Mischer und Filter für TX

G

Georg Seegerer

Guest
Hallo NG,

zur Zeit plane ich einen breitbandigen Daten TX mit ca. 5W Sendeleistung.
Beim Mischen der ZF auf die TX Frequenz mit dem HMC400 (Hittite-Mischer)
habe ich festgestellt dass die Mischprodukte um die zweifache
LO-Frequenz (2*LO+/-ZF) genauso stark sind wie die "eigentlichen"
Mischprodukte, erst bei 3*LO sind die Produkte ca. 30dB schwächer, bei
4*LO aber genauso stark wie bei 3*LO.
Was mich v.a. wundert ist dass die geraden Vielfachen der LO-Frequenz so
stark sind. Beim Limiten an den Dioden sollten doch in erster Linie
ungerade Harmonische entstehen?
Das eigentliche Problem dass ich damit habe ist dass die unerwünschten
Mischprodukte ja nicht abgestrahlt werden dürfen, bzw. nach CEPT max.
mit -30dBm (<1GHz) oder -36dBm (>1GHz). Bei 5W Sendeleistung müssen die
daher um 67 bzw. 73 dB gedämpft werden. Was benutze ich dazu? SAW Filter
wie der:
http://www.epcos.com/inf/40/ds/mc/B4131.pdf
sind zwar um das Passband einigermaßen scharfkantig, garantieren aber
auch weit weg nur 40dB Dämpfung und zu hohen Frequenzen hin noch
weniger. Zwei in Reihen verbessern die Situation bei hohen Frequenzen
nicht und der Ripple im Passband wird ein Problem.
Gibt es andere Arten von Filter die ein besseres Weitab-Verhalten haben?

Ist das starke Auftreten der 2*LO Frequenz ein spezielles Problem bei
dem Hittie Mischer? Mit einem Minicircuits (ZFM-150) waren die
Harmonischen des LO weit schwächer, das war aber ein Kästchen mit
SMA-Buchsen, also nichts für eine Platine.
Der LO kam aus einem Signalgenerator, sollte also recht sauber gewesen
sein. Ich hab ihn direkt mit ca. 1m Koaxkabel an den LO-Anschluß
angeschlossen, laut Datenblatt des HMC400 sollte das aber ok sein(S.5):
http://www.hittite.com/product_info/product_specs/mixers/hmc400ms8.pdf

Georg

--
Die Reply-To Adresse ist reply-fähig ;-)
 
On Thu, 02 Feb 2006 13:13:39 +0100, Georg Seegerer
<nospam@nospam.invalid> wrote:
Was mich v.a. wundert ist dass die geraden Vielfachen der LO-Frequenz so
stark sind. Beim Limiten an den Dioden sollten doch in erster Linie
ungerade Harmonische entstehen?
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Dioden ? Laut Datenblatt ist der HMC400 ein GaAs FET Mischer,
und zwar nicht Double Balanced. Da gibt es andere.

Hittite hält normal seine Daten schon ein, beachte allerdings bitte
die MxN Spurious Output Tabelle (da sind schon einige heftige
dabei) und den LKO Drive Level (_muss_ im angegebenen
Bereich liegen, nicht mehr und nicht weniger, Hittite ist da
sehr empfindlich).

Weiterhin kann eine schlechte Anpassung, ein schlechtes
Layout (die Bausteine brauchen eine Ground Plane) oder auch
ein defektes Einzel-IC ein Problem sein, GaAs geht schon
beim scharfen Anschauen mit dem Gedanken an statische
Aufladungen kaputt.

Das eigentliche Problem dass ich damit habe ist dass die unerwünschten
Mischprodukte ja nicht abgestrahlt werden dürfen, bzw. nach CEPT max.
mit -30dBm (<1GHz) oder -36dBm (>1GHz). Bei 5W Sendeleistung müssen die
daher um 67 bzw. 73 dB gedämpft werden. Was benutze ich dazu?
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Filter ;-)

SAW Filter wie der:
http://www.epcos.com/inf/40/ds/mc/B4131.pdf
sind zwar um das Passband einigermaßen scharfkantig, garantieren aber
auch weit weg nur 40dB Dämpfung und zu hohen Frequenzen hin noch
weniger.
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SAW in Kombination mit L/C, auch in der Anpassungsschaltung, ist
das Mittel der Wahl.

Allerdings ist die Anpassung der SAW's nicht trivial und braucht viel
Erfahrung. Beachte bitte auch die Signallaufzeiten im SAW bei
Messungen.

