RF 및 마이크로파 회로에서 서큘레이터와 아이솔레이터는 고유한 기능과 응용 분야로 인해 널리 사용되는 두 가지 중요한 장치입니다. 특성, 기능 및 응용 시나리오를 이해하면 엔지니어가 실제 설계에서 적절한 솔루션을 선택하는 데 도움이 되어 시스템 성능과 신뢰성이 향상됩니다.
1. Circulator: 신호의 방향 관리자
1. 서큘레이터란 무엇인가?
서큘레이터는 신호의 단방향 전송을 달성하기 위해 일반적으로 페라이트 재료와 외부 자기장을 사용하는 비가역 장치입니다. 일반적으로 3개의 포트가 있으며 신호는 고정된 방향의 포트 간에만 전송될 수 있습니다. 예를 들어 포트 1에서 포트 2로, 포트 2에서 포트 3으로, 포트 3에서 다시 포트 1로입니다.
2. 서큘레이터의 주요 기능
신호 분배 및 병합: 입력 신호를 고정된 방향으로 다른 출력 포트에 분배하거나 여러 포트의 신호를 하나의 포트로 병합합니다.
송신 및 수신 절연: 단일 안테나에서 송신 및 수신 신호의 절연을 달성하기 위해 듀플렉서로 사용됩니다.
3. 서큘레이터의 특성
비상호성: 신호는 역방향 간섭을 피하면서 한 방향으로만 전송될 수 있습니다.
낮은 삽입 손실: 신호 전송 중 전력 손실이 낮으며 특히 고주파 애플리케이션에 적합합니다.
광대역 지원: MHz에서 GHz까지 넓은 주파수 범위를 포괄할 수 있습니다.
4. 서큘레이터의 일반적인 응용
레이더 시스템: 고전력 전송 신호가 수신 장치를 손상시키는 것을 방지하기 위해 송신기를 수신기에서 격리합니다.
통신 시스템: 다중 안테나 배열의 신호 분배 및 전환에 사용됩니다.
안테나 시스템: 전송 및 수신 신호의 격리를 지원하여 시스템 안정성을 향상시킵니다.
II. 절연체: 신호 보호 장벽
1. 아이솔레이터란 무엇인가요?
아이솔레이터는 일반적으로 두 개의 포트만 있는 특별한 형태의 순환기입니다. 주요 기능은 신호 반사 및 역류를 억제하여 민감한 장비를 간섭으로부터 보호하는 것입니다.
2. 아이솔레이터의 주요 기능
신호 격리: 반사된 신호가 프런트엔드 장치(예: 송신기 또는 전력 증폭기)로 다시 흐르는 것을 방지하여 장비의 과열이나 성능 저하를 방지합니다.
시스템 보호: 복잡한 회로에서 아이솔레이터는 인접한 모듈 간의 상호 간섭을 방지하고 시스템 신뢰성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 아이솔레이터의 특성
단방향 전송: 신호는 입력 끝에서 출력 끝으로만 전송될 수 있으며 역방향 신호는 억제되거나 흡수됩니다.
높은 절연: 반사 신호에 대해 일반적으로 최대 20dB 이상의 매우 높은 억제 효과를 제공합니다.
낮은 삽입 손실: 정상적인 신호 전송 중 전력 손실을 가능한 한 낮게 보장합니다.
4. 절연체의 일반적인 응용
RF 증폭기 보호: 반사된 신호로 인해 불안정한 작동이 발생하거나 심지어 증폭기가 손상되는 것을 방지합니다.
무선 통신 시스템: 기지국 안테나 시스템에서 RF 모듈을 분리합니다.
테스트 장비: 측정 장비에서 반사된 신호를 제거하여 테스트 정확도를 향상시킵니다.
III. 올바른 장치를 선택하는 방법은 무엇입니까?
RF 또는 마이크로파 회로를 설계할 때 서큘레이터 또는 아이솔레이터의 선택은 특정 애플리케이션 요구 사항을 기반으로 해야 합니다.
여러 포트 간에 신호를 분배하거나 병합해야 하는 경우 순환기가 선호됩니다.
주요 목적이 장치를 보호하거나 반사된 신호의 간섭을 줄이는 것이라면 절연체가 더 나은 선택입니다.
또한 특정 시스템의 성능 지표가 충족되도록 하려면 장치의 주파수 범위, 삽입 손실, 절연 및 크기 요구 사항을 포괄적으로 고려해야 합니다.
IV. 미래 개발 동향
무선 통신 기술의 발전에 따라 RF 및 마이크로웨이브 장치의 소형화, 고성능화에 대한 요구가 지속적으로 증가하고 있습니다. 서큘레이터와 아이솔레이터도 점차 다음과 같은 방향으로 발전하고 있습니다.
더 높은 주파수 지원: 밀리미터파 대역(예: 5G 및 밀리미터파 레이더)을 지원합니다.
통합 설계: 다른 RF 장치(예: 필터 및 전력 분배기)와 통합되어 시스템 성능을 최적화합니다.
저비용 및 소형화: 새로운 재료와 제조 공정을 사용하여 비용을 절감하고 단말 장비 요구 사항에 적응합니다.
게시 시간: 2024년 11월 20일
