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。