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Ein GHz Verstärker mit dem MGA86563 aufgebaut und vermessen

Der MGA 86563 Verstärker arbeitet laut Datenblatt von 500MHz bis 6 GHz. Er hat eine geringe Rauschzahl von 2 und der IP1dB liegt bei 4 dBm, damit ist er als preiswerter Kleinsignalverstärker einsetzbar.

Die Verstärkung ist Frequenzabhängig und kann bis zu 23dB betragen. Hier der Verstärkungsverlauf über die Frequenz bei verschiedenen Temperaturen aus dem Datenblatt.

Die Spannungsversorgung am Ausgang soll 5V betragen. Sie wird über eine Induktivität von 22nH eingespeist. Hier die Simulation dazu ohne den Verstärker. Weiterlesen

Umschalter SPDT mit dem AS179-92LF aufgebaut und vermessen

Ich habe einen Umschalter aufgebaut mit dem AS179-92LF IC von Skyworks.
Einen SPDT – Single Pole  Double Throw oder auf deutsch Wechselschalter.
Das heisst Eingang zu Ausgang 1 oder Eingang zu Ausgang 2, je nachdem welcher Schalterpin HIGH und LOW ist.

Die typische Schaltspannung für den AS179-92LF Schalter liegt bei LOW: 0-0,2V und HIGH 2-6V Maximal sind -1,2V bis 8V erlaubt.
Bei einer maximalen Stromaufnahme von 200uA.
Dabei ist immer ein Pin HIGH und einer LOW.
Er kann Leistungen bis 500MHz von 0,5W schalten und über 500MHz bis zu 6W.
Der IP1dB liegt bei ca. 30dBm / 1W bei 5V Schaltspannung. Weiterlesen

6dB Leistungsteiler bis 2100 MHz

Ich habe einen Resistiven Leistungsteiler bis in den GHz Bereich aufgebaut. Er besteht aus 50 Ohm Microstrip Leitungen und in der Mitte 3 x 16 Ohm Widerständen im Stern geschaltet.
Idealerweise wird die Eingangsleistung vom Eingang zur Hälfte in den Widerständen in Hitze umgewandelt und der Rest / 2 steht an jedem Ausgang zur Verfügung, das sind 6dB Durchgangsdämpfung.

Der Vorteil gegenüber einem Wilkinson Teiler mit 3dB Durchgangsdämpfung ist, dass der Resistive Teiler auch schon bei wenigen Herz funktioniert und sehr einfach aufzubauen ist.

Der Nachteil ist daß er 6dB Durchgangsdämpfung hat.

Ich habe drei gleiche 0805 SMD Widerstände verwendet mit ausgesuchten 16,2 Ohm, ideal wären 16,666 Ohm, aber das ist nicht sehr kritisch. Sie sind kopfüber verlötet, dadurch liegt die Widerstandsschicht auf der Platine und es sind etwas höhere Frequenzen erreichbar.

Ich habe die Schaltung 2x aufgebaut und vermessen. Weiterlesen

Ein HF Verstärker von 100MHz bis 4400MHz aufgebaut

Ich habe einen breitbandigen HF Verstärker aufgebaut für den Frequenzbereich von 100 MHz bis 4,4 GHz.

Dazu habe ich ein ERA1-SM MMIC verwendet, wie in diesem Artikel.
Im HF 50Ohm Eingang und im Ausgang sind jeweils 10nF Kondensatoren in die Microstrip Leitung eingesetzt um die Gleichspannung nach außen abzublocken.

Auf der Rückseite ist ein Spannungsregler 7808 für 8V aufgelötet. Die zwei 100nF Kondensatoren für die Glättung und zum Verhindern von Schwingungen sind direkt an die Beine gelötet. Hier der Aufbau:

Die ERA1 MMIC Schaltung benötigt ca. 42mA über einen Vorwiderstand von 113 Ohm lt. Datenblatt bei 8V Spannung. Weiterlesen

Ein Bias Tee von 20MHz bis 2,1 GHz mit 2 SMA Steckern aufgebaut

Ein Bias Tee ist ein DC Block, wie im vorherigen Beitrag, plus eine Gleichspannungszuführung auf einer Seite um z.B. einem Verstärker die Versorgungsspannung zu geben.

Die Gleichspannung wird seitlich über eine Induktivität zugeführt um die HF nicht abfließen zu lassen. Etwas wird aber immer durch kommen, sodass man dahinter einen Kondensator an Masse legt um die HF abzuleiten. Die Gleichspannung wird zwischen Induktivität und Kondensator angeschlossen.

Hier das Blockschaltbild. Statt der Induktivität ist hier ein 1800 Ohm Widerstand eingezeichnet, dazu später mehr.

Am Port2 rechts liegt jetzt die DC Gleichspannung auf der 50 Ohm Leitung. An Port 1 kann sie über den Kondensator nicht kommen, für die HF-Welle stellt der Kondensator aber keine Sperre dar. Wenn die HF über die Induktivität seitlich abfließen sollte, wird sie mit dem 100nF Kondensator gegen Masse abgeleitet und erscheint nicht auf der Gleichspannungsleitung DC. Weiterlesen

DC Block von 2kHz bis 3GHz aufgebaut

Ich habe eine DC Block aufgebaut. Das ist einfach ein Kondensator in Reihe in der 50 Ohm Leitung. Damit wird eine Gleichspannung abgeblockt und es kommt nur die Wechselspannung durch.

