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5-2012

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Mikrowellen-Komponenten

Mikrowellen-Komponenten Low-Cost/Triple-Balanced-LTCC-Mischer Auf Basis eines patentierten keramischen Werkstoffs hat Mini-Circuits einen neuen Mischertyp entwickelt, der sich durch viele interessante Eigenschaften auszeichnet. Bild 1: Schaltung des neuen Mischers Quelle: Low Cost, Triple Balanced, LTCC Mixer by Mini-Circuits Doppelbalance-Mischer werden in großem Umfang in der HF-Technik genutzt. Zu ihren Vorteilen zählen die gute Entkopplung zwischen den Ports LO/RF und LO/IF, während sie zwischen RF und IF moderat ist. Dreifachbalance-Mischer (Triple Balanced oder Double Double Balanced Mixers) haben drei separate Baluns für die Ports LO, RF und IF. Diese Struktur trägt dazu bei, eine hohe Bandbreite und gute Entkopplungwerte für LO/RF, LO/IF sowie RF/IF zu erhalten sowie gute Anpassung. Auch Tabelle: Kenndaten der Mischer MCA-35LH+ und MCA-50LH+ 1-dB-Kompressionspunkt und IP3 sind hoch, und zwar bis zu 3 dB über der LO-Leistung. Als Nachteile gegenüber einfacheren Strukturen schienen bislang größerer Platzbedarf und höherer Preis unvermeidbar. Mini Circuits hat es nun geschafft diese Nachteile zu überwinden. Dies ist mit dem neuen, patentierten LTCC-Mixer gelungen, wobei die Abkürzung LTCC für „Low temperature Co-fired Ceramic“ steht. Genutzt wird eine Kombination von LTCC- Baluns, einem einfachen Ferritkern-Balun und einem integrierten Schottky-Dioden-Block. Arbeitsprinzip des Mischers Wie aus Bild 1 hervorgeht, besteht der neue Mischer aus einem LO-Transformator T1, einem RF-Transformator T2 und einem IF-Transformator T3. T1 setzt sich wie T2 aus zwei einfachen Leitungstransformatoren zusammen. T3 ist ebenfalls ein Leitungstransformator. Die beiden „Dioden-Quads” sind gemeinsam integriert, um höchstmögliche Gleichheit der Daten zu erreichen. Während der positiven Halbwelle der LO-Spannung schalten D1, D3, D6 und D8 durch, während der negativen Halbwelle die anderen Dioden. Im ersten Fall ist das IF-Signal wie das LO-Signal polarisiert, im zweiten Fall jedoch entgegengesetzt. Dies bedeutet, mathematisch ausgedrückt, Multiplikation, also technisch „Mischung“. Es entstehen Summen- und Differenzfrequenzen aus LO- und RF-Signal. Die Interport-Entkoppplung hängt davon ab, wie gut die Balance des gesamten Systems gelingt. Idealerweise haben die Stromknoten E und F Masse- 16 hf-praxis 5/2012

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