Microwave Engineering - Rat-race Junction

Questo dispositivo a microonde viene utilizzato quando è necessario combinare due segnali senza differenza di fase e per evitare i segnali con una differenza di percorso.

Viene presa una normale giunzione a T a tre porte e viene aggiunta una quarta porta, per renderla una giunzione ratrace. Tutte queste porte sono collegate in forme ad anello angolare a intervalli uguali utilizzando giunzioni in serie o parallele.

La circonferenza media della corsa totale è 1.5λ e ciascuna delle quattro porte è separata da una distanza di λ / 4. La figura seguente mostra l'immagine di un incrocio della corsa dei topi.

Consideriamo alcuni casi per comprendere il funzionamento di un incrocio di razza topa.

Caso 1

Se l'alimentazione in ingresso viene applicata alla porta 1, viene divisa equamente in due porte, ma in senso orario per la porta 2 e in senso antiorario per la porta 4. La porta 3 non ha assolutamente uscita.

Il motivo è che, alle porte 2 e 4, le potenze si combinano in fase, mentre alla porta 3, la cancellazione avviene a causa della differenza di percorso λ / 2.

Caso 2

Se l'alimentazione in ingresso viene applicata alla porta 3, la potenza viene divisa equamente tra la porta 2 e la porta 4. Ma non ci sarà uscita sulla porta 1.

Caso 3

Se due segnali disuguali vengono applicati alla porta 1 stessa, l'uscita sarà proporzionale alla somma dei due segnali di ingresso, che è divisa tra la porta 2 e 4. Ora sulla porta 3 appare l'uscita differenziale.

La matrice di dispersione per la giunzione della corsa dei topi è rappresentata come

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

Applicazioni

La giunzione della corsa dei topi viene utilizzata per combinare due segnali e dividere un segnale in due metà.