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7-2013

HF-Praxis 7/2013

HF-Praxis 7/2013

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Juli 7/<strong>2013</strong> Jahrgang 18 D 4287 E<br />

HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Innovatives Aufzeichnungsund<br />

Wiedergabesystem<br />

für<br />

HF-Signale<br />

IZT, Seite 8


50 MHz to 18 GHz<br />

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besonders als Pufferverstärker in einer Vielzahl von Applikationen,<br />

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IP3-Verhalten<br />

(42<br />

(42<br />

dBm<br />

dBm<br />

typical<br />

typisch<br />

at<br />

bei<br />

2<br />

2<br />

GHz),<br />

GHz)<br />

make<br />

machen<br />

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von der<br />

of<br />

Satellitentechnik<br />

applications, from<br />

bis<br />

satellite<br />

P2P, EWF<br />

to<br />

und<br />

P2P,<br />

Radar<br />

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Editorial<br />

Autor:<br />

Harald Müller<br />

Vertriebsingenieur<br />

Vertriebsbüro München<br />

Tel: 089/3076677-29<br />

Mobil: 0151/1832 3049<br />

hmueller@municom.de<br />

Technische Beratung, Distribution und<br />

Logistik-Services<br />

Aktive und passive Komponenten, sowie Spezial-Messgeräte<br />

für die Nachrichtenelektronik, insbesondere der drahtlosen<br />

und optischen Übertragungstechnik.<br />

Beschaffung von abgekündigten und schwer<br />

beschaffbaren integrierten Schaltkreisen<br />

(original / fabrikneu)<br />

Flexible und kostengünstige Lösungen für<br />

Hochfrequenzanwendungen<br />

Vor wenigen Jahren war Hochfrequenztechnik und ihre Anwendung<br />

eine Sache für Spezialisten und im täglichen Leben wenig<br />

sichtbar. Die rasante Akzeptanz und Verbreitung des Mobiltelefons<br />

hat bewirkt, dass Hochfrequenzanwendungen immer mehr in den<br />

Mittelpunkt unseres Tagesablaufs rücken. Wichtiges Moment ist<br />

hier vor allem die ständige Erreichbarkeit und der kontinuierliche<br />

Informationsaustausch.<br />

Die Industrie hat sich im Zuge dieser Entwicklung schon sehr früh<br />

vor der Forderung gesehen, neben funktionellen Innovationen,<br />

ihre Produkte auch kommerziell innovativ zu gestalten - sprich:<br />

kostengünstige Produkte mit einem steigenden Funktionsumfang<br />

anzubieten. Kleine Baugrößen zu günstigem Preis ist die Maxime!<br />

Diese Herausforderung führt zu einem Effizienzdruck der Bauteileindustrie,<br />

dem nur durch steigende Integrationsdichte bei der<br />

Realisierung moderner Kommunikationshardware zu begegnen<br />

ist. Verschiedene Technologien machen diesen Weg begehbar:<br />

monolithisch integrierte Schaltungen und mit hybriden Technologien<br />

aufgebaute Schaltkreise. Die monolithisch integrierte Schaltung<br />

hat sicherlich die höchste Integrationseffizienz, ist aber nicht<br />

die flexibelste Lösung. Speziell im Segment mittlerer Stückzahlen<br />

sind hybride Ansätze flexibler und damit kostengünstiger. Hier<br />

sind Bausteine prädestiniert, die z.B. auf preiswerten Substraten<br />

wie LTCC aufgebaut sind. Mit ihnen sind anwenderspezifische<br />

Lösungen kurzfristig anzubieten. Die Keramik kann als Träger<br />

von Chips unterschiedlichsten Technologien dienen und ermöglicht<br />

sehr anwendungsorientierte Lösungen, bei denen CMOS,<br />

Si, GaAs oder SiGe ihre spezifischen Vorteile ausspielen können.<br />

Monolithische Prozesse setzen üblicherweise nur auf eine einzige<br />

Technologie. Durch Kombination mehrerer Bare-Chips, auch mit<br />

relativ geringem Integrationsniveau, kann eine hohe funktionelle<br />

Integrationsstufe erreicht werden, die dann auch bei geringeren<br />

Stückzahlen kostenoptimiert zu produzieren ist. Beispiele findet<br />

man in der CaTV Technik, in der faseroptischen Kommunikation<br />

und der Messtechnik.<br />

Ein weiteres Problem bei der Wahl der Technologie stellt der Zeitfaktor<br />

dar, weil innovative Lösungen den Markt immer schneller<br />

erreichen müssen, um Konkurrenz- und Innovationsdruck zu begegnen.<br />

Monolithische Schaltungen erfordern, neben einem hohen<br />

Kostenaufwand in der Entwicklungsphase, auch relativ viel Zeit,<br />

um die technologischen Prozesse zu durchlaufen. Die MultiChip-<br />

Technologie ermöglicht es hingegen, relativ schnell die Zusammenschaltung<br />

zu komplexen Funktionseinheiten, um z.B. Frontends<br />

oder komplette Umsetzer in SMD-Bauform zu realisieren. ◄<br />

municom GmbH<br />

Fuchsgrube 4<br />

83278 Traunstein<br />

Hotline: +49 861 16677 - 99<br />

EN ISO 9001:2008<br />

www.municom.de · info@municom.de<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 3


Inhalt<br />

Zum Titelbild:<br />

Juli 7/<strong>2013</strong> Jahrgang 18 D 4287 E<br />

State of the Art MW-Amplifiers<br />

from 5 kHz to 60 GHz<br />

• Cryogenic Amplifiers<br />

• High Dynamic Range Amplifiers<br />

• High Power Amplifiers<br />

• Low Noise Amplifiers<br />

• Multi Octave Amplifiers<br />

• SATCOM Amplifiers<br />

• Wideband Amplifiers<br />

• Waveguide Amplifiers<br />

• EMC Amplifiers<br />

HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Innovatives Aufzeichnungsund<br />

Wiedergabesystem<br />

für<br />

HF-Signale<br />

In dieser Ausgabe:<br />

Wireless:<br />

IZT, Seite 8<br />

Innovatives<br />

Aufzeichnungs- und<br />

Wiedergabesystem<br />

für<br />

HF-Signale auf der<br />

Automotive Testing<br />

Expo Europe <strong>2013</strong><br />

IZT zeigte vom 4. bis 6. Juni auf<br />

der Automotive Testing Expo<br />

Europe in Stuttgart die leistungsstarke<br />

IZT RecPlay-Plattform<br />

zur Designvalidierung von HF-<br />

Empfangsgeräten. 8<br />

Gestaltung der Zukunft mit Low-Energy-<br />

Anwendungen und -Systemen<br />

Mit dem zunehmenden Einsatz<br />

von mobilen Geräten und dem<br />

gestiegenen Bedarf an Informationsaustausch<br />

mit kleinen Geräten,<br />

wie etwa Sensorknoten, werden<br />

neue Anforderungen an Konnektivitätsoptionen<br />

gestellt. 10<br />

Applikationen:<br />

Digital einstellbare Dämpfungsglieder<br />

Dämpfungsglieder haben in der<br />

HF-Technik die wichtige Funktion,<br />

Pegel zu steuern. Sie werden<br />

in diversen Gehäusevarianten<br />

und Größen angeboten. Man<br />

unterscheidet weiter zwischen<br />

festen, kontinuierlich und digital<br />

einstellbaren Typen. 25<br />

TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG<br />

Bunsenstr. 5/II<br />

D-82152 Martinsried<br />

Quarze:<br />

So funktionieren Schwingquarze, Teil 2<br />

info@tactron.de Fon: +49 89 895 569 0<br />

www.tactron.de Fax: +49 89 895 569 29<br />

Dieser zweite Teil rückt die elektrischen Eigenschaften eines<br />

Quarzes in den Mittelpunkt. 28<br />

4 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Rubriken 7-<strong>2013</strong><br />

Messtechnik:<br />

Optical Modulation Analyzer<br />

RF & Wireless International<br />

AR‘s „Cavitenna“ RF Antenna Uses The Shielded Room<br />

as a Reverberating<br />

Antenna<br />

A top-loaded monopole, the Cavitenna,<br />

model ATC25M1G, uses the shielded<br />

room as a reverberating antenna, and the<br />

wall as the antenna‘s ground plane. 41<br />

Teledyne LeCroy kündigte zusammen mit<br />

Coherent Solutions (vormals Southern Photonics)<br />

einen 45-GHz-Optical-Modulationsanalysator<br />

an, und zwar mit der höchsten<br />

Echtzeit-Bandbreite im Markt. 16<br />

Elektromechanik:<br />

Synchroner Schaltregler<br />

für 36 V/5 A<br />

New 6000 MHz<br />

VCO from Crystek<br />

Corporation<br />

Crystek‘s CVCO33BE-6000-6000<br />

VCO operates at 6000 MHz with a<br />

control voltage range of 0.5 V~4.5<br />

V. This VCO features a typical<br />

phase noise of -85 dBc/Hz @ 10<br />

kHz offset and has excellent linearity.<br />

44<br />

AWT Global introduces<br />

PIM Tester for Laboratory and QA<br />

AWT Global has launched a new line of Passive<br />

Intermodulation (PIM) Testers - the PIM S1L<br />

Series. These analyzers are well suited to meet<br />

the requirements of Laboratory and Quality Assurance<br />

applications. 42<br />

Mit dem MPQ4470 vertreibt Endrich einen<br />

vollintegrierten synchronen Schaltregler von<br />

MPS für das 24-V-Versorgungsnetz. 23<br />

EMV:<br />

Miniaturisierte Vielschicht-<br />

Ferrit-Chip-Beads mit<br />

hervorragender Rauschunterdrückung<br />

Produkt-Portrait:<br />

Digitaler I/Q-Sampling-Predistortion-Empfänger<br />

Der LTM9013 von Linear Technology ist<br />

ein breitbandiger HF-zu-digital-µModul-<br />

Empfänger. 30<br />

Bauelemente:<br />

Kleine Abschlusswiderstände<br />

für bis zu 50 W<br />

RES-NET Microwave stellte seine neue<br />

RPT-Serie, bestehend aus Dünnfilmelementen,<br />

vor. 32<br />

Rubriken:<br />

TDK hat eine miniaturisierte Vielschicht-<br />

Ferrit-Chip-Bead-Serie in der Baugröße<br />

0603 (EIA 0201) entwickelt. Die Bauelemente<br />

haben ein fast 80% geringeres Volumen<br />

und eine 65% kleinere Grundfläche als<br />

bisherige Typen der Serie MMZ1005-E mit<br />

vergleichbarer Leistung. 24<br />

Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />

Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />

Aus Forschung und Technik . . . . . 6<br />

Titelstory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />

Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />

Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />

Elektromechanik . . . . . . . . . . . . . 23<br />

EMV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />

Applikationen. . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />

Quarze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />

Produkt-Portraits . . . . . . . . . . . . . 30<br />

Bauelemente. . . . . . . . . . . . . . . . . 32<br />

RF & Wireless . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />

Fachbücher/Impressum . . . . . . . . 46<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 5


Aus Forschung und Technik<br />

Low-power Beamforming-Transceiver-<br />

Chipset für drahtlose 60 GHz/Multi-Gbit-<br />

Nachrichtenübertragung<br />

Imec´s Low power, Multi-Gbit,<br />

60-GHz-Modul, der einen 4O-nm-<br />

Kleinleistungschip mit einem<br />

Vierfach-Antennenarray verbindet.<br />

Imec stellte, gemeinsam<br />

mit Panasonic<br />

Corporation, anlässlich<br />

der ISSCC2O13 ein<br />

60-GHz-Transceiver-<br />

Chipset mit niedriger<br />

Leistungsaufnahme<br />

vor, das hohe<br />

Bitgeschwindigkeiten<br />

über kurze Distanzen<br />

erreicht.<br />

Imec erhöhte das Link-Budget<br />

des Systems vor allem durch<br />

die Einführung von Beamforming<br />

in die Architektur des<br />

Funkgerätes. Dieses Multi-Gbit<br />

60-GHz-Chipset ebnet den Weg<br />

in Richtung zu zu kleinen, preiswerten,<br />

Kleinleistungslösungen<br />

für hohe Datenraten mit batteriebetriebenen<br />

Consumergeräten<br />

wie Smartphones und Tablets.<br />

Direkte Umwandlung<br />

Das Prototypen-Chipset besteht<br />

einem Empfänger- und einem<br />

Senderchip. Sie basieren auf dem<br />

Prinzip der direkten Umwandlung,<br />

die mit einer auf dem<br />

Chip befindlichen Phased-array-<br />

Architektur kombiniert wird.<br />

Dies macht sie geeignet für die<br />

Implementierung in digitaler<br />

40-nm-CMOS-Low-power-<br />

Technologie, die eine preiswerte<br />

Produktion für den Massenmarkt<br />

ermöglicht. Die Empfänger- und<br />

Senderchips sind für vier Antennenpfade<br />

ausgelegt, aber sie<br />

sind leicht zu auf mehr Pfade zu<br />

erweitern, da das Beamforming<br />

im analogen Basisband und nicht<br />

im HF-Bereich erfolgt. Die Chip-<br />

Größe konnte durch die Verwendung<br />

von lumped components<br />

und sehr kompakten mm-Wellen-CMOS-Layouttechniken<br />

selbst bei 60 GHz klein gehalten<br />

werden.<br />

Der Senderchip verbraucht 584<br />

mW, der Empfängerchip 400<br />

mW bei 1,1 V Versorgungsspannung.<br />

Das Chipset wird mit einer<br />

Vierer-Antennengruppe in einem<br />

kompakten Modul integriert<br />

und in einem drahtlosen Link<br />

demonstriert. Mit QPSK- Modulation<br />

wird eine Bitgeschwindigkeit<br />

von 2,31 Gbps erreicht,<br />

mit QAM 16 werden 4,62 Gbps<br />

erzielt. Es traten keine Bitfehler<br />

auf, wenn Pakete mit 32.768<br />

Symbolen über einem Abstand<br />

von 3,6 m mit QPSK-Modulation<br />

und von 0,7 m mit QAM-16-<br />

Modulation übertragen wurden.<br />

Dank des Beamformings wird<br />

ein 3-dB-Scan-Winkel um 120°<br />

mit 11 dBi Antennenverstärkung<br />

erreicht. Die imec Empfänger-<br />

und Senderchips sind<br />

für den IEEE802.11ad Standard<br />

bestimmt. Das Empfänger- und<br />

Senderchipset wurde mit einem<br />

Basisbandchip IEEE-802.11ad<br />

PHY/MAC geprüft, das von<br />

Panasonic entwickelt wurde.<br />

Die Beamforming-Funktionalität<br />

wurde auch bei diesen Systemtests<br />

verifiziert.<br />

■ IMEC<br />

www.imec.be<br />

6 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Vielen Dank für<br />

wunDerVolle<br />

Jahre<br />

Unsere Welt ändert sich im Nanosekundentakt. Neue Verbindungen entstehen.<br />

Alte Probleme werden gelöst. Und was gestern noch unmöglich erschien, ist heute<br />

schon in Reichweite. Sie schaffen jeden Tag phantastische Dinge durch Technik.<br />

Wir sind stolz darauf, unseren Teil dazu beizutragen.<br />

© <strong>2013</strong> Maxim Integrated Products, Inc. All rights reserved. Maxim Integrated and the Maxim Integrated logo are trademarks of<br />

Maxim Integrated Products, Inc., in the United States and other jurisdictions throughout the world.


Titelstory<br />

Innovatives Aufzeichnungs- und<br />

Wiedergabesystem für HF-Signale auf der<br />

Automotive Testing Expo Europe <strong>2013</strong><br />

IZT RecPlay - Das innovative<br />

Aufzeichnungs- und<br />

Wiedergabesystem für HF-Signale<br />

Innovationszentrum für<br />

Telekommunikationstechnik<br />

GmbH IZT<br />

Marisa Schaffer<br />

Am Weichselgarten 5<br />

91058 Erlangen<br />

sales<strong>2013</strong>@izt-labs.de<br />

IZT, ein technologisch führender<br />

Entwickler, Hersteller<br />

und Anbieter von innovativen<br />

High-Performance-Produkten<br />

zur Erfassung, Modifikation und<br />

Erzeugung von Funksignalen,<br />

zeigte vom 4. bis 6. Juni auf<br />

der Automotive Testing Expo<br />

Europe in Stuttgart die leistungsstarke<br />

IZT RecPlay-Plattform<br />

zur Designvalidierung von HF-<br />

Empfangsgeräten für Analogund<br />

Digitalfunk, Video sowie<br />

globale Navigationssatellitensysteme.<br />

Zahlreiche Vorteile<br />

RecPlay bietet Kunden zahlreiche<br />

Vorteile wie etwa weitaus<br />

geringere Kosten für Feldtests,<br />

beliebig wiederholbare Labortests,<br />

Genauigkeit bei der Wiedergabe<br />

von HF-Umgebungen<br />

sowie eine kürzere Time-to-<br />

Market.<br />

Die Plattform umfasst einen portablen<br />

HF-Recorder für Mobilfunk-<br />

und Telematikanwendungen<br />

für phasensynchrone<br />

Aufzeichnung von Diversity-<br />

Signalen mehrerer Antennen.<br />

Kunden profitieren von dem<br />

leichtgewichtigen Recorder mit<br />

30-cm-Touchscreen und hoher<br />

Auflösung als schlüsselfertige<br />

Lösung für Tests im Fahrzeug.<br />

Ein integrierter GPS-Empfänger<br />

dient als stabile Zeit- und<br />

Ortsreferenz. Der innovative<br />

Signalgenerator von RecPlay<br />

vereint die Funktionen von 31<br />

virtuellen Signalgeneratoren in<br />

einem Gerät zum Test von Funkempfängern<br />

und zur Simulation<br />

von komplexen Mixed-Signal<br />

HF-Szenarien.<br />

Das System kann Empfangsszenarien<br />

im Frequenzbereich<br />

von 9 kHz bis 3 GHz mit einer<br />

Bandbreite bis 20 MHz aufzeichnen<br />

und offline wiedergeben. Es<br />

unterstützt die meisten gängigen<br />

Funkübertragungsstandards wie<br />

FM-RDS, DVB-T, DAB, DAB+,<br />

DMB-Audio, Sirius und XM,<br />

einschließlich DRM/DRM+ und<br />

HD-Radioempfänger. ◄<br />

8 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


HF-Abstimmung<br />

Peregrines digital abstimmbare Kondensatoren (DTCs) DuNE<br />

sind monolithisch integrierte Impedanzabstimmungs-ICs für heutige<br />

anspruchsvolle HF-Anwendungen.<br />

Die DTCs ermöglichen breitbandige, abstimmbare Anpassnetzwerke, die Fehlanpassungsverluste<br />

minimieren; eine erweiterte Frequenzbandabdeckung bei kleineren Antennen und verbessern den<br />

Wirkungsgrad des Systems, indem mehr Leistung an die Antenne geliefert wird.<br />

Zu den Anwendungen zählen Impedanzanpassung und Apertur-Tuning für 4G LTE Smartphone-<br />

Designs, abstimmbare Filter und Anpassnetzwerke, RFID, HF/VHF/UHF-Funk, Phasenschieber<br />

und andere drahtlose Kommunikationstechnik.<br />

Abstimmkapazitätsbereich: von 0,6 bis 14 pF über die gesamte DTC-Serie<br />

• große Auswahl von Abstimmverhältnissen: von 2,82:1 bis 9,1:1 von 100 MHz - 3 GHz<br />

• 4- und 5-Bit, 16- und 32-Stufen einstellbar über I 2 C- oder SPI-Schnittstelle<br />

Außergewöhnliche Linearität und Harmonische durch HaRP-Technologie<br />

• IIP3 bis zu +70 dBm (typ)<br />

• 2fo/3fo bis zu -40/-50 dBm @ 34 dBm HF (900 MHz) und 32 dBm HF (1900 MHz)<br />

Ausgezeichnete ESD-Festigkeit an allen Anschlüssen:<br />

• bis zu 2kV HBM<br />

0<br />

Power Delivered to Antenna<br />

y<br />

NEW<br />

SPI-kompatibel<br />

winziges QFN<br />

2x2 mm<br />

Power Delivered [dB]<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

-8<br />

0.65<br />

Antenna Only<br />

With DTC<br />

0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05<br />

Frequency [GHz]<br />

Power Delivered [dB]<br />

Low<br />

Mismatch<br />

High<br />

Mismatch<br />

I 2 C-kompatibel<br />

Weitere Informationen<br />

dtc.psemi.com<br />

Changing RF Design. Forever. TM<br />

Der Name Peregrine und das Logo sind eingetragene Marken; UltraCMOS, HaRP und DuNE sind<br />

Marken der Peregrine Semiconductor Corp. ©<strong>2013</strong> Alle Rechte vorbehalten.


