基于奇偶模的跨线桥(crossover)分析

news2025/1/12 23:04:11

文章目录

  • 1、ADS建模
  • 2、奇偶模分析
    • 2.1 Port1→Port2传输特性
      • 2.1.1奇模分析
      • 2.1.2偶模分析
    • 2.2 Port1→Port4传输特性
  • 附:正交混合网络的奇偶模分析
    • 1、 Port1→Port2
      • 1.1奇模分析
      • 1.2Port1→Port2偶模分析
      • 1.3 奇模传输与偶模传输相位关系![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/3f1ebb9d3a2f417181de7887548b3947.png#pic_center)
    • 2、 Port1→Port4
  • 后续

注:本篇文章仅代表作者自己的思考,如有其他分析方法或者疑问请评论区指出,我们共同探讨。

所谓的跨线桥指:实现能量的对角传输,相邻端口互相隔离的微波器件,物理形式如下:
在这里插入图片描述
即能量只能从port1←→port3,或者从port2←→port4;

1、ADS建模

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
结论:能量确实只能通过对角线传输。

2、奇偶模分析

2.1 Port1→Port2传输特性

2.1.1奇模分析

当在port1和port4端口加载奇模时,电路去嵌后,原理图变为:
在这里插入图片描述
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2.1.2偶模分析

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
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从此处可以看见,虽然奇偶模都可以无损从port1传导至port2,但奇模和偶模下,两者相位相差180°,互相抵消。即能量从port1 到port2 是传不过去的。

2.2 Port1→Port4传输特性

当在port1和port2端口加载奇模时,电路去嵌后,原理图变为:
在这里插入图片描述
加载偶模时,原理图变为:
在这里插入图片描述
ADS仿真结果如下:
在这里插入图片描述
同样能量无损传输,但奇偶模相位相差180°。

即能量既不能从port1 传输至port2 ,不能传输至port4;且无论那种情况,无论奇偶模,port1 均理想匹配;之前讲过:对于无损网络,有能量入口,必定要有能量出口,能量只能从port3出了。

附:正交混合网络的奇偶模分析

与上述跨线桥的分析类似的还有正交混合网络,也叫3dB电桥,也叫3dB定向耦合器。其物理形式如下:
在这里插入图片描述

1、 Port1→Port2

1.1奇模分析

在这里插入图片描述
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在这里插入图片描述

1.2Port1→Port2偶模分析

在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
可以看出无论奇模偶模,其功率传输均为无损传输

1.3 奇模传输与偶模传输相位关系在这里插入图片描述

这里看出,奇模传输与偶模传输相位相差90°,即合成后功率损失3dB。

2、 Port1→Port4

分析过程同上,在port1和port2加载奇偶模。
奇模如下:
在这里插入图片描述

偶模如下:
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述在这里插入图片描述
从此处可以可得:奇偶模传输功率相等,但相位相差180°,因而相互抵消,port4为隔离端。

后续

类似这种输入输出具有“环”结构,不能用之前文章提过的“传输线”+“节点”的分析方法,只能采用奇偶模将环拆开,再利用“传输线”+“节点”的方式分析。

当然,这只是洁仔的一家之言,有其他分析方法或者疑问请评论区留言~

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