Steckbretter bieten eine gute Möglichkeit, Schaltungen unkompliziert aufzubauen und ermöglichen so die schnelle Erprobung neuer Ideen. Für höhere Datenraten oder gar Hochfrequenzschaltungen sind diese jedoch aufgrund von parasitären Effekten und undefinierten Leitungsimpedanzen nicht geeignet – hier stellen X-Mwblocks eine interessante Alternative dar.
Spätestens im zweistelligen GHz-Bereich wird der Prototypenaufbau zunehmend aufwendig, man kommt in der Regel nicht um ein eigenes Layout und diverse Anpassnetzwerke herum. Mit steigender Frequenz kommen auch zusätzliche Hürden in Form spezieller benötigter Substrate und komplexer Aufbautechnik hinzu.
Der Trick bei dem System von X-Microwave besteht darin, dass auf Platinenabschnitten angebrachte Bauteile und Funktionsblöcke modulweise ohne große Impedanzsprünge durch spezielle Brücken miteinander verbunden werden können. Auf einer Metallplatte lassen sich so auch komplexere Schaltungen anordnen und vermessen. Für einen späteren Produktiveinsatz stehen zudem passende Gehäuse bereit.
X-Mwblocks gibt es bereits seit einigen Jahren, wobei durch stetiges Hinzufügen neuer Bauteile und Kooperationen mit Bauteilherstellern wie Mini Circuits, Analog Devices oder MACOM mittlerweile eine breite Produktpalette am Markt erhältlicher Komponenten über 60 GHz hinaus abgedeckt wird.
Diejenigen, die bereits Erfahrung in diesen Frequenzbereichen sammeln konnten, sollten die Preise für Module oder Startersets nicht sonderlich überraschen. Wer jedoch nicht über die nötigen Mittel für ein Set oder das benötigte Messequipment verfügt, dürfte sich darüber freuen, dass in Zusammenarbeit mit Keysight Technologies ein Simulator entstanden ist, welcher das Prinzip nachbildet. So lassen sich Schaltungen virtuell im Browser aufbauen und evaluieren, wobei eine kostenlose Registrierung notwendig ist.
Preislich eignet sich das Ganze natürlich kaum für's Hobby, die
notwendige Messtechnik um das sinnvoll zu nutzen ist auch nicht gerade
erschwinglich. Mit dem Simulationstool kann man aber auch ohne Kauf
Schaltungen zusammenstellen oder durchprobieren. Persönlich finde ich
die Idee und Umsetzung dahinter durchaus interessant.
Laie schrieb:> Sieht irgendwie wie Spielzeug aus. Sind so primitive Schaltungen nicht> ruck-zuck geroutet?
Das oben gezeigte Beispiel ist aus dem eher unteren Frequenzbereich der
sich damit realisieren lässt, wobei der Punkt mit dem Routen auch auf
die meisten Breadboard-Schaltungen zutreffen dürfte. Spätestens bei ICs,
die es nur noch als Die zu kaufen gibt, ist es ein Vorteil schnell mal
etwas zusammenstecken zu können. In dem Frequenzbereich sind
Bondverbindungen nicht gerade trivial, ganz abgesehen davon, dass man
die Möglichkeit dazu erst mal haben muss.
Als ich das Bild gesehen habe, frohlockte ich noch, als ich den Preis
gesehen habe dachte ich, schlimmer als der Hölle Zorn!
Aber das Prinzip ist toll, warum nicht die Idee stehlen, und in
Hobbybereich unter X GHz so etwas selber stricken...
Fischdampfermatrose schrieb:> Als ich das Bild gesehen habe, frohlockte ich noch, als ich den Preis> gesehen habe dachte ich, schlimmer als der Hölle Zorn!>> Aber das Prinzip ist toll, warum nicht die Idee stehlen, und in> Hobbybereich unter X GHz so etwas selber stricken...
Vielleicht mit Twisted-Pair-Verbindungen, da sollte man schon deutlich
weiter als mit einzelnen fliegenden Drähten kommen, und kostet immer
noch sehr wenig.
C. A. Rotwang schrieb:> Weil im unterhen Frequenzbereich die Grundiddee -"modulweise ohne große> Impedanzsprünge durch spezielle Brücken miteinander verbunden werden> können"> nicht von Bedeutung ist. Da es da keine relevanten Impedanzsprünge gibt,> genügt der übliche Patchwire auf dem Steckbrett.