Wireless<br />

Wireless-Technologien:<br />

Gestaltung der Zukunft mit Low-Energy-<br />

Anwendungen und -Systemen<br />

Mit dem zunehmenden<br />

Einsatz von mobilen<br />

Geräten und dem<br />

gestiegenen Bedarf an<br />

Informationsaustausch<br />

mit kleinen Geräten,<br />

wie etwa Sensorknoten,<br />

werden neue<br />

Anforderungen an<br />

Konnektivitätsoptionen<br />

gestellt.<br />

Autor:<br />

Rolf Nilsson<br />

CEO von connectBlue<br />

www.connectBlue.com<br />

Bild 1: Eine wichtige Anforderung beim „Internet der Dinge“ ist<br />

eine Low Power Wireless-Lösung, die einfach zu implementieren<br />

sowie kostengünstig ist. Ein direkter Anschluss aller kleinen<br />

Geräte und Sensoren direkt an das Festnetz oder das<br />

Mobilfunknetz wäre zu teuer.<br />

Unser Artikel behandelt die<br />

folgenden Themen: die neuen<br />

Trends unter dem Stichwort<br />

„Internet der Dinge“, die Anforderungen<br />

an niedrigen Stromverbrauch<br />

und mobile Konnektivität,<br />

Optionen für die Wireless-<br />

Technologie, Koexistenz von<br />

Funklösungen und mögliche<br />

Low-Energy-Anwendungen.<br />

„Internet der Dinge“,<br />

„Web der Dinge“ oder<br />

„Embedded Web“<br />

Bereits jetzt zeichnet sich eindeutig<br />

ab, dass verschiedene<br />

Apparate und Geräte immer<br />

mehr Informationen austauschen<br />

können müssen. Beispielsweise<br />

steigt der Bedarf für die fortlaufende<br />

Überwachung von Gerätenutzung,<br />

Energieverbrauch,<br />

Lagerbeständen und Fernsteuerung<br />

von Geräten. Diese Tendenzen<br />

sind quer durch zahlreiche<br />

Branchen zu erkennen,<br />

einschließlich der folgenden<br />

Beispiele:<br />

• Medizinische Anwendungen:<br />

Erstellung von individuell<br />

angepassten Arzneimitteln,<br />

Fernüberwachung und Alarmierung<br />

usw.<br />

• Gebäude: Verfolgung von<br />

Energieverbrauch, Sicherheitsüberwachung<br />

usw.<br />

• Industrielle Anwendungen:<br />

Fernsteuerung, Informationsaustausch<br />

mit Verfolgungssystemen<br />

usw.<br />

• Infrastruktur und Umweltschutz:<br />

Überwachung von<br />

Verkehr, Luft- und Gewässerverschmutzung<br />

usw.<br />

Jährlich werden mehr als 10 Milliarden<br />

Mikrocontroller ausgeliefert,<br />

die alle Informationen lokal<br />

bzw. über das Internet austauschen<br />

können, d.h. eine riesige<br />

Vielfalt an sogenannten „intelligenten<br />

Geräten“ ist im Einsatz.<br />

Zu diesen Geräten zählen Bewegungssensoren,<br />

Pumpen für Wasserbecken<br />

oder Schwimmbäder,<br />

Messgeräte für Gas und Strom<br />

sowie Straßenbeleuchtung.<br />

Da Internetzugang und die Abdeckung<br />

der Infrastruktur heutzutage<br />

kein Problem mehr darstellen,<br />

ist der Zugriff auf all diese<br />

Geräte über das Internet möglich.<br />

Diese Entwicklung wird unter<br />

den Schlagwörtern „Internet der<br />

Dinge“, „Web der Dinge“ oder<br />

„Embedded Web“ zusammengefasst.<br />

Neben der Internetverbindung<br />

ist dafür üblicherweise<br />

eine lokale Funkverbindung<br />

erforderlich, die stromsparend<br />

arbeitet (Low Power). Die meisten<br />

derartigen Anwendungen<br />

und Lösungen benötigen auch<br />

ein Gateway für die Anbindung<br />

von Sensorknoten an das Internet<br />

über eine lokale Infrastruktur<br />

oder über ein Mobilfunknetz.<br />

Low Power<br />

Wireless-Geräte und<br />

Sensorkonnektivität<br />

Eine Mobilfunkverbindung stellt<br />

für viele Anwendungen eine<br />

gute Alternative dar, benötigt<br />

aber eine beträchtliche Menge<br />

an Energie und ist sowohl im<br />

Kauf als auch im Betrieb relativ<br />

teuer, verglichen mit den<br />

Kosten für kleinere Geräte oder<br />

Sensoren. In diesen Fällen wird<br />

der lokal implementierten Low<br />

Power Wireless-Technologie<br />

bei der Überwindung der Entfernung<br />

zwischen dem Gerät<br />

und einem Gateway der Vorzug<br />

gegeben, wobei das Gateway an<br />

die vorhandene Infrastruktur<br />

oder das Mobilfunknetz angeschlossen<br />

ist.<br />

Es stehen mehrere Low Power<br />

Wireless-Technologien zur Verfügung,<br />

u.a. Ant+, EnOcean,<br />

ZigBee und proprietäre Technologien,<br />

die im 2,4 GHz und<br />

Sub 1 GHz Band operieren.<br />

Low Power WLAN-Versionen<br />

stehen auch zur Verfügung, verbrauchen<br />

allerdings bei vielen<br />

Anwendungen zu viel Energie.<br />

Insbesondere wenn Sensoren<br />

oder andere kleinere Geräte neu<br />

montiert werden müssen, ist der<br />

Einsatz von Wireless-Technologie<br />

sinnvoll. Dazu gehört auch<br />

„Wireless Power“, was normalerweise<br />

mit Batterien bewerkstelligt<br />

wird. Für viele kleine<br />

Geräte reichen Knopfzellenbatterien,<br />

um sie jahrelang in<br />

Betrieb zu halten. Wenn eine<br />

Lösung mit Batterie die Anforderungen<br />

nicht erfüllt, gibt es<br />

10 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


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Wireless<br />

Bild 2: Die Konnektivität zu Smartphones und Tablets, auf denen<br />

eine „App“ als lokales HMI sowie als Access Point oder Gateway<br />

dienen kann, wird immer wichtiger.<br />

mehrere Möglichkeiten für die<br />

Versorgung mit Energie. Zu den<br />

möglichen Energiequellen durch<br />

Energy Harvesting gehören:<br />

Sonnenenergie, Temperaturunterschiede<br />

und Bewegung (z.B.<br />

Rotation oder Vibration).<br />

Zusätzlich zur Konnektivität<br />

mit der Cloud werden für die<br />

lokale Überwachung und Steuerung<br />

immer häufiger Smartphones<br />

oder Tablets eingesetzt,<br />

wodurch der Bedarf an Wireless-Technologie<br />

in persönlichen<br />

HMI (Human Machine Interface)<br />

steigt.<br />

Ein derartiges mobiles Gerät<br />

kann auch als Gateway für die<br />

Cloud fungieren. Die Betriebssysteme<br />

(Apple iOS, Android<br />

oder Windows) benötigen Low<br />

Power Wireless-Technologien<br />

und integrierte Konnektivität<br />

zu diesen Gerätetypen.<br />

Was ist Bluetooth Low<br />

Energy?<br />

Bluetooth Low Energy Technologie<br />

ist, dank des extrem niedrigen<br />

Stromverbrauchs und der<br />

Konnektivitätsmöglichkeiten<br />

mit Smartphones und Tablets,<br />

besonders interessant als Option<br />

für Wireless-Technologie.<br />

Bluetooth Low Energy unterscheidet<br />

sich erheblich von der<br />

Classic Bluetooth Technologie,<br />

die ideal geeignet ist für Anwendungen,<br />

welche fortlaufend<br />

Daten streamen, einschließlich<br />

Sprachanwendungen. Classic<br />

Bluetooth hat dafür gesorgt,<br />

dass viele Anwendungen in den<br />

Bereichen Consumer, Industrie<br />

und Medizintechnik kabellos<br />

betrieben werden können. Bluetooth<br />

Low Energy Technologie<br />

ist die perfekte Wahl für Anwendungen,<br />

die phasenweise oder<br />

regelmäßig kleine Datenmengen<br />

übertragen müssen. Bluetooth<br />

Low Energy verfügt über<br />

einzigartige Eigenschaften und<br />

neue Features, die mit Classic<br />

Bluetooth nicht praktikabel sind.<br />

Beispielsweise ist es möglich,<br />

mit Knopfzellenbatterien betriebene<br />

Sensoren und Antriebe mit<br />

Bluetooth Low Energy fähigen<br />

Smartphones, Tablets oder Gateways<br />

zu verbinden.<br />

Der Stromverbrauch wird auf ein<br />

Minimum beschränkt, da sich<br />

ein Gerät mit Bluetooth Low<br />

Energy die meiste Zeit im Ruhezustand<br />

befindet und nur „aufwacht“,<br />

wenn tatsächlich eine<br />

Verbindung aufgebaut wird. Die<br />

eigentlichen Verbindungszeiten<br />

belaufen sich auf nur wenige<br />

Millisekunden, der maximale<br />

Stromverbrauch beträgt weniger<br />

als 15 mA und lediglich 1<br />

µA sind als durchschnittlicher<br />

Stromverbrauch möglich. Ein<br />

kleines Gerät kann mehrere Jahre<br />

lang mit einer Knopfzellenbatterie,<br />

wie einer CR2032-Batterie,<br />

betrieben werden. Auch alternative<br />

Energiequellen sind denkbar.<br />

Um einen extrem geringen<br />

Stromverbrauch zu erreichen,<br />

verwendet Bluetooth Low<br />

Energy eine kleinere Datenrate.<br />

Theoretisch beträgt die Datenrate<br />

1 Mbit/s, in der Praxis belaufen<br />

sich die Übertragungsraten für<br />

Bluetooth Low Energy jedoch<br />

auf weniger als 100 kbit/s.<br />

Software und Struktur<br />

Classic<br />

Low Energy<br />

Daten-Payload-Durchsatz (netto) 2 Mbit/s ~100 kbit/s<br />

Robustheit Überzeugend gut Überzeugend gut<br />

Reichweite Bis zu 1000 m Bis zu 250 m<br />

Dichte des lokalen Systems Überzeugend gut Überzeugend gut<br />

Großflächiges Netzwerk Schwach Gut<br />

Niedrige Latenz Überzeugend gut Überzeugend gut<br />

Geschwindigkeit des Verbindungsaufbaus Schwach Überzeugend gut<br />

Stromverbrauch Gut Sehr gut<br />

Kosten Gut Überzeugend gut<br />

B l u e t o o t h u m f a s s t e i n e<br />

bestimmte Menge an „Profilen“,<br />

in denen im Wesentlichen<br />

anwendungsdefiniertes Verhalten<br />

abgesteckt wird, das Bluetooth-Geräte<br />

für die Kommunikation<br />

untereinander verwenden.<br />

Beispiele für Classic Bluetooth<br />

Profile sind Headset Profile<br />

(HSP) für die Sprachausgabe<br />

per Headset, Object Exchange<br />

(OBEX) für die generische Datenübertragung<br />

zwischen zwei<br />

Geräten, Advanced Audio Distribution<br />

Profile (A2DP) für die<br />

Übermittlung von Audiodaten,<br />

Video Distribution Profile (VDP)<br />

für die Übertragung von Videodaten,<br />

File Transfer Profile (FTP)<br />

für die Dateiübertragung, Serial<br />

Port Profile (SPP) für die serielle<br />

Datenübertragung und Personal<br />

Area Networking Profile (PAN)<br />

für Netzwerkverbindungen.<br />

Die Profile von Bluetooth Low<br />

Energy unterscheiden sich<br />

von den Profilen von Classic<br />

Bluetooth und basieren auf<br />

dem Generic Attribute Profile<br />

(GATT). GATT enthält Service-<br />

Gruppen, Attribute, Deklarationen<br />

und Beschreibungen. Im<br />

Generic Access Profile (GAP)<br />

werden Geräteerkennung,<br />

Verbindungen und Bonding<br />

beschrieben.<br />

Auf diese Weise werden eine<br />

Reihe von grundlegenden Services<br />

und Profilen eingerichtet,<br />

wie z.B. die Zeit, der Batteriezustand,<br />

E/A für Automatisierung,<br />

Gebäudeautomatisierung<br />

(z.B. Temperatur, Thermostate,<br />

Feuchtigkeit, Beleuchtung, Ein-/<br />

Ausschalter, Dimmer) Fernsteuerung,<br />

Fitness (z.B. Schrittzähler<br />

oder Herzfrequenzmesser),<br />

medizinische Geräte (z.B. Blutzuckermessgeräte)<br />

usw.<br />

Im Gegensatz zu Classic Bluetooth<br />

sind Produktentwickler<br />

mit Bluetooth Low Energy in<br />

der Lage, ihre eigenen Profile<br />

und Services zu entwickeln und<br />

zu den von Bluetooth SIG entwickelten<br />

hinzuzufügen. Beispielsweise<br />

hat connectBlue den<br />

Low Energy Serial Port Service<br />

entwickelt. Es handelt sich um<br />

einen GATT-basierten Service,<br />

der transparente serielle Kommunikation<br />

bietet und daher<br />

eine ideale Lösung für Geräte<br />

mit niedrigeren Datenraten ist,<br />

die phasenweise Daten übertragen<br />

müssen.<br />

12 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


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Wireless<br />

Bild 3: Ein „Advertiser“ sendet phasenweise Daten aus und agiert<br />

bei der Verbindung immer als Slave. Ein „Scanner“ wartet auf ein<br />

„Advertisement“ und agiert bei der Verbindung immer als Master.<br />

Genau wie bei Classic Bluetooth,<br />

basiert Bluetooth Low Energy<br />

auf einem Master, der mit einer<br />

Reihe von Slaves verbunden ist.<br />

Allerdings gibt es einen Unterschied:<br />

bei Bluetooth Low<br />

Energy kann die Anzahl der Slaves<br />

extrem groß sein. Wie groß,<br />

das bestimmt die Implementierung<br />

und der verfügbare Speicher.<br />

Die neue „Advertising“-<br />

Funktion ermöglicht einem<br />

Slave, zu signalisieren, wenn er<br />

etwas an andere Geräte, sogenannte<br />

„Scanner“, zu übertragen<br />

hat. In „Advertising“-Nachrichten<br />

können auch Ereignisse oder<br />

Messwerte enthalten sein.<br />

Bluetooth Low Energy verwendet<br />

eine einfache Sterntopologie,<br />

welche den Implementierungsaufwand<br />

beträchtlich vereinfacht.<br />

Diese Topologie passt<br />

hervorragend zur weit verbreiteten<br />

Systemarchitektur, bei der<br />

verschiedene kleine Geräte mit<br />

einem Master auf einer Fertigungsinsel<br />

verbunden sind. In<br />

den meisten Fällen sind Infrastruktur-<br />

oder Ethernet-Netzwerke<br />

verfügbar und die geografische<br />

Abdeckung muss nicht<br />

durch Mesh-Netzwerke erweitert<br />

werden.<br />

Eine Einheit ist immer entweder<br />

ein Master oder ein Slave aber<br />

niemals beides. Der Master kommuniziert<br />

mit den Slaves und<br />

kann auch gleichzeitig mit mehreren<br />

Slaves kommunizieren.<br />

Konnektivität und<br />

Kompatibilität<br />

Da sich die beiden Technologien<br />

grundlegend unterscheiden, gibt<br />

es die beiden folgenden Implementierungsoptionen:<br />

* Single-Mode-Geräte:<br />

Herkömmliche Classic Bluetooth<br />

Implementierungen sind<br />

Single-Mode-Implementierungen.<br />

Aber mit Bluetooth Low<br />

Energy gibt es nun auch Single-<br />

Mode Bluetooth Low Energy<br />

Geräte, die sogenannten Bluetooth<br />

Smart Geräte. Diese Geräte<br />

sind klein und batteriebetrieben,<br />

wobei der günstige Preis sowie<br />

der sparsame Energieverbrauch<br />

besonders im Vordergrund stehen.<br />

Zu typischen Single-Mode<br />

Low Energy Geräten gehören<br />

Beschleunigungssensoren, Temperatur-<br />

und Drucksensoren.<br />

* Dual-Mode-Geräte:<br />

Diese Geräte sind auch unter<br />

dem Namen Bluetooth Smart<br />

Ready Geräte bekannt, und bei<br />

ihnen kommen beide Technologien,<br />

Bluetooth Low Energy<br />

sowie Classic Bluetooth, zum<br />

Tragen. Bei Dual-Mode-Geräten<br />

lässt sich kaum nennenswert<br />

Energie einsparen, da sie beide<br />

Technologien unterstützen müssen.<br />

Die Energieeinsparung lässt<br />

sich nur mit der Single-Mode-<br />

Option erreichen. Beispiele für<br />

Dual-Mode-Geräte sind u.a.<br />

Smartphones, Computer und<br />

industrielle Plattformen.<br />

Einfache Installation<br />

und überragende<br />

Koexistenz mit anderen<br />

Wireless-Technologien<br />

Viele Features von Classic Bluetooth<br />

finden wir auch bei Bluetooth<br />

Low Energy, wie etwa<br />

Adaptive Frequency Hopping<br />

(AFH) sowie ein Teil des Logical<br />

Link. Dadurch ist Bluetooth Low<br />

Energy ausgesprochen einfach<br />

einzurichten und robust sowie<br />

zuverlässig unter den denkbar<br />

härtesten Bedingungen.<br />

Um einfachere und kostengünstigere<br />

Funk-Chipsets zu erhalten,<br />

verwendet Bluetooth Low<br />

Energy nur 40 Kanäle mit je zwei<br />

MHz, während Classic Bluetooth<br />

79 Kanäle mit je einem<br />

MHz nutzt.<br />

Bluetooth, Wireless LAN,<br />

IEEE 802.15.4/ZigBee, Wireless<br />

HART, und viele proprietäre<br />

Funktechniken verwenden<br />

das lizenzfreie 2,4 GHz ISM-<br />

Band(Industrial Scientific Medical).<br />

Daher müssen viele Wireless-Technologien<br />

die Frequenzplanung<br />

einsetzen, um robuste<br />

und zuverlässige Kommunikation<br />

zu erreichen. Die Bluetooth-<br />

Technologie hat allerdings diese<br />

Probleme bereits gelöst dank<br />

des integrierten AFH-Features<br />

und einer hohen Störungsto-<br />

Bild 4: Beispiele für Bluetooth-Module (von connectBlue), die die Technologien Classic Bluetooth und Bluetooth Low Energy<br />

abdecken. Es gibt Single-Mode Classic Bluetooth Lösungen und Single-Mode Bluetooth Low Energy Lösungen, während Dual-Mode<br />

Lösungen eine Brücke zwischen den beiden Technologien bilden.<br />

14 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Wireless<br />

Bluetooth Low Energy Knoten<br />

könnte Software für Berechnungen,<br />

logische Operationen<br />

sowie zum Speichern von Werten<br />

aus der Vergangenheit enthalten.<br />

Bild 5: Im 2,4-GHz-Band nutzt Bluetooth Low Energy Technologie 40 Kanäle anstatt 79, wie bei<br />

