목록RF 및 마이크로파 회로에서 서큘레이터와 아이솔레이터는 고유한 기능과 응용 분야로 인해 널리 사용되는 두 가지 핵심 소자입니다. 이러한 소자의 특성, 기능 및 응용 분야를 이해하면 엔지니어가 실제 설계에서 적합한 솔루션을 선택하여 시스템 성능과 신뢰성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
1. 순환기: 신호의 방향 관리자
1. 순환기란 무엇인가요?
서큘레이터는 일반적으로 페라이트 소재와 외부 자기장을 사용하여 단방향 신호 전송을 구현하는 비가역 장치입니다. 일반적으로 세 개의 포트를 가지며, 포트 간에는 고정된 방향으로만 신호가 전송될 수 있습니다. 예를 들어, 포트 1에서 포트 2로, 포트 2에서 포트 3으로, 포트 3에서 다시 포트 1로 전송됩니다.
2. 순환기의 주요 기능
신호 분배 및 병합: 입력 신호를 고정된 방향으로 여러 출력 포트에 분배하거나 여러 포트의 신호를 하나의 포트로 병합합니다.
송수신 분리: 단일 안테나에서 송수신 신호를 분리하기 위한 듀플렉서로 사용됩니다.
3. 순환기의 특성
비상호성: 신호는 한 방향으로만 전송될 수 있으므로 역방향 간섭이 방지됩니다.
낮은 삽입 손실: 신호 전송 중 전력 손실이 낮아 특히 고주파 응용 분야에 적합합니다.
광대역 지원: MHz에서 GHz까지 광범위한 주파수 범위를 다룰 수 있습니다.
4. 순환기의 일반적인 응용 분야
레이더 시스템: 고전력 전송 신호가 수신 장치를 손상시키지 않도록 송신기와 수신기를 분리합니다.
통신 시스템: 다중 안테나 어레이의 신호 분배 및 전환에 사용됩니다.
안테나 시스템: 전송 및 수신 신호의 분리를 지원하여 시스템 안정성을 향상시킵니다.
II. 아이솔레이터: 신호 보호 장벽
1. 아이솔레이터란 무엇인가요?
아이솔레이터는 특수한 형태의 순환기로, 일반적으로 두 개의 포트만 있습니다. 주요 기능은 신호 반사와 역류를 억제하여 민감한 장비를 간섭으로부터 보호하는 것입니다.
2. 아이솔레이터의 주요 기능
신호 분리: 반사된 신호가 프런트엔드 장치(송신기나 전력 증폭기 등)로 다시 흐르는 것을 방지하여 장비의 과열이나 성능 저하를 방지합니다.
시스템 보호: 복잡한 회로에서 절연체는 인접 모듈 간의 상호 간섭을 방지하고 시스템 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
3. 절연체의 특성
단방향 전송: 신호는 입력단에서 출력단으로만 전송될 수 있으며, 역방향 신호는 억제되거나 흡수됩니다.
높은 격리성: 일반적으로 최대 20dB 이상인 반사 신호에 대해 매우 높은 억제 효과를 제공합니다.
낮은 삽입 손실: 정상적인 신호 전송 중 전력 손실을 최소화합니다.
4. 절연체의 일반적인 응용 분야
RF 증폭기 보호: 반사된 신호로 인해 증폭기가 불안정하게 작동하거나 손상되는 것을 방지합니다.
무선 통신 시스템: 기지국 안테나 시스템의 RF 모듈을 분리합니다.
테스트 장비: 측정 장비에서 반사되는 신호를 제거하여 테스트 정확도를 높입니다.
III. 적합한 기기를 선택하는 방법은?
RF 또는 마이크로파 회로를 설계할 때 순환기나 절연기를 선택할 때는 다음과 같은 특정 애플리케이션 요구 사항을 기반으로 해야 합니다.
여러 포트 간에 신호를 분배하거나 병합해야 하는 경우 순환기가 더 좋습니다.
주된 목적이 장치를 보호하거나 반사 신호로 인한 간섭을 줄이는 것이라면, 아이솔레이터가 더 나은 선택입니다.
또한, 특정 시스템의 성능 지표가 충족되는지 확인하기 위해 장치의 주파수 범위, 삽입 손실, 격리 및 크기 요구 사항을 종합적으로 고려해야 합니다.
IV. 향후 발전 동향
무선 통신 기술의 발전으로 RF 및 마이크로파 장치의 소형화 및 고성능에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있습니다. 서큘레이터와 아이솔레이터 또한 다음과 같은 방향으로 점진적으로 발전하고 있습니다.
고주파 지원: 밀리미터파 대역(5G, 밀리미터파 레이더 등)을 지원합니다.
통합 설계: 다른 RF 장치(필터 및 전력 분배기 등)와 통합하여 시스템 성능을 최적화합니다.
낮은 비용과 소형화: 새로운 소재와 제조 공정을 사용하여 비용을 절감하고 단말 장비 요구 사항에 적응합니다.
게시 시간: 2024년 11월 20일
