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8-2022

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Verstärker Was ist

Verstärker Was ist Pulsformung? „Die Pulsformung (Pulse Shaping) ist ein Verfahren in der Nachrichtentechnik, bei dem die Impulsantwort der für eine Übertragung benutzten Symbole an den Kanal angepasst wird. Die Pulsformung wird mit Pulsformungsfiltern realisiert. Dabei kann es sich beispielsweise um analoge Filterschaltungen handeln oder aber auch um digitale Filter, mit denen nahezu beliebige Impulsantworten geformt werden können. Bei der Auswahl des Filters für einen gegebenen Kanal versucht man typischerweise, einen Kompromiss zwischen Übertragungsrate und der dazu benötigten Bandbreite zu finden. Praktisch erstrebenswert ist es folglich, ein Filter (d.h. eine Impulsantwort) zu finden, mit der bei gegebenem Kanal die größte Übertragungsrate erzielt werden kann. Man erreicht das, indem der Filter die wertdiskrete Symbolfolge des Senders in ein Signal mit möglichst geringem Symbolübersprechen umformt. Der Grund für das Symbolübersprechen ist eine nicht ideale Synchronisation sowie der Wechsel zwischen den Symbolen. Sobald das Signal bandbegrenzt ist, ergibt sich ein unendliches Zeitsignal und umgekehrt.“ (Wikipedia) sung dargestellt. Die verwendete Technologie basiert auf der Zusammensetzung einer Funktion mit ihrer Umkehrung I (Identitätsfunktion). Mit anderen Worten: Verwendet werden digitale Signalverarbeitungstechniken, um die Umkehrung der Fehlerfunktion auf das verzerrte Signal zu addieren unter Zuhilfenahme des originalen Eingangssignals. Kurze Reise durch Scans Im rechten Bild sieht man das Problem und die Ausgangsbedingungen für die Pulsformung. Der gelbe Impuls ist der Eingangs-HF-Impuls, der Impuls am Verstärkerausgang, seine nichtlineare Antwort ist in Blau dargestellt. Die orangefarbene Spur ist der Fehler zwischen dem gelben und dem blauen Signal einschließlich der Steigung der ansteigenden Flanke (nicht maßstabsgerecht). Die grüne Kurve ist der akkumulierte, angewandte inverse Fehler. Im mittleren Scan sehen wir den Beginn der Funktion zur Anpassung der Impulsform. In diesem Fall ist der Fehler anfangs groß, sodass er bei seiner Anwendung zur nächsten Fehlermessung akkumuliert werden muss (grüne Kurve). Entsprechend kann man sehen, dass die Fehlerfunktion im aktuellen Zustand jetzt kleiner ist. Beim nächsten Zyklus (rechtes Bild) ist wieder der verbleibende Fehler zu erkennen. Der Ausgangsimpuls stimmt nun praktisch mit dem Eingangsimpuls überein. Der akkumulierte angewandte Fehler ist größer (grün) und der aktuelle Zustandsfehler ist kleiner (orange). Die Schleife läuft kontinuierlich und passt sich dabei an alle aktuellen Bedingungen in der Fehlerfunktion an. Auf den Punkt gebracht Durch den Einsatz einer digitalen Rückkopplungsschleife innerhalb der HF-Kette können die Verstärkerprobleme dort behoben werden, wo sie auftreten, nämlich im Verstärker selbst, wodurch die Notwendigkeit einer externen Impulsverarbeitung entfällt mit dem zusätzlichen Vorteil niedriger Gesamtkosten des Systems. Ein erwähnenswerter Vorteil ergibt sich bei EW-Bedrohungssimulationen, bei denen diese Impulsduplizierfähigkeit den Verstärker in die Lage versetzt, aufgezeichnete oder live gesendete gegnerische Signale mit hoher Wiedergabetreue zu verarbeiten. ◄ 20 hf-praxis 8/2022

MMWAVE FILTERS LTCC Meets 5G The World’s Widest Selection • Band pass filters optimized for n257, n258, n260 and n261 5G bands • Low pass filters with passbands up to 30.5 GHz • High pass filters fco from 28 to 36 GHz • Rejection up to 40 dB • Proprietary material systems and distributed topologies • Pick-and-place standard case styles DISTRIBUTORS

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