8-2012

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Messtechnik Bild 5: Testen eines Leistungsverstärkers und eines Empfängers/Senders unter Verwendung eines Signalanalysators mit Signalerzeugerfunktion. den. Die Abtastspur verbleibt feststehend auf dem Bildschirm, solange sie nicht mit neuen Signalen aktualisiert wird. Jedoch kann der Anwender des VSA detaillierte Analysefunktionen am Signal ausführen, so dass er alle Informationen ableiten kann, die er bekommen würde, wenn das Signal live wäre. Wir sind ein führendes, seit über 30 Jahren tätiges Ingenieurbüro auf dem Fachgebiet EMV. Wir planen und liefern Schirmräume, Absorberräume, Schirmboxen, Radome sowie Mikrowellen-Absorber, EMV-Filter und HF-Abschirmmaterial. Unsere Kunden sind führende Hersteller in den Branchen KfZ, Nachrichtentechnik, Militärtechnik und lT. Weitere Kunden sind die Öffentliche Hand, sowie Universitäten und Forschungs-Institute. Wir sind auf dem deutschen Markt fest etabliert und expandieren kräftig in den europäischen Markt. Deshalb suchen wir zur Verstärkung unseres Teams: Dipl.-Ingenieur Fachrichtung Nachrichten-, HF-Technik Aufgabengebiet: Verantwortung: Ausarbeitung von EMV-Anlagen, Angeboten, Vertrieb, Erschließung neuer Märkte, Vertrags-Verhandlungen Nach Einarbeitung ist die Beförderung zum Geschäftsführer möglich Konstrukteur/Techniker Fachrichtung Maschinenbau, Fertigungstechnik Aufgabengebiet: Erstellung von Konstruktionen, Anlagen-Planung, Projektierung und Projektleitung Voraussetzung: Gute Kenntnisse in modernen Konstruktionsmitteln wie AutoCAD, 3D-Inventor, u.a. Englisch-Kenntisse, Verantwortungsbereitschaft, Flexibilität und Teamfähigkeit Suchen Sie eine Herausforderung, dann senden Sie uns Ihre Bewerbung. Emc-Technik & Consulting GmbH Emilienstrasse 35 • 70563 Stuttgart Telefon 0711/73510-81 • Deutschland Telefax 0711/73510-83 • Germany E-Mail: emc@emc-technik.de Arbiträrsignalerzeugung Einige Anritsu-Modelle wie z. B. der Vektorsignalanalysator der Baureihe MS269xA oder MS2830A können optional mit einer Vektorsignalquelle mit einer Bandbreite von 125 MHz ausgestattet werden. Einer der Hauptvorteile liegt darin, dass zuvor in „Echtzeit“ aufgenommene Signale wieder zu Analysezwecken „abgespielt“ werden können. Das Replay eines abgetasteten Signals kann, ggf. mit neuer Mittenfrequenz, in einem Frequenzbereich von bis zu 6 GHz durchgeführt werden. Hiermit wird die Analyse von Signaltransienten ermöglich, die zuvor „auf die Schnelle“ im Originalsignal nicht sichtbar ware. Der Dynamikbereich und das Phasenverhalten des abgetasteten Originalsignal bleibt dabei vollständig erhalten. Die Modelle der Serie MS269xA und MS2830A bieten mit den Funktionalitäten - Spektrumanalysator, - FFT-Spektrumanalysator, - Vektor Signalanalysesoftware, - Signal-Digitizer und - Vektorieller Signalgeneratror vielfältige Möglichkeiten um z. B. Leistungsverstärker oder Sende-Empfangsmodule zu charakterisieren (siehe Abbildung 5). Schlussfolgerungen Die volle Kontrolle über das Signal und das Verstehen komplexer Systemzusammenhänge erfordert vom Ingenieur eine gewisse Einlernzeit, in der er die Auswirkungen der verschiedesten Signalparameter kennengelernt hat. Der Lohn dafür zahlt sich in einem grundsätzlich erweitertem Verständnis der Systemzusammenhänge und einer höheren Effektivität und Produktivität aus. Natürlich ist der althergebrachte analoge Spektrumanalysator weiterhin in den F&E-Laboren, in den Fertigungslinien oder selbst im Außendienst im Einsatz. Der VSA findet jedoch zunehmend breitere Zustimmung, da er neue Softwarefunktionen zur Demodulation, höhere Abtastund Erfassungsgeschwindigkeiten und eine bessere zeitliche Signalauflösung bietet. Davon abgesehen ergänzen sich Spektrumanalyse und FFT- (VSA-) Analyse. Beide sind nützlich, wenn es darum geht, Verständnis über das Verhalten von Signalen zu gewinnen, die in modernen HF-Systemen vorkommen. 20 hf-praxis 8/<strong>2012</strong>