Classic Bluetooth.<br />

- Zugriff auf Geräte<br />

Ein schneller und sicherer Verbindungsaufbau<br />

wird als Schlüssel<br />

verwendet, damit das mobile<br />

Schaltpult Zugriff auf die Automatisierungszelle<br />

oder Maschine<br />

erhält. Darüber hinaus ist es<br />

möglich, dass das Feature für<br />

die Erkennung der Nähe eine<br />

Nachricht sendet, wenn sich<br />

der Benutzer in der Produktionszelle<br />

befindet bzw. wenn er<br />

sich gerade nicht darin befindet,<br />

und je nach Ergebnis eine weiterführende<br />

Interaktion anstößt.<br />

leranz. Diese Features sorgen<br />

auch dafür, dass Bluetooth Low<br />

Energy Technologie reibungslos<br />

mit anderen Wireless-Technologien<br />

im 2,4 GHz Band koexistieren<br />

kann, da Bluetooth keine<br />

Frequenzen nutzt, die von anderen<br />

Wireless-Technologien in<br />

der Nähe belegt sind. Außerdem<br />

können bestimmte Kanäle explizit<br />

von der Verwendung ausgeschlossen<br />

werden, was unter dem<br />

Namen „Channel Blacklisting“<br />

bekannt ist.<br />

Dank einer optimierten Modulation<br />

hat Bluetooth Low Energy<br />

ein um ca. 3 dB besseres Link-<br />

Budget als Classic Bluetooth.<br />

Ein Gerät mit Bluetooth Low<br />

Energy kann daher eine Reichweite<br />

von 200-300 Metern in<br />

einer Sichtlinie bieten, ohne<br />

dass ein zusätzlicher Leistungsverstärker<br />

erforderlich wäre. Industrielle<br />

Sensoren und Antriebe<br />

benötigen zwar häufig nur eine<br />

Reichweite von lediglich 20 -<br />

50 Metern, aber hinsichtlich<br />

Robustheit und Zuverlässigkeit<br />

sind große Reserven wichtig, um<br />

temporäre Hindernisse und Störungen<br />

überbrücken zu können.<br />

Insgesamt gibt es drei Advertising-Kanäle<br />

für die Signalisierung<br />

und 37 Datenkanäle.<br />

Davon befinden sich die drei<br />

Advertising-Kanäle und neun der<br />

Datenkanäle zwischen den drei<br />

meistgenutzten WLAN-Kanälen<br />

im 2,4-GHz-Band.<br />

Bluetooth Low<br />

Energy Technologie:<br />

Fallbeispiele<br />

Um eine bessere Vorstellung<br />

davon zu erhalten, in welchen<br />

Fällen Bluetooth Low Energy<br />

ideal eingesetzt werden kann,<br />

finden Sie hier eine Zusammenstellung<br />

mit theoretischen und<br />

tatsächlichen Fallbeispielen in<br />

medizinischen und industriellen<br />

Anwendungen.<br />

- Tragbare Überwachung<br />

und Steuerung<br />

Ein tragbares HMI-Gerät kann<br />

mit einem iPhone oder Android<br />

Smartphone/Tablet realisiert<br />

werden. Lese-/Schreibvariablen<br />

können mit einem Gerät<br />

wie z.B. einem PLC (Programmable<br />

Logic Controller) und<br />

einem Beleuchtungssystem ausgetauscht<br />

werden. Smartphones<br />

bieten darüber hinaus neue Möglichkeiten<br />

unter Verwendung der<br />

Internetverbindung für Zugriff<br />

auf Ersatzteillisten, zum Abrufen<br />

von Benutzeranweisungen,<br />

zur Darstellung von visuellen<br />

Daten, Alarmlisten und Diagrammen<br />

mit Trends.<br />

- Einfache Fernbedienung<br />

Bei einer einfachen Fernbedienung<br />

kann es sich um eine<br />

E-/A-Einheit handeln mit Tasten<br />

und LEDs. Der Datenaustausch<br />

(d.h. die E-/A-Übertragung) zwischen<br />

zwei Geräten wie einem<br />

PLC und einem E-/A-Gerät oder<br />

einem HMI-Panel findet über<br />

Bluetooth Low Energy statt. Die<br />

digitalen und analogen Signale<br />

werden von einer Seite auf die<br />

andere gespiegelt.<br />

- Datenerfassung<br />

Das Bluetooth Low Energy<br />

Gateway liest nach bestimmten<br />

Zeitspannen die Sensorwerte<br />

oder die Sensorgeräte übertragen<br />

die Sensorwerte bei einer<br />

bestimmten vorgegebenen<br />

Temperaturveränderung. Der<br />

Über connectBlue<br />

- Asset Management<br />

Die Wartung von Geräten und<br />

die Verwendung von Geräteinformationen<br />

weitet sich immer<br />

mehr aus. Es ist möglich, Informationen<br />

zu Gerätetyp, Laufzeitwerten,<br />

letzter Prüfung, Überlastung<br />

usw. im Bluetooth Low<br />

Energy Knoten zu speichern. Auf<br />

die Daten kann zugegriffen werden,<br />

sobald ein Anwender in die<br />

Nähe des Geräts kommt.<br />

■ connectBlue<br />

www.connectblue.com<br />

Rolf Nilsson ist CEO und<br />

Gründer von connectBlue und<br />

verfügt über eine in 30 Jahren<br />

erworbene profunde Fachkenntnis<br />

in den Bereichen<br />

industrielle Automatisierungstechnik<br />

und Kommunikation.<br />

Vor der Gründung von<br />

connectBlue, war Rolf Nilsson<br />

President von Eurotherm<br />

Scandinavia und davor in<br />

Führungspositionen bei Alfa<br />

Laval Automation/ABB Automation<br />

Products beschäftigt.<br />

connectBlue ist ein führender<br />

Anbieter von Wireless-<br />

Lösungen für robuste industrielle<br />

und medizintechnische<br />

Anwendungen, die aufgrund<br />

von Design und Tests für die<br />

anspruchsvollsten Anwendungen<br />

und Umgebungen<br />

perfekt geeignet sind. Basierend<br />

auf den Technologien<br />

Classic Bluetooth, Bluetooth<br />

Low Energy, Wireless LAN<br />

(WLAN) und IEEE 802.15.4/<br />

ZigBee, bietet connectBlue<br />

Ready-to-Use-Produkte und<br />

Module sowie kundenspezifische<br />

Designlösungen an.<br />

connectBlue hat seinen<br />

Hauptsitz in Malmö (Schweden)<br />

und Niederlassungen in<br />

Seattle (USA) sowie Pfaffenhofen/München<br />

(Deutschland).<br />

Weitere Informationen finden<br />

Sie unter www.connectblue.<br />

com. connectBlue(r) ist ein<br />

eingetragenes Warenzeichen<br />

von connectBlue AB.<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 15


Messtechnik<br />

Optical Modulation Analyzer<br />

höchsten Echtzeit-Bandbreite im Markt:<br />

Das System ist in der Lage, optische DP-<br />

QPSK- und DP-16-QAM-Signale mit bis<br />

zu 85 GBaud zu testen. Das neue Produkt<br />

wurde im März <strong>2013</strong> erstmals auf der OFC/<br />

NFOEC in Anaheim, USA, gezeigt.<br />

Der Optical Modulation Analyzer besteht<br />

aus einem IQ-RT45 Coherent Optical Receiver<br />

mit 45 GHz, der von Coherent Solutions<br />

entwickelt wurde, und einem Teledyne<br />

LeCroy LabMaster 10 Zi Oszilloskop mit<br />

Echtzeit-Bandbreiten bis zu 65 GHz sowie<br />

einer firmeneigenen Optical Modulation<br />

Analyse Software.<br />

Teledyne LeCroy kündigte zusammen mit<br />

Coherent Solutions (vormals Southern<br />

Photonics) einen 45-GHz-Optical-Modulationsanalysator<br />

an, und zwar mit der<br />

Dynamische Kalibrierfähigkeit<br />

Neben der marktführenden Systembandbreite<br />

und der höchsten testbaren Baud-<br />

Rate zeichnen sich diese Geräte durch eine<br />

dynamische Kalibrierfähigkeit aus, die es<br />

dem LabMaster-Oszilloskop erlaubt, sich<br />

vom IQ-RT45 Coherent Optical Receiver<br />

abzukoppeln und auch für andere elektrische<br />

Tests eingesetzt zu werden, ohne<br />

eine Neukalibierung beim Hersteller notwendig<br />

zu machen. Dies ermöglicht eine<br />

duale Nutzung des Oszilloskop, z.B für<br />

serielle Augendiagramme, Jitter, Rauschen<br />

und die Analyse des Übersprechverhaltens.<br />

■ Teledyne LeCroy<br />

teledynelecroy.com/europe<br />

Neue 100/10BASE-T-Ethernet-Decodersoftware<br />

Teledyne Le Croy kündigte<br />

eine neue 100/10BASE-T-<br />

Ethernet-Decodersoftware als<br />

Option für Oszilloskope an.<br />

Diese ist mit fast allen Oszilloskopen<br />

des Herstellers mit<br />

Bandbreiten von 200 MHz bis<br />

65 GHz kompatibel. Die neue<br />

Option erlaubt es, 100- und<br />

10BASE-T-Ethernet-Signale<br />

einfach zu decodieren. Man<br />

kann jeden Frame eines Datenpakets<br />

untersuchen, um die<br />

Pre-Compliance nach IEEE<br />

zu gewährleisten.<br />

Diese Decodersoftware hilft<br />

auch bei der Fehlersuche:<br />

Problembereiche, welche mit<br />

einem Protocol Analyzer nicht<br />

einfach zu erkunden sind,<br />

wie Fragen der Interoperabilität<br />

oder Schwächen auf der<br />

physikalischen Ebene, können<br />

gut ausgelotet werden.<br />

Die 100/10BASE-T-Ethernet-Decodersoftware<br />

verarbeitet<br />

schnell die Signale und<br />

erstellt daraus ein farbcodiertes<br />

Overlay mit einfach zu verstehenden<br />

Details. Decodierte<br />

Link-Layer-Information wird<br />

als farbcodierte Ebene dargestellt,<br />

die sich beim Zoomen<br />

oder beim Verändern der Zeitbasis<br />

automatisch dem Signal<br />

anpasst.<br />

Leistungsfähige Sucheigenschaften<br />

erlauben den wasserdichten<br />

Check des Signals. So<br />

kann etwa nach Frame Types,<br />

Source/Destination Addresses<br />

oder Data Strings gesucht werden.<br />

Dabei bleibt die Fehlersuche<br />

immer sehr einfach, denn<br />

es gibt eine Liste der häufigsten<br />

Fehlerbedingungen.<br />

■ Teledyne LeCroy<br />

teledynelecroy.com/europe<br />

16 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Messtechnik<br />

Flexibler Highend-Vektorsignalgenerator<br />

Der neue Highend-Vektorsignalgenerator<br />

R&S SMW200A von<br />

Rohde & Schwarz übertrifft mit<br />

seiner Kombination aus maximaler<br />

Flexibilität, höchster Performance<br />

und intuitiver Bedienung<br />

alle Lösungen am Markt. Er ist<br />

das ideale Werkzeug, um komplexe,<br />

digital modulierte Signale<br />

mit hoher Qualität zu erzeugen.<br />

Vielfältig konfigurierbar, reicht<br />

sein Einsatzgebiet vom einpfadigen<br />

Vektorsignalgenerator bis<br />

zum Mehrkanal-MIMO-Empfängertester.<br />

Der R&S SMW200A vereint<br />

Basisbandgenerator, HF-Generator<br />

und MIMO-Fading-Simulator<br />

in einem Gerät. Er deckt den<br />

Frequenzbereich von 100 kHz<br />

bis 3 oder 6 GHz ab und verfügt<br />

über eine interne Basisbandsektion<br />

mit einer I/Q-Modulationsbandbreite<br />

von 160 MHz. Mit<br />

seinen hervorragenden Modulations-<br />

und HF-Eigenschaften<br />

ist er prädestiniert für die Entwicklung<br />

hochwertiger Komponenten,<br />

Module oder kompletter<br />

Produkte für breitbandige Kommunikationssysteme,<br />

wie LTE-<br />

Advanced oder WLAN IEEE<br />

802.11ac. Insbesondere punktet<br />

er bei der Verifikation von<br />

3G- und 4G-Basisstationen,<br />

aber auch bei Anwendungen im<br />

Aerospace & Defense-Bereich.<br />

Optional lässt sich der R&S<br />

SMW200A mit einem zweiten<br />

HF-Pfad für Frequenzen bis 6<br />

GHz sowie mit Modulen für<br />

bis zu zwei Basisbänder und<br />

vier Fading-Simulatoren ausstatten.<br />

So erhalten Anwender<br />

zwei vollwertige Vektorsignalgeneratoren<br />

in einem Gerät. Es<br />

lassen sich Szenarien mit Fading<br />

wie 2x2 MIMO, 8x2 MIMO für<br />

TD-LTE oder 2x2 MIMO für<br />

LTE-Advanced-Carrier-Aggregation<br />

einfach simulieren. Diese<br />

verlangte bisher komplizierte<br />

Setups mit mehreren Geräten.<br />

Für Anwendungen wie beispielsweise<br />

3x3 MIMO für WLAN<br />

oder 4x4 MIMO für LTE-FDD<br />

werden mehr als zwei HF-Quellen<br />

benötigt. Zusätzlich zu den<br />

zwei vorhandenen internen<br />

HF-Pfaden lassen sich dafür<br />

hochkompakte R&S SGS100A<br />

Signalgeneratoren als weitere<br />

HF-Quelle anschließen, die der<br />

R&S SMW200A fernsteuert. So<br />

steht für 4x4-MIMO-Empfängertests<br />

eine Lösung mit nur fünf<br />

Höheneinheiten zur Verfügung,<br />

die korrekt kodierte Basisbandsignale,<br />

Echtzeit-Kanalsimulation,<br />

AWGN-Generierung und bei<br />

Bedarf phasenstarr gekoppelte<br />

HF-Ausgangsteile bereitstellt.<br />

Von Anfang an sind Optionen für<br />

alle wichtigen digitalen Kommunikationsstandards<br />

verfügbar:<br />

LTE, LTE-Advanced, 3GPP<br />

FDD/HSPA/HSPA+, GSM/<br />

EDGE/EDGE Evolution, TD-<br />

SCDMA, CDMA20000/1xEV-<br />

DO und WLAN IEEE 802.11a/b/<br />

g/n/ac. Die Standards laufen<br />

direkt auf dem R&S SMW200A<br />

ohne externen PC. Signale oder<br />

einzelne Parameter lassen sich<br />

so schnell und unkompliziert<br />

variieren, was die Fehlersuche<br />

im DUT vereinfacht und Zeit<br />

spart. Aufgrund der Mehrpfadigkeit<br />

des R&S SMW200A können<br />

Entwickler selbst Szenarien<br />

mit verschiedenen Signalen mit<br />

minimalem Aufwand erzeugen,<br />

beispielsweise für Tests an Multistandard-Radio-Basisstationen.<br />

Die exzellente Signalqualität des<br />

R&S SMW200A sorgt für eine<br />

hohe Genauigkeit bei spektralen<br />

Messungen und Modulationsmessungen.<br />

Das Phasenrauschen<br />

beträgt -139 dBc (typ.) bei 1 GHz<br />

(20 kHz Offset). Bei der Modulationsqualität<br />

punktet der R&S<br />

SMW200A beispielsweise mit<br />

einer EVM von -49 dB (meas.)<br />

für WLAN 802.11ac sowie<br />

einem I/Q-Modulationsfrequenzgang<br />

von 0,05 dB (meas.) über<br />

160 MHz. Diese Eigenschaften<br />

unterstützen Entwickler dabei,<br />

eine hervorragende Qualität<br />

bei ihren Produkten zu erzielen.<br />

THERM-A-GAP<br />

Zudem bietet der R&S SMW<br />

200A ein ausgeklügeltes Bedienkonzept.<br />

Über den neuen<br />

Touchscreen steuern Anwender<br />

das Gerät noch intuitiver über die<br />

bewährte Blockdiagrammdarstellung<br />

von Rohde & Schwarz.<br />

Einstellhilfen unterstützen dabei,<br />

schnell zum Ziel zu gelangen.<br />

Presets sind für alle wichtigen<br />

digitalen Standards und Fading-<br />

Szenarien verfügbar. Testcase<br />

Wizards für LTE und UMTS<br />

vereinfachen komplexe Conformance<br />

Tests an Basisstationen<br />

nach 3GPP-Spezifikation.<br />

Weitere Informationen im Video<br />

auf www.rohde-schwarz.com/<br />

campaigns/en/smw/video.html.<br />

■ Rohde & Schwarz GmbH &<br />

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www.rohde-schwarz.com<br />

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hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 17<br />

