Các Công cụ lưu hành băng tần KA là một thiết bị chính được sử dụng trong các trường vi sóng và tần số vô tuyến. Nguyên tắc làm việc của nó dựa trên chức năng truyền và cách ly đơn hướng của tín hiệu. Bộ lưu thông nhận ra dòng tín hiệu định hướng giữa các cổng khác nhau thông qua một thiết kế cấu trúc cụ thể, do đó tránh sự lan truyền ngược của tín hiệu và đảm bảo tính đơn hướng của truyền tín hiệu.
Nguyên tắc làm việc cơ bản
Bộ tuần hoàn thường có ba hoặc bốn cổng. Sau khi tín hiệu đi vào từ một cổng, nó được truyền đến cổng tiếp theo theo hướng được xác định trước thông qua vật liệu từ tính bên trong hoặc phần tử ferrite và được phân lập để ngăn tín hiệu quay trở lại theo hướng ngược lại.
Chẳng hạn, trong một bộ tuần hoàn ba cổng tiêu chuẩn, tín hiệu đi vào thông qua cổng đầu vào, di chuyển dọc theo đường dẫn bên trong của bộ tuần hoàn và sau đó được gửi đến cổng đầu ra.
Đồng thời, nó hoàn toàn bị cô lập bởi cổng cách ly, do đó nhận ra dòng chảy đơn hướng của tín hiệu.
Các tính năng của bộ tuần hoàn băng tần
Dải tần số: Các bộ tuần hoàn KAThông thường hoạt động trong phạm vi tần số từ 26,5 đến 40 GHz, khiến chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng như truyền thông vệ tinh, hệ thống radar và giao tiếp không dây.
Mất và cô lập chèn:Chất lượng caoCác bộ tuần hoàn KAbị mất chèn thấp (ví dụ, nhỏ hơn 0. 3DB) và cách ly cao (ví dụ, hơn 20dB), cho phép chúng giảm mất năng lượng và ngăn ngừa nhiễu tín hiệu trong quá trình truyền tín hiệu.
Hình thức cấu trúc: Các bộ tuần hoàn KACó thể áp dụng các hình thức cấu trúc khác nhau, chẳng hạn như cấu trúc cơ chất toàn ferrite, cấu trúc nhúng, lưu thông microstrip, v.v ... Những thiết kế này giúp giảm mất chèn, tăng băng thông và đạt được sự thu nhỏ.
Quá trình làm việc
Truyền tín hiệu:
Khi tín hiệu đi qua cổng đầu vào, nó sẽ đi qua vật liệu từ tính hoặc thành phần ferrite trong bộ tuần hoàn và được hướng đến cổng đầu ra thông qua một tuyến đường cụ thể. Ví dụ, trong một bộ tuần hoàn ba cổng thông thường, tín hiệu đi vào từ cổng 1 và được truyền đến cổng 2 sau khi đi qua đường dẫn tròn, trong khi cổng 3 bị cô lập hoàn toàn.
Chức năng cô lập:Bộ lưu thông thực hiện hàm cách ly tín hiệu thông qua vật liệu từ tính hoặc các phần tử ferrite. Điều này chỉ ra rằng tín hiệu không thể di chuyển từ cổng đầu ra trở lại cổng đầu vào, do đó đảm bảo truyền tín hiệu một chiều.
Đặc điểm tần số:Các bộ tuần hoàn KAthường được thiết kế như các thiết bị băng thông rộng có thể duy trì hiệu suất ổn định trên một dải tần số rộng. Ví dụ, một số bộ tuần hoàn KA Band bao gồm dải tần số từ 26,5 đến 40 GHz và bị mất chèn thấp và cách ly cao.
Kịch bản ứng dụng
Giao tiếp vệ tinh: Các bộ tuần hoàn KAđược sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông vệ tinh để phân lập tín hiệu và truyền đơn hướng để cải thiện chất lượng giao tiếp và sự ổn định của hệ thống.
Hệ thống radar:
Các bộ tuần hoàn KAđược sử dụng trong các hệ thống radar để cung cấp sự cô lập giữa các bộ thu phát, ngăn ngừa nhiễu giữa tín hiệu truyền và nhận.
Giao tiếp không dây:Trong các trạm cơ sở 5G và các thiết bị truyền thông không dây khác,Các bộ tuần hoàn KAđược sử dụng để kết hợp liên kết khuếch đại công suất, mạch tách sóng và các chức năng khác.
Lợi thế kỹ thuật
Thu nhỏ và tích hợp:Bằng cách áp dụng các phương pháp thiết kế nâng cao (như phương pháp độ dốc tiếp nhận) và vật liệu (như gốm sứ đồng nhiệt độ thấp),Các bộ tuần hoàn KAđã đạt được sự thu nhỏ và tích hợp, thuận tiện cho việc tích hợp với các thiết bị vi sóng khác.
Công suất cao:Một sốCác bộ tuần hoàn KACó thể hỗ trợ truyền tín hiệu lên hàng chục watt hoặc thậm chí công suất cao hơn, phù hợp cho các trạm cơ sở và hệ thống radar công suất cao.
Công cụ lưu hành băng tần KAđóng một vai trò quan trọng trong các trường vi sóng và tần số vô tuyến thông qua thiết kế cấu trúc và nguyên tắc làm việc độc đáo của nó. Nó không chỉ có thể nhận ra việc truyền và phân lập tín hiệu một chiều, mà còn bị mất chèn thấp, các đặc điểm phân lập cao và băng thông rộng, và được sử dụng rộng rãi trong truyền thông vệ tinh, radar và liên lạc không dây.
Thẩm quyền giải quyết:
1. Kaiyu Zhang, Shangyuan Li et al. "Một hệ thống phổ biến đường dài vi sóng KA qua quang toàn giác dựa trên bộ tạo dao động quang điện tử." Tạp chí Photonics của IEEE.
2. WR28 KA BAND 26.5 ~ 40GHZ RF CURNULATIU CURNIATION 25W CUNG CẤP BANCEBREAL. UIY Inc. [2025-01-01]
3. Các bộ tuần hoàn tự thiên vị. Metamagnetics. [2016-11-11]
4. Circulator. Valvo Bauelemente GmbH.