Was ist die Funktion eines Wellenleiterkopplers

Ein Hohlleiterkoppler verteilt oder extrahiert Mikrowellensignale in Systemen wie der Satellitenkommunikation, mit typischen Kopplungsfaktoren (z. B. 3 dB für eine gleichmäßige Aufteilung) und Einfügedämpfungen von unter 0,5 dB im X-Band (8-12 GHz), was einen effizienten Leistungstransfer zwischen Übertragungsleitungen gewährleistet.

Was ist ein Hohlleiterkoppler?

Ein Hohlleiterkoppler ist ein grundlegendes passives Gerät, das in Mikrowellen- und Hochfrequenzsystemen (HF) verwendet wird, um entweder einen kleinen Teil eines Signals abzugreifen, das durch einen Haupt-Hohlleiter läuft, oder um zwei separate Signale in einem Pfad zu kombinieren. Man kann ihn sich als ein spezialisiertes “T-Stück” oder einen “Abgriff” für hochfrequente elektromagnetische Wellen vorstellen, die typischerweise in Frequenzbereichen von 18 GHz bis 220 GHz und darüber hinaus arbeiten. Im Gegensatz zu Standard-Kupferkabeln sind Hohlleiter hohle Metallrohre – oft rechteckig oder kreisförmig –, die Signale mit sehr geringen Verlusten von etwa 0,01 dB pro Meter unter idealen Bedingungen leiten. Der Koppler selbst wird präzise aus Materialien wie Messing oder Aluminium gefertigt, wobei die Innenabmessungen auf ±0,05 mm genau berechnet sind, um eine exakte Impedanzanpassung zu gewährleisten und Signalreflexionen zu verhindern. Beispielsweise hat ein gängiger WR-90-Hohlleiter eine Innengröße von 22,86 mm mal 10,16 mm, optimiert für den Betrieb von 8,2 bis 12,4 GHz.

Beispielsweise wird ein 10-dB-Koppler 10 % der Leistung des Hauptsignals abgreifen, während ein 20-dB-Koppler nur 1 % entnimmt. Dies ist kein zufälliges Leck; es wird durch die Anzahl, Größe und den Abstand dieser Öffnungen technisch präzise gesteuert. Ein Zwei-Loch-Richtkoppler könnte Löcher im Abstand von ¼ der Hohlleiterwellenlänge haben, um eine Vorwärtswellen-Kopplung zu erreichen, während rückwärtslaufende Signale ausgelöscht werden.

Zu den wichtigsten Leistungsmerkmalen gehört die Einfügedämpfung, die bei hochwertigen Geräten oft unter 0,1 dB liegt, was bedeutet, dass 98 % der Hauptleistung unbeeinflusst passieren. Die Richtschärfe (Directivity) ist ein weiterer entscheidender Wert, der die Fähigkeit des Kopplers misst, vorwärts- und rückwärtslaufende Wellen zu isolieren. Gute Designs bieten eine Richtschärfe von über 40 dB, wodurch sichergestellt wird, dass reflektierte Leistung um den Faktor 10.000 gedämpft wird. Dies ist entscheidend für genaue Messungen in einem Vektor-Netzwerkanalysator (VNA), wo selbst ein Fehler von 1 % bei der Ablesung der reflektierten Leistung zu erheblichen Systemfehlkalibrierungen führen kann. Moderne Koppler werden mit 3D-Elektromagnetik-Simulationssoftware wie HFSS entworfen, die Parameter wie die Schlitz-Tiefe (z. B. 1,2 mm) und -Breite (z. B. 0,8 mm) optimiert, um den gewünschten Frequenzgang über eine Bandbreite von 15-20 % zu erreichen.

Wie die Leistung aufgeteilt wird

Der Schlüsselparameter ist der Kopplungsfaktor, ausgedrückt in Dezibel (dB), der das Verhältnis der Leistung am gekoppelten Port zur Leistung am Haupteingang definiert. Beispielsweise extrahiert ein 20-dB-Koppler exakt 1 % der gesamten Eingangsleistung, während 99 % den Haupt-Hohlleiter mit einer Einfügedämpfung von oft nur 0,1 dB geradlinig passieren. Diese Aufteilung erfolgt über eine festgelegte Frequenzbandbreite, typischerweise 10 % bis 20 % der Mittenfrequenz (z. B. 8,0 bis 12,0 GHz für einen X-Band-Koppler), und wird durch Strukturen wie Löcher oder Schlitze erreicht, die mit einer Positionsgenauigkeit von ±5 Mikrometern zwischen die beiden Leiter geätzt sind.

