Käytetyistä materiaaleista riippuen sirkulaattorit jaetaan kahteen pääryhmään: ferriittisirkulaattoreihin ja ei-ferriittisirkulaattoreihin.
FerriittisirkulaattoritEdit
Ferriittisirkulaattorit ovat radiotaajuussirkulaattoreita, jotka koostuvat magnetoiduista ferriittimateriaaleista. Ne jakautuvat kahteen pääluokkaan: 4-porttiset aaltojohtosirkulaattorit, jotka perustuvat magnetoidussa materiaalissa etenevien aaltojen Faradayn rotaatioon, ja 3-porttiset ”Y-risteys”-sirkulaattorit, jotka perustuvat magnetoidun materiaalin lähellä kahta eri reittiä etenevien aaltojen kumoamiseen. Aaltojohtimelliset sirkulaattorit voivat olla kumpaakin tyyppiä, kun taas nauhalinjaan perustuvat kompaktimmat laitteet ovat 3-porttisia. Kaksi tai useampia Y-liitoksia voidaan yhdistää yhdeksi komponentiksi, jolloin saadaan neljä tai useampia portteja, mutta niiden käyttäytyminen eroaa todellisesta 4-porttisesta sirkulaattorista. Kestomagneetti tuottaa magneettivuon aaltojohtimen läpi. Optisissa sirkulaattoreissa käytetään ferrimagneettista granaattikristallia.
Vaikka ferriittiset sirkulaattorit voivat tarjota hyvän ”eteenpäin”-signaalikierron samalla kun ne vaimentavat suuresti ”taaksepäin”-kiertoa, niiden suurimmat puutteet, erityisesti matalilla taajuuksilla, ovat kookkaat koot ja kapeat kaistanleveydet.
Ei-ferriittisetToiminnanto:
Editio:
Ei-ferriittisten sirkulaattoreiden parissa tehdyt työt sisälsivät myös aktiivisia sirkulaattoreja, joissa käytettiin transistoreja, jotka eivät olleet luonteeltaan repositioita. Toisin kuin ferriittiset sirkulaattorit, jotka ovat passiivisia laitteita, aktiiviset sirkulaattorit vaativat virtaa. Transistoreihin perustuviin aktiivisiin sirkulaattoreihin liittyvät suurimmat ongelmat ovat tehon rajoittaminen ja signaali-kohinan heikkeneminen, jotka ovat kriittisiä, kun sitä käytetään duplexerina vahvan lähetystehon ylläpitämiseksi ja signaalin puhtaaksi vastaanottamiseksi antennista.
Varaktorit tarjoavat yhden ratkaisun. Eräässä tutkimuksessa käytettiin rakennetta, joka muistutti ajassa muuttuvaa siirtojohtoa ja jonka tehollinen vastavuoroisuus laukaistaan yksisuuntaisesti etenevällä kantoaaltopumpulla. Tämä on kuin vaihtovirtakäyttöinen aktiivinen sirkulaattori. Tutkimuksessa väitettiin, että sillä pystytään saavuttamaan positiivinen vahvistus ja vähäinen kohina vastaanottopolun ja laajakaistaisen vastavoimattomuuden osalta. Toisessa tutkimuksessa käytettiin resonanssia, jossa kulmamomenttivirityksen laukaisema nonreciprocity on lähempänä tapaa, jolla signaalit kiertävät passiivisesti ferriittisessä sirkulaattorissa.
Vuonna 1964 Mohr esitteli ja demonstroi kokeellisesti siirtojohtoihin ja kytkimiin perustuvan sirkulaattorin. Huhtikuussa 2016 tutkimusryhmä laajensi tätä konseptia merkittävästi esittelemällä integroidun piirin sirkulaattorin, joka perustuu N-polkusuodatinkonsepteihin. Se tarjoaa mahdollisuuden täysdupleksiviestintään (lähetys ja vastaanotto samanaikaisesti yhdellä jaetulla antennilla yhdellä taajuudella). Laite käyttää kondensaattoreita ja kelloa ja on paljon pienempi kuin perinteiset laitteet.