Hybridkoppler sind einfache elektronische Schaltungen, die in der Hochfrequenz- (HF-) und Mikrowellentechnik als wesentliche Schaltungskomponenten verwendet werden. Dabei handelt es sich um Viertore, genauer um Richtkoppler, bei denen die Leistung eines Eingangssignals gleichmäßig auf zwei Ausgänge (Tore, ) aufgeteilt wird. Im Gegensatz zu resistiven Kopplern, wie beispielsweise einem Signalteiler oder Leistungsteiler, sind Hybridkoppler näherungsweise verlustfrei. Die Dämpfung vom Eingangstor zu jedem der beiden Ausgangstore beträgt somit jeweils etwa 3 dB.
Je nach Phasenverschiebung der beiden Ausgangssignale unterscheidet man dabei zwei Arten von Hybridkopplern, nämlich 90‑Grad-Koppler (90°) und 180‑Grad-Koppler (180°).
Darüber hinaus gibt es auch Null‑Grad-Koppler (0°), beispielsweise den Wilkinson-Teiler, den Signalteiler und den Leistungsteiler. Diese werden jedoch im Allgemeinen nicht zu den Hybridkopplern gezählt. Wie alle Koppler, die auf Lambda-Viertel-Leitungstransformationen beruhen, und somit nicht „rein resistiv“ arbeiten, weisen auch Hybridkoppler eine nur schmale nutzbare Bandbreite (weniger als eine Oktave) auf.
90°-Koppler mini|Ein 90°-Hybrid Die Streumatrix (S‑Matrix) eines 90°‑Kopplers beschreibt mithilfe der insgesamt 4 × 4 S‑Parameter dessen Eigenschaften vollständig:
Wie man sieht, ist der Koppler allseitig angepasst (S11 = S22 = S33 = S44 = 0). Die Kopplung von einem beliebigen Tor zu jeweils einem zweiten Tor unterscheidet sich von der zu einem dritten Tor stets um 90°, während das jeweils vierte Tor entkoppelt ist. Aufgrund der Phasenverschiebung von 90° wird dieser Koppler auch als Quadraturkoppler bezeichnet.
180°-Koppler mini|Der 180°-Koppler ergibt Summen- (Σ) und Differenzsignale (Δ). Auch ein 180°‑Koppler wird durch dessen S‑Matrix vollständig beschrieben:
Auch dieser Koppler ist allseitig angepasst (S11 = S22 = S33 = S44 = 0). Die Kopplung von einem beliebigen Tor zu jeweils einem zweiten Tor unterscheidet sich von der zu einem dritten Tor dagegen um 0° oder um 180°. Mit anderen Worten, man erhält hier Summen- (Σ) und Differenzsignale (Δ). Das jeweils vierte Tor ist hier, wie auch beim 90°‑Koppler entkoppelt.
Eine bekannte Realisierungsform ist der Ringkoppler () (Bild).
Literatur
Weblinks
Einzelnachweise
Kategorie:Hochfrequenzbauelement