 In unserem nächsten Vortrag geht es um Platin oder PCB Design für Hochfrequenzschaltungen. Chris Gammel ist der Präsentator. Applaus für ihn. Alright. Thanks for coming today. Hallo zusammen. So. Um was geht es denn heute? Was würde ich euch heute erzählen? Ich arbeite mit Hochfrequenz, aber ich bin nicht so ... Ja, wir gehen nicht so in die Mathematik. Es ist zu heiß heute. Und ich würde auch ein paar Ressourcen geben, damit ihr sehen könnt, was ich gemacht habe und von meinen Fällen lernen könnt. Also, wir hatten hier Erfahrung mit Elektronik. Das sind ziemlich viele und mit Hochfrequenzschaltungen. Hatte es auch eine Törfunktion unter euch? Ja, dann hat die vielleicht sogar mehr Erfahrung als ich. Ich erzähle mal von den Problemen, die ich habe, als jemand, der mit Sklackstromschaltungen angefangen hat und dann langsam Richtung Hochfrequenzschaltungen gegangen ist. Ich erzähle euch, was ich gemacht habe und von den Fehlern und hoffe, dass ihr weniger Fehler macht als ich. Ich bin Chris. Ich mache seit ca. 5 Jahren Elektronik-Design. Ich habe schon in verschiedenen Firmen in dieser Industrie gearbeitet. Und ... und viele Hobbyprojekte auch gemacht. Ich bin Co-host vom Empower Electronic Podcast und ich bringe Leuten Elektronikbar bei, meistens die Gleichstromseite. Das nennt man Contextual Electronics. Das ist ein Online-Course für Elektronik. Meine Vergangenheit habe ich, also mit solchen Dingen gearbeitet. Das ist von Materialwissenschaften. Man schmeißt 1.000 Wollt in ein Material und kann so den Lackstrom messen. Und das Ding ist aber ziemlich sehr langsamer. Mir ungefähr 6 Ausgaben pro Sekunde. In der Zwischenzeit wird eigentlich alles integriert, man integriert alle Messungen und das ist wirklich eine Gleichstrom-Messung. Ja klar, es hat Milikontroller mit drin, die Hochfrequenzsignale haben, aber das war das Erste, was ich gemacht habe mit Elektronik. Ich habe Gleichstrom- und Gleichspannungsmessungen gemacht. Und dann hatte ich mit ... Ja, heutzutage ist das immer mehr auch ... Zum Beispiel Stromversorgung, SMPRs mit Hochfrequenzschartungen. Und ja, was hat sich inzwischen geändert? Die Welt um uns hat sich geändert. Wir tragen Humpender, die Bluetooth haben. Jedes Produkt hat irgendwie ein Bluetooth-Chipside für quasi kein Geld. Man muss das quasi haben, heutzutage. Und sprich, jedes Produkt hat Hochfrequenzschartungen drin. Also Hochfrequenzradiowellen usw. sind überall, weil es ist extrem billig geworden. Diesen Chip geht es heute, über diesen werde ich reden. Der kostet irgendwie 15 Cent, das ist wirklich billig. Man kann ihn überall einbauen, das kostet ja quasi nix. Und das hat mich motiviert. Und ich denke, darum schaut er auch zu hier. Und er wollte wahrscheinlich ein Ding machen, auch damit. Und ihr seid hoffentlich interessiert an dieser günstigen, wunderbaren Hardware und möchtet wissen, wie man die integrieren kann. Ich fang mal mit meinem ersten Hochfrequenzdesign an. Wie, was hab ich denn gemacht? Also, zuerst hab ich mal den Up-Note kopiert. Das ist eigentlich das, was man üblicherweise macht. Also, man hat eigentlich immer Angst. Ich mach ja gar nix Neues. Das ist, ich kopiere das nur. Aber in den meisten Fallen geht es halt darum, dass man die Application Note anschaut und quasi kopiert. Und auch, wenn man andere, das machen auch andere. Das ist eigentlich normal, wie man das heutzutage macht. Also, wahrscheinlich ist 80% von dem heutzutage Platintesign oder PCB Design das Reimplementieren der Application Note. Das ist das Erste, was ich so gemacht habe. Es gibt da auch einen guten Talk darüber, einen guten Vortrag von Mike Osman. Er hat diese fünf Regeln aufgestellt, wie man Hochfrequenzschaltungen einfach machen kann. Das kann ich sehr empfehlen. Als Ergänzung zu meinem