Weißbuch

Praktische Überlegungen zum Entwurf und zur Entwicklung von Hochfrequenz-Leistungsverteilern

Jüngste Trends und Entwicklungen wie die Einführung von 5G, Massive MIMO und Beamforming, Kfz-Radar und Weltraumanwendungen prägen den Bereich der HF-Kommunikation des 21. Jahrhunderts, insbesondere im Kontext von Millimeterwellen. Jahrhunderts, insbesondere im Zusammenhang mit Millimeterwellen. Die Entwicklung herkömmlicher passiver Komponenten bei Millimeterwellenfrequenzen bringt aufgrund ihrer geringen Größe, der Fertigungstoleranzen, der Materialauswahl und anderer Faktoren neue Herausforderungen mit sich. In diesem Artikel wird das Konzept eines konventionellen oberflächenmontierten planaren Wilkinson-Leistungsteilers bei Frequenzen über 20 GHz neu betrachtet und untersucht. Die Vor- und Nachteile verschiedener Konfigurationen für die Oberflächenmontage werden erörtert, wobei der Schwerpunkt auf der einfachen Installation und der wiederholbaren HF-Leistung liegt. Darüber hinaus werden einige Designempfehlungen zur Miniaturisierung, Kompaktheit und geometrischen Effizienz der Wilkinson-Leistungsteiler vorgestellt. Die Kombination von Wilkinson-Zweiwegeverteilern mit verschiedenen Leistungsverhältnissen zu komplexeren Leistungsverteilungsnetzen ist eine mühsame Aufgabe, die eine Anpassung des Layouts und eine sorgfältige Abstimmung der grundlegenden HF-Bausteine erfordert. Diese Designüberlegungen werden am Beispiel eines 4-Wege-Wilkinson-Splitters auf Aluminiumoxid-Substrat für das Betriebsfrequenzband 25 - 35 GHz beschrieben. Die Design-Prototypen wurden erfolgreich hergestellt und mit den in diesem Artikel vorgestellten Ergebnissen getestet.