Bild 1: Der 50 V GaN-HEMT CGHV14800 von Wolfspeed ist mit einem Keramik-Metallflansch-Gehäuse ausgestattet, welches separat, zusammen oder installiert auf einer Testplatte ausgeliefert werden kann.

Bild 1: Der 50 V GaN-HEMT CGHV14800 von Wolfspeed ist mit einem Keramik-Metallflansch-Gehäuse ausgestattet, welches separat, zusammen oder installiert auf einer Testplatte ausgeliefert werden kann. Cree/Wolfspeed

Über ein sehr breit gefächertes Produktportfolio im Hochfrequenz- und Millimeterwellenbereich verfügt Macom. Beispielsweise über breitbandige 2 W GaAs-Leistungsverstärker für den Frequenzbereich von DC bis 22 GHz und auch 300 W Gen 4 GaN-Leistungstransistoren.  Ebenso dabei breitbandige spannungsgesteuerte Oszillatoren mit  Oktavband-Frequenzen, reduziertes Phasenrauschen, stabile Leistung über den Temperaturbereich und erhöhte Empfindlichkeit.

6 GHz GaN-Leistungsverstärker

Nicht weniger stark im Markt bewegt sich Analog Devices. Das Unternehmen kündigte zwei Leistungsverstärker-Module auf der Basis von Galliumnitrid (GaN) an. Die rein auf Festkörpertechnik basierenden Breitband-Module HMC7885 und HMC7748 adressieren Anwendungen im Bereich zwischen 2 GHz und 6 GHz. Der HMC7885 ist ein 32-W-Hybridverstärker in einem hermetisch dichten Flange-Mount-Gehäuse (1″ x 1,4″ x 0,15″) mit 18 Anschlüssen für hochzuverlässige Anwendungen. Der für den Temperaturbereich -30 °C bis +60 °C geeignete Hybridverstärker erreicht eine Kleinsignal-Verstärkung von typisch 21 dB und eine gesättigte HF-Ausgangsleistung von 45 dBm. Die Ruhestromaufnahme des Moduls an einer Versorgungsspannung von 28 VDC beträgt 2,2 A. Der HF-Eingang und -Ausgang sind mit Gleichstromsperren versehen und auf 50 Ω abgestimmt. Ein Evaluationboard mit Layout und Stückliste ist verfügbar.

Der HMC7748 ist ein vollintegriertes, mehrstufiges Leistungsverstärkermodul mit einer gesättigten Ausgangsleistung von 25 W. Das für den Temperaturbereich -40 °C bis +70 °C geeignete Modul mit sechs Anschlüssen akzeptiert Eingangssignale bis maximal -8 dBm und kommt auf eine Kleinsignal-Verstärkung von 60 dB. Es enthält Bias-Sequencing- und Regelungsfunktionen und ist ebenfalls intern auf 50 Ω abgestimmt. Der Leistungsverstärker nimmt an 12 V Versorgungsspannung 0,7 A auf, während es bei 28 V bis zu 4 A sind. Über seinen Enable-Pin kann das 3,75″ x 3″ x 0,6″ große Modul in den Shutdown-Zustand versetzt werden, sodass ein Ein- und Ausschalten des Verstärkers möglich ist, ohne die gesamte Stromversorgung ein- und auszuschalten.

Bild 2: Im Millimeterwellen-Doppelmodem RWM6050 sind PHY, MAC, ADC/DAC und  Beamforming integriert.

Bild 2: Im Millimeterwellen-Doppelmodem RWM6050 sind PHY, MAC, ADC/DAC und Beamforming integriert. IDT/Macnica

GaN-HEMT für C-Band und L-Band

Wolfspeed, ein Unternehmen von Cree, hat mit dem GaN-HEMT CGHV59070 für C-Band-Radarsysteme sein Portfolio erweitert. Der 70 W GaN-HEMT arbeitet bei 4,5 bis 5,9 GHz auf einer 50 V Basis und ist der Treiber für eines der stärksten C-Band-Radargeräte, dem 350 W GaN-HEMT CGHV59350 für den Betrieb bei Frequenzen zwischen 5,2 und 5,9 GHz. Der intern angepasste CGHV59070 bietet – zusätzlich zu einer Drain-Effizienz von 55 Prozent bei einer Leistungsverstärkung von 14 dB – eine typische Ausgangsleistung von 90 W bei 50 V.

Für das L-Band-Radar hat Wolfspeed jetzt den 50 V GaN-HEMT CGHV14800 im Portfolio (Bild 1). Mit mindestens 800 W bei einem Betrieb bei 1,2 bis 1,4 GHz und 50 V mit mehr als 65 Prozent Drain-Effizienz verfügt er über einen hohen Wirkungsgrad, hohe Verstärkung sowie große Bandbreiten-Fähigkeiten. Der intern auf Input und Output angepasste 900 W GaN-HEMT weist zudem eine Leistungsverstärkung von 14 dB und <0,3 dB Pulsamplituden-Verlust auf.

