Titelstory
Titelstory Breitbandverstärker liefert 5 W CW von 0,5 - 4,2 GHz Verstärkung ist in hochfrequenten Systemen fast immer erforderlich ist, ob beim Senden oder bei Empfang. Wenn Breitbandverstärkung notwendig ist, wird es oft nicht einfach eine Lösung zu finden, da eine große Anzahl von Verstärker- Leistungsparametern wie Ausgangs- Leistung und sogar die Rauschzahl über einen großen Frequenzbereich eingehalten werden müssen. Mini-Circuits www.mini-circuits.com Der 50-Ohm-Verstärker ist gut geeignet für den militärischen und kommerziellen Einsatz sowie für Testanwendungen; kann mit oder ohne Kühlkörper geliefert werden. Der neue koaxiale Verstärker ZHL-5 W 422+ von Mini- Circuits ist ein Beispiel für einen Breitbandverstärker, der nicht nur eine Ausgangsleistung von 5 W CW von 500 bis 4200 MHz liefert, sondern auch Schutzschaltungen und zahlreiche Komponenten enthält, die seine Installierung und seinen Gebrauch fast narrensicher machen. Der 50-Ohm-Verstärker ist gut geeignet für den militärischen und kommerziellen Einsatz sowie für Testanwendungen, er kann mit oder ohne Kühlkörper geliefert werden. Kontinuierliche Ausgangsleistung Das Modell ZHL 5 W 422+ ist ein koaxialer Verstärker mit Ventilatoren und Kühlkörper, der unter der Bezeichnung ZHL 5 W 422 X+ auch als koaxialer Verstärker lediglich mit Gehäuse, ohne Ventilator und Kühlkörper, geliefert wird. Der lineare Klasse-A-Verstärker, der mit aktiven GaAsFETs arbeitet, liefert eine angemessene, kontinuierliche Ausgangsleistung für eine Vielfalt von Übertragungsverfahren. Zu seinen Anwendungsbereichen gehören FM-modulierte Funkgeräte, TV- Sender, Richtfunksender und Laboreinsatz. Der Verstärker hat einen minimalen Gewinn von 20 dB bzw. 25 dB typisch über seinen gesamte Übertragungsbereich. Obwohl dies keine überragenden Verstärkungswerte sind, ist der flache Frequenzgang mit einer typischen Welligkeit von ±1 dB über den Bereich von 500 – 4200 MHz beeindruckend. Für den Verstärker wird eine Worst-case- Welligkeit von ±1,7 über seinen Arbeitsbereich angegeben. Richtwirkung besser als 50 dB Der Verstärker weist darüber hinaus eine Richtwirkung von besser als 50 dB über seinen vollen Betriebsübertragungsbereich (60 dB bei einigen Frequenzen) auf. Außerdem ist er mit einem niedrigen VSWR von nicht schlechter als 2.3:1 (typ. 1.70:1).gut angepasst für den Einsatz in einem breiten Spektrum von Anwendungen, Das niedrige Eingangs-VSWR ermöglicht gut angepasste Verbindungen zwischen Signalquellen, wie z.B. einer Antennenzuleitung und dem Eingang des Verstärkers. Solche „kompatiblen Impedanzen“ tragen dazu bei, Abweichungen und Unregelmäßigkeiten im Amplitudenund Phasengang zu minimieren. Mit gut angepassten Verstärkereingängen mit niedrigem SWR kann der angegebene flache Frequenzgang tatsächlich erreicht werden. In Anwendungen, wo Fehler im Phasengang aufgrund von Impedanzabweichungen zu einem Problem führen, können diese Verstärker dazu beitragen, Phasenabweichungen über eine große Bandbreite zu reduzieren. Mit oder ohne Kühlkörper liefert der Verstärker 5 W Ausgangsleistung von 500 bis 4200 MHz, mit +35 dBm typischer Ausgangsleistung bei 1 dB Kompression bzw. +37 dBm bei 3 dB Kompression. Der Linearverstärker zeichnet sich durch einen OIP3 von mindestens +40 dBm (typ. +45 dBm) bzw. einen OIP2 von mindestens +50 dBm und normalerweise +55 dBm (Bild 3) aus. Die Zweiton-Ausgangspegel wurden mit zwei Testtönen mit 1 MHz Frequenzdifferenz ermittelt. Der Verstärker erreicht einen hohen Wirkungsgrad von 30% bei gesättigter Ausgangsleistung sowie eine Rauschzahl von normalerweise ca. 7 dB. Er benötigt im Betrieb an 28 VDC einen Strom von 2 A und verträgt HF-Eingangsleistungen bis +20 dBm ohne Schaden. Die Modelle ZHL 5 W 