Ein Standard-Zwei-Loch-Koppler könnte Öffnungen im Abstand von λg/4 (ein Viertel der Hohlleiterwellenlänge, z. B. 5,2 mm bei 10 GHz) haben, um eine Richtkopplung zu erzielen, bei der die Leistung nur in Vorwärtsrichtung gekoppelt wird. Die Leistungsmenge der Probe ist direkt proportional zur Größe der Öffnung; ein Loch mit 3,0 mm Durchmesser könnte eine Kopplung von -10 dB (10 % der Leistung) ergeben, während ein Loch mit 1,5 mm eine Kopplung von -20 dB (1 % der Leistung) liefern würde. Die Phasenbeziehung zwischen den Wellen ist kritisch. Der gekoppelte Ausgang hat oft eine Phasenverschiebung von 90 Grad relativ zum Hauptausgang, was für Anwendungen wie balancierte Mischer oder Phasenvergleiche in Interferometern essenziell ist. Diese Präzision stellt sicher, dass das Amplitudenungleichgewicht zwischen den Ausgangsports unter ±0.25 dB bleibt und der Phasenfehler weniger als ±3 Grad über das gesamte Band beträgt. Ohne diese Kontrolle würden Systeme wie Multi-Antennen-Radar-Arrays unter Beamforming-Fehlern leiden, was die Winkelgenauigkeit um 10 % oder mehr reduzieren würde.

Die Richtschärfe des Kopplers, die oft 40 dB überschreitet, macht diese Leistungsaufteilung für Messungen so wertvoll. Sie stellt sicher, dass 99,99 % des am gekoppelten Port gemessenen Signals von der gewünschten Vorwärtswelle stammt, bei minimaler Verunreinigung durch Reflexionen. Dies ermöglicht es einem Ingenieur, einen 1000-W-Radarsender mit einem 50-W-Leistungsmesser am gekoppelten Port genau zu überwachen, da die abgegriffene Leistung nur 10 W beträgt (bei einem 20-dB-Koppler). Die gesamte Baugruppe ist auf ein minimales VSWR (Stehwellenverhältnis) ausgelegt, typischerweise unter 1,20:1, um stehende Wellen zu verhindern, die Leistungsspitzen von +2,5 dB und potenzielle Schäden an der Quelle verursachen könnten. In einem realen Produktionstestsetup ermöglicht diese präzise Aufteilung eine Fehlererkennung mit einem Konfidenzintervall von 99,8 %, sodass ein Sender mit einer Leistungsabweichung von 2 % in weniger als 100 Millisekunden identifiziert und markiert wird.

Signale zusammenführen

In einer typischen Satellitenkommunikations-Nutzlast könnte ein Koppler beispielsweise die Ausgänge zweier 100-W-Halbleiter-Leistungsverstärker (SSPAs) kombinieren, um eine kombinierte Ausgangsleistung von 190 W (unter Berücksichtigung eines Kombinationsverlusts von 0,5 dB) bei einer Frequenz von 20,5 GHz zu erreichen. Der Prozess ist kein einfaches Zusammenführen; er erfordert eine präzise Amplituden- und Phasenanpassung, um eine hohe Kombinationseffizienz von oft über 95 % zu gewährleisten. Ein 3-dB-Koppler, der am häufigsten für diese Aufgabe verwendet wird, teilt die Leistung theoretisch gleichmäßig auf, kann aber auch umgekehrt arbeiten, um zwei Eingänge zu kombinieren. Dabei hängt der finale Ausgang stark von der Phasenbeziehung zwischen den Signalen ab, was typischerweise eine Phasenausrichtung innerhalb von ±5 Grad erfordert, um destruktive Interferenzen zu vermeiden, die Leistungsverluste von bis zu 20 % verursachen können.

