સર્ક્યુલેટર અને આઇસોલેટર: આરએફ અને માઇક્રોવેવ સર્કિટમાં મુખ્ય ઉપકરણો

આરએફ અને માઇક્રોવેવ સર્કિટમાં, પરિભ્રમણ અને આઇસોલેટર એ બે નિર્ણાયક ઉપકરણો છે જે તેમના અનન્ય કાર્યો અને એપ્લિકેશનને કારણે વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. તેમની લાક્ષણિકતાઓ, કાર્યો અને એપ્લિકેશન દૃશ્યોને સમજવાથી એન્જિનિયરોને વાસ્તવિક ડિઝાઇનમાં યોગ્ય ઉકેલો પસંદ કરવામાં મદદ મળશે, જેનાથી સિસ્ટમની કામગીરી અને વિશ્વસનીયતામાં સુધારો થશે.

1. સર્ક્યુલેટર: સિગ્નલોના દિશા સંચાલક

1. સર્ક્યુલેટર શું છે?
સર્ક્યુલેટર એ બિન-પરસ્પર ઉપકરણ છે જે સામાન્ય રીતે સિગ્નલોના દિશાવિહીન પ્રસારણને પ્રાપ્ત કરવા માટે ફેરાઇટ સામગ્રી અને બાહ્ય ચુંબકીય ક્ષેત્રનો ઉપયોગ કરે છે. તેમાં સામાન્ય રીતે ત્રણ બંદરો હોય છે, અને સિગ્નલ માત્ર એક નિશ્ચિત દિશામાં બંદરો વચ્ચે પ્રસારિત કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, પોર્ટ 1 થી પોર્ટ 2, પોર્ટ 2 થી પોર્ટ 3 અને પોર્ટ 3 થી પોર્ટ 1 પર પાછા.
2. પરિપત્રના મુખ્ય કાર્યો
સિગ્નલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન અને મર્જિંગ: એક નિશ્ચિત દિશામાં વિવિધ આઉટપુટ પોર્ટ પર ઇનપુટ સિગ્નલોનું વિતરણ કરો અથવા બહુવિધ બંદરોમાંથી સિગ્નલોને એક પોર્ટમાં મર્જ કરો.
ટ્રાન્સમિટ અને રિસિવ આઇસોલેશન: એક એન્ટેનામાં ટ્રાન્સમિટ અને સિગ્નલ પ્રાપ્ત કરવા માટે ડુપ્લેક્સર તરીકે ઉપયોગ થાય છે.
3. પરિભ્રમણની લાક્ષણિકતાઓ
બિન-પારસ્પરિકતા: વિપરીત દખલને ટાળીને, સંકેતો માત્ર એક દિશામાં પ્રસારિત થઈ શકે છે.
નિમ્ન નિવેશ નુકશાન: સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન ઓછી પાવર લોસ, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-આવર્તન એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય.
વાઇડબેન્ડ સપોર્ટ: MHz થી GHz સુધીની વિશાળ આવર્તન શ્રેણીને આવરી શકે છે.
4. સર્ક્યુલેટરની લાક્ષણિક એપ્લિકેશન
રડાર સિસ્ટમ: પ્રાપ્ત ઉપકરણને નુકસાન કરતા ઉચ્ચ-પાવર ટ્રાન્સમિશન સિગ્નલોને રોકવા માટે રીસીવરમાંથી ટ્રાન્સમીટરને અલગ કરે છે.
કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ: સિગ્નલ વિતરણ અને મલ્ટી-એન્ટેના એરેના સ્વિચિંગ માટે વપરાય છે.
એન્ટેના સિસ્ટમ: સિસ્ટમની સ્થિરતા સુધારવા માટે પ્રસારિત અને પ્રાપ્ત સિગ્નલોના અલગતાને સમર્થન આપે છે.

