Che cosa occorre specificare per scegliere un accoppiatore ibrido a 180°?
Prima si identificano senza ambiguità le porte somma, differenza e collineari; poi si confrontano bilanciamento d'ampiezza, errore rispetto a 180°, isolamento, return loss, perdita eccedente e potenza su tutta la banda con le porte inutilizzate correttamente terminate. Un ibrido a 180° è una rete reciproca a quattro porte. L'eccitazione della porta somma genera due uscite uguali in fase, quella della porta differenza due uscite uguali separate nominalmente di 180°; usato al contrario, forma somma e differenza vettoriali dei due ingressi. Le sigle cambiano fra schemi, quindi mappa fisica e piani di riferimento S devono accompagnare il codice. Un balun a tre porte produce uscite differenziali ma non dispone della quarta porta isolata dell'ibrido.
Definire la funzione vettoriale e la mappa delle porte
Indicare se il dispositivo divide una sorgente, combina due amplificatori, forma canali somma e differenza, pilota un mixer bilanciato o cancella il modo comune. Registrare connettori fisici Σ, Δ e bracci collineari, polarità, impedenza, direzione e piani di riferimento. In combinazione, ingressi uguali in fase sommano su Σ e si annullano su Δ; in controfase avviene l'opposto. Ogni errore d'ampiezza o fase invia potenza a entrambe le porte risultanti. Il carico isolato va dimensionato per energia realistica di guasto e squilibrio e non considerato un tappo privo di dissipazione.
Confrontare insieme bilanciamento, isolamento e banda
Lo squilibrio d'ampiezza e lo scarto dai 180° ideali si valutano sull'intera banda, non solo al centro. Si aggiungono return loss di ogni porta, isolamento tra i bracci, perdita d'inserzione o eccedente e tracking del ritardo nelle applicazioni di cancellazione. Il rat-race è efficace nella banda di progetto ma può essere più stretto di linee accoppiate multisezione o Magic-T. Transizioni di connettore e PCB, modi del contenitore e qualità dei carichi possono dominare la misura. Ad alta potenza servono picco e media, ROS, percorso termico, dissipazione del carico isolato e risposta al disadattamento.
Verificare le quattro porte ai piani del progetto
Sono preferibili S-parametri calibrati a quattro porte. Se si misura a coppie, tutte le porte libere vanno terminate su carichi verificati e la fase dei cavi preservata fra gli scambi. Si de-embeddano i fixture fino ai piani concordati, si svolge la fase in modo coerente e si calcola il bilanciamento dai due trasferimenti pertinenti. Isolamento e adattamento si ripetono con il carico previsto, a temperatura e potenza. Come combinatore si applicano errori controllati di ampiezza e fase e si verifica dove arriva la potenza respinta. Si rifiuta il dispositivo se i 180° valgono solo a un punto, la mappa è ambigua o il carico isolato non regge lo squilibrio.
- Mappa di Σ, Δ e porte collineari, direzione e piani di riferimento
- Banda operativa e funzione in fase o controfase richiesta
- Squilibrio d'ampiezza ed errore di fase sull'intera banda
- Isolamento, return loss, perdita e tracking del ritardo
- Potenza di picco e media, disadattamento, termica e carico isolato
- S-parametri quattro porte, carichi, de-embedding e limiti
Confine della categoria
La categoria comprende ibridi reciproci a quattro porte e 180° rat-race, Magic-T o a linee accoppiate per divisione in fase o differenziale e combinazione somma/differenza. Balun e trasformatori a tre porte, ibridi a 90°, divisori Wilkinson, accoppiatori direzionali disuguali e divisori resistivi seguono criteri separati.