Engenharia de microondas - junção de corrida de ratos

Este dispositivo de micro-ondas é utilizado quando é necessário combinar dois sinais sem diferença de fase e evitar os sinais com diferença de percurso.

Uma junção em T normal de três portas é feita e uma quarta porta é adicionada a ela, para torná-la uma junção de corrida. Todas essas portas são conectadas em forma de anel angular em intervalos iguais usando junções em série ou paralelas.

A circunferência média da corrida total é 1,5λ e cada uma das quatro portas são separadas por uma distância de λ / 4. A figura a seguir mostra a imagem de uma junção de corrida de ratos.

Vamos considerar alguns casos para entender o funcionamento de uma junção de corrida de ratos.

Caso 1

Se a alimentação de entrada for aplicada na porta 1, ela será dividida igualmente em duas portas, mas no sentido horário para a porta 2 e no sentido anti-horário para a porta 4. A porta 3 não tem absolutamente nenhuma saída.

A razão é que, nas portas 2 e 4, os poderes combinam em fase, enquanto na porta 3, o cancelamento ocorre devido à diferença de caminho λ / 2.

Caso 2

Se a energia de entrada for aplicada na porta 3, a energia será dividida igualmente entre a porta 2 e a porta 4. Mas não haverá saída na porta 1.

Caso 3

Se dois sinais desiguais forem aplicados na própria porta 1, a saída será proporcional à soma dos dois sinais de entrada, que são divididos entre a porta 2 e 4. Agora, na porta 3, a saída diferencial aparece.

A Matriz de Dispersão para a junção Rat-race é representada como

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

Formulários

A junção de corrida de ratos é usada para combinar dois sinais e dividir um sinal em duas metades.