硬體導論

2. 隔離器製造商

隔離器作為一種非互易雙埠組件，允許訊號沿一個方向低損耗傳輸，同時在反方向提供高隔離度，對於保護訊號源、防止反射及降低系統雜訊至關重要。本節將隔離器製造商分為兩大類：提供通用型射頻與微波隔離器的成熟供應商，以及專注於低溫環境和量子運算應用的專業廠商。後者對材料選擇（如無磁性材料）和極低溫（mK 等級）下的性能有著更為嚴苛的要求。

2.1 成熟射頻/微波隔離器供應商

眾多成熟企業提供廣泛的射頻與微波隔離器產品，適用於室溫下的多種應用。這些公司通常擁有豐富的產品線，涵蓋同軸、插入式、微帶和表面黏著等不同類型，滿足不同頻段和功率等級的需求，主要應用於電信、國防和航空航太領域。

主要供應商包括：

• DiTom Microwave: 提供多種隔離器產品⁶。
• Honeywell Aerospace (或 Honeywell): 產品線廣泛，應用於航空航太領域⁶。
• Renaissance Electronics Corporation: 提供多種隔離器選項⁶。
• Smiths Interconnect: 產品涵蓋多種配置⁶。
• Exens Solutions: 位於法國的供應商⁶。
• Nova Microwave: 專門設計和製造射頻循環器和隔離器，頻率範圍從 380 MHz 到 26.5 GHz，適用於商業、軍事、蜂巢式和無線電信應用⁷。該公司隸屬於 Electro Technik Industries⁸。
• M2 Global Technology: 提供廣泛的隔離器產品組合，是國防、航空航太和電信行業的供應商⁷。
• Cernex Inc: 提供包括隔離器在內的鐵氧體產品⁷。
• 其他知名供應商還包括 3Rwave、ADMOTECH、A-Info、JQL Electronics、MECA、Mercury Systems、Pasternack Enterprises、Qorvo、Skyworks Solutions、TDK、Teledyne Microwave Solutions 及 UTE Microwave 等⁷。

2.2 新創及利基專業廠商 (低溫/量子應用)

針對量子運算等需要在極低溫環境下運作的應用，對隔離器的要求遠超傳統產品。這些特殊需求催生了一批專注於低溫隔離器的新創企業和利基市場參與者。其產品特點包括使用無磁或精密屏蔽的磁性材料以避免干擾量子位元，以及在毫開爾文 (mK) 溫區仍能保持優異性能的設計，同時需考慮到在稀釋製冷機內部空間的緊湊性。

主要供應商和產品特性：

• Low Noise Factory (LNF): 來自瑞典，設計和生產用於太空探索、量子運算和射頻天文學的低溫微波組件，包括低溫隔離器/循環器⁷。其產品如小型 4-12 GHz 和 10-18 GHz 單結隔離器/循環器，專為接近絕對零度的環境設計¹⁶。
• Quantum Microwave: 不僅分銷 LNF 的低溫隔離器，也擁有自有品牌的低溫微波組件，並與 Raytheon BBN 合作開發低溫產品¹。該公司明確專注於量子運算和射頻天文學市場，提供針對性的解決方案²⁰。
• Metamagnetics: 位於美國，開發射頻和微波解決方案，包括可能無需偏置磁鐵的自偏置微型循環器和隔離器，這在緊湊的低溫設置中具有潛在優勢¹⁴。該公司成立於 2009 年，屬於小型專業實體⁷。
• Raditek: 提供用於量子運算的低溫隔離器，特別標註了其產品可在 0.01-4°K 和 4-77°K 的溫度範圍以及 4-8 GHz 和 8-12 GHz 等頻率下運作²⁵。
• IQM: 雖然主要業務是量子電腦的建構，但其複雜的低溫系統³ 意味著對此類組件的大量使用，並可能涉及內部開發或專業採購。

量子位元對磁場和熱雜訊極為敏感。標準鐵氧體隔離器使用的磁偏置會干擾量子位元的運作，且材料特性在低溫下可能發生劇烈變化。因此，專用的無磁材料或經過精心屏蔽的磁性材料，以及在 mK 溫區仍能保持性能的設計至關重要。上述專業公司如 LNF 和 Quantum Microwave 正是為滿足這些需求而存在¹⁵。

量子運算的快速發展直接推動了對這些專業低溫隔離器的需求。隨著量子系統規模的擴大，對可靠、高性能且緊湊的隔離器的需求將持續增長。量子電腦需要大量的控制和讀取線路，每條線路都可能需要隔離器來保護敏感的量子位元和放大器（如 TWPA）免受不必要的反射和雜訊影響³。因此，建構量子系統的研究人員和工程師必須超越傳統的射頻組件目錄，與這些專業供應商接洽。這些專業廠商提供的「現成」低溫隔離器，極大地推動了該領域的發展。

表 1：主要隔離器製造商 (射頻/微波及量子/低溫應用)

製造商名稱	國家/地區	主要隔離器類型	專業領域 (通用射頻, 低溫, 量子, 自偏置)	企業類型 (新創/成熟)	備註/範例產品
Nova Microwave	美國	同軸、插入式、表面黏著	通用射頻	成熟	頻率 380 MHz - 26.5 GHz 8
M2 Global Technology	美國	同軸、插入式、表面黏著、波導	通用射頻	成熟	服務國防、航空航太、電信 10
Low Noise Factory (LNF)	瑞典	低溫同軸	低溫, 量子	成熟 (專業利基)	4-12 GHz, 10-18 GHz 單結隔離器/循環器 15
Quantum Microwave	美國	低溫同軸、自有品牌及分銷 LNF 產品	低溫, 量子	成熟 (專業利基)	專注量子運算、射頻天文 18
Metamagnetics	美國	微型隔離器/循環器	自偏置潛力, 低溫	新創/小型	成立於 2009 年 22
Raditek	美國	低溫同軸	低溫, 量子	未明確	0.01-4°K, 4-77°K 隔離器 25
DiTom Microwave	美國	同軸、波導	通用射頻, 低溫	成熟	提供磁屏蔽低溫同軸隔離器 6
Honeywell Aerospace	美國	多種類型	通用射頻	成熟	航空航太應用 6
Renaissance Electronics Corp.	美國	多種類型	通用射頻	成熟	6
Smiths Interconnect	美國/全球	多種類型	通用射頻	成熟	6

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