Download - Corporate.rohde-schwarz.com

NEUES208/13USB-Leistungssensorenfüralle ZweckeHöchste Präzision im Handheld-Format– dies kennzeichnetdie Messköpfe. Und zurMesswertanzeige genügt jetztsogar ein Smartphone.Außerdem im Heft: der ersteSensor von DC bis 110 GHz.WIRELESS-TECHNOLOGIEN ALLGEMEINE MESSTECHNIK RUNDFUNKWeltweit erstes Zulassungs -test system für Funksystemeim 2,4-GHz- und 5-GHz-BandUniversal-Oszilloskope:Zeitbereichs-, Frequenzbereichs-,Logik- und Protokoll-Analyse ineinem GerätMittel- und Kleinleistungssendermit geringem Platzbedarf ergänzenneue Sendergeneration

ImpressumHerausgeber: Rohde&Schwarz GmbH&Co. KGMühldorfstraße 15 · 81671 MünchenPostfach 801469 · 81614 MünchenSupport-Center: Tel. +49 89 4129 123 45E-Mail: customersupport@rohde-schwarz.comFax +49 89 4129 137 77www.rohde-schwarz.comRedaktion und Layout: Redaktion Drexl&Knobloch GmbH (München)Fotos: Rohde&SchwarzPrinted in Germany53. Jahrgang; Auflage 75000 (deutsch, englisch, französisch,spanisch und japanisch)Erscheinungsweise: ca. dreimal pro JahrISSN 0548-3093Bezug kostenlos über die Rohde&Schwarz-VertretungenNachdruck mit Quellen angabe und gegen Beleg gern gestattet.PD 5214.4471.71R&S® ist eingetragenes Warenzeichen der Rohde&Schwarz GmbH&Co. KG. Eigennamensind Warenzeichen der jeweiligen Eigentümer. CDMA2000® ist eingetragenesWarenzeichen der Telecommunications Industry Association (TIA-USA). DieBluetooth®-Wortmarke und -Logos sind eingetragene Warenzeichen und Eigentumvon Bluetooth SIG, Inc., ihre Verwendung ist für Rohde&Schwarz lizenziert. „WiMAXForum“ ist ein eingetragenes Warenzeichen des WiMAX-Forums. „WiMAX“, dasWiMAX-Forum-Logo, „WiMAX Forum Certified“ sowie das WiMAX-Forum-Certified-Logo sind Warenzeichen des WiMAX-Forums. Alle anderen Warenzeichen sind Eigentumder jeweiligen Besitzer.

TitelthemaAls Pionier der integrierten Leistungssensorenmit USB-Anschluss bautRohde&Schwarz sein Portfolio seitJahren kontinuierlich aus. Der neueMesskopf R&S®NRP-Z58 fügt nuneine weitere Marktneuheit hinzu: Alserster Sensor mit einem lückenlosen­Frequenzbereich von DC bis 110 GHzschlägt er die Brücke zur Anwendungsweltder Millimeterwellen (ab Seite 22).Alles, was für schnelle und genaue Messungenerforderlich ist, haben die USB-Leistungssensoren von Rohde&Schwarzan Bord, ein Grundgerät ist nicht erforderlich.Warum sie in jedem Fall die bessereWahl sind, beleuchtet ein Hintergrundartikelab Seite 26.Diente bisher zur Anzeige der Leistungsmessergebnisseoft ein PC, so gehtdas künftig auch mit einem Tablet oderMobiltelefon. Die App „Power ViewerMobile“ für Android-Geräte macht´smöglich. Sie ist kostenlos bei Googleplay erhältlich.

ÜberblickNEUES208/13WIRELESS-TECHNOLOGIENALLGEMEINE MESSTECHNIKTestsystemeW ZulassungstestsystemR&S®TS8997Weltweit erstes Zulassungs -test system für Funksystemeim 2,4-GHz- und 5-GHz-Band................6W Testsysteme für LBSLocation Based Services mit GPS,GLONASS, Galileo und OTDOA.......... 10Signalerzeugung und -analyseW Signal- und SpektrumanalysatorR&S®FSWVermessen von Mikrowellenverbindungenim E-Band.................... 13LeistungsmessungW Thermischer LeistungssensorR&S®NRP-Z58Leistungssensor mit 1-mm-Koaxial stecker misst lückenlosvon DC bis 110 GHz........................... 22W USB-LeistungssensorenDie bessere Wahl: USB-Leistungssensorenvon Rohde&Schwarz.......... 26OszilloskopeW Oszilloskop R&S®RTM2000Signalerzeugung und -analyseW ILS/VOR Analyzer R&S®EVS300Präzise Messungen von Signalensatellitengestützter Landesysteme..... 37W Signal- und SpektrumanalysatorR&S®FSWSpitzenklasse nun bis 50 GHz............ 38Messung von Gruppenlaufzeiten:präzise, schnell, breitbandig............... 43NetzwerkanalyseW Verifizierkits R&S®ZV-Z435 / -Z470Einfach und genau: Analyse derMessunsicherheit mit Verifizierkits..... 46W Signalgenerator R&S®SMBV100A,Signal- und SpektrumanalysatorR&S®FSVWLAN IEEE 802.11ac: Messungen jetztauch mit Geräten der Mittelklasse...... 16W SignalgeneratorenNormenkonforme NFC-Signale –auf Knopfdruck und bis ins Detaildefinierbar.......................................... 18Das neue R&S®RTM2000:einschalten – messen – fertig............. 30W Oszilloskop R&S®RTOR&S®RTO-Oszillo skope verifizierendie Konformität von USB-2.0-Schnittstellen...................................... 34W Netzwerkanalysator R&S®ZNBKomfortable Netzwerkanalysemit bis zu 32 Toren............................. 48Für Funksysteme im 2,4-GHzund5-GHz-Band gelten neueAnforderungen. Als weltweitErstes deckt das ZulassungstestsystemR&S®TS8997diese Tests ab (Seite 6).Mit Schaltmatrizenvon Rohde&Schwarzlässt sich die Zahlder Messtore desNetzwerkanalysatorsR&S®ZNB aufbis zu 32 erweitern(Seite 48).4