Naja, ich habe geschrieben "unter X GHz" und meinte für X so eine
einstellige Zahl, sagen wir mal 3. Ich glaube nicht, das ich mit dem
Steckbrett oder Kosmos Experimentierkasten viel weiter als vielleicht
10MHz gehen kann. Ich habe beruflich viel mit so Modulen von Mini
Circuits gemacht, der für mich zu hohe Preis, der mich hindert, damit
privat zu arbeiten, ist dem teuren aus dem vollen gefrästen Alu-Gehäuse
und der SMA-Buchse geschuldet.
Siehe Bild im Anhang, das ich mal schnell gesucht habe.
Um solche Mini Circuits Sachen (z.B. Mischer, Combiner-Splitter,
Frequenzvervielfacher, Verstärker, Abschwächer, Oszillatoren, Filter
usw.) miteinander zu verbinden, braucht es dann auch meistens noch kurze
SMA-Kabel, bis auf bei Filtern und Abschwächern, die haben auf der einen
Seite SMA-Male, auf der anderen SMA-Female. Ich denke, diese X-MWBlocks
sind der Mega Burner, leider bin ich selber damals nicht auf diese Idee
gekommen.
Christoph B. schrieb:> Laie schrieb:>> Sieht irgendwie wie Spielzeug aus. Sind so primitive Schaltungen nicht>> ruck-zuck geroutet?> Das oben gezeigte Beispiel ist aus dem eher unteren Frequenzbereich der> sich damit realisieren lässt, wobei der Punkt mit dem Routen auch auf> die meisten Breadboard-Schaltungen zutreffen dürfte.
Bei Steckbrettschaltungen kommts ja gerade nicht auf Leiterlaengen,
Anordnung und so an. D.h. man muss sich wohl diesbezueglich bei dem
Stecksystem auch die vollen (HF-) Gedanken machen. Kenn mich da aber
nicht aus, deshalb frag ich.
> Spätestens bei ICs,> die es nur noch als Die zu kaufen gibt, ist es ein Vorteil schnell mal> etwas zusammenstecken zu können. In dem Frequenzbereich sind> Bondverbindungen nicht gerade trivial, ganz abgesehen davon, dass man> die Möglichkeit dazu erst mal haben muss.
Dann muss aber doch genau das Bauteil auch von dieser Firma erhaeltlich
sein? Und die Eigenschaften unterscheiden sich dann von einer gerouteten
Platine (Endprodukt) doch wieder?
Ich will das nicht zerreden, sondern durch kritische Fragen genauer
verstehen.
Fischdampfermatrose schrieb:> Um solche Mini Circuits Sachen (z.B. Mischer, Combiner-Splitter,> Frequenzvervielfacher, Verstärker, Abschwächer, Oszillatoren, Filter> usw.) miteinander zu verbinden, braucht es dann auch meistens noch kurze> SMA-Kabel,
D.h. die benoetigten Grundbausteine sind in dem Einsatzbereich
ueberschaubar?
Jürgen S. schrieb:>> Aber das Prinzip ist toll, warum nicht die Idee stehlen, und in>> Hobbybereich unter X GHz so etwas selber stricken...>> Vielleicht mit Twisted-Pair-Verbindungen, da sollte man schon deutlich> weiter als mit einzelnen fliegenden Drähten kommen,
Hm, Twisted pair hab ich mal vor Jahren für Display über LVDS 900 MHz
eingesetzt, ging ganz gut, wenn man allerdings Wert auf geringe
Impedanzsprünge legt, ist es IMHO nicht ganz einfach Twisted pair auf 50
resp. 75 Ohm zu 'trimmen'. Als Daumenregel hab ich Twisted pair mit 100
Ohm gelernt:
https://www.ti.com/lit/an/snla164/snla164.pdf>Naja, ich habe geschrieben "unter X GHz" und meinte für X so eine>einstellige Zahl, sagen wir mal 3.
Ja aber ein 'normales' Streckbrett mit 10 MHz liegt doch unter 3 GHz?!
Wahrscheinlich meinst du 'um', nicht 'unter'.
Und das wäre echt ne Frage was man für ienstelligen GHz nimmt. Da
scheint fliegende Verdrahtung für den RF Pfad immer noch eine brauchbare
Alternative.
