Für ein Projekt suche ich eine möglichst gut funktionierende Lösung um spezifikationskonforme UWB-Pulse, also -41,3dBm/MHz von 6 bis 8,5 GHz, zu erzeugen. Bislang nutzen wir einen Anritsu Pulsgenerator, der soll nun durch eine billigere Lösung welche per Mikrocontroller einstellbar ist ersetzt werden. Es geht hier nur ums erzeugen der Pulse, das Empfangen ist eine andere Geschichte. Kennt jemand eine Schaltung oder gar einen IC der sowas kann?
Wie macht man einen Puls der 6 bis 8.5 GHz abdeckt ? Indem man einen Dirac (oder aehnlich) auf einen Bandpass (aka Resonator) mit 7.25GHz Mittenfrequenz und 2.5GHz Bandbreite (macht Guete = 3) gibt.
Vielleicht einen 1 MHz Puls auf einen Hochpass aus einem Stück Hohlleiter geben? Der läßt sich aus Platinenmaterial auf die Platine auflöten, zwei Lötnägel als Ein/Auskopplung. Nach höheren Frequenzen hin wird das Spektrum von Natur aus schwächer.
Ich habe mir mal die Möglichkeit mit Steilen Puls mittels Step-Recovery effekt eines npn Transistors zu erzeugen und diesen zu differenzieren. Hat aber nicht so toll funktioniert...
Erst mal rechnen: 6 bis 8,5 GHz sind 2500 MHz. Das entspricht 34 dB über -41,3 dBm also -7,3 dBm maximal zulässige Gesamtleistung, also 0,2 Milliwatt.
Das Problem scheint damit zu beginnen eine genuegend steile Flanke mit tiefer Wiederholrate zu erzeugen. Ich wurd mal mit einem ECL Komparator beginnen. zB einem ADCMP573, der hat eine Verzoegerung von 150ps und eine minimale Pulsbreite von 80ps. Der wird etwa hinkommen. Davon 2 Stueck. Der erste wird an ein TTL/HCMOS Generatur gehaengt und macht einen richtigen Rechteck aus dem Schwamm des TTL/HCMOS Generaturs. Hintendran einen RC Hochpass mit RC=0.5ns oder so. Dann der zweite Comparator. Mit diesem Signal kann man dann auf den Bandpass/Hohlleiter gehen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Hohlleiter "...Grenzwellenlänge λc (mit c für „cut-off“). Sie errechnet sich nach der Beziehung λk= 2·a (wobei a die längere Seite des Rechteckhohlleiterquerschnitts ist" 6 GHz sind 5 cm Wellenlänge, also ist für den Hochpass eine Breite von mehr als 30mm nötig, nach der Tabelle http://de.wikipedia.org/wiki/Hohlleiter#Hohlleiter-Frequenzbänder wäre das mindestens Standardmaß R70/WR 137 mit 34,85mm
Hohlleiter geht vom Aufbau her leider nicht so gut. Die Pulserzeugung sollte eben auf der Platine integriert werden.
Hallo, ich finde das UWB-Zeugs sehr interessant, mich würde interessieren, wie man dafür typischerweise einen Empfänger bauen würde. Meine Idee wäre es, empfangsseitig den möglichst selben Puls zu erzeugen (wie oben vorgeschlagen z.B.) und damit mit dem Empfangssignal dann mit einem sehr breitbandigen Mischer auf 0 runtermischen. Wenn dann der Pulsgenerator im Empfänger genau synchron (dafür braucht man dann wohl noch irgendein Korrelator, der das demodulierte Signal auswertet) zum Sender läuft, müsste sich doch dann dort eine Gleichspannung einstellen? Und wie wird dann moduliert? Einzelne Pulse verschoben zum Synchrontakt, oder Pulse auslassen? Gruß, Hase
Nachtrag: Bei wikipedia war zu UWB eine nette Einführung verlinkt, das
hat mir schonmal geholfen:
> http://wiki.der-wenz.de/download/hs_final.html
Was mich noch interessieren würde, wie wird der Mischer praktisch
realisiert? Und davor ist kein Vorverstärker für die Antenne?
Gruß,
Hase
Nochwas ;-) Habe dieses hier über Umwege entdeckt: https://www.mikrocontroller.net/attachment/27468/osee.pdf Das könnte evtl. auch dem ursprünglichen Fragesteller (Heinz) helfen. Der Autor schreibt dort, man könnte die Frequenz durch schnellere Dioden erhöhen. Inwiefern das dann aber gesetzkonform ist, muß man natürlich messen. Evtl. braucht man doch zwingend den Bandpassfilter. Könnte man das nicht auch in Microstriptechnik direkt auf der Platine machen (anstatt Hohlleiter). Als Antenne auf der Platine könnte man doch auch so einen Breitbanddipol nehmen, der zu den Enden hin dicker wird. (Das sind jetzt mal nur meine Gedanken, ich bin bin kein Hf-Profi). Gruß, Hase
Das bisherige Verfahren beruht auf http://www.freepatentsonline.com/EP1528679.html Ist aber leider nicht Gesetzeskonform. Genaueres steht unter http://www.bundesnetzagentur.de/media/archive/13155.pdf https://www.mikrocontroller.net/attachment/27468/osee.pdf kenne ich schon. Den Puls kann man nach dem Samplingprinzip abtasten, also mit einer leicht zum Sendesignalwiderholfrequenz verschobenen Abtastfrequenz ein sehr schnelles S&H Glied ansteuern und den Wert dann wandeln.
Ich bin jetzt auf der Suche nach einem möglichst einfachen Design für eine Breitbandantenne von 1-4GHz welche ich direkt auf die FR4 Platine "aufbauen" kann. Also Sendeschaltung und Platine auf wenn möglich halber Europlatine und Empfangsantenne und LNA und SMA-Stecker zum Oszi anschließen auf der anderen oder wenn möglich sogar alles zusammen auf Europlatine. Ich möchte mich nicht in Antennenberechnungstools einarbeiten sondern benötige eigentlich nur eine Antenne die halt in diesem Bereich was abstrahlt (möglichst gerichtet) und auch wieder empfangen kann. Ist nur fürs (abgeschirmte!) Labor, also keine Sorge wegen irgendwelcher Grenzwerte.
Die Log Antennen die ich zum Routen auf die Platine gefunden habe strahlen leider nicht besonders gerichtet ab. Es wäre mir aber eben wichtig das nur in eine Richtung gesendet wird um die anderen Messschaltungen (Das Teil wird 4-8x gleichzeitig verwendet) wenig zu beeinflussen.
FR4 dämpft ab einem GHz schon recht deutlich und ist spätestens ab 3GHz nicht mehr wirklich zu gebraucht - erst recht nicht als Antenne. Also nimm ein geeignetes Material. Man kann dreiecksförmige Dipole bauen und diese "stocken" um eine Richtcharakteristik zu machen. Die Phasenverschkebung muss aber über den Frequenzbereich einigermaßen konstant bleiben. Breitbandig und richtscharf ist halt nichttrivial. Viele Grüße, Martin L.
FR4 muss zum Testen ausreichen, später kann ich ev. Duroid nehmen. Die Dämpfung war bei unseren Versuchen erst ab 4-6 GHz kritisch. Gibt es irgendwo einfache Designdaten? Es braucht wirklich keine extreme Richtwirkung zu haben. Ist nur zum Testen eines Prinzips.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.