Vortrag, nutzt wenige Layers, nutzt möglichst integrierte Komponenten 50 ohm überall und die Empfehlungen des Herstellers dachten und zuerst Hochfrequenz machen. Mein SS Design war ein Modul für, das hat ja mit kleinen Mikrocontroller eine SIM-Karte und jetzt hat es funktioniert. Also, da habe ich das benutzt. Aber warum hat das funktioniert? Warum hat das einfach so funktioniert auf der Box auf dieser Einfachheit? Ich habe diese fünf Regeln zwar benutzt, aber die Hauptsache ist, weil das Modul auf dem Board war, hat gut auf die Antenne abgestimmt. Das Pseudomodul war, also ich habe eine Antenne, von der ich die Charakteristik wusste, hatte eine sehr kurze Distanz von der Modul zu der Antenne und so habe ich meinen Hochfrequenz-Fahrt kurz gehalten und das war jetzt vielleicht nicht ganz optimal, aber es hat sehr gut funktioniert. Es war eigentlich auch nur ein Testboard und ja, hat gut genug funktioniert. Jetzt kann man das immer so machen, die einfach die Datenblatt kopieren und die Abstände kurz halten. Möglicherweise, vielleicht könnt ihr das so machen, aber das kommt dann natürlich darauf an, wie eure gesamte Schaltung aussehen soll, eure Design-Goals. Wenn man zum Beispiel eure eigene PCB-Antenne machen wollt, die Antenne direkt in der Platine, dann ist das halt ein bisschen schwieriger, weil dann müsst ihr viel mehr selber machen und selber mehr Mathematik und braucht wahrscheinlich auch mehr Komponenten. Aber ja, das hat dann natürlich einen hohen... Warum wollte ich denn jetzt mehr darüber lernen? Also ich habe viele Designs gemacht und habe zwar das Datenblatt gelesen und kopiert und habe es dann aber irgendwie mal genommen und es hat nicht funktioniert und ich habe mich halt genervt und manchmal kann man dann ja hoffen, dass man das Fenster aufmacht oder mal draußen nach draußen geht und dann hoffentlich funktioniert oder ein Finger drauf hält und das wollte ich halt nicht, wollte nicht in dieser Situation sein. Das ist zweifach wahr, wenn man in einem Compliance-Test-Labor sitzt und halt Komponenten, teure Komponenten auch prüfen muss und ich wollte mir auch gut fühlen, also FTC und CE und Dinge einzuhalten ist okay, aber man muss es nicht aus der Range arbeitet, aber ich wollte halt nicht jemand anderes Tag ruinieren, weil ich meine, meine Scheitung nicht richtig ist. Viele Leute haben gesagt, dass sie Hochfrequenz-Erfahrungen hatten und ich wollte mich auch gut fühlen. Ich wollte mich auch gut fühlen, dass sie Hochfrequenz-Erfahrungen hatten und so, ich werde jetzt ein paar Dinge HF-Konzepte erlernen, die erwähnen, die etwas schwierig sind, die mich auch manchmal noch versören. Das erste ist die Frequenz-Domäne. Wir, bei Hochfrequenz-Technik wechseln wir häufig von der Zeit-Domäne in die Frequenz-Domäne. Das ist ein Thema, wo sehr viel Mathematik dahinter ist, aber ich verspreche euch, ich mache nicht zu viel Mathematik hier. Das hier ist ein Bild aus einem Osteroskop, das obere ist eine Rechtequelle, irgendein Signal, das an und aus ist. Und was man hat, ist, man hat verschiedene Frequenz-Komponenten, die tatsächlich in diesem Signal existieren. Das untere Signal sind die tatsächlichen Frequenz-Komponenten von diesem Quadrat- oder Rechteck-Signal. Das sieht jetzt so aus, wenn Sie auf der gleichen Achse sind, weil Sie ... Aber das ist nicht so. Ich habe auch eine großartige Animation gefunden. Ich hoffe, das funktioniert. Aber das zeigt euch im Wesentlichen, die Komponenten, die tatsächlich in so einer Rechteck-Welle existieren. Die summieren einfach, und die addieren sich zu einer Rechteck-Welle. Und die summieren sich und addieren sich halt zu der Welle. Das Wichtigste ist halt die Sinus-Welle für die Grundfrequenz. Aber dann sieht man halt auch die anderen kleineren Wellen. Und hier sieht man