¿Qué debe especificarse al seleccionar un acoplador híbrido de 180°?
Primero se identifican sin ambigüedad los puertos de suma, diferencia y colineales; después se comparan balance de amplitud, error respecto a 180°, aislamiento, retorno, pérdida excedente y potencia en toda la banda con cada puerto libre bien terminado. Un híbrido de 180° es una red recíproca de cuatro puertos. La excitación del puerto suma genera dos salidas iguales en fase; la del puerto diferencia, dos salidas iguales separadas nominalmente 180°; usado al revés, forma la suma y diferencia vectoriales de dos entradas. Las etiquetas cambian entre esquemas, por lo que el mapa físico y los planos de referencia S deben acompañar al código. Un balun de tres puertos puede crear salidas diferenciales, pero no ofrece el cuarto puerto aislado del híbrido.
Definir primero la función vectorial y el mapa de puertos
Se indica si el dispositivo dividirá una fuente, combinará dos amplificadores, formará canales de suma y diferencia, alimentará un mezclador balanceado o cancelará modo común. Se registran conectores físicos Σ, Δ y los dos brazos colineales, polaridad, impedancia, sentido y planos de referencia. En combinación, dos entradas iguales en fase se suman en Σ y se anulan en Δ; en contrafase ocurre lo contrario. Cualquier error de amplitud o fase envía potencia a ambos puertos de resultado. La carga aislada debe soportar energía realista de fallo y desequilibrio, no tratarse como un tapón sin potencia.
Comparar a la vez balance, aislamiento y ancho de banda
Se revisan el desequilibrio de amplitud y la desviación de 180° en toda la banda, no solo en la frecuencia central. Se añaden retorno de todos los puertos, aislamiento entre brazos, pérdida de inserción o excedente y seguimiento de retardo cuando la cancelación es crítica. El rat-race suele ser útil alrededor de su banda diseñada, pero puede resultar más estrecho que una línea acoplada multisección o un Magic-T. Transiciones de conectores y PCB, modos de caja y calidad de las cargas pueden dominar la medida. A alta potencia se incluyen pico y media, ROE, camino térmico, disipación de la carga aislada y respuesta a desadaptación.
Verificar los cuatro puertos en los planos del proyecto
Se prefiere un conjunto calibrado de S-parámetros de cuatro puertos. Si se mide por pares, todo puerto libre queda en una carga verificada y se conserva la fase de los cables entre cambios. Se desincrustan los accesorios hasta los planos acordados, se desenvuelve la fase de forma coherente y se calcula el balance con las dos transferencias relevantes. Aislamiento y retorno se repiten con la terminación prevista, temperatura y nivel de potencia. Como combinador, se aplican errores controlados de amplitud y fase y se confirma dónde se disipa el rechazo. Se rechaza el componente si solo cumple 180° en un punto, el mapa es ambiguo o la carga aislada no soporta el desequilibrio previsto.
- Mapa de Σ, Δ y brazos colineales, dirección y planos de referencia
- Banda de trabajo y función en fase o contrafase requerida
- Desequilibrio de amplitud y error de fase en toda la banda
- Aislamiento, retorno, pérdida de inserción o excedente y retardo
- Potencia pico y media, desadaptación, térmica y carga aislada
- S-parámetros de cuatro puertos, cargas, desincrustación y límites
Límite de la categoría
La categoría cubre híbridos recíprocos de cuatro puertos y 180° tipo rat-race, Magic-T o línea acoplada para división en fase o diferencial y combinación suma/diferencia. Baluns y transformadores de tres puertos, híbridos de 90°, divisores Wilkinson, acopladores direccionales desiguales y divisores resistivos tienen condiciones distintas y se seleccionan por separado.