Die Isolation zwischen den beiden Eingangsports, normalerweise größer als 25 dB, ist entscheidend. Diese Isolation stellt sicher, dass ein Leistungsverstärker den anderen nicht als Last “sieht”, was zu Instabilität, reflektierter Leistung (VSWR > 1,5:1) und potenziellen Schäden führen könnte. Die maximale kombinierte Leistung wird durch die Belastbarkeit der internen Komponenten des Kopplers begrenzt, die oft für Durchschnittsleistungen von 500 W und Spitzenimpulse von 5 kW ausgelegt sind. In einem realen Radarsender-Array könnten vierundsechzig einzelne 10-W-Verstärkermodule über ein Baumnetzwerk aus zweiunddreißig 3-dB-Kopplern kombiniert werden, was zu einer Endleistung von über 600 W bei einer Kombinationseffizienz von 94 % führt. Das Amplitudengleichgewicht zwischen den Eingangssignalen muss innerhalb von ±0,3 dB liegen, um eine signifikante Reduzierung der kombinierten Ausgangsleistung zu verhindern.

• Radar-Beamforming: Phased-Array-Antennen nutzen hunderte von Kombinationsnetzwerken, um elektromagnetische Strahlen elektronisch zu steuern. Ein Phasenfehler von ±10° in einem einzelnen Kombinierer kann zu einem Strahlausrichtungsfehler von 2° führen, was die Genauigkeit der Zielverfolgung um 15 % reduziert.
• 5G Massive MIMO: Basisstationen kombinieren Signale von mehreren Transceivern, um die Netzwerkkapazität und die Datenraten der Nutzer zu erhöhen. Ein typisches 64-Element-Array verwendet 63 Kombinierer, und eine Einfügedämpfung von 0,5 dB in jedem kann zu einem Effizienzverlust auf Systemebene von 12 % führen.
• Hochleistungs-HF-Übertragung: Rundfunksysteme kombinieren mehrere Verstärker, um Leistungen im Megawattbereich zu erzielen. Beispielsweise kann die Kombination von vier 300-kW-Verstärkern mit einem Netzwerk aus 3-dB-Kopplern eine effektive Strahlungsleistung (ERP) von über 1,1 MW ergeben, unter Berücksichtigung von Kombinationsverlusten von etwa 0,8 dB.

Die internen Hohlleiterpfade müssen mit einer Längentoleranz von ±0,05 mm gefertigt werden, um sicherzustellen, dass die Differenz der elektrischen Länge zwischen den Pfaden weniger als 1° Phase bei der Betriebsfrequenz beträgt, was für ein 10-GHz-Signal einem physikalischen Längenunterschied von weniger als 83 Mikrometern entspricht. Das VSWR am kombinierten Ausgangsport wird typischerweise unter 1,25:1 gehalten, um sicherzustellen, dass weniger als 1,5 % der Leistung zu den Verstärkern zurückreflektiert wird, was deren Leistung beeinträchtigen und ihre Lebensdauer um bis zu 20 % verkürzen könnte. Diese präzise Technik ermöglicht es einem Netzwerk von Kombinierern, Signale mit einem Phasenrauschbeitrag von weniger als 0,1 dB und einem Intermodulations-Verzerrungspegel (IMD) von unter -70 dBc zusammenzuführen, was entscheidend für die Signalklarheit in dicht belegten Frequenzumgebungen ist.

Verschiedene Kopplertypen

Ein Standard-20-dB-Richtkoppler für C-Band-Satelliten-Downlinks (3,7–4,2 GHz) könnte 150 mm lang sein, 200 W Durchschnittsleistung verarbeiten und etwa 400 USD kosten. Im Gegensatz dazu könnte ein Mikrostreifen-Rat-Race-Koppler für ein 5,8-GHz-WLAN-Band auf einem 0,8 mm dicken FR4-Substrat gedruckt sein, eine Fläche von nur 9,5 cm² einnehmen und für unter 5 USD pro Stück in Serie produziert werden. Die Wahl zwischen den Typen hängt von einem Gleichgewicht aus Frequenzbereich (der von 2 GHz bis über 110 GHz reichen kann) und Isolationsleistung (die von 15 dB bis über 40 dB variiert) ab, was die Messgenauigkeit und Systemeffizienz direkt beeinflusst.

