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5-2012

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Mikrowellen-Komponenten

Mikrowellen-Komponenten Tabelle 2: SPICE-Parameter für die Varactor-Diode SMV1245-011 mit dem SPICE-Modell gilt für die gesamte Varactor-Kapazität: Bild 8: Schaltung des Phasenschiebers Bild 9: Layout des Phasenschiebers mente in den Reihenschaltungen SRLC1 und SRLC2 simulieren parasitäre Störfaktoren insbesondere des Gehäuses. Bei SRL1 und SRL2 handelt es sich um die Leitungsinduktivität mit Verlustwiderstand; hinzu kommt eine parallele Kapazität. Für Multilayer-Strukturen sind 2...5 nH und 0,6 Ohm typisch. Nun zum Modell der Varicaps. Die SMV1245-011 ist eine Low- Capacitance-Hyperabrupt-Kapazitätsdiode mit dem Gehäuse SOD-323. Das mit SCPICE für die Libra-IV-Umgebung erstellte Modell zeigt Bild 7. Die Tabelle 1 benennt die zahlreichen Parameter, die dabei in Betracht gezogen wurden. Eine ganze Reihe davon konnte auf null gesetzt werden. In Einklang C J0 Zero-Bias-Sperrschichtkapazität (Junction) V R Sperrspannung (Reserve) V J Sperrschichtpotential (Junction) M Grading-Koeffizient C P parasitäre Gehäusekapazität (Package) Die höchste Genauigkeit bietet das Modell nur bei Abrupt- Junction Varactors und ist für Hyperabrupt-Dioden weniger gut zu gebrauchen, da hier die Koeffizienten mehr oder weniger von der auftretenden Spannung abhängen. Daher wurden einige Werte gemäß Tabelle 2 bereits in SPICE optimiert. Realisierung des Phasenschiebers Bild 8 zeigt die endgültige Schaltung und Bild 9 das hierfür entwickelte Layout. Die entsprechende Materialliste bringt Tabelle 3. Die Platine besteht aus 0,5 mm dickem Standard-FR4- Material mit doppelseitiger Kupferkaschierung 0,02 mm. Zum Test wurden SMA-Anschlüsse vorgesehen. Der 90°-Hybridkoppler HY19- 12 ist ein GaAs-IC und optimiert für PCS-Band-Applikationen. Obwohl GaAs genutzt wird, ist das Produkt passiv und benötigt keinen externen Bias. Alle RF-Anschlüsse sind gegen DC isoliert, was die Anzahl der 22 hf-praxis 5/2012

Mikrowellen-Komponenten Bild 10: Phasenverhalten der Schaltung (S21: Vorwärts- Transmission bei Abschluss am Tor 2) Bild 11: Amplitudenverhalten der Schaltung Abblockkondensatoren minimiert. Vier Vias unterhalb des Bausteins ermöglichen einen ausreichenden Massekontakt. Die Diagramme in Bild 10 und 11 geben wichtige Auskünfte über die zu erwartende Performance des Phasenschiebers. Dabei wurden je drei Parameter-Sets simuliert. Es ist interessant, festzustellen, dass der als praktisch linear anzuneh- mende Bereich unabhängig vom Parameter-Set zwischen 60° und 180° liegt und somit 120° beträgt. Die Messwerte stimmen nicht vollständig mit der Simulation überein, was mit den vorgenommenen Vereinfachungen am Hybridkoppler erklärt werden kann. ◄ ■ Skyworks Solutions, Inc. www.skyworksinc.com © 2010 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. Mit AWR als Ihre Hochfrequenz- Design-Plattform können Sie neu ar tige, preiswerte Produkte schneller und zuverlässiger ent wickeln. Finden Sie heraus, was AWR für Sie tun kann: • 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 kationsarchi tek turen Laden Sie eine KOSTENLOSE 30-Tage- Testversion herunter und über zeugen Sie sich selbst. www.awrcorp.com AWR Germany info@awrcorp.com +49 89 4111 23 702 hf-praxis 5/2012 23

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