Al probar un acoplador direccional mide por separado acoplamiento, pérdida de paso, aislamiento, directividad y reflexión. La numeración depende del producto. Identifica entrada, paso, salida acoplada y terminación en el plano y verifica toda la banda necesaria.
1. Definir puertos y condiciones
Aquí 1 es entrada, 2 paso, 3 acoplado y 4 aislado. Es una convención explicativa, no la numeración obligatoria de todo producto. En un dispositivo de tres puertos con terminación interna quizá no sea accesible el cuarto punto funcional.
Fija frecuencia, impedancia de referencia, nivel y potencia admisible según dispositivo e instrumentos. 2–4 GHz y +10 dBm no son condiciones universales. Considera también la potencia que alcanza la salida de paso.
2. Calibrar hasta los planos de referencia
Realiza la calibración VNA necesaria y termina los puertos no medidos con cargas adaptadas apropiadas. Reflexión de carga, adaptadores y cables afectan la medida de directividad.
Si cambias conexiones de un VNA de dos puertos, conserva referencias y repetibilidad. Aislamientos altos exigen verificar dinámica y acoplamiento directo no deseado del montaje.
3. Calcular magnitudes coherentes
| Magnitud | Definición positiva en dB |
|---|---|
| Pérdida de paso IL | −20 log10|S21|. |
| Acoplamiento C | −20 log10|S31|. |
| Aislamiento I | −20 log10|S41|. |
| Directividad D | I−C. |
En medidas de potencia, usa diferencias de dBm corregidas a las mismas referencias. Entrada de 10 dBm, paso de 9,6 dBm, acoplado de −10 dBm y aislado de −40 dBm dan IL = 0,4 dB, C = 20 dB, I = 50 dB y D = 30 dB.
Es un ejemplo, no un criterio general de IL ≤ 0,5 dB o D ≥ 30 dB. Compara cada resultado con la especificación real.
4. Comprobar límites de medida
Si la señal aislada alcanza el ruido de fondo, la lectura no representa necesariamente el valor verdadero. Documenta el límite y, cuando corresponda, proporciona una cota inferior de aislamiento justificada por el rango útil.
Al invertir la excitación cambian los papeles de acoplamiento y aislamiento. Un acoplador internamente terminado no permite necesariamente la misma prueba que un cuatro-puertos accesible. Sigue el montaje de medida inversa previsto.
Pérdida y reparto de potencia
20 dB de acoplamiento equivalen idealmente al 1% de entrada en el puerto acoplado. El 99% restante en el paso corresponde a unos 0,044 dB de reducción por reparto. La pérdida real puede añadir disipación.
No equipares toda disminución a calor. Comprueba si el fabricante indica pérdida total o adicional. Para alta potencia también importan la capacidad y el estado de la terminación interna.
Determinar si está en buen estado
Compara reflexión, acoplamiento, directividad y respuesta en frecuencia con datos de aceptación o una referencia válida. Un valor correcto en una única frecuencia no prueba todo el funcionamiento.
En un montaje propio, dimensiones, sustrato, masa y conexiones influyen. La directividad finita introduce error al utilizarlo para medir potencia reflejada. La medida de pequeño nivel no valida por sí sola la potencia nominal.
Guarda mapa de puertos, calibración, cargas, cables, niveles, barrido y límites. Las bases de acopladores direccionales explican las relaciones y definiciones usadas.