Millimeterwellen-Doppelmodem

Integrated Device Technology ist in den Markt für Millimeterwellen-HF-Produkte eingetreten. Der integrierte Schaltkreis RWM6050 aus der Rapidwave-Produktfamilie ist ein hoch integriertes Millimeterwellen-Doppelmodem (PHY + MAC + ADC/DAC + Beamforming), der zunächst den Frequenzbereich von 57 bis 71 GHz abdeckt und zukünftig auch weitere Frequenzbänder im Mikro- und Millimeterwellenbereich (Bild 2). Der Baustein kann mit Millimeterwellen-HF-Chipsets kombiniert werden, um einen Multi-Gbit/s-Durchsatz bei mehreren Hundert Metern Distanz zu liefern. Einige der Hauptmerkmale sind das Dual-Modem und die Mixed-Signal-Front-End-Integration. Jedes der beiden Modems im Bauelement produziert Punkt-zu-Punkt- sowie Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindungen. Weitere Merkmale sind unter anderem Datenraten mit linkadaptiven Betriebsarten, phasengesteuerte Gruppenantenne, konfigurierbare HF-Schnittstelle, flexible Modulation und Kanalbildung sowie integrierte Netzwerksynchronisation. Das vom Distributor Macnica erhältliche Bauelement wird in einem standardisierten 28-nm-CMOS-Prozess hergestellt und im 19 mm x 19 mm großen 484-FCBGA-Gehäuse ausgeliefert.

Bild 3: pHEMT-FETs der Serie BCPxxxC.

Bild 3: pHEMT-FETs der Serie BCPxxxC. Berex/Globes

pHEMT-Leistungstransistoren

Berex ist ein Anbieter von GaAs-Hochleistungsbauelementen der Typen pHEMT (pseudomorphic High Electron Mobility Transistor, pseudomorpher Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit) und MESFET (MEtal Semiconductor Field-Effect Transistor, Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistor). Jetzt hat das Unternehmen pHEMT-FETs der Serie BCPxxxC auf den Markt gebracht (Bild 3). Diese FETs bieten einen erhöhten Stromwirkungsgrad bei gutem Verstärkungs- und Leistungsverhalten. Damit eignen sie sich besonders für C-, X-, Ku- und K-Band-Verstärker. Die BCPxxxC-FETs sind als ungehäuster Chip (Bare Die) mit einer Nenn-Gatelänge von 0,25 µm und Gatebreiten von 200 µm bis 2400 µm erhältlich und liefern eine Ausgangsleistung von bis zu einem Watt bei Frequenzen bis 27 GHz. Diese Bauelemente werden in den USA entwickelt und gefertigt, wobei moderne Metallisierungs- und Si3N4-Passivierungsverfahren zur Anwendung kommen, damit ein hohes Maß an Zuverlässigkeit gewährleistet ist. Zur pHEMT-Familie gehören die Versionen BCP020C, 030C, 040C, 060C, 080C, 120C, 160C und 240C. Angeboten werden die pHEMT-Chips zu wettbewerbsfähigen Preisen von Globes. Muster aus der laufenden Produktion sind auf Anfrage erhältlich.

Radarmodule

Bild 4: Die HF-Schaltungen von Infineon und Innosent sind auf einem Halbleiter-Substrat aufgebaut.

Bild 4: Die HF-Schaltungen von Infineon und Innosent sind auf einem Halbleiter-Substrat aufgebaut. Infineon/Innosent

Infineon Technologies und Innosent haben eine innovative Lösung zur Bewegungserkennung erarbeitet. Diese basiert auf einem oberflächenmontierbaren Radarmodul (surface mountable radar, SMR), das im 24 bis 24,25 GHz ISM-Band arbeitet. Die SMR-Serie von Innosent nutzt den 24 GHz Radar-Transceiver BGT24LTR11 von Infineon, bei dem die HF-Schaltkreise auf einem Halbleiter-Substrat aufgebaut sind (Bild 4). Deren besonders kompaktes Design (20 mm x 15 mm x 3 mm) erleichtert die Integration. Gegenwärtig besteht die SMR-Serie aus drei Varianten mit unterschiedlichen Antennenmerkmalen. Diese Modul-S

Erie operiert nicht nur allgemein im 24 GHz VCO-Modus, sondern auch als Varianten im FMCW-(frequency modulated) oder FSK-(frequency shift keying) Modus.

BNC-HF-Steckverbinder für Signale bis 12 GHz

Mit seinen BNC-HF-Steckverbindern und -Konfektionen stellt Molex jetzt Hochfrequenzprodukte vor, deren Rückflussdämpfung die Anforderungen des SMPTE-2082-1-Standards übertrifft und eine künftige Bandbreitenerhöhung ohne Änderungen an der Stecker-Hardware ermöglicht (Bild 5). Die 12-GHz-BNC-RF-Stecker und -Konfektionen werden mit 75 Ohm Impedanz angeboten und sind abwärts kompatibel mit BNC-Steckern mit 3 GHz/75 Ohm. Ein wichtiger Impuls für die Entwicklung dieses neuen Designs war die erwartete Nachfrage von Seiten der Anwender nach 8K- HDTV-Produkten im Broadcast- und TV-Bereich. Durch die Fähigkeit zur Übertragung von Signalen bis 12 GHz benötigen OEMs damit statt der bei 4K-HD-Videotechnik üblichen drei nur noch einen  einzigen Video-Port.

Bild 5: Bei diesen BNC-HF-Steckverbindern für Signale bis 12 GHz von Molex erhöhen Optionen wie rechtwinklige, vertikale und Konfigurationen für Leiterplatten mit Schottverschraubung die Design-Flexibilität.

Bild 5: Bei diesen BNC-HF-Steckverbindern für Signale bis 12 GHz von Molex erhöhen Optionen wie rechtwinklige, vertikale und Konfigurationen für Leiterplatten mit Schottverschraubung die Design-Flexibilität. Molex