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10-2016

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Applikationen Bild 6:

Applikationen Bild 6: Eingangs-Konfiguration auf dem RFC207x-Evaluation- Board Bild 7: LC-Schaltung zur Verbesserung der Anpassung bei speziell interessierenden Frequenzen sie an den Mischer-Ports für eine korrekte, symmetrische Last über einen weiten Frequenzbereich sowie für gute LO- und HF-Unterdrückung am Ausgang sorgen. Breitband-Baluns können auch leicht für Schmalband-Applikationen angepasst werden. Abhängig jedoch von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung könnte ein optimierter Schmalband-Balun mit Anpassung (siehe Abschnitt 4 und 5) einen besseren Kompromiss hinsichtlich Kosten, Größe und Leistungsfähigkeit bieten. 3.1 Mischer-Eingänge Die Schaltung gemäß Bild 6 kann an den Mischer-Eingängen einer Breitband-Applikation verwendet werden. Dies ist die Konfiguration auf den RFFC207x- Evaluation-Boards. Bei dem 1:1-Balun handelt es sich um den Leitungstransformator RFXF9503, der den Frequenzbereich von 5 MHz bis 3000 MHz abdeckt. Die Größe der AC-Koppelkondensatoren C2 und C3 muss für gute Leistung über den gesamten Frequenzbereich sorgfältig ausgewählt werden. 100 pF wurden auf den Evaluation-Boards vorgesehen. Die LC-Anpassschaltung kann zusätzlich eingesetzt werden, um die Anpassung bei besonders interessierenden Frequenzen zu verbessern, wie Bild 7 zeigt. Über 1 GHz kann aber eine andere Anpassungs-Topologie erforderlich werden, da die Auswirkungen der Streukapazitäten sich immer stärker bemerkbar machen. Man sieht, dass diese Konfiguration für eine gute, breitbandige Rücklaufdämpfung von 15 dB im Bereich von 750 MHz bis über 2000 MHz sorgt. Um die Rücklaufdämpfung bei niedrigen Frequenzen noch zu verbessern, können die AC- Koppelkondensatoren auf 1 nF erhöht und zusätzlich LC-Anpassung vorgesehen werden. Zum Beispiel wurden bei 140 MHz 47 nH (L1) und 8,2 pF (C1) verwendet. Über 2000 MHz beginnt die Leistungsfähigkeit des Baluns stetig nachzulassen, und der Einfluss der parasitären Impedanzen der PCB und des Bauelements gewinnt mehr und mehr an Bedeutung. Daher ist oberhalb von 2000 MHz Anpassung erforderlich. Dabei könnte eine andere Konfiguration des Bild 8: Verlauf der Eingangs- Rücklaufdämpfung des RFFC2071-Evaluation- Boards, gemessen am SMA-Eingang der beiden Mischer mit standardmäßiger Stromeinstellung (4/20 mA). Die rote Spur gehört zu Mischer 1, die blaue zu Mischer 2. Die Komponenten hatten – ohne Anpassung – folgende Werte (Tabelle 2): Balun RFXF9503 L1 0 Ω Link C2, C3 100 pF C1 - 46 hf-praxis 10/2016

Applikationen Bild 9a und 9b: Eingangs-Rücklaufdämpfung des RFFC2071 Bild 10: Breitbandige Beschaltung des Mischerausgangs LC-Transformators notwendig werden, abhängig von der gewünschten Betriebsfrequenz und dem PCB-Layout. Die folgenden Plots zeigen den Einfluss der Mischerstrom-Einstellung auf die Rückflussdämpfung. Sie verbessert sich mit höherem Strom, während der Widerstand in Richtung zu 50 Ω abnimmt. 3.2 Mischer-Ausgänge Die Schaltung in Bild 10 kann für eine Breitband-Anwendung an den Mischer-Ausgängen vorgesehen werden. Dies ist auch die Konfiguration der RFFC207x-Evaluation-Boards. Der standardmäßig auf den Evaluation-Boards verwendete 4:1-Balun ist der RFXF8553- Leitungsübertrager, der den Frequenzbereich von 500 MHz bis 2500 MHz abdeckt. Diese Komponente arbeitet aber auch noch unter der spezifizierten Grenzfrequenz von 500 MHz. Eine Alternative für niedrige Ausgangsfrequenzen ist der Transformator RFXF6553, der den Frequenzbereich von 10 MHz Bild 11: RFFC2071 Ausgangsrücklaufdämpfung von Mischer 2: Die rote Spur zeigt die Ausgangsrücklaufdämpfung des Mischers mit R1 = 220 Ω. Die blaue Spur gilt für R1 = 220 Ω und L1 von 33 nH, was zu einer guten Ausgangsanpassung bei 850 MHz führt Bild 12: Die rote Spur ist der Verlauf der Mischerausgangs- Rücklaufverluste mit R1 = 220 Ω. Die blaue Spur gilt für R1 = 220 Ω und L1 = 27 nH, was für eine gute Ausgangsanpassung bei 935 MHz sorgt. hf-praxis 10/2016 47

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