Oder PCB selber machen, wie im HAM-Radio bereich nicht ungewöhnlich.
http://www.n5dux.com/ham/files/pdf/Microwave%20Know%20How.pdf
https://www.dm7rdk.de/
die "BrickRKnowledge" sind quasi eine Neuauflage der alten Braun Lectron
Kästen. Rolf-Dieter Klein hat auch ein paar HF-Klötze dazuerfunden.
und wo bekommen die einzelnen Baugruppen ihre Spannungsversorgung her ?
Was machen die wenn +/- 5V 15V usw für eine GHz-PLL mit VCO gebraucht
werden?
eric1
Bernd schrieb:> Schon die Starter-Kits kosten geringfügig mehr als ein Arduino
Nun ja - wenn man denn das Komma durch einen echten Dezimalpunkt
ersetzen könnte... X-)
W.S.
Laie schrieb:> Christoph B. schrieb:>> Laie schrieb:> Dann muss aber doch genau das Bauteil auch von dieser Firma erhaeltlich> sein?
Genau, wobei die Bauteilbibliothek inzwischen tatsächlich beachtlich
ist.
> Und die Eigenschaften unterscheiden sich dann von einer gerouteten> Platine (Endprodukt) doch wieder?
Für Einzelstücke oder Forschung lassen sich die Baugruppen direkt
verwenden bzw in ein Gehäuse packen. Das ist dann für geringe
Stückzahlen ggf günstiger als die Entwicklungszeit um das alles selbst
zu machen. Ansonsten bietet X-Microwave auch an, ein Layout zu einer
gewünschten Schaltung zu erstellen, was in dem Fall durch Kombination
der Einzel-Gerberfiles auch mit wenig zusätzlichem Aufwand verbunden
ist.
Es gibt hier einige Broschüren, in denen u.A. auf die GSG-Übergänge,
Biasingschaltungen usw. eingegangen wird:
https://www.xmicrowave.com/library/brochures/
Laie schrieb:> D.h. die benoetigten Grundbausteine sind in dem Einsatzbereich> ueberschaubar?
Kommt drauf an. Erstmal ist die Funktionalität, die du mit solchen
Spielzeugsets erreichen kannst, sehr überschaubar. Da du nicht viel
erreichen kannst, ist folglich auch das benötigte Material überschaubar.
Auch der Preis ist eigentlich überschaubar, wenn du nur die Anzahl der
Stellen berücksichtigst bzw. logarithmisch rechnest, wie man es von
großen Zahlen gewohnt ist.
Zusammengefasst: Nettes Spielzeug, wenn man Geld vernichten muss und
sich für Lego für zu erwachsen hält.
Hallo
wobei mal ganz abgesehen von den weit ausserhalb jeder Diskussion
stehenden Preis:
Wer damit wirklich umgehen kann und weis was er, und wofür macht, spielt
nicht mehr im klassischen Wortsinn.
Wobei mit spielen aufhören sowieso ein ganz großer Fehler ist, da das
spielen zu einen der Grundbausteine gehört die das leben erträglich und
lebenswert machen.
Wer vollkommen aufgehört hat in irgendeiner Form zu spielen kann einen
nur noch leid tun.
Und bezüglich Lego:
Auch da kann man sehr viel Geld "vernichten" (immer noch besser als die
erzwungene Geldvernichtung die uns Versicherungen, Mieten,
Kreditabzahlungen, die Gesundheit usw. kosten) und durchausauch auf
höheren Niveau "spielen".
z.B.
https://www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=Lego+gbc
und auch rein Konstruktionstechnisch ist einiges zu machen - aber ja
leider letztendlich ist es immer "nur" ein relativ weicher und nicht
verwindungsteifer Kunststoff.
"Lego" in Metallausführung und um mindesten eine Potenz präziser wäre
schon eine feine Sache (Also nicht einfach eine moderne Ausführung von
Märklin Metall das auch schon alles andere als Billig, und nicht viel
präziser als Lego, wahr...)
Steht nur zu befürchten das so ein "Spielzeug" sich dann auch der
Preisliga des (S)HF Breadbords und seiner Module nähert .
Ham
Petra schrieb:> Erinnert mich an die alten Takeda Riken Spektrum Analyzer. Da> waren die> einzelnen Module mit Rigid Kabel verbunden.
