Cirkulátor

Hullámvezető cirkulátor, amelyet szigetelőként használnak a 3. portra illesztett terheléssel. Az állandó mágnes címkéje jelzi a keringés irányát.

A keringtetők a felhasznált anyagoktól függően két fő kategóriába sorolhatók: ferrites keringtetők és nem ferrites keringtetők.

FerritEdit

A ferrites keringtetők olyan rádiófrekvenciás keringtetők, amelyek mágnesezett ferrites anyagokból állnak. Két fő osztályba sorolhatók: A 4 portos hullámvezető cirkulátorok, amelyek a mágnesezett anyagban terjedő hullámok Faraday-féle forgásán alapulnak, és a 3 portos “Y-elágazás” cirkulátorok, amelyek a mágnesezett anyag közelében két különböző úton terjedő hullámok kioltásán alapulnak. A hullámvezető keringtetők bármelyik típusból lehetnek, míg a szalagvezetéken alapuló kompaktabb eszközök a 3 portos típusba tartoznak. Két vagy több Y-összeköttetés kombinálható egyetlen alkatrészben, hogy négy vagy több portot kapjanak, de ezek viselkedése eltér a valódi 4 portos cirkulátortól. Egy állandó mágnes állítja elő a mágneses áramlást a hullámvezetőn keresztül. Az optikai cirkulátorokban ferrimágneses gránátkristályt használnak.

A ferrit cirkulátorok ugyan jó “előre” jeláramlást biztosíthatnak, miközben nagymértékben elnyomják a “visszafelé” áramlást, de fő hiányosságuk, különösen alacsony frekvenciákon, a terjedelmes méret és a szűk sávszélesség.

Nem ferritEdit

A nem ferrit cirkulátorokkal kapcsolatos korai munkák közé tartoznak a nem reciprok jellegű tranzisztorokat használó aktív cirkulátorok. A ferrites cirkulátorokkal ellentétben, amelyek passzív eszközök, az aktív cirkulátorok teljesítményt igényelnek. A tranzisztoralapú aktív cirkulátorokkal kapcsolatos főbb problémák a teljesítménykorlátozás és a jel-zaj viszony romlása, amelyek kritikusak, ha duplexerként használják az erős adóteljesítmény fenntartásához és a jel tiszta vételéhez az antennáról.

A varaktorok kínálnak egy megoldást. Az egyik tanulmány egy időben változó átviteli vonalhoz hasonló szerkezetet alkalmazott, amelynek effektív nem-rezisztenciáját egyirányú terjedésű vivőszivattyú váltotta ki. Ez olyan, mint egy váltakozó áramú aktív cirkulátor. A kutatás azt állította, hogy képes pozitív erősítést és alacsony zajszintet elérni a vételi útvonal és a szélessávú nonreciprocity esetében. Egy másik tanulmány szögmomentumos előfeszítéssel kiváltott rezonanciát használt nonreciprocitással, ami jobban utánozza azt a módot, ahogy a jelek passzívan keringenek egy ferrit cirkulátorban.

1964-ben Mohr bemutatott és kísérletileg demonstrált egy átviteli vonalakon és kapcsolókon alapuló cirkulátort. 2016 áprilisában egy kutatócsoport jelentősen kibővítette ezt a koncepciót, és bemutatott egy integrált áramköri cirkulátort, amely N-útvonalú szűrő koncepciókon alapul. Ez lehetőséget kínál a teljes duplex kommunikációra (egyidejű adás és vétel egyetlen közös antennával, egyetlen frekvencián). Az eszköz kondenzátorokat és egy órát használ, és jóval kisebb, mint a hagyományos eszközök.

Szólj hozzá!