Circulador de Ferrite

O circulador de ferrite é um dispositivo passivo de RF bastante utilizado em sistemas de micro-ondas e também em VHF/UHF, sobretudo em repetidores e sistemas de alta potência.
A sua função principal é controlar a direção do fluxo de energia de RF entre portas, permitindo isolar etapas ou proteger equipamentos sensíveis.

Como funciona

Um circulador típico é composto por três ou quatro portas dispostas de forma que a energia flua ** em sentido único**:

• Porta 1 → Porta 2
• Porta 2 → Porta 3
• Porta 3 → Porta 4 (se existir)
• Porta 4 → Porta 1

O princípio de funcionamento está no efeito giromagnético do ferrite submetido a um campo magnético permanente (proveniente de um íman interno).
Esse campo faz com que as ondas de RF dentro da guia de onda ou linha coaxial sejam “giradas”, de modo a circularem apenas num sentido.

Aplicações

• Isolador (2 portas): quando uma das portas é terminada com carga de 50 Ω, o circulador passa a funcionar como isolador. A energia flui livremente no sentido direto, mas é absorvida pela carga no sentido inverso, protegendo o transmissor de reflexões.
• Proteção de PA: evita que ondas refletidas por desadaptação de antena regressem ao estágio final do transmissor.
• Diplexação/duplexação: em sistemas mais complexos, circuladores são usados como blocos construtivos de filtros e duplexadores.
• Medidas em laboratório: permitem separar sinal direto de sinal refletido.

Dessa forma, o transmissor “vê” sempre um bom casamento, independentemente do que acontece na antena.

Seguem abaixo as medidas realizadas em laboratório.

Porta A -> B

Porta B -> A

Porta A -> C

Porta A -> D

Porta B -> C

Porta B -> D

Porta C -> D

Porta D -> C