Guten morgen,

ich Suche eine Lösung oder einen Denkansatz für einen Multiplexer. Mein
Plan ist an einem RFID Lesegerät mit einer Trägerfrequenz von 125kHz
mehrere Antennen anzuschließen.

Problem ist, dass für das RFID Modul eine Antennenspannung von Upp =
270V angegeben ist.
Denke also das die typischen Multiplexer Bausteine der 74HCxxxx Serie
nicht in Frage kommen.

Hat jemand vielleicht einen Vorschlag für eine IC Lösung oder einen
Schaltplanansatz?

Bin für jede Hilfe dankbar.

MfG, Bernd

Was spricht gegen eine klassische Lösung mit Relais?

gegen Relais spricht vor allem das sehr geringe Platzangebot...

Das verstehe ich nicht ganz.  Eine Antenne in diesem Frequenzbereich
ist naturgemäß alles andere als klein.  Da reicht der Platz nicht mehr
für ein kleines SIL-Relais?  Was macht dich glauben, dass ein vergleich-
barer Halbleiterschalter, der die entsprechenden HF-Spannungen aushält,
nennenswert kleiner wäre?

Hast Du das Problem privat oder muß das Gerät mal in Umlauf gebracht
werden?

Es muss auch mal in Umlauf gebracht werden :-)

Die Antenne benötigt natürlich einiges an Platz ist jedoch nur über eine
Leitung an den Reader angeschlossen so das ich beide Teile Räumlich
getrennt unterbringen kann.

Seid ihr denn der Meinung das eine Lösung durch Reed-Relais oder
Halbleiterrelais die beste Lösung ist?
Es gibt einige Fertiglösungen (z.B. von Feig) die keine Relais
enthalten. Wieso ist das so? Gibt es bei der Relaislösung nachteile oder
wieso greifen die ehr auf eine komplexe Schaltung ohne Relais zurück?

Gibt es überhaupt sinnvolle alternativen zu Relais für mein Problem?

Hast Du für die Gesamtschaltung schon eine spezifische Anwendung?

Ich möchte mit der Anwendung lediglich RFID Transponder mit 125kHz
auslesen.
Die Auslesestationen sind räumlich getrennt wodurch mehrere Antennen
notwendig sind. Ein besonders schnelles Umschalten oder ähnliches ist
nicht notwendig...
Es sollen auf Befehl eines µCs nacheinander alle angeschlossenen
Antennen einmalig abgefragt werden...

Aha, und wieso ist der Platzbedarf dann so kritisch? Was haste denn für
ein READER-IC im Einsatz?

Es wird kein Reader IC verwendet sondern eine diskret aufgebaute
Schaltung mit Atmel Prozessor die als fertige Platine zugekauft ist.

Der Platzbedarf ist kritisch da die Multiplxschaltung in das Gehäuse des
jetzigen Readers integriert werden muss.

Und von der Multiplexschaltung willst Du wie weit zu den einzelnen
Antennen gehen? Über Koax?

Aber vielleicht sollten wir mal wieder zur eigentlichen Frage zurück
kommen...

Gibt es eine sinnvolle alternative zu Relaislösungen?

Ja hinter dem Multiplexer wird vorraussichtlich noch ein kleines
Anpassungsnetzwerk notwendig sein, aber danach geht es über 50Ohm
Koaxleitungen zu den Antennen...

Die Länge der Koaxleitungen wird ca. 20cm betragen

Schon mal ueber einen PIN Dioden Umschalter nachgedacht ?


Gruss Helmi

Ja habe ich aber soweit ich weiß kann ich den ja nur in einer Richtung
nutzen... Und bei RFID wird die Antenne ja zum Senden und Empfangen
genutzt.

Wenn ich richtig Informiert bin ist das über die üben angesprochene
Diodenschaltung nicht möglich oder?

Der geht in beiden Richtungen. Die Dioden verhalten sich ja in dem Fall
wie ohmische Widerstaende. Du must nur die Spannung zum Sperren der
Dioden hoch genug waehlen.

Gruss Helmi

Hast du dazu vielleicht eine Beispielschaltung oder einen Link?

Im Prizip saehe das so aus
Durch die eine Diode fliesst ein Gleichstrom dadurch ist sie niederohmig
durch die andere fliesst kein Gleichstrom sie ist dadurch hochohmig.
Der Gleichstrom der ueber die Diode fliesst muss natuerlich groesser
sein als der HF-Strom sonst faengt sie an zu sperren an. Im ungekehrten
Falle muss die negative Spannung am Schalteingang zum sperren der Diode
groesser sein als die Maximale HF-Amplitude sonst wuerde sie leitend
werden.

