| ตัวหมุนเวียนคลื่นนำ | ||||||||||
| แบบอย่าง | ช่วงความถี่ (GHz) | แบนด์วิดท์ (เมกะเฮิร์ตซ์) | การสูญเสียแทรก (เดซิเบล) | การแยกตัว (เดซิเบล) | วีเอสดับเบิลยูอาร์ | อุณหภูมิในการทำงาน (℃) | มิติ กว้าง×ยาว×หนา | ท่อนำคลื่นโหมด | ||
| บีเอช2121-ดับเบิลยูอาร์430 | 2.4-2.5 | เต็ม | 0.3 | 20 | 1.2 | -30 ถึง +75 | 215 | 210.05 | 106.4 | WR430 |
| บีเอช8911-ดับเบิลยูอาร์187 | 4.0-6.0 | 10% | 0.3 | 23 | 1.15 | -40 ถึง +80 | 110 | 88.9 | 63.5 | WR187 |
| บีเอช6880-ดับเบิลยูอาร์137 | 5.4-8.0 | 20% | 0.25 | 25 | 1.12 | -40 ถึง +70 | 80 | 68.3 | 49.2 | WR137 |
| บีเอช6060-ดับเบิลยูอาร์112 | 7.0-10.0 | 20% | 0.25 | 25 | 1.12 | -40 ถึง +80 | 60 | 60 | 48 | ดับเบิลยูอาร์112 |
| บีเอช4648-ดับเบิลยูอาร์90 | 8.0-12.4 | 20% | 0.25 | 23 | 1.15 | -40 ถึง +80 | 48 | 46.5 | 41.5 | WR90 |
| บีเอช4853-ดับเบิลยูอาร์90 | 8.0-12.4 | 20% | 0.25 | 23 | 1.15 | -40 ถึง +80 | 53 | 48 | 42 | WR90 |
| บีเอช5055-ดับเบิลยูอาร์90 | 9.25-9.55 | เต็ม | 0.35 | 20 | 1.25 | -30 ถึง +75 | 55 | 50 | 41.4 | WR90 |
| บีเอช3845-ดับเบิลยูอาร์75 | 10.0-15.0 | 10% | 0.25 | 25 | 1.12 | -40 ถึง +80 | 45 | 38 | 38 | WR75 |
| 10.0-15.0 | 20% | 0.25 | 23 | 1.15 | -40 ถึง +80 | 45 | 38 | 38 | WR75 | |
| บีเอช4444-ดับเบิลยูอาร์75 | 10.0-15.0 | 5% | 0.25 | 25 | 1.12 | -40 ถึง +80 | 44.5 | 44.5 | 38.1 | WR75 |
| 10.0-15.0 | 10% | 0.25 | 23 | 1.15 | -40 ถึง +80 | 44.5 | 44.5 | 38.1 | WR75 | |
| บีเอช4038-ดับเบิลยูอาร์75 | 10.0-15.0 | เต็ม | 0.3 | 18 | 1.25 | -30 ถึง +75 | 38 | 40 | 38 | WR75 |
| บีเอช3838-ดับเบิลยูอาร์62 | 15.0-18.0 | เต็ม | 0.4 | 20 | 1.25 | -40 ถึง +80 | 38 | 38 | 33 | WR62 |
| 12.0-18.0 | 10% | 0.3 | 23 | 1.15 | -40 ถึง +80 | 38 | 38 | 33 | ||
| บีเอช3036-ดับเบิลยูอาร์51 | 14.5-22.0 | 5% | 0.3 | 25 | 1.12 | -40 ถึง +80 | 36 | 30.2 | 30.2 | บีเจ180 |
| 10% | 0.3 | 23 | 1.15 | |||||||
| บีเอช3848-ดับเบิลยูอาร์51 | 14.5-22.0 | 5% | 0.3 | 25 | 1.12 | -40 ถึง +80 | 48 | 38 | 33.3 | บีเจ180 |
| 10% | 0.3 | 23 | 1.15 | |||||||
| บีเอช2530-ดับเบิลยูอาร์28 | 26.5-40.0 | เต็ม | 0.35 | 15 | 1.2 | -30 ถึง +75 | 30 | 25 | 19.1 | WR28 |
หลักการทำงานของตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นนั้นอยู่บนพื้นฐานของการส่งผ่านสนามแม่เหล็กแบบไม่สมมาตร เมื่อสัญญาณเข้าสู่สายส่งสัญญาณแบบท่อนำคลื่นจากทิศทางหนึ่ง วัสดุแม่เหล็กจะนำทางสัญญาณให้ส่งผ่านไปในอีกทิศทางหนึ่ง เนื่องจากวัสดุแม่เหล็กจะส่งผลต่อสัญญาณเฉพาะในทิศทางที่กำหนดเท่านั้น ตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นจึงสามารถส่งสัญญาณแบบทิศทางเดียวได้ ในขณะเดียวกัน ด้วยคุณสมบัติพิเศษของโครงสร้างท่อนำคลื่นและอิทธิพลของวัสดุแม่เหล็ก ตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นจึงสามารถแยกสัญญาณได้อย่างดีเยี่ยมและป้องกันการสะท้อนและการรบกวนของสัญญาณได้
ตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นมีข้อดีหลายประการ ประการแรก มีการสูญเสียการแทรกต่ำและสามารถลดการลดทอนของสัญญาณและการสูญเสียพลังงานได้ ประการที่สอง ตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นมีฉนวนสูง ซึ่งสามารถแยกสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตได้อย่างมีประสิทธิภาพและหลีกเลี่ยงการรบกวน นอกจากนี้ ตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นยังมีคุณสมบัติแบบบรอดแบนด์และสามารถรองรับความถี่และความต้องการแบนด์วิดท์ที่หลากหลาย ยิ่งไปกว่านั้น ตัวหมุนเวียนสัญญาณแบบท่อนำคลื่นยังทนต่อกำลังไฟฟ้าสูงและเหมาะสำหรับการใช้งานที่กำลังสูง
ตัวแยกสัญญาณแบบเวฟไกด์ (Waveguide Circulator) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบ RF และไมโครเวฟต่างๆ ในระบบสื่อสาร ตัวแยกสัญญาณแบบเวฟไกด์ใช้เพื่อแยกสัญญาณระหว่างอุปกรณ์ส่งและรับ ป้องกันเสียงสะท้อนและสัญญาณรบกวน ในระบบเรดาร์และเสาอากาศ ตัวแยกสัญญาณแบบเวฟไกด์ใช้เพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณและสัญญาณรบกวน และปรับปรุงประสิทธิภาพของระบบ นอกจากนี้ ตัวแยกสัญญาณแบบเวฟไกด์ยังสามารถใช้สำหรับการทดสอบและการวัด การวิเคราะห์สัญญาณ และการวิจัยในห้องปฏิบัติการได้อีกด้วย
ในการเลือกและใช้งานตัวหมุนเวียนคลื่นนำแสง (Waveguide Circulator) จำเป็นต้องพิจารณาพารามิเตอร์สำคัญบางประการ ได้แก่ ช่วงความถี่ในการทำงาน ซึ่งต้องเลือกช่วงความถี่ที่เหมาะสม ระดับการแยกสัญญาณ เพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพในการแยกสัญญาณที่ดี การสูญเสียการแทรก ควรเลือกอุปกรณ์ที่มีการสูญเสียต่ำ และความสามารถในการประมวลผลพลังงาน เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดด้านพลังงานของระบบ สามารถเลือกใช้ตัวหมุนเวียนคลื่นนำแสงประเภทและคุณสมบัติต่างๆ ได้ตามความต้องการใช้งานเฉพาะ
อุปกรณ์ควบคุมทิศทางสัญญาณ RF (RF Waveguide Circulator) เป็นอุปกรณ์พาสซีฟแบบสามพอร์ตชนิดพิเศษที่ใช้ในการควบคุมและนำทางการไหลของสัญญาณในระบบ RF หน้าที่หลักคือการอนุญาตให้สัญญาณในทิศทางที่กำหนดผ่านไปได้ ในขณะที่ปิดกั้นสัญญาณในทิศทางตรงกันข้าม คุณลักษณะนี้ทำให้ตัวควบคุมทิศทางสัญญาณมีคุณค่าในการใช้งานที่สำคัญในการออกแบบระบบ RF
หลักการทำงานของตัวหมุนเวียนสัญญาณ (circulator) อาศัยปรากฏการณ์การหมุนของฟาราเดย์และการสั่นพ้องทางแม่เหล็กในทางแม่เหล็กไฟฟ้า ในตัวหมุนเวียนสัญญาณ สัญญาณจะเข้าจากพอร์ตหนึ่ง ไหลไปในทิศทางที่กำหนดไปยังพอร์ตถัดไป และสุดท้ายออกจากพอร์ตที่สาม ทิศทางการไหลนี้มักจะเป็นตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา หากสัญญาณพยายามแพร่กระจายไปในทิศทางที่ไม่คาดคิด ตัวหมุนเวียนสัญญาณจะปิดกั้นหรือดูดซับสัญญาณเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนส่วนอื่นๆ ของระบบจากสัญญาณย้อนกลับ
