在各种射频电路设计应用中,射频环行器有多种应用。通常它们倾向于在微波频率下使用,因此它们通常被称为微波环行器。
双工器: 射频环行器最明显和最常见的应用之一是在雷达系统或无线电通信系统中,其中发射器和接收器使用公共天线。
用作双工器的环行器
例如,发射器输出连接到端口1,天线连接到端口2,接收器连接到端口3。因此,发射器功率将循环到天线,而不是接收器,并且天线接收到的信号将循环到接收器。通过这种方式,接收器与发射器隔离,但天线有来自发射器的电源,并将接收到的信号传递到接收器,而无需任何机械切换。
射频隔离器:射频环行器可用作射频隔离器。这对于保护必须以高 VSWR 水平运行的放大器非常有用。如果在这些情况下直接连接到天线,功率放大器可能会承受高电压或电流电平而损坏。
通常发射器需要在很宽的带宽上工作,在这些情况下,不可能在整个带宽上保持良好的阻抗匹配,并且可能会看到 VSWR 的破坏性水平。为了克服这个问题,可以使用环行器来保护功放PA免受反射功率的影响。
为此,发射器连接到端口1,天线连接到端口2,端口3 通常连接到 50Ω 负载– 这是必需的。因为隔离级别取决于在不同端口上呈现的良好阻抗匹配。如果出现匹配不良或开路,则隔离性能将受到损害。
用作隔离器的射频环行器
传输的功率从端口1 传递到端口 2 并传输到天线。任何反射功率将沿馈线返回并从端口 2 传递到端口 3,在那里它可以在负载中吸收。通过这种方式,RF 功率放大器将能够以高馈线 VSWR 运行,但受到充当 RF 隔离器的环行器的保护。
端口3上的负载需要提供匹配阻抗:隔离器需要在端口上匹配阻抗以保持与该端口的隔离水平。
例如,隔离器连接在信号发生器和某个被测设备 (DUT) 之间。如果所有阻抗都匹配,则信号可以自由传递到 DUT。如果 DUT 不匹配或 DUT 断开连接,则会产生高压驻波比 (VSWR),从而导致较大的反射信号。环行器吸收该信号,以保护通常很昂贵的信号发生器。
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