Zirkulatzaileak eta isolatzaileak: RF eta mikrouhin zirkuituetako gailu nagusiak

RF eta mikrouhin zirkuituetan, zirkulatzaileak eta isolatzaileak bi gailu garrantzitsu dira, asko erabiltzen direnak beren funtzio eta aplikazio bereziak direla eta. Haien ezaugarriak, funtzioak eta aplikazio eszenatokiak ulertzeak ingeniariei diseinu errealetan irtenbide egokiak aukeratzen lagunduko die, eta horrela sistemaren errendimendua eta fidagarritasuna hobetuko ditu.

1. Zirkulatzailea: Seinaleen norabide-kudeatzailea

1. Zer da zirkulatzaile bat?
Zirkulatzailea gailu ez-elkarrekikoa da, normalean ferrita materialak eta kanpoko eremu magnetiko bat erabiltzen dituena seinaleen transmisio unidirekzionala lortzeko. Hiru ataka izan ohi ditu, eta seinaleak ataken artean norabide finko batean bakarrik transmititu daitezke. Adibidez, 1 atakatik 2 atakara, 2 atakatik 3 atakara eta 3 atakatik 1 atakara itzuli.
2. Zirkulatzailearen funtzio nagusiak
Seinaleen banaketa eta batuketa: sarrerako seinaleak irteerako portu desberdinetara banatu norabide finko batean, edo portu anitzetako seinaleak portu bakar batean batu.
Transmisio eta jasotze isolamendua: duplexore gisa erabiltzen da antena bakarrean transmisio eta jasotze seinaleak isolatzeko.
3. Zirkulazio-aparatuen ezaugarriak
Elkarrekikotasunik eza: seinaleak norabide bakarrean bakarrik transmititu daitezke, alderantzizko interferentziak saihestuz.
Txertatze-galera txikia: seinalearen transmisioan potentzia-galera txikia, batez ere maiztasun handiko aplikazioetarako egokia.
Banda zabaleko euskarria: MHz-tik GHz-ra maiztasun-tarte zabala estal dezake.
4. Zirkulatzaileen aplikazio tipikoak
Radar sistema: igorlea hargailutik isolatzen du potentzia handiko transmisio-seinaleek hargailua kaltetu ez dezaten.
Komunikazio sistema: antena anitzeko sareen seinaleak banatzeko eta kommutaziorako erabiltzen da.
Antena sistema: sistemaren egonkortasuna hobetzeko igorritako eta jasotako seinaleen isolamendua onartzen du.

II. Isolatzailea: seinaleen babes-hesia

1. Zer da isolatzaile bat?
Isolatzaileak zirkulazio-aparatu mota berezi bat dira, normalean bi ataka baino ez dituztenak. Beren funtzio nagusia seinalearen islapena eta atzeranzko fluxua kentzea da, ekipo sentikorrak interferentziatik babestuz.
2. Isolatzaileen funtzio nagusiak
Seinaleen isolamendua: islatutako seinaleak aurreko gailuetara (igorleetara edo potentzia anplifikadoreetara, adibidez) itzultzea eragozten du, ekipamenduaren gehiegi berotzea edo errendimendua galtzea saihesteko.
Sistemaren babesa: zirkuitu konplexuetan, isolatzaileek ondoko moduluen arteko elkarrekiko interferentziak saihestu eta sistemaren fidagarritasuna hobetu dezakete.
3. Isolatzaileen ezaugarriak
Norabide bakarreko transmisioa: seinalea sarrerako muturretik irteerako muturrera bakarrik transmititu daiteke, eta alderantzizko seinalea isilarazi edo xurgatu egiten da.
Isolamendu handia: islatutako seinaleen gaineko ezabatze-efektu oso handia eskaintzen du, normalean 20dB edo gehiagokoa.
Txertatze-galera txikia: seinalearen transmisio normalean gertatzen den potentzia-galera ahalik eta txikiena dela ziurtatzen du.
4. Isolatzaileen aplikazio tipikoak
RF anplifikadorearen babesa: islatutako seinaleek funtzionamendu ezegonkorra edo anplifikadoreari kalteak eragitea eragozten du.
Haririk gabeko komunikazio sistema: isolatu RF modulua oinarrizko estazioaren antena sisteman.
Proba-ekipoa: neurketa-tresnan islatutako seinaleak ezabatu probaren zehaztasuna hobetzeko.

III. Nola aukeratu gailu egokia?

RF edo mikrouhin zirkuituak diseinatzerakoan, zirkulatzailearen edo isolatzailearen aukera aplikazioaren eskakizun espezifikoetan oinarritu behar da:
Seinaleak hainbat porturen artean banatu edo batu behar badituzu, zirkulatzaileak hobesten dira.
Helburu nagusia gailua babestea edo islatutako seinaleen interferentziak murriztea bada, isolatzaileak aukera hobea dira.
Horrez gain, gailuaren maiztasun-tartea, txertatze-galera, isolamendua eta tamaina-eskakizunak sakonki kontuan hartu behar dira sistema espezifikoaren errendimendu-adierazleak betetzen direla ziurtatzeko.

IV. Etorkizuneko garapen-joerak

Haririk gabeko komunikazio-teknologiaren garapenarekin batera, RF eta mikrouhin-gailuen miniaturizazioaren eta errendimendu handiko eskaria handitzen ari da. Zirkulatzaileak eta isolatzaileak ere pixkanaka garatzen ari dira norabide hauetan:
Maiztasun handiko euskarria: milimetro uhinen bandak onartzen ditu (adibidez, 5G eta milimetro uhinen radarra).
Diseinu integratua: beste RF gailu batzuekin integratuta (iragazkiak eta potentzia zatitzaileak, adibidez) sistemaren errendimendua optimizatzeko.
Kostu baxua eta miniaturizazioa: material eta fabrikazio-prozesu berriak erabili kostuak murrizteko eta terminal-ekipoen beharretara egokitzeko.