Circulador de microstrip

El circulador de microstrip de RF és un dispositiu de microones de tres ports utilitzat en sistemes de comunicació sense fil, també conegut com a timbre o circulador. Té la característica de transmetre senyals de microones d'un port als altres dos ports i no té reciprocitat, és a dir, que els senyals només es poden transmetre en una direcció. Aquest dispositiu té una àmplia gamma d'aplicacions en sistemes de comunicació sense fil, com ara en transceptors per a l'encaminament de senyals i la protecció d'amplificadors dels efectes de potència inversa.
El circulador de microstrip de RF consta principalment de tres parts: unió central, port d'entrada i port de sortida. Una unió central és un conductor amb un valor de resistència elevat que connecta els ports d'entrada i sortida. Al voltant de la unió central hi ha tres línies de transmissió de microones, és a dir, la línia d'entrada, la línia de sortida i la línia d'aïllament. Aquestes línies de transmissió són una forma de línia de microstrip, amb camps elèctrics i magnètics distribuïts en un pla.

El principi de funcionament del circulador de microbanda RF es basa en les característiques de les línies de transmissió de microones. Quan un senyal de microones entra des del port d'entrada, primer es transmet per la línia d'entrada fins a la unió central. A la unió central, el senyal es divideix en dos camins, un es transmet per la línia de sortida fins al port de sortida i l'altre es transmet per la línia d'aïllament. A causa de les característiques de les línies de transmissió de microones, aquests dos senyals no interferiran entre si durant la transmissió.

Els principals indicadors de rendiment del circulador de microstrip de RF inclouen el rang de freqüència, la pèrdua d'inserció, l'aïllament, la relació d'ona estacionària de voltatge, etc. El rang de freqüència fa referència al rang de freqüència dins del qual el dispositiu pot funcionar normalment, la pèrdua d'inserció fa referència a la pèrdua de transmissió del senyal des del port d'entrada fins al port de sortida, el grau d'aïllament fa referència al grau d'aïllament del senyal entre diferents ports i la relació d'ona estacionària de voltatge fa referència a la mida del coeficient de reflexió del senyal d'entrada.

A l'hora de dissenyar i aplicar un circulador de microstrip RF, cal tenir en compte els factors següents:
Rang de freqüències: Cal seleccionar el rang de freqüències adequat dels dispositius segons l'escenari d'aplicació.
Pèrdua d'inserció: Cal seleccionar dispositius amb baixa pèrdua d'inserció per reduir la pèrdua de transmissió del senyal.
Grau d'aïllament: Cal seleccionar dispositius amb un alt grau d'aïllament per reduir les interferències entre els diferents ports.
Relació d'ona estacionària de voltatge: Cal seleccionar dispositius amb una baixa relació d'ona estacionària de voltatge per reduir l'impacte de la reflexió del senyal d'entrada en el rendiment del sistema.
Rendiment mecànic: Cal tenir en compte el rendiment mecànic del dispositiu, com ara la mida, el pes, la resistència mecànica, etc., per adaptar-lo a diferents escenaris d'aplicació.