Ist das starke Auftreten der 2*LO Frequenz ein spezielles Problem bei
dem Hittie Mischer? Mit einem Minicircuits (ZFM-150) waren die
Harmonischen des LO weit schwächer, das war aber ein Kästchen mit
SMA-Buchsen, also nichts für eine Platine.
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Es kann bei bestimmten IC's verstärkt auftreten, generell machen die
unerwünschten Vielfachen aber immer bei Sendern Stress, man tut
gut daran, sie schon beim Design vorab zu bedenken.
Das hat schon manches Design sehr grundlegend verändert.

Nein, das HF-Design nach harten industriellen und Normvorgaben
ist wirklich nicht einfach und wird gerne unterschätzt.
Da steht dies und das und jenes als Vorgabe in der Norm, und
wenn man hier zu stark filtert, gibt es da Intersymbolinterferenz usw.
Ohne geeignete Messtechnik (NWA, Spek, Generator) ist man
verraten und verkauft und wenn noch DSP dazukommt, braucht
es wirklich viel Erfahrung.

Die Funkamateure haben es da um ein vielfaches leichter, weil
im Einzelfall keiner auf die Idee kommt, z.B. ISI zu messen, und
wenn die Nebenwelle halt mit -40dBc durchkommt, dann passiert
in der Praxis auch nichts, solange wie es keinen wirklich stört.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
 
"Oliver Bartels" <spamtrap@bartels.de> schrieb

Die Funkamateure haben es da um ein vielfaches leichter, weil
im Einzelfall keiner auf die Idee kommt, z.B. ISI zu messen, und
wenn die Nebenwelle halt mit -40dBc durchkommt, dann passiert
in der Praxis auch nichts, solange wie es keinen wirklich stört.
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Nebenwellen mit -40dBc können sich Funkamateure auch nicht erlauben,
auch für diese gelten die Vorschriften und je nach Frequenzbereich wird
damit sehr wohl gestört

Gruss
Peter
 
On Thu, 02 Feb 2006 13:13:39 +0100, Georg Seegerer
<nospam@nospam.invalid> wrote:

Der LO kam aus einem Signalgenerator, sollte also recht sauber gewesen
sein. Ich hab ihn direkt mit ca. 1m Koaxkabel an den LO-Anschluß
angeschlossen, laut Datenblatt des HMC400 sollte das aber ok sein(S.5):
http://www.hittite.com/product_info/product_specs/mixers/hmc400ms8.pdf
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liefert der wirklich 17 dBm? Die meisten tun's nicht. Ein paar
fehlenende dB spielen hier durchaus eine Rolle.

Gruß, Gerhard
 
On Thu, 02 Feb 2006 13:13:39 +0100, Georg Seegerer
<nospam@nospam.invalid> wrote:


daher um 67 bzw. 73 dB gedämpft werden. Was benutze ich dazu? SAW Filter
wie der:
http://www.epcos.com/inf/40/ds/mc/B4131.pdf
http://www.hittite.com/product_info/product_specs/mixers/hmc400ms8.pdf
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Von welcher Frequenz auf welche Frequenz mischst Du eigentlich?
Der Mischer hat ~ 1.7 bis 2.2 Gig rein und 0...300 MHz raus
(oder rückwärts), das Filter hat 942.5 MHZ??

Gerhard
 
On Thu, 2 Feb 2006 21:31:30 +0100, "DF3KV" <df3kv@t-online.de> wrote:
Nebenwellen mit -40dBc können sich Funkamateure auch nicht erlauben,
auch für diese gelten die Vorschriften und je nach Frequenzbereich wird
damit sehr wohl gestört
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Natürlich _kann_ damit auch gestört werden, aber "home brew"
Afu Geräte brauchen halt kein FTEG und Afu wird nicht nach
ETS & Co. zertifiziert, die Kriterien sind eher weich.

Wobei, wenn man sich ansieht, was da so alles aus Fernost
geliefert wird, dann fragt man sich, ob da nicht doch der Bapperl
das wichtigste am "ce" ist ;-/

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + obartels@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10
 
Was mich v.a. wundert ist dass die geraden Vielfachen der LO-Frequenz so
stark sind. Beim Limiten an den Dioden sollten doch in erster Linie
ungerade Harmonische entstehen?