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Messtechnik<br />

18-Slot-PXI-Express-Chassis hoher Kapazität<br />

Adlink Technology hat<br />

ein neues PXI-Express-<br />

Chassis herausgebracht,<br />

das sich speziell für<br />

Applikationen mit<br />

hohen Anforderungen<br />

an Bandbreite,<br />

Kompaktheit und<br />

Kapazität eignet.<br />

Das 18-Slot-PXI-Express-Chassis<br />

mit zehn hybriden Peripherieslots<br />

enthält einen konfigurierbaren<br />

PCIe-Switch, der entweder<br />

zwei Links x8 oder vier Links x4<br />

ermöglicht und damit die volle<br />

Bandbreite der PCIe Gen2 anbietet.<br />

Schneller Datendurchsatz,<br />

flexible Konfiguration, innovative<br />

Struktur und intelligente<br />

Managementfunktionen zählen<br />

zu den wichtigsten Merkmalen<br />

des PXES-2780, das damit die<br />

Anforderungen einer Vielzahl<br />

von Test-und Messapplikationen,<br />

wie Wireless- und Hochfrequenztests,<br />

erfüllt.<br />

Hoher Datendurchsatz,<br />

flexible Konfiguration<br />

Das Chassis PXES-2780 enthält<br />

einen Systemslot, einen System-<br />

Timingslot, zehn hybride Peripherieslots<br />

und sechs PXI-<br />

Express-Slots und bietet 8 GB/s<br />

Systembandbreite sowie 4 GB/s<br />

Slotbandbreite für dedizierte<br />

Peripherieslots. Die Unterstützung<br />

des Einsatzes von zwei<br />

Links x8 über einen konfigurierbaren<br />

PCIe-Switch erleichtert<br />

die Hochrüstung zu höheren<br />

Bandbreiten. Die zehn hybriden<br />

Slots sind rückwärtskompatibel<br />

zu PXIe-/PXI-/cPCle-/<br />

cPCI-Modulen und erzielen<br />

somit maximale Flexibilität für<br />

den Ersatz von PXI- und PXI-<br />

Express-Slots, wodurch die<br />

Kosten einer Systemhochrüstung<br />

niedrig gehalten werden können.<br />

Hochwertiges Design,<br />

viele Stärken<br />

Das innovative Design des<br />

PXES-2780 sorgt für eine<br />

hohe Verfügbarkeit in zuverlässigen<br />

Testsystemen, und<br />

die integrierten Instrumenten-<br />

Referenztakte für die Synchronisation<br />

der Module stellen die<br />

Leistungsfähigkeit von Modulen<br />

von Drittanbietern sicher. Das<br />

innovative Kühlsystem kann<br />

eine Wärmeleistung von 38,2<br />

W je Peripherieslot abführen<br />

und sorgt zusammen mit den<br />

hochwertigen Powermodulen<br />

für alle Schienen für eine optimale<br />

Betriebszuverlässigkeit.<br />

Mit einem Betriebsgeräusch von<br />

nur 46,3 dBA bei Raumtemperatur<br />

eignet sich das PXES-2780<br />

auch für geräuschempfindliche<br />

Einsatzumgebungen.<br />

Chassismanagement<br />

integriert und<br />

intelligent<br />

Das PXES-2780 verfügt über ein<br />

integriertes Chassismanagement,<br />

das eine Kommunikation mit<br />

dem eingebauten Controller über<br />

einen SMBus oder ein Fernmanagement<br />

über einen Standard-<br />

RS-232-Port ermöglicht.<br />

Mittels Adlinks per Software<br />

konfigurierbarem „PXES-2780<br />

Intelligent Management Interface“<br />

kann der Anwender ganz<br />

einfach Testequipment überwachen<br />

und managen, egal, ob es<br />

sich um ein Tischsystem oder<br />

verbundene externe Testinstrumente<br />

handelt. So lassen sich<br />

z. B. der PCIe-Switch konfigurieren<br />

oder die Lüfterdrehzahl<br />

vorgeben, der Status des Chassis<br />

überwachen und protokollieren,<br />

das Chassis aus der Ferne<br />

ein- oder ausschalten und Hinweise<br />

versenden, sobald benutzerdefinierte<br />

Grenzwerte erreicht<br />

wurden. Das PXES-2780 folgt<br />

auf die Markteinführung von<br />

Adlinks PXI/PXIe-Produktfamilie<br />

hoher Bandbreite für Funktionstestsysteme.<br />

Es wurde primär<br />

für Multichannel-Testapplikationen<br />

entwickelt. Weitere Informationen<br />

über Adlinks PXI/<br />

PXIe-Produkte finden Sie unter<br />

www.adlinktech.com/pxi.<br />

■ LIPPERT ADLINK<br />

Technology GmbH<br />

www.adlinktech.com<br />

18 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Messtechnik<br />

Breitbandiges Radiation Meter<br />

Das Broadband Radiation Meter Modell<br />

NBM-580 von Narda bietet eine neue<br />

Möglichkeit, preiswerte Überwachungsund<br />

Alarmsysteme für elektromagnetische<br />

Felder zu installieren. Das Gerät erfasst die<br />

Messwerte von bis zu acht räumlich verteilten<br />

Messstationen, zeichnet sie kontinuierlich<br />

auf und löst bei Grenzwertüberschreitung<br />

einen Alarm aus. Für eine preiswerte<br />

Grenzwertüberwachung lassen sich die<br />

persönlichen Strahlungsmonitore Nardalert<br />

S3 als Messstationen einsetzen. Mit<br />

DC-Spannung versorgt und über optische<br />

Kabel mit dem NBM-580 verbunden, liefern<br />

sie kontinuierlich Messwerte, die auf<br />

einstellbare Schwellwerte bezogen sind,<br />

sodass Überschreitungen sofort erkannt,<br />

gemeldet und dokumentiert werden können.<br />

Für eine genauere Überwachung der Feldstärken<br />

eignet sich das Field Meter NBM-<br />

520 mit seinen Messsonden. Damit ist der<br />

Anwender in der Lage, elektrische und<br />

magnetische Feldstärken mit einer Dynamik<br />

von bis zu 60 dB zu erfassen. Das Modell<br />

NBM-580 arbeitet alle Ergebnisse zentral<br />

auf. Anschließend lassen sie sich direkt auf<br />

dem Display darstellen, über IEEE-488 auslesen<br />

oder per Ethernet aus der Ferne abrufen.<br />

Es können bis zu acht Nardalert S3 oder<br />

NBM-520 (auch gemischt) angeschlossen<br />

werden, die in Entfernungen von einigen<br />

hundert Metern platziert sind. Dafür sind<br />

vier optische und vier USB-Eingänge vorhanden.<br />

Eingebaut sind ebenfalls schwachund<br />

starkstromfähige Alarmrelais.<br />

■ Telemeter Electronic GmbH<br />

www.telemeter.info<br />

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19<br />

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Messtechnik<br />

Universal-Oszilloskope mit Logikanalyse<br />

Rohde & Schwarz hat mit der<br />

neuen R&S RTM-Serie den<br />

Funktionsumfang seiner Universal-Oszilloskope<br />

ausgebaut. Als<br />

wichtigste Erweiterungen stehen<br />

ab sofort ein tiefer Speicher<br />

von 20 MSa sowie eine Logikanalyse-Option<br />

mit 16 digitalen<br />

Kanälen zur Verfügung.<br />

Dabei ist das Bedienkonzept der<br />

neuen R&S RTM-Modelle auf<br />

besonders einfache Handhabung<br />

ausgerichtet. Das R&S RTM bietet<br />

Zeitbereichs-, Logik-, Protokoll-<br />

und Frequenzanalyse in<br />

einem Gerät. Damit ist es optimal<br />

auf die Anforderungen bei<br />

Entwicklung und Test von elektronischen<br />

Schaltungen abgestimmt.<br />

Bei der Nutzerfreundlichkeit<br />

punktet das R&S RTM mit<br />

farbcodierten Bedienelementen,<br />

logisch gruppierten Menüs mit<br />

flachen Strukturen und Tasten<br />

für häufig benötigte Funktionen.<br />

Die Undo-/Redo-Funktion stellt<br />

vorangegangene Einstellungen<br />

problemlos wieder her und<br />

verzeiht so jeden Fehler. Um<br />

mehr Platz für die gleichzeitige<br />

Anzeige von Analog-, Logik-,<br />

Mathe- und Referenzsignalen zu<br />

schaffen, hat Rohde & Schwarz<br />

für den R&S RTM einen VirtualScreen<br />

realisiert: Der Bildschirm<br />

wird für eine übersichtliche<br />

Darstellung aller Signale<br />

auf 20 Divisions erweitert. Einmal<br />

aktiviert, lässt sich der Ausschnitt<br />

des VirtualScreen per<br />

Drehknopf auf die gewünschte<br />

Position verschieben.<br />

Durch die Logikanalyse-Option<br />

R&S RTM-Bl ist das R&S RTM<br />

um 16 Logikkanäle erweiterbar.<br />

Mit 5 GSa/s Abtastrate und einer<br />

Speichertiefe von 20 MSa bietet<br />

das Universal-Oszilloskop bei<br />

digitalen und analogen Kanälen<br />

den besten Leistungsumfang in<br />

seiner Geräteklasse und ermöglicht<br />

so ein genaues Vermessen<br />

von langen Signalsequenzen.<br />

Wie alle Oszilloskope von Rohde<br />

& Schwarz besticht das R&S<br />

RTM durch Präzision. Dank der<br />

hohen Eingangsempfindlichkeit<br />

sind selbst bei 1 mV/Div die<br />

volle Messbandbreite und die<br />

gesamte Auflösung des A/D-<br />

Wandlers nutzbar. Die hohe Trigger-Empfindlichkeit<br />

schafft die<br />

Möglichkeit, Signale zu messen,<br />

die bei anderen Geräten im Rauschen<br />

untergehen. Im Messalltag<br />

ist es zudem wichtig, Ergebnisse<br />

schnell zur Verfügung zu haben.<br />

Hier ist die QuickMeas-Funktion<br />

einzigartig. Auf Knopfdruck<br />

stellt sie die wichtigsten Messwerte<br />

dar und aktualisiert diese<br />

kontinuierlich.<br />

Die neue R&S RTM-Serie inklusive<br />

der Logikanalyse-Option<br />

R&S RTM-Bl steht ab sofort<br />

mit zwei und vier Kanälen und<br />

einer Bandbreite von 350 und<br />

500 MHz zur Verfügung.<br />

■ Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

50-GHz-Signal- und Spektrumanalysator<br />

Rohde & Schwarz hat den Frequenzbereich<br />

seines Highend-Signal- und Spektrumanalysators<br />

R&S FSW bis zur 50 GHz-Marke<br />

erhöht. In Kombination mit Analysebandbreiten<br />

von bis zu 320 MHz bietet das neue<br />

Mikrowellenmodell unschlagbare Voraussetzungen<br />

für anspruchsvolle Messaufgaben<br />

in Forschung und Entwicklung und bei<br />

Radar- oder Satellitenanwendungen. Der<br />

neue R&S FSW50 deckt einen Frequenzbereich<br />

von 2 Hz bis 50 GHz durchgehend<br />

ab. Mit harmonischen Mischern von Rohde<br />

& Schwarz lässt sich der Frequenzbereich<br />

auf 110 GHz erweitern.<br />

Zudem verdoppelt Rohde & Schwarz<br />

die Analysebandbreite des R&S FSW<br />

von 160 MHz auf einzigartige 320 MHz.<br />

Damit ermöglicht der R&S FSW50 die<br />

Demodulation breitbandiger Signale wie<br />

beispielsweise Radar-Chirps bis 50 GHz.<br />

Bisher werden für die Aufzeichnung derart<br />

breitbandiger Signale oft komplizierte<br />

Setups aus einem digitalen Oszilloskop<br />

und einem Downconverter benutzt. Der<br />

R&S FSW50 vereinfacht nicht nur diesen<br />

Testaufbau. Er verfügt auch über einen<br />

weitaus höheren Dynamikbereich und<br />

ist leichter kalibrierbar. Seine hohe HF-<br />

Dynamik, seine Messgeschwindigkeit und<br />

seine zahlreichen Messfunktionen machen<br />

den R&S FSW50 zu einem exzellenten<br />

Mikrowellenanalysator insbesondere für<br />

Forschungslabore in der Industrie oder<br />

für Universitäten. Auch Kalibrierlabore<br />

im A&D-Bereich, die die maximale Eingangsfrequenz<br />

von 50 GHz oder eine hohe<br />

Reproduzierbarkeit der Messergebnisse<br />

benötigen, profitieren von dem Gerät.<br />

Das geringe Eigenrauschen im Mikrowellenbereich<br />

mit eingeschaltetem Vorverstärker<br />

von -164 dBm/Hz ermöglicht<br />

es, auch kleinste Nebenwellen zum Beispiel<br />

an Radarsignalen aufzuspüren. Auch<br />

nahe am Träger ist der Analysator selbst<br />

bei 50 GHz sehr empfindlich mit einem<br />

Phasenrauschen von -114 dBc (1 Hz) in<br />

10 kHz Trägerabstand. Seine integrierte<br />

Multistandard Radio Analyzer-Funktion<br />

ermöglicht es, Spektrum- und Modulationsparameter<br />

von unterschiedlich modulierten<br />

Signalen inklusive deren Zeitbezug<br />

zu messen. Das macht die Analyse der<br />

gegenseitigen Beeinflussung unterschiedlicher<br />

Signale sehr einfach und die Suche<br />

von Ursachen sehr effizient. Die einfache<br />

Touchscreen-Bedienung über den 31-cm-<br />

Bildschirm erleichtert komplexe Messaufgaben<br />

deutlich. Anwender können sich<br />

mehrere Messungen und unterschiedliche<br />

Anwendungen über die MultiView-Funktion<br />

parallel auf dem Bildschirm anzeigen<br />

lassen.<br />

■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

20 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


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Messtechnik/Aktuelles<br />

NI veröffentlicht Technologieausblick <strong>2013</strong> zu<br />

aktuellen Trends im „Automatisierten Testen“<br />

Der „Technologieausblick <strong>2013</strong><br />

- Automatisiertes Testen“ gibt<br />

einen Überblick über aktuelle<br />

Geschäftsstrategien, Systemarchitekturen,<br />

Datenverarbeitung,<br />

Software und I/O, die<br />

sich gegenwärtig und zukünftig<br />

auf die Elektronikindustrie<br />

auswirken.<br />

National Instruments profitiert<br />

von jahrzehntelanger Erfahrung<br />

im Bereich der automatisierten<br />

Testanwendungen bei der Prognostizierung<br />

von Trends, die<br />

sich aus langjährigen Geschäftsbeziehungen<br />

des Unternehmens,<br />

internem Fachwissen und der<br />

Forschungsarbeit von Drittanbietern<br />

ergeben.<br />

Im „Technologieausblick <strong>2013</strong> -<br />

Automatisiertes Testen“ stellt NI<br />

Forschungsergebnisse zu aktuellen<br />

Mess- und Prüftechnologien<br />

sowie -methoden vorstellt.<br />

In diesem Technologieausblick<br />

werden die Trends untersucht,<br />

die sich auf Branchen wie die<br />

Luft- und Raumfahrt, das Verteidigungswesen,<br />

die Automobilindustrie,<br />

die Unterhaltungselektronik,<br />

die Halbleiterindustrie,<br />

die Telekommunikation und<br />

das Transportwesen auswirken.<br />

Ingenieure und Abteilungsleiter<br />

können mit diesem Bericht von<br />

den neuesten Strategien und<br />

besten Vorgehensweisen für die<br />

Optimierung einer Prüfabteilung<br />

profitieren.<br />

Der Technologieausblick <strong>2013</strong><br />

- Automatisiertes Testen deckt<br />

folgende Themen ab:<br />

- Testrentabilität: Aufgrund<br />

neuer lnvestitionsmodelle<br />

müssen Testabteilungen die<br />

Art und Weise überdenken, in<br />

der sie Erfolg messen.<br />

- Big Analog Data: Führende<br />

Unternehmen der Branche<br />

nutzen bestehende IT-Infrastrukturen<br />

und analytische<br />

Werkzeuge, um Testdaten<br />

schneller auszuwerten und<br />

Entscheidungen treffen zu<br />

können.<br />

- Softwarezentrierte Ökosysteme:<br />

Offene, softwarezentrierte<br />

Ökosysteme haben<br />

einen großen Einfluss auf den<br />

Wert, der sich mit automatisierten<br />

Testsystemen erreichen<br />

lässt.<br />

- Aktualität der Testsoftware:<br />

Ingenieure setzen beste Vorgehensweisen<br />

zur Softwareentwicklung<br />

ein, um die Verlässlichkeit<br />

des Testsystems<br />

auch bei komplexen Systemen<br />

sicherzustellen.<br />

- Moore‘sches Gesetz im RF-<br />

Bereich: Neue Technologieund<br />

Messgeräteplattformen<br />

erhöhen die Leistungsfähigkeit<br />

und senken die Kosten<br />

für RF-Testausrüstung.<br />

Der „Technologieausblick —<br />

Automatisiertes Testen“ basiert<br />

zum einen auf Lösungsansätzen<br />

aus den Bereichen Industrie,<br />

Wirtschaft, Forschung und<br />

Lehre, zum anderen auf Angaben<br />

aus Anwenderforen und<br />

Umfragen.<br />

Auf Grundlage dieser Daten<br />

gibt der Technologieausblick<br />

eine umfassende Übersicht über<br />

die neuen Trends, mit denen die<br />

geschäftlichen und technologischen<br />

Herausforderungen im<br />

Mess- und Prüfbereich bewältigt<br />

werden können. Der „Technologieausblick<br />

<strong>2013</strong> — Automatisiertes<br />

Testen“ kann unter<br />

www.ni.com/ato heruntergeladen<br />

werden.<br />

■ National Instruments<br />

www.ni.com<br />

Peregrine stellt STeP8 UItraCMOS-Prozesstechnologie vor<br />

Die neueste Generation der UItraCMOS-<br />

Prozesstechnologie ermöglicht bisher unerreichte<br />

Eigenschaften in HF-Frontend-ICs.<br />

Die Semiconductor Technologie Plattform<br />

8 (STeP8) bringt 36% Verbesserung beim<br />

RonCoff-Verhalten gegenüber der STeP-<br />

5Technologie, die im letzten Jahr vorgestellt<br />

wurde.<br />

Linearität, Einfügedämpfung und Isolation<br />

der HF-ICs konnten grundlegend verbessert<br />

werden. Flaggschiff-Komponenten der<br />

neuesten Generation dieser UItraCMOS-<br />

Technologie sind zum Beispiel der durch<br />

HaRP verbesserte SP16T-HF-Schalter und<br />

ein hochintegrierter, durch DuNE verbesserter,<br />

SP4T-Antennenabstimmschalter -<br />

beide als Muster erhältlich.<br />

Der anfangs auf STeP8 basierende SP16T-<br />

HF-Schalter ist gegenüber den in der<br />

Industrie führenden STeP-5-basierten Entsprechungen<br />

um nahezu 40% geschrumpft.<br />

Der SP4T Antennenabstimmschalter hat<br />

einen Durchlasswiderstand von 1,5 Ohm<br />

und eine Einfügedämpfung von 0,15 dB<br />

bei 900 MHz, eine Verbesserung um 66%<br />

im Vergleich zu den Vorgängern.<br />

Das 4G-LTE-Netz hat außerordentliche<br />

Herausforderungen im Bereich der HF-<br />

Frontends von Smartphones hervorgebracht,<br />

auch in Bezug auf das fragmentierte<br />

HF-Spektrum, was die Koexistenz<br />

zwischen den Bändern und weiteren Konnektivitätsstandards<br />

wie GPS, WiFi und<br />

Bluetooth bedingt. Der Mangel einer globalen<br />

Frequenzangleichung hat daher zu<br />

mehr als 40 LTE-Bändern geführt.<br />

Um eine beständige und zuverlässige<br />

Funktion innerhalb der LTE-Umgebung zu<br />

gewährleisten, sind in den HF-Frontends<br />

qualitativ hochwertige Komponenten mit<br />

kleinem Formfaktor gefragt.<br />

Hochintegrierte HF-Frontendmodule, wie<br />

UItraCMOS-STeP8, entsprechen diesen<br />

Anforderungen, indem sie eine ideale<br />

Kombination von hoher Linearität und<br />

geringer Einfügedämpfung in einer einzigen,<br />

monolithisch-integrierten Komponente<br />

darstellen.<br />

Ausgewählte Kunden können Muster des<br />

STeP8-basierten Schalters SP16T RF und<br />

des Antennenabstimmschalters SP4T ab<br />

sofort anfordern.<br />

■ Peregrine<br />

www.psemi.com<br />

22 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Elektromechanik<br />

Synchroner Schaltregler<br />

für 36 V/5 A<br />

Mit dem MPQ4470 vertreibt Endrich einen<br />

vollintegrierten synchronen Schaltregler<br />

von MPS für das 24-V-Versorgungsnetz.<br />

Der Baustein ist, angesichts der gebotenen<br />

Eigenschaften, sehr kompakt. Er eignet sich<br />

für Anwendungen mit einem Eingangsspannungsbereich<br />

von 4,5 bis 36 V und einem<br />

Dauerlaststrom bis zu 5 A. Mit seinen guten<br />

Lastsprungeigenschaften, seiner hohen Stabilität<br />

und seinem ausgezeichneten Wirkungsgrad<br />

über einen großen Lastbereich<br />

hinweg bietet sich der MPQ4470 auch für<br />

Anwendungen mit schnellen und großen<br />

Lastsprüngen an.<br />

Kurzschluss-, Überlast-, Überspannungsund<br />

Unterspannungsschutz sowie thermisches<br />

Abschalten vervollständigen die<br />

positiven Eigenschaften des Produkts. Der<br />

MPQ4470 kommt mit wenigen externen<br />

Bauteilen aus, was zusammen mit dem nur<br />

3x4 mm großen QFN-20-Gehäuse die Realisierung<br />

besonders kompakter Stromversorgungslösungen<br />

ermöglicht. Die Schaltungsentwicklung<br />

mit diesem Schaltregler<br />

gestaltet sich unkompliziert und kann bei<br />

Bedarf vor Ort unterstützt werden.<br />

Zu den Anwendungsgebieten des MPQ4470<br />

gehören Kfz-Elektronik, industrielle Applikationen<br />

und optische Kommunikationssysteme.<br />

Die AEC-Q100-Zertifizierung des<br />

Bausteins verbessert die Voraussetzungen<br />

für den Einsatz im Automotive-Bereich.<br />

■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />

www.endrich.com<br />

Kundenspezifische<br />

Temperierungsbaugruppen<br />

auf Peltierbasis<br />

Basierend auf herkömmlichen thermoelektrischen<br />

Kühlmodulen, entwickelt<br />

und fertigt Telemeter Electronic maßgeschneiderte<br />

Kühl- und Temperierungseinheiten<br />

gemäß den Kundenvorgaben. Diese<br />

Einheiten werden in medizintechnischen<br />

Geräten u.a. zur Anregung und Steuerung<br />

analytischer Prozesse oder chemischer<br />

Reaktionen verwendet. Hierzu zählen<br />

u.a. Autosampler, DNA-Analysesysteme,<br />

Chromatographen sowie Detektoren und<br />

medizinische Lasersysteme. Die Möglichkeiten<br />

umfassen die Fertigung oder<br />

Bearbeitung der Probenträger und Kühlkörper,<br />

den Eloxierprozess und die Endmontage<br />

der Baugruppen inkl. Montage<br />

der Peltierelemente, Lüfter und Temperatursensorik.<br />

■ Telemeter Electronic<br />

www.telemeter.info<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 23


EMV<br />

Miniaturisierte Vielschicht-Ferrit-Chip-Beads<br />

mit hervorragender Rauschunterdrückung<br />

TDK hat eine miniaturisierte Vielschicht-<br />

Ferrit-Chip-Bead-Serie in der Baugröße<br />

0603 (EIA 0201) entwickelt. Die Bauelemente<br />

haben ein fast 80% geringeres Volumen<br />

und eine 65% kleinere Grundfläche als<br />

bisherige Typen der Serie MMZ1005-E mit<br />

vergleichbarer Leistung.<br />

Diese neue MMZ0603-E-Serie vereint<br />

kompakte Abmessungen von nur 0,6 x<br />

0,3 x 0,3 mm mit hervorragenden elektrischen<br />

Eigenschaften. MMZ0603S601E<br />

und MMZ0603S102E sind derzeit mit<br />

Impedanzen von 600 oder 1.000 Ohm bei<br />

100 MHz lieferbar. Bei 1 GHz liegen die<br />

Impedanzen bei 1.000 bzw. 1.800 Ohm.<br />

Der Gleichstromwiderstand liegt bei 1,6<br />

oder 2,6 Ω max., der Nennstrom bei 150<br />

bzw. 125 mA max.<br />

Seit über 20 Jahren vertreiben wir erfolgreich elektromechanische Komponenten<br />

und Systeme.<br />

Unsere Kunden sind beste Adressen der Luftfahrt, Telekommunikation, Industrieelektronik<br />

und Medizintechnik.<br />

Unsere Lieferanten sind Unternehmen aus den USA und Europa.<br />

Eine attraktive Palette erklärungsbedürftiger Produkte in den Bereichen EMV,<br />

Schnittstellen und Sensorik festigt unsere Position im Markt.<br />

Wir möchten unser Team verstärken.<br />

Deshalb suchen wir zum baldigen Eintritt einen<br />

Vertriebsingenieur (m/w) Raum Hannover<br />

überwiegend für die Postleitzahlengebiete 2, 3 und 4.<br />

Ihre Aufgaben werden sein:<br />

Technische und kaufmännische Betreuung des existierenden<br />

Kundenstammes<br />

Erschließung neuer Märkte, Aufbau neuer Kunden<br />

Durchführung von Verkaufsaktionen, Messeauftritten<br />

Dazu sollten Sie folgende Voraussetzungen erfüllen:<br />

Ingenieur, Techniker der Elektrotechnik - oder vergleichbar qualifiziert<br />

Einige Jahre Erfahrung im Vertrieb erklärungsbedürftiger Produkte - aber<br />

auch Neueinsteiger in den Vertrieb haben eine Chance. Trauen Sie sich!<br />

Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift<br />

Kreativität, Durchsetzungsvermögen, Belastbarkeit<br />

Sie sollten Ihre Tätigkeit vom Home-Office aus, am besten im Raum<br />

Hannover, durchführen.<br />

Interessiert?<br />

Dann schicken Sie uns doch bitte Ihre Bewerbung:<br />

ELECTRADE GmbH<br />

Personalstelle<br />

Lochhamer Schlag 10 b<br />

82166 Gräfelfing<br />

www.electrade.com<br />

personal@electrade.com<br />

Effiziente<br />

Rauschunterdrückung<br />

Dank dieser sehr guten Werte kann mit<br />

einem einzigen Bauelement eine höchst<br />

effiziente Rauschunterdrückung in einem<br />

sehr weiten Frequenzbereich realisiert werden.<br />

Die Vielschicht-Ferrit-Chip-Beads der<br />

Serie MMZ0603-E eignen sich daher sehr<br />

gut für die Rauschunterdrückung in kleinen<br />

mobilen Geräten, wie Smartphones,<br />

die gleichzeitig auf mehreren Frequenzbändern<br />

arbeiten.<br />

Der wichtigste Fortschritt für die Miniaturisierung<br />

von Ferrit-Chip-Beads gelang<br />

TDK mit seiner Fertigungstechnologie<br />

Gigaspira, bei der durch eine rechtwinklig<br />

zu den Anschlusselektroden positionierte<br />

Mikro-Spulenwicklung die Streukapazitäten<br />

effizient unterdrückt werden.<br />

TDK erfüllt mit der hochleistungsfähigen<br />

Serie MMZ0603-E in Baugröße 0603, die<br />

rasant zur vorherrschenden Bauform für<br />

passive Bauelemente in Smartphones wird,<br />

bestens die Anforderungen des Marktes.<br />

Hauptanwendungsgebiete:<br />

- mobile Geräte, wie Smartphones, Tablet-<br />

PCs, Audio-Player und Digitalkameras<br />

- kompakte Geräte mit drahtloser Datenübertragung,<br />

wie Bluetooth, WLAN,<br />

GPS usw.<br />

- Geräte zur Datenspeicherung, wie HDDs<br />

■ TDK Electronics Europe GmbH<br />

www.tdk.co.jp<br />

24 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Applikationen<br />

Digital einstellbare Dämpfungsglieder<br />

Dämpfungsglieder<br />

(Attenuators) haben<br />

in der HF-Technik die<br />

wichtige Funktion,<br />

Pegel zu steuern. Sie<br />

werden in diversen<br />

Gehäusevarianten und<br />

Größen angeboten.<br />

Man unterscheidet<br />

weiter zwischen festen,<br />

kontinuierlich und<br />

digital einstellbaren<br />

Typen.<br />

Mit digital einstellbaren Dämpfungsgliedern<br />

erhält man eine<br />

höhere Genauigkeit und Linearität<br />

als mit den bekannten einfachen<br />

Lösungen. Diese Attenuator<br />

lassen sich vielseitig<br />

einsetzen. Ihr großer Vorteil ist<br />

die schnelle, weil elektronische<br />

Umschaltmöglichkeit.<br />

In vielen Varianten<br />

Es gibt verschiedene Möglichkeiten,<br />

ein digitales Dämpfungsglied<br />

zu realisieren. So kann man<br />

Schalter mit GaAs-MESFETs,<br />

PIN-Dioden oder MOSFETs<br />

einsetzen. Diverse Technologien,<br />

wie monolithische Chips, Anordnungen<br />

mit LTCC-Substraten<br />

(Low-Temperature Cofired<br />

Ceramic) oder Hybridlösungen<br />

sind anzutreffen. Die Ansteuerlogik<br />

kann auf CMOS oder<br />

TTL basieren. Und der Treiber<br />

für die internen Schalter kann<br />

intern vorhanden oder extern<br />

erforderlich sein.<br />

Die Bitbreite entscheidet über<br />

die Anzahl der erzielbaren<br />

Dämpfungswerte. Populär sind<br />

5- und 6-Bit-Typen. Das Least-<br />

Sigificant Bit (LSB) steuert den<br />

kleinsten Schritt von z.B. 0,5<br />

dB, das Most-Significant Bit<br />

den größten von z.B. 8 Bit bei<br />

einem 5-Bit-Dämpfungsglied<br />

mit 0,5 dB Schrittweite. Im Falle<br />

00001 wäre die Dämpfung also<br />

0,5 dB, im Falle 11111 wäre sie<br />

8 dB + 4 dB + 2 dB + 1 dB +0,5<br />

dB = 15,5 dB.<br />

Je größer die mögliche Dämpfung,<br />

umso stärker wird diese<br />

von Temperatur und Frequenz<br />

beeinflusst sowie von der Isolation<br />

der internen Schalter. Hohe<br />

Dämpfungswerte erfordern also<br />

einen hohen technologischen<br />

Aufwand, was sich im Preis niederschlägt.<br />

Ein weiteres Kriterium<br />

ist die Impedanz. Üblich<br />

sind 50 oder 75 Ohm. Auch<br />

digital steuerbare Dämpfungsglieder<br />

gibt es in verschiedensten<br />

Gehäusevarianten.<br />

Für SMT oder Labor<br />

Die digitalen Stufen-Dämpfungsglieder<br />

der DAT-Familie<br />

von Mini-Circuits nutzen eine<br />

Super-RF-CMOS-Technologie,<br />

um die Faktoren Genauigkeit,<br />

Linearität, Programmierbarkeit,<br />

ESD-Toleranz und Bandbreite zu<br />

optimieren. Dies gelang sogar<br />

mit einem nur 4x4x0,9 mm messenden<br />

SMT-Gehäuse (Bild 1).<br />

Zu dieser Serie gehören Modelle,<br />

die nur eine positive oder nur<br />

eine duale Betriebsspannung<br />

benötigen. Die Betriebsspannung<br />

bestimmt Schaltgeschwindigkeit<br />

und Rauschverhalten.<br />

Für alle Dämpfungsglieder mit<br />

Super-RF-CMOS-Technologie<br />

gilt der in Bild 2 gezeigte<br />

Grundaufbau. Konkret wird dort<br />

ein 6-Bit-Attenuator gezeigt.<br />

Einzelne Dämpfungsstufen<br />

werden mit Bypass-Schaltern<br />

überbrückt. Der Treiber ist für<br />

geringen Platzbedarf, geringe<br />

Kosten und beste Überschaubarkeit<br />

integriert.<br />

Mit der Super RF CMOS Technology<br />

sind MSB-Werte von 16<br />

Bit möglich. Das gilt für Industrieanforderungen<br />

als hoher<br />

Wert.<br />

Das ursprünglich für SMT entwickelte<br />

Konzept wird auch in<br />

größeren Gehäusen (ZX-Typ)<br />

mit koaxialen Anschlüssen geliefert,<br />

siehe Bild 3. Diese Ausführungen<br />

sind z.B. für Messtechnik,<br />

Labor und Prototypen-Entwicklung<br />

geeignet. Das obige<br />

Bild zeigt zwei Ausführungen<br />

mit Steuerkabeln.<br />

Kennwerte und<br />

Auswahl<br />

Folgende Parameter sind wichtig<br />

für die Auswahl eines digitalen<br />

Dämpfungsgliedes:<br />

- kleinster Schritt<br />

- maximale Dämpfung<br />

- Toleranz<br />

- Frequenzbereich<br />

- Impedanz<br />

- SWR (oft als Return Loss ausgedrückt)<br />

- Belastbarkeit<br />

- Durchgangsdämpfung in Stellung<br />

0 dB<br />

- Ansteuerung<br />

- Versorgung<br />

Für moderne CDMA-Basisstationen<br />

benötigt man z.B. 0,5 dB<br />

Schrittweite und mindestens 20<br />

dB maximale Dämpfung. Das<br />

erfordert eine 6-Bit-Ausfüh-<br />

Bild 1: DSA im SMT-Gehäuse<br />

Bild 2: Grundaufbau der DAT-Serie<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 25


