Was ist Kopplungsverlust?
Ein Kopplungsverlust ist ein Begriff, der verwendet wird, um einen Energieverlust über eine physikalische Verbindung in zwei Leitern zu beschreiben. Der Begriff wird allgemein in den Bereichen Elektrik, Telekommunikation und Datenübertragung verwendet, obwohl er auch im Bereich der Fluiddynamik relevant sein kann. Ein Kopplungsverlust wird in der Maßeinheit der ursprünglichen Energiequelle ausgedrückt. Beispielsweise wird ein Audiosignal, das in Watt gemessen wird, einen Kopplungsverlust von X Watt über alle Kopplungen im Signalpfad erleiden. Diese Verluste sind typischerweise das Ergebnis von Problemen wie fehlangepasster Komponentenimpedanz oder fehlausgerichteten Verbindungen und sind bei den meisten Kupplungsanwendungen im Wesentlichen eine unausweichliche Realität.
Jede Energiequelle, einschließlich elektrischem Strom, Audio- oder Datensignalen und sogar Flüssigkeitsströmen, verliert wenig Potenzial, wenn sie durch einen ununterbrochenen, ungehinderten Leiter geführt wird. Kontinuierliche Leiter, die von der Quelle zum Ziel verlaufen, sind jedoch nicht immer möglich, und die Notwendigkeit von Leiterverbindungen oder -kopplungen ist in den meisten Systemen Realität. Leider sind Kopplungspunkte immer eine Quelle für einen möglichen Energieverlust, der allgemein als Kopplungsverlust bekannt ist. Diese Verluste betreffen im Allgemeinen nur High-Fidelity-Anwendungen wie Elektronik- und Datenübertragungsnetze, können jedoch im Fall von Hochleistungssystemen auf Bereiche wie die Fluiddynamik angewendet werden.
Ein Kopplungsverlust wird im Allgemeinen in derselben Maßeinheit wie die ursprüngliche Energiequelle ausgedrückt, wobei ein gutes Beispiel ein 1-Dezibel-Verlust in einem Audiosignal ist, der in Dezibel gemessen wird. Sie kann auch als Prozentsatz des Originals ausgedrückt werden, z. B. als 2% Kopplungsverlust in einem 100-Watt-Audiosignal. Dies würde als 2-Watt-Verlust über die Kopplung übersetzt.
Der Verlust des Energiepotentials an den Kopplungspunkten wird im Allgemeinen durch eine Reihe physikalischer Bedingungen verursacht. Die fehlangepasste Impedanz von Bauteilen ist eine der häufigsten Ursachen für Kopplungsverluste. Die Impedanz ist der Gesamtwiderstand, den ein Stromkreis dem durch ihn fließenden Strom entgegensetzt. Eine sorgfältige Anpassung der Komponentenimpedanz hilft, diese Verluste zu reduzieren, aber es ist fast unmöglich, genaue Übereinstimmungen zu erzielen, so dass einige Verluste auftreten werden.
Falsch ausgerichtete optische Koppler sind auch eine häufige Ursache für Kopplungsverluste. Wenn die Glasfasern nicht perfekt ausgerichtet sind, gelangt eine bestimmte Menge des Signals nicht in die Sekundärfaser und geht verloren. Eine Fehlausrichtung führt auch zu reflektierenden Verlusten des Signalpotentials. Auch hier sind perfekt ausgerichtete Verbindungen im Allgemeinen nicht realisierbar, sodass Verluste auftreten. Obwohl viel unternommen werden kann, um den Kopplungsverlust zu minimieren, sind sie ein wesentlicher Bestandteil jedes Energieübertragungssystems, das eine beliebige Art von Verbindung oder Kopplung im Übertragungsnetz umfasst.