Principe en toepassing van een 3-poorts circulator in een microgolfsysteem

3-poortsCirculatoris een belangrijk microgolf-/RF-apparaat dat veel wordt gebruikt in signaalroutering, isolatie en duplexscenario's. Dit artikel introduceert kort het structurele principe, de prestatiekenmerken en typische toepassingen.

Wat is een 3-poortscirculator?

Een 3-poortscirculatoris een passief, niet-wederkerig apparaat met drie poorten, en het signaal kan alleen in een vaste richting tussen de poorten circuleren:

Invoer van poort 1 → uitvoer alleen van poort 2;

Invoer van poort 2 → uitvoer alleen van poort 3;

Invoer van poort 3 → uitvoer alleen van poort 1.

Idealiter is de signaaloverdracht van een 3-poortscirculatorvolgt een vaste richting: poort 1 → poort 2, poort 2 → poort 3, poort 3 → poort 1, waardoor een unidirectioneel luspad ontstaat. Elke poort verzendt alleen signalen naar de volgende poort, en het signaal wordt niet omgekeerd verzonden of naar andere poorten gelekt. Deze eigenschap wordt "non-reciprociteit" genoemd. Dit ideale transmissiegedrag kan worden beschreven met een standaardverstrooiingsmatrix, wat aangeeft dat het een laag invoegverlies, hoge isolatie en directionele transmissieprestaties heeft.

Structurele typen

Coaxiaal, Inloop, Opbouwmontage, Microstrip, EnGolfgeleidertypen

Typische toepassingen

Isolatorgebruik: Wordt vaak gebruikt in hoogvermogen microgolfsystemen om zenders te beschermen tegen schade door gereflecteerde golven. De derde poort wordt aangesloten op een bijpassende belasting om een hoge isolatie te bereiken.

Duplexerfunctie: In radar- of communicatiesystemen wordt dit gebruikt om zenders en ontvangers dezelfde antenne te laten delen zonder dat ze elkaar storen.

Reflectieversterkersysteem: in combinatie met negatieve weerstandsapparaten (zoals Gunn-diodes) kunnen circulatoren worden gebruikt om invoer- en uitvoerpaden te isoleren.