EMV / FELDSTÄRKERUNDFUNKIM BLICKPUNKTVerstärkerW Breitbandverstärker R&S®BBA150Erschließt neue Einsatzgebieteim Mikrowellenbereich....................... 51MessempfängerW EMV-Messempfänger R&S®ESRPSendesystemeW TV-Senderfamilie R&S®TMU9Minimale Betriebskosten –maximale Flexibilität........................... 60W TV-Kleinleistungssender R&S®MLxStromversorgung und Antennengenügen............................................. 63AntennenVöllig neu gedacht:Kommunikations- undAufklärungsantennen für Schiffe........ 70ReferenzDVB-T2-Feldversuch des BayerischenRundfunks in München...................... 66Einfach und schnell: DiagnoseundPre compliance-Messungen......... 54MessempfängerW Cable TV Leakage DetectorR&S®EFL110 / Cable TV Analyzer &Leakage Detector R&S®EFL 210FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNGEmpfängerW HF-ÜberwachungsempfängerR&S®EB510Lückenlose Funküberwachungim Kurzwellenbereich......................... 75Maßgeschneidert für die Lecksuchein Breitbandkabelnetzen..................... 68SystemeW Signalanalysesoftware R&S®GX430Gleichzeitige Verarbeitung vonbis zu vier Kanälen.............................. 78W Signalanalysesystem R&S®GX435Vollautomatische Funkerfassung....... 82Die neuen UHF-MittelleistungssenderR&S®TMU9 und dieKleinleistungssenderR&S®MLx erobernden Markt (abSeite 60).WEITERE RUBRIKENW Impressum........................................2W Kurznachrichten............................ 86NEUES 208/13 5

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeWeltweit erstes Zulassungstestsystem fürFunksysteme im 2,4-GHz- und 5-GHz-BandFür Funksysteme im 2,4-GHz- und 5-GHz-Band gelten nach der R&TTE-Richtlinie neue, erweiterte Anforderungen,die ab Januar 2015 verbindlich einzuhalten sind. Als weltweit Erstes deckt das ZulassungstestsystemR&S®TS 8997 diese Tests ab. Es enthält eine speziell dafür entwickelte Leistungsmessung und eineAblaufsteuerung.Zahlreiche Funkdienste undÜbertragungsverfahrenDie Dichte und Vielfalt der Funkdienste im lizenzfreien2,4-GHz- und 5-GHz-Band nimmt immer stärker zu. NebenSystemen, die WLAN 802.11a/b/g/n und Bluetooth® nutzen,sind dort z.B. auch Wireless- Videoübertragungen, Funkfernsteuerungensowie im 5-GHz-Band in Zukunft Systeme für dieCar-to-Car-Kommunikation nach dem Standard 802.11p zufinden. Zahlreiche Nutzer teilen sich diesen FrequenzbereichBILD 1 Testsystem R&S®TS8997.und verwenden vielerlei Bandbreiten und Übertragungsverfahrenwie Breitband-OFDM, MIMO, Frequency Hopping undDirect Sequence Spread Spectrum. Bei dieser Vielfalt gilt es,gegenseitige Störungen so weit wie möglich zu minimieren.Neue, erweiterte RichtlinienUm sicherzustellen, dass sich die entsprechenden Funksystemebei dichter Frequenzbelegung gegenseitig möglichstwenig stören, müssen sie künftig bei der Zulassung spezielleTestverfahren bestehen. Diese sind in den aktuellen überarbeitetenNormen ETSI EN 300 328 und EN 301 893 enthalten;beide Normen sind auch als harmonisierte Standards zurR&TTE-Richtlinie aufgeführt.Die Überarbeitung und Erweiterung der Norm EN 300 328 zurVersion 1.8.1 wurde notwendig, um Methoden zu berücksichtigen,die eine Koexistenz der verschiedenen Anwendungenim 2,4-GHz-Band ermöglichen. Dazu wurden beispielsweiseAdaptivitätsmechanismen definiert, die dazu beitragen sollen,dass bei zunehmender Belegung des Bandes alle Benutzernoch Zugriff auf die Ressource Frequenzspektrum haben.Alternativ können Systeme auch ohne diese Mechanismenarbeiten, wenn sie bestimmte Anforderungen hinsichtlichLeistung und Timing-Verhalten erfüllen. Alle diese Anforderungenbedingen neue und zum Teil komplexe Testmethoden.In der bisherigen Normenversion 1.7.1 waren diese Anforderungennur rudimentär enthalten und auch keine Testmethodendafür definiert.Nun wurde beispielsweise ein neues Leistungsmessverfahreneingeführt, mit dem eine Vielzahl von Signalparametern wiemaximale Leistung, Duty Cycle, TX Sequence, TX Gap undMedium Utilization Factor zu ermitteln ist. Es bezieht auchMehrantennenübertragung wie MIMO ein und erfordert einespezielle Messausrüstung. Des Weiteren sind Tests enthalten,die die Fähigkeit der Funksysteme zur Anpassung an dieUmgebungsbedingungen prüfen, beispielsweise das Erkennenund Vermeiden von Kollisionen mit anderen Diensten. Sieschließen Prüflinge mit und ohne Frequency Hopping sowiemit und ohne Listen-Before-Talk-Funktion (LBT) ein.6

