PANASONIC: Die Hochfrequenz
geht eigene Wege.

Entwickler, die in der Praxis gelegentlich oder regelmäßig mit Hochfrequenzsignalen zu tun haben, werden dieser Aussage uneingeschränkt zustimmen. Und erfahrene Entwickler geben diesen Satz auch häufig an "Neulinge" weiter. Dahinter steckt ein gewisser Respekt vor der Hochfrequenz, die sich von Niederfrequenzsignalen oder Gleichstrom ganz wesentlich unterscheidet.


Hochfrequente Wellen sind allgegenwärtig und dienen hauptsächlich der terrestrischen Übertragung bzw. Übermittlung via Satellit von Signalen für Rundfunk, Fernsehen oder Telekommunikation. Diese Mikrowellentechnik begegnet uns auch mit hoher Leistung in der Küche und ist in der Medizin- und Messtechnik unverzichtbar.
Das Fernsehen der Zukunft ist digital, denn spätestens 2010, möglicherweise aber schon 2003, soll die analoge Ausstrahlung von Programmen in Deutschland abgeschaltet werden. Bis dahin müssen sich die Zuschauer für den neuen verbesserten Standard rüsten, sonst bleibt die Mattscheibe schwarz. Doch bis dato können erst 5% der deutschen Haushalte digitales Fernsehen empfangen.

Für die neue Technik ist eine Set-Top-Box, Decoder oder Receiver nötig, um digitale Signale so zu wandeln, dass sie auch ein analoges Fernsehgerät verarbeiten kann.
Set-Top-Boxen oder Decoder bieten auch Telefon- oder Kabelanschluss und damit den kombinierten Zugang zum Internet. Bald sollen interaktives Fernsehen, superschnelles Internet und Video on Demand für jeden Fernsehzuschauer möglich sein. Egal, ob Telefonieren, Einkaufen per Fernsteuerung oder Surfen im Internet – der Fernseher mutiert zur Kommunikationszentrale im Haushalt.

Über USB- oder andere Schnittstellen können dann in Haus oder Wohnung auch Power-Module, z.B. zur Ansteuerung von Heizung oder Klimaanlage, zentral gesteuert werden. Neben der Erfahrung beim Umfang mit Hochfrequenzsignalen ist es für Entwickler auch gut zu wissen, auf Bauelemente zurückgreifen zu können, die diese Signale sicher trennen bzw. verbinden. Eine Aufgabe, die Relais in hervorragender und kostengünstiger Weise erfüllen. Ein für derartige Set-Top-Boxen entwickeltes Relais ist z.B. das RE von Panasonic Electric Works.

Technische Daten des Hochfrequenzrelais RE
Isolation min. 60dB/ 900MHz, 3dB/ 2,5GHz
Einfügungsdämpfung max. 0,2dB/ 900MHz, 0,5dB/ 2,5GHz
Impedanz 75W
Kontaktart 1 Umschalter

Anschlüsse
SMD oder Through-Hole-Technik
Leistungsaufnahme Nennspule 200mW
Lebensdauer mech. 1W/ 2,5GHz, min. 1 Mio. Schaltungen
elektrisch 10mA/ 24VDC, min. 300k Schalt.


Das Prinzip Relais in neuer Funktion.
Hochfrequente Signale werden von elektromechanischen Relais verteilt, weitergeleitet oder unterbrochen. Durch spezielle Konstruktion sind auch Frequenzen im GHz-Bereich beherrschbar. Um Hochfrequenzsignale sicher zu trennen, ist es wichtig, parasitäre Kapazitäten am offenem Kontakt, den Kontaktsätzen sowie zwischen Kontakt und Spule so gering wie möglich zu halten. Parasitäre Kapazitäten bilden ansonsten "Hochfrequenzbrücken", deren Ursache in einem Scheinwiderstand des hochfrequenten Stromkreises liegt.
Um Frequenzen im MHz-Bereich zu trennen, sind nur Kontaktkapazitäten <1pF akzeptabel. Dieses sichere Trennvermögen ist eine der wichtigsten Relaiseigenschaften und wird als Isolation bezeichnet, gemessen in dB. Um Kontaktkapazitäten zu reduzieren, muss die Fläche der Kontakte möglichst klein, der Kontaktabstand (Kontaktöffnung) möglichst groß sein. Dabei hat der Kontaktabstand einen quadratischen Einfluss auf die Kontaktkapazität.
Mit pfiffigen Lösungen erreichen Konstrukteure heute Frequenzen bis 26 GHz und hervorragende Charakteristiken:
  • Große Kontaktabstände
  • Gestaltung der Festkontakte als vergoldete Zylinder
  • Bewegliche Kontakte in Form schmaler Kontaktzungen
  • Abschirmung der Kontaktsätze und der Spule durch eigene Kammern
  • Einsatz spezieller Materialien.

H. Herbsleb

Im Web publiziert - 10/2001

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