diese Übersetzung, die Übersetzung von der Zeitdomäne in die Frequenzdomäne. Wenn wir die Frequenzinformationen wissen, können wir genau diese Rechteck-Welle reproduzieren. Das ist ein schwieriges Konzept, beim ersten Mal um es zu verstehen, aber ich werde es noch ein bisschen visualisieren hier. Die andere schwierige Komponente ist halt die Komponente. Viele Komponente verhandeln sich mit Frequenz unterschiedlich. Kondensatoren zum Beispiel, wenn man Gleichstrom dadurch schickt, dann blockieren sie einfach alles. Es geht keinen Signal dadurch. Das ist nicht, das ist nicht, und wenn Hochfrequenztechnik geht halt die Signal durch die durch den Kondensator abhängig von dem Wert des Kondensator. Das ist schwierig zu... Es ist der andere Seite eine Spule, die erlaubt niedrige Frequenzen durch und es wäre Gleichstrom insbesondere. Und bei hohen Frequenzen fangen sie an, den Strom zu blockieren. Das ist genau umgekehrt wie bei einem Kondensator. Ich quetsche das Ganze auf den Komponente in einem kurzen Vortrag. Ich hoffe, ihr kommt hinterher. Das andere ist, vieles ist ein logarithmisches Skal. Ihr seht viel von Dezibel oder DBM, DB. Das ist tatsächlich eine logarithmische Skala, die halt eine Größenordnung angeben. Ich zeig gleich später noch ein Example davon. Ihr seht viele Dinge, die auf DB referenzieren. Das ist häufig ein bisschen schwierig beim ersten Mal, aber die Skalen bei den Signalen, die man transmittet, sendet, wenn man den Signal empfängt, es sind sehr, sehr große Unterschiede in der Größenordnung, wie viel Energie das ist. Und wenn man hier ein durch ein System gibt, man hat verschiedene Verstärkungsfaktoren, den wenn man eine 10-fache Verstärkung hat, dann hat man eine 10-DB Verstärkung. Und dann gibt es eine neueste 10-Fachstärke, dann hat man 20 DB und 40 DB. Das ist ganz nett, weil es eine ganze Haufen der Mathematik vereinfacht, wenn man über die anfängliche Verwirrung hinweg kommt. Und das letzte Wichtige ist, alles geht um die Leistung. Über die Leistung ist das, was wir in Hochfrequenzen machen. Es geht nicht nur um Strom und Spannung, was am Ende die Leistung ausmacht, aber wir reden viel direkt über die Leistung. Und wenn wir über eine Hochfrequenz-Systeme sprechen, dann versuchen wir fast immer etwas zu haben, dass die Signalqualität nicht stört. Also, dass das Signal nicht dadurch verändert wird, dass die durch das, was man damit macht. Wenn man zum Beispiel einen Stecker hat, der minus 3 dB Gain hat, dann macht er das Signal schlechter. Wenn man einen Output und einen Input, die nicht genau zueinander angepasst sind, wird das auch einige der Signaleigenschaften verschlechtern. Das ist darum, die reden, was ein Signalfahrt sieht. Wir haben hier ein Radio, das ist Sende, das ist TX, das geht in ein Kabel und in eine Antenne. Da gibt es in der Mitte diese rote fallende Linie, das ist im Wesentlichen das, wo das Signal durch die Luft geht, von zum Beispiel Mobilfunkmast zu einem Mobiltelefon. Und dann hat man die Einfangsantenne an dem Telefon und ein Kabel zu dem eigentlichen Empfänger. Und jeder dieser Schritte addiert oder nimmt den Signal weg. Und was wir sichergehen wollen, ist, wir wollen auf keinen Fall in dieser Schritte irgendwelche Signalverschlechterung hinzufügen. Und dann noch etwas zu der logaritmischen Seite der Dinge, um die Skalendifferenz geben und wenn man einen Linkbudget hat von 100 dB, das heißt, da haben wir ein Signal, das mit einem Watt ausgegeben wird, dann empfängt man davon ein hunderttausendstel von dem Watt in dem Telefon. Das ist eines der Gründe, warum man keine anderen Signalverschlechterung hinzufügen will, was sehr viel unwahrscheinlich macht, am Telefon zu empfangen. So, wie machen wir, wie gehen wir sicher, dass wir nicht das Signal unnötig verschlechtern. Und