V závislosti na použitých materiálech se cirkulátory dělí do dvou hlavních kategorií: feritové cirkulátory a neferitové cirkulátory.
FeritovéEdit
Feritové cirkulátory jsou radiofrekvenční cirkulátory, které jsou složeny z magnetizovaných feritových materiálů. Rozdělují se do dvou hlavních tříd: 4portové vlnovodné cirkulátory založené na Faradayově rotaci vln šířících se v magnetizovaném materiálu a 3portové cirkulátory typu „Y-junction“ založené na rušení vln šířících se po dvou různých cestách v blízkosti magnetizovaného materiálu. Vlnovodové cirkulátory mohou být obou typů, zatímco kompaktnější zařízení založená na pásovém vedení jsou tříportového typu. Dva nebo více Y-spojů lze kombinovat v jedné součástce, aby vznikly čtyři nebo více portů, ale ty se liší chováním od skutečného čtyřportového cirkulátoru. Magnetický tok vlnovodem vytváří permanentní magnet. V optických cirkulátorech se používá feritový krystal granátu.
Ačkoli feritové cirkulátory mohou zajistit dobrou „přímou“ cirkulaci signálu a zároveň výrazně potlačit „zpětnou“ cirkulaci, jejich hlavními nedostatky, zejména při nízkých kmitočtech, jsou rozměrné rozměry a úzká šířka pásma.
NeferitovéEdit
Rané práce na neferitových cirkulátorech zahrnují aktivní cirkulátory využívající tranzistory, které jsou nereciproční povahy. Na rozdíl od feritových cirkulátorů, které jsou pasivními zařízeními, aktivní cirkulátory vyžadují napájení. Hlavními problémy spojenými s aktivními cirkulátory na bázi tranzistorů jsou omezení výkonu a zhoršení odstupu signálu od šumu, které jsou kritické při použití jako duplexeru pro udržení silného vysílacího výkonu a čistého příjmu signálu z antény.
Varaktory nabízejí jedno řešení. V jedné studii byla použita struktura podobná časově proměnnému přenosovému vedení s účinnou nereciprocitou vyvolanou jednosměrně se šířící nosnou pumpou. Jedná se o něco jako aktivní cirkulátor napájený střídavým proudem. Výzkum tvrdil, že je schopen dosáhnout kladného zisku a nízkého šumu pro přijímací cestu a širokopásmové nereciprocity. V jiné studii byla použita rezonance s nereciprocitou vyvolaná předpětím úhlového momentu, což více napodobuje způsob, jakým signály pasivně cirkulují ve feritovém cirkulátoru.
V roce 1964 Mohr představil a experimentálně demonstroval cirkulátor založený na přenosových vedeních a přepínačích. V dubnu 2016 výzkumný tým tuto koncepci významně rozšířil a představil cirkulátor s integrovanými obvody založený na koncepci N-cestných filtrů. Nabízí potenciál pro plně duplexní komunikaci (vysílání a příjem současně pomocí jedné sdílené antény na jedné frekvenci). Zařízení využívá kondenzátory a hodiny a je mnohem menší než běžná zařízení.
.