Hallo,
ich will einen Ringmischer aus Dioden entwickeln und habe dazu noch
viele Fragen.
Frequenzbereich: LO und RF ca 3 bis 6 GHz, IF ca 1 bis 3 GHz
Isolation LO-RF, LO-IF und RF-IF > 20dB
IIP3 > 20dBm
Platzbedarf 5x3cm
Energiebedarf nicht relevant
Je kleiner die parasitären Effekte der Dioden sind desto besser sind die
Eigenschaften des Mischers.
-Wie vermesse ich solche Dioden auf ihre parasitären Eigenschaften?
-Kann ich die Dioden schon vorher vermessen oder ist es nur in einem
Mischeraufbau möglich?
Mit der Symmetrie ist es genauso, je symmetrischer der Aufbau der vier
Dioden desto besser sind die Eigenschaften des Mischers.
-Wie vermesse ich am einfachsten die Symmetrie?
-Gibt solche Parameter der Hersteller schon an?
-Oder kann ich davon ausgehen wenn vier Dioden in einem Gehäuse verbaut
sind dann werden diese schon irgendwie symmetrisch Schalten?
Um die hohe Isolation zwischen den drei Ports zu erreichen werden bei
solchen Mischern 180° hybrid Koppler verwendet.
-Wie erreich ich die Breitbandigkeit von solchen 180° hybrid Kopplern?
Die funktionieren doch nur bei einer Frequenz (lambda/4) +-20%.
Vielen Dank im voraus
Grüße
Richard
Sollte der Platzbedarf für die benutzte Frequenz nicht besser auf 5 x 3
mm2 lauten? Auf 5 x 3 cm2 passt ja ein ganzes Radio! Ich habe es
irgendwie noch im Sinn, dass selbst bei diesen hohen Frequenzen wegen
der Breitbandigkeit konzentrierte Elemente für die Übertrager benutzt
werden, zumindest bei den doppelt balancierten Mischern. Vielleicht gibt
auch Mischer mit Leitungselementen, die kenne ich in der gewüschten
Ausführung nicht. Welchen Sinn machte das?
Im Übrigen gibt es Diodenringe als 4-Pinner einzeln. Ich früher auch
schon einige zerschossenen Ringmischer aus Interesse aufgesägt und das
Innenleben betrachtet. Es gab beide Varianten, 4 einzelne Dioden oder
integriert. Meist war alles vergossen ... Trafos gibt's auch einzeln,
ggf. aber für den Frequenzbereich nicht passend. Ist zusammen so etwas
wie ein Ringmischer-Bausatz.
Also ganz im Ernst: Als Laborversuch für die Studenten würde ich so
einen 100-MHz-Ringmischer vielleicht aufbauen lassen. Aber da es diese
Komponenten nun mal samt Datenblatt und vielleicht C. o. C. fertig und
preiswert zu kaufen gibt (ja, ist alles relativ ...), würde ich mich da
niemals dransetzen.
Danke für die Antwort.
Mit der Aussage 5 X 3 cm2 wollte ich damit sagen dass Platzbedarf keine
Rolle spielt. Es wäre super wenn ich diesen Mischer auf 5 x 3 mm2
aufbauen könnte.
Werden generell bei allen Breitbandmischer Übertrager eingesetzt? Kannst
du mir welchen nennen die von 1GHz bis 6GHz gehen?
Einen 100MHz Ringmischer will ich auch gar nicht aufbauen sondern einen
breitbandigen Mischer im GHz Bereich (siehe Oben) und da reicht es nicht
aus einfach zwei Übertrager mit vier Dioden zusammenzulöten.
Ich bin nicht über 4,2 GHz hinausgekommen mit diesen Mischern. Geöffnet
hatte ich wohl mal einen, der bis 2 oder 3 GHz ging (TFM-irgendwas von
IE/mini-circuits) und welche bis 500 MHz. Das war die meistverwendete
Frequenzangabe dieser Teile (IE-500 & Co.). Ist aber schon etwas länger
her.
Die Permeabilität des Kernmaterials geht bei diesen Frequenzen rasch
gegen die von Luft. Muss aber wohl dennoch funktionieren. Die Größe der
Trafos und Diodenringe war vielleicht so 1 bis 2 mm. Mehr nicht.
SMD-Mischer gab es noch nicht oder erst anfänglich. Es gab dafür so ein
einheitliches Blechgehäuse mit max. 8 Pins. Auch die in 3 x SMA
gepackten Mischer basierten wohl auf ein Stück Platine mit diesen
"Blechmischern".
Die Hochstrommischer (sowas wie SRQ-11H bis SAY-11 oder VAY-1) wurden,
soweit ich mich erinnere, mit Einzeldioden aufgebaut. Die haben auch ein
Vielfaches gekostet.
