КАРУЛАТОРИ КАЗіткнутися з багатьма проблемами в практичних додатках, в основному, включаючи наступні аспекти:
1. Вимоги з високим магнітним полем, принесеними високочастотними діапазонами
КАРУЛАТОРИ КАЗазвичай потребують високого зовнішнього постійного зміщення магнітного поля для задоволення умов праці ., наприклад, зовнішнє магнітне поле, необхідне в традиційних структурах, досягає 360 ка/м або більше, що робить проектування зовнішніх магнітних ланцюгів дуже складними .}
Рішення приймає структуру, що падає, щоб зменшити необхідне зовнішнє магнітне поле за рахунок збільшення висоти центрального переходу, тим самим спрощуючи конструкцію магнітної схеми .
2. Труднощі в широкосмуговому дизайні
Ранні циркулятори, що випускаються, мали вузьку смугу частот і низьку ізоляцію і майже не мали практичного значення .
Для оптимізації структури та матеріалів необхідні теоретичні та експериментальні дослідження для досягнення широкосмугової продуктивності .
Рішення приймає технологію інтегрованого хвилеводу (SIW) або дизайн T-Junction для розширення робочої пропускної здатності до 6 ГГц, зберігаючи низькі втрати вставки (<0.5 dB) by optimizing impedance matching (such as arc chamfering).
3. Проблеми мініатюризації та інтеграції
Традиційний циркулятор хвилеводу великий і не сприяє інтеграції системи, тоді як кільце мікрострипів мало розміром, але має обмежену потужність .
Рішення:
-Дизуючі циркулятори самості, зовнішнє магнітне поле не потрібно ., наприклад, розмір циркулятора на основі шестикутного фериту стронцію діаметром лише 1,5 мм, але втрата вставки (<0.5 dB) and isolation (>25 дБ) - відмінні .
-Забезпечення багатошарових тонких плівкових структур (наприклад, тонких плівок Ba M Ferrite) може зменшити складність покриття та покращити продуктивність, але проблему складного процесу підготовки потрібно вирішити .
4. Температурна стійкість та адаптованість навколишнього середовища
ЗЦиркулятор KA-діапазонуПотрібно підтримувати стабільну роботу в широкому температурному діапазоні (-60 градус ~ 120 градусів), але високі або низькі температури можуть спричинити коливання продуктивності .
Рішення:
Поліпшення стабільності температури за допомогою оптимізації матеріалу (наприклад, Ferrite BA-SR LA-SR) або поліпшення процесу відпалу, але велика ширина феромагнітної резонансної лінії (400 ~ 500 ОЕ) все ще може впливати на ефективність .
5. обмеження додатків високої потужності
-Традиційні циркулятори схильні до перегріву при високій потужності і не мають ефективних заходів охолодження . Середня потужність зазвичай обмежена десятками Ватт .
Рішення використовує структуру SIW або технологію інтеграції GAN/SIC ., наприклад, середня потужність циркулятора SIW T-Junction може досягти 37 . 66 W.
6. проблеми з калібрування та сигналу в фактичній інженерії
- у глибокому космічному спілкуванні,КАРУЛАТОРИ КАсприйнятливі до антенних вказівних помилок та атмосферних ефектів ., наприклад, помилки калібрування можуть спричинити 5 дБ втрату сигналу .
Рішення потрібно оптимізувати процес калібрування (наприклад, зменшення відстані між точками калібрування) та прийняти конструкцію анти-інтерференцій .
7. обмеження матеріалів та процесів
-Високопродуктивні циркулятори покладаються на високоякісні феритові матеріали (такі як NZ50), але на поле анізотропії магнітокристалічного анізотропії та резонансної ширини матеріалу безпосередньо впливають на продуктивність .
Виклики:
Резонансна ширина існуючих матеріалів велика, а процес підготовки (наприклад, мокрого формування магнітного поля) є дуже складним .}
Резюме
Основні викликиКАРУЛАТОРИ КАare concentrated in high-frequency magnetic field requirements, broadband miniaturization, temperature stability, and high power handling capabilities. Future development directions include new self-biasing materials (such as strontium hexagonal ferrite), multilayer thin film structures, and integrated designs (such as SIWGaN integration) to balance performance and volume while improving environmental adaptability and power capacity.