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Testsysteme¸TS8997 Blockschaltbild¸TS 8997¸OSP-B157¸EMC 32-EBmit ¸EMC 32-K97USBLeistungsmesserBILD 2 Blockschaltbilddes TestsystemsR&S®TS8997. Die kompletteLeistungsmessungwurde in ein speziellentwickeltes ModulR&S®OSP-B157 zur Offe-Spektrumanalysator¸FSVSignalgenerator¸SMB100AVideoHFAbtastungLeistungsmesserLeistungsmesserLeistungsmesserDUT 1)nen Schalt- und SteuerplattformR&S®OSP120integriert. Dieses ModulSignalgenerator¸SMBV100AKonditionierungder HF-SignaleFür SelbsttestundKalibrierungübernimmt darüber hinausauch alle Pfadumschaltungenund dienotwendige Signalkonditionierungfür die restli-¸CMW, ¸CBToder „Golden Devices“ 1)1)nicht enthaltenchen Tests.Zusätzlich ist eine Automatisierung der Tests erforderlich.Dem Vorgängerstandard ETSI EN 300 328 v1.7.1 entsprechenddurften die Tests bisher manuell mit dem Spektrumanalysatordurchgeführt werden. Nach dem aktuellen StandardETSI EN 300 328 v1.8.1 müssen aus Millionen einzelnerMesswerte die entsprechenden Parameter ermittelt werden.Außerdem laufen einige der Tests mehrstufig und abhängigvom vorherigen Ergebnis ab. Dies erfordert softwaregestützteMessungen.Testsystem R&S®TS8997 für dieumfassende ZertifizierungDas Testsystem R&S®TS8997 (BILD 1 und 2) deckt alle erforderlichenTests im 2,4-GHz-und im 5-GHz-Band vollständig ab(BILD 3) und enthält folgende Komponenten:❙❙Spektrumanalysator R&S®FSL oder R&S®FSV❙❙Offene Schalt- und Steuerplattform R&S®OSP120 mitspeziellem Messmodul❙❙Analoger Signalgenerator R&S®SMB100A❙❙Vektorsignalgenerator R&S®SMBV100A❙❙EMV-Testsoftware R&S®EMC32 mit MessoptionR&S®EMC32-K97 und -K10Testfall2,4-GHz-Band(ETSIEN 300 328)5-GHz-Band(ETSIEN 301 893)Trägerfrequenz – ●Ausgangsleistung ● ●Leistungskontrolle – ●Spektrale Leistungsdichte ● ●Duty Cycle, TX-Sequenz, TX-Gap ● –Dwell time, Frequenzbelegung, Hopping-Sequenz (nur für Frequency Hopping)● –Frequenzabstand (nur für FrequencyHopping)● –Medium Utilisation Factor (MU) ● –Adaptivity ● ●Belegte Bandbreite ● ●TX-Nebenaussendungen „Out of Band” ● ● 1)TX-Nebenaussendungen „In Band“ – ●TX-Nebenaussendungen „Spurious“ ● –RX-Nebenaussendungen ● ● 1)Receiver Blocking ● –Dynamic Frequency Selection (DFS) /Radar Detection– ●1) Für Nebenaussendungen oberhalb 18 GHz manuelles Umstecken des HF-Kabels.BILD 3 Alle vom R&S®TS8997 abgedeckten Tests.NEUES 208/13 7

