Microwave-engineering-ratrace-junction
マイクロ波工学-ラットレースジャンクション
このマイクロ波デバイスは、2つの信号を位相差なしで結合し、経路差のある信号を回避する必要がある場合に使用されます。
通常の3ポートTeeジャンクションが使用され、4番目のポートが追加されて、ラチェットジャンクションになります。 これらのポートはすべて、直列または並列ジャンクションを使用して等間隔で角リング状に接続されています。
全レースの平均円周は1.5λで、4つのポートはそれぞれλ/4の距離で分離されています。 次の図は、ラットレースジャンクションの画像を示しています。
ラットレースジャンクションの動作を理解するために、いくつかのケースを考えてみましょう。
ケース1
入力電力がポート1に適用されると、2つのポートに均等に分割されますが、ポート2の場合は時計回りの方向に、ポート4の場合は反時計回りの方向になります。 ポート3にはまったく出力がありません。
その理由は、ポート2と4で電力が同相で結合するのに対して、ポート3では、λ/2のパスの違いによりキャンセルが発生するためです。
ケース2
入力電力がポート3に適用される場合、電力はポート2とポート4に均等に分配されます。 ただし、ポート1には出力がありません。
事例3
2つの異なる信号がポート1自体に適用される場合、出力は2つの入力信号の合計に比例し、ポート2と4の間で分割されます。 これで、ポート3に差動出力が表示されます。
ラットレースジャンクションの散乱行列は、次のように表されます。
[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}
アプリケーション
ラットレースジャンクションは、2つの信号を結合し、信号を2つの半分に分割するために使用されます。
