Dependiendo de los materiales implicados, los circuladores se dividen en dos categorías principales: circuladores de ferrita y circuladores de no ferrita.
FerritaEditar
Los circuladores de ferrita son circuladores de radiofrecuencia que están compuestos por materiales de ferrita magnetizados. Se dividen en dos clases principales: Los circuladores de guía de ondas de 4 puertos, basados en la rotación de Faraday de las ondas que se propagan en un material magnetizado, y los circuladores de «unión en Y» de 3 puertos, basados en la cancelación de las ondas que se propagan por dos caminos diferentes cerca de un material magnetizado. Los circuladores de guía de ondas pueden ser de cualquiera de los dos tipos, mientras que los dispositivos más compactos basados en stripline son del tipo de 3 puertos. Se pueden combinar dos o más uniones en Y en un solo componente para obtener cuatro o más puertos, pero estos difieren en su comportamiento de un verdadero circulador de 4 puertos. Un imán permanente produce el flujo magnético a través de la guía de ondas. El cristal de granate ferrimagnético se utiliza en los circuladores ópticos.
Aunque los circuladores de ferrita pueden proporcionar una buena circulación de la señal «hacia adelante» mientras suprimen en gran medida la circulación «hacia atrás», sus principales deficiencias, especialmente a bajas frecuencias, son los tamaños voluminosos y los anchos de banda estrechos.
No de ferritaEditar
Los primeros trabajos sobre los circuladores no de ferrita incluyen circuladores activos que utilizan transistores que no son recíprocos por naturaleza. A diferencia de los circuladores de ferrita, que son dispositivos pasivos, los circuladores activos requieren energía. Los principales problemas asociados a los circuladores activos basados en transistores son la limitación de potencia y la degradación de la relación señal/ruido, que son críticos cuando se utiliza como duplexor para mantener la fuerte potencia de transmisión y la recepción limpia de la señal de la antena.
Los varactores ofrecen una solución. Un estudio empleó una estructura similar a una línea de transmisión variable en el tiempo con la no reciprocidad efectiva activada por una bomba portadora que se propaga en una dirección. Es como un circulador activo alimentado por CA. La investigación afirmaba poder lograr una ganancia positiva y un bajo nivel de ruido para el trayecto de recepción y la no reciprocidad de banda ancha. Otro estudio utilizó la resonancia con no reciprocidad desencadenada por la polarización del momento angular, que imita más de cerca la forma en que las señales circulan pasivamente en un circulador de ferrita.
En 1964, Mohr presentó y demostró experimentalmente un circulador basado en líneas de transmisión e interruptores. En abril de 2016, un equipo de investigación amplió significativamente este concepto, presentando un circulador de circuito integrado basado en conceptos de filtro de ruta N. Ofrece el potencial para la comunicación full-duplex (transmitir y recibir al mismo tiempo con una sola antena compartida a través de una sola frecuencia). El dispositivo utiliza condensadores y un reloj y es mucho más pequeño que los dispositivos convencionales.