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8-2012

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HF-Praxis 8/2012

HF-Technik Tabelle 1:

HF-Technik Tabelle 1: Die TCD-Richtkoppler und ihre Eigenschaften Beim Transformatorkoppler ist man flexibel, was die ausgekoppelten Größen angeht. Ein Hauptproblem ist hier die Frequenzunabhängigkeit: Das Verhältnis von ausgekoppelter Spannung und ausgekoppeltem Strom sollte für die möglichst vielseitige Anwendung eines solchen Kopplers in einem weiten Frequenzbereich konstant bleiben. Mit der vorgestellten C-R- Auskopplung ist das natürlich nicht möglich, dieses Konzept ist schmalbandig. Für Breitbandigkeit setzt man auch bei der Spannungsauskopplung auf einen Transformator (Bild 3). Ringkerne aus Nickelzinkkobalt (Ferroxcube 4) oder aus Manganzink (Ferroxcube 3) haben sich bewährt. Anforderungen Es gibt eine ganze Reihe von Anforderungen an einen guten Richtkoppler: • Koppelfaktor/Koppeldämpfung (Coupling) 10...30 dB, je nach Leistung • Breitbandigkeit, z.B. Einsatzfrequenzbreich 1...50 MHz • geringe Ausgangsabweichung (Tracking, Output Difference), z. B. max. 0,3 dB • hohe Belastbarkeit (z.B. 500 W Dauerstrich) • geringes Eigen-SWR (z.B. max. 1,1) bzw. hohe Reflexionsdämpfung (Return Loss) • geringe Eigenverluste (Bridge Loss), z.B. max. 0,1 dB Tabelle 2: Typische Eigenschaften des TCD-13-4-75 • hohe Richtschärfe (Directivity, Isolation gegenüber der unerwünschten Welle), z.B. min. 20 dB • geringe Anzeigetoleranz (z.B. max. 5%) • geringe Einfügedämpfung (Mainline Loss, z.B. max. 1 dB) Koppler von Mini-Circuits Die Aufstellung der möglichen Anforderungen zeigt, dass die Verwendung eines kommerziell hergestellten Richtkopplers nicht nur eine gute Idee, sondern oft zwingend erforderlich ist, um Qualitätsstandards und Effizienz bei der Schaltungsentwicklung zu sichern. Die Richtkoppler der Serie TCD von Mini-Circuits nutzen einen Magnetkernübertrager und haben sehr geringe Abmessungen. Sie stellen Richtkoppler in der Minimalvariante dar, denn ihre Fähigkeit beschränkt sich darauf, ein Signal richtungsabhängig auszukoppeln (Bild 4). Handelt es sich dabei um den Rückfluss, liegt bereits eine wichtige Information vor. Will man auch noch das V-Signal, muss man einen zweiten Koppler einsetzen. Bild 5 zeigt einen solchen Koppler. Die Grundfläche misst nur 0,15x0,16“. Der Träger ist aus Plastik und besitzt sechs Anschlüsse: Input, Output, Coupled, GND, Terminationswiderstand. Die Terminationswiderstände von 50 oder 75 Ohm müssen allerdings extern hinzugefügt werden. Um den Frequenzbereich von 5 bis 1000 MHz zu erfassen, hat Mini-Circuits neun Koppler entwickelt (Tabelle 1). Beispielsweise ist der TCD-13-4 ein 13-dB-Koppler für 50 Ohm und der TCD-13-4-75 ein 13-dB- Koppler für 75 Ohm. Aus Tabelle 2 sind die typischen Spezifikationen der 75-Ohm-Exemplare ersichtlich. Die Eigenschaften sind mehr oder weniger frequenzabhängig. Für den TCD-13-4-75 zeigt Bild 6 den Verlauf der Einfügedämpfung, Bild 7 den Verlauf der Richtschärfe, Bild 8 die Frequenzabhängigkeit des Koppelfaktors und Bild 9 die Anpassungsdämpfung (Return Loss) für Eingang, Ausgang und Coupling Port. FS 30 hf-praxis 8/2012

