Single Richtkoppler
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Auch bekannt als Leistungssplitter
Richtkoppler sind elektrisch passive Bauelemente im Bereich der Hochfrequenztechnik, die dazu dienen, eine als geführte Welle beschriebene elektromagnetische Leistung abzuzweigen oder in eine Leiterstruktur ein- bzw. auszukoppeln. Bei einem idealen Richtkoppler ist diese Kopplung streng selektiv nach der Richtung, in der die Welle den Koppler durchläuft. Die technische Ausführung hängt stark vom Frequenzbereich ab: Für Frequenzen bis zu einigen MHz werden konzentrierte elektronische Bauelemente wie Transformatoren und Kondensatoren in Form einer Brückenschaltung verwendet; ab einigen 100 MHz bis zu einigen 10 GHz werden sogenannte Linienkoppler, zum Beispiel auf elektrischen Leiterplatten, in Form von Streifenleitungen eingesetzt.
Ein Richtkoppler, der auch als Leistungsteiler bezeichnet wird, ist durch mehrere Merkmale gekennzeichnet.
Bandbreite: Die Bandbreite des Kopplers gibt den Frequenzbereich (in Hertz) an, für den der Koppler innerhalb seiner Spezifikationen ausgelegt ist.
Nenneingangsleistung: Koppler haben eine maximale Eingangsleistung (angegeben in Watt) sowohl für kontinuierliche als auch für gepulste Eingangssignale. Dabei handelt es sich um die maximale Leistung, für die das Bauteil geeignet ist, ohne seine Leistung zu beeinträchtigen oder es zu beschädigen.
Einfügungsdämpfung: Sie beschreibt den Leistungsverlust (ausgedrückt in Dezibel (dB)), der durch die Integration des Bauteils in den Hauptübertragungsweg entsteht.
Frequenzabflachung: Die Frequenzabflachung gibt die Änderung des Amplitudengangs der Hauptübertragungsstrecke (in dB) über die spezifizierte Bandbreite des Bauteils in Abhängigkeit von der Frequenzänderung des Eingangssignals an.
Kopplungskoeffizient oder Kopplungsfaktor: Der Kopplungskoeffizient ist das Verhältnis zwischen der Eingangsleistung und der Leistung am Kopplungsanschluss (in dB), wenn der Koppler an allen Anschlüssen ordnungsgemäß abgeschlossen ist. Dies ist eine der wichtigsten Eigenschaften des Richtkopplers. Das Ausgangssignal am Kopplungsanschluss ist proportional zum Leistungspegel im direkten Pfad vom Eingang zum Ausgang um diesen bekannten Faktor. Der gekoppelte Ausgang kann an andere Messgeräte, wie z. B. ein Oszilloskop, angeschlossen werden, ohne dass die Gefahr einer Überlastung des Geräts besteht.
Isolierung: Das Verhältnis zwischen der Leistung (in dB) am Eingangsanschluss und der Leistung am isolierten Anschluss, wobei alle Anschlüsse ordnungsgemäß abgeschlossen sind.
Richtwirkung: Das Verhältnis der Leistung (in dB) am Kopplungsanschluss zur Leistung am isolierten Anschluss, wenn alle Anschlüsse ordnungsgemäß abgeschlossen sind. Bei einem Koppler mit drei Anschlüssen werden zwei Leistungsmessungen durchgeführt: eine in normaler Vorwärtsrichtung und eine mit umgekehrten Eingangs- und Ausgangsanschlüssen. Diese Angabe ist ein Maß für die Trennung der vorwärts gerichteten und der reflektierten Komponenten. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Richtwirkung, desto besser ist die Leistung des Kopplers. Die Richtwirkung kann nicht direkt gemessen werden. Stattdessen wird sie auf der Grundlage der Isolationsmessung und der Messung der Rückwärtsisolation berechnet.
VSWR: Das gemessene Stehwellenverhältnis, wenn alle Anschlüsse des Kopplers ordnungsgemäß abgeschlossen sind. Dieser Wert ist ein Maß für die Impedanzanpassung des Kopplers.
