16
Homodyn-Funkempfänger Folie 1 Institut für Elektronische Bauelemente und Schaltungstechnik (Prof. B. Meinerzhagen) Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m Amateurfunkband von Dr. Ing. Michael Hinz (Dipl.-Ing. Iyad Kebaisy) http://www.nst.ing.tu-bs.de/

Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

  • Upload
    others

  • View
    3

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 1

Institut für Elektronische Bauelemente und Schaltungstechnik

(Prof. B. Meinerzhagen)

Aufbau eines

Homodyn-Funkempfängers

für das 20-m Amateurfunkband

von

Dr. Ing. Michael Hinz

(Dipl.-Ing. Iyad Kebaisy)

http://www.nst.ing.tu-bs.de/

Page 2: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 2

Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation, Rauschen. Prinzipien des KW-Empfangs

(Empfangsbedingungen, Empfängerkenngrößen und -konzepte)

Praktische Erfahrung im Schaltungsentwurf und Schaltungsaufbau

Einführung in technische Bauelemente, Messtechnik und Simulation

Blockweiser Aufbau- Analyse der Funktion (Theorie und näherungsweise Handrechung)

- Simulation mit verschiedenen Programmen (SapWin, ADS/Agilent)

- Aufbau (Löten, Fehlersuche, AP-Bestimmung)

- Messen der Funktion Zusammenfassung der Ergebnisse mit kritischem Vergleich

(Analyse, Simulation und Messung) Funktionstest und Messung des Gesamtempfängers

Praktische Erprobung Antenne erproben, Empfangsversuche

Vorführung: KW-Weitverkehr Einführung in verschiedene Betriebsarten

Lernziele

Page 3: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 3

Blockdiagramm des aufzubauenden Homodyn-Empfängers

Page 4: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 4

München, Februar 2005:

Infineon senkt mit erstem Single-Chip CMOS-Transceiver Flächenbedarf

für Funkteil in Mobiltelefonen um 50%

Der Einsatz des Homodyn-Konzeptes ist sehr aktuell:

„Direct Conversion Receiver“

Page 5: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 5

Schaltbild des gesamten Empfängers mit den verschiedenen Stufen

Page 6: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 6

max. 4 Gruppen jeweils 2 Studenten

1

2

3

Die Vorgehensweise

Theorie u. Analyse

Aufbau

Simulation

Messung4

Page 7: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 7

Simulation mit SapWin zu Hause

Page 8: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 8

Simulation mit ADS von AGILENT am Institut

Page 9: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 9

Beispiel zur Analyse der Mischer-Aufgabe

Page 10: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 10

Platine des Empfängers

Vorher Nachher

Page 11: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 11

Das Praktikum bietet auch eine gute Chance um vermittelte Theorie-Kenntnisse insbesondere in WuN ½, ST (EBAS) und AIS (von Prof. Meinerzhagen) mit der Praxis zu verknüpfen.

WuN 1, WuN 2, ST, NBS und AIS.Wechselströme und Netzwerke, Schaltungstechnik (Elektron. Bauelemente u. analoge Schaltungen),

Numerische Bauelement- und Schaltkreissimulation Analoge integrierte Schaltungen

Page 12: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 12

Für ISTler und E-Techniker

Je nach Studiengang wird dabei der Schwerpunkt entweder auf den Aufbau und die messtechnische Charakterisierung (bei den ISTlern) oder auf die Simulation und die theoretische Beschreibung (bei den E-Technikern) gelegt.

Bei den E-Technikern gibt es z.B. folgende zusätzliche Angebote:

• Alle Teilnehmer halten einen kurzen Vortrag zur Thematik,

• weitergehende Aufgaben zur Analyse der Schaltungsteile,

• Einführung in vektoriellen Netzwerkanalysator und Messung der kompletten S-Parameter eines Verstärkers,

• Angebot einer Einführung in SpectreRF von CADENCE als weitere Schaltungssimulatoren und

• ein Simulationstest wird durchgeführt.

Page 13: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 13

ISTler WS 04/05

ISTler WS 05/06

Zahlreiche und erfolgreiche Teilnahmen (ISTler)

Page 14: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 14

Zahlreiche und erfolgreiche Teilnahmen (E-Techniker)

E-Techniker SS 06

E-Techniker SS 06

Page 15: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 15

Bei Interesse: Vorführung in die CADENCE-Design-UmgebungSpectreRF und in die Verhaltensbeschreibungssprache Verilog-A/MS anhand konkreter Beispiele, die im Praktikum vorkommen.

Page 16: Aufbau eines Homodyn-Funkempfängers für das 20-m ... · Homodyn-Funkempfänger Folie 2 Einführung in Grundlagen der Funktechnik Funkübertragung, Wellenausbreitung, Antennen, Modulation,

Homodyn-Funkempfänger Folie 16

Lageplan des Instituts

Prak.-Zimmer

RZ