Applikationen<br />

Typ Impedanz obere Einsatzfrequenz 0,5 dB 1 dB 2 dB 4 dB 8 dB 16 dB<br />

DAT-15R5-XY 50 Ohm 4 GHz x x x x x -<br />

DAT-31-XY 50 Ohm 2,4 GHz - x x x x x<br />

DAT-31R5-XY 50 Ohm 2,4 GHz x x x x x<br />

DAT-15575-XY 75 Ohm 2 GHz x x x x x -<br />

DAT-3175-XY 75 Ohm 2 GHz - x x x x x<br />

DAT-31575-XY 75 Ohm 2 GHz x x x x x x<br />

Bild 3: DAT-Dämpfungsglied mit<br />

Steckverbindern<br />

Eckdaten der DAT-Serie. Mit X = S für serielle und X = P für parallele Steuerung und Y = P für 3 V und<br />

Y = N für ±3 V ergeben sich insgesamt 24 Varianten<br />

rung. Für Laboranwendungen<br />

wird man eine besonders enge<br />

Toleranz wünschen. Der Frequenzbereich<br />

beginnt bei DC.<br />

WLAN-Lösungen gemäß IEEE<br />

802.11b/g erfordern z.B. besonders<br />

gute Funktion im Bereich<br />

2,4...2,5 GHz, während für zellulare<br />

Basisstationen der Bereich<br />

800...1.000 MHz wichtig ist.<br />

Super RF CMOS Dämpfungsgliedes<br />

gibt es für 50 und 75<br />

Ohm. Mit diesem Prozess wird<br />

ein relativ geringer Return Loss<br />

Bild 4: Typischer Dämpfungsverlauf in 16-dB-Stellung<br />

von 20 dB ermöglicht. Die<br />

50-Ohm-Typen sind bis 2,4/4<br />

GHz, die 75-Ohm-Typen bis 2<br />

GHz spezifiziert.<br />

Die Belastbarkeit gilt bei höchster<br />

Dämpfung. Hier kommt der<br />

Attenuator einer Dummy Load<br />

mehr oder weniger nahe. Man<br />

kennzeichnet die Belastbarkeit<br />

oft über den 1-dB-Kompressionspunkt.<br />

Sehr lineare Ausführungen<br />

beschränken sich auf 0,2<br />

dB Kompression.<br />

In Stellung 0 dB verursachen<br />

die Schalter leider eine gewisse<br />

Einfügedämpfung. Sie hängt von<br />

Technologie und Bit-Breite ab.<br />

In einem 5-Bit-Typ muss das<br />

Signal über zehn Schalter laufen.<br />

Die Steuerung kann parallel oder<br />

seriell erfolgen, je nach Treiber.<br />

Verschiedene physikalische<br />

Logikpegel sind möglich. Die<br />

Reaktionszeit kann eine Rolle<br />

spielen. Sie wird von der Halbleiter-Technologie<br />

bestimmt.<br />

Datenblätter geben hier eventuell<br />

keine Auskunft. Wenn<br />

man misst, sollte man wie bei<br />

HF-Schaltern üblich die Kriterien<br />

50% Steuersignal und 90%<br />

Nutzsignal verwenden. Digitale<br />

Dämpfungsglieder können ganz<br />

verschiedene Ansprüche an die<br />

Versorgung stellen. Üblich ist<br />

eine niedrige Spannung von 3,3<br />

oder 5 V bei etwa 20 mA Stromaufnahme.<br />

Die CMOS-Technologie<br />

von Mini-Circuits benötigt<br />

jedoch nur 100 µA. Bei vielen<br />

dieser Parameter muss natürlich<br />

die Temperaturabhängigkeit<br />

beachtet werden, wie auch der<br />

Einsatztemperaturbereich eine<br />

Rolle spielen wird.<br />

Eigenschaften der<br />

DAT-Familie<br />

Die DAT-Serie umfasst sechs<br />

Typen lt. Tabelle. Die Toleranz<br />

beträgt typisch 0,05 dB für den<br />

0,5-dB-Schritt. Die Abweichung<br />

ist von Temperatur (±0,02 dB)<br />

und Frequenz abhängig. In der<br />

16-dB-Stellung sieht die Sache<br />

erwartungsgemäß krasser aus –<br />

siehe Bild 4.<br />

Der Return Loss beträgt typisch<br />

18 dB bis 2,4 GHz für alle Typen.<br />

Auch beim Dynamikbereich/<br />

Kompressionsverhalten zeigen<br />

alle Typen ähnliches Verhalten.<br />

Die Kompression setzt bei etwa<br />

24 dBm ein. Über den Interceptpunkt<br />

dritter Ordnung informiert<br />

Bild 5. Mit beeindruckenden 40<br />

dBm als Mindestwert sollte es<br />

keinerlei Probleme geben. Die<br />

Versorgungsspannung von 3,3 V<br />

kann man gemäß Bild 6 auch mit<br />

Bild 5: IP3 über der Frequenz<br />

Bild 6: Versorgung aus 5 V über Spannungsteile<br />

26 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Applikationen<br />

möglich. Direkt programmiert<br />

man mit Schaltern oder Jumpern<br />

per Hand. Im zweiten Fall nutzt<br />

man die Latch-Enable-Funktion,<br />

um ein „sauberes“ Umschalten<br />

zu vollziehen. Zur Definition<br />

dienen die beiden Power-Up-<br />

Anschlüsse PUP1 und PUP2.<br />

Bild 7: Funktionsschema für parallele Steuerung<br />

Bild 8: Funktionsschema für serielle Steuerung<br />

einem Spannungsteiler aus z.B.<br />

5 V generieren. Das ist aufgrund<br />

des geringen Stroms praktisch<br />

gut möglich. Natürlich lassen<br />

hf-praxis-de_Layout 1 26/04/<strong>2013</strong> 11:49 Page 1<br />

sich auch alle Arten von (Low-<br />

Drop-)Spannungsreglern benutzen.<br />

In der DAT-Serie sind Typen<br />

für parallele und serielle Ansteu-<br />

erung. Im ersten Fall (Bild 7)<br />

sind die Varianten „direkte parallele<br />

Programmierung“ und<br />

„Latches Parallel Programming“<br />

Bild 8 zeigt das Prinzip der seriellen<br />

Ansteuerung. Hier werden<br />

drei CMOS-Signale benötigt:<br />

Data, Clock und Latch Enable<br />

(LE). Wieder kann das Power-<br />

Up-Feature genutzt werden,<br />

worüber die Start-Up-Dämpfung<br />

definiert wird.<br />

Koppelkondensatoren sind<br />

grundsätzlich nicht erforderlich.<br />

Der ESD-Schutz ist mit 500/100<br />

V (Human/Machine) gut. Die<br />

Schaltgeschwindigkeit beträgt<br />

etwa 1 µs. Bis zu 1 MHz Schaltfrequenz<br />

sind möglich.<br />

Quelle: Digital Step<br />

Attenuators offer Precision<br />

and Linearity, Mini-Circuits<br />

Application Note<br />

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Was immer auch Ihre Anforderung ist, jetzt oder in der Zukunft,<br />

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zukünftige Anpassungen und Erweiterungen. In dem gleichen Maß<br />

wie Ihre Anforderungen wachsen, wird der VectorStar ein<br />

verlässlicher Partner an Ihrer Seite sein.<br />

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©<strong>2013</strong> Anritsu Company


Quarze<br />

So funktionieren Schwingquarze, Teil 2<br />

Dieser zweite Teil<br />

rückt die elektrischen<br />

Eigenschaften eines<br />

Quarzes in den<br />

Mittelpunkt.<br />

Bild 5: Ersatzschaltbild<br />

Sollen die Möglichkeiten eines<br />

Schwingquarzes optimal ausgeschöpft<br />

werden, muss der<br />

Anwender eine Reihe von Parametern<br />

beachten. Diese werden<br />

im Folgenden kurz vorgestellt.<br />

Das Ersatzschaltbild<br />

Auch für ein mechanisch funktionierendes<br />

Bauteil wie einen<br />

Quarz kann man ein Ersatzschaltbild<br />

entwickeln. Bild 5<br />

zeigt die in der Literatur meist<br />

bemühte, für Grundlagenbetrachtungen<br />

gut geeignete, Vereinfachung.<br />

Die statische Kapazität C 0 ergibt<br />

sich aus Summe von Elektroden-,<br />

Halter- und Streukapazität.<br />

Die dynamische Kapazität<br />

C1 wird durch die elastische und<br />

die piezoelektrische Konstante<br />

bestimmt. R1 ist der die Verluste<br />

kennzeichnende Ersatz-Serienwiderstand.<br />

L1 steht in erster<br />

Linie für die Vibrationseigenschaften.<br />

Die Shunt-Kapazität C 0 weist<br />

maximal 10 pF auf. C1 ist<br />

extrem klein, liegt im Femtofarad-Bereich.<br />

R1 hat ungefähr<br />

100 Ohm. L1 muss sehr groß<br />

sein und kann im Henry-Bereich<br />

liegen.<br />

Mit den beispielhaften Werten<br />

C 0 = 4,7 pF, C1 = 0,018 pF und<br />

L1 = 22 mH ergeben sich fs =<br />

7,99779 MHz und fa = 8,01377<br />

MHz. In der Praxis wäre hier<br />

die Lastkapazität mit zu berücksichtigen,<br />

sodass sich ein etwas<br />

kleinerer Wert ergäbe.<br />

Bei Serienresonanz wird der<br />

Nullwert nur bei R1 = 0 Ohm<br />

erreicht; bei Parallelresonanz<br />

wäre die Impedanz dann unendlich.<br />

Frequenztoleranz und<br />

-stabilität<br />

Die Frequenztoleranz wird in<br />

ppm (parts per million) vom<br />

Nennwert angegeben. Dabei<br />

ist natürlich die Temperatur zu<br />

beachten: 25 °C oder ein Temperaturbereich.<br />

Daneben wird die Alterung<br />

(Aging) angegeben. Sie hängt<br />

stark von der thermischen Belastung<br />

des Quarzes ab. Etwa bei<br />

hoher Umgebungstemperatur/Belastung<br />

wird der Quarz<br />

schneller altern (schleichende<br />

Frequenzverwerfung) als bei<br />

energiearmem Betrieb bei Zimmertemperatur.<br />

Die Hersteller geben die Alterung<br />

in ppm für entsprechende<br />

Eckdaten an.<br />

Die Stabilität der Frequenz ist<br />

durch ihre Abhängigkeit von<br />

der Temperatur des Kristalls<br />

bestimmt. Der Hersteller liefert<br />

entsprechende Diagramme.<br />

Verluste und Güte<br />

Diese Größen hängen direkt<br />

z u s a m m e n . D i e G ü t e Q<br />

(„Schärfe“ der Resonanz) lässt<br />

sich über R1 ermitteln, der auch<br />

die Höhe der Verluste bestimmt.<br />

Es gilt praktisch für beide Resonanzfrequenzen:<br />

Q = X L1 /R 1 = 1/(X C1 x R 1 ).<br />

Quelle: Fox Electronics,<br />

Quarz Crystal, Design Notes,<br />

2004, www.foxonline.com,<br />

redaktionell ergänzt<br />

Serien- und<br />

Parallelresonanz<br />

Das Vorhandensein von zwei<br />

Kapazitäten ist die Ursache<br />

dafür, dass es eine Serien- und<br />

(knapp darüber) eine Parallelresonanz<br />

gibt, auch Antiresonanz<br />

genannt. Den entsprechenden<br />

Impedanzverlauf bringt Bild 6.<br />

Hat man die Werte des Ersatzschaltbildes,<br />

gelingt damit die<br />

Berechnung der Resonanzen.<br />

Bild 6: Impedanzverlauf eines Quarzes. Die Impedanz unten links<br />

wird durch C0 bestimmt.<br />

28 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Quarze<br />

HF- und<br />

Mikrowellen Filter<br />

Made in Germany<br />

Ausführliche Informationen und<br />

Preise zu ausgewählten<br />

Beispielen finden Sie auf unserer<br />

Webseite: wainwright-filters.com<br />

Für ein individuelles Angebot<br />

kontaktieren Sie uns bitte.<br />

Bild 7: Qualitativer Zusammenhang zwischen dem kapazitiven Blindwiderstand von CL und der<br />

Frequenzänderung bei Ausnutzung der Parallelresonanz<br />

Standardquarze haben Werte<br />

von 20.000 bis 200.000. Das<br />

ist ungefähr das Tausendfache<br />

eines LC-Kreises. Daher rührt<br />

auch die hohe Frequenzstabilität<br />

von Quarzoszillatoren.<br />

Drive Level<br />

Darunter versteht man die bei<br />

Serien- oder Parallelresonanz<br />

aufgenommene Leistung des<br />

Quarzes. Sie wird in Wärme<br />

umgewandelt.<br />

Für diese Verlustleistung gilt<br />

bei Serienresonanz P = U 2 /R 1 =<br />

I 2 x R 1 . Hat die am Quarz messbare<br />

Serienresonanzspannung<br />

beispielsweise den Wert 0,12<br />

V (effektiv) und beträgt R1 65<br />

Ohm, so ergibt sich eine Verlustleistung<br />

von 0,22 mW. Die damit<br />

einhergehende Erwärmung des<br />

Quarzes beeinflusst natürlich<br />

dessen Resonanzfrequenz.<br />

Bei Parallelresonanz wäre mit<br />

dem hierfür umgerechneten Verlustwiderstand<br />

zu rechnen. Er ist<br />

um Q höher als der Blindwiderstand<br />

von L1. Entsprechend hoch<br />

ist auch die Resonanzspannung!<br />

Standardquarze vertragen meist<br />

100 mW. Man sollte bei miniaturisierten<br />

Quarzen aber besonders<br />

auf geringe Belastung achten<br />

(kleine Spannung am Quarz).<br />

Eine Überschreitung des Grenzwerts<br />

führt nicht unbedingt zur<br />

Zerstörung, aber zu einem nicht<br />

mehr garantierten Betriebsverhalten.<br />

Bürdekapazität<br />

Der Hersteller gibt eine Lastkapazität<br />

(Bürde) an. Unter dieser<br />

Bedingung wurden die Daten<br />

ermittelt.<br />

Die Bürde wird darum angegeben,<br />

weil der Quarz praktisch<br />

nicht ohne eine äußere Kapazität<br />

betrieben werden kann.<br />

Ein üblicher Wert ist 15 pF.<br />

Theoretisch spielt die Bürdekapazität<br />

nur bei Parallelresonanz<br />

eine Rolle. In der Praxis sieht das<br />

etwas anders aus, da das übliche<br />

Ersatzschaltbild vereinfacht.<br />

Trim Sensivity<br />

(Ziehbarkeit)<br />

Man spricht davon, einen Quarz<br />

zu ziehen. Damit meinst man die<br />

Justage der Oszillatorfrequenz in<br />

engen Grenzen durch Hinzufügen<br />

einer Kapazität oder Induktivität<br />

zum Quarz. Der Ausdruck<br />

ist irreführend, denn der Quarz<br />

bleibt dabei wie er ist. „Gezogen“<br />

wird die Oszillatorfrequenz<br />

und nicht etwa eine Resonanzfrequenz<br />

des Quarzes allein.<br />

Bild 7 bringt den qualitativen<br />

Zusammenhang zwischen Frequenz-<br />

und Bürdekapazitätsänderung<br />

bei Betrieb in Parallelresonanz:<br />

Eine höhere Kapazität<br />

bzw. ein betragsmäßig größerer<br />

kapazitiver Blindwiderstand C L<br />

führen zu einer Absenkung der<br />

Resonanzfrequenz. Über deren<br />

Größe entscheidet auch C1.<br />

Wird die Last von den unvermeidbaren<br />

10 pF beispielsweise<br />

auf 30 pF erhöht, kommt es zu<br />

einer Frequenzverwerfung von<br />

400ppm. Bei einem 11-MHz-<br />

Oszillator wären das 4,4 kHz.<br />

Man kann das durch die Trim<br />

Sensivity ausdrücken in ppm/<br />

pF. Im vorliegenden Fall wäre<br />

diese 400ppm/(30 pF - 10 pF)<br />

= 400ppm/20 pF = 20 ppm/pF.<br />

Oberwellenbetrieb<br />

Aktive Bauelemente erschließen<br />

sich immer höhere Frequenzen.<br />

Ein Quarz muss für Frequenzen<br />

über 30 MHz auf einer Oberwelle<br />

schwingen. Quarze sind<br />

insofern nicht mit Schwingkreisen<br />

vergleichbar da sie auch<br />

auf der dritte, fünften, siebten...<br />

Grundfrequenz Resonanz zeigen.<br />

Im „Grundton“ lassen sich<br />

Quarze nur bis etwa 25 MHz<br />

erregen! Es gibt daher zwei<br />

Grundtypen von Quarzen:<br />

Grundwellen- und Oberwellenquarze.<br />

Oberwellenquarze sind<br />

Dickenscherungsschwinger, aber<br />

eben für den Oberwellenbetrieb<br />

optimiert (und dann meist als<br />

Gabelschwinger ausgeführt). Sie<br />

arbeiten dabei besser als ein reiner<br />

Grundwellenquarz, mit dem<br />

dies grundsätzlich auch möglich<br />

wäre. ◄<br />

ISO 9001<br />

ISO 14001<br />

OHSAS 18001<br />

Tiefpass<br />

Chebyshev<br />

Tiefpass<br />

Cauer (elliptisch)<br />

Mikrowellen-<br />

Tiefpass<br />

Stoppband ≤ 26.5 GHz<br />

Fco zwischen 1 GHz<br />

und 16 GHz<br />

Hochpass<br />

Chebyshev<br />

Hochpass<br />

Cauer (elliptisch)<br />

Mikrowellen-<br />

Hochpass<br />

Passband ≤ 26.5 GHz<br />

Fco zwischen 500 MHz<br />

und 11.5 GHz<br />

Bandsperrfilter<br />

L/C Design<br />

Cavity Design<br />

zwischen<br />

100 MHz und 8 GHz<br />

Festfrequenz oder<br />

einstellbar<br />

Notch Filter<br />

Cavity Design<br />

Festfrequenz oder<br />

einstellbar<br />

Notchbreiten:<br />

bis 50 kHz schmal<br />

Bandpassfilter<br />

Cavity Design<br />

Helical Design<br />

L/C Design<br />

Hoch/Tief Kombination<br />

auch im<br />

Mikrowellenbereich<br />

Weitband<br />

Schmalband<br />

Festfrequenz oder<br />

einstellbar<br />

auch mit hoher<br />

HF-Belastbarkeit<br />

Diplexer und<br />

Triplexer<br />

Cavity Design<br />

L/C Design<br />

PIM-Testing available<br />

Wainwright Instruments GmbH<br />

82346 Andechs<br />

Tel.: 08152-918230<br />

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hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 29