Der grundlegendste Typ ist der Zwei-Loch-Richtkoppler. Sein Kopplungswert ist durch die Öffnungsgröße fest vorgegeben und bietet eine sehr hohe Richtschärfe (>40 dB), aber eine schmale Bandbreite, typischerweise weniger als 5 % der Mittenfrequenz. Für einen breiteren Betrieb wird der Mehrlochkoppler verwendet. Er weist eine Reihe von 5 bis 15 Öffnungen mit sorgfältig abgestuften Durchmessern auf, um einen flachen Kopplungsverlauf (z. B. 20 dB ± 0,35 dB) über eine Bandbreite von 40 % zu erreichen (z. B. 7,0 bis 10,5 GHz). Der Schwinger-Umkehrphasenkoppler ist eine weitere Variante, die einen einzelnen Schlitz verwendet, aber den Hilfshohlleiter um 90 Grad dreht, um Richtwirkung zu erzielen; er verarbeitet in Radarsystemen oft Spitzenleistungen bis zu 1 MW. Für Anwendungen mit höchster Leistung, wie in Teilchenbeschleunigern, werden Riblet-Kurzschlitzkoppler eingesetzt. Sie verwenden eine gemeinsame Wand mit einem präzise gefertigten, 12,7 mm langen Schlitz, um zwei 500-kW-Klystron-Ausgänge mit einer Kombinationseffizienz von 98,5 % und einer Phasen-Toleranz von ±2 Grad zusammenzuführen.

• Branch-Line-Koppler (90°-Hybrid): Dieser planare Koppler teilt die Leistung gleichmäßig auf (3 dB) mit einer Phasenverschiebung von 90 Grad zwischen den Ausfängen. Seine Bandbreite ist moderat (etwa 10-20 %), mit einer Amplitudenbalance von ±0,4 dB und einer Einfügedämpfung von 0,2 dB. Er ist allgegenwärtig in balancierten Verstärkern und IQ-Modulatoren für die Kommunikation.
• Rat-Race-Koppler (180°-Hybrid): Dieser ringförmige Koppler hat einen (elektrischen) Umfang von 300 Grad und bietet sowohl gleichphasige als auch um 180 Grad phasenverschobene Leistungsaufteilung. Seine Bandbreite ist schmaler (ca. 15 %), bietet aber eine hohe Isolation (>25 dB) zwischen bestimmten Ports, was ihn ideal für Mischer und Duplexer macht.
• Lange-Koppler (Interdigital): Dieser Mikrostreifen-Koppler verwendet vier bis sechs ineinandergreifende Finger, um eine sehr enge Kopplung (3 dB oder 6 dB) über eine ultraweite Bandbreite zu erreichen (Oktave oder mehr, z. B. 6–18 GHz). Der Nachteil ist ein komplexerer Herstellungsprozess und eine etwas höhere Einfügedämpfung von 0,5 dB.

Luftgefüllte Aluminium-Hohlleiter sind Standard für Hochleistungsanwendungen mit geringen Verlusten (<0,01 dB/cm). Versilbertes Messing verbessert die Oberflächenleitfähigkeit und reduziert die Verluste bei 40 GHz um weitere 15 %. Für integrierte Schaltungen sind Mikrostreifen-Koppler auf RT/duroid® 5880 Substrat (Dicke: 0,25 mm, εᵣ: 2,2) üblich; sie bieten eine kompakte Größe von 8 mm² bei 24 GHz, aber mit einer geringeren Belastbarkeit von etwa 20 W. Die Fertigungstoleranz ist entscheidend; eine Abweichung von ±5 μm in der Breite einer Mikrostreifenleitung kann den Kopplungsfaktor um ±0,7 dB verändern und die Mittenfrequenz um ±0,5 GHz verschieben, was eine Charge von 10.000 Einheiten potenziell zu 15 % außerhalb der Spezifikation und damit unbrauchbar für ein Massenmarktgerät wie ein 28-GHz-5G-Telefon machen kann.

Wo Koppler verwendet werden

In einer großen Satellitenkommunikations-Bodenstation könnte ein einzelner 30-dB-Richtkoppler verwendet werden, um nur 0,1 % eines 2,5-kW-Downlink-Signals bei 12,5 GHz abzugreifen. So können Ingenieure die Signalqualität mit einem Standard-50-W-Leistungsmesser ohne Überlastungsrisiko überwachen. In einer 5G-Basisstation für Endverbraucher ist ein Netzwerk aus Mikrostreifen-Lange-Kopplern, die jeweils weniger als 10 $ kosten und 1,5 cm² belegen, fester Bestandteil des Massive-MIMO-Arrays. Dies ermöglicht das Beamforming, um über 200 gleichzeitige Nutzer mit einem Datendurchsatz von über 2 Gbit/s zu bedienen. Die Präzision dieser Komponenten beeinflusst direkt die Systemleistung; ein Fehler von ±0,5 dB in einem Radarkoppler kann zu einer 5 %igen Fehlberechnung des Radarquerschnitts eines Ziels führen, während er in einem medizinischen Linearbeschleuniger sicherstellt, dass die Strahlendosisabgabe auf ±2 % genau ist.

