마이크로스트립 순환기

RF 마이크로스트립 서큘레이터는 무선 통신 시스템에 사용되는 3포트 마이크로파 소자로, 링거 또는 서큘레이터라고도 합니다. 이 소자는 한 포트에서 다른 두 포트로 마이크로파 신호를 전송하는 특성을 가지며, 비상호성을 지닙니다. 즉, 신호는 한 방향으로만 전송될 수 있습니다. RF 마이크로스트립 서큘레이터는 신호 라우팅용 송수신기나 증폭기를 역전력 효과로부터 보호하는 장치 등 무선 통신 시스템에서 폭넓게 활용됩니다.
RF 마이크로스트립 서큘레이터는 주로 중앙 접합부, 입력 포트, 출력 포트의 세 부분으로 구성됩니다. 중앙 접합부는 입력 포트와 출력 포트를 연결하는 높은 저항값을 가진 도체입니다. 중앙 접합부 주변에는 입력선, 출력선, 절연선의 세 개의 마이크로파 전송선이 있습니다. 이 전송선들은 마이크로스트립 형태이며, 전기장과 자기장이 평면상에 분포합니다.

RF 마이크로스트립 서큘레이터의 작동 원리는 마이크로파 전송선의 특성을 기반으로 합니다. 마이크로파 신호가 입력 포트에서 들어오면 먼저 입력선을 따라 중앙 접점까지 전송됩니다. 중앙 접점에서 신호는 두 갈래로 나뉘는데, 하나는 출력선을 따라 출력 포트로 전송되고, 다른 하나는 절연선을 따라 전송됩니다. 마이크로파 전송선의 특성상 이 두 신호는 전송 과정에서 서로 간섭하지 않습니다.

RF 마이크로스트립 서큘레이터의 주요 성능 지표에는 주파수 범위, 삽입 손실, 절연도, 전압 정재파비 등이 있습니다. 주파수 범위는 장치가 정상적으로 작동할 수 있는 주파수 범위를 의미하며, 삽입 손실은 입력 포트에서 출력 포트로 신호를 전송할 때 발생하는 손실을 나타냅니다. 절연도는 서로 다른 포트 간의 신호 절연 정도를 나타내고, 전압 정재파비는 입력 신호 반사 계수의 크기를 나타냅니다.

RF 마이크로스트립 서큘레이터를 설계하고 적용할 때 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.
주파수 범위: 사용 시나리오에 따라 적절한 기기의 주파수 범위를 선택해야 합니다.
삽입 손실: 신호 전송 손실을 줄이기 위해서는 삽입 손실이 낮은 장치를 선택해야 합니다.
절연도: 서로 다른 포트 간의 간섭을 줄이기 위해서는 절연도가 높은 장치를 선택해야 합니다.
전압 정재파비: 입력 신호 반사가 시스템 성능에 미치는 영향을 줄이기 위해서는 전압 정재파비가 낮은 소자를 선택해야 합니다.
기계적 성능: 다양한 적용 시나리오에 맞추기 위해서는 장치의 크기, 무게, 기계적 강도 등과 같은 기계적 성능을 고려해야 합니다.