Hallo,
ich möchte mir mit 2 Mischern von Minicircuits ADE-5+ einen IQ Downconverter bauen.
Ich habe für den LO und den RF Input schon die Hybridkoppler entworfen, mit Mikrostrips. Im Layout LO und RF an die Mischer anzuschliessen, sodass alle Leitungen gleich lang sind, ist absolut kein Problem.
Nun stellt sich aber die Frage, was ich mit der ZF mache. Die geht von DC bis 100 MHz. Bei einem der beiden Mischer werde ich die Leiterbahn unter dem Mischer durchführen müssen, sonst kann man das ganze nicht entflechten.
Jetzt die Frage:
Was ist schlimmer,
a) mit der ZF über ein Via auf die Unterseite der Leiterplatte gehen und das Signal dann dort bis zum Stecker führen; die Massefläche wird dadurch allerdings verletzt;
b) die Leiterbahn mit der ZF unter einem der Mischer durchführen, dadurch bleibt die Massefläche auf der Leiterplattenunterseite intakt, aber ich muss mit der ZF-Leitung in der Nähe von den LO- und RF-Pads vorbei.
Bei welcher der beiden Optionen sollte man sich mehr Sorgen darüber machen, dass es nicht funktioniert?
hast du davon vielleicht eine Skizze oder einen Screenshot? Ich denke auch Minicircuits hat verschiedene Mischerbauformen. Muss es die Lösung mit 2 Mischern werden oder ist auch eine andere Alternative denkbar?
Muss es die Lösung
mit 2 Mischern werden oder ist auch eine andere Alternative denkbar?
ja, ich würde es gerne ausprobieren, wie gut es funktioniert. Genau deshalb möchte ich gern einen PCB machen davon.
Ich habe noch kein richtiges Layout, aber ich habe im Anhang mal skizziert, wie ich es meine. M1 und M2 sind die beiden Mischer, R1 ist der Abschluss für den Hybrid und R2 ist der Isolationswiderstand vom Wilkinson-Splitter.
Ich denke, dass hier die Isolation nötig ist, denn die Mischer haben am RF Port nur ca. 10 dB Anpassung, d.h. es wird einiges reflektiert, und ich könnte mir vorstellen, dass man nicht möchte, dass die Reflexionen vom einen Mischer in den anderen Mischer gelangen können. Deshalb schadet es sicher nicht, dem Wilkinson den Isolations-R zu spendieren.
Ich denke auch, dass ich bei der LO-Seite der beiden Mischer noch ein paar dB Dämpfungsglieder rein baue, um die Anpassung dort noch zu verbessern.
Auf der ZF Seite soll es dann zu einem Red Pitaya gehen. Wenn es der Platz zulässt, werde ich dort noch einen Diplexer spendieren, sodass die Mischer einen guten ZF Abschluss haben.3
Ich frage mich, ob es OK ist, die eine ZF Leitung unter den Mischern durch zu führen, oder ob das Probleme geben kann.
Die Alternative wäre halt, mit einem Via auf die andere Seite zu gehen, und dann dort die Signale irgendwie weg zu führen, aber dann wird halt die Massefläche verletzt, was auch nicht so toll ist.
(Die ganze Rückseite des PCBs soll Masse sein.)
Version A würde ich bevorzugen.
Das ist besser als eine unerwünschte Kopplung der ZF in der Nähe der Mischeranschlüsse.
Da hätte ich bedenken, dass die "guten Werte" der Mischer leichtfertig aufs Spiel gesetzt werden.
Ich habe noch kein richtiges Layout, aber ich habe im Anhang mal
skizziert, wie ich es meine. M1 und M2 sind die beiden Mischer, R1 ist
der Abschluss für den Hybrid und R2 ist der Isolationswiderstand vom
Wilkinson-Splitter.
Ich denke, dass hier die Isolation nötig ist, denn die Mischer haben am
RF Port nur ca. 10 dB Anpassung, d.h. es wird einiges reflektiert, und
ich könnte mir vorstellen, dass man nicht möchte, dass die Reflexionen
vom einen Mischer in den anderen Mischer gelangen können. Deshalb
schadet es sicher nicht, dem Wilkinson den Isolations-R zu spendieren.