eines ist, wir passen die Eingänge und Ausgänge an. Das war ein neues Konzept, als ich von Gleichsturm zu Hochfrequenztechnik gegangen bin. Das passiert, gibt es bei niedrigeren Frequenzen auch, aber bei Hochfrequenztechnik ist es sehr viel kritischer, wenn man mit ganz anderen Impedanzen arbeitet. Nun können wir perfekt angepasste Impedanzen zwischen Eingänge und Ausgang haben, zwischen dem Input kann eine Antenne sein, der Ausgang ein Verstärker. Dann wollen wir sicher, dass wir keine unnötige Verstörung anziehen. Wir haben einen ESP32, das ist ein kleines Wort, das hat eine PCB-Antenne und die sind nicht sehr gut angepasst. Was kann da passieren, es kann sein, dass sie nicht funktionieren oder nicht sehr gut funktionieren. Es kann sein, dass sie einen WLAN-Router irgendwo hier hat und den ESP daneben. Und dann kann es sein, dass sie nicht miteinander reden. Es sieht so aus, als wenn es nicht funktioniert. Man kann es ohne Messgeräte nicht funktionieren. Es funktioniert zwar irgendwas, aber man kann es nicht sehen. Vielleicht funktioniert es nur über ein Fuß oder ein Meter. Wenn man versucht, wenn man erwartet, dass es auf 10 Meter ist, dann hat man ein sehr viel weniger leistungsfähiges System. Es kann auch sein, es gibt auch in welche Richtung die Leistung abgestrahlt wird. Man kann es nicht nur auf den Router, sondern irgendwann den Grund abgestrahlt wird. Dann geht es halt woanders hin. Wenn wir jetzt eine Antenne haben und ein Verstärker, dann drehen die ja quasi miteinander das Signal, was von 1 nach B. Jetzt geht es darum, was ist eine Impedanz? Impedanz ist ein Masterführer, wie sehr die Komponente der Antenne das Haufrequenzsignal durchlässt oder ihn reflektiert nicht durchlassen kann oder blockiert. Unser Verstärker macht einen Ausgang aus 2,4 GHz und das muss halt ihn wie weiter. Jetzt frage ich euch, warum kann eine Antenne nicht einfach so funktionieren? Weil die Zeit nicht perfekt ist, wie es vielleicht noch das iPhone 4 das war eigentlich ganz gut designtes Telefon, aber wenn ihr es in der Hand gehalten habt, dann hat die Antenne sich verändert, weil ihr es in der Hand gehalten habt und dann hat das Matching nicht mehr gestommen und die Antenne war plötzlich viel schlechter als ihr designt soll. Also kann auch was anderes sein das kann mal die Luftfurchtige anders sein alles das kann Einflüsse haben auf euren Signalfahrt und dann schlussendlich darauf wie gut eure Antenne effektiv funktioniert. Also auch wenn ihr jetzt eine Antenne habt die fertig kauft und da steht 50 ohm drauf dann sollt ihr es eigentlich funktionieren aber eben je nachdem was das Signalfahrt macht, stimmt es dann auch nicht. Das ist ein einfaches Beispiel wir haben ein P-Netzwerk wir haben eine Quelle auf der linken Seite, die hat 1000 Ohm dann haben wir ein Netzwerk aus Kondensatoren und Spulen und das folgen wir jetzt normalisieren, wir haben eine Bandbreite von 6 MHz und einige einfache Berechnungen die man nicht machen kann ihr könnt die Signalkolle nehmen und ihr könnt schauen dass die besser miteinander arbeiten ein paar Messgeräte die es dafür gibt hat das schon ein bisschen erwähnt also das erste Messgerät ist ein Speckhumaneleise den ich hervorstellen möchte der mäst quasi den Frequenzbereich ihr könnt das Signal vom Zeitbereich also ihr gebt ein Signal hinein und er geht auch das im Frequenzbereich aus das ist sehr praktisch wenn man das zum Beispiel mit Bluetooth anschauen möchte dass er über die ganzen Frequenzen hüpft und eigentlich alles was eben dein Signal generiert dann könnt ihr halt schauen was effektiv im Spektrum ausgegeben wird und auch das machen was wir vorher gemacht haben also das ist das Oszilloscope das ist ein bisschen anders also das macht eigentlich dasselbe aber einfach viel weniger