Design Eine einfache Methode zur Vorhersage der Pegel von durch Leckströme verursachten PLL-Referenz-Spurs zu entnehmen, um damit die Spannung am Tuning-Port des VCO (V_Tune) einzustellen, bis die Ausgänge der Taktteiler gleich in Frequenz und Phase sind. Wenn dies der Fall ist, ist die PLL „verriegelt“. Die LO- Frequenz steht nach folgender Formel in Beziehung zur Referenzfrequenz: Bild 1: Grundlegende Funktionsblöcke einer PLL. Hier wird ein einfaches Modell präsentiert, das dazu verwendet werden kann, die Größe von Referenzspurs eines PLL- Systems abzuschätzen, die auf Grund von Leckströmen der Ladungspumpen und/oder Operationsverstärkern auftreten. Das Wissen, wie man diese Größen abschätzt hilft dabei, die Reglerparameter bereits in den frühen Stufen eines PLL-System-Designs sinnvoll zu wählen. Kurzer Rückblick auf PLLs Eine phasenverriegelte Schleife (phase locked loop = PLL) ist ein Rückkopplungssystem, das die Phase und die Frequenz eines Bauteils mit höherer Frequenz (üblicherweise ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO)), dessen Phase und Frequenz über die Zeit und Temperatur nicht sehr stabil sind, auf ein stabileres Bauteil mit geringerer Frequenz zu rasten (üblicherweise ein Temperatur kompensierter oder Ofengesteuerter Kristalloszillator (TXCO) oder (OCXO). Als Funktionsblock kann die PLL als ein Frequenzmultiplizierer betrachtet werden. Eine PLL wird eingesetzt, wenn es erforderlich ist, einen lokalen Hochfrequenz- Oszillator (LO) als Quelle zu verwenden. Beispielsanwendungen dafür sind zahlreich und besonders in der drahtlosen Kommunikation, medizintechnischen Geräten und in der Messtechnik zu finden. Bild 1 zeigt die Funktionsblöcke eines PLL- Systems, das verwendet wird, ein LO-Signal zu generieren. Die integrierte PLL-Schaltung (IC) enthält üblicherweise sämtliche Taktteiler (R und N), Phasen/Frequenzdetektor (PFD) und die Ladungspumpe, die von den beiden Stromquellen ICP_UP und ICP_DN gebildet wird. Der VCO-Ausgang wird mit dem Referenztakt verglichen (hier mit dem OXCO- Ausgang) nachdem beide Signale durch ihre jeweiligen ganzzahligen (integer) Teiler (N bzw. R) in der Frequenz herunter geteilt wurden. Der PFD-Block steuert die Ladungspumpe, um mit der Rate f PFD Strompulse in das Schleifenfilter zu liefern oder Die in Bild 1 dargestellte PLL wird auch Integer-N-PLL genannt, weil der Rückkoppelteiler (der N-Teiler) nur ganzzahlige Werte annehmen kann. Wenn dieser Teiler sowohl ganze als auch nicht ganzzahlige Werte annehmen kann, wird die Regelschleife als fraktionale N-PLL bezeichnet. Der Fokus liegt hier nur auf den Integer-N- PLLs, da bei der fraktionalen N-PLL andere Mechanismen wirken. Nicht ideales Verhalten einer Integer-N-PLL Das PLL-IC fügt sein eigenes nicht ideales Verhalten in das System mit ein, hauptsächlich Phasenrauschen und Störungen. * Phasenrauschen Das PLL-System in Bild 1 wirkt als Tiefpassfilter für das Phasenrauschen des Referenztakts und als Hochpassfilter für das VCO-Phasenrauschen. Die Grenzfrequenz der Tiefpass- und Hochpassfilter wird von Michel Azarian Will Ezell Linear Technology Corporation www.linear.com Bild 2: Beitrag zum Phasenrauschen durch das PLL-IC, hervorgehoben durch die gezeichnete Ellipse hf-praxis 8/<strong>2012</strong> 21
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