Ich denke auch, dass ich bei der LO-Seite der beiden Mischer noch ein
paar dB Dämpfungsglieder rein baue, um die Anpassung dort noch zu
verbessern.
Auf der ZF Seite soll es dann zu einem Red Pitaya gehen. Wenn es der
Platz zulässt, werde ich dort noch einen Diplexer spendieren, sodass die
Mischer einen guten ZF Abschluss haben.
Halte mich bezgl. des RPs bitte auf dem Laufenden, ich habe
auch 2 Stück.
Ich frage mich, ob es OK ist, die eine ZF Leitung unter den Mischern
durch zu führen, oder ob das Probleme geben kann.
Die Mischer haben unten wohl auch keine Massefläche sondern koppeln
nach Herzenslust auf die Striplines, völlig unvorhersagbar.
Die Alternative wäre halt, mit einem Via auf die andere Seite zu gehen,
und dann dort die Signale irgendwie weg zu führen, aber dann wird halt
die Massefläche verletzt, was auch nicht so toll ist.
(Die ganze Rückseite des PCBs soll Masse sein.)
Na ja, dann muss man eben über den Masse-Graben etliche Brücken bauen,
damit der Umweg für die HF-Ströme nicht allzu schlimm wird und wenn
man partout bei 2 Lagen bleiben will.
Auf der ZF ist das natürlich 20 dB leichter als auf RF.
Aber nachdem der Unterschied zwischen 2 und 4 Lagen in Kleinmengen
bei JLCPCB etwas soviel kostet wie 1 Portion nassgemachtes
Karamellpuddingpulver in der Betriebskantine: da kann's eigentlich
kein Zögern geben.
Ach ja, Lage 1 = Microstrip, Lage 2 = Masse: eine 50-Ohm-Leitung
sind 11.5 mil, deren Rechner stimmt einfach, ich hab's mit dem TDR
nachgeprüft.
Wenn Du Teststrukturen hast, mit SMA an einem Ende oder an beiden,
dann kann ich das mal eben auf's TDR schnallen. Die SMA-Verbinder
sind da die übelsten Teilnehmer, wenn sie die üblichen 1.xx mm
Innenleiter haben. Die sind mit ihren Pads wie ein Kondensator
nach Masse.
Ich baue übrinx gerade an einenm Dual-Conversion downconverter von
5 GHz .. Xband mit 1. ZF mit SAW-Filter von 900-928 MHz und
Ausgang 5-28 MHz. Limitiert vom 2. Mischer von MCL.
Ich brauche 2 von den Dingern für Phasenrauschmessungen im X-Band
mit Kreuz-Korrelation.
hmm was gewinne ich dadurch? sehe es grad nicht.
Die Mischer müssen auf jeden Fall beide identisch orientiert sein, damit die Phasen überall dieselben sind.
Hmm also bis jetzt habe ich vorgesehen, das bei Eurocircuits herstellen zu lassen, weil es da einen RF Pool gibt, wo man auch RF PCB Materialien benutzen kann.
Ich hätte Isola I-Tera MT benutzt, was bis 10 GHz gut sein soll.
Wenn ich 4 Lagen verwenden will, bleibt aber nur FR4 übrig. Ob das gut genug definiert ist, um damit den Microstrip Hybrid zu realisieren?
Ich hätte Isola I-Tera MT benutzt, was bis 10 GHz gut sein soll.
Wenn ich 4 Lagen verwenden will, bleibt aber nur FR4 übrig. Ob das gut
genug definiert ist, um damit den Microstrip Hybrid zu realisieren?
Bei Multilayern ist die größere Toleranz das Verpressen der Lagen aufs Endmaß. Das Epsilon geben die schon ganz gut an, ist allerdings > 1 GHz auch mit Vorsicht zu genießen - plus Verlustfaktor natürlich.
