Verlustfreie Verstärkung, Linearisierung und Kopplung von Signalen

Powerbank-Koppler

Leistungsstarkes Linearisierungssystem koppelt ohne Verluste

Blockschaltbild einer Powerbank
© Foto Fraunhofer IIS/Christopher Laske

Blockschaltbild einer Powerbank

Parallele Verstärkung von Signalen, mehrstufige Linearisierung und zugleich verlustfreie Kopplung werden durch den Powerbank-Koppler des Fraunhofer IIS ermöglicht. Zum Einsatz kommt das Verfahren der Signalkopplung, wenn mehrere Signale gleichzeitig über eine Sendeantenne ausgesendet werden sollen. In diversen Anwendungen ist dies vorteilhaft, wie beispielsweise auf Schiffen, auf denen nur eine Sendeantenne für die Aussendung mehrerer frequenzagiler Kurzwellensignale zur Verfügung steht. Insbesondere Anwendungen im Bereich der öffentlichen Sicherheit profitieren von diesem leistungsfähigen und zuverlässigen Kopplungsverfahren.

Mehrstufige Linearisierung kombiniert mit digitaler Vorverzerrung

Innenansicht eines Einschubs des Powerbank-Koppler Demonstratoren
© Foto Fraunhofer IIS/Christopher Laske

Der Einschub des Powerbank-Koppler-Demonstrators dient zum Abgleich der Amplitude und der Phase

Ohne Powerbank wird jedes Signal einzeln verstärkt, so dass sie nach der Leistungsendstufe miteinander kombiniert werden müssen. Bei breitbandiger Kopplung führt dieses Verfahren zu hohen Verlusten, die mit einer Powerbank vermieden werden. Eine Powerbank besteht aus Leistungsverstärkern, die mehrere Signale auf verschiedenen Frequenzen gleichzeitig verstärken und anschließend über eine einzige Antenne abstrahlen. Hierbei ist ein sehr hohes Maß an Linearität erforderlich, um eine Intermodulation der einzelnen Signale zu vermeiden.

Das Besondere an dem vom Fraunhofer IIS entwickelten Powerbank-Koppler ist die mehrstufige Linearisierung mit digitaler Vorverzerrung, einer neuartigen digitalen und einer analogen Feedforward-Schleife. Insgesamt werden die Nebenlinien damit auf mehr als 90 dBc unterdrückt, wobei keine Einschränkung bei der Wahl der Frequenz für die einzelnen Sendesignale besteht.

Grundlegende Eigenschaften des Powerbank-Kopplers

Demonstrator des Powerbank-Kopplers
© Foto Fraunhofer IIS/Christopher Laske

Demonstrator des Powerbank-Kopplers

  • Frequenzbereich: 1,5 MHz - 30 MHz
  • Bis zu 6 frequenzagile Eingangssignale
  • Mehrstufige digitale und analoge Linearisierung
  • Finaler Störabstand besser als 90 dBc (Intermodulation, Spurious, Oberwellen)

Das integrierte, digitale Feedforward-Linearisierungssystem wurde vom Fraunhofer IIS patentiert und kann kundenspezifisch an die jeweilige Anwendung angepasst werden. Beispielsweise konnte eine Anpassung auf das UHF-Frequenzband 225 MHz - 400 MHz erfolgreich durchgeführt werden. Basierend auf umfassenden Erfahrungen im Bereich Antennen- und Funktechnik werden kundenspezifische Lösungen neu entwickelt oder bestehende Kundenkonzepte und -ansätze neutral bewertet, optimiert und erweitert.

Mehr Informationen

 

Linearisierungsverfahren