Ein Richtkoppler tastet RF ab und unterscheidet dabei die Ausbreitungsrichtung. Tap bezeichnet häufig eine Abgriffsfunktion oder ein Abzweigprodukt. Ein Tap kann selbst mit einem Richtkoppler realisiert sein. Die Begriffe stehen deshalb nicht immer für gegensätzliche Schaltungen.
1. Tatsächliche Funktion vergleichen
Das Richtkopplermodell umfasst Eingang, Durchgang, gekoppelten und isolierten Port. Bei umgekehrter Einfallsrichtung ändern sich die Rollen von Kopplung und Isolation.
Tap kann einen Messabgriff, Abzweiger oder Verteilbaustein bezeichnen. Es ist nicht zwingend ein resistiver Teiler. Prüfen Sie Schaltbild und Eigenschaften der Ports; nicht jeder Tap verteilt Leistung zu gleichen Teilen.
2. Wellentrennung und Richtschärfe
Mit positiver Koppeldämpfung C und Isolation I in dB bezogen auf denselben Eingang gilt D = I−C. C = 20 dB und I = 50 dB ergeben 30 dB Richtschärfe.
Bei einer kleinen Reflexion verursacht die Leckage der Gegenrichtung einen Messfehler. Ein einfacher Pegelabgriff beweist keine Trennung von hin- und rücklaufender Welle.
Richtschärfe hängt von Frequenz, Abschlüssen und Aufbau ab. Nicht alle Koppler bieten 40 dB oder gleichzeitig zugängliche Messausgänge für beide Richtungen.
3. Sichtbare Ports und Abschlüsse
Ist einer der vier funktionalen Ports intern abgeschlossen, kann das Bauteil nur drei Anschlüsse zeigen. Drei äußere Ports beweisen daher keine fehlende Richtwirkung.
Bei einem Doppelrichtkoppler oder anderem Aufbau mit zwei getrennten Abgriffen prüfen Sie Portzuordnung und Korrekturen. Ein Bauteil mit internem Abschluss umzudrehen reproduziert nicht unbedingt einen vollständig zugänglichen Vierport.
Schließen Sie ungenutzte Ausgänge mit den vorgesehenen Lasten und Belastbarkeiten ab. Ein offener Ausgang kann die Antwort verändern.
4. Kopplung und Durchgangsdämpfung
Der ideal abgetastete Leistungsanteil beträgt 10−C/10. Bei 10 dB Kopplung sind das 10%, bei 20 dB 1%.
In einem angepassten Modell ohne Dissipation, das den Rest weiterleitet, ist die Durchgangsreduktion −10 log10(0,90) ≈ 0,46 dB für 10 dB Kopplung und etwa 0,044 dB für 20 dB. Reale Verluste und Reflexionen kommen hinzu.
Ein mit 10 dB gekoppelter Ausgang bedeutet also nicht zugleich 10 dB Verlust im Hauptweg. Umgekehrt ist weniger als 0,3 dB keine Eigenschaft aller Richtkoppler.
Ideales gleichmäßiges Teilen in zwei Ausgänge ergibt jeweils etwa 3,01 dB. Das ist nicht die zwingende Architektur jedes Taps. Verteilte Leistung an anderen Ausgängen und in Wärme umgesetzte Leistung sind zu unterscheiden.
5. Band, Impedanz und Anwendung
Es gibt schmal- und breitbandige Entwürfe. Kein Prinzip begrenzt alle Taps auf ±5% um die Mitte oder legt für alle Koppler 2–18 GHz fest.
Eine RF-Messkette und ein Verteilnetz in 75 Ω können unterschiedliche Schnittstellen haben. Prüfen Sie Band, Anpassung, DC-Durchgang sowie mittlere und Spitzenleistung.
| Aufgabe | Benötigte Daten |
|---|---|
| Reflexionsmessung | Richtschärfe, Ports, Abschlüsse und Kalibrierung. |
| Pegelüberwachung | Kopplung, Ebenheit und Detektorbereich. |
| Verteilung | Zweigpegel, Durchgang und Isolation. |
| Hohe Leistung | Grenzen von Hauptweg, Abgriff und Abschluss. |
Auswahl und Kontrolle
Vergleichen Sie S-Parameter bei denselben Frequenzen und Ebenen und dokumentieren Sie die Einbaurichtung. Um aus dem Abgriff auf die Hauptleistung zu schließen, berücksichtigen Sie Kabel und Detektor in der Korrektur.
Die Richtkopplerdefinitionen erläutern Ports und Richtschärfe. Schaltung und Datenblatt sind aussagekräftiger als der Name Tap allein.