Ich habe mich die letzten 15 bis 20 Jahre damit nicht mehr intensiv
beschäftigt. Es gab zu der Zeit immer schöne Handbücher von den
Herstellern, die neben Ihren Produkten auch die verschiedenen Techniken
in allen Einzelheiten übersichtlich erklärt hatten.
Schaue mal bei Municom und dann als Hersteller Mini circuits, und dort
unter Frequency mixers.
Da findet man alle möglichen Mischer. Auch noch die Blechkisten die
DF1AS beschrieben hat. Aber die modernen Mischer sind wesentlich
kompakter aufgebaut, und es gibt sie offenbar bis 21 GHz. Wie die
kleinen ca 5*5mm großen Quader intern aufgebaut sind weis ich allerdings
auch nicht.
Ralph Berres
Ich will keinen Mischer von mini-circuits, hittite,
spectrummicrowave.... kaufen sondern einen Mischer selber entwickeln.
Das was ich über die HF Mischer gelesen habe ist dass die einen 180°
hybrid Koppler (magic tee, rat race) verwenden um eine hohe Isolation
zwischen den einzelnen Ports zu erreichen und einer meiner Fragen ist
wie bekommen die dann so eine große Bandbreite (von DC bis 21GHz) hin.
Das geht doch nur mit Übertrager oder gibst da noch was anderes?
Richard schrieb:> sondern einen Mischer selber entwickeln.> Ich will keinen Mischer von mini-circuits, hittite,> spectrummicrowave.... kaufen sondern einen Mischer selber entwickeln.>> Das was ich über die HF Mischer gelesen habe ist dass die einen 180°> hybrid Koppler (magic tee, rat race) verwenden um eine hohe Isolation> zwischen den einzelnen Ports zu erreichen und einer meiner Fragen ist> wie bekommen die dann so eine große Bandbreite (von DC bis 21GHz) hin.> Das geht doch nur mit Übertrager oder gibst da noch was anderes?
Ich befürchte, das wirst du überhaupt nicht hinbekommen.
21GHz entspricht einer Wellenlänge von nicht mal 1,5cm. Da darf die
komplette Mischerstruktur nicht mal 3mm² groß sein, wenn sich nicht
irgendwelche Laufzeiteffekte der Leitungen bemerkbar machen soll.
Die21GHz Mischer gehen auch nicht bis DC runter sóndern allenfalls bis
2 GHz. Die Transformatoren sind in diesem Falle winzig und mit dem
blosen Auge kaum noch zu erkennen.
Ralph Berres
Wenn man so ein Teil entwickeln will, schaut man erstmal, was die
anderen so machen. Kaufen und aufmachen (ggf. ätzen oder was sonst dafür
nötig ist) würde ich sagen. Es kochen alle nur mit Wasser!
Noch eine Anmerkung zu den Kopplern. In Leitungstechnik bekommt man
schon Bandbreiten von 1 oder vielleicht 2 hin. Man sieht das z. B. an
den Richtkopplern (Narda etc.). Auch 180°-Koppler können mit etwas
Voodoo-Verwindungstechnik breitbandig in Leitungstechnik geätzt werden.
Im Prinzip geht ein Übertrager (Trafo) ja auch mit Luft. Der Übergang
von den konzentrierten Elementen zur Leitungstechnik ist auch nicht
abrupt.
Man muss sich von den Mischer-Herstellern auch mal die Frequenz- resp.
Phasenverläufe ansehen. Da ist mitunter eine gehörige Welligkeit dabei.
Und meist kommt es dann auf 1 bis 3 dB nicht an. Eine Mischdämpfung von
10 dB (ESB) ist ja noch völlig ausreichend, auch wenn man vom
theoretischen Optimum (Fourier-Schaltspektrum) etwa schon 5 dB entfernt
ist.
Und die hohe Isolation zwischen den Ports (ist 20 dB schon hoch?) wird
doch m. E. schon durch die Balanciererei erreicht. Die könnte man sich
leicht sogar wieder außerhalb des Mischers zunichte machen, bei
schlechtem Aufbau. Oder sehe ich das falsch?
Das habe ich als nächstes auch vor. Ich dachte vielleicht hat schon
jemand mal einen 6GHz Mischer selber entwickelt und kann mir ein paar
praktische Tips geben.
Nein 20dB ist keine hohe Isolation, habe ich als Minimum vorrausgesetzt.
Ich hatte in mehreren Artikeln über Mischer gelesen dass eine hohe
Isolation (ohnen Angabe von Werten) nur mit den 180° hybrid Kopplern
erreicht werden kann. Da war meine erster Gedanke sind die Mischer den
auch Breitbandig? Aber so wie es aussieht geht es nur mit Übertragern.
Gonzo schrieb:> für 3-6GHz mit 20dBm IIP3 breitbandig sind FETs (sh Triquint) viel> besser geeignet
Sind es aktive oder passive FETs? Warum sind diese besser geeignet?
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