Wat is een rattenrace-koppeling?
Een rat-race coupler is een cirkelvormig apparaat dat vaak wordt gebruikt om radiofrequentie- en microgolfsignalen te splitsen of te combineren. De grootte van de geleiderring in de koppeling is typisch gelijk aan anderhalve golflengte, en er zijn vier poorten die gescheiden zijn door 90 °. Uitgangssignalen ondergaan soms een faseverschuiving van 180 °, wat betekent dat de golfvorm op een grafiek een bepaalde afstand verschuift op basis van de grootte van de verandering.
Ook wel een hybride koppelaar genoemd, genereert het apparaat doorgaans geen negatieve effecten op de kalibratie en functie van een huidige ontvanger. De poorten op een rattenkoppeling zijn in het algemeen op een kwart van een golflengte van elkaar geplaatst. Deze poorten bevinden zich meestal op de bovenste helft, terwijl het onderste deel van de ring driekwart van een golflengte heeft zonder ingangen of uitgangen. Als een signaal poort één binnenkomt, wordt het meestal verdeeld tussen de tweede en vierde poort; de derde poort zal typisch worden geïsoleerd van het signaalpad.
De rat-race-koppeling kan ook worden gebruikt als een splitter die de signalen in fase houdt. De derde poort is vaak geïsoleerd, maar door poort vier als input te gebruiken, wordt soms de tweede poort geïsoleerd. In een andere configuratie kunnen de eerste en derde poorten van elkaar worden geïsoleerd. Een ongelijk verdeelde rat-race-koppeling koppelt typisch de vier segmenten, waarbij elk functioneert bij bepaalde impedanties, of weerstandsniveaus tegen elektrische of signaalstromen. Signaalbandbreedte en frequentie zijn meestal afhankelijk van dit soort patronen.
Krachtige signalen kunnen meestal door een rat-race-koppeling worden geleid zonder verlies van sterkte. Het apparaat kan ook signalen combineren die gemengd zijn en die van versterkers splitsen en die door bepaalde soorten ontvangers moeten worden opgepikt. Het is vaak geschikt voor gebruik met signaaldistributiesystemen in gebouwen.
Hoewel het mogelijk is om uitgangssignalen die uit fase zijn te verdelen, combineert een rat-race-koppeling typisch twee in-fase signalen of splitst een signaal zonder faseverschil. Signalen hoeven evenmin te worden geëvenaard door structurele componenten. Dit soort koppelingen maakt vaak deel uit van de verbinding tussen een antenne en een zender, en de optie is meestal kostenbesparend in vergelijking met apparatuur die vergelijkbare taken kan uitvoeren. De functie van een rat-race-koppeling wordt vaak wiskundig beschreven, dus het begrijpen van de signaalprestaties kan helpen de beste te gebruiken configuratie te bepalen.