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeUnterstützt wurde die Spezifikation der einzelnen Testabläufeund die Verifizierung der Testfälle im R&S®TS8997 auf ihreKonformität mit der Norm ETSI EN 300 328 durch das Funk-Kompetenzzentrum IMST GmbH. Das Unternehmen verfügtüber umfassende Erfahrungen mit diesen Prüfungen, betreibtselbst ein akkreditiertes Prüflabor nach der R&TTE-Richtlinieund arbeitet aktiv an der Normung bei ETSI mit.Spezielle, normkonforme LeistungsmessungDie Norm erfordert ein spezielles Verfahren für schnelle, breitbandigeLeistungsmessungen mit einer hohen Abtastratevon ≥ 1 Msample/s, ausreichend hoher Auflösung und eineununterbrochene Messzeit von mehreren Sekunden. Dies istim Prinzip mit speziellen analogen Detektoren und einem entsprechendenOszilloskop möglich, erfordert aber eine an dasOszilloskop angepasste Erfassungs- und Auswertesoftware, diedie mehreren Millionen Messwerte effizient verarbeiten kann.Für das R&S®TS8997 wurde die komplette Leistungsmessungin ein speziell dafür entwickeltes Modul der Offenen SchaltundSteuerplattform R&S®OSP120 integriert, das darüber hinausauch alle Pfadumschaltungen und die notwendige Signalkonditionierungfür die restlichen Tests übernimmt. Durch diehohe Speichertiefe und schnelle Abtastrate sind exakte Messungenauch an komplexen Signalen mit langsamer Wiederholratein jedem Fall möglich. Die Ansteuerung, Auswertungund Anzeige der Ergebnisse erfolgt direkt über die EMV-TestsoftwareR&S®EMC32.Automatisierte MessabläufeDie von der Norm geforderten Messabläufe und Auswerteroutinensind in den Optionen R&S®EMC32-K97 / -K971 /-K972 / -K973 zur EMV-Testsoftware R&S®EMC32 implementiert.Die R&S®EMC32 ist bereits in vielen Testhäusern fürEMV-, Radiated-Spurious-Emission-(RSE)- und EIRP-Messungenim Einsatz und kann dort nun auch für diese Messungenverwendet werden. Dadurch ergeben sich auch durchgehendeMessprozeduren, wenn zum Beispiel aufgrund derermittelten gestrahlten EIRP-Werte die geleiteten Werte hochgerechnetwerden müssen, und umgekehrt.Die Softwareoptionen umfassen den automatisierten Ablaufaller Tests mit Abfrage der notwendigen Parameter für Geräteund Standards (BILD 5). Dies unterstützt den Anwender, daverschiedene Tests nur für bestimmte Standards notwendigsind, und gleichzeitig Ergebnisse des vorherigen Tests für dennachfolgenden berücksichtigt werden. Den Aufbau der Funkverbindungzu den Prüflingen übernehmen entweder WidebandRadio Communication Tester von Rohde&Schwarz, z.B.der R&S®CMW500, oder entsprechende „Golden Devices“.Unterstützung von MehrantennensystemenImmer mehr Geräte nutzen mehrere Antennen gleichzeitigfür MIMO oder Beamforming. Für diese Geräte muss dieLeistung auch absolut zeitsynchron und unterbrechungsfreierfasst werden. Deshalb ist die Leistungsmessung beimR&S®TS8997 von vornherein vierkanalig ausgeführt undunterstützt daher Messungen an allen gängigen Geräten wiebeispielsweise WLAN-Routern mit 4×4-MIMO. Die parallelenA/D-Umsetzer sind synchron getaktet.Messung mit hoher AuflösungDie Norm fordert bis zu 30 000 Messpunkte, was die im Systemeingesetzten Spektrumanalysatoren R&S®FSL oderR&S®FSV erfüllen (BILD 4). Bei Untersuchungen an realenPrüflingen hat es sich aber gezeigt, dass die in der Norm geforderteAnzahl an Messpunkten bei manchen Funkverfahrennicht ausreicht und zu einer erhöhten Messunsicherheit führt.Deshalb ist das R&S®TS8997 bereits für einen zusätzlichen,alternativen Messmodus mit typisch 1 Million Messpunktevorbereitet. Dieser kann dann bei einer entsprechenden Neufassungder Norm als Softwareoption freigeschalten werden.Prüfling mit Frequenzsprungverfahren1RmMax10 dB0 dB–10 dB–20 dB–30 dB–40 dB–50 dB–60 dB–70 dBAtt 40 dBRef 20,0 dBmStart 2,4 GHz* RBW 100 kHzVBW 1 MHzSWT 10 msStop 2,4835 GHzBILD 4 Beispiel: Spektrum eines Prüflings mit Frequency Hopping im2,4-GHz-Band.8

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeBILD 5 Bedienoberfläche im R&S®TS8997 für die automatisierte Messung der verschiedenen Testfälle in der EMV-Testsoftware R&S®EMC32.Vorhandene Systeme zum R&S®TS8997 erweiternAlternativ zum schlüsselfertigen Testsystem ist dank der SoftwareR&S®EMC32 mit ihrer Vielzahl an Gerätetreibern dieVerwendung anderer, bereits beim Anwender vorhandenerGeräte von Rohde&Schwarz mit vergleichbarer Funktionalitätmöglich. Auch Systeme, die z.B. in der Entwicklung für weitereMessaufgaben eingesetzt werden, sind verwendbar. Problemloslassen sich auch bereits vorhandene EMV-Systememit dem entsprechenden R&S®OSP-Modul und gegebenenfallsmit zusätzlichen Geräten erweitern.den Anwender bei diesen Messungen. Bereits vorhandeneEMV-Systeme sind zum Testsystem R&S®TS8997 erweiterbar.Die Verantwortlichen bei der ETSI TG11 – hier in der Persondes Chairmans der TG11, Edgard Vangeel – begrüßen, „dassRohde&Schwarz mit dem R&S®TS8997 ein System anbietet,das den neuen Standard umsetzt und ihn so auch für die Testhäuserund die Industrie zu einem Erfolg werden lässt“.Michael Steinmüller; Frank Tofahrn (IMST GmbH)FazitDas Zulassungstestsystem R&S®TS8997 ist weltweit das erste,das als Komplettsystem die notwendigen Messungen und dieAutomatisierung für die nach R&TTE erforderlichen Tests nachETSI EN 300 328 v1.8.1 und ETSI EN 301 893 v1.7.1 abdeckt.Die weitgehende Automatisierung der Tests auf Basis derweitverbreiteten EMV-Testsoftware R&S®EMC32 unterstütztNEUES 208/13 9