Produkt-Portrait<br />

Digitaler I/Q-Sampling-Predistortion-<br />

Empfänger<br />

Der LTM9013 von<br />

Linear Technology<br />

ist ein breitbandiger<br />

HF-zu-digital-µModul-<br />

Empfänger.<br />

Er enthält u.a. einen Dual-14-<br />

Bit-Hochleistunges 310 Msps<br />

A/D-Wandler, einen I/Q-Demodulator<br />

mit hohem IIP3, zwei<br />

Verstärkerstufen mit variabler<br />

Verstärkung und 300-MHz-<br />

Tiefpassfilter.<br />

Quadratur-Sampling-<br />

Architektur<br />

Die Quadratur-Sampling-Architektur<br />

des LTM9013 ermöglicht<br />

Datenerfassung von bis zu 300<br />

MHz Signalbandbreite mit einem<br />

IMD3-Wert von 66 dB über das<br />

gesamte Band. Der LTM9013<br />

ist für Breitband-Empfänger<br />

mit niedriger ZF, sowie Basisstationen<br />

mit Leistungsverstärkern<br />

mit digitaler Vorverzerrung<br />

(DPD) vorgesehen. Aufgrund<br />

des zunehmenden Datenbedarfs<br />

von mobilen Benutzern, sind<br />

die Basisstationen der nächsten<br />

Generation jetzt so aufgebaut,<br />

dass sie viel höhere Sendebandbreiten<br />

von bis zu 60 MHz<br />

erzielen.<br />

300 MHz-Tiefpassfilter<br />

Um eine Senderbandbreite von<br />

60 MHz zu linearisieren, muss<br />

die Vorverzerrungs-Gegenkopplungsschleife<br />

für den Linearisierungs-Algorithmus<br />

Intermodulationsprodukte<br />

bis zur fünften<br />

Ordnung, d.h. bis zu Frequenzen<br />

von 300 MHz erfassen. Die Digi-<br />

talisierung der Intermodulationsverzerrungen<br />

fünfter Ordnung<br />

erfordert einen rauscharmen<br />

Empfänger mit sehr große Bandbreite<br />

und einem sehr flachen<br />

Durchlassbereich. Der LTM9013<br />

enthält ein 300-MHz-Tiefpassfilter,<br />

das im gesamten Durchlassbereich<br />

eine Welligkeit von<br />

weniger als 1.3 dB aufweist.<br />

Kurze Latenzzeit<br />

Da DPD eine Gegenkopplungsschleife<br />

ist, profitiert der Empfänger<br />

von einer kurzen Latenzzeit;<br />

ein schnellerer Regelkreis<br />

führt zu einem besseren<br />

Wirkungsgrad in der PA und<br />

folglich zu einer geringeren<br />

5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) ,<br />

/ > 0<br />

M M M I A = JH @ A<br />

5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) , / > 0<br />

K I JH" '<br />

# ! ! " A ? A D A E<br />

6 A A B " ' # % " # & %<br />

6 A A B= N " ' # % # <br />

- = EE B ( I A = JH @ A<br />

1D H <br />

2 = H J A H <br />

B H<br />

- 6 9 1+ 7 / > EI " / 0 <br />

5 ) 6 - 16 - 7 1 ) 6 1 <br />

. - 4 6 1/ 7 / 5 ; 5 6 - - / - 4 6 -<br />

0 . 2 - 6 - <br />

30 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Produkt-Portrait<br />

Typische Anwendung des LTM9013<br />

- unsymmetrischer 50-Ohm-<br />

HF-Port<br />

- differentieller 50-Ohm-LO<br />

Port<br />

- Frequenzgang: 1.3 dB<br />

typische Welligkeit<br />

- IM3-Pegel 66 dBc bei –7<br />

dBFS<br />

- 59 dB SNR bei –1 dBFS<br />

- Taktzyklus-Stabilisierer<br />

- parallele DDR-LVDS-Ausgänge<br />

- 15 mm x l5 mm BGA-<br />

Package<br />

- niedriger Leistungsverbrauch:<br />

2,6 W<br />

- Shutdown und Nap-Modes<br />

■ Linear-Technology<br />

www.linear.com<br />

Größe: 90x120mm<br />

m e<br />

s a<br />

s.urface m.ounted a. pplicat ion e.lectron ics GmbH<br />

SINKA Induktivitäten für HF-Kommunikation<br />

CC-Link<br />

Mit dem MCT7050-A401 stellt SINKA einen SMD<br />

common mode choke coil vor, der nach CC-Link<br />

Spezifikationen zur Rauschunterdrückung in Signalleitungen<br />

empfohlen wird.<br />

MCT7050-A401<br />

- Verwendung von Hochleistungs-Ferrit-Material<br />

für exzellente HF-Eigenschaften.<br />

- niedrige Bauhöhe, geringe Größe<br />

- geringe Dämpfung für HF-Signale<br />

Leistungsaufnahme. Der ADC<br />

im LTM9013 hat eine Latenzzeit<br />

von gerade einmal fünf<br />

Taktzyklen. Der LTM9013 ist in<br />

einem 15 mm x 15 mm großen<br />

BGA-Gehäuse untergebracht. Er<br />

verwendet eine mehrschichtige<br />

Substratfläche, um die empfindlichen<br />

Analogleitungen gegen<br />

die digitalen Signale abzuschirmen<br />

und somit digitales Feedback<br />

zu minimieren. Die erforderlichen<br />

Entkopplungskondensatoren<br />

sind bereits innerhalb des<br />

Gehäuses untergebracht.<br />

Technische<br />

Eigenschaften des<br />

LTM9013<br />

- integrierter I/Q-Demodulator,<br />

ZF-Verstärker und Dual<br />

14-Bit, 310 Msps ADC<br />

- externes Hochpassfilter ermöglicht<br />

die Einstellung der<br />

Bandbreite<br />

- 300-MHz-Tiefpass in jedem<br />

Kanal<br />

- HF-Eingangsfrequenzbereich:<br />

0.7 GHz bis 4.7 GHz<br />

OC9070-C701<br />

OD6560T-E900-F<br />

www.smae.de<br />

info@smae.de<br />

Weitere interessante Bauteile :<br />

OPA7332 - für Ströme bis 7.7A,<br />

7.3x7.3x3.2mm<br />

OPBC1240 - für Ströme bis 10A,<br />

12.3x12.3x4.5mm<br />

OPA7332<br />

OC9070-C701 - common mode, DC line,<br />

50V / 5A, 12mOhm<br />

OD6560T-E900-F - common mode, interface line,<br />

50V / 0.5A 90mOhm, USB<br />

Auch kundenspezifische Fertigung ist möglich.<br />

s.m.a.e. GmbH<br />

Lise-Meitner-Straße 6, 40878 Ratingen<br />

Telefon: 02102 / 4248-0, Fax: 02102 /4248-23<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 31


Bauelemente<br />

Lastleitungs-Spannungsabfallkompensator<br />

Linear Technology präsentierte<br />

den Lastleitungs-Spannungsabfallkompensator<br />

LT6110 –<br />

ein neuartiges Bauteil, das die<br />

Regelung der Spannung über<br />

einer Remote-Last verbessert<br />

und Kelvin-Sense-Leitungen<br />

überflüssig macht. Der neue<br />

LT6110 eröffnet Entwicklern<br />

völlig neue Möglichkeiten. Der<br />

Chip ist mit den meisten Spannungsreglern<br />

kompatibel und<br />

kann Spannungsverluste über<br />

der Lastleitung bis zu mehreren<br />

Volt ausgleichen.<br />

kann die Lastregelung um bis zu<br />

Faktor 10 verbessern. Der Chip<br />

akzeptiert Betriebsspannungen<br />

von 2 bis 50 V und eignet sich<br />

dadurch bestens für Hochleistungs-USB-<br />

und PoE-Anwendungen,<br />

Fernmesssysteme und<br />

industrielle Remote-Anwendungen.<br />

Er macht Sense-Leitungen,<br />

die falsch angeschlossen<br />

oder beschädigt werden<br />

könnten, überflüssig und spart<br />

dadurch Kosten; zudem macht<br />

er die Lastregelung unabhängig<br />

vom Leitungsquerschnitt oder<br />

der Leitungslänge.<br />

Der LT6110 misst den Laststrom<br />

mithilfe eines Sense-Widerstands<br />

und speist einen Strom<br />

in den vorhandenen Regelkreis<br />

des Spannungsreglers ein, um<br />

die Ausgangsspannung entsprechend<br />

zu erhöhen. Der Chip ist<br />

sowohl mit Standard-Regelkreisen<br />

als auch mit neuartigen<br />

„Current-Source“-Referenzen<br />

kompatibel. Für Lastströme von<br />

weniger als 3A kann der interne<br />

20-mOhm-Sense-Widerstand<br />

verwendet werden. Die große<br />

Bandbreite gewährleistet eine<br />

schnelle Ausregelung von Lasttransienten.Der<br />

LT6110 ist für<br />

den Betriebstemperaturbereich<br />

von -40 bis +125 °C vollständig<br />

spezifiziert und im SOT23-<br />

Gehäuse sowie im 2x2 mm 2<br />

großen DFN-Gehäuse verfügbar.<br />

Die wichtigsten Leistungsmerkmale:<br />

- mit fast allen Spannungsreglern<br />

kompatibel<br />

- Korrektur wird über einen einzigen<br />

Widerstand eingestellt<br />

- High-Side-Strommessung<br />

- integrierter Sense-Widerstand<br />

- Unterstützung für externen<br />

Sense-Widerstand<br />

- maximale Eingangsoffsetspannung<br />

300 µV<br />

- Ausgangsstromgenauigkeit 1%<br />

- Maximaler Betriebsstrom<br />

30 µA<br />

■ Linear Technology Corp.<br />

www.linear.com<br />

Der LT6110 kompensiert die<br />

durch den Widerstand einer Leitung<br />

oder einer Leiterbahn verursachten<br />

Spannungsverluste und<br />

Typische Anwendung des<br />

LT6110<br />

Kleine Abschlusswiderstände für bis zu 50 W<br />

Der US-Hersteller RES-NET<br />

Microwave stellte seine neue<br />

RPT-Serie vor. Die HH-SMT-<br />

Abschlusswiderstände in den<br />

Bauformen 0402 (DC bis 10<br />

GHz) und 0603 (DC bis 26,5<br />

GHz) bestehen aus einem<br />

Dünnfilmelement mit 50<br />

Ohm/5%, welches auf einem<br />

soliden CVD-Diamond-Substrat<br />

aufgebracht ist. Dessen<br />

überdurchschnittliche thermische<br />

Eigenschaften machen<br />

diese Widerstände optimal<br />

für den Einsatz in gepulsten<br />

Leistungsanwendungen.<br />

Das SWR beträgt maximal<br />

1,5. Der Temperaturbereich<br />

erstreckt sich von -55 bis +150<br />

°C; die volle Leistung wird für<br />

100 °C angegeben. Die hohen<br />

Leistungen von 15 W (0402)<br />

und 50 W (0603) bedingen<br />

eine entsprechende Kühlung,<br />

die am besten durch eine Lötverbindung<br />

auf einem entsprechenden<br />

Kühlkörper gewährleistet<br />

wird. Eine Verbindung<br />

mit Wire-Bonding ist ebenfalls<br />

möglich. Beim direkten Aufbringen<br />

auf eine Leiterplatte<br />

gibt es Leistungseinbußen.<br />

Die Widerstände sind RoHSkonform<br />

und für Automatenbestückung<br />

in Waffel Packs oder<br />

auf Rolle erhältlich.<br />

■ WDI AG<br />

info@wdi.ag<br />

www.wdi.ag<br />

32 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Directional/Bi-Directional<br />