Gleichspannungen werden für Verstärker und andere aktive Schaltungen auf der 50 Ohm Leitung benötigt, dürfen aber nicht zu den Meßgeräten kommen, damit die Gleichspannung nicht das Meßergebnis verfälscht.

So ein DC Block sollte kompakt aufgebaut werden und einen großen Frequenzbereich abdecken. Am einfachsten ist es zwei HF Stecker direkt zusammen zu löten und einen Kondensator in den Innenleiter zu legen. Ich habe hier 2 SMA Stecker verwendet und einfach einen 2,2uF SMD  Kondensator zwischen die Innenleiter gelötet.
Bei maximal 1dB Durchgangsdämpfung (S21) kann ich ein unter Grenzfrequenz von 2kHz erwarten und bei max. 0,1dB sind 5kHz die Grenzfrequenz. Weiterlesen

Das Stehwellenverhältnis SWV mit dem NWT4000 messen

Der NWT4000 kann mit der Software WinNWT4 auch das Stehwellenverhältnis messen. Dazu ist allerdings eine Meßbrücke erforderlich.

Das Stehwellenverhältnis beschreibt bei einer Eintormessung das Verhältnis der hin laufenden Welle zur reflektierten Welle. Wie gut z.B. eine Antenne die hinlaufende Welle (Sendeleistung) abstrahlt und wieviel Leistung auf der Leitung zurück kommt, also nicht abgestrahlt wird.

Dazu wird eine SWV Brücke benötigt, die den gewünschten Frequenzbereich abdeckt.
Eine preiswerte SWV Brücke habe ich bestellt und hier durchgemessen. Diese Brücke ist laut Aufdruck von 0,1 MHz bis 3000 MHz ausgelegt.

Als erstes wurde die Transmission bei einem offenen Abgang gemessen. Das heißt die hinlaufende Leistung wird vollständig reflektiert und am Ausgang gemessen. Das ist dann die Transmissionsdämpfung der Brücke selbst.
Hier das Meßergebnis. Weiterlesen

Den ADF4351 Frequenzgenerator 35MHz bis 4,4GHz vom Arduino Uno ansteuern

Mit dem AFD4351 von Analog Devices lassen sich Frequenzen von 35 MHz bis 4,4 GHz erzeugen. Er ist digital vom Arduino ansteuerbar. Die Frequenz und Ausgangsleistung kann eingestellt werden. Damit ist er prima als Synthesizer zur Frequenzerzeugung geeignet.

Der interne VCO erzeugt 2,2 – 4,4 GHz und ist PLL gesteuert stabil. Diese Frequenzen können direkt als Sinus ausgegeben werden. Die Frequenzen darunter werden über digitale Frequenzteiler erzeugt, das heißt es werden Rechteck Signale ausgegeben mit den entsprechenden Oberwellen nach der Fourier Reihe.

Vom PC ist das Programm über die serielle Ausgabe steuerbar. Mit der Eingabe von h im Seriellen Monitor des Arduino Programms oder einem anderen Terminal Programm gibt es die Hilfe für die akzeptierten Steuerbefehle. Weiterlesen

Power Splitter DC – 4GHz

Ich habe einen 6dB Power Splitter aufgebaut. Er arbeitet von Gleichspannung bis zu 4 GHz und alle Ports sind besser 14dB angepasst, damit ist das SWR kleiner 1,5.
Jenseits von 4GHz kann ich leider nicht messen.

Zum Aufbau habe ich ein einfaches Alu Halbschalengehäuse mit 2 Stirnplatten verwendet.

In die Stirnplatten habe ich 3 x SMA Buchse-Buchse Gehäuseeinsätze geschraubt und dann zwei  Semirigid Kabel (verzinnter Mantel) mit 2 SMA Steckern abgeschnitten. Diese habe ich auf die Gehäusebuchsen geschraubt und in der Mitte des Gehäuses zusammen laufen lassen.

Die Semirigid Leitungen wurden abisoliert, sodass der Innenleiter etwas raus schaut. Er wird nach oben gebogen da hier später die Widerstände angelötet werden sollen. Unter die 3 Leitungen habe ich ein Stück Weißblech gelötet für einen guten Massekontakt zu allen Seiten und für die mechanische Stabilität.

Dann habe ich die 3 Innenleiter im Dreieck mit 3 x 50 Ohm Widerständen frei fliegend verbunden. Dazu wurden 49,9 Ohm SMD 805 Widerstände mit 1% Toleranz genommen. Das ist schon etwas schwierig zu verlöten, da alle Widerstände ca. 1mm über der Massefläche liegen sollten und dicht vor der Schirmung verlötet werden sollen. Nur wenn der Aufbau kompakt ist können gute Eigenschaften bis zu hohen Frequenzen erreicht werden. Weiterlesen