Ingeniería de microondas - Cruce de carrera de ratas
Este dispositivo de microondas se utiliza cuando existe la necesidad de combinar dos señales sin diferencia de fase y para evitar las señales con diferencia de camino.
Se toma una unión en T normal de tres puertos y se le agrega un cuarto puerto, para convertirla en una unión de traza. Todos estos puertos están conectados en forma de anillo angular a intervalos iguales utilizando uniones en serie o en paralelo.
La circunferencia media de la carrera total es 1.5λ y cada uno de los cuatro puertos está separado por una distancia de λ / 4. La siguiente figura muestra la imagen de un cruce de carrera de ratas.
Consideremos algunos casos para comprender el funcionamiento de un cruce de carrera de ratas.
Caso 1
Si la potencia de entrada se aplica en el puerto 1, se divide igualmente en dos puertos, pero en el sentido de las agujas del reloj para el puerto 2 y en el sentido contrario a las agujas del reloj para el puerto 4. El puerto 3 no tiene absolutamente ninguna salida.
La razón es que, en los puertos 2 y 4, las potencias se combinan en fase, mientras que en el puerto 3, la cancelación se produce debido a la diferencia de ruta λ / 2.
Caso 2
Si la energía de entrada se aplica en el puerto 3, la energía se divide igualmente entre el puerto 2 y el puerto 4. Pero no habrá salida en el puerto 1.
Caso 3
Si se aplican dos señales desiguales en el puerto 1, entonces la salida será proporcional a la suma de las dos señales de entrada, que se divide entre el puerto 2 y 4. Ahora, en el puerto 3, aparece la salida diferencial.
La matriz de dispersión para la unión de la carrera de ratas se representa como
$$ [S] = \ begin {bmatrix} 0 & S_ {12} & 0 & S_ {14} \\ S_ {21} & 0 & S_ {23} & 0 \\ 0 & S_ {32} & 0 & S_ {34} \ \ S_ {41} & 0 & S_ {43} & 0 \ end {bmatrix} $$
Aplicaciones
La unión de carrera de ratas se utiliza para combinar dos señales y dividir una señal en dos mitades.