9-2015

Bauelementedie Asymmetrie in der Guanella-Symmetrierschaltung (Guanellabalun), unterschiedlichen Leitungslängen,Zeitverzögerungenzwischen den Leitungendes verdrillten Leitungspaares,das durch den binokularen Kernläuft und unerwünschtes Koppelnzwischen aufeinander folgendenDurchgänge durch denKern, was zurücklaufende Reflexionenproduziert und auch aufAsymmetrie in den zurücklaufendenMischprodukten. Gleichtakt-Spannungsspitzen,die durchasymmetrische Rückläufer hervorgerufenwerden, verschlechternden SFDR. Der Diplexerverdeckt diese Asymmetrieund erlaubt damit den Einsatzeines unsymmetrischen absorptivenFilters oder eines unsymmetrischenTreiberverstärkersvor einer Symmetrieschaltung(balun) und ermöglicht, diesennäher am ADC zu platzieren.Der Diplexer kann einen größerenFreiheitsgrad bieten, flussgekoppelte(flux-coupled) Trafoseinzusetzen, die einen schlechtenImpedanzabgleich über400 MHz aufweisen. Trafos miteinem erweiterten Übertragungsbereichbei kleinen Frequenzenhaben häufig eine zu große Kapazitätzwischen den Windungen,um gut mit schnellen ADCs zuarbeiten. Andere Dünnfilm-Symmetrierschaltungen(balun), diekein gutes Verhalten bei hohenAbtastraten zeigen, können mitdem Di plexer unterstützt werden.Man beachte aber, dassder Diplexer nicht als Balunagiert. Die Treibersignale müssenim Bandpass in der Amplitudeund der Phase abgeglichenund auch im Bereich unter500 MHz zumindest nominalabsorptiv sein.Der Einsatz dieses Diplexers istempfehlenswert, wenn die Treibersignalefür den ADC auf derUnterseite der Leiterplatte entstehen,wo er die Komplexitätder Übertragungsstrecke durchdie Vias (Durchkontaktierungen)hindurch dadurch vermeidet,dass diese nicht ins Spielkommen, oder durch Kompensiereneiner generell schlechtenImpedanzkontrolle der Leiterbahnenauf der Leiterplatte.Das Erzeugen einer 50-Ohm-Übertragungsstrecke durch eineDurchkontaktierung erforderteine große Aussparung (relief)um die Durchkontaktierung undauch eine signifikante Ansammlungvon Durchkontaktierungen,die die Fläche zur Leitung desMassestroms bilden.Die internen Lagen benötigenkeine Lötaugen an jederKupferlage und sollten auf derobersten Lage auch nur einenminimalen Lötring haben. Aufalle Fälle generiert die abrupteRichtungsänderung ein Paar anImpedanzunstetigkeiten, die ineiner dicken Leiterplatte nichtnahe genug aneinander liegen,um sich gegenseitig aufzuheben.Alle diese Leiterbahnen zwischendem Treiber und dem A/D-Wandler sollten eine „kontrollierteImpedanz“ von 50 Ohmhaben. Die 50-Ohm-Abschlüssekönnen in einiger Entfernungvon den Leiterbahnen angeordnetsein, wenn dies gut kontrollierte50-Ohm-Leitungen sind.Eine schlechte Impedanzanpassungerfordert, dass sie nahe amDiplexer sein müssen.Das an den Hochpass-Eingängenerforderliche 50-Ohm-Widerstandspaar sollte mit auf1% getrimmten Hochfrequenzwiderständen,oder Abschlüssenaufgebaut sein und nicht mit z.B.auf 0,1% getrimmten Präzisionswiderständen,da diese ungeeignetbei hohen Frequenzen seinkönnen. Der Diplexer misst 3,2x 2,5 mm.ZusammenfassungDas Ausschöpfen der vollenLeistung von schnellen direktabtastenden A/D-Wandlernerfordert Sorgfalt bei der Signalintegritätan allen Ports, die inden Bauteilen involviert sind,und das heißt grundsätzlichalle Pins. Der Analogeingangist dabei der anspruchsvollste,unmittelbar gefolgt vom Takt.Der von Soshin Electric undLinear Technology gemeinsamentwickelte differentielle LTCC-Diplexer löst die Probleme mitReflexionen in den analogenEingangspfaden vollständig, seies, dass sie von Impedanzunterschieden,schlecht abgeglichenerLeiterbahnimpedanz, dem Wechselnvon Leiterplattenlagen,Steckverbindern, der nicht optimalenRückflussdämpfung (S22)von Verstärkern und Trafos beihohen Frequenzen und Spulenmit kleiner SRF stammen. DerEinsatz dieser Bausteine kannProbleme durch Funkstörungen(radio-frequency interference =RFI) mindern und weitere Vorteilemit sich bringen, die überden Inhalt dieses Artikels hinausgehen.◄ENGINEERING + MANUFACTURINGFOR A NETWORKED WORLDULTRA BROADBAND MATRICES4 x 4 and 8 x 820 ... 4200 MHz and 20 ... 6000 MHzMATRICES · SWITCHING UNITS · MULTICOUPLERS · CROSSBARS · COMPONENTSCONTACT: Phone: +49 (0) 9078 9695 - 95 | E-Mail: sales@novotronik.com | Web: www.novotronik.com36 hf-praxis 9/2015