Ist glaub bei allen alten SAs so, einzelne Module mit SMA/SMC und dann
mit Rigid Kabel zusammengeschraubt.
War halt noch Qualität, bevor die "alles auf eine Platine gekotzt"
Zeiten kamen.
Hallo
Siehst man z.B. hier - alles keine Qualität mehr - alles hingekotzt...
https://www.tmc-direkt.de/produkt/rohde-schwarz-fsp38-9khz-to-40ghz-spectrum-analyzer/
Zeiten und Produktionsmethoden verändern sich, manches altes Wissen und
"Handwerk" verliert an Wert - ja das tut manchmal weh. vor allem wenn
man einstmals viel für das Wissen leisten musste und mit vollem Herzen
in der Materie war, aber...
Wer der Vergangenheit nachtrauert, gerade im technischen Umfeld hängt
sich sehr schnell ab und wird oft zum "komischen" Hennes der irgendwie
in Vorgestern lebt.
Das schreibt jemand der selbst bald 1/2 Jahrhundert alt ist und so
einiges mit viel Aufwand erlernt hat was heute nur noch wenig
praktischen und zeitgemäßen Wert hat...
Ham
Ham schrieb:> Siehst man z.B. hier - alles keine Qualität mehr - alles hingekotzt...
Ich bin verwirrt,
am Anfang doch eine sehr interessante Diskussion, ganz im Sinne : "Ich
will das nicht zerreden, sondern durch kritische Fragen genauer
verstehen." (Zitat Laie, weiter oben).
Jetzt habe ich vor lauter unmarkierter 'Satire' und 'Zynismus' den
Überblick verloren, was fundiertes Fachurteil ist und was lediglich
spontan-emotionale Wortmeldung aus dem Affekt heraus.
Mit smileys wie dieser ;-) für scherzhafte oder dieser :-( für wütende
wäre der Überblick einfacher.
Petra schrieb:> Erinnert mich an die alten Takeda Riken Spektrum Analyzer. Da waren die> einzelnen Module mit Rigid Kabel verbunden.
TR4120, noch im Gebrauch
Nette & vor allem teure Spielerei, mehr aber auch nicht.
Kein ernst zunehmender HF Entwickler würde so ein System
anwenden, geschweige denn kaufen. Es mag sein, dass das
System für eine bestimmte Applikation aufgebaut auch
funktionsfähig ist. Nur, und vor allem bei diesen (ungerechtfertigten)
Preisen für ein paar µgramm Goldauflage:
Man müsste einen tatsächlich
funktionierenden Aufbau dann auch so lassen
wie er ist. Auf Substrat (Platine) kann man so etwas
kaum übertragen, geschweige denn (z.B. mit ADS) simulieren.
Und, wie wäre es bitte mit einem HF-dichten Gehäuse
drum herum? Wie verhält sich die aufgebaute
Geschichte dann?
Für wessen Applikation es genügt
HF mittels 50Ohm Leitungen von Block A nach B usw.,
weiterzuleiten, der ist mit ein paar Stück
hochwertigem Koax und ein paar guten SMA-Stecker/Buchsen
sicher besser und vor allem billiger bedient.
Mein Fazit: Sorry zum Entwickler, der Ansatz
war gut und sieht auch noch schön aus.
Darauf kommt es im Labor aber nicht an.
Für mich bleibt es dabei:
Aufbauten designen, simulieren, optimieren
und nach Verifikation schlussendlich realisieren.
Schnell Dreher schrieb:>>Naja, ich habe geschrieben "unter X GHz" und meinte für X so eine>>einstellige Zahl, sagen wir mal 3.>> Ja aber ein 'normales' Streckbrett mit 10 MHz liegt doch unter 3 GHz?!> Wahrscheinlich meinst du 'um', nicht 'unter'.
Er sagt das schon richtig. Unter heißt nicht weit unter, so weit
darunter dass es eine ganz andere Größenordnung ist.
Sonst hätte er unter 100, oder unter 10/20Mhz gesagt. Unter x GHz ist
genauso so zu verstehen wie er es gemeint hat.
