Zirkulator VS Richtkoppler (UHF)

[N. K. (bennjo)]

Hallo Allerseits,

kann mir hier jemand einen (Literatur-)Tip geben bezüglich den 
Unterschieden von Zirkulator und Richtkoppler.

Ganz konkret geht es bei der Anwendung um gleichzeitiges Senden und 
Empfangen über eine Antenne (UHF-RFID Monostatic). Ich verstehe bisher 
noch nicht ganz, weshalb in manchen RFID-Readern ein Zirkulator und in 
anderen ein Richtkoppler zum Einsatz kommt.

Wo sind die wesentlichen Unterschiede bzw. Vor/Nachteile? Leider finde 
ich dazu im Netz nicht wirklich etwas.

Gruß,
Nikias

[Walter Tarpan (Gast)]

Schade. Sonst hättest Du vom Wikipedia-Artikel über Zirkulatoren 
profitieren können.

[Alex W. (a20q90)]

Soweit ich es noch in Erinnerung habe koppelt der Zirkulator die 
reflektierte Leistung aus, welche dann über z.B. einem 
Abschlusswiderstand verheizt wird.

Richtkoppler haben meistens eine höhere Einfügedämpfung.

[Uwe (de0508)]

Hallo,

Alex W. schrieb:
> Richtkoppler haben meistens eine höhere Einfügedämpfung.

was ist eine "höhere Einfügedämpfung" in deiner Betrachtung?

0,1dB, 3dB, 10dB ?

Mein KW Richtkoppler: 100kHz - 30MHz hat 26dB Auskoppeldämpfung.
Dort fallen die Dämpfungen der Steckverbindungen in's Gewicht.

Meinen Zirkulator habe ich in diesen Beiträge vorgestellt: 
Beitrag "Re: 20MHz - 200MHz Isolator bzw. Zirkulator"

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Zirkulatoren sind "nicht reziproke" Bauteile, Richtkoppler nicht.

Zirkulator ist wie Kreisverkehr, alle drei (oder mehr) Koaxanschlüsse 
müssen mit dem Wellenwiderstand abgeschlossen sein, dann biegt die 
Hochfrequenz immer bei jeder Gelegenheit rechts ab (oder links , die 
Richtung ist aufgedruckt). Also zum einen Port rein und beim nächsten 
wieder raus, es sei denn dort besteht eine Reflexion, dann läuft ein 
Teil weiter zur nächsten Ausfahrt.

Richtkoppler können nur Leistung aus der Hauptleitung auskoppeln, das 
geschieht allerdings auch richtungsabhängig.

[N. K. (bennjo)]

@Walter Tarpan: Die Wikepedia-Artikel zu Richtkoppler und Zirkulator 
sind mir sowohl auf Deutsch als auch auf Englisch bekannt. Allerdings 
kann ich meine Frage damit nicht beantworten - oder ich übersehe etwas.

@Alex W: Soweit ich das verstehe, ist die Verwendung als "Isolator" nur 
eine spezielle Anwendung des Zirkulators um die PA-Stufe vor 
Reflektionen zu schützen.

In meiner Anwendung geht es darum, dass bei 850-950MHz 33dBm an die 
Antenne geliefert werden müssen, gleichzeitig das Backscatter-Signal, 
welches ein paar 100kHz neben dem Träger zurück kommt, aber nur -80dBm 
haben kann. Das gilt es "raus zu fischen" - auch bei nicht optimal 
angepasster Antenne und deutlicher Reflektion.

Gruß,
Nikias

[N. K. (bennjo)]

@Christoph Kessler: Soweit klar. Hast du einen Tip, weshalb sich die 
Designer von RFID Readern manchmal für Zirkulatoren und manchmal für 
Richtkoppler entscheiden?

Gruß,
Nikias

[foo (Gast)]

N. K. schrieb:
> In meiner Anwendung geht es darum, dass bei 850-950MHz 33dBm an die
> Antenne geliefert werden müssen, gleichzeitig das Backscatter-Signal,
> welches ein paar 100kHz neben dem Träger zurück kommt, aber nur -80dBm
> haben kann.

Dann ist es vermutlich sinnvoll einen Zirkulator zu verwenden, und das 
trotzdem erhebliche Sendesignal gleich als LO für den Mischer zu nehmen.
Die 1.ZF liegt dann eben bei jenen " paar 100kHz".

[Purzel H. (hacky)]

Die beiden genannten Komponenten haben auch weniger bekannte Kennzahlen.
zB, die Isolation :
 Beim Zirkulator, wieviel kommt zum falschen Port raus. vielleicht 
-30dB, bei mehr Bandbreite mehr.
 Beim Richtkoppler, wieviel wird in die falsche Richtung gekoppelt, 
vielleicht -30dB, bei mehr Bandbreite mehr.

[foo (Gast)]

>Beim Zirkulator, wieviel kommt zum falschen Port raus.
>vielleicht -30dB, bei mehr Bandbreite mehr.
Vor allem kommt da und zwar völlig korrekt, die wegen Fehlanpassung von 
der Antenne reflektierte Leistung raus!
Das trifft auch für Richtkoppler zu.

[Oldie (Gast)]

Am Rücklauf-Ausgang des Richtkopplers erhält man die Summe
aus reflektiertem Sendesignal und Empfangssignal gedämpft
um den Koppelfaktor. (Z.B. 20...30 dB.)

Am passenden Zirkulatorport erhält man beides (fast) ungedämpft.

Grundsätzlich ist der Filteraufwand in beiden Varianten gleich
groß, da der Pegelabstand gleich groß ist.

Allerdings ist bei der Zirkulatorvariante der Rauschabstand
des Empfangssignals schon mal um den Koppelfaktor (20...30 dB!)
besser.

Also:
Brauche ich den Rauschabstand?
Wenn nicht, kann man die Trennung von Sende und Empfangssignal
für kleinere Pegel bauen, was kleiner und billiger wird.