HF-Technik Klein, schwarz, stark und schnell… Ihr Verstärker-Lieferant High Power • große Bandbreiten mit Standardfrequenzen von 2 - 40 GHz • X- & Ka-Band SSPAs • Über 250 Standard-Modelle • Raum- & Luftfahrt qualifiziert …echte „GTs“ eben: so präsentieren sich die Mitglieder der Labor-Mikrowellen-Verstärker von Giga-tronics. HF- Leistung ‚nach vorn‘ – also zum Prüfling oder zur Antenne bringen - das ist die klassische Anwendung der kleinen Boliden, die mit ihrer Verstärkung auftretende Systemabschwächungen ausgleichen und mit ihrer Ausgangsleistung für hohe Mess- und Prüfdynamik sorgen! In Verbindung mit zugehörigen Signalgeneratoren von Giga-Tronics kann über einen ‚leveling-loop‘ der Pegel am Verstärkerausgang am Signalgenerator definiert werden. Der ‚Familienvater‘ der Verstärkerserie ist der GT-1000A, der mit 2-20 GHz für klassische Anwendungen mit 5 W bei 20 GHz und 10 W bei 8 GHz reichlich Leistung bereitstellt. Für Anwendungen, bei denen das Leistungspotenzial des GT-1000A nicht benötigt wird, sondern eventuell sogar Gefährdungen bedingt, kann der ‚kleine Bruder‘, der GT-1020A eingesetzt werden. Dieser Verstärker glänzt mit großer Bandbreite von 100 MHz-20 GHz, wobei mit Ausgangsleistungen von +26 dBm bis 10 GHz und +25 dBm bis 20 GHz ein attraktives Plus gegenüber den maximalen Pegeln von Signalgeneratoren aber gewahrt bleibt! Die vier übrigen, jüngeren Familienmitglieder sind überwiegend für den Bereich der mm-Wellen vorgesehen: • GT-1026A: 100 MHz-26,5 GHz; +26 dBm, bis 18 GHz +21 dBm bis 26,5 GHz • GT-1050A: 2 GHz - 50 GHz; +26 dBm bis 10 GHz; +23 dBm bis 40 GHz; darüber +20 dBm • GT-1040A: 10 MHz - 40 GHz; +20 dBm bis 500 MHz; +23 dBm bis 26,5 GHz, darüber +20 dBm • GT-1051: 10 MHz - 50 GHz; Leistung immer >+20 dBm, bei 10 GHz Alle Messverstärker zeichnen sich durch hohe Linearität und Stabilität aus, so dass die Signalqualität auch nach Verstärkung durchaus Signalgenerator-Qualitäten aufweist. Die dicht gestaffelte Modellpalette erlaubt zielgenaue Auswahl für jede Anwendung! Über EMCO Die EMCO Elektronik GmbH vertritt die Technologieführer der HF-Technik in Deutschland und zum Teil auch in Österreich und der Schweiz. Sie bietet HF-Komponenten und Systeme für das Fertigen und Prüfen von Hochfrequenztechnik in anspruchsvollen Einsatzfeldern. ■ EMCO Elektronik GmbH www.emco-elektronik.de Low Noise • Frequenzbereiche von 1 kHz - 75 GHz • absolut niedrige Rauschzahlen im Industriebereich, z.B. 0,3 dB im L-Band und 2 dB im K-Band • Über 2500 Standard-Modelle • SMT & konfektionierte Komponenten Broad & Ultra-Broadband • Frequenzbereich 0,1 - 40 GHz • Standard-Modelle für COM, SATCOM und MIL-Bänder • Über 2500 Standard-Modelle Waveguide • Rauschtemperatur bis 28°K • gekühlte Ka-Band LNAs bis 80°K • robuste Modelle für Außenanwendungen • Hohlleiter mit LWL-Schnittstellen • S-Band LNAs • C-Band LNAs • Über 500 Standard-Modelle Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 90 376 Email: info@emco-elektronik.de Internet: www.emco-elektronik.de hf-praxis 8/2012 31 EMCO-Anzeige 1-3 hoch-Miteq.indd 1 01.03.2012 14:13:47

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