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12-2018

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Bauelemente Das

Bauelemente Das glänzende Dutzend: Bauelemente-Highlights für die HFund Funk-Technik Es wird langsam zur Tradition, dass wir in Heft 12 einige der erwähnenswertesten aktiven Bauelemente für die HF- und Funk- Technik vorstellen, die übers Jahr auf den Markt gebracht wurden. Diesmal reicht der Reigen von einer Drahtlos-Mikrocontroller-Familie mit WiFi-Feature über z.B. neue CMOS-HF-Schalter, leistungsfähige GaN-Transistoren und -Verstärker und einen schnellen Operationsverstärker bis hin zu einem High-Performance-Energie-Meter-IC. Drahtlos-Mikrocontroller- Familie mit WiFi-Feature • asymmetrische Schlüssel-Crypto- Bibliothek Möglich sind die folgenden Modes: Station, AP und WiFi Direct; weiter werden WPA2 Personal und Enterprise Security unterstützt. Dieses Subsystem umfasst embedded TCP/ IP- und TLS/SSL-Stacks, HTTP-Server und verschiedene Internet-Protokolle. Die Module erlauben eine Vielfalt von WiFi- Teilnahme-Methoden. Die integrierten DC/ DC-Konverter ermöglichen viele Betriebsspannungen. Lowpower-Modes verlängern die Batterienutzungsdauer. Die Peripherie ist für den Anschluss einer schnellen parallel arbeitenden Kamera ebenso geeignet wie für Signale von I 2 S, SD, UART, SPI, I 2 C und einem 4-Kanal-ADC. Neue Generation von CMOS- HF-Schaltern CMOS-Basis die bestmögliche Integration. Dies erlaubt platzsparende Designs auf den Leiterplatten. Denn im Gegensatz zu den anderen Alternativen benötigen die CMOS- Lösungen keinen zusätzlichen Oxid-Layer und kein spezielles Material für die Wafer- Verarbeitung. Die Spezifikation der neuen Generation von CMOS-HF-Schaltern unterstreicht diese führende Position. Die Volumenfertigung der neuen Bauelemente BGSX22G5A10 und BGSX33MA16 für das Antennen-Swapping begann im Spätsommer 2018 und stellt die weitere Verfügbarkeit leistungsfähiger HF- Schalter sicher. High-Power-HF-Produkte für 5G-Netzwerke Ausgestattet mit WiFi-Anschlussmöglichkeit und besonders geeignet für das IoT, sind die SimpleLink-Module CC3220MODx und CC3220MODAx von Texas Instruments drahtlose Module, welche zwei physikalisch separierte On-Chip-MCUs integrieren. Dies sind ein Applikationsprozessor ARM Cortex-M4 mit 256 KB RAM (optional 1 MB Serial Flash) und ein Netzwerkprozessor für WiFi und Internet. Dieses ROMbasierte Subsystem umfasst auch eine für 802.11b/g/n geeignete Funktechnik sowie eine schnelle Crypto Engine für leistungsfähige und sichere Verbindungen mit 256-Bit- Verschlüsselung. Die CC3220MODx- und CC3220MODAx- Drahtlos-MCU-Familie ist Teil der zweiten Generation der Internet-on-a-Chip-Familie von TI. Diese Generation führt neue Features und Möglichkeiten ein, durch welche die Einbindung von Dingen in das Internet erleichtert wird. Hierzu gehören: • IPv6 • enhanced WiFi-Teilnahme • optimiertes Lowpower-Management • enhanced File-System-Sicherheit • WiFi AP Connection bis zu vier Stationen • bis zu 16 BSD-Sockeln • HTTPS-Unterstützung • RESTful API wird unterstützt 2008 begann die Infineon Technologies AG 2008 die Volumenfertigung der ersten CMOS-Hochfrequenz-Schalter. Wegen der beginnenden 5G-Mobilfunk-Ära erlebt das Portfolio von Infineon heute weltweit hohes Interesse bei innovativen Anbietern im Wireless-Markt. Inzwischen liefert das Unternehmen weit mehr als eine Milliarde HF-CMOS-Schalter pro Jahr an Kunden aus, seit dem Start insgesamt mehr als fünf Milliarden Stück. Diese CMOS-ICs bieten zahlreiche Integrationsvorteile. Die Design-Technologien für HF-Schalter kann man in zwei Kategorien gliedern: elektromechanische Schalter (MEMS) und Halbleiterschalter. Aufgrund der relativ langsamen Schaltgeschwindigkeiten, der beschränkten Wiederholgenauigkeit und Zuverlässigkeit scheiden MEMS für zukünftige 5G-Anwendungen aus. Mittlerweile ermöglichen Fortschritte in der Forschung weitere Optionen für die Halbleiterlösungen. Im Vergleich zu Gallium- Arsenid (GaAs) und Gallium-Nitrit (GaN) bietet die Transistor-zu-Transistor-Logik auf NXP Semiconductors N.V. entwickelt Lösungen, die sichere Verbindungen für eine intelligentere Welt schaffen, und zwar in den Bereichen Connected Car, Cyber- Sicherheit, Portable & Wearable, Industrie 4.0 sowie Internet der Dinge. Nun wurden neue High-Power-Produkte für 5G Networks auf den Markt gebracht. Deren Grundlage ist die Gallium-Nitride- (GaN) und LDMOS- Technology. Die GaN- und Silicon Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductors (Si-LDMOS) bieten eine in der Industrie führende Performance bei kompaktem Footprint, um die nächste Generation der zellularen Netzwerke zu ermöglichen. Differenzverstärker mit ultrahohem Dynamikbereich Der ADL5569 von Analog Devices ist ein Differenzverstärker mit besonders hohem Dynamikbereich. Seine -3-dB-Bandbreite beträgt typisch 6,5 GHz, die voreingestellte Verstärkung ist 20 dB; diese Spannungsverstärkung lässt sich durch einen externen Widerstand reduzieren. Die Betriebsweisen Differential- oder Single-ended-Input und 16 hf-praxis 12/2018

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© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel