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、位相差のない2つの信号を結合し、パス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T型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、ラットレースジャンクションになります。これらのポートはすべて、直列または並列の接合部を使用して、等間隔で角度のあるリング形式で接続されています。

全レースの平均円周は1.5λであり、4つのポートのそれぞれはλ/ 4の距離で隔てられています。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の場合は時計回り方向、ポート4の場合は反時計回り方向になります。ポート3には出力がまったくありません。

その理由は、ポート2と4では電力が同相で結合するのに対し、ポート3ではλ/ 2パスの違いによりキャンセルが発生するためです。

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の間で均等に分割されます。ただし、ポート1には出力がありません。

2つの等しくない信号がポート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ます。これはポート2と4の間で分割されます。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。

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

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つに分割するために使用されます。