terbalik.
Kehilangan sisipan rendah: kehilangan kuasa yang 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 tipikal pengedar
Sistem radar: mengasingkan pemancar daripada penerima untuk mengelakkan isyarat penghantaran berkuasa tinggi daripada merosakkan peranti penerima.
Sistem komunikasi: digunakan untuk pengagihan 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 satu bentuk edaran khas, biasanya hanya mempunyai dua port. Fungsi utamanya adalah untuk menyekat pantulan dan aliran balik isyarat, melindungi peralatan sensitif daripada gangguan.
2. Fungsi utama pengasing
Pengasingan isyarat: menghalang isyarat yang dipantulkan daripada mengalir kembali ke peranti hadapan (seperti pemancar atau penguat kuasa) untuk mengelakkan terlalu panas atau penurunan prestasi peralatan.
Perlindungan sistem: dalam litar kompleks, pengasing boleh menghalang gangguan bersama antara modul bersebelahan dan meningkatkan kebolehpercayaan sistem.
3. Ciri-ciri pengasing
Penghantaran searah: 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 yang rendah: memastikan kehilangan kuasa semasa penghantaran isyarat biasa serendah mungkin.
4. Aplikasi tipikal pengasing
Perlindungan penguat RF: mencegah isyarat yang dipantulkan daripada menyebabkan operasi yang tidak stabil atau kerosakan pada penguat.
Sistem komunikasi tanpa wayar: asingkan modul RF dalam sistem antena stesen pangkalan.
Peralatan ujian: menghapuskan 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 khusus:
Jika anda perlu mengagihkan atau menggabungkan isyarat antara berbilang port, pengedar adalah lebih diutamakan.
Jika tujuan utamanya 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 komprehensif bagi 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 secara beransur-ansur berkembang dalam arah berikut:
Sokongan frekuensi yang 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 saiz: gunakan bahan baharu dan proses pembuatan untuk mengurangkan kos dan menyesuaikan diri dengan keperluan peralatan terminal.