知識ロード

知識

RFサーキュレータ用受動素子

1. RF円形デバイスの機能

RFサーキュレータデバイスは、単方向伝送特性を持つ3ポートデバイスであり、1から2、2から3、3から1への信号伝導が可能で、2から1、3から2、1から3への信号は絶縁されています。フェライトバイアス電界の方向を変更することで信号伝導の方向を変えることができ、RFサーキュレータの一端に整合負荷をアイソレータとして使用できます。

RFサーキュレータは、システムにおける指向性信号伝送および双方向伝送において重要な役割を果たし、レーダー/通信システムにおいて送受信信号を互いに分離するために使用できます。送信と受信は同じアンテナを共有できます。

RFアイソレータは、システムにおける段間絶縁、インピーダンス整合、電力信号の伝送、およびフロントエンド電力合成システムの保護において重要な役割を果たします。後段における整合不良や故障による逆電力信号に耐える電力負荷を用いることで、通信システムにおいて重要な構成要素であるフロントエンド電力合成システムが保護されます。

 

RFアイソレータおよびRFサーキュレータの機能図

2. RFサーキュレータの構造

RFサーキュレータの原理は、磁場によってフェライト材料の異方性特性にバイアスをかけることです。外部直流磁場を印加した回転フェライト材料に電磁波を伝送する際に、偏波面が回転するファラデー回転効果を利用し、適切な設計を行うことで、順方向伝送時には電磁波の偏波面が接地抵抗プラグに垂直になり、減衰を最小限に抑えます。逆方向伝送時には、電磁波の偏波面は接地抵抗プラグに平行になり、ほぼ完全に吸収されます。マイクロ波構造には、マイクロストリップ、導波管、ストリップライン、同軸タイプがあり、中でもマイクロストリップ3端子サーキュレータが最も一般的に使用されています。サーキュレータ特性を実現するには、フェライト材料を媒体として使用し、その上に伝導帯構造を配置し、一定の磁場を加える必要があります。バイアス磁場の方向が変わると、ループの方向も変わります。

次の図は、表面実装型環状デバイスの構造を示しており、中心導体(CC)、フェライト(FE)、均一磁性板(PO)、磁石(MG)、温度補償板(TC)、蓋(Lid)、および本体から構成されています。

 

RFサーキュレータの構造

3. RFサーキュレーターの一般的な形態

図に示すように、同軸サーキュレータ(N、SMA)、表面実装リング共振器(SMTサーキュレータ)、ストリップラインサーキュレータ(D、ドロップインサーキュレータとも呼ばれる)、導波管サーキュレータ(W)、マイクロストリップサーキュレータ(M、基板サーキュレータとも呼ばれる)などが含まれる。

RFサーキュレーターの一般的な形態

4. RFサーキュレーターの重要な指標

1.周波数範囲

2. 伝達方向

時計回りと反時計回りは、それぞれ左輪回転と右輪回転とも呼ばれます。

RFサーキュレーターの方向

3.挿入損失

これは、一方の端からもう一方の端へ伝送される信号のエネルギーを表しており、挿入損失が小さいほど良い。

4.隔離

遮音性が高いほど良く、絶対値が20dB以上であることが望ましい。

5. VSWR/リターンロス

VSWRが1に近いほど良く、リターンロスの絶対値は18dB以上である。

6.コネクタの種類

一般的に、N型、SMA型、BNC型、TAB型などがあります。

7. 出力(順方向出力、逆方向出力、最大出力)

8.動作温度

9. 寸法

下図は、RFTYT社製RFサーキュレーターのいくつかの技術仕様を示しています。

RFTYT 30MHz-18.0GHz RF同軸サーキュレーター
モデル周波数範囲白黒最大。IL。(dB)分離(dB)VSWR前方出力(W)寸法幅×長さ×高さ(mm)SMAタイプNタイプ
TH6466H30~40MHz5%2.0018.01.3010060.0×60.0×25.5PDFPDF
TH6060E40~400MHz50%0.8018.01.3010060.0×60.0×25.5PDFPDF
TH5258E160~330MHz20%0.4020.01.2550052.0×57.5×22.0PDFPDF
TH4550X250~1400MHz40%0.3023.01.2040045.0*50.0*25.0PDFPDF
TH4149A300~1000MHz50%0.4016.01.403041.0×49.0×20.0PDF/
TH3538X300~1850MHz30%0.3023.01.2030035.0×38.0×15.0PDFPDF
TH3033X700~3000MHz25%0.3023.01.2030032.0×32.0×15.0PDF/
TH3232X700~3000MHz25%0.3023.01.2030030.0×33.0×15.0PDF/
TH2528X700~5000MHz25%0.3023.01.2020025.4×28.5×15.0PDFPDF
TH6466K950~2000MHz満杯0.7017.01.4015064.0×66.0×26.0PDFPDF
TH2025X1300~6000MHz20%0.2525.01.1515020.0×25.4×15.0PDF/
TH5050A1.5~3.0GHz満杯0.7018.01.3015050.8*49.5*19.0PDFPDF
TH4040A1.7~3.5GHz満杯0.7017.01.3515040.0×40.0×20.0PDFPDF
TH3234A2.0~4.0GHz満杯0.4018.01.3015032.0×34.0×21.0PDFPDF
TH3234B2.0~4.0GHz満杯0.4018.01.3015032.0×34.0×21.0PDFPDF
TH3030B2.0~6.0GHz満杯0.8512.01.505030.5×30.5×15.0PDF/
TH2528C3.0~6.0GHz満杯0.5020.01.2515025.4×28.0×14.0PDFPDF
TH2123B4.0~8.0GHz満杯0.6018.01.306021.0×22.5×15.0PDFPDF
TH1620B6.0~18.0GHz満杯1.509.52.003016.0×21.5×14.0PDF/
TH1319C6.0~12.0GHz満杯0.6015.01.453013.0×19.0×12.7PDF/