auf hohe Frequenz abgestimmt dann können wir ein anderes Tool ist ein Fauna, Wecktor, Netzwerkanalyse also nennen wir einmal her wir haben unser Telefon das hohe Frequenz abgibt die Energie die hier abgegeben wird wenn ihr die messen wollt dann wollt ihr sowas wie ein Fauna es gibt ein paar günstige davon Low Cost ist immer relativ aber das oben links ist nur nur 400 Euro andere das sind so ein bisschen die günstigsten andere kosten dann halt 2.000 Euro und andere gehen von 2.000 her also ich denke es ist sehr teuer ja ihr könnt das halt zugehen ich habe eines für 550 gefunden ich habe gedacht das ist sehr schön und dann habe ich festgestellt oh das war das falsche oh das ist 550.000 550 Euro und ja wir können uns das vielleicht alle gemeinsam leisten aber alleine ist es zu teuer also was ich sagen will es gibt halt von ganz billig zu ganz teuer alles mögliche und er kriegt halt wofür ihr halt bezahlt es ist funktioniert dann halt für Wifi vielleicht schon ganz gut und dieses Gerät für 100.000 funktioniert zum Beispiel ein bis 67 GHz und es ist ein großer Bereich in den Frequenzen und es kaliert eigentlich ziemlich linear je mehr Frequenz ihr anschauen möchtet desto teuer ist das Ding auch also etwas was soll ich denn also man muss wissen was man effektiv machen möchte ich will ja nicht mit bis 1060 GHz arbeiten ich will vielleicht 900 oder 2, keine Ahnung 2400 GHz machen dann gibt es das CalCit Calibriationskit das VNA muss man zum Beispiel kalibrieren und das ist halt sehr wichtig als Komponenten sind zum Beispiel Temperaturabhängig und wenn ihr euch jetzt mal in einem warmen Zelt arbeiten müsst dann wollt ihr sicher sein dass es immer noch kalibriert ist und ihr möchtet wenn ihr ein Kabel habt das von A nach B geht dann möchtet ihr das auch gerne kalibriert haben so kommen wir mal zu den Messungen es ist wichtig dass SmithschaltCore vor das ist ein visuelles Tool um im Bedanzen einzuzzeichnen ich nutze Smithschalt nicht so oft aber ich zeige euch wie es geht und wie man damit einfacher die Schaltkreise zusammenführen kann, matchen kann und das Smithschalt ist dafür ein sehr machtiges Tool durch Dinge wie S-Parameter zeigen verschiedene Verluste, reflektierte Leistung und was der Leute hätte Leistung ihr könnt dann ein oder zwei Port Netzwerk-Kanalysator nehmen diese um eure Signeben zu charakterisieren und das ist sehr praktisch das hätte ich gerne machen Rückkehrverlust oder die Reflektionsco-Affizient das ist ein sehr häufiger Wahn das hier zeigt eine Antenne und es zeigt das reflektierte Leistung bei bestimmten Frequenzen zeigt es ist am oben gerade wo es diese Frequenzen reflektiert bei 2,4 GHz da gibt es einen ganzen Haufen Leistung das nicht reflektiert wird und es zeigt dass dieses eine sehr gut abgestimmte Antenne für dieses 2,4 GHz Band ist und wie tief dieser diese Betelle ist das zeigt wie gut die abgestimmte ist dann gibt es WSVR das sind was im Abenteuerfunk-Bereich benutzt wird hier ist eine Gleichung für eine Antenne und Gamma ist halt das das ist die letzte was wir in diesem Bereich gucken das ist der Reflektionsverlust das ist hier der Ort wo dies das hilft einem im Wesentlichen wie gut eine Antenne angepasst ist eben an ein niedrigerer und nickerrigeren VSVR hat es so besser ist die Antenne angepasst das war in der Messungssachen und jetzt möchte ich zu dem übergehen was eigentlich der Titel des Vortrags ist das brauche ich alles bisher in den Hintergrund zu breitzustellen dass es hier die Frage ist warum was ändert sich von Gleichsturm zur Hochfrequenz was habe ich gelernt als ich auf neue Designs zur Hochfrequenztechnik ging wie spielt das alles zusammen das erste ist ein Draht ist nur ein Draht also wenn ich hier eine Komponente A habe und eine da ist ein Komponente B und wenn ich