COUPLERS<br />

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Bauelemente<br />

SPDT-HF-Schalter für raue Umgebungen<br />

Peregrine<br />

Semiconductor hat<br />

mit dem PE42359<br />

einen AEC-Q100-<br />

zertifizierten SPDT-<br />

HF-Schalter vorgestellt.<br />

Der in HaRP-<br />

Technologie ausgeführte<br />

Schalter entspricht<br />

dem erweiterten<br />

Temperaturbereich 2<br />

von -40 bis +105 °C.<br />

Er wird in einer sechspoligen<br />

Miniaturausführung des SC-<br />

70-Gehäuses angeboten und<br />

ist für Kfz-Anwendungen, wie<br />

funkgesteuerte Zugangskontrollen,<br />

Notruf- und Reifendrucküberwachungs-Systeme<br />

sowie<br />

Multimode-Compensermodule<br />

und automatische Mautsysteme<br />

konzipiert.<br />

Der Standard AEC-Q100 wurde<br />

für Kfz-Hersteller und Zulieferer<br />

vereinbart, um ihnen eine Reihe<br />

von industrieweit anerkannten<br />

Methoden und Verfahren an die<br />

Hand zu geben, die zu den besten<br />

und stabilsten Komponenten für<br />

ihre Anwendungen führen. AEC-<br />

Q100-zertifizierte Produkte sind<br />

in unterschiedliche Temperaturbereiche<br />

eingeteilt, im Bereich<br />

2 wird das IC einem Zuverlässigkeits-<br />

und Stresstest von -40<br />

bis +105 °C unterzogen. Einige<br />

tausend ICs müssen diesen Test<br />

für eine längere Zeit erfolgreich<br />

überstehen, um das Zertifikat zu<br />

erhalten.<br />

Die ESD-Festigkeit des PE42359<br />

beträgt 2 kV HBM an allen<br />

Anschlüssen und erlaubt eine<br />

hohe Reproduzierbarkeit, woraus<br />

eine längere Lebensdauer und<br />

folglich eine höhere Kundenzufriedenheit<br />

resultiert. Dies ist für<br />

Kfz-Anwendungen von besonderer<br />

Bedeutung, da Garantieansprüche<br />

für den Hersteller sehr<br />

kostenträchtig sein können. Der<br />

Schalter hat eine Einfügungsdämpfung<br />

von 0,35 dB bei 1<br />

GHz, 0,5 dB bei 2 GHz und eine<br />

Isolation von 30 dB bei 1.000<br />

MHz. Bei nominal 3 V Versorgungsspannung<br />

kann der 1-dB-<br />

Kompressionspunkt von 33,5<br />

dBm betragen. Mit 9 µA Stromaufnahme<br />

und einer minimalen<br />

Versorgungsspannung von 1,8<br />

V trägt der PE42359 außerdem<br />

zu einem längeren Batterieleben<br />

in portablen Anwendungen<br />

bei. Für die Entwicklung bietet<br />

Peregrine das PE42359-Evaluierungskit<br />

an.<br />

■ Peregrine Semiconductor<br />

Corp.<br />

www.psemi.com<br />

HF-Kondensatoren hoher Güte<br />

Die Firma Passive Plus (Vertrieb:<br />

Globes ) bietet jetzt Hi-<br />

Q-Kondensatoren mit sehr<br />

geringem ESR/ESL an, und<br />

zwar auch in SMT-Ausführung.<br />

Die rauscharmen, mit<br />

hoher Eigenresonanz aufgebauten<br />

Kondensatoren eignen<br />

sich besonders für den Einsatz<br />

in Sendeeinrichtungen, Mobilfunkbasisstationen,<br />

Navigationssystemen,<br />

zusammen mit<br />

MRI-Spulen (Kernspindetektoren)<br />

und Radaranlagen. Die<br />

Serie 0505 mit einer Güte von<br />

größer als 10.000 gibt es jetzt<br />

auch mit Kennzeichnung. Ihre<br />

weiteren Daten:<br />

- Größe 1,39x1,39 cm 2<br />

- WV DC 150 V<br />

- erweiterter WV DC 300 V<br />

- TK 0 bis ± 30ppm/K<br />

Die RoHs-konformen Kondensatoren<br />

werden entsprechend<br />

MIL-PRF-55681 und MIL-<br />

PRF-123 gefertigt und eignen<br />

sich daher für alle Anwendungen<br />

in der Industrie, der<br />

Luftfahrt, der Telekommunikation<br />

und der Medizinelektronik.<br />

Für alle militärischen<br />

Systeme gibt es auch weiterhin<br />

die Bauteile mit bleihaltigem<br />

Lot.<br />

■ Globes Elektronik GmbH<br />

& Co KG<br />

www.globes.de<br />

34 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Bauelemente<br />

HF-Schalter für drahtlose Infrastrukturen<br />

Da der DPD-Empfänger in diesen<br />

Systemen von mehreren<br />

Endverstärkern geteilt wird,<br />

gewährleistet die hohe Dämpfung<br />

zwischen den verschiedenen<br />

Pfaden, dass der angewählte<br />

Endverstärker nicht<br />

durch andere Signale beeinträchtigt<br />

wird.<br />

Lower-Power-<br />

Mikrocontroller<br />

Peregrine<br />

Semiconductor hat<br />

die Verfügbarkeit des<br />

SPDT-HF-Schalters<br />

PE42420 mit der<br />

industrieweit höchsten<br />

Isolation angekündigt.<br />

Die Entkopplung des für drahtlose<br />

Infrastruktur konzipierten<br />

Schalters beträgt 64 dB bei 4<br />

GHz und liegt um 20% über<br />

den Angaben der Mitbewerber.<br />

Auf UltraCMOS-Basis entwickelt<br />

und durch HaRP-Technologie<br />

verbessert, weist dieser<br />

Schalter zudem eine hohe<br />

Linearität mit einem IIP3 von 65<br />

dBm auf. Mit dieser Linearität<br />

und der hohen Isolation ist der<br />

PE42420 für das digitale Predistortion-Loop-Design<br />

prädestiniert,<br />

was die Kosten reduziert<br />

und die Marktreife beschleunigt.<br />

Er hilft, die Leistungsfähigkeit<br />

des Netzes zu verbessern und<br />

ermöglicht höhere Datenraten<br />

in Infrastrukturanwendungen,<br />

wie Basisstationen, abgesetzten<br />

Kopfstationen und drahtlosen<br />

Zubringernetzen sowie<br />

wissenschaftlichen und medizinischen<br />

Anwendungen bei 2,4<br />

und 5,8 GHz.<br />

Hohe Entkopplung<br />

Um die Effizienz des Netzwerkes<br />

der nächsten Generation<br />

von drahtlosen Kommunikationssystemen<br />

zu maximieren,<br />

bedarf es einer hohen Isolation<br />

von Port zu Port, um das Übersprechen<br />

des Ausgangssignals<br />

in benachbarte Funkkanäle oder<br />

Bänder zu verhindern.<br />

Anzeige-LEDs für Gehäuse mit<br />

EMV/ESD-Schutz<br />

Der PE42420 ist für den Bereich<br />

0,1 bis 6 GHz geeignet, unterstützt<br />

die übliche 1,8-V-Steuerungslogik<br />

und kann dementsprechend<br />

bei niedrigen<br />

Spannungen zusammen mit<br />

Lower-Power-Mikrocontrollern<br />

eingesetzt werden. Die ESD-<br />

Festigkeit von 2 kV HBM an<br />

allen Anschlüssen vereinfacht<br />

den Fertigungsprozess und<br />

erlaubt ein hochzuverlässiges<br />

Endprodukt. Der PE42420 ist<br />

in einem 20-poligen 4x4 mm 2<br />

messenden LGA-Gehäuse untergebracht.<br />

Für die Entwicklung<br />

seiner Anwendung kann der Designer<br />

auf das PE42420-Evaluations-Kit<br />

zurückgreifen.<br />

■ Peregrine Semiconductor<br />

Corp.<br />

Peregrine Semiconductor<br />

Europe<br />

www.psemi.com<br />

Bivar Opto (Vertrieb: Infratron)<br />

bietet ein umfangreiches<br />

Programm an Anzeige-<br />

LEDs für den Einbau in<br />

die Gehäuse-Frontplatte an.<br />

Dieses wird ergänzt durch<br />

hochwertige Light-Pipe-<br />

Lösungen, bei denen die<br />

SMD-LED auf der Platine<br />

mittels Lichtleiter mit einer<br />

Einbaulinse im Gehäuse verbunden<br />

ist. In jedem Fall<br />

kann IP67, in einigen Fällen<br />

auch IP68 erreicht werden.<br />

Durch Verwendung von<br />

geschlossenen Metallgehäusen<br />

ist auch eine integrierte<br />

EMV-Abschirmung möglich.<br />

Ein ESD-Schutz kann davon<br />

unabhängig mit fast allen<br />

Typen gewährleistet werden.<br />

Die LEDs sind sehr lichtstark<br />

und z.T. mit Verpolschutzdioden<br />

ausgerüstet. Die Spitzenmodelle<br />

sind vandalensicher<br />

ausgeführt und können auch<br />

bei direkter Sonneneinstrahlung<br />

gut erkannt werden. Sie<br />

sind für alle Anwendungen<br />

inkl. militärischem Einsatz<br />

geeignet.<br />

■ Infratron GmbH<br />

info@infratron.de<br />

www.infratron.de<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 35


Bauelemente<br />

Präzises Feld-Dämpfungsglied<br />

Der BW-N10W50+ von Mini-<br />

Circuits ist ein festes Dämpfungsglied<br />

für 50 Ohm Systemimpedanz<br />

und Eingangsleistungen<br />

bis 50 W. Der<br />

Einsatzfrequenzbereich reicht<br />

von DC bis 18 GHz. Die Dämpfung<br />

ist typisch 10 dB. Es wird<br />

eine Pi-Struktur genutzt. Das<br />

Gehäuse vom Typ GH1788<br />

Ein symmetrisch aufgebauter<br />

Mischer unterdrückt bekanntlich<br />

die Oszillator- und die Eingangsfrequenz,<br />

liefert also nur Summen-<br />

und Differenzfrequenz.<br />

Der RCIR-161LH+ von Mini-<br />

Circuits ist ein solcher Mischer.<br />

Er wurde für SMT ausgelegt und<br />

benötigt einen nominellen LO-<br />

Pegel von 10 dBm. Die LO-Frequenz<br />

kann maximal 188 MHz<br />

betragen, die Eingangsfrequenz<br />

maximal 168 MHz. Der Mischer<br />

besitzt eine gute Spiegelfrequenz-Unterdrückung.<br />

Diese<br />

Image Rejection erreicht typisch<br />

besitzt koaxiale Anschlüsse entsprechend<br />

der N-Norm. Eine<br />

hohe Präzision und eine robuste<br />

Ausführung zeichnen diesen<br />

Attenuator aus. Sein SWR wird<br />

mit 1,3 angegeben. Anwendungsmöglichkeiten<br />

finden sich<br />

in den Bereichen Anpassung,<br />

Anzeige, Testaufbauten und<br />

Leistungsmessung.<br />

Weitere technische<br />

Daten:<br />

- Arbeitstemperaturbereich -55<br />

bis +100 °C<br />

- Lagertemperaturbereich -55<br />

bis +100 °C<br />

- minimale Dämpfung 9 dB<br />

- maximale Dämpfung 11 dB<br />

- maximales SWR 1,45 (in)<br />

bzw. 1,5 (out)<br />

Mischer mit guter Spiegelfrequenz-<br />

Unterdrückung<br />

32 dB. Es bieten sich Applikationen<br />

im VHF-Bereich bei Militär<br />

und Luftfahrt an.<br />

Weitere technische<br />

Daten:<br />

- Arbeitstemperaturbereich -40<br />

bis +85 °C<br />

Feste Dämpfungsglieder<br />

Die festen Dämpfungsglieder<br />

der RCAT-Serie von<br />

Mini-Circuits sind für 50<br />

Ohm Systemimpedanz und<br />

Leistungen bis 2 W ausgelegt.<br />

Ihre Einsatzbandbreite reicht<br />

bis 20 GHz. Das keramische<br />

Gehäuse vom Typ LTCC misst<br />

lediglich 2,25x2,25x1,1 mm 2 .<br />

Hohe Präzision und Beständigkeit<br />

zeichnen die kleinen<br />

monolithischen Attenuators<br />

aus. Dazu trägt ein patentierter<br />

Fertigungsprozess bei. Eine<br />

Kupferbeschichtung hält den<br />

Wärmewiderstand sehr gering.<br />

Anwendungsmöglichkeiten<br />

finden sich in den Bereichen<br />

Cellular Radio, PCS, Radar,<br />

Wehrtechnik und Laborbetrieb.<br />

- Lagertemperaturbereich -55<br />

bis +100 °C<br />

- RF Power 100 mW<br />

- IF Current 40 mA<br />

- minimale RF 80 MHz<br />

- IF-Bereich 18…22 MHz<br />

- Conversion Loss typ. 6,1<br />

dB (RFLO)<br />

Diese Bauelemente werden<br />

vielfach getestet, z.B. auf<br />

Eigenresonanzen, thermisches<br />

Schockverhalten, Vibration,<br />

Beschleunigung oder mechanischen<br />

Schock.<br />

Beispielsweise der Attenuator<br />

RCAT-15+ verträgt bis<br />

zu 1,6 W Eingangsleistung.<br />

Er weist ein sehr flaches Frequenzverhalten<br />

von DC bis<br />

20 GHz auf. Er kann bleifrei<br />

gelötet werden.<br />

Weitere technische<br />

Daten:<br />

- Arbeitstemperaturbereich<br />

-55 bis +125 °C<br />

- Lagertemperaturbereich -65<br />

bis +150 °C<br />

- minimale Dämpfung bei 1<br />

(10, 20 GHz): 14,6 (15,4,<br />

18) dB<br />

- maximale Dämpfung bei 1<br />

(10, 20 GHz): 15,6 (16,6,<br />

20) dB<br />

- Return Loss bei 1 (10, 20<br />

GHz): 30 (19,9, 14,6) dB<br />

- minimale LO-Frequenz 100<br />

MHz<br />

- Isolation LO to RF typ. 58 dB,<br />

LO to IF typ. 48 dB<br />

- IP3 typ. 17 dBm<br />

- 1-dB-Kompression für RF<br />

typ. 1 dBm<br />

■ Mini Circuits<br />

www.minicircuits.com<br />

Symmetrischer Mischer mit hoher Einsatzbandbreite<br />

Der doppelt symmetrische Mischer SIM-<br />

193H+ von Mini-Circuits wurde für SMT<br />

ausgelegt und hat ein flaches keramisches<br />

Gehäuse mit LTCC-Aufbau. Der nominelle<br />

LO-Pegel ist 17 dBm. Die LO-Frequenz<br />

kann wie die RF im Bereich 7,3 bis<br />

19 GHz liegen. Die IF kann maximal 7,5<br />

GHz betragen und bis DC herabreichen.<br />

Der Mischer weist einen geringen<br />

Mischverlust auf, der je nach Frequenz 8,6<br />

bis 10 dB (typisch) beträgt.Es eröffnen sich<br />

Applikationsmöglichkeiten im Satellitenbereich,<br />

bei mobilen Funkanwendungen<br />

oder für Peil- und Messaufgaben.<br />

Weitere technische Daten:<br />

- Arbeitstemperaturbereich -40 bis +85 °C<br />

- Lagertemperaturbereich -55 bis +100 °C<br />

- RF Power 120 mW<br />

- Isolation LO zu RF, frequenzabhängig<br />

typ. 21…32 dB<br />

- Isolation LO zu IF, frequenzabhängig<br />

typ. 11…18 dB<br />

- IP3 frequenzabhängig typ. 16...25 dBm<br />

- 1-dB-Kompression für RF typ. 14 dBm<br />

■ Mini Circuits<br />

www.minicircuits.com<br />

36 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Bauelemente<br />

Quarze im Micro-<br />

Miniaturgehäuse<br />

MMD Monitor/Quartztek (Vertrieb: Infratron)<br />

präsentierte eine neue Familie von<br />

Quarzen in ultrakleinen Gehäusen. Die<br />

neuen Baureihen AN und DN sind im Frequenzbereich<br />

12 bis 40 MHz (Fundamental/AT)<br />

und in verschiedenen Temperaturbereichen<br />

bis -40...+85 °C verfügbar. Die<br />

maximale Temperaturtoleranz bzw. Stabilität<br />

beträgt 5 bzw. 10ppm. Ein erweiterter Temperaturbereich<br />

und erhöhte Genauigkeiten<br />

sind auf Anforderung möglich.<br />

Das SMD-Gehäuse der DN-Serie ist nur<br />

7,2x4x2,3 mm 3 groß. Das Gehäuse der Serie<br />

AN (mit Beinchen zum Durchstecken) ist<br />

mit 6,5x3,95x1,8 mm 3 noch etwas kleiner.<br />

Die Teile sind nach MIL-STD-883 spezifiziert<br />

und widerstehen der üblichen Reflow-<br />

Löttemperatur von 260 °C für max. 10 s.<br />

■ Infratron GmbH, info@infratron.de<br />

www.infratron.de<br />

BGA-Testsockel<br />

für RM 0,5<br />

Advanced Interconnections (Vertrieb: Infratron)<br />

bietet den bewährten Flip-Top-Testsockel<br />

jetzt auch für BGAs mit einem Ball-<br />

Abstand von 0,5 mm an. Er ist insbesondere<br />

für Debugging, Test und Validierung geeignet.<br />

Der neue Mod5 genannte Sockel kann<br />

Bausteine bis zu einer Größe von 12x12<br />

mm 2 bzw. 22x22 Reihen aufnehmen. Die<br />

Außenabmessungen betragen 20x27 mm.<br />

Der modulare Aufbau ermöglicht ein einfaches<br />

Auflöten ähnlich dem BGA-Device<br />

direkt auf dem Applikations-Board. Eine<br />

zusätzliche Befestigung ist nicht erforderlich.<br />

Die hochpräzisen Federkontakte bieten<br />

ausgezeichnete HF-Eigenschaften und sind<br />

für mindestens 200.000 Kontaktzyklen spezifiziert.<br />

Der Deckel ermöglicht ein schnelles<br />

und problemloses Wechseln des Bausteins.<br />

Er ist klapp- und verrastbar und verfügt<br />

über einen Kühlkörper zur Wärmeabfuhr.<br />

■ Infratron GmbH, info@infratron.de<br />

www.infratron.de<br />

Bidirektionale<br />

TVS-Dioden<br />

Endrich Bauelemente hat die bidirektionalen<br />

TVS-Dioden (Transient Voltage Suppressors)<br />

P0201V05 und P0402V05 des USamerikanischen<br />

Herstellers ProTek in sein<br />

Vertriebsprogramm aufgenommen. Attraktiv<br />

an diesen Bauelementen ist unter anderem<br />

die kleine Baugröße mit Keramikgehäusen<br />

im Format 0201 bzw. 0402.<br />

Herausragender Pluspunkt ist jedoch die<br />

extrem geringe Kapazität von 0,15 pF zwischen<br />

I/O und Masse, sodass sich mit diesen<br />

Dioden auch Datenschnittstellen mit<br />

sehr hohen Übertragungsraten vor Schäden<br />

durch elektrostatische Entladungen schützen<br />

lassen. HDMI, MDDI, Gigabit Ethernet,<br />

USB 3.0, DVI, DisplayPort, UDI, USB 2.0<br />

und IEEE 1394 (FireWire) zählen damit zu<br />

den potenziellen Anwendungen. Dank der<br />

Einzelgehäuse lassen sich auch einzelne<br />

Leitungen flexibel schützen.<br />

■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />

www.endrich.com<br />

Erweiterung der<br />

MLT-Serie<br />

Mit der Erweiterung der MLT Serie (Manufacturing<br />

Logistics Terminal) um das neue<br />

AutoE/A-Modul (automatisches Ein- und<br />

Auslagern), ist der nächste logische Schritt<br />

zu einer optimierten SMT-Fertigung getan.<br />

Das stapelweise, automatische Verarbeiten<br />

von bis zu 45 Bauteilrollen (Standard,<br />

optional erweiterbar) wurde auf der SMT<br />

in Nürnberg dem Fachpublikum das erste<br />

Mal vorgestellt.<br />

Das neue Modul dient zum kommissionierten<br />

Auslagern von Bauteilrollen in<br />

definierbarer Reihenfolge z.B. an Hand der<br />

Rüstliste. D.h. das Rüsten kann in der vom<br />

Bestücksystem vorgeschlagenen Rangfolge<br />

stattfinden ohne zusätzliche Handlingzeiten.<br />

Eine weitere Funktion ist das stapelweise,<br />

automatische Einlagern von Bauteilrollen.<br />

Zur leichteren Handhabung werden<br />

abgerüsteten Rollen auf einem speziellen<br />

Wagen dem AutoE/A-Modul zugeführt und<br />

anschließend vollautomatisch in das MLT<br />

eingelagert. Hier geht die Handlingzeit tatsächlich<br />

gegen Null.<br />

Das seit kurzem von MIMOT angebotene<br />

ML-Terminal ist somit um einen ganz wichtigen<br />

neuen Baustein erweitert worden. Mit<br />

dem Auto-E/A Modul wird einmal mehr die<br />

Unabhängigkeit des ML-Terminals von der<br />

Wahl des Bestücksystems dargestellt. In<br />

Ergänzung mit dem ebenfalls neuen MLT-<br />

Compact, dass auf einer Stellfläche von<br />

gerade mal 2 m 2 bis zu 1500 Rollen einlagern<br />

kann, setzt MIMOT neue Akzente bei<br />

Lager- und Kommissioniersystemen.<br />

■ MIMOT GmbH<br />

info@mimot.com<br />

www.mimot.de<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 37


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Test & Measurement<br />

Agilent Technologies Announced Industry‘s Highest-<br />

Performance Real-Time Spectrum Analyzers<br />

In addition to its high sensitivity<br />

of -157 dBm at 10 GHz (no<br />

preamp), the PXA also provides<br />

the ability to vary the resolution<br />

bandwidth within a measurement<br />

span. With this combination of<br />

capabilities, users are better able<br />

to resolve closely spaced signals,<br />

identify intermittent low-level<br />

signals and further improve POI.<br />

Agilent Technologies Inc.<br />

announced the availability of<br />

real-time spectrum analysis<br />

(RTSA) for its PXA X-Series<br />

signal analyzers. Agilent‘s RTSA<br />

delivers unmatched probability<br />

of intercept (POI), analysis bandwidth,<br />

sensitivity, and frequency<br />

range-capabilities that make it<br />

the best way for system developers<br />

and signal analysts to see,<br />

capture and understand highly<br />

elusive signals. In applications<br />

such as radar, electronic warfare<br />

and military communications,<br />

POI is the key benchmark<br />

for RTSA. When configured for<br />

real-time spectrum analysis, the<br />

PXA can detect intermittent<br />

signals with durations as short<br />

as 3.57 µs, which is the best<br />

POI currently available. To help<br />

detect more signals in less time,<br />

Agilent‘s real-time PXA provides<br />

an industry-leading 75-dB<br />

spurious-free dynamic range<br />

across analysis bandwidths of<br />

up to 160 MHz.<br />

This enables users to place deep<br />

and wide measurements anywhere<br />

within a measurement<br />

range of 50 GHz.<br />

For deeper analysis and thorough<br />

characterization of complex<br />

signals, a real-time PXA<br />

seamlessly integrates with Agilent<br />

89600 VSA software. This<br />

combination of capabilities enables<br />

users to find the root cause<br />

of signal problems with advanced<br />

troubleshooting tools that<br />

support measurements in the<br />

time, frequency and modulation<br />

domains. The software also<br />

provides connections to Agilent<br />

instruments such as vector signal<br />

generators and arbitrary waveform<br />

generators to play back<br />

captured signals as inputs to a<br />

device under test.<br />

■ Agilent Technologies Inc<br />

www.agilent.com<br />

40 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


RF & Wireless<br />

Test & Measurement<br />

AWT Global introduces Field Strength Meter<br />

with Spectrum Capability: UBA 9290<br />

The battery operated, handheld analyzers<br />

are well suited for wireless field applications<br />

but are also a very useful tool in the<br />

RF laboratory. UBA 9290 analyzers cover a<br />

frequency range from 100 kHz to 2.9 GHz<br />

and with a sensitivity of –117 dBm, they<br />

are capable of evaluating even weak RF<br />

signals. A frequency counter with separate<br />

input allows to measure frequencies from<br />

9 MHz to 2.1 GHz. The UBA 9290 comes<br />

with N connector at the RF input and BNC<br />

at the frequency counter input. The builtin<br />

attenuator offers 10, 20, 30 and 35 dB<br />

settings. AWT Global‘s UBA 9290 weighs<br />

less than 400 grams (0.9 lbs) and measures<br />

82 x 205 x 36 mm (3.2 x 8.1 x 1.4 inches).<br />

The weight and dimensions make it a true<br />

handheld instrument.<br />

UBA 9290 can store up to 100 traces & measurement<br />

settings in the instrument and with<br />

320 x 240 pixel resolution, the TFT color<br />

display shows traces in great detail. Dual<br />

markers offer readout of absolute amplitude,<br />

frequency and delta values. They can<br />

be scrolled manually, or set to automatically<br />

find and track peaks.<br />

UI software is included with the standard<br />

shipment and remote controls the UBA 9290<br />

via USB interface. The analyzer comes also<br />

with soft case, power supply, a set of rechargeable<br />

batteries, USB Cable, N -TNC adapter<br />

and wide-band measurement antenna.<br />

■ AWT Global LLC<br />

info@arworld.us<br />

www.awt-global.com<br />

Vaunix Announces LDA Digital Attenuators Now Available<br />

with N-Type Connectors<br />

Vaunix Technology Corporation,<br />

a manufacturer of USB controlled<br />

and powered test equipment,<br />

has announced additions<br />

to their LDA Digital Attenuators<br />

line. Five of their LDA Digital<br />

Attenuators are now available<br />

with N-Type Connectors.<br />

The LDA series of Lab Brick<br />

Digital Attenuators includes<br />

50 Ohm RF step attenuators<br />

with calibrated operation up to<br />

6 GHz. These units connect to a<br />

USB port for control and power<br />

and require no additional DC<br />

supply voltage. They are easily<br />

programmable for fixed attenuation<br />

or swept attenuation ramps<br />

directly from the included GUI.<br />

Lab Brick Digital Attenuator<br />

API DLL and LabVIEWcompatible<br />

drivers are also available<br />

for custom programming<br />

applications.<br />

Lab Brick Digital Attenuators<br />

are ideal for engineering and<br />

production test laboratories as<br />

well as integration into high<br />

speed automatic-test-equipment<br />

(ATE) systems. They can<br />

also be used in development of<br />

low-cost fading simulators for<br />

Multiple Input Multiple Output<br />

(MIMO) and Single Input<br />

Multiple Output (SIMO) communication<br />

systems such as<br />

WiMAX, 3G and LTE. They<br />

are based on solid state attenuator<br />

technology for excellent<br />

repeatability of attenuation<br />

values. The new models<br />

include: LDA-102N, .1-1000<br />

MHz; LDA-602N, 6-6000 MHz;<br />

LDA-302P-HN, 10-3000 MHz,<br />

2 watts, 0.5 dB; LDA-302P-1N,<br />

10-3000 MHz, 2 watts, 1.0 dB;<br />

and LDA-302P-2N, 10-3000<br />

MHz, 2 watts, 2.0 dB.<br />

■ Vaunix Technology<br />

Corporation<br />

www.vaunix.com<br />

AR‘s „Cavitenna“ RF Antenna Uses The Shielded Room as a<br />

Reverberating Antenna<br />

A top-loaded monopole, the Cavitenna, model<br />

ATC25M1G, uses the shielded room as a reverberating<br />

antenna, and the wall as the antenna‘s<br />

ground plane. As a result, it accommodates<br />

extremely high power and corresponding field<br />

intensities, comparable to those of log-periodic<br />

antennas four times the size of the Cavitenna.<br />

The advantages of the Cavitenna are<br />

more apparent when used in fully automated<br />

test configurations.<br />

In a mode tuned or mode stirred reverberation<br />

chamber, the Cavitenna‘s value is realized over<br />

a wide frequency range. It can be mounted on<br />

a wall and not protrude into the test volume<br />

like other antennas. The Cavitenna‘s compact<br />

design and high efficiency can even allow some<br />

reverberation chambers to extend their usefulness<br />

to lower frequencies.<br />

■ AR RF/Microwave Instrumentation<br />

www.arworld.us<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 41


RF & Wireless<br />

Test & Measurement<br />

AWT Global introduces PIM Tester for Laboratory and QA<br />

helpful for recording measurement<br />

graphs. Every screenshot<br />

offers fields for entering special<br />

DUT or user data (for example,<br />

workstation identifier, DUT type<br />

or serial numbers) and entries<br />

can be made via a keyboard or<br />

a bar code scanner.<br />

■ AWT Global LLC<br />

www.awt-global.com<br />

AWT Global has launched a<br />

new line of Passive Intermodulation<br />

(PIM) Testers - the PIM<br />

S1L Series. These analyzers are<br />

well suited to meet the requirements<br />

of Laboratory and Quality<br />

Assurance applications and<br />

are offered in the 700, 850, 900,<br />

1800, 1900, 2000, 2100 and<br />

2600 MHz mobile communications<br />

bands.<br />

Other bands and customized<br />

frequency combinations are<br />

also available on request. PIM<br />

S1L features an adjustable RF<br />

signal power range of 15 dBm<br />

to 44 dBm (higher power levels<br />

are available). It has also a soft<br />

power up (SPU) function, ramping<br />

measurement power up<br />

slowly. This is a feature particularly<br />

helpful to avoid strong<br />

reflections when measuring<br />

antennas, The analyzer excels<br />

by providing a receiver sensitivity<br />

of -172 dBc, a measurement<br />

carrier accuracy of ±0.35 dB and<br />

a noise floor as low as -138 dBm<br />

(@ 300 Hz BW).In addition to<br />

third order intermodulation products,<br />

higher order IM products<br />

can also cause interference and<br />

distortion in receiving bands.<br />

The PIM S1L analyzers measure<br />

and display up to four intermodulation<br />

products simultaneously.The<br />

analyzer runs on the<br />

Windows OS, has a large 10.2”<br />

touchscreen TFT and comes<br />

standard with three (3) USB<br />

ports and one Ethernet interface<br />

for connecting to external<br />

devices and networks. Measurement<br />

results can be stored internally<br />

or externally in numerical<br />

form, as PDF reports, or as jpg<br />

screenshots that are particularly<br />

Manta Ray Detects<br />

Hidden Cell Phones<br />

That Are Turned Off<br />

Berkeley Varitronics Systems,<br />

Inc. (BVS) has released Manta<br />

Ray detector in an effort to<br />

search and seize contraband<br />

and unauthorized cell phones<br />

hidden inside a variety of<br />

materials that trick common<br />

metal detectors.<br />

Manta Ray is a close-range,<br />

highly sensitive detector that<br />

specializes in identifying specific<br />

but common components<br />

found in all cell phones. This<br />

allows Manta Ray to „see“<br />

phones that are ACTIVE or<br />

INACTIVE, ON or OFF and<br />

even hidden behind walls<br />

and dense materials such as<br />

sheetrock, concrete and aluminum.<br />

This is an important<br />

distinction because most metal<br />

detectors in use today are falsely<br />

triggered by all metals<br />

while Manta Ray detects the<br />

presence of mobile phones<br />

through a variety of metals<br />

including aluminum, brass,<br />

copper and more. In the search<br />

for contraband cell phones<br />

in correctional facilities, this<br />

allows for swifter sweeps of<br />

both individuals and cells. In<br />

the case of unauthorized cell<br />

phones in both public and private<br />

facilities, Manta Ray provides<br />

a faster and much less<br />

intrusive way of searching for<br />

cell phones to enforce unauthorized<br />

cell phone use.<br />

■ Berkeley Varitronics<br />

Systems<br />

www.bvsystems.com<br />

Wireless<br />

Richardson RFPD Introduces Trio of 1 kW RF Power Amplifier Systems from Empower<br />