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeLocation Based Services mitGPS, GLONASS, Galileo und OTDOABeim Frühstücken die Wettervorhersage checken, per Navigations-App durch den Berufsverkehr finden –zwei Beispiele für zahlreiche Apps, mit denen Smartphone-Anwender von Location Based Services (LBS)profitieren. Wie finden diese nützlichen Helfer so schnell die genaue Position? Dieser Artikel wirft einenBlick hinter die Kulissen der Positionsbestimmung für standortbezogene Dienste. Und er zeigt die umfangreicheTestsystempalette von Rohde & Schwarz, die dafür sorgt, dass bei der Positionsbestimmung alleKomponenten reibungslos zusammenarbeiten.Positionsbestimmung mit terrestrischenVerfahren: Cell-ID, Enhanced Cell-ID, OTDOADie Position eines Mobiltelefons lässt sich mit verschiedenenMethoden bestimmen. Die einfachste ist die Ermittlung derCell-ID, sie gibt relativ ungenau Auskunft. Besser gelingt esmit der Enhanced Cell-ID. Sie bezieht zusätzliche Signalparameterein, beispielsweise die Empfangsleistung und - qualität(RSRP / RSRQ: Reference Signal Received Power / Quality)und erreicht damit eine Genauigkeit von etwa HundertMetern. Treffsicherer geht es künftig mit OTDOA (ObservedTime Difference of Arrival), einem Verfahren im MobilfunkstandardLTE, das Laufzeitunterschiede zwischen den Signalenmehrerer LTE-Basisstationen einbezieht.Das klassische satellitenbasierte Verfahren: A-GPSDeutlich bessere Ergebnisse lassen sich durch die Verwendungvon GPS-Signalen erzielen, dabei steigt die Genauigkeitauf wenige Meter. Der Einsatz von GPS-Signalen alleinhat jedoch einen gravierenden Nachteil: Wird ein GPS- Modullängere Zeit nicht verwendet, so dauert es typischerweisebis zu 50 Sekunden, bis die Position angezeigt wird. Das liegtan der niedrigen Datenrate von 50 bit/s des GPS-Signals, mitder Navigationsnachrichten (Satellitenbahnen und Korrekturdaten)übertragen werden. Verkürzen lässt sich diese Wartezeitmit Assisted-GPS (A-GPS), bei dem sich der GPS-Empfängerzusätzlich sogenannter Assistenzdaten bedient, das sindNavigationsnachrichten und weitere Informationen aus demMobilfunknetz. Und die bekommt er sehr schnell, denn Location-Serverübertragen sie in Sekundenschnelle über das Netz.definiert: RRLP, RRC, TIA-801 und LPP. Trotz der Vielfalt gilt:Alle Protokolle übertragen im Kern ähnliche Assistenzdaten,BILD 2 zeigt die Kombinationen. In der Variante U-Plane werdendiese Protokolle noch in das sog. Secure User Plane Protocoleingepackt (SUPL), das sich um Verschlüsselung undAuthentifizierung der sensiblen Positionsdaten kümmert.LTE Protocol StackU-PlaneLPP oder RRLPSUPLSSLTCPIPLayer 3Layer 2Layer 1HFMobiltelefonC-PlaneLPPNASBILD 1 Kommunikation mit dem Location-Server: LTE Protocol Stack fürU-Plane und C-Plane.RRCÜberblick im Labyrinth der ProtokolleDie Kommunikation mit dem Location-Server kann auf zweiArten geschehen: Per Steuerungsnachricht (C-Plane, ähnlichwie eine SMS) oder über IP-Pakete zusammen mit anderenNutzdaten (U-Plane), siehe BILD 1. Bisher wurde für jedenbedeutenden Mobilfunkstandard ein neues Location-ProtokollGSM WCDMA LTE CDMA2000®C-Plane RRLP RRC LPP TIA-801U-Plane RRLP RRLP RRLP / LPP TIA-801BILD 2 Kombinationsmöglichkeiten der Mobilfunkstandards und Location-Protokolle.Mit U-Plane kann theoretisch jedes Location-Protokoll überjeden Mobilfunkstandard versendet werden. Die Tabelle zeigt nur Kombinationen,die in der Praxis eingesetzt werden.10

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeGemeinsam genauer –hybride PositionsbestimmungMittlerweile hat GPS Konkurrenz bekommen: Das russischeSystem GLONASS ist seit Oktober 2011 weltweit voll funktionsfähigund auch das europäische System Galileo hatseit Oktober 2012 vier Satelliten im Orbit. China ist mit seinemSystem Beidou ebenfalls im Rennen. Die Assistenzdatender Global Navigation Satellite Systems (GNSS) – derSammelbegriff für alle Satellitennavigationssysteme – unterscheidensich deutlich voneinander (BILD 3). So warenErweiterungen in allen Location-Protokollen und im SUPL-Protokoll erforderlich.Durch die Kombination der Werte aus verschiedenen Satellitensystemenund OTDOA lässt sich eine Position genauerberechnen als mit jedem einzelnen System allein. BesondersUmfassendes Programm: Testsysteme von Rohde&SchwarzZahlreiche Tests nehmen die Leistungsfähigkeit von Endgerätenbei A-GNSS- und netzbasierten Verfahren (OTDOA / eCID) unter dieLupe, auch mit Simulation widriger Bedingungen. Messungen überdie Luftschnittstelle (OTA) prüfen, ob ein Endgerät in jeder räumlichenLage ausreichende Empfindlichkeit aufweist. Die MessungMinimum Performance prüft die Genauigkeit und Dauer der Positionsbestimmung.Der komplexe Nachrichtenfluss kann mit Protocol-Conformance-Testsüberprüft werden. Für alle diese Applikationenbietet Rohde&Schwarz passende Testsysteme an. Sie unterstützensowohl C-Plane als auch U-Plane und decken mit demWideband Radio Communication Tester R&S®CMW500 als Netzsimulatoralle wichtigen Mobilfunkstandards ab (GSM, WCDMA,LTE und künftig auch CDMA2000®). Zusammen mit einem passendoptionierten Vektor-Signalgenerator R&S®SMBV100A können alleA-GNSS-Tests durchgeführt werden.Die Testhardware ist dabei modular an den Verwendungszweckanpassbar: Vom kompakten Minimal setup, bestehend ausR&S®CMW500, R&S®SMBV100A und Steuerrechner, über OTA-Performance-Testsysteme bis zum Testsystem R&S®TS8980FTAmit integrierten Radio Resource Management Tests (RRM)und mehreren OTDOA-Zellen sowie Fading-Simulation. Durchdie Integration in die bedienfreundliche SoftwareplattformR&S®CONTEST lassen sich zudem automatisierte Testkampagneneinfach durchführen.Testsysteme für LBS¸TS-LBSfür NetOp¸TS 8980 FTA + RRMmit ¸SMBV100 A¸TS-LBSmit Connection BoxR&S®TS-CONN¸TS-LBS Advancedmit ¸SMBV100 A¸TS-LBS¸TS 8980 Smit ¸SMBV100 A¸TS 8991 OTAmit LBSFür jede Anforderung ist etwas dabei: Testsysteme für Endgeräte, die A-GNSS- und netzbasierte Verfahren nutzen.NEUES 208/13 11

