Hallo zusammen!
Ich bin noch etwas unerfahren im RF-Bereich, deswegen hoffe ich, hier
ein wenig Input zu bekommen. Und zwar habe ich hier eine Schaltung
(siehe Bild), deren Funktionsweise ich zu verstehen versuche. Ich habe
das Ganze in Sektionen unterteilt, von denen ich glaube, dass sie
jeweils eine gewisse Funktion erfüllen.
Ganz links ist der Antenneneingang inklusive einem 1MOhm Widerstand (R1)
und einer TVS Diode (D1). Sehe ich das richtig, dass R1 und D1 eine Art
Schutz darstellen? Alles andere ergibt für mich keinen Sinn.
In der nächsten Sektion befindet sich ein SAW-Filter (aka AOW-Filter).
Die Mittenfrequenz liegt bei etwa 159MHz und das zu emfangende Signal
hat eine Frequenz von 162MHz, was laut Datenblatt noch gut innerhalb des
Durchlassbereichs des Filters liegt. Dort finden sich auch die Angaben
"Source impedance 50 Ohm" und "Load impedance 50 Ohm", die ich noch
nicht so ganz deuten kann. Muss die Schaltung/das Layout darauf hin
angepasst werden, oder ist das die Impedanz am Ein- bzw. Ausgang des
Filters? Ich verstehe noch nicht so ganz, was die seriellen Kapazitäten
zu bedeuten haben. Haben diese Bauteile ggf. etwas was mit der
Impedanzanpassung zu tun?
Die dritte Sektion von links verstehe ich gar nicht. Ist das eine Art
Filter, der das Signal aus dem SAW Filter weiter filtert? Auch das ein
100 Ohm Widerstand (R2)zwischen den Abgriffen liegt, macht mich stutzig.
Vielleicht erkennt ja jemand, was das sein soll und kann mir
diesbezüglich einen Tipp geben.
Die Sektion ganz rechts ist die Impedanzanpassung für den
differentiellen Eingang des Radio Receiver ICs. So wie es aussieht,
wurde hier nur der Application Note AN643 von Silicon Labs gefolgt und
ein 3-Elemente-Netzwerk verwendet.
Falls jemand ein paar Hinweise für micht hat, wäre das super.
Vielen Dank und beste Grüße
Jannik
Jannik Schröter schrieb:> Ganz links ist der Antenneneingang inklusive einem 1MOhm Widerstand (R1)> und einer TVS Diode (D1). Sehe ich das richtig, dass R1 und D1 eine Art> Schutz darstellen?
Statikableitung und Schutz gegen Überspannung, richtig.
> Dort finden sich auch die Angaben> "Source impedance 50 Ohm" und "Load impedance 50 Ohm", die ich noch> nicht so ganz deuten kann.
Das Filter will eine Quelle mit 50 Ohm Innenwiderstand am Eingang sehen,
und am Ausgang eine Last von 50 Ohm, damit die Durchlasskurve so
aussieht, wie im Datenblatt.
> Die dritte Sektion von links verstehe ich gar nicht. Ist das eine Art> Filter, der das Signal aus dem SAW Filter weiter filtert? Auch das ein> 100 Ohm Widerstand (R2)zwischen den Abgriffen liegt, macht mich stutzig.
Das ist ein LC-Wilkinson-Teiler. Der Teilt das Signal hinter dem Filter
auf die beiden Zweige auf, und hat in jedem Zweig im Idealfall 3 dB
Verlust gegenüber dem Eingang.
Wo ich hier nochmal reinschaue, sehe ich, dass ich eine Frage übersehen
habe:
Jannik Schröter schrieb:> Ich verstehe noch nicht so ganz, was die seriellen Kapazitäten> zu bedeuten haben. Haben diese Bauteile ggf. etwas was mit der> Impedanzanpassung zu tun?
Das sind Koppelkondensatoren, die Gleichspannung abtrennen sollen. Den
Kondesator in Reihe am Filterausgang könnte man auch weglassen, weil der
Zweig dahinter keinen DC-Pfad nach Masse oder einem anderen Potential
hat.
Ah, vielen tausend Dank @rf-messkopf, das hat mich sehr weiter gebracht.
Vor allem der hinweis mit dem LC-Wilkinson-Teiler - den kannte ich noch
gar nicht, dabei scheint es eine gar nicht so unübliche Schaltung zu
sein.
Bezüglich Koppelkondensatoren: Wie wirken sich diese auf die Impedanz
der Schaltung aus? Und wie ist da der mathematische zusammenhang? Ich
frage, weil der Kondensator an sich doch quasi so eine Art High-Pass
darstellt, oder?
Was mir auch noch nicht so ganz klar ist, ist die Diode am Eingang.
Diese hat den Aufdruck "4Wt", allerdings konnte ich dazu nichts finden.
Ich vermute, dass es eine TVS-Diode ist, bin ich mir aber auch nicht
sicher. Gang generell: Was würde man hier benutzen bzw. nach welchen
Kriterien würde man hier eine (TVS-)Diode aussuchen?
Grüße
JS
Jannik Schröter schrieb:> Bezüglich Koppelkondensatoren: Wie wirken sich diese auf die Impedanz> der Schaltung aus? Und wie ist da der mathematische zusammenhang? Ich> frage, weil der Kondensator an sich doch quasi so eine Art High-Pass> darstellt, oder?
Man wählt ihn in der Regel so groß, dass seine Impedanz im
interessierenden Frequenzbereich praktisch keine Rolle spielt. Es kann
dabei durchaus sinnvoll sein, bei breitbandigen Anwendungen nicht zu
kleine Kondensatoren zu wählen (z.B. 100 nF keramisch), und keine teuren
low-loss HF-Kondensatoren. Das wurde in gewisser Ausführlichkeit hier
erörtert: Beitrag "Gibt es billige DC-Block-Kondensatoren für 2,45 GHz?".
> Gang generell: Was würde man hier benutzen bzw. nach welchen> Kriterien würde man hier eine (TVS-)Diode aussuchen?
Das kommt darauf an, wogegen man schützen will (ESD, zu große
Signalpegel, ...), und wie das Nutzsignal aussieht. Bei höheren
Frequenzen spielen die parasitären Eigenschaften der Diode(n) natürlich
eine nicht unerhebliche Rolle. HF-Limiter baut man oft mit PIN-Dioden.
Als Einstieg siehe z.B. hier:
https://www.macom.com/blog/designing-with-diodes-protecting
Bei Skyworks gibt es auch eine Reihe von Application Notes zum diesem
Thema.
schaltung.png
(27 KB)