da ein Draht dazwischen spannen dann kommt das Signal von A nach B dahin das ist in Gleichsturm auch nicht ganz richtig aber in Hochfrequenz ist es überhaupt nicht wahr jeder Draht ist gleichzeitig auch eine Art verhalten fängt sehr stark von der Frequenzart wenn man Strom durch ein Draht schickt dann entstehen halt magnetische Felder drumherum und die Induktivität ist im Wesentlichen der Widerstand dagegen dieses magnetische Feld sich ändert wenn man Strom einschaltet wird das Magnet aufgebaut und wenn man ausschaltet geht er halt wieder zurück und in das Glause wenn man halt ein Stück Draht um einen Straubendreher wickelt dann kommt ein Elektromagneten und Drahträder hat es ist häufig so eine ähnliche Situation also ein Draht ist nicht bloß ein Draht bei Gleichsturm hat es meistens keine keine Relevanz weil die Induktanz so klein ist dass es nichts ausmacht aber bei Hochfrequenz ist es wichtig wenn man zum Beispiel ein ein Breadboard benutzt das ist 10 Megahertz das funktioniert meistens gut aber wenn man eine höhere Frequenz hat zum Beispiel wenn man hat megahertz wenn man acht megahertz oder sowas hast dann ist es nicht aber wenn man zu höher in Frequenzen geht funktioniert es immer schlechter weil halt diese Drahte halt sowohl die Drahte die man hier sieht als auch die Streifen von Metall unter dem Breadboard in Frequenzen und hier ist etwas ich hab das nie wirklich gedacht als ich der Gleichsturm Schaltung entwickelt hat aber die Platine selbst das Material aus die Platine ist ist nicht so wichtig wie die Komponenten die man auf der Platine platziert aber das ist beim Hochfrequenz überhaupt nicht mehr toh hier ist ein typischer vierlagige Platinstapel an sich von der Seite ein bisschen schwierig zu sehen hier hat man 4 Layer in der Top sind die Komponenten dann hat man die Dingelöse und man hat Spuren auf der Oberseite in der Mitte sollte man eine Grundplatte haben das typischerweise die zweite Linie die dritte ist häufig die Leistungsversorgung und unten hat man weitere Traces Schaltung und hier der PCB Stack hat bei Hochspielen sehr viel stärker auf die Schaltung einen bei hohen Frequenzen als bei niedrigen Frequenzen beim Gleichsturm diese Charakteristiken existieren alle auch bei niedrigen Frequenzen aber man muss sich nicht so viel Sorgen drum machen wenn man zu höheren Frequenzen geht hat man höhere mehr Komplexitäten die wir hier tun müssen das ist ja ein die links sind alle da für einen Rechner dafür der die Sput die Leiterbahn ist 50 mm lang und ist ein über der Grundplatte und wir haben hier von den oberen unteren Lager haben wir nur 0,2 mm das heißt dass dieser Stückchen Leiterbahn hat eine eine Induktanz von 63 Nanohenri und das ist bei 2,4 Gigahertz fast schon ein Kilo oben Widerstand das ist tatsächlich ein sehr viel wichtigerer Anteil der Impedanz beim Gleichsturm wenn ein Draht nur ein Draht ist dann nimmt man einfach an die Rechner Frequenz definitiv nicht der Fall also das erste ist was man wie erste Richter ist die Grundplatte sollte immer direkt unter der Lage sein wo man die Hochfrequenz Signale schickt und man sollte auch sehr sicher sich sicher überzeugen dass sie richtig ist wo wenn man Platinen kauft das muss man einfach genau wissen weil man die Platine und die Leiterbahn tatsächlich als Teil der Schaltung verstehen muss also bei Gleichsturmen muss man über solche Dinge nachdenken aber bei Hochspannung ist es wirklich wirklich entscheidend dass man das macht die andere ist eine nicht ganz so simplistisch das ist ein Kondensator ist dafür da um Strom Ladung zu speichern nun aber was das ein Kondensator ist nicht wirklich nur ein Kondensator oben hier sind einige Beispiele oben links haben wir klassische Kondensatoren mit Drähten dran rechts oben sind surface mounted Teile