In der Verteidigung und beim Radar verarbeiten Hochleistungskoppler Spitzenleistungspegel von über 1 MW in Pulsen von nur 1 Mikrosekunde Dauer, wobei sie in Frequenzbändern von 2 GHz bis 35 GHz (S-Band bis Ka-Band) arbeiten. Ihre Richtschärfe, die oft über 35 dB spezifiziert ist, ist entscheidend für die genaue Messung der winzigen reflektierten Signale von Tarnkappenflugzeugen, die 50 dB niedriger sein können als der gesendete Impuls. In der Telekommunikation werden Koppler zu Tausenden in Mobilfunkbasisstationen eingesetzt. Ein typischer Makrozellenmast könnte 12 Koppler pro Sektor verwenden, mit einer spezifizierten Ausfallrate von weniger als 0,1 % über eine 10-jährige Betriebsdauer. Ihre Einfügedämpfung, die unter 0,3 dB gehalten wird, ist ein Schlüsselfaktor für die Energieeffizienz des Systems, da jeder Verlust von 0,1 dB etwa 2,3 % mehr Energieverbrauch der Leistungsverstärker bedeutet, um die gleiche Strahlungsleistung aufrechtzuerhalten.

• Radarsysteme (Flugsicherung, Militär): Werden zur Überwachung von Hochleistungs-Sendepulsen (500 kW Spitze, 5 kW Durchschnitt) und zum Abgreifen reflektierter Signale zur Verarbeitung verwendet. Ein typisches System nutzt 5-10 Koppler mit einer Richtschärfe > 40 dB, um schwache Echos zu unterscheiden.
• Satellitenkommunikation (Satcom): Einsatz in Bodenstationen und Nutzlasten zur Leistungsüberwachung und Kombination von Verstärkerausgängen. Koppler arbeiten hier über schmale Bänder (z. B. 500 MHz Bandbreite bei 20 GHz) mit außergewöhnlicher Stabilität über einen Temperaturbereich von -40 °C bis +85 °C.
• 5G/6G Massive MIMO-Antennen: Integral für Beamforming-Netzwerke in Antennen-Arrays. Ein einzelnes 64-Element-Array enthält über 60 Koppler, was ultrakompakte Abmessungen (< 0,5 cm³), niedrige Kosten (<$15 pro Stück) und konsistente Leistung über ein breites Band wie 3,4–3,8 GHz erfordert.
• Medizinische Geräte (MRT, Linearbeschleuniger): In MRT-Systemen helfen Koppler dabei, HF-Pulse von 1 kW+ bei Frequenzen wie 128 MHz oder 300 MHz mit präziser Phasenkontrolle in die Scannerröhre zu leiten. In Strahlentherapie-Linacs stellen sie sicher, dass die Mikrowellenleistung, die den Elektronenbeschleuniger antreibt, innerhalb von ±0,5 % stabil ist, um eine genaue Dosisabgabe zu garantieren.
• Test- und Messgeräte: Ein Vektor-Netzwerkanalysator (VNA) verwendet interne Koppler, um vorwärts- und rückwärtslaufende Wellen für eine genaue S-Parameter-Messung zu trennen. Diese Koppler priorisieren ultrahohe Richtschärfe (>50 dB) und große Bandbreite (z. B. 10 MHz bis 26,5 GHz), um Messunsicherheiten von unter 0,1 dB zu erreichen.

Luft- und Raumfahrt- sowie Satellitenanwendungen erfordern Komponenten, die Vibrationspegeln von 15 G RMS und Temperaturzyklen von -55 °C bis +125 °C ohne Leistungsdrift standhalten, wie etwa eine Kopplungsfaktoränderung von höchstens ±0,2 dB. In einer Massenmarktanwendung wie einem Wi-Fi 6E Access Point, der bei 6 GHz arbeitet, liegt der Fokus auf der automatisierten Oberflächenmontage (SMT), bei der tausende Koppler pro Stunde zu Kosten von 0,02 USD pro Bestückung platziert werden, wobei ein Endtest sicherstellt, dass 99,95 % der Einheiten die ±0,5 dB Kopplungsspezifikation erfüllen. Diese Zuverlässigkeit in der Massenproduktion ermöglicht es den komplexen HF-Systemen in unseren Alltagsgeräten, über ihre erwartete Betriebsdauer von 5 bis 7 Jahren konsistent zu funktionieren.