iv yiWIRELESS-TECHNOLOGIEN | TestsystemeAssistenzdaten GPS / GLONASS im VergleichGPSGLONASSΩAvωγv zv xrΩAvωiγv zv yv xr50 bit/s 50 bit/sv yvv xzrΩAvωγ100 Mbit/sGPS-Bahndaten:Kepler-ParameterGLONASS-Bahndaten:Ort-Geschwindigkeits-VektorHandyz. B. LTE-BasisstationBILD 3 Assistenzdaten für GPS und GLONASS unterscheiden sich stark. Bei A-GPS und A-GLONASS werden die Assistenzdaten anstatt über langsameSatellitenverbindungen in Sekundenschnelle per Mobilfunk übertragen.in Straßen schluchten ist durch die Nutzung mehrerer Systemeauch dort noch eine Ortsbestimmung durchführbar,wo bisherige, nur für ein System vorgesehene Empfängerversagen. Dank der Verbindung mit dem Location-Serverdes Netzbetreibers kann zudem bei Bedarf die komplexehybride Positionsberechnung vom Mobilfunkgerät ins Netzverlagert werden.Helfer in der Not:Emergency-Prozeduren in SUPL 2.0Mit der Erweiterung zu SUPL 2.0 wurden nicht nur die neuenGNSS sowie LTE unterstützt, sondern es kamen auch komplettneue Funktionen für die U-Plane-Variante hinzu. Soermöglichen beispielsweise bei einem Notruf sogenannteEmergency-Prozeduren die automatische und zuverlässigeÜbertragung der Position an Rettungskräfte (BILD 4). Und dieneue Funktion Geofencing kann beim Betreten oder Verlasseneines Gebiets eine Meldung vom Mobiltelefon an eine autorisierteGegenstelle übertragen (BILD 5).FazitDie Entwicklung und Nutzung standortbezogener Dienstesteht erst am Anfang. Sie wird in den kommenden Jahrensicherlich noch zahlreiche neue Ideen und Anwendungen hervorbringen.Messtechnik von Rohde&Schwarz steht dafürbereit und wird mit neuen Entwicklungen immer an der Spitzemit dabei sein.Stefan Maier; Ewald ZelmerBILD 4 Im Notfall wird die Position eines Anrufers in Sekundenschnellean die Rettungskräfte übermittelt.BILD 5 Mit derFunktion Geofencingkann ein Nutzer z.B.über die Ankunft einerPerson im Zielbahnhofbenachrichtigtwerden.Kartenquelle: © OpenStreetMap contributorswww.openstreetmap.orgKartenquelle: © OpenStreetMap contributorswww.openstreetmap.org12

