Welches HF-Relais sich für die Anwendung am besten eignet

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MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

Schneider Electric GmbH

Shanghai Yongming Electronic Co., Ltd.

Typische Anwendungsgebiete finden sich bei HF-Verstärkern oder beim Umschalten auf redundante Schaltkreise, zum Beispiel in Basisstationen für die drahtlose Telefonie.

Bei Frequenzen über 3 GHz, wie sie in der Mess- oder Satellitentechnik üblich sind, muss man zum Erreichen guter HF-Eigenschaften bei Relais einige Kniffe anwenden. So ist zum Beispiel ein koaxialer Aufbau des Relais Pflicht.

Messen und Verteilen mit Frequenzen bis 26,5 GHz

Das für Frequenzen bis 8 GHz geeignete RJ-Relais bekam hierfür einen speziellen Aufbau aus großflächiger Base, Subbase zwischen Kontakten und Spule sowie einer Metallkappe. Darüber hinaus bietet das RJ-Relais folgende konstruktive Besonderheiten:

• Signalleitungen im Flachbanddesign,

• hohe Fertigungsgenauigkeit und

• hohe Isolation bzw. geringe Signalabstrahlung nach außen aufgrund des geschirmten Kontaktraums.

Die wichtigsten technischen Eigenschaften des RJ-Relais zeigt Bild 1. Typische Anwendungsgebiete des zweifachen Umschalters sind Dämpfungsstufen, Messbereichsumschalter in Oszilloskopen oder Spektrumanalysatoren oder auch Bypassschaltungen. Das RJ-Relais ist für die Leiterplattenmontage und Leistungen bis 1 W bei 5 GHz geeignet.

Manche Applikationen erfordern jedoch eine deutlich höhere HF-Leistung, zum Beispiel Verstärker in der Funktechnik. Hierfür kann zum Beispiel das RN-Relais eingesetzt werden.

Neben hervorragenden Hochfrequenzeigenschaften bis in den GHz-Bereich, siehe auch Bild 2, vermag es Leistungen bis 150 W bei 2 GHz Schaltfrequenz zu führen und bis 80 W bei 2 GHz zu schalten. Es ist in SMD-Bauweise verfügbar und benötigt bei einer Höhe von 10 mm 14,6 mm x 9,6 mm Leiterplattenplatz.

SMA-Anschlüsse und zusätzliche Kontakte zur Überwachung

Oft erfordern Anwendungen zum Schalten hoher Lasten keine Leiterplattenrelais, sondern Typen mit SMA-Anschlüssen und zusätzlichen Kontakten zur Schaltstellungsüberwachung. Zahlreiche Versionen des RD-Relais erlauben hier viele Freiheitsgrade im Schaltungsdesign.

SPDT (Single Pole Double Throw, HF-Umschaltrelais), Transfer oder SP6T (Single Pole Six Throw, HF-Trommelschalter), 120 W HF-Leistung bei 3 GHz und eine Isolation von mindestens 70 dB sowie eine Einfügedämpfung von 0,3 bis jeweils 8 GHz sind Beispiele.

Eine miniaturisierte Variante des RD-Relais ist mit der RV-Serie verfügbar. Wahlweise mit SMA- oder PIN-Anschlüssen ausgestattet, spart das HF-Relais im Vergleich zum RD bis 85% Platz ein. Bild 3 zeigt einen Größenvergleich der SPDT-Typen.

Welches Relais für welche Anwendung geeignet ist

HF-Technik ist ein anspruchsvoller Bereich der Elektrotechnik, auch in Bezug auf das Schalten von Signalen. Welches Relais in einer Anwendung zum Einsatz kommen kann, ist neben den klassischen Werten wie Bauform, Spulenspannung und Schaltleistung immer auch eine Frage der Frequenz und benötigten Schaltleistung.

Auf den Internetseiten oder in den Katalogen der Hersteller können sich Entwickler einen Überblick verschaffen, welche Typen angeboten werden. Doch oft führt ein persönliches Gespräch mit den technischen Ansprechpartnern der Relaisanbieter schneller zum Ziel. //

* * Dipl.-Ing. (FH) Markus Bichler ... ist Produktmanager für zwangsgeführte Relais und Hochfrequenzrelais bei Panasonic Electric Works Europe in Holzkirchen.