Richardson RFPD, Inc. announced three<br />

new 1 kW solid state broadband high<br />

power amplifier systems from Empower<br />

RF Systems, Inc. (Empower). Part<br />

of Empower‘s „Size Matters“ campaign,<br />

the devices offer unrivaled size and power<br />

advantages, are packaged in a 5U, air cooled<br />

chassis, and deliver more than 1 kW of output<br />

power from 20 to 1000 MHz. Performance<br />

is guaranteed over the full bandwidth<br />

and temperature.<br />

Built-in control, monitoring and protection<br />

functions include user interface capabilities<br />

and event logs that allow for remote<br />

management and diagnostics via an embedded<br />

web server, enabling simple network<br />

managed site status monitoring and control<br />

by connecting the units‘ Ethernet ports to a<br />

LAN. Using a web browser and the units‘<br />

IP addresses (IPV6) allows ease of access<br />

with the benefit of multilevel security. The<br />

control system cores support hardware<br />

encryption and run embedded, Linux operating<br />

systems. These 1 kW products are<br />

designed to be continuously monitored for<br />

critical performance parameters, including<br />

temperature, current consumption, and voltage<br />

levels, with protection and shutdown<br />

options available via the microcontrollers.<br />

This high level of device management<br />

combined with detailed thermal simulations<br />

and heat spreading techniques result in<br />

high reliability and ruggedness, making the<br />

devices ideally suited for high power continuous<br />

wave (CW), modulated and pulse<br />

applications.<br />

■ Richardson RFPD, Inc<br />

www.richardsonrfpd.com<br />

42 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


RF & Rubriken Wireless<br />

Wireless<br />

Multi-Channel Wireless Transmitter from LPRS now offers<br />

Remote Control of Frequency Channels<br />

Richardson RFPD, Inc. announced immediate<br />

availability and full design support<br />

capabilities for a new 200 W solid state,<br />

broadband, high power pallet amplifier<br />

featuring Freescale Semiconductor, Inc.<br />

(Freescale) enhanced rugged LDMOS<br />

devices.<br />

The RPAP470860M200 is a highly linear<br />

pallet amplifier designed for use in the<br />

UHF band. Utilizing Freescale‘s newest<br />

50 V rugged RF LDMOS, the pallet is<br />

ideally-suited for systems broadcasting<br />

LPRS announces the availability of the latest<br />

version of the CDP-TX-05MP-R compact<br />

size multi-channel transmitter module from<br />

Circuit Design. The new version features<br />

additional control pins for remote frequency<br />

channel control offering designers a more<br />

versatile solution. Applications for CDP<br />

wireless modules available from LPRS<br />

include; remote control devices, security<br />

and alarm systems, telemetry, monitoring<br />

and tracking systems CDP-TX-05M-R and<br />

CDP-RX-05M-R are low power narrow<br />

band FSK transmitter and receiver modules,<br />

designed for industrial applications operating<br />

at sub 1-GHz. The modules contain<br />

most of the components necessary for radio<br />

transmission in very compact packages. The<br />

RF channel is fixed but selectable within 4<br />

preprogrammed channels. The receiver is<br />

double-superheterodyne and equipped with<br />

a SAW filter, ensuring high sensitivity and<br />

very good selectivity for stable and long<br />

range communication. The frequency table<br />

can be customized to meet the customer‘s<br />

requirements.<br />

The new CDP-TX-05MP-R transmitter<br />

has additional connection pins JP1 and JP2<br />

allowing frequency setting to be performed<br />

remotely. Both 434 MHz and 869 MHz band<br />

versions of the existing CDP-TX-05M-R are<br />

now available, however the new programmable<br />

CDP-TX-05MP-R is only available<br />

in the 434 MHz band version. The CDP-<br />

TX-05MP-R will work with the 434 MHz<br />

band version of the CDP-RX-05M-R.<br />

Key features of the new CDP-TX-05MP-R<br />

transmitter family include; 4 pre-programmed<br />

RF channels at 434 MHz, RF output<br />

of 10 mW at 434 MHz or 5 mW at 869<br />

MHz, PLL controlled VCO, data rate 100<br />

to 4800 bps FSK, double superhetrodyne<br />

receiver, sensitivity -120 dBm (434 MHz)<br />

Richardson RFPD Introduces New 200 W, DVB-T Pallet<br />

Amplifier<br />

under the digital television standards.<br />

The RPAP470860M200 offers high gain,<br />

efficiency and power in a small pallet<br />

footprint, using advanced broadband RF<br />

matching networks and RF LDMOS transistors.<br />

Matched for 50 ohms input and<br />

output, the pallet can be easily combined<br />

to provide higher power when required.<br />

Key features of the<br />

RPAP470860M200 include:<br />

- 470-860 MHz frequency range<br />

- 19 dB gain<br />

- 200 W of linear power (DVB-T)<br />

- 50 ohms input/output<br />

- Featuring MRFE6VP8600H<br />

- Over-temperature protection<br />

- 26% Efficiency under DVB-T signal<br />

■ Richardson RFPD, Inc<br />

www.richardsonrfpd.com<br />

and -116 dBm (869 MHz), R&TTE (EN 300<br />

220) approved and RoHS compliant, wide<br />

operating temperature from -20 to +65 ºC,<br />

power requirements of 2.2 V 21 mA (TX)<br />

3 V 28 mA (RX) and very compact sized<br />

transmitter 22 x 12 x 6 mm.<br />

In addition to designing and manufacturing<br />

the highly successful easyRadio Advanced<br />

(eRA) wireless modules in the UK,<br />

the full LPRS product range now includes,<br />

Raspberry Pi and Arduino Shield wireless<br />

platforms, the IQRF range of wireless networking<br />

components, the IQVC range of<br />

visual control panels together with antenna,<br />

wireless key fobs and a wide range of sensor<br />

products.<br />

■ LPRS<br />

sales@lprs.co.uk<br />

www.lprs.co.uk<br />

Products<br />

M/A-COM Technology<br />

Solutions Announces New<br />

Broadband Diplexer for<br />

CATV Applications<br />

M/A-COM Technology Solutions Inc.<br />

announced a new Broadband Diplexer,<br />

specifically designed for CATV<br />

Customer Premises Equipment (CPE)<br />

applications. The MAFL-011013 is a<br />

high performance 42 /54 MHz Diplex<br />

filter ideal for real estate constrained<br />

CPE applications. The MAFL-011013<br />

delivers excellent temperature stability<br />

and repeatability in a small 27 x 13 mm<br />

package, allowing the customer quicker<br />

design turns. Unlike competing<br />

discrete and CAN solutions, the filter<br />

is a 75 ohm surface mount diplex filter<br />

device that boasts excellent insertion<br />

loss and isolation.<br />

The MAFL-011013 is ideal for customers<br />

looking for a diplex filter with<br />

repeatable high performance in a small<br />

outline package, said Graham Board,<br />

Product Manager. This 42 / 54 MHz<br />

split targets North American cable and<br />

is a cost effective filtering solution for<br />

constrained CPE applications.<br />

■ M/A-COM Technology Solutions<br />

www.macomtech.com<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 43


RF & Wireless<br />

Products<br />

Hittite Launches New Programmable Bandwidth Low Pass Filter<br />

Hittite Microwave Corporation<br />

has introduced the<br />

HMC1023LP5E, a new addition<br />

to its IF/Baseband Processing<br />

integrated circuit product<br />

line. A 6th order, programmable<br />

bandwidth, fully calibrated<br />

dual Low Pass Filter (LPF), the<br />

HMC1023LP5E features programmable<br />

0 or 10 dB gain and<br />

supports arbitrary user programmable,<br />

bandwidths from 5 MHz<br />

to 72 MHz. When calibrated, the<br />

programmed bandwidth is accurate<br />

to within ±2.5%. A builtin<br />

filter bypass option enables<br />

wider bandwidth while maintaining<br />

programmed gain and common<br />

mode control settings.<br />

The HMC1023LP5E features<br />

an integrated ADC driver, programmable<br />

input impedance, and<br />

adjustable output common mode<br />

voltage from 0.9 V to 3 V with a<br />

2 Vpp signal. The output common<br />

mode can be also be adjusted<br />

lower than 0.9 V common<br />

mode to effect a seamless interface<br />

while achieving maximum<br />

performance. Programmable bias<br />

settings enable performance/<br />

power dissipation trade-offs optimized<br />

for each application. The<br />

6th order Butterworth transfer<br />

function delivers superior stop<br />

band rejection while maintaining<br />

both a flat passband and minimal<br />

group delay variation. The<br />

HMC1023LP5E is footprint and<br />

register compatible with the previously<br />

released HMC900LP5E<br />

programmable bandwidth LPF<br />

and supports wider signal bandwidths<br />

demanded by the new<br />

72 MHz channel spacing standard<br />

set by the microwave radio<br />

market.<br />

Hittite’s IF/Baseband Processing<br />

product line is now comprised<br />

of two programmable<br />

bandwidth Low Pass Filters,<br />

the HMC1023LP5E and<br />

the HMC900LP5E, and the<br />

HMC960LP4E dual digital<br />

variable gain amplifier. These<br />

devices enable the design of a<br />

universal hardware platform<br />

that is field programmable and<br />

supports numerous RF frequencies,<br />

standards, and signal bandwidths.<br />

Together with Hittite’s<br />

Wideband PLLs with Integrated<br />

VCOs and Analog-to- Digital<br />

Converters (ADCs), the IF/<br />

Baseband product line enables<br />

Hittite’s customers to address<br />

all regions, standards and bands<br />

of operation with one hardware<br />

platform; thereby streamlining<br />

their supply chain and eliminating<br />

the need to support frequency/standard/bandwidth<br />

specific<br />

hardware.<br />

Both products are housed in a<br />

5 x 5 mm plastic leadless surface<br />

mount package and provide<br />

excellent temperature stability<br />

from -40 °C to +85 °C. Released<br />

data sheets may be found<br />

at www.hittite.com. Samples<br />

and evaluation PC boards are<br />

available from stock and can<br />

be ordered via the company’s<br />

e-commerce site or via direct<br />

purchase order.<br />

■ Hittite Microwave<br />

Corporation<br />

sales@hittite.com<br />

www.hittite.com<br />

RFMW Announces Double Oven Crystal<br />

Controlled Oscillator from Bliley<br />

New 6000 MHz VCO from Crystek<br />

Corporation<br />

RFMW provides design and<br />

sales support for a new Double<br />

Oven Crystal Controlled<br />

Oscillator (DOCXO) from<br />

Bliley Technologies, Inc.<br />

Developed for critical applications<br />

were exceptional<br />

Frequency vs. Temperature<br />

performance is required, the<br />

N6B series stability is rated<br />

at ±0.4ppb over an operating<br />

temperature range of -20 to<br />

+70 °C. Two variations of the<br />

N6B series, the N6B-ABA-<br />

D1A-10M and N6B-ABA-<br />

D1B-10M, provide a sine<br />

wave output of +5 dBm (typ.)<br />

into 50 ohms.<br />

Bliley‘s N6B series DOCXO<br />

operate from a +5 V DC supply<br />

with or without Electronic<br />

Frequency Control and offer<br />

aging performance per year<br />

of less than ±0.1ppm. Phase<br />

noise at 10 kHz offset is –150<br />

dBc/Hz. With an attractive<br />

performance vs. price ratio,<br />

the N6B series is well suited<br />

for network timing and<br />

general precision applications<br />

where exceptional stability<br />

is required. The N6B<br />

series DOCXO are housed<br />

in a standard Double Oven<br />

through-hole package measuring<br />

36.2 mm (L) x 27.3 mm<br />

(W) x 23.8 mm (H).<br />

Bliley Stocking Distributor<br />

■ RFMW, Ltd.<br />

www.rfmw.com<br />

info@rfmw.com<br />

Crystek‘s CVCO33BE-6000-6000 VCO operates at 6000<br />

MHz with a control voltage range of 0.5 V~4.5 V. This VCO<br />

features a typical phase noise of -85 dBc/Hz @ 10 kHz offset<br />

and has excellent linearity. Output power is typically +5<br />

dBm. Engineered and manufactured in the USA, the model<br />

CVCO33BE-6000-6000 is packaged in the industry-standard<br />

0.5-in. x 0.5-in. SMD package. Input voltage is 5 V,<br />

with a max. current consumption of 40 mA. Pulling and<br />

Pushing are minimized to 8.0 MHz and 5.0 MHz/V, respectively.<br />

Second harmonic suppression is -20 dBc typical. The<br />

CVCO33BE-6000-6000 is ideal for use in applications such<br />

as digital radio equipment, fixed wireless access, satellite<br />

communications systems, and base stations.<br />

■ Crystek Corporation, sales@crystek.com<br />

www.crystek.com<br />

44 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


RF & Wireless<br />

San-tron Enhances SRX Low-PIM Cable Assemblies Line,<br />

Improves Stability and Repeatability<br />

The SRX cable assemblies serve PIMsensitive<br />

environments though 6 GHz and<br />

military/avionics environments through 20<br />

GHz, meeting requirements for robust survivability<br />

in high-frequency applications.<br />

Designed to support systems integrators,<br />

the SRX low-PIM cable assemblies combine<br />

San-tron’s low-distortion eSeries coaxial<br />

connectors with high-quality SRX<br />

coaxial cables.<br />

San-tron now offers seven complete SRX<br />

cable assembly deployment scenarios:<br />

in-cabinet, plenum-rated, short runs and<br />

jumper applications, long-haul cable runs,<br />

indoor use, outdoor use, and riser, with<br />

interconnect options for SMA, Type N,<br />

7/16, and TNC mating. For in-cabinet<br />

and plenum-rated deployments, low-PIM<br />

SRX cable assemblies utilize flexible-141,<br />

conformable-141, and semi-rigid RG-402<br />

cable. The flexible solutions support plenum-rated<br />

deployments that range from<br />

150 W at 2.5 GHz through 90 W at 6 GHz.<br />

Characterized by PIM performance of -161<br />

dBc and attenuation of 22 dB per 100 feet,<br />

these cable assemblies offer a bend radius<br />

of 0.75 inches and handle operating temperatures<br />

to +125 °C. For short runs and<br />

jumper applications, San-tron has developed<br />

a unique solution for clamp-type<br />

terminations to braided, flexible coaxial<br />

cables. Based on TCOM-240TM cable,<br />

these assemblies support power levels that<br />

range from 160 W at 2.5 GHz through 90<br />

W at 6 GHz. Characterized by PIM performance<br />

of -161 dBc and attenuation of<br />

13 dB per 100 feet, these cable assemblies<br />

offer a bend radius of 2.5 inches and handle<br />

operating temperatures to +85 °C. Performance<br />

is stable under vibration within a<br />

1 dB window.<br />

For flame-retardant requirements, SRX<br />

assemblies employ TCOM-240-FR cables;<br />

for plenum-rated installations, assemblies<br />

feature SFT-205TM cables with a temperature<br />

rating to +165 °C and a power<br />

rating of 420 W.<br />

For long-haul run deployments requiring<br />

robust, low-loss performance, San-tron<br />

implemented similar techniques for the<br />

larger TCOM-400 series to achieve extremely<br />

low and stable PIM levels, while<br />

allowing for continuous bending and flexure.<br />

With TCOM-400 cable, these cable<br />

assemblies support power levels that range<br />

from 310 W at 2.5 GHz through 180 W<br />

at 6 GHz. Characterized by PIM performance<br />

of -161 dBc and low attenuation<br />

of 7 dB per 100 feet, these assemblies<br />

offer a bend radius of 4 inches and handle<br />

operating temperatures to +85 °C. Performance<br />

is stable under vibration within a 1<br />

dB window. For flame-retardant requirements,<br />

SRX assemblies employ TCOM-<br />

400-FR cables; for plenum-rated installations,<br />

assemblies feature SFT-393 cables<br />

with a temperature rating to +165 °C and<br />

a power rating of 1020 W.<br />

■ San-tron, Inc<br />

www.santron.com<br />

Low-EMI Oscillators from Euroquartz with 1,8-V-Supply-Voltage<br />

Frequency control specialist,<br />

Euroquartz has added another<br />

oscillator to the company’s range<br />

of Spread Spectrum low-EMI<br />

oscillators that reduces electromagnetic<br />

interference by up to<br />

–15 dB. The new 18HM series<br />

oscillators have a supply voltage<br />

of 1.8 V. The part is available in<br />

three standard surface mount<br />

package sizes: 3.2 x 2.5 mm,<br />

5 x 3.2 mm and 7 x 5 mm. The<br />

oscillators are drop-in replacements<br />

for standard clocks. The<br />

low-cost oscillators offer the<br />

significant advantage of reducing<br />

EMI at source, i.e. the<br />

system clock oscillator, so that<br />

there is no need to employ costly<br />

shielded backplanes, ferrite cores<br />

and similar techniques to reduce<br />

EMI. Euroquartz 18HM series<br />

low-EMI oscillators are available<br />

with a choice of modulation<br />

rates and spread type. A Spread<br />

Spectrum oscillator disperses<br />

the mode energy over a wide<br />

bandwidth. This is achieved by<br />

the frequency modulation technique<br />

which may be applied<br />

to the down side of the nominal<br />

frequency (known as down<br />

spread) or spread equally either<br />

side of nominal (called centre<br />

spread). The majority of applications<br />

use Centre Spread although<br />

Down Spread is the preferred<br />

technique if overclocking<br />

would cause system problems.<br />

Common specifications for the<br />

new HM18 oscillators are frequency<br />

range from 12.5 to 42.0<br />

MHz, CMOS output logic, DC<br />

input voltage of 1.8 V ± 0.15 V,<br />

frequency stability options of<br />

±25ppm, ±50ppm and ±100ppm<br />

for commercial (0 to +70 °C)<br />

and industrial (-40 to +85 °C)<br />

devices, rise/fall times of 2.5 ns<br />

maximum, 15 pF load and startup<br />

time 2 ms typical. Duty cycle<br />

is 50% ±10%, standard, cycle to<br />

cycle jitter is ±100 ps maximum<br />

and ageing is ±5ppm/year maximum<br />

at 25 °C. Supplied on EIA<br />

16 mm tape and reel in quantities<br />

of 1000, the new 18HM series<br />

low EMI, low voltage oscillators<br />

are RoHS compliant and<br />

lead-free. The devices are reflow<br />

solder compatible and can withstand<br />

two processes at 260 °C for<br />

10 seconds maximum.<br />

■ Euroquartz Ltd/Frequency<br />

Products Ltd<br />

sales@euroquartz.co.uk<br />

www.euroquartz.co.uk<br />

hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 45


Fachbücher/Impressum<br />

Praxiseinstieg in die<br />

Vektorielle Netzwerknalyse<br />

Praxiseinstieg in die Vektorielle<br />

Netzwerk analyse,<br />

Joachim Müller, 142 Seiten,<br />

Zahlreiche Abbildungen und Diagramme<br />

Softcover, 21 x 28 cm,<br />

ISBN 978-3-88976-159-0,<br />

beam-Verlag 2011, 32,- €<br />

In den letzten Jahren ist es der Industrie<br />

gelungen, hochwertige vektorielle Netzwerkanalysatoren<br />

vom schwergewichtigen<br />

Gehäuse bis auf Handheldgröße zu verkleinern.<br />

Doch dem nicht genug:<br />

Durch ausgefeilte Software wurden einfache<br />

Bedienkonzepte bei steigender Funktionalität<br />

erreicht.<br />

Auch für den Funkamateur wird neuerdings<br />

die Welt der Netzwerkanalyse durch Selbstbauprojekte,<br />

deren Umfang und Funktionalität<br />

den Profigeräten sehr nahe kommen,<br />

erschlossen. Damit sind die Voraussetzungen<br />

für die Anwendung der vektoriellen<br />

Netzwerkanalyse im Feldeinsatz aus Sicht<br />

der verfügbaren Gerätetechnik geschaffen.<br />

Fehlte noch die geräteneutrale Anleitung<br />

zum erfolgreichen Einstieg in die tägliche<br />

Praxis.<br />

Das in Hard- und Software vom Entwickler<br />

mit viel Engagement optimal durchkonstruierte<br />

Gerät büßt alle seinen hervorragenden<br />

Eigenschaften ein, wenn sich beim<br />

Messaufbau grundlegende Fehlerquellen<br />

einschleichen.<br />

Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundlagen<br />

des Messaufbaus, unabhängig vom<br />

eingesetzten Gerät, um den Praxiseinstieg<br />

zu meistern.<br />

Ein Ausschnitt aus den<br />

wichtigsten Themen:<br />

• Hintergründe zur vektoriellen Netzwerkanalyse<br />

Elektrisch lang, elektrisch kurz<br />

Reflexionsfaktor, Smithdiagramm<br />

• S-Parameter, Netzwerkparameter<br />

n-Tore, Welle, Matrizenschreibweise<br />

• Der Datenaustausch im Touchstone-<br />

Fileformat<br />

• Grundfunktionen in der Gerätetechnik<br />

Skalar oder vektoriell, direktives Element,<br />

Selbstbauprojekte<br />

• Kalibrierung — Festlegung der Messbezugsebene<br />

Kalibriernormale, Offset, Embedding,<br />

Schritt-für-Schritt-Anleitung<br />

• Messungen an Antennen<br />

Wahl der Bezugsebene, Einfluss der<br />

Zuleitung, Fremdsignale<br />

• Untersuchungen an Leitungen<br />

Leitungsqualität, Stoßstellen, Steckverbindungen,<br />

Leitungstransformation, die<br />

Sünden beim Kabelanschluss<br />

• Messungen an Bauteilen<br />

Eigenresonanzen von Kondensatoren<br />

und Spulen, Quarze und Quarzfilter,<br />

Verstärker<br />

• Gruppenlaufzeit<br />

Blick ins Buch:<br />

10 Leitungseinflüsse kompensiert<br />

durch Kalibrierung<br />

Kann man über eine „längere“ Leitung deren Leitungsabschluss,<br />

z.B. Antenne, am Ende bestimmen und mit wel-<br />

durch Messung am Leitungsanfang<br />

Untersuchung des Leitungsabschlusses<br />

cher Sicherheit? Wie wirken sich Stoßstellen auf dieser Leitung<br />

auf das Messergebnis aus? Können diese Einflüsse der Ein typischer Anwendungsfall: Eine Antenne ist über ein<br />

Leitung durch Kalibrierung eliminiert werden? All diese beliebig langes Koaxkabel mit dem Transceiver verbunden.<br />

Fragen wollen wir durch praktische Versuche beantworten. Interessant ist nun die Anpassung der Antenne. Wir un-<br />

Bild 10.1 Anschluss des Mismatchs zur Bestimmung seiner Daten direkt am Analyzer<br />

Bild 10.2 Aufnahme der Diagramme für den Mismatch im Frequenzbereich 1 – 50 MHz<br />

86<br />

hf-Praxis<br />

ISSN 1614-743X<br />

Fachzeitschrift für HFund<br />

Mikrowellentechnik<br />

• Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

35001 Marburg, Postfach 1148<br />

Tel.: 06421/96140<br />

Fax: 06421/961423<br />

E-Mail: info@beam-verlag.de<br />

www.beam-verlag.de<br />

• Redaktion:<br />

Dipl.-Ing. Reinhard Birchel (RB)<br />

Dipl.-Ing. Dirk Matuszczak (DM)<br />

Joachim Müller (JM)<br />

Ing. Frank Sichla (FS)<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

• Anzeigen:<br />

Frank Wege<br />

Tel.: 06421/961425<br />

Fax: 06421/961423<br />

frank.wege@beam-verlag.de<br />

• Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

• Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

• Druck:<br />

Strube Druck & Medien oHG<br />

• Auslieferung:<br />

VU Verlagsunion KG<br />

Wiesbaden<br />

Der beam-Verlag übernimmt trotz<br />

sorgsamer Prüfung der Texte durch<br />

die Redaktion keine Haftung für<br />

deren inhaltliche Richtigkeit.<br />

Handels- und Gebrauchsnamen,<br />

sowie Warenbezeichnungen und<br />

dergleichen werden in der Zeitschrift<br />

ohne Kennzeichnungen verwendet.<br />

Dies berechtigt nicht zu der<br />

Annahme, dass diese Namen im<br />

Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung<br />

als frei zu<br />

betrachten sind und von jedermann<br />

ohne Kennzeichnung verwendet<br />

werden dürfen.<br />

46 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>


Weltweit erster<br />

Vektorsignal-Transceiver<br />

VSA + VSG + FPGA = RF neu definiert<br />

Der Vektorsignal-Transceiver von NI vereint einen VSA und einen VSG mit einem<br />

anwenderprogrammierbaren FPGA für die Signalverarbeitung, -steuerung und<br />

-regelung in Echtzeit in einem einzigen Gerät – zu einem Bruchteil der Kosten und<br />

Größe einer traditionellen Lösung. Diese richtungsweisende Technologie findet<br />

sich im NI PXIe-5644R, dem ersten softwaredesignten Messgerät. Mithilfe der<br />

Systemdesignsoftware NI LabVIEW kann die Soft- und Firmware verändert und so<br />

ein Messgerät erstellt werden, das sich exakt den Anforderungen anpasst.<br />

WIRELESS-TECHNOLOGIEN<br />

National Instruments unterstützt zahlreiche<br />

Wireless-Standards, darunter:<br />

802.11a/b/g/n/ac<br />

CDMA2000/EV-DO<br />

WCDMA/HSPA/HSPA+<br />

LTE<br />

GSM/EDGE<br />

Bluetooth<br />

>> ni.com/vst/d<br />

089 7413130<br />

© <strong>2013</strong> | National Instruments, NI, ni.com und LabVIEW sind Marken der National Instruments Corporation.

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