Solange du keine scharfen Streifenfilter herstellst, ist FR4 bei 1,4 GHz noch ganz gut verwendbar. Wellenwiderstände dürfen übrigens schon ein wenig abweichen, bevor man das merkt. Beispiel grob daneben: 25 oder 100 Ω statt 50 Ω entsprechen einem SWR von 2 und bedeuten ca. 11 % Leistungsreflexion. Außerdem steckt noch der Logarithmus in der Geometrie.
Wichtiger ist, dass der Verkürzungsfaktor passt, damit die Phasen richtig liegen. Hierzu muss bei Außenlagen das effektive Epsilon bestimmt werden, da es einen Luftanteil gibt.
Ich habe jetzt mal bei Eurocircuits nochmal geschaut, sie bieten im Standard-Pool das Material "Isola IS 400" an, welches auch eine spezifizierte Permittivität und Verlustfaktor hat. Damit habe ich das Layout von meinem Hybrid und von dem Wilkinson nochmals simuliert und die Dimensionen angepasst, jetzt passt es wieder.
Zudem komme ich mit den 4 Lagen IS400 auf einen besseren Preis, als mit 2 Lagen I-Tera, das ist auch OK und werde ich so machen. Dann kann ich die ZF Signale von den Mischern getrost über Vias weg führen.
Eigentlich wollte ich am Input von dem ganzen noch einen kleinen Bandpass vorsehen, auch aus Mikrostrips, aber das geht mit dem IS400 Material sicher nicht, der Loss Tangent ist mit 0.02 viel zu hoch.
Ich mache es üblicherweise so, dass ich bei zwei Mischern die ZF dann wirklich per Via auf der Bottom Lage führe. Wenn es ganz genau sein soll simuliere es eben. Bei dem Bild von Tom würde ich dann bei dem Vias schon noch Masse Vias daneben vorsehen.
so werde ich es machen.
Wenn ich mit FR4 arbeite, aber impedanzkontrolliert, dann wird es wohl schon gehen, für diese niedrige Frequenz sollte FR4 ja noch akzeptabel sein. Dann kann man sich dafür die 4 Lagen leisten - bei dem HF Material (Rogers) wäre das kaum bezahlbar für ein Bastelprojekt.
Wenn ich mit FR4 arbeite, aber impedanzkontrolliert, dann wird es wohl
schon gehen, für diese niedrige Frequenz sollte FR4 ja noch akzeptabel
sein. Dann kann man sich dafür die 4 Lagen leisten - bei dem HF Material
(Rogers) wäre das kaum bezahlbar für ein Bastelprojekt.
Den Typ Mischer den du benutzt möchte am ZF auch gut angepasst sein daher ist die Frequenz des ZF Signal von 100MHz keine universelle erlaubnis nicht ordentlich zu sein.
Ich glaube, das mit dem "impedanz-kontrolliert" kann man
sich schenken. Da wird wohl nur ein Test-Coupon hinzugefügt
der dann verifiziert wird. Die Produktion selber ändert sich
eher nicht. Die ist einfach so gut.
Ich habe Platinen aus dem normalen JLCPCB-Prozess mit dem
18 GHz-TDR untersucht und da gab's echt nichts daran aus-
zusetzen. 50 Ohm sind 11.5 mil beim 4-Lagen-Prozess.
Mit Abstand das Schlimmste waren meine SMA-Verbinder.
Solche mit 1.x mm Innenleiter mit passendem fetten Lötpad
sind halt Kondensatoren nach Masse.
Das spielt aber bei 1 GHz kaum eine Rolle.
Ich habe das letztes Jahr im DUBUS beschrieben, und
ich glaube, hier auch in einem anderen thread.
Ich glaube, das mit dem "impedanz-kontrolliert" kann man
sich schenken. Da wird wohl nur ein Test-Coupon hinzugefügt
der dann verifiziert wird. Die Produktion selber ändert sich
eher nicht. Die ist einfach so gut.
Die Platine mag kontrolliert sein und der Prozess beim Hersteller auch aber Vias im ZF Pfad muss man trotzdem auch kontrollieren können.
