Konstruktion eines Power Splitters (koaxialer Anpasstopf)

Bild 1 Lamda 1/4 Power Splitter für 4 Antennen auf 145 MHz

Power Splitter werden benutzt um 2 oder mehrere Antennen Impedanzrichtig an eine Speiseleitung anzupassen. Die Impedanz jeder Antenne wird im Power Splitter an die Impedanz im Speisepunkt des Splitter (üblicherweise 50 Ohm) angepasst. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Lamda ¼ und Lamda ½ Power Splitter. Lamda ¼ Power Splitter werden hauptsächlich benutzt um 2, 3 oder 4 Antennen zusammen zu schalten. Lamda ½ Antennen werden benutzt um 4, 6 oder 8 Antennen Impedanzrichtig zusammen zu schalten.
Bei Lamda ½ Splittern liegt der Speisepunkt in der Mitte und die Anschlüsse für die 4, 6 oder 8 Antennen liegen je zur hälfte (Lamda ¼) an den enden des Splitters. Bei Lamda ¼ Antennen liegt der Speisepunkt an einem ende des Splitters und die Anschlüsse für die Antennen (Lamda ¼) an der anderen Seite des Splitters. Bild 1

Die Impedanz (Z) eines Power Splitters wird durch das Verhältnis von Innendurchmesser des Außenleiters (D) zum Außendurchmessers des Innenleiters (d) bestimmt Bild 2 und kann mit folgender Näherungsformel bestimmt werden:

Z = 138 log D/d + 3,54

In Tabelle 1 sind die Wichtigsten Impedanzen für Lamda ¼ und Lamda ½ Splitter aufgeführt um die entsrechende Anzahl von Antennen auf ein 50 Ohm Speisekabel anzupassen.

Anzahl der

Lamda 1/4

Lamda 1/2

Antennen

Z=Ohm

Z=Ohm

2 zu 1

35,4

 

3 zu 1

28,9

 

4 zu 1

25

50

6 zu 1

 

40,8

8 zu 1

 

35,4

Tabelle 1

In Tabelle 2 sind einige Beispiele für unterschiedliche Durchmesser D/d aufgeführt und deren Impedanzen.

D

d

Z soll

Z ist

mm

mm

Ohm

Ohm

21

12

35,4

38,1

24,7

15

35,4

34,4

30,7

18

35,4

36,6

17

12

25

25,4

21

15

25

24,7

24,7

18

25

23,5

30,7

22

25

24,5

Tabelle 2

Die Frequenz eines Power Splitters wird durch die Länge des Innenleiters (l) bestimmt. In Tabelle 3 sind die Wichtigsten Längen für Lamda ¼ und Lamda ½ Splitter aufgeführt.

Frequenz

Länge l

MHz

mm

145

516

435

172

1296

57,8

2320

32,3

Tabelle 2

VSWR Plot meines 4-fach Kopplers

Bild 2

Als Hilfe gibt es von Agilent Technologies die kostenlose RF Design Software “AddCAD” unter:
http://www.hp.woodshot.com mit der man Power Splitter einfach berechnen kann.

Beispiel einer Berechnung eines 4-fach Splitter für 144MHz

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