II. આઇસોલેટર: સિગ્નલ પ્રોટેક્શન બેરિયર

1. આઇસોલેટર શું છે?
આઇસોલેટર એ સર્ક્યુલેટરનું વિશિષ્ટ સ્વરૂપ છે, સામાન્ય રીતે માત્ર બે બંદરો સાથે. તેનું મુખ્ય કાર્ય સિગ્નલ પ્રતિબિંબ અને બેકફ્લોને દબાવવાનું છે, સંવેદનશીલ સાધનોને દખલગીરીથી સુરક્ષિત કરે છે.
2. આઇસોલેટરના મુખ્ય કાર્યો
સિગ્નલ આઇસોલેશન: પ્રતિબિંબિત સિગ્નલોને ફ્રન્ટ-એન્ડ ઉપકરણો (જેમ કે ટ્રાન્સમિટર્સ અથવા પાવર એમ્પ્લીફાયર) પર વહેતા અટકાવો જેથી સાધનોના ઓવરહિટીંગ અથવા પ્રદર્શનમાં ઘટાડો ટાળો.
સિસ્ટમ સુરક્ષા: જટિલ સર્કિટમાં, આઇસોલેટર અડીને આવેલા મોડ્યુલો વચ્ચે પરસ્પર હસ્તક્ષેપ અટકાવી શકે છે અને સિસ્ટમની વિશ્વસનીયતામાં સુધારો કરી શકે છે.
3. આઇસોલેટરની લાક્ષણિકતાઓ
યુનિડાયરેક્શનલ ટ્રાન્સમિશન: સિગ્નલ ફક્ત ઇનપુટ એન્ડથી આઉટપુટ એન્ડ સુધી ટ્રાન્સમિટ કરી શકાય છે, અને રિવર્સ સિગ્નલ દબાવવામાં આવે છે અથવા શોષાય છે.
ઉચ્ચ અલગતા: પ્રતિબિંબિત સિગ્નલો પર અત્યંત ઉચ્ચ દમન અસર પ્રદાન કરે છે, સામાન્ય રીતે 20dB અથવા વધુ સુધી.
નિમ્ન નિવેશ નુકશાન: ખાતરી કરે છે કે સામાન્ય સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન પાવર લોસ શક્ય તેટલું ઓછું છે.
4. આઇસોલેટરની લાક્ષણિક એપ્લિકેશન
આરએફ એમ્પ્લીફાયર પ્રોટેક્શન: પ્રતિબિંબિત સિગ્નલોને અસ્થિર કામગીરી અથવા એમ્પ્લીફાયરને નુકસાન થવાથી અટકાવો.
વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ: બેઝ સ્ટેશન એન્ટેના સિસ્ટમમાં આરએફ મોડ્યુલને અલગ કરો.
પરીક્ષણ સાધનો: પરીક્ષણની ચોકસાઈ સુધારવા માટે માપન સાધનમાં પ્રતિબિંબિત સંકેતોને દૂર કરો.

III. યોગ્ય ઉપકરણ કેવી રીતે પસંદ કરવું?

આરએફ અથવા માઇક્રોવેવ સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે, સર્ક્યુલેટર અથવા આઇસોલેટરની પસંદગી ચોક્કસ એપ્લિકેશન આવશ્યકતાઓ પર આધારિત હોવી જોઈએ:
જો તમારે બહુવિધ બંદરો વચ્ચે સિગ્નલોનું વિતરણ અથવા મર્જ કરવાની જરૂર હોય, તો પરિભ્રમણને પ્રાધાન્ય આપવામાં આવે છે.
જો મુખ્ય હેતુ ઉપકરણને સુરક્ષિત રાખવા અથવા પ્રતિબિંબિત સિગ્નલોથી દખલગીરી ઘટાડવાનો હોય, તો આઇસોલેટર વધુ સારી પસંદગી છે.
વધુમાં, ચોક્કસ સિસ્ટમના પ્રદર્શન સૂચકાંકોને પૂર્ણ કરવામાં આવે છે તેની ખાતરી કરવા માટે આવર્તન શ્રેણી, નિવેશ નુકશાન, અલગતા અને ઉપકરણની કદ આવશ્યકતાઓને વ્યાપકપણે ધ્યાનમાં લેવી આવશ્યક છે.

IV. ભાવિ વિકાસ પ્રવાહો

વાયરલેસ કોમ્યુનિકેશન ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, આરએફ અને માઇક્રોવેવ ઉપકરણોના લઘુચિત્રીકરણ અને ઉચ્ચ પ્રદર્શનની માંગ સતત વધી રહી છે. સર્ક્યુલેટર અને આઇસોલેટર પણ ધીમે ધીમે નીચેની દિશામાં વિકસી રહ્યા છે:
ઉચ્ચ આવર્તન સપોર્ટ: મિલિમીટર વેવ બેન્ડ્સને સપોર્ટ કરો (જેમ કે 5G અને મિલિમીટર વેવ રડાર).
સંકલિત ડિઝાઇન: સિસ્ટમની કામગીરીને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે અન્ય RF ઉપકરણો (જેમ કે ફિલ્ટર અને પાવર ડિવાઇડર) સાથે સંકલિત.
ઓછી કિંમત અને લઘુચિત્રીકરણ: ખર્ચ ઘટાડવા અને ટર્મિનલ સાધનોની જરૂરિયાતોને અનુકૂલિત કરવા માટે નવી સામગ્રી અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનો ઉપયોગ કરો.