R&S®FSW: Vermessen vonMikrowellen verbindungen im E-BandDer zunehmende Datenverkehr bei der Nutzung mobiler Endgeräte erfordert hohe Bandbreiten zur Anbindungder Basisstationen an das Netz. Dafür stehen im E-Band zwischen 71 GHz und 86 GHz zwei 5 GHzbreite Frequenzbänder für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zur Verfügung. Diese hohen Frequenzen sind eineHerausforderung für die Messtechnik, nicht nur bei der Entwicklung der Sende- und Empfangsmodule,sondern auch bei der Vermessung der Übertragungssysteme.WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseE-Band: Bandbreite für den DatendurstVor über 30 Jahren verabschiedete die ITU (International TelecommunicationUnion) bei der World Radio CommunicationConference WARC-79 in Genf [1] die Bereitstellung derE-Band-Frequenzen zwischen 71 GHz und 76 GHz sowiezwischen 81 GHz und 86 GHz für Übertragungsanwendungen.Es dauerte allerdings mehr als 20 Jahre, bis kommerziellesInteresse an diesen Anwendungen aufkam und dieFCC (Federal Communications Commissions) in den USAsowie europäische Behörden dazu veranlasste, für diese BänderLizenzen zu vergeben bzw. dafür technische Anforderungenfestzulegen. Ausschlaggebend für das aufkommendeInteresse war, dass inzwischen Komponenten für diesen Frequenzbereichkommerziell gefertigt werden konnten unddass der Bedarf nach immer größeren Übertragungsratendazu zwang, neue Frequenzbänder zu nutzen. Im E-Band sindÜbertragungsstrecken mit Datenraten von mehreren Gbit/skein Problem. Diese beiden Frequenzbänder mit je einemzusammenhängenden Frequenzbereich von 5 GHz ermöglichenÜbertragungsbandbreiten von mehreren 100 MHz,wodurch bereits mit einfachen Modulationsverfahren wieBPSK hohe Datenraten zu erreichen sind. Entsprechendunkomplizierte und zuverlässige Sende- und Empfangsmodulesind für diese Millimeterwellenverbindungen realisierbar.Was nicht heißt, dass mit fortschreitender Entwicklung dieserTechnologie nicht auch komplexere Modulationsarten zumEinsatz kommen. Die in diesen Frequenzbändern erzielbareReichweite ist nur unwesentlich kürzer als beispielsweise dieim 38-GHz-Band, was Untersuchungen unter normalen Wetterbedingungenbei einer Dämpfung von 0,5 dB/km im freienFeld belegen [2].Die hohe Frequenz stellt neue Herausforderungen an dieMesstechnik. Zwar schützt die Lizenzierung vor ungewolltenStörungen durch andere Mikrowellenquellen, für ein ungestörtesNebeneinander muss aber die Leistung und das Spektrumder Sender gemessen werden. In [3] sind die Anforderungenan Sender in diesem Frequenzbereich beschrieben,speziell die Spektrumsmaske für die abgestrahlte Leistung.Weitere Artikel zum R&S®FSW in diesem Heft:Auf Seite 38 werden die beiden neuen Modelle R&S®FSW43und R&S®FSW50 vorgestellt. Ab Seite 43 ist zu lesen, wieman mit einer neuen Option Gruppenlaufzeiten präzise, schnellund breitbandig misst.Spektrumsmessungen im E-Band –Harmonischen-Mischer unerlässlichFür diese anspruchsvollen Messungen eignen sich am bestenSpektrumanalysatoren. Diese sind allerdings kommerziellnur mit einem durchgehenden Frequenzbereich bis 67 GHzerhältlich. Zum Messen von Spektren im E-Band müssen ansie deshalb externe Harmonischen-Mischer [4] angeschlossenwerden. Diese Mischer vervielfachen das Ausgangssignaldes Lokaloszillators im Spektrumanalysator und mischen daszu analysierende Millimeterwellensignal mit einer geeignetenHarmonischen auf die Zwischenfrequenz des Analysators. DieVielzahl der im Mischer entstehenden Harmonischen sowiedie Oberwellen des Eingangssignals führen allerdings zu zahlreichenSignalen im Spektrum. Und aufgrund der fehlendenVorfilterung wird die Spiegelfrequenz nicht unterdrückt.Dies bereitet keine Probleme, solange nur CW-Signale am Eingangdes Mischers anliegen. Bei solchen Signalen kann derSpek trumanalysator die realen Signale von den durch uneindeutigeMischung entstandenen Signalen unterscheiden.Dazu führt das Gerät vor der eigentlichen Messung eine Referenzmessungdurch, bei der die Frequenz seines Lokaloszillatorsum das Doppelte der Zwischenfrequenz erhöht ist. NurSignale, die beim Referenz- und beim Mess-Sweep vorhandensind, sind reale Signale und werden im Spektrum dargestellt.NEUES 208/13 13

