基于奇偶模的跨线桥（crossover）分析

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：

即能量只能从port1←→port3，或者从port2←→port4；

1、ADS建模

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：

2.1.2偶模分析

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：

加载偶模时，原理图变为：

ADS仿真结果如下：

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：

1、 Port1→Port2

1.1奇模分析

1.2Port1→Port2偶模分析

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

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：

偶模如下：


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~