DG4EK schrieb:> Und, wie wäre es bitte mit einem HF-dichten Gehäuse> drum herum? Wie verhält sich die aufgebaute Geschichte dann?> Für wessen Applikation es genügt> HF mittels 50Ohm Leitungen von Block A nach B usw.,> weiterzuleiten, der ist mit ein paar Stück> hochwertigem Koax und ein paar guten SMA-Stecker/Buchsen> sicher besser und vor allem billiger bedient.
Stimme zu. Minicircuits beispielsweise bietet Verstärker/Filter/usw in
dichten Metallgehäusen an, mit SMA Stecker zu beiden Seiten. Die kann
man auch gut nachbauen. Mehrere Koaxkabel gleicher Länge gekauft und
einfache Verbinder (für kurze gerade Verbindungen) und gut. Kann man
aufm Labortisch aufbauen ohne große Einstreuungen, selbst schon gemacht.
Das hier ist ein klasisches "novelty item" - weil manns kann. Zu
Demozwecken vielleicht nutzbar, aber nicht mehr.
DG4EK schrieb:> geschweige denn (z.B. mit ADS) simulieren.
Durch die Zusammenarbeit mit Keysight bietet der Hersteller Modelle die
auf S- und X-Parametern beruhen. Bei spezielleren Bauteilen muss man
schon oft um S-Parameter betteln, wenn man sie denn überhaupt bekommt.
X-Parameter sind absoluter Luxus.
> Und, wie wäre es bitte mit einem HF-dichten Gehäuse> drum herum? Wie verhält sich die aufgebaute> Geschichte dann?
Finden sich auf der Seite, einschließlich spezieller Gehäuse für den
Standalone-Einsatz. Ansonsten bietet der Hersteller auch an, die
Gerberfiles zusammenzusetzen. Da ist das Verhalten des Aufbaus dann
relativ gut übertragbar.
> Für wessen Applikation es genügt> HF mittels 50Ohm Leitungen von Block A nach B usw.,> weiterzuleiten, der ist mit ein paar Stück> hochwertigem Koax und ein paar guten SMA-Stecker/Buchsen> sicher besser und vor allem billiger bedient.
Für den Frequenzbereich ist SMA nicht geeignet. Unabhängig von dem
Stecker dürften sich mit Übergängen von MSL direkt auf MSL deutlich
bessere Anpassungen erzielen lassen als MSL-Koax-Koax-MSL. Das
funktioniert bei höheren Frequenzen nämlich auch nicht mehr so gut.
Wenn man hier auf fertige MMICs zugreifen kann spricht aus meiner Sicht
auch nichts gegen "Block A mit Block B" verbinden. Auf Platinenebene ist
das dank Laserkavitäten, Beschichtungen die sowohl bondbar- als auch
HF-tauglich sind und nicht zuletzt aufgrund der Bondverbindungen selbst,
weder günstig noch trivial.
DG4EK schrieb:> Kein ernst zunehmender HF Entwickler würde so ein System> anwenden, geschweige denn kaufen.
Ich finde es für schnelle Prototypen nicht so abwegig. Beispiel Mini
Circuits, da gibt über 1000 unterschiedliche Module für dieses X-MWblock
System.
Und durch die Bauform hat man relativ kurze Leitungslängen zwischen den
Modulen, ist also beim Prototyping viel näher an einer späteren
PCB-Implementierung als wenn man das mit Modulgehäuse und Coax
zusammenkabelt.
Viele Grüße
Volker
Ja, ich geb zu SMA ist nicht für alle zweistelligen GHz-Bereiche
geeignet. Bei 20GHz ist Schluss, aber da ist man schon im Bereich
teuerer Kabel und Präzisionsstecker.
Michael D. schrieb:> Bei 20GHz ist Schluss,
Na bis 26,5 GHz kann man noch wenn man ein wenig auf Qualität achtet.
Und wenn SMK (2.92) nicht reicht würde ich sowiese auf waveguides
gehen...
lalala schrieb:> Michael D. schrieb:> Und wenn SMK (2.92) nicht reicht würde ich sowiese auf waveguides> gehen...
Hohlleiter sind nicht ohne Nachteile: Der nutzbare Frequenzbereich ist
eingeschränkt und auch innerhalb dessen hat man es mit Dispersion zu
tun. Bei Koaxsystemen steigt "nur" die Dämpfung mit der Frequenz, aber
die Gruppenlaufzeit bleibt konstant.
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