Het verschil tussen RF-isolatoren en RF-circulatoren

In de praktijk worden RF-isolatoren en RF-circulatoren vaak tegelijkertijd genoemd.
Wat is het verband tussen RF-isolatoren en RF-circulatoren? Wat is het verschil?
Dit artikel zal zich richten op de bespreking van deze kwesties.
Een radiofrequentie-isolator, ook wel een unidirectioneel apparaat genoemd, is een apparaat dat elektromagnetische golven in één richting uitzendt. Wanneer de elektromagnetische golven zich in de voorwaartse richting voortplanten, kunnen ze alle energie aan de belasting leveren en een aanzienlijke verzwakking van de door de belasting gereflecteerde golven veroorzaken. Deze unidirectionele transmissie-eigenschap kan worden gebruikt om de invloed van belastingsveranderingen op de signaalbron te isoleren.
RF-circulatoren zijn aftaktransmissiesystemen met niet-reciproke eigenschappen. De meest gebruikte ferriet-RF-circulatoren zijn Y-vormige RF-circulatoren, die bestaan uit drie symmetrisch verdeelde aftakkingen onder een hoek van 120° ten opzichte van elkaar.

1.Wat is een RF-isolator?
Een radiofrequentie-isolator, ook wel een unidirectioneel apparaat genoemd, is een apparaat dat elektromagnetische golven in één richting uitzendt. Wanneer de elektromagnetische golven zich in de voorwaartse richting voortplanten, kunnen ze alle energie aan de belasting leveren en een aanzienlijke verzwakking van de door de belasting gereflecteerde golven veroorzaken. Deze unidirectionele transmissiekarakteristiek kan worden gebruikt om de invloed van belastingsveranderingen op de signaalbron te isoleren. Aan de hand van een veldbewegende isolator als voorbeeld, zal het werkingsprincipe van een ferriet RF-isolator verder worden toegelicht.

Veldverschuivingsisolatoren zijn gebaseerd op de verschillende veldverschuivingseffecten van ferriet op de golfmodi die in twee richtingen worden uitgezonden. Er worden dempingsplaten aan de zijkant van de ferrietplaat toegevoegd. Door de verschillende afwijkingen van de velden die door de twee transmissierichtingen worden gegenereerd, wordt het elektrische veld van de golf die in de voorwaartse richting (-z-richting) wordt uitgezonden, naar de zijde zonder dempingsplaten toegetrokken, terwijl het elektrische veld van de golf die in de omgekeerde richting (+z-richting) wordt uitgezonden, naar de zijde met dempingsplaten wordt toegetrokken. Op deze manier wordt de isolatiefunctie bereikt van een kleine demping in de voorwaartse richting en een grote demping in de omgekeerde richting, zoals weergegeven in de afbeelding.2.

2.Wat is een RF-circulator?
RF-circulatoren zijn vertakte transmissiesystemen met niet-reciproke eigenschappen. De meest gebruikte ferriet-RF-circulatoren zijn Y-vormige RF-circulatoren, zoals weergegeven in figuur 3 (a), die bestaan uit drie vertakkingen die symmetrisch onder een hoek van 120° ten opzichte van elkaar zijn verdeeld. Wanneer het externe magnetische veld nul is, is de ferriet niet gemagnetiseerd, waardoor het magnetisme in alle richtingen gelijk is. Wanneer het signaal wordt ingevoerd via vertakking "①", wordt een magnetisch veld zoals weergegeven in figuur 3 (b) opgewekt bij de ferrietverbinding. Door dezelfde omstandigheden voor de vertakkingen "②" en "③" wordt het signaal in gelijke delen uitgevoerd. Wanneer een geschikt magnetisch veld wordt aangelegd, wordt de ferriet gemagnetiseerd en wordt, als gevolg van het anisotropie-effect, een elektromagnetisch veld zoals weergegeven in figuur 3 (c) opgewekt bij de ferrietverbinding. Wanneer een geschikt magnetisch veld wordt aangelegd, wordt de ferriet gemagnetiseerd. Door het anisotropie-effect ontstaat er een signaaluitgang bij tak "②", terwijl het elektrische veld bij tak "③" nul is en er geen signaaluitgang is. Wanneer er ook een ingangssignaal van tak "②" komt, geeft tak "③" een uitgangssignaal, terwijl tak "①" geen uitgangssignaal geeft; en wanneer er een ingangssignaal van tak "③" komt, geeft tak "①" een uitgangssignaal, terwijl tak "②" geen uitgangssignaal geeft. Hieruit blijkt dat er een unidirectionele circulatie ontstaat van "①" → "②" → "③" → "①", en dat de omgekeerde richting niet is verbonden. Daarom wordt dit een RF-circulator genoemd.