Magické T

Magické T je hybridný alebo 3dB zlučovač (spojka) používaný v mikrovlnnej technike. Magické T je alternatíva k rovno výkonovému rozbočovaču označovanom tiež Rat- Race. V porovnaní so spomínaným rozbočovačom je magické T ľahšie skonštruovateľné rovinnými technológiami s využitím mikropasikových a pásikových vedení.

 Vývoj 
Magické T bolo po prvýkrát skonštruované počas druhej svetovej vojny, podarilo sa to nezávisle od seba W.A. Tyrellovi a dvojici Robert L. Kyhl a Bob Dicke. Konštrukcia bola publikovaná až okolo roku 1947.

 Štruktúra 
Magické T je kombinácia E a H odbočiek. Pozostáva zo štyroch obdĺžnikových vlnovodov, ktoré sa stretávajú v trojrozmernom uzle.

Magické T tvoria štyri ramená. Rameno 3 sa zvykne nazývať H pripojenie alebo tiež paralelné pripojenie. Rameno 4 sa nazýva E pripojenie alebo tiež sériové pripojenie. Správnu činnosť magického T zabezpečuje príslušná vnútorná štruktúra. Táto štruktúra pozostáva z H odbočky a z induktívnej clony vo vnútri ramena E. Frekvenčný rozsah, pri ktorom magické T pracuje je závislý od spomínanej štruktúry.

Magické T má názov odvodený od spôsobu, akým delí elektromagnetickú energiu medzi jednotlivými ramenami:
Signál vstupujúci cez rameno H bude po vstupe do magického T rovnomerne rozdelený medzi dvojicu priamych ramien 1 a 2 a vystupujúci signál bude vo fáze
Signál vstupujúci cez rameno E bude po vstupe takisto rovnomerne rozdelený medzi ramená 1 a 2 avšak budú voči sebe fázovo posunuté o 180°
Ak je magické T napájané cez ramená 1 a 2, tak na výstupe cez rameno H budú tieto dva signály spočítané a na výstupe z ramena E budú naopak odčítané.
Z predchádzajúceho vyplýva, že rozptylová matica s ohľadom na fázový posun má pre magické T nasledujúci tvar:


Pri vhodnej vnútornej štruktúre je možné súčasne uzavrieť E a H ramená a následne symetria, reciprocita a zachovanie energie spôsobia, že dvojica priamych ramien 1 a 2 sú navzájom od seba odizolované. Elektrickej zložke elektromagnetického poľa odpovedá rameno E, ktoré je kolmé na širšiu stranu vlnovodu. H magnetickej zložke odpovedá rameno H kolmé na užšiu stranu.

 Popis činnosti 
Signál prechádzajúci E a H ramenom má ortogonálnu polarizáciu a teda nedochádza k vzájomnému pôsobeniu medzi týmito ramenami.
Pre signály, ktoré vstupujú do magického T ramenom H navrhnutá štruktúra zabezpečuje, aby nedošlo k odrazeniu ktoréhokoľvek signálu do toho istého ramena, ktorým signál vstupoval. Nakoľko medzi ramenom H a E nedochádza k vzájomnému pôsobeniu a vzhľadom k symetrickej štruktúre, musí byť výkon vstupujúceho signálu takisto rovnomerne rozdelený medzi priame ramená. Obdobne to platí pre rameno E.

Pri uzavretí ramien E a H polovica vstupujúceho signálu prechádza danými ramenami. Na základe vzájomnosti spojenie medzi nejakým párom ramien je rovnaké v oboch smeroch (rozptylová matica je symetrická). A tak aj napriek tomu, že signály vstupujúce priamymi ramenami na seba vzájomne pôsobia, nedochádza k ich rušeniu sú tzv. magicky izolované.
Izolácia medzi E a H ramenami je širokopásmová a jej kvalita závisí na symetrii pripojeného zariadenia. Avšak izolácia medzi priamymi ramenami je limitovaná výkonom uzatváracej štruktúry.

 Zdroj 

Kategória:Elektronika