und die haben ja oben die haben tatsächlich physisch Drähte dran aber die anderen haben auch Zuleitung und das ist immer auch effektiv eine Spule unten ist halt ein Ersatzschaltbild für eine realen Kondensator und wenn man halt die Frequenz hoch geht dann sieht man immer mehr Effekte die man bei niedrigeren Frequenzen nicht sieht aber bei niedrigeren Frequenzen verhält er sich halt fast wie ein idealer Kondensator er lädt sich halt mit der Zeit auf und im Grenzzustand blockiert er halt jegliche Spannung dadurch legen Strom dadurch aber wenn man zu höheren und höheren Frequenzen geht dann fängt diese Spule die da drin ist die Induktivität wird immer wichtiger und wenn man über bestimmte Frequenzen geht dann wird dieser Kondensator durch diese Kapazität immer mehr zu einer Spüle und das kann da eine Schaltung komplett durcheinander bringen wenn der Kondensator plötzlich sich wie eine Spule befällt und das ist ein anderes was viel für die die Ideen hinter diesem Vortrag inspiriert hat und man zum Beispiel einen Verstärker man hat einen Grundplan Grundplatten unter allen und wenn man halt einen Kondensator würde man über den zwischen den verschiedenen Teilen einer Schaltung Grundplatten dazwischen legen und abwecken und sie sind praktisch gegen abgeschirmt dass so funktioniert es bei Gleichstrom aber so funktioniert es nicht bei höheren Frequenzen und genauso kann man versuchen Rauschen zu unterdrücken durch physische Konkurrenz hier ist eine Applikationsnotiz von Analog Devices hier kann man wenig hier schneidet dieses L um diese Präzisionsanalog-Sektion daraus das ist sehr viel weniger effektiv wenn man zu hohen Frequenzen übergeht bei niedrigen Frequenzen heißt dieser Abschnitt heißt, dass das Signal nicht um diesen Cut herum geht diesen Schnitt durchgeht und das hat tatsächlich die Update aber auf hohen Geschwindigkeiten wird dieser Schnitt wie ein Kondensator und erlaubt es halt signalinfektiv dadurch zu reifen hier zeigen wir zum Beispiel eine Antenne die dadurch gemacht wird einfach einen Schlitz in eine Leiterfläche zu machen das ist, wenn man solche mit kann das halt passieren, dass man Energie im Teil des Spektrums schickt was man sich dachte und dann zum Beispiel Verträglichkeitsprüfung scheitern hier ist noch noch eines Gleichstrom geht der Strom durch den Fahrt des niedrigsten Widerstands aber mit Hochfrequenzen geht es die niedrigste Impedanz der Strom wird zur Quelle zurückfließen in diesem Fall würde man annehmen beim Gleichstrom der hier würde der Fahrt des geringsten Widerstands durch die Grundplatte und welche Leiterplatten ist aber bei Hochfrequenzen fängt es an unterhalb der Spur selbst zu fließen und wenn man halt kein Wein durch Teile eines Boards geht durch die er nicht hinkommt und die wichtigste was du wissen musst ist bei höheren Frequenzen kommen die komplexen Terme in der Induktivität werden immer wichtiger und wo das Signal an Ende lang fließt ändert sich entsprechend mit und ja wenn jemand hier die rechte Handregel aus Physik erinnert das hier ist wesentlich die rechte Handregel in Aktion, wenn man Strom durch einen Draht geht dann dreht sich das das Magnetfeld wickelt sich um dieses Draht herum und wenn es halt und wenn der Strom zurückfließt dann hebt sich das Magnetfeld in dem Bereich halt auf so wenn der Strom da halt in die eine Richtung entfließt hebt er das auf, deshalb ist es am besten wenn der Strom direkt unter dem anderen zurückfließt das war ein bisschen der Gleichstrom die Gleichstromdinge, ich hab auch etwas Bluetooth und Mobilfunk und so weiter versprochen es ist eigentlich alles ein bisschen das Gleiche, ich hoffe also es nehmen die selben Lektionen die man lernen muss die es ist alles dann immer Hochfrequenz wo in der Antenne steckt über übenden Verstärker es sind