Wichtige Leistungsspezifikationen

Eine Fehlkalkulation bei einer einzelnen Spezifikation kann zu einem systemweiten Ausfall führen. Zum Beispiel mag die Wahl eines Kopplers mit einer Richtschärfe von 35 dB anstelle von 45 dB unbedeutend erscheinen, aber sie führt zu einem Fehler von 2,5 % bei der Messung der reflektierten Leistung (VSWR), was zu einer Überschätzung der Entfernung eines Radarziels um 15 % führen könnte. Ebenso wird ein Koppler, der für 50 W Durchschnittsleistung ausgelegt ist, innerhalb von Sekunden katastrophal versagen, wenn er in einem 500-W-Rundfunksender eingesetzt wird, da bei Leistungsdichten von über 5 kW/cm² interne Lichtbögen auftreten. Diese Spezifikationen sind nicht nur Zahlen auf einem Datenblatt; sie sind die Leitplanken, die sicherstellen, dass Ihr HF-System mit 99,9 % Zuverlässigkeit über seine vorgesehene Mindestlebensdauer von 10.000 Stunden arbeitet.

Ein 20 dB ± 0,4 dB Koppler wird 1 % der Eingangsleistung abzweigen, wobei eine Toleranz sicherstellt, dass der tatsächliche Wert zwischen 0,91 % und 1,10 % bleibt. Die Einfügedämpfung quantifiziert die im Hauptpfad geopferte Leistung, typischerweise 0,15 dB bis 0,5 dB, was bedeutet, dass 96,5 % bis 89 % der Eingangsleistung den Hauptausgang erreichen. Die kritischste Metrik für die Messgenauigkeit ist jedoch die Richtschärfe (Directivity). Sie misst die Fähigkeit des Kopplers, zwischen Vorwärts- und Rückwärtswellen zu unterscheiden. Eine Richtschärfe von 40 dB bedeutet, dass der Koppler 10.000-mal stärker auf eine Vorwärtswelle reagiert als auf eine reflektierte Welle gleicher Leistung. In einem Vektor-Netzwerkanalysator (VNA) kann ein Abfall der Richtschärfe von 45 dB auf 35 dB die Messunsicherheit von ±0,05 dB auf über ±0,3 dB erhöhen, was das System für die Charakterisierung von Komponenten mit niedrigem VSWR (<1,05:1) unbrauchbar macht.

Für Systemingenieure definieren die Spezifikationen Frequenzbandbreite und Belastbarkeit (Power Handling) den operativen Rahmen. Ein Koppler, der für 8,0–12,0 GHz spezifiziert ist, muss alle anderen Parameter innerhalb der angegebenen Toleranzen über diesen gesamten 4-GHz-Bereich einhalten. Seine Durchschnittsbelastbarkeit (z. B. 200 W) wird durch den Anstieg der Innentemperatur begrenzt, die oft unter +85 °C gehalten wird, um Verformungen zu vermeiden, während seine Spitzenbelastbarkeit (z. B. 5 kW) durch die Durchschlagspannung der Luft oder des Gases im Hohlleiter begrenzt wird, die bei Feldern stärker als 30 kV/cm Lichtbögen bilden kann.

Ein VSWR von 1,20:1 bedeutet, dass 0,83 % der einfallenden Leistung reflektiert werden, während ein schlechterer Wert von 1,50:1 bedeutet, dass 4,00 % reflektiert werden, was Instabilitäten im Verstärker verursachen und stehende Wellen erzeugen kann, die Leistungsspitzen von +3,5 dB verursachen. Für Kombinieranwendungen sind Phasenbalance und Amplitudenbalance von größter Bedeutung. Ein 90-Grad-Hybridkoppler muss die Leistung mit einer Phasendifferenz von 90° ± 3° und einer Amplitudenunbalance von ±0,4 dB über sein Band aufteilen; eine Abweichung darüber hinaus kann die Nebenkeulenunterdrückung in einer Phased-Array-Antenne um -5 dB verschlechtern und deren Auflösung drastisch reduzieren.