Forum: HF, Funk und Felder X-Mwblocks: Breadboardalternative für Hochfrequenztechniker


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von Christoph B. (birki2k)


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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.

Bild: Rossi, M.; Liberati, R.M.; Frasca, M.; Richardson, J. Experimental Implementation of a Low-Cost, Fully-Analog Self-Jamming Canceller for UHF RFID Devices. Electronics 2020, 9, 786.


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von Benedikt S. (benedikt_s)


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Kilngt spannend.
Wie ist das preislich?

Beitrag #6303467 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Bernd (Gast)


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Sehr schönes Spielzeug und sieht auch recht solide aus.
Leider passen die Preise nicht so recht in mein Bastlerbudget.

Schon die Starter-Kits kosten geringfügig mehr als ein Arduino:
https://www.xmicrowave.com/product-category/prototype-station/prototype-station-reference-design-kits/

Wer mit HF nix anfangen kann, für den hat Keysight ein Lernpaket 
zusammengestellt:
https://www.datatec.de/Keysight-U3851A

Die nötigen Messgeräte (und Softwarelizenzen) kommen da noch oben 
drauf...

von Laie (Gast)


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Sieht irgendwie wie Spielzeug aus. Sind so primitive Schaltungen nicht 
ruck-zuck geroutet?

von C. A. Rotwang (Gast)


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Benedikt S. schrieb:
> Kilngt spannend.
> Wie ist das preislich?

ein simpler coupler kostet 75$:

https://www.xmicrowave.com/product/XM-A1F6-0404D/

Also da braucht man wirklich schon gute Gründe sowas als Hobby zu 
betreiben.

von Christoph B. (birki2k)


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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.

: Bearbeitet durch NewsPoster
von Fischdampfermatrose (Gast)


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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...

von C. A. Rotwang (Gast)


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Fischdampfermatrose schrieb:

> Aber das Prinzip ist toll, warum nicht die Idee stehlen, und in
> Hobbybereich unter X GHz so etwas selber stricken...

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.

Wer unbedingt vorgefertigte Module für Grobmotoriker braucht, nimmt 
einen passenden KOSMOS-Experimentierkasten o.ä.
Bspw:

https://de.elv.com/elv-digital-experimentierboard-deb100-komplettbausatz-153788
https://www.amazon.de/Kosmos-614416-Electronic-XN-3000/dp/B00007B8M7

Oder wie bisher auch komplexen Kram auf nem NullAchtFuffzehn Brett 
zusammenstöpseln:
https://1.bp.blogspot.com/-B-Df_Glf288/WjkzlTx5HnI/AAAAAAAAEYY/cNbjJ4MW60IsMMGg5EwVIDnuaX0CNvkgACLcBGAs/s1600/IMG_3702.JPG 
(DIY Kennlinienschreiber)

von Jürgen S. (starblue) Benutzerseite


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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.

von Fischdampfermatrose (Gast)


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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.

von Laie (Gast)


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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.

von Laie (Gast)


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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?

von Schnell Dreher (Gast)


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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

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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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.

von Hausfreund (Gast)


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Mal eine Frage, wie werden bei diesen MWblocks die einzelnen Module 
miteinander verbunden?

von eric1 (Gast)


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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

von Volker M. (antennensimulation)


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Hausfreund schrieb:
> Mal eine Frage, wie werden bei diesen MWblocks die einzelnen
> Module
> miteinander verbunden?

https://www.xmicrowave.com/documentation/faq/

von Gerald K. (geku)


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Schon die Trägerplatte ist sehr aufwendig! Viele Bohrungen mit Gewinde.

von W.S. (Gast)


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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.

von Christoph B. (birki2k)


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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/

von Cyblö D. (cybloed)


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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.

von Ham (Gast)


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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

von Petra (Gast)


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Erinnert mich an die alten Takeda Riken Spektrum Analyzer. Da waren die 
einzelnen Module mit Rigid Kabel verbunden.

von Rote T. (tomate)


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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.

: Bearbeitet durch User
von Ham (Gast)


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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

von C. A. Rotwang (Gast)


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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.

von Holger L. (73holger)


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Petra schrieb:
> Erinnert mich an die alten Takeda Riken Spektrum Analyzer. Da waren die
> einzelnen Module mit Rigid Kabel verbunden.

TR4120, noch im Gebrauch

von Bernd (Gast)


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Holger L. schrieb:
> TR4120
Schöne Stufenschalter. Nur bei dem einen Koaxkabel scheint mir der 
Biegeradius etwas zu eng...

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