A Circulator WaveguideDalam gelombang mikro adalah komponen gelombang mikro yang pasif, bukan - yang membolehkan penghantaran isyarat gelombang mikro unidirectional. Ia memainkan peranan penting dalam sistem gelombang mikro dan digunakan secara meluas dalam banyak bidang.
Fungsi asas
Ia membolehkan isyarat gelombang mikro mengalir ke arah tertentu dalam gelombang. Biasanya, ia mempunyai pelbagai port, dan isyarat yang masuk dari satu port akan dihantar ke port seterusnya mengikut urutan mengikut arah yang ditetapkan semasa diasingkan dari pelabuhan lain. Sebagai contoh, dalam peredaran port tiga -, isyarat yang masuk dari port 1 akan dikeluarkan dari port 2, isyarat yang masuk dari port 2 akan dikeluarkan dari port 3, dan isyarat yang memasuki dari port 3 akan dikeluarkan dari port 1.
Prinsip kerja
Ia terutamanya bergantung pada sifat elektromagnet bukan - bahan -bahan ferit. Apabila ferit berada di bawah tindakan medan magnet luaran, sifat elektromagnetnya akan berubah, menunjukkan kebolehtelapan magnet yang berbeza untuk gelombang elektromagnet yang menyebarkan ke arah yang berbeza. Dengan tepat merancang struktur gelombang gelombang dan mod magnetisasi ferit, isyarat gelombang mikro hanya boleh menyebarkan ke arah tertentu dalam gelombang gelombang, dengan itu menyedari fungsi peredaran.
Reka bentuk struktur
Ia sering terdiri daripada badan gelombang, blok ferit, dan magnet kekal. Badan gelombang menyediakan laluan penghantaran untuk isyarat gelombang mikro; Blok ferit, sebagai komponen teras, digunakan untuk memperkenalkan ciri -ciri timbal balik -; dan magnet kekal bertanggungjawab untuk menyediakan medan magnet bias yang stabil untuk menjadikan kerja ferit di negara yang dikehendaki. Bentuk struktur biasa termasuk segi empat tepatPeredaran gelombangdan peredaran gelombang bulat. Reka bentuk struktur yang berbeza dipilih mengikut keperluan aplikasi tertentu dan jalur frekuensi untuk mengoptimumkan petunjuk prestasi seperti kehilangan sisipan, pengasingan, dan kapasiti kuasa.
Senario aplikasi
- Sistem radar: Ia digunakan untuk memisahkan isyarat dan menerima isyarat radar. Isyarat yang dipancarkan oleh pemancar radar memasuki antena melalui peredaran dan dipancarkan ke angkasa; Isyarat Echo yang diterima oleh antena memasuki penerima melalui peredaran. Ini menghalang isyarat pemancar kuasa - yang tinggi dari memasuki penerima dan menyebabkan kerosakan, sementara juga meningkatkan kepekaan dan ketepatan pengesanan radar.
- Komunikasi satelit: Dalam sistem komunikasi satelit, ia digunakan untuk mengasingkan isyarat uplink dan downlink untuk mengelakkan gangguan bersama antara kedua -duanya. Pada masa yang sama, ia juga boleh melindungi komponen utama seperti penguat kuasa dalam satelit daripada rosak oleh isyarat yang dicerminkan, memastikan operasi stabil sistem komunikasi satelit dan kebolehpercayaan penghantaran isyarat.
- Peralatan ujian gelombang mikro: Dalam sistem ujian gelombang mikro seperti sumber isyarat dan penganalisis spektrum, ia boleh digunakan untuk merealisasikan penghantaran isyarat arah, mengasingkan isyarat yang tidak diingini, dan meningkatkan ketepatan dan kestabilan keputusan ujian. Sebagai contoh, apabila menyambungkan beban atau peranti ujian, peredaran dapat memastikan bahawa isyarat hanya mengalir ke arah yang ditentukan, mencegah refleksi isyarat daripada mempengaruhi prestasi peralatan ujian.
Cabaran dan perkembangan teknikal
Cabaran reka bentukPeredaran gelombangterletak pada mencapai kehilangan sisipan yang rendah, pengasingan yang tinggi, dan kapasiti kuasa tinggi secara serentak, sementara juga mengurangkan saiz dan berat peranti untuk memenuhi keperluan sistem komunikasi moden untuk pengurangan dan integrasi. Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan berterusan sains material dan teknologi pemprosesan nano -, jenis peredaran gelombang baru muncul secara berterusan. Sebagai contoh, penggunaan teknologi MEMS untuk mengarang peredaran gelombang miniatur boleh mengurangkan jumlah dan penggunaan kuasa peranti dengan ketara. Di samping itu, penyelidikan dan penggunaan bahan -bahan baru seperti metamaterial juga memberikan idea -idea baru untuk meningkatkan prestasi peredaran, mengharapkan untuk memecahkan batasan peredaran tradisional dalam beberapa aspek dan mencapai prestasi elektromagnetik yang lebih baik.
Rujukan
1.Pozar, DM, "Kejuruteraan Microwave," Edisi ke -4, John Wiley & Sons, 2012.
2. "Reka bentuk dan analisis peredaran gelombang," kesusasteraan penyelidikan yang berkaitan dalam bidang teknologi gelombang mikro.