422+ und ZHL 5 W 422 X+ entsprechen den RoHS- Vorschriften und sind mit SMA- Buchsen ausgestattet. Hohe Ausgangsleistung kann in einem Verstärker viele Probleme mit sich bringen, die sich u.a. in Form von Überhitzung etc. zeigen. Andere potentielle Probleme ergeben sich als Folge von Kurzschluss oder Leerlauf am Ausgang eines voll ausgesteuerten Verstärkers. Kein Verstärker – von Audio bis HF/Mikrowelle - ist immun gegen Schäden durch fehlerhafte Anschlüsse, aber das Modell ZHL 5 W 422+ wurde dafür entworfen, mit so vielen Problemen wie möglich fertig zu werden. Der Verstärker arbeitet bedingungslos stabil und ist mit einem Verpolungsschutz ausgestattet. Er nimmt keinen Schaden, 8 hf-praxis 10/2014
Titelstory wenn er mit offenem oder kurzgeschlossenem Ausgang unter voller CW-Ausgangsleistung betrieben wird. Der Verstärker, der für eine Betriebstemperatur von -20 bis +50 °C dimensioniert wurde, enthält einen automatischen, thermischen Abschaltschutz, sobald seine Basisplatte die Temperatur von +85 °C überschreitet. Bei den vielen Herausforderungen an Breitbandverstärkung im RF/Mikrowellenbereich ist der neue Verstärker GVA 123+ von Mini-Circuits noch beeindruckender, da er in einem winzigen SOT-89-Gehäuse für Anwendungen von 10 MHz bis 12 GHz einsetzbar ist. Er ist für den Einsatz in der Satellitenkommunikation, in Prüfgeräten, in zellularen Basisstationen und in Avionik-Systemen geeignet und zeichnet sich durch einen flachen Verstärkungsfrequenzgang von ± 0,7 dB von 0,05 bis 8 GHz aus. Zwar fällt seine Verstärkung oberhalb von 8 GHz (Bild 1) ab, jedoch ist dies ein äußerst kompakter Verstärker, der 16,9 dB typischen Gewinn bei 2 GHz bei einer typischen Rückflussdämpfung von 20 dB an dieser Frequenz und einen fast linealglatten Frequenzgang von 10 MHz bis 8 GHz aufweist. Natürlich erfordert das Erreichen der gewünschten Ziele mit RF/ Microwave-Verstärkern in Breitband-Anwendungen ein entsprechendes Verständnis für Verstärkerverzerrungen und Rauschverhalten. Mini-Circuits hat daher eng mit führendem Herstellern von Test- und Messgeräten wie Agilent-Technlogies zusammengearbeitet, um bewährte Messverfahren zur Charakterisierung seiner Breitbandverstärker unter einer Vielzahl von Betriebsbedingungen zu etablieren. Breitbandverstärkung wurde einst primär als eine Anforde- Gain—dB 20 16 12 8 4 0 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 Frequency—MHz Bild 1: Frequenzgang des Modells GVA-123+ rung der Messtechnik angesehen. Als jedoch mehr und mehr kommerzielle und militärische Systeme digitale Modulationsverfahren höherer Ordnung einsetzten, wurden auch größere Bandbreiten benötigt und natürlich Verstärker zu ihrer Verarbeitung. Die hier vorgestellten Halbleiter-Breitbandverstärker sind daher auch nur ein kleiner Ausschnitt aus dem Angebot Mini-Circuits an Verstärkern mit guter Ausgangsleistung, ausreichender Verstärkung und fachen Frequenzgängen. ◄ © 2013 AWR Corporation. All rights reserved. AWR ® , der Innovationsführer bei Hochfrequenz-EDA-Soft ware, liefert Software, welche die Ent wick lung von High- Tech-Produkten beschleu nigt. Laden Sie eine KOSTENLOSE 30-Tage- Testversion herunter und über zeugen Sie sich selbst. www.awrcorp.com • Microwave Office ® für die Entwicklung von MMICs, Modulen und HF-Leiterplatten • AXIEM ® für 3D-Planar- Elektromagnetik-Analyse • Analog Office ® für das Design von RFICs • Visual System Simulator für die Konzeptionierung von Kommu ni ka- Mit AWR als Ihre Hochfrequenz- Design-Plattform können Sie neu ar tige, preiswerte Produkte schneller und zuverlässiger ent wickeln. Olivier Pelhatre tionsarchi tek turen AWR olivier@awrcorp.com hf-praxis Finden Sie 10/2014 heraus, was AWR für Sie Germany 9 +49 170 916 4110 tun kann:
