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4-2014

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HF-Praxis 4/2014

Titelstory Verstärkers,

Titelstory Verstärkers, wie Ausgangsleistung bei 1 dB Kompression und OIP3 sind für einen Verstärker, der auch dazu beiträgt, die Empfängerempfindlichkeit zu verbessern, recht beachtlich. Die angegebene Ausgangsleistung bei 1 dB Kompression beträgt +21 dBm bei 2 GHz. Die gemessene Ausgangsleistung bleibt flach bei typ. +20 dBm von 0,5 bis 5,0 GHz (Bild 4). Der gemessene OIP3 beträgt im Aktivmodus +34.8 dBm bei 2 GHz und +35.2 dBm bei 5 GHz. Er ist besser als +50 dBm bei 2 GHz bzw. +44 dBm bei 5 GHz im Bypassmodus. Bild 4: Der TSS 53 LNB+ liefert eine konsistente Ausgangsleistung bei 1 dB Kompression über seinen vollen Frequenzbereich Der LNA zeigt gutes Rücklaufdämpfungsverhalten, ohne zusätzliche externe Komponenten zur Anpassung (Bild 5). Typische Werte sind 15,5 dB bei 1 GHz, 15,0 dB bei 3 GHz, 21,2 dB bei 4 GHz und 15,7 dB bei 5 GHz. Die typische Ausgangs-Rücklaufdämpfung beträgt 15,5 dB bei 1 GHz, 20,4 dB bei 2 GHz, 14 dB bei 3 GHz, 10,7 dB bei 4 GHz und 9,7 dB bei 5 GHz. Um die Stabilitäts- und Leistungsdrift zu untersuchen, die aus der Anwesenheit von höheren Eingangssignalen resultieren könnte, wurde der Verstärker vor und nach der Ansteuerung mit Eingangssignalen, die 10 dB höher als der 1-dB-Kompressionspunkt lagen, überprüft. Es wurde keine Abweichung vom nominalen Stromverbrauch von 80 mA bei +5 VDC bei 100 MHz, 3 GHz oder 6 GHz gefunden. Die verwendeten Testsignale hatten Pegel von +4.16 dBm bei 100 MHz, +1.06 dBm bei 3 GHz und +1.85 dBm bei 6 GHz. Tests zur Untersuchung auf Schwankungen der Verstärkung, der Rauschzahl oder des Stromverbrauchs zeigten nur minimale Driftwerte: 0,13 dB Drift beim Gewinn, 0,07 dB Rauschzahlerhöhung, keine Drift beim Strom. Die Tests erfolgten entsprechend den 250- und 500-V-HBMs. Bild 5: Die Ein- und Ausgangsrückflussdämpfung des LNAs bleiben bis zu 5 GHz konsistent, sei es im Aktiv- oder Bypassmodus. Netzwerkanalyzers PNA X von Agilent charakterisiert. Es zeigte sich, dass der Verstärker äußerst stabil arbeitet, mit mehr als 30 dB Entkopplung von etwa 300 bis 6100 MHz. Ausreichende Bypassentkopplung ist entscheidend, um eine hohe Verstärkerstabilität zu erreichen. So beeindruckend der flache Frequenzgang des Verstärkers ist - typ. 21,5 dB bei 2 GHz, ±0,7 dB von 0,7 bis 2,1 GHz - so erstaunlich ist auch der Freqenzgang im Bypass-Modus (Bild 2), der flach ist, bis auf den Bruchteil eines dBs, von 0,5 bis 5 GHz. Ebenso weist der Verstärker eine sehr niedrige Rauschzahl (Bild 3) sowohl im aktiven als auch im Bypassmodus auf. Bei aktivem Verstärker erreicht die Rauschzahl etwa 1,2 dB bei 1 GHz und 1,3 dB bei 2 GHz sowie etwa 1,5 dB bei 3 und 4 GHz. Der Höchststand liegt bei einem Niveau von etwa 1,8 dB an 5 GHz. Im Bypassmodus bleibt die Rauschzahl niedriger über die volle Bandbreite: Rauschzahl 0,7 dB bei 1 GHz, 0,9 dB bei 2 GHz, 1,0 dB bei 3 GHz und nur 1,4 dB bei 4 GHz bzw. 1,1 dB bei 5 GHz. Die Ausgangscharakteristiken des Dieser Bypass-LNA ermöglicht den Schutz der aktiven Verstärkerschaltkreise bei hohen Eingangssignalen und die Verringerung des Leistungsverbrauchs in Kommunikationssystemen während besonderer Betriebsbedingungen. Die konsistenten Verstärkungs- und Rauschprofile im Aktiv- und im Bypass-Modus bedeuten, dass ein Übergang vom Verstärker-Modus in den Bypass- Modus ohne eine größere Veränderung im Leistungsverbrauchsprofil des Systems erfolgt. Der Verstärker empfiehlt sich für viele mobile Anwendungen einschließlich Empfänger in WiMAX und WLAN-Systemen. In einem WLAN-Netz kann zum Beispiel ein Bypassmodus angewandt werden, um Nahfeldverzerrung zu vermeiden. ◄ 10 hf-praxis 4/2014

Crystals • Oscillators • Filters TCXO‘s & VC-TCXO‘s Focus on high precision products Synchronisation: STRATUM III, IEEE 1588v2, SyncE, PTP Locating & Navigation: COSPAS-SARSAT, GPS, GALILEO, GLONASS Other: Test and Measurement, SONET / SDH, Mobile Backhaul, Audio & Video Broadcasting, Base Stations for UMTS, W-CDMA, TD-SCDMA, LTE, WiMAX, TETRA, Picocells, Femtocells, PMR, Satellite Communications… • development and production in Switzerland • quality, reliability, fl exibility, customer - specifi c • small package sizes (5x3.2 mm, 7x5 mm, 14x9 mm) • high frequency stability (±0.1 ppm from -40 to +85 °C) • extended frequency range (from 5 to 52 MHz) • wide temperature range (-55 to +95 °C) • high shock and vibration resistivity • reduced power consumption • low g-sensitivity (1 x 10 -10 /g) • low phase noise and jitter • low hysteresis QuartzCom AG Tel.: +41 32644 2400 sales@quartzcom.com Fax: +41 32644 2405 www.quartzcom.com

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