매직 티

Magic tee
4개의 직사각형 도파관이 하나의 3차원 접합부에서 만나는 매직 T

매직 티(또는 매직 티 또는 하이브리드 티)는 마이크로파 시스템에 사용되는 하이브리드 또는 3dB 커플러다.그것은 쥐-레이스 커플러에 대한 대안이다.래트레이스와는 대조적으로 매직 티의 3차원 구조는 마이크로 스트립이나 스트립라인과 같은 평면 기술에서는 쉽게 구성되지 않는다.

이 마법은 특정 조건에서 특정 포트 간에 신호가 전파되는 것을 방지하는 방식에서 비롯된다.이를 통해 이를 이중화기로 사용할 수 있다. 예를 들어 안테나를 공유하는 동안 레이더 시스템에서 송신기와 수신기를 분리하는 데 사용할 수 있다.예를 들어 COHO 레이더와 같이 회로를 차단하고 신호를 혼합하는 데 사용된다.

매직 티는 원래 제2차 세계대전에서 개발되었으며, W.A.에서 처음 출판되었다.벨 연구소의 티렐은 1947년 IRE 신문에 실렸다.[1]Robert L. Kyhl과 Bob Dicke는 독립적으로 비슷한 시기에 마법의 티를 만들었다.

구조

매직 티는 E 평면 티와 H 평면 티의 조합이다.암 3은 암 1과 2가 있는 H-플레인 티를 형성한다.암 4는 암 1과 2가 있는 전자면 티를 형성한다.팔 1과 2는 때때로 옆 팔 또는 접선 팔이라고 불린다.포트 3은 H-플레인 포트라고 하며, σ 포트, 합계 포트 또는 P-포트("병렬"의 경우)라고도 한다.포트 4는 E-plane 포트로 Δ 포트, 차이 포트 또는 S-포트("시리즈"의 경우)라고도 한다.항만 번호 매기기에 관한 단 하나의 확립된 규약이 없다.

올바르게 작동하려면 매직 티에 내부 일치 구조가 포함되어야 한다.이 구조는 대체 구조물이 많이 제안되었지만 일반적으로 H-플레인 티 안쪽에 있는 기둥과 E-플레인 사지 안쪽에 있는 귀납 홍채로 구성된다.매칭 구조에 의존한다는 것은 매직 티가 제한된 주파수 대역에서만 작동한다는 것을 의미한다.

작전

매직 티라는 이름은 여러 항구에 힘이 분산되는 방식에서 유래했다.H-플레인 포트에 주입되는 신호는 포트 1과 포트 2 사이에 균등하게 나뉘며, 위상이 된다.E-plane 포트에 주입되는 신호도 포트 1과 포트 2 사이에 균등하게 나뉘지만 위상에서 벗어나 180도가 된다.포트 1과 포트 2를 통해 신호가 공급되는 경우 H-플레인 포트에서 신호가 추가되고 E-플레인 포트에서 감산된다.[2]따라서 표시된 포트 번호와 위상 계수 내에서 이상적인 매직 티에 대한 전체 산란 행렬은

(이 행렬의 네 번째 열과 네 번째 열에 있는 원소의 기호는 포트 4에 대해 가정한 극성에 따라 반전될 수 있다.)

마술

적절한 내부 구조를 통해 E-plane(차이)과 H-plane(sum) 포트가 동시에 일치하는 경우 대칭성, 상호성 및 에너지 보존에 의해 두 개의 콜린어 포트도 일치하고 서로 '마술적으로' 격리되어 있음을 보여줄 수 있다.

각 포트에서 지배모드의 E-필드는 도파관의 넓은 벽에 수직이다.따라서 E-plane과 H-plane 포트의 신호는 직교 편광성을 가지므로 (구조의 대칭성을 고려했을 때) 이 두 포트 사이에 통신이 이루어질 수 없다.

H-플레인 포트로 들어가는 신호의 경우, 잘 설계된 일치 구조는 신호의 전원이 동일한 포트에서 반사되는 것을 방지한다.E-plane 포트와의 통신이 있을 수 없고, 구조물의 대칭성을 다시 고려하므로, 이 신호의 동력은 반드시 두 개의 시준기 포트 사이에 균등하게 분배되어야 한다.

E-plane 포트의 경우와 마찬가지로 일치 구조가 이 포트에서 반사되는 것을 제거할 경우, 이 포트로 들어가는 전력은 두 개의 시준기 포트 사이에 균등하게 분배되어야 한다.

이제 상호주의에 의해 어떤 포트 쌍 간의 결합은 어느 방향에서나 동일하다( 산란 행렬은 대칭이다).따라서 H-플레인 포트가 일치하면 두 개의 콜린어 포트 중 하나에 들어가는 전력의 절반이 H-플레인 포트를 통해 떠난다.E-plane 포트도 일치하면 절반의 전원이 E-plane 포트를 통해 떠난다.이러한 상황에서 첫 번째 콜린어 포트에서 반사되거나 다른 콜린어 포트로 전송될 '좌회전' 전원이 없다.분명히 서로 직접적인 의사소통을 하고 있음에도 불구하고, 두 개의 콜린어 포트는 '마술적으로' 고립되어 있다.

E-plane과 H-plane 포트의 격리는 광대역이며 기기의 대칭만큼이나 완벽하다.그러나 시준기 포트 사이의 격리는 일치 구조의 성능에 의해 제한된다.

참조

  1. ^ Tyrrell, W.A. (1947). "Hybrid Circuits for Microwaves". Proceedings of the IRE. Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). 35 (11): 1294–1306. doi:10.1109/jrproc.1947.233572. ISSN 0096-8390.
  2. ^ Sisodia, M. L.; Raghuvanshi, G. S. (1987). Basic Microwave Techniques and Laboratory Manual. New Age International. ISBN 978-0-85226-858-2.