微波工程 - 鼠道接头

当需要组合两个没有相位差的信号并避开具有路径差的信号时，使用此微波设备。

取一个普通的三端口 T 形接头，并向其添加第四个端口，使其成为鼠道接头。所有这些端口都使用串联或并联接头以相等间隔以角环形式连接。

总轨道的平均周长为 1.5λ，四个端口中的每一个端口都相隔 λ/4 的距离。下图显示了 Rat-race 连接件的图像。

让我们考虑几个案例来了解 Rat-race 连接件的工作原理。

案例 1

如果在端口 1 处施加输入功率，它会被均等地分配到两个端口，但对于端口 2 是顺时针方向，对于端口 4 是逆时针方向。端口 3 完全没有输出。

原因是，在端口 2 和 4 处，功率同相组合，而在端口 3 处，由于 λ/2 路径差异而发生抵消。

案例 2

如果在端口 3 处施加输入功率，功率会在端口 2 和端口 4 之间均等分配。但端口处不会有输出1.

案例 3

如果在端口 1 本身施加两个不相等的信号，则输出将与两个输入信号的总和成比例，该总和在端口 2 和 4 之间分配。现在在端口 3，出现差分输出。

Rat-race 结的散射矩阵表示为

$$[S] = \begin{bmatrix} 0& S_{12}& 0& S_{14}\ S_{21}& 0& S_{23}& 0\ 0& S_{32}& 0& S_{34}\ S_{41}& 0& S_{43}& 0 \end{bmatrix}$$

应用

Rat-race 结用于组合两个信号和将信号分成两半。