Der Wilkinson Teiler

Der Wilkinson Teiler hat einen Eingang  (Port 1) und zwei Ausgänge (Port 2 und Port 3). Ein Signal am Eingang 1 wird auf die beiden Ausgänge 2 und 3 verteilt, sodass hier jeweils ein um 3dB (halbe Leistung) kleineres Signal ankommt.

Der Wilkinson Teiler Eingang mit 50 Ohm Wellenwiderstand wird über zwei Lambda/4 lange Leitungen aufgeteilt und den beiden Ausgängen zugeführt. Diese Lambda/4 Transformationsleitungen haben den Wellenwiderstand: \sqrt{2}*50 = 70,71 Ohm.
Die beiden Ausgänge werden mit einem 100 Ohm Widerstand verbunden. Dadurch sind auch die beiden Ausgangs Ports gut angepasst auf 50 Ohm.

Ein Signal, das am Port 2 eingespeist wird erscheint aber nur am Port 1 und nicht am Port 3.
Und von Port 3 geht es nur zu Port 1 und nicht zu Port 2.
Das heisst Port 2 und Port 3 sind entkoppelt.

Hier erst einmal der Aufbau.

Wilkinson Teiler

Zur Simulation wurden 1m lange Koaxleitungen mit einem Verkürzungsfaktor von 0,66 genommen, sodass hier 1,5m lange Luftleitungen eingegeben wurden. Der Wellenwiderstand ist 70,71 Ohm.

Und die simulierten S-Parameter

Wilkinson Teiler

In dem Diagramm ist folgendes zu sehen:
1. Der Wilkinson Teiler arbeitet am besten bei \lambda/4 (Lambda/4) und das ist hier auf der Frequenz 50MHz. Auch bei 3*\lambda/4   (150MHz) und 5*\lambda/4   (250MHz) arbeitet er gut.
2. Bei 50MHz ist der Durchgang Port 1 > Port 2 und 1>3 mit -3,01dB berechnet. Also teilt sich die Leistung auf.
3. Die Entkopplung von Port 2 und Port 3 (S23) ist bei 50MHz mit ca. -52dB angegeben.
4. Die Reflektion von Port 1 (S11) ist mit ca. -46dB angegeben, er ist also sehr gut angepasst an 50 Ohm.
5. Wenn 20dB Entkopplung (S23) und 20dB Anpassung (S11) ausreichen, ergibt sich eine Bandbreite von 41MHz (Marker 1) bis 59MHz (Marker 2) also 18MHz oder 36% (auf 50MHz bezogen).

Diese Schaltung wurde mit der HF Software Ansoft Designer SV simuliert und berechnet.

von Matthias Busse

Hilfreiche Links:

Wilkinson Teiler Wikipedia

Teil 1 > Der Wilkinson Teiler
Teil 2 > Der Wilkinson Teiler mit RG59 Koax Kabel 75 Ohm
Teil 3 > 100 Ohm Widerstand im Gehäuse
Teil 4 > Der Wilkinson Teiler mit 2 zusätzlichen Leitungen entkoppelt besser
Teil 5 > Aufbau des Wilkinson Teilers mit 4 Leitungen
Teil 6 > Den 3dB Wilkinson Teiler mit L C R aufbauen

2 Gedanken zu „Der Wilkinson Teiler

  1. Pingback: Der Wilkinson Teiler mit RG59 Koax Kabel 75 Ohm | Shelvin – Elektronik ausprobiert und erläutert

  2. Pingback: Den Wellenwiderstand transformieren 50 Ohm > 150 Ohm mit einer Lambda/4 Leitung | Shelvin – Elektronik ausprobiert und erläutert

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