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseLiegen modulierte Signale am Mischereingang an, ist es komplizierter.Speziell bei sehr breitbandigen Signalen überlappensich das reale Signal und das auf der Spiegelfrequenz desSpektrumanalysators empfangene Signal, sodass eine Unterscheidungnicht mehr möglich ist.SpektrumsmessungRef 10 dBm EXTM IX E*RBW 2 MHz*VBW 10 kHzSWT 125 msDelta 2 [T1]–44,48 dB–941,506410256 MHz10 Offset 20 dBMarker1 (T1)1 RM *0–17,56 dBm ASGLC LRWR71,995993590 GHz–102 RM *1LVLC LRWR –203 RM *C LRWR–30–40–503DBE64Q500–602–70–80–90Center 72 GHz 250 MHz / Span 2,5 GHzSubtraktionder SignaleBILD 1 Messung eines 500 MHz breiten Eingangssignals im E-Band mitdem Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSQ. Die blaue Kurve zeigt dasErgebnis der eigentlichen Messung, die schwarze das der Referenzmessung.Deutlich ist zu erkennen, dass hier das Spiegelsignal, das frequenzmäßigoberhalb des Eingangssignals positioniert ist, noch subtrahiert werdenkann (orange Kurve). Bei Eingangssignalen mit 1 GHz Bandbreitewäre das nicht mehr möglich.BILD 1 zeigt die Spektrumsmessung mit dem R&S®FSQ,einem hochwertigen Signal- und Spektrum analysator, dernicht mehr zur neuesten Generation zählt und dessen Zwischenfrequenzbei 404 MHz liegt. Die Frequenzdifferenz zwischendem Eingangssignal mit 500 MHz Bandbreite unddem Spiegelsignal beträgt 808 MHz. Bei diesem Eingangssignalkann gerade noch geprüft werden, ob es die Spektrumsmaskegemäß [3] einhält, indem das Spektrum ausder Referenzmessung vom Spektrum der eigentlichen Messungsubtrahiert wird. Hätte das Eingangssignal dagegen eineBandbreite von 1 GHz, so wäre das nicht mehr möglich, dasich dann Eingangssignal und Spiegelsignal überlagern würden.Eine Analyse des Signals im Zeitbereich (I/Q-Daten), woeine solche Korrektur nicht möglich ist, würde durch den Einflussdes Spiegelsignals stark verfälscht werden.R&S®FSW: auch heiklen Signalen gewachsenEinen großen Vorteil gegenüber marktüblichen Geräten bietenhier die Signal- und Spektrumanalysatoren R&S®FSW [5]mit der Option R&S®FSW-B21 (LO-/ZF-Anschlüsse für externenMischer). Mit einer Zwischenfrequenz von 1,3 GHz habensie einen spiegelsignalfreien Frequenzbereich von 2,6 GHz.Dadurch können Spektrumsmasken breitbandig modulierterSignale einfach vermessen werden, selbst wenn derenBandbreiten den GHz-Bereich erreichen. Zusammen mitexternen Harmonischen-Mischern der neuesten Generationvon Rohde&Schwarz, beispielsweise mit dem R&S®FS-Z90(60 GHz bis 90 GHz), ist der erreichbare Dynamikbereich einzigartig.Mit der Umsetzdämpfung des Mischers von typ.23 dB bei 80 GHz liegt das Rauschmaß des gesamten Messaufbauseinschließlich R&S®FSW bei etwa –150 dBm/Hz. Beieinem 1-dB-Kompressionspunkt von nominal –3 dBm ergibtBILD 2 Messung des gleichenSignals wie in BILD 1 mit demSpektrumanalysator R&S®FSW.Eingangssignal und Spiegelsignalsind hier 2,6 GHz voneinandergetrennt. Das Vermessen derSpektrumsmaske oder die Modulationsanalyseauch von deutlichbreiteren Signalen sind ohne Problememöglich.14

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseBILD 3 Modulationsanalyseeines QPSK-Signals mit 300 MHzBandbreite. Nebengrafischen Darstellungen,beispielsweisedem Konstellationsdiagrammoder dem Eingangssignalim Zeitbereich,geben tabellarischaufgelisteteWerte eine schnelleÜbersicht über dieModulationsqualität.das einen ausreichenden Dynamikbereich für die Messungder Spektrumsmaske, 50 dB sind dafür gefordert [3]. DerR&S®FS-Z90 ist zudem mit einem Isolator am Eingang ausgestattet,was ein VSWR von typisch 1,4:1 ermöglicht. Fehlerbei der Leistungsmessung durch Reflexionen am Eingangaufgrund von Fehlanpassung sind somit typischerweise umden Faktor 5 kleiner als bei Mischern ohne Isolatoren.BILD 2 zeigt die Messung des gleichen Signals einer Mikrowellenverbindungim E-Band wie in BILD 1. Das Eingangssignalmit 500 MHz Bandbreite und das Spiegelsignal sind2,6 GHz voneinander getrennt und es kann gemessen werden,ob das Spektrum innerhalb der vorgeschriebenen Maske liegt(rote Linie). Der geforderte Dynamikbereich von mindestens50 dB wird in diesem Aufbau ebenfalls leicht erreicht.Der R&S®FSW kann nicht nur das Spektrum, sondern auchdie Modulationsqualität analysieren. Mit seiner Analysebandbreitebis 320 MHz (Option R&S®FSW-B320) ist er inder Lage, entsprechend breitbandige Signale aufzuzeichnen,diese mit der Option Vektorsignalanalyse R&S®FSW-K70 zudemodulieren und die Modulationsqualität zu untersuchen.BILD 3 zeigt die Analyse eines QPSK-Signals mit 300 MHzBandbreite. Es können die EVM (Error Vector Magnitude) alsMaß für die Modulationsqualität, Frequenzfehler, Symbolratenfehlerund vieles mehr gemessen werden. Der Signal- undSpektrumanalysator R&S®FSW stellt die Ergebnisse in Tabellenoder grafisch dar, beispielsweise die Phase und Amplitudein einem Konstellationsdiagramm, was einen optischen Eindruckvon der Modulationsqualität vermittelt.FazitMikrowellenverbindungen im E-Band werden aufgrund derständig steigenden Ansprüche hinsichtlich der zu übertragendenDatenmengen immer interessanter, da hier die höchstenDatenraten aller verfügbaren drahtlosen Übertragungstechnikenerreichbar sind. Zum Messen des Spektrumsist ein Spektrumanalysator zusammen mit einem externenHarmonischen-Mischer erforderlich. Eine hohe Zwischenfrequenzdes Analysators bietet einen weiten spiegelsignalfreienBereich. Die Harmonischen-Mischer von Rohde&Schwarzmit ihren niedrigen Konversionsverlusten gewährleisteneinen hohen Dynamikbereich, eine gute Anpassung sowiehohe Genauigkeit bei der Leistungsmessung. Somit ist derR&S®FSW zusammen mit dem Mischer R&S®FS-Z90 eineoptimale Lösung für diese Anwendung und bietet zudem dieMöglichkeit, die Modulationsqualität von Signalen zu messen.Dr. Wolfgang WendlerLiteratur[1] Radiofrequency Use and Management, Impacts from the World AdministrativeRadio Conference of 1979, WARC-79, chapter 4, overview, actions and impacts,page 77.[2] ITU