Da! Postoji kompromis između gubitka umetanja i izolacijeKa-band cirkulatori. Ovaj se kompromis uglavnom odražava na odabir materijala, struktura i procesa tijekom postupka optimizacije dizajna:
Specifične manifestacije kompromisa
Utjecaj materijala i struktura
Debljina i magnetizacija ferita:Na primjer, povećanje debljine supstrata bam šesterokutnog ferita povećat će gubitak umetanja (povećanje S21), ali nakon optimizacije može se postići visoka izolacija od 53db i minimalni gubitak umetanja od 0. 85dB.
To pokazuje da se njih dvoje moraju uravnotežiti podešavanjem debljine i polumjera središnjeg diska (r 0).
Dizajn za podudaranje impedancije:Strontium feritni samozatajni cirkulator s multi-moncch kratkoročnom impedancijom podudaranje ima gubitak umetanja od 3,4db na 29 GHz, ali izolacija od 29,5 dB. Ako slijedite veću izolaciju, možda ćete trebati žrtvovati neke performanse gubitka umetanja.
Širina pojasa i kompromisa performansi
Microtrip cirkulator postiže manje ili jednak 0. 1DB gubitak umetanja i veći od ili jednak 23DB izolaciji u propusnoj propusnosti od 33–41GHz; Dok sličan dizajn postiže gubitak umetanja<0.3dB but isolation >20db u propusnoj propusnosti od 31–40GHz. Šira propusnost može otežati optimizaciju i istovremeno.
Ograničenja procesa
Istaknite da minijaturizirani dizajn (7 mm × 7mm × 0. 4 mm) zahtijeva fino podešavanje veličine Y spoja da bi se uravnotežilo gubitak povratka (S11), dok je izolacija, dok
Komercijalni cirkulator ugrađenog mikrotripa postiže gubitak umetanja od 2,2 dB, ali izolacija je samo> 20 dB.
Tipična usporedba podataka
Izolacija gubitka slučaja izolacija ključni faktori dizajna
Dizajn optimizacije ferita bam manje od ili jednak 1db manjim ili jednak 53db y veličini spojnog spoja i optimizaciji debljine supstrata
HFSS simulacija MicroStrip Circulator manji ili jednak 0. 1db veći od ili jednako 23DB "dvostrukog vrha" struktura proširuje širinu pojasa
L\/s Band komercijalni cirkulator manji ili jednak 0. 35db veći ili jednak 20DB (ne-ka opseg, ali odražava opći trend kompromisa)
Zaključak
Prilikom dizajniranjaKa-band cirkulatori:
Visoka izolacija obično zahtijeva jače magnetsko polje ili složeniju strukturu podudaranja impedancije (poput multi-brošura), što može povećati gubitak umetanja.
Nizak gubitak umetanja zahtijeva pojednostavljenje puta prijenosa ili optimizaciju vodljivosti materijala (poput tankog feritnog supstrata), ali može ograničiti sposobnost kontrole magnetskog polja.
Širokopojasni dizajn zahtijeva žrtvovanje nekih vrhova performansi (poput krivulje "dvostrukog vrha" smanjuje cjelokupni indeks).
Stoga se inženjeri moraju optimizirati u skladu s posebnim zahtjevima za primjenu (poput satelitske komunikacije zahtijeva nizak gubitak umetanja, a radar zahtijeva visoku izolaciju).
Referenca:
1. Niharika Narang, Pushparaj Singh. "Metalni kontakt RF MEMS Switch dizajn za visoke performanse u KA Band." IOP konferencijska serija: Znanost o materijalima i inženjerstvo
2. A. White, GH Ahn i sur. "Integrirani pasivni nelinearni optički izolatori." Fotonika prirode