Mit solchen Schaltungen werden auch Radarantennen umgeschaltet.

Gruss Helmi

Hier noch ein Link zu dem Thema

http://www.ieee.li/pdf/pin_diode_handbook.pdf

Noch eine Idee: leite das Antennensignal über Fotowiderstände, die mit
roten superhellen LEDs durchgeschaltet werden. Die LDRs müssen bei
Beleuchtung nur niederohmig genug werden.

Davon abgesehen, dass LDRs seit RoHS Mangelware sein dürften (die, die
ich kenne, basier(t)en alle auf CdS als Material), meinst du wirklich,
dass die Dinger 300 Vpp aushalten?

Zumindest 250Vpp und was das Wichtigste ist: das funktioniert auch. Wir
haben das vor einiger Zeit mal getestet. Unsere LDRs haben etwa 30 Ohm
bei voller Beleuchtung gehabt. Der Dunkelwiderstand lag bei >450 KOhm.

Hmm wenn ich das richtig verstehe bekomme ich bei der PIN-Dioden
Schaltung ein Problem weil die Steuerspannung größer sein muss als die
Antennenspannung.
Damit bräuchte ich eine Steuerspannung von über 270Vpp... Entspricht
eigentlich nicht meinen Vorstellungen...

Wie sieht es denn mit einer FET Schaltung aus?
Mit zwei in Serie geschalteten FETs (je ein N-Kanal ein P-Kanal) müsste
man den Schalter doch auch realisieren können oder? Da habe ich dann den
Vorteil das ich als Steuerspannung direkt die 5V des µC verwenden
könnte...
Was sagt ihr dazu?

Die FETs müssen dann auch die 270V aushalten und die Steuerspannung muß
auch außerhalb dieses Potentials liegen.

Wie ist es denn mit einem Anpassnetzwerk zwischen Antenne und Umschalter
?
Die 270Vpp stehen doch nur im Resonanzfall an der Antenne dabei duerfte
allerdings kaum Strom fliessen. Wenn du nun die Antennenimpedanz auf die
ueblichen 50 Ohm heruntertransformierts duerften die Spannung erheblich
kleiner sein und dadurch auch mit ueblichen Steuerspannungen beherschbar
sein.

Also Antenne -> kleiner Ferrituebertrager -> Pin-Dioden Umschalter ->
Sender/Empfaenger.

Gruss Helmi

Haste du eventuell mal Schaltplaene von dem Teil u. der Antenne ?
Vielleicht habe ich da noch andere Ideen.

Wieso muss denn bei einer FET Schaltung die Steuerspannung größer als
die zu steuernde Spannung sein? Das wäre mir aber neu...

Nicht die Steuerspannung an sich zwischen Gate u. Source.
Aber da sich deine Source auch auf hohem Potential befinden (270Vpp)
und die Gatespannung sich auf die Source bezieht muss deine
Steuerspannung dementsprechend auch angehoben werden in bezug auf Masse
der Schaltung.

Gruss Helmi

Helmut Lenzen wrote:

> Also Antenne -> kleiner Ferrituebertrager -> Pin-Dioden Umschalter ->
> Sender/Empfaenger.

Du meinst wirklich, dass der Übertrager mit den PIN-Dioden noch
nennenswert kleiner wird als so'n popliges SIL-Relais?

FotoR mit LED ist schon recht klein ;-)

@Jörg Wunsch

Meinen tue ich da gar nichts.
Ist ist nur eine Loesung fuer die hohen Spannungen an der Antenne die ja
nur durch die Resonanz entstehen. Auch ist es fraglich eine so
abgestimmte Antenne ueber eine laengeres Kabel an den Sende/Empfaenger
anzuschliessen ohne die Resonanzbedingung zu verschlechteren.
Normalerweise passt man die Antenne ja an 50 Ohm an.

Erstmal vielen dank für die vielen Antworten. Werde mich jetzt erstmal
daran machen das ganze auf 50 Ohm anzupassen. Ist glaube ich erstmal die
sauberste Lösung bevor ich mit dem multiplexen der Antennen beginne.

Leider komme ich aber ehr aus der Digitaltechnik, wodurch ich keine
Erfahrung mit Anpassungsnetzwerken habe.
Kann mir da jemand einen guten Link empfehlen an dem man sich orienieren
kann oder der einem die Grundlagen dazu vermittelt?

Im einfachsten Fall besteht die Anpassung aus einem (breitbandigen)
Transformator.  Was wird denn für das Gerät als Antennenimpedanz
angenommen?