resistiver Powersplitter mit anderem Verhältnis als 1:1

[Peter (Gast)]

Hallo,

ich benötige eine Art Powersplitter, der mein Signal etwa 1:4 aufteilt 
und nicht wie üblich 1:1.

Da ich bis runter auf DC (hoch bis ca. 600MHz) benötige wäre es super, 
wenn dies resistiv geht. Bisher kenne ich nur 1:1 Splitter.

Geht sowas überhaupt?

[Splitter (Gast)]

Normaler 6-dB-Powersplitter und an einem Port noch ein 6 dB Pad ergeben 
ein Verhältnis von 1:4.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Du meinst also sowas?

                           R1                   R
                U0      +------+     U1     +-------+
    /------------*------|      |------o-----|       |----|
    |            |      +------+            +-------+
   +-+           |                              R
   | |           |      +------+     U2     +-------+
   | | R         \------|      |------o-----|       |----|
   | |                  +------+            +-------+
   +-+                     R2
    |
   Usrc
    |
   ---

Für einen Leistungsteiler von 1:4 gilt dann

$$U_2 = 2 \cdot U_1$$

Wenn du die Spannungsteilerregel einsetzt, kommst du auf

$$2 U_0 \cdot \frac{R}{R + R_1} = U_0 \cdot \frac{R}{R + R_2}$$

aufgelöst zu

$$R_1 = R + 2 R_2$$

hast du erstmal die Beziehung, in der R1 zu R2 steht.

Nun willst du auch noch Eingangsanpassung haben, d.h.

$$\frac{1}{R_1 + R} + \frac{1}{R_2 + R} = \frac{1}{R}$$

Wenn du das 'ne Runde umformst, kommst du auf

$$R^2 = R R_2 + 2 R_2^2$$

oder

$$0 = R_2^2 + \frac{1}{2} R R_2 - R^2$$

Diese quadratische Gleichung hat die Lösung

$$R_2 = -\frac{1}{4} ± \sqrt{\frac{1}{16} R^2 + R^2}$$

Da ein negativer Widerstand nicht sinnvoll ist, bleibt als positive 
Lösung

$$R_2 = 0,78078 R$$

Wenn du jetzt die Werte einsetzt, kommst du auf R2 = 39 Ω und R1 = 128 
Ω. Die Kontrolle ergibt

$$U_2 = 0,56 U_0$$

$$U_1 = 0,28 U_0$$

was erst einmal korrekt ist. Als Dämpfung wären das -5 dB und -11 dB.

(Auf meinem Papier ist der Rechenweg länger, aber da würde nur der 
Beitrag explodieren. War 'ne nette Rechenübung.)

[Arno H. (arno_h)]

Zur Anregung, falls du wirklich 6dB Leistung meinst:
https://de.aliexpress.com/i/4000153556517.html
Abschluss-R nicht vergessen.

Arno

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Ich verstehe die Frage so: normalerweise hat man einen Richtkoppler, der 
das Eingangssignal jeweils etwa -3dB gedämpft auf zwei Ausgänge 
verteilt. Ein resistiver Leistungsteiler hat -6dB.

Der hier soll aber am einen Ausgang nur -6 dB des anderen Ausgangs 
haben, also ein Leistungsverhältnis 1:4. Als Richtkoppler würde man das 
einfach als -6dB-Auskopplung bezeichnen, der Hauptzweig wäre gegenüber 
dem Eingang nur schwach gedämpft.

Resistiv, natürlich mit 50 Ohm an allen drei Ports, ist das eine 
Rechenaufgabe mit mehreren Gleichungen. Ich würde erst mal das 
Schaltbild zeichnen und dann die einzelnen Forderungen in Gleichungen 
formulieren. Ich vermute, die ließen sich eindeutig lösen.

Ich fürchte, Jörgs Vorschlag ist nicht allseitig angepasst, man braucht 
noch ein paar Widerstände mehr.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Christoph db1uq K. schrieb:
> Ich fürchte, Jörgs Vorschlag ist nicht allseitig angepasst

Korrekt, er hat einen Eingang und zwei Ausgänge. Die sind zwar alle auf 
50 Ω angepasst, aber zwischen den Ausgängen passt es nicht. War aber 
auch nicht gefordert …

(Dürfte eher bei Fehlanpassung am Ausgang wichtig werden.)

[argos (Gast)]

Unequal Adams Resistive Power Divider:

https://www.microwaves101.com/encyclopedias/adams-resistive-splitter
https://www.highfrequencyelectronics.com/Mar07/HFE0307_Adams.pdf

https://www.flambda.com/unequal/unequal.php


Unequal Owen Resistive Power Divider:

https://www.microwaves101.com/encyclopedias/owen-splitter

[Tobias P. (hubertus)]

Möglicherweise sucht der TO einen Owen-Splitter:

https://www.microwaves101.com/encyclopedias/owen-splitter


Edit: Mist, zu spät 😂