方形法兰(什么是波导魔T这里带你揭秘~)

Posted 2023-05-28

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波导是一种微波元件，能将能量从一个地方传到另一个地方。波导是将能量束缚在一个中空的金属中，这样能大大降低能量传输过程中的损耗，而不是像天线那样直接将能量辐射到整个空间中。波导有方波导和圆波导，也有弯曲波导。而今天我们来一起认识一下波导魔T。

（一）基础结构

波导魔T是一种 180 度混合功率分配器，具有 4 个由单个波导结构制成的端口。魔T出现于第二次世界大战期间，已经存在了七十多年。魔T的结构由 E 平面波导臂与 H 平面波导臂在与其他两个垂直共线端口的交界处相交组合而成。

请务必注意，魔T没有单一的常规端口分配，某些供应商或说明规定的端口分配可能会与本文中使用的端口分配不同。端口 1 和端口 2 被指定为两个共线端口，其中端口 3 为 E 平面端口，端口 4 为 H 平面端口。

WR-19 波导魔T，UG-383/U-Mod 圆形法兰，40GHz ~ 60GHz

基本功能

魔T的基本功能可以被分为三种基本情况。

情况一

将两个信号注入端口 1 和端口 2。在这种情况下，端口 1 和 2 的总和退出端口 4，差值退出端口 3。

情况二

将信号注入端口 4，信号在端口 1 和端口 2 之间平均分配，端口 3 的电平输出为 0。

情况三

信号注入端口 3，其中幅度相等但相位相反的信号入射到端口 1 和端口 2，端口 4 的输出为零。此行为是端口 4 通常被指定为总和端口，端口 3 被指定为差值端口的原因。

在某些情况下，E 平面端口表示为端口 4，H 平面端口表示为端口 1，共线端口分别表示为端口 2 和端口 3。

（二）影响参数

1）性能参数

魔T理想S参数如下：

在理想情况下，魔T在非受刺激端口之间没有损耗，处于完全绝缘状态；在非理想情况下，由于阻抗不匹配，端口之间存在一些损耗，反射和不完全的绝缘。在这种情况下，E平面和H平面之间的匹配决定了魔T的带宽和共线端口之间的隔离。

另一个需要注意的是，E平面和H平面端口垂直于波导的长壁，这导致E平面和H平面端口的正交极化主导着电场模式。E平面端口和H平面端口所需的匹配，对共线端口的匹配度具有影响。

WR-42 波导魔T，UG-595/U 方形法兰，18GHz~26.5GHz

2）电气参数

魔T最重要的电气规格参数一般如下：

（三）应用范围

魔T应用也非常广泛，以下即是魔T在被用作阻抗测量工具、双工器、混频器时的应用。

使用魔T进行阻抗测量时，可先在E平面端口上连接零值指示器，并在H平面端口上连接微波源，然后平衡其与共线端口形成的抗阻电桥。

如需将魔T用作双工器，可在其两个不同的共线端口上分别接入发射器和接收器，在E平面端口连接天线，并将H平面端口以匹配的负载端接。

当在魔T的E平面端口上连接天线，在H平面端口上连接本地振荡器，将其中的一个共线端口端接，并在另一个共线端口上连接混频器电路时，可在这两个共线端口之间形成混频器。