ตัวหมุนเวียนสัญญาณ RF แบบใช้ท่อนำคลื่นเป็นตัวหมุนเวียนชนิดพิเศษที่ใช้โครงสร้างท่อนำคลื่นในการส่งและควบคุมสัญญาณ RF ท่อนำคลื่นเป็นสายส่งชนิดพิเศษที่สามารถจำกัดสัญญาณ RF ให้อยู่ในช่องสัญญาณแคบๆ ซึ่งช่วยลดการสูญเสียและการกระเจิงของสัญญาณ ด้วยคุณลักษณะนี้ ตัวหมุนเวียนสัญญาณ RF แบบใช้ท่อนำคลื่นจึงมักให้ความถี่ในการทำงานที่สูงกว่าและมีการสูญเสียสัญญาณต่ำกว่า
ในการใช้งานจริง ตัวหมุนเวียนคลื่นนำคลื่น RF มีบทบาทสำคัญในระบบ RF หลายระบบ ตัวอย่างเช่น ในระบบเรดาร์ มันสามารถป้องกันสัญญาณสะท้อนกลับไม่ให้เข้าสู่ตัวส่งสัญญาณ ซึ่งจะช่วยปกป้องตัวส่งสัญญาณจากความเสียหาย ในระบบสื่อสาร สามารถใช้เพื่อแยกเสาอากาศส่งและรับเพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณที่ส่งไปเข้าสู่ตัวรับสัญญาณโดยตรง นอกจากนี้ เนื่องจากประสิทธิภาพความถี่สูงและคุณลักษณะการสูญเสียต่ำ ตัวหมุนเวียนคลื่นนำคลื่น RF จึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านต่างๆ เช่น การสื่อสารผ่านดาวเทียม ดาราศาสตร์วิทยุ และเครื่องเร่งอนุภาค
อย่างไรก็ตาม การออกแบบและการผลิตตัวหมุนเวียนคลื่นความถี่วิทยุ (RF waveguide circulator) ก็เผชิญกับความท้าทายอยู่บ้าง ประการแรก เนื่องจากหลักการทำงานเกี่ยวข้องกับทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน การออกแบบและการปรับแต่งตัวหมุนเวียนจึงต้องอาศัยความรู้ทางวิชาชีพอย่างลึกซึ้ง ประการที่สอง เนื่องจากการใช้โครงสร้างท่อนำคลื่น กระบวนการผลิตตัวหมุนเวียนจึงต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงและการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด ประการสุดท้าย เนื่องจากแต่ละพอร์ตของตัวหมุนเวียนต้องตรงกับความถี่ของสัญญาณที่กำลังประมวลผลอย่างแม่นยำ การทดสอบและการแก้ไขข้อผิดพลาดของตัวหมุนเวียนจึงต้องใช้อุปกรณ์และเทคโนโลยีระดับมืออาชีพเช่นกัน
โดยรวมแล้ว ตัวหมุนเวียนคลื่นนำคลื่น RF เป็นอุปกรณ์ RF ที่มีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้ และใช้งานในความถี่สูง ซึ่งมีบทบาทสำคัญในระบบ RF หลายระบบ แม้ว่าการออกแบบและการผลิตอุปกรณ์ดังกล่าวจะต้องการความรู้และเทคโนโลยีเฉพาะทาง แต่ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและการเติบโตของความต้องการ เราคาดการณ์ได้ว่าการใช้งานตัวหมุนเวียนคลื่นนำคลื่น RF จะแพร่หลายมากขึ้นในอนาคต
การออกแบบและการผลิตตัวหมุนเวียนคลื่นความถี่วิทยุ (RF waveguide circulator) จำเป็นต้องใช้กระบวนการทางวิศวกรรมและการผลิตที่แม่นยำ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าตัวหมุนเวียนแต่ละตัวมีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพที่เข้มงวด นอกจากนี้ เนื่องจากทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อนซึ่งเกี่ยวข้องกับหลักการทำงานของตัวหมุนเวียน การออกแบบและการปรับปรุงประสิทธิภาพของตัวหมุนเวียนจึงต้องอาศัยความรู้ทางวิชาชีพอย่างลึกซึ้งด้วย