zwar verschiedene Frequenzen aber sie haben immer die selben fundamentalen Gesetze also das einzige was sich dann ändert ist zum Beispiel die Länge der Antenne oder die Ausgangsleistung die man machen muss aber es ist nicht es sind nicht komplett neue Konzepte sondern einfach mal Grundkonzepte die man verstehen muss und das hat mich inwiegend wieder weile bis ich das mir klar war so zum Beispiel Bluetooth und Wi-Fi die funktionieren alle auf 2,4 Gigahertz das könnte zum Beispiel dasselbe Funkchips sein also ein paar interessante Frequenzbereiche mit denen man typischerweise arbeitet wir können wahrscheinlich Bluetooth und Wi-Fi dann Laura und Sigfox das sind so Netzwerke mit denen man weiterfunken kann wir können wahrscheinlich die GS haben Frequenzen also was ich sagen will ihr habt einfach ein paar Frequenzen zu tun mit denen man immer wieder zu tun hat und vieles sind Frequenzen die von Bundesamtern zugewiesen wurden, zum Beispiel in den US auf einen FCC Bundesnetzagentur in Deutschland und ja diese Bänder sind halt nicht überall gleich und ihr müsst daher irgendwie mit all diesen Frequenzen arbeiten können und ja darum könnt ihr die Konzepte verstehen und dann könnt ihr das für alle Frequenzen anwenden ein paar Bücher die ich empfehlen kann ein Practical Guide von Mix Signal das kann ich sehr empfehlen das geht auch weiter wenn man zum Beispiel PCBs mit 8 oder 16 Lagen macht und also ich komme aus der Gleichstromwelt sie kommen aus dem Hoch-Heist-Speed-Welt und das zweite ist RF Circuit Design ist eher ein bisschen generischer und das letzte das mag ich auch Thomas Lee ist ziemlich bekannt in der Industrie und es ist ein es hat zwar viel Mathematik, aber es hat auch viel lustige Fußnoten und so weiter oder es geht natürlich YouTube es ist wahrscheinlich einer der effizientesten Kanal-Dinge zu lernen ich kann den ersten von W2AEW empfehlen es ist sein Carlsen, also er ist ein Funker und er erklärt halt viele Dinge wie er die macht und macht viele Reviews und sucht auch er hat auch an das Gerät geschaut dass ich einfach das gezeigt habe, dass bis 67 GHz kann ja und es gibt natürlich Development Kits oder Programme mit denen man gut anfangen kann also zum Beispiel so was wie das RTL-SDR und GNU Radio und das kostet nicht viel und es gibt RTL-SDR kostet glaube ich 20 Dollar es gibt halt da baute er nicht selber Funkgeräte, aber er interagiert mit dem Funk und mit diesen Funkwellen und den Frequenzbereich und kriegt so ein Gefühl dafür vielen Dank für Jeff Kaiser der hat mir sehr geholfen beim erstellen dieser Slides meine Feedback habt zur Übersetzung auf Twitter könnt ihr uns Feedback geben unter dem Hashtag C3T oder C3Lingo und jetzt geht es jetzt weiter mit den Fragen kommt bitte zum Mikrofon es ist besser Rf zu innere oder äußere Lagen laufen zu lassen das Wichtigste so lange es referenziert ist dass es zu Ground referenziert ist innere oder äußere Ebenen haben halt andere Charakteristiken wegen der Dialectica die dazwischen sind aber meistens ist es dann irgendwie relativ einfach macht Top Layer also nicht so mit in den Lagen weil da können halt andere Dinge im Weg sein das einfachste ist wenn es auf dem Top Layer und oder so weit wie möglich daran weißt du von irgendwelchen FPGA artigen Geräten für Hochfrequenz Schaltkreise ich habe mal an Sync angeschaut ich glaube das hat einen Hochfrequenz Teil aber die sind halt nicht so billig aber ja man es ist ich kann es empfehlen es ist gut und ja sonst kenne ich leider nicht so viel also es ist dann ein Sender da schmeißt du halt Daten rein und deinem Sender also könntest du es auch mit anderen Geräten machen wenn ihr langsam das wichtigste ist dass der Sender ist halt irgendwie separat vom FPGA selber eine Frage mehr gibt ja was raus für den Vortragen denn