Dioden ? Laut Datenblatt ist der HMC400 ein GaAs FET Mischer,
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Ich hatte jetzt immer die Schaltung mit dem Diodenring im Kopf.
Weißt du wie die Innenschaltung aussieht? Evtl. so? (S.1 unten):
http://www.roke.co.uk/download/datasheets/mmic_rfic_mixers.pdf
Das würde auch die starken geraden Vielfachen erklären.

und zwar nicht Double Balanced. Da gibt es andere.
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Hab mich schon gewundert warum die es schaffen bei der gleichen LO
Leistung 10dB mehr IP3 zu haben als die extra mit Double Balanced
gekennzeichneten.
Das muß kein negativ-Kriterium sein, den hohen IP3 hab ich nicht
zum Spass ausgesucht, den Rest muß man dann wohl in kauf nehmen.


Hittite hält normal seine Daten schon ein, beachte allerdings bitte
die MxN Spurious Output Tabelle (da sind schon einige heftige dabei)
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Die Tabelle hätte ich tatsächlich näher ansehen sollen.

Weiterhin kann eine schlechte Anpassung, ein schlechtes
Layout (die Bausteine brauchen eine Ground Plane)
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Ist auf einem Eval. Board, (ich weiß, dekadent, aber gabs zu den Samples
automatisch dazu) und alle Ports sahen breitbandig 50 Ohm. Die Schaltung
hinterher kriegt natürlich auch eine Groudplane und 50Ohm-Leitungen.

Das eigentliche Problem dass ich damit habe ist dass die unerwünschten
Mischprodukte ja nicht abgestrahlt werden dürfen, bzw. nach CEPT max.
mit -30dBm (<1GHz) oder -36dBm (>1GHz). Bei 5W Sendeleistung müssen die
daher um 67 bzw. 73 dB gedämpft werden. Was benutze ich dazu?

Filter ;-)

SAW in Kombination mit L/C, auch in der Anpassungsschaltung, ist
das Mittel der Wahl.
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L/C im 1-2GHz Bereich? Werde ich mal testen.
Das wird mein erster Hetero-TX-Pfad bei dem es wirklich auf Qualität
und (Re-)Produzierbarkeit ankommt, mit dem Posting will ich verhindern
auf Schaltungskonzepte zu setzen die (aus guten Grund) üblicherweise so
nicht verwendet werden.


Allerdings ist die Anpassung der SAW's nicht trivial und braucht viel
Erfahrung.
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Viele SAWs haben anscheinend heutzutage 50 Ohm Ein-/Ausgänge, die
anderen zumindest im Datenblatt einen Schaltungsvorschlag zur Anpassung.
Wie viel der taugt werde ich rausfinden.

Beachte bitte auch die Signallaufzeiten im SAW bei Messungen.
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Was gibts beim Messen mit NWA spezielles zu beachten? Ich habe dazu auf
die schnelle keine AppNote gefunden.


Ohne geeignete Messtechnik (NWA, Spek, Generator) ist man
verraten und verkauft
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Daran soll es nicht scheitern.

Erfahrung.
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Daran hoffentlich auch nicht ;-)


Die Funkamateure haben es da um ein vielfaches leichter
....
Nebenwelle halt mit -40dBc durchkommt, dann passiert in
der Praxis auch nichts,
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Für den AFu muß ich auch mal wieder was bauen, ist stressfreier...

Georg

--
Die Reply-To Adresse ist reply-fähig ;-)
 
http://www.epcos.com/inf/40/ds/mc/B4131.pdf
http://www.hittite.com/product_info/product_specs/mixers/hmc400ms8.pdf

Von welcher Frequenz auf welche Frequenz mischst Du eigentlich?
Der Mischer hat ~ 1.7 bis 2.2 Gig rein und 0...300 MHz raus
(oder rückwärts), das Filter hat 942.5 MHZ??
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Der Filter war auch nur als Beispiel gedacht, der Verlauf der
Sperrdämpfung ist bei allen ähnlich. Die Frequenz liegt im 2GHz
Bereich.

Georg

--
Die Reply-To Adresse ist reply-fähig ;-)
 
Der LO kam aus einem Signalgenerator,

liefert der wirklich 17 dBm? Die meisten tun's nicht.
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Ich habs nicht nachgemessen sondern der digitalen Anzeige
vertraut (dann muß es ja stimmen ;-)
Aber normalerweise vertraue ich dem Teil. Im nachhinein
gesehen war das Ergebnis gar nicht so überraschend, da das
Messobjekt ja kein Double-Balanced Mischer war wie ich sie
bisher verwendet habe.

Georg

--
Die Reply-To Adresse ist reply-fähig ;-)
 
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