Halka Bağlaştırıcı
Resim 1: Dört bağlantılı basit halka bağlaştırıcı
Halka Bağlaştırıcı
Bir halka bağlaştırıcı (rat-race coupler) yönlü bir bağlaştırıcının çok basit bir tasarımıdır. Örneğin, karıştırıcı katlarında -3 dB güç bölücü olarak; şaseye göre seviyeleri simetrik olmayan ayrımsal (differential) giriş- ya da çıkışlarda gönderim-/alım anahtarı ya da transformatör olarak kullanılabilir.
Değişik iletken-tabanlı (line-based) teknolojiler kullanılarak bir halka bağlaştırıcı yapılabilir. Eşeksenel kablolardan, şerit iletkenlerden veya dalga kılavuzu bölümlerinden yapılan çözümler bilinmektedir. Dalga kılavuzu bölümlerinden meydana gelen bir halka bağlaştırıcı, bir daire şeklinde bükülmüş ve ortalama çevresi tam olarak 1,5 λ olan bir dikdörtgen dalga kılavuzundan oluşur. Her biri halkanın yarısına dizilmiş, dalga boyunun dörtte biri kadar olan dört bağlantısı vardır (Resim. 1). Bunlar bir bağlantıdan diğerine 90° lik faz kaymasına neden olurlar. Halkanın diğer yarısının uzunluğu üç buçuk dalga boyu kadardır. Bu kısım 270° lik bir faz kaymasına neden olur.
Resim 2: Burada 24 GHz lik radar yongasının (chip) bir yama antene (patch antenna) uyumu için kullanılan şerit iletkenlerden yapılmış halka bağlaştırıcı
Resim 2: Burada 24 GHz lik radar yongasının (chip) bir yama antene (patch antenna) uyumu için kullanılan şerit iletkenlerden yapılmış halka bağlaştırıcı
Dalga kılavuzunun besleme hatları seri dallardır. Kablo ile yapılan türlerde, besleme hattının empedansı halkada en uygun uyum için bölünmelidir. Bu nedenle halka, bağlantı iletkenlerinin empedansına göre √2 faktörlü bir empedansa sahip olmalıdır. Radyo amatörleri için ilginç olan eşeksenel kablo kesitli çözümde, 75 Ω (halka) ve 50 Ω kablolar (besleme iletkenleri) ile yeterli doğruluğa ulaşılabilmektedir.
Bir halkalı bağlaştırıcının saçılma parametreleri:
(1)
Halka bağlaştırıcıya 1 nolu bağlantıda beslenen bir işaret, bir bölümü fazı 180° kaymış iki bölüme ayrılır. Bir bölümü halka boyunca saat yönünde, diğer bölümü saat yönünün tersine hareket eder. Bağlantılardan birinde bir çıkış işareti almak için, her iki güç bileşeninin de beslendikleri durumdaki gibi tekrar zıt fazda uygulanması gerekir. Karşı 4 nolu bağlantıda koşul otomatik olarak yerine getirilir, çünkü her iki parça aynı hat uzunluğunu kaplamıştır.
Resim 3: Bir T-bağlantının eş- ve zıt fazlı alanlardaki davranışı
2 nolu bağlantıda bir bölüm yalnızca 90° lik ek bir faz kaymasına, diğer bölüm de 5/4λ lik dolambaçlı yol (detour) nedeniyle yine 90° lik bir etkili faz kaymasına uğrar. Bununla birlikte, bu 2 nolu bağlantı, 4 nolu bağlantıdan tam olarak λ/2 uzaklıktadır, böylece çıkış işareti tersine çevrilir.
3 nolu bağlantıda faz oranları bu kez λ/2 dir ve daha uzun yoldaki diğer bölümde ise 1λ dir, böylece dolambaçlı yolda 180° lik bir faz farkı meydana gelir ve bu da beslemedeki faz farkını eşitler. Bu nedenle bu bağlantının çıkış işareti yoktur, ancak yine de hat eşleştirme için bir sonlandırma direnci konulması gerekir (Resim. 2, R20).