Isolator를 설명하면서 사용했던 그림을 다시 보시면 circulator를 찾을 수 있습니다.


 


위 그림에서 노란색 네모 안의 파란색 네모가 바로 circulator입니다. 쉽게 말해 isolator에서 50Ω termination이 없는 것이 Circulator라고 보시면 됩니다. 따라서 그 사용 용도도 isolator와 거의 동일합니다.그러면 isolator에서 50Ω termination이 없으면 어떤 점이 다르게 동작하는 것일까요?



위의 그림으로 circulator의 동작을 설명 드리겠습니다.1번 포트로 신호가 입력되면 2번 포트로 출력신호가 나가고 3번 포트로는 아무런 신호도 나오지 않습니다. 신호가 2번 포트로 들어오게 되면 출력은 3번 포트로만 나가고 1번 포트에는 신호가 나오지 않습니다. 유사하게 3번 포트로 신호가 입력되면 1번 포트로 신호가 출력되고 2번 포트로는 신호가 출력되지 않습니다.즉 신호가 원(circle)을 그리면서 전달됩니다. 따라서 이름도 circle에서 따온 circulator입니다.여기서 한가지 의문이 생길 수 있습니다. Circulator는 왜 isolator처럼 50Ω termination을 달지 않을까요?Isolator는 대부분 50Ω termination을 내장하고도 그 크기가 작습니다. 즉 내장된 50Ω termination의 크기가 작다는 것으로 이 말은 견딜 수 있는 전력이 낮다는 의미입니다. 실제 대부분의 isolator는 사용가능한 입출력 파워가 보통 5W이하로 최대 100W를 넘기지 못합니다.따라서 100W 이상을 출력하는 송신기 시스템에서 power AMP의 출력쪽에 사용하고자 할 경우엔 isolator를 사용할 수 없습니다. 이럴 때는 먼저 대전력을 견디는 circulator를 구하고 그 circulator3번 포트에 대전력을 견디는 50Ω termination을 추가합니다. 쉽게 말해 isolator에서 50Ω termination부분을 밖으로 꺼내서 크게 뻥튀기시킨다고 보아도 큰 무리는 없겠습니다. 그럼 50Ω termination의 종류에는 어떤것들이 있는지 궁금하실 겁니다.저희 본 책자에 50Ω termination부분을 보시면 각각의 Connecter, 전력(Power) 50Ω termination이 자세히 기술되어있습니다. 이 부분을 참조하시면 설계 하시고자 하거나 사용 하시고자 하는 System에 적절한 circulator termination을 찾으실 수 있을 것입니다. 


Circulator를 선택할 때 유의해야 할 점은 isolator와 유사합니다.1번 포트로 입력을 넣었을 때 2번으로만 출력되고 3번으로는 출력되지 않아야 하는데 실제로는 어느 정도 신호가 넘어갑니다. 이 때 중요한 요소가 바로 격리도(isolation)입니다. , 1번과 3번 포트 사이가 전기적으로 어느 정도 격리되어 있는지를 측정한 값(S31)입니다. 보통 -20dB 이하는 되어야 사용상에 문제가 없습니다.또한 1번 포트로 신호를 인가했는데 circulator loss가 커서 2번 포트로 출력되는 신호의 출력파워가 낮아져도 안됩니다. 따라서 circulator의 삽입손실(S21)도 중요한 요소입니다. 통과대역에서 최대 -1dB이내여야 합니다. 사용하는 주파수 대역과 통과대역 대역폭에 따라서 다르지만 보통 실무에서 사용하는 제품은 -0.8dB 이내를 만족합니다. 


Circulator를 고르기 위해 데이터 시트를 보면 FWD (forward) power RVS (reverse) power를 볼 수 있습니다. 이것은 circulator 에서 입력포트로 수용할 수 있는 최대입력 전력과 출력단에서 반사되어 돌아오는 최대반사전력을 견딜 수 있는 내압 전력을 뜻합니다. 보통 Watt 단위로 표기하고 그 값이 클수록 단가가 올라갑니다.사용 하시고자 하는 적절한 Power와 규격을 정확히 인지하시어 여러분의 소중한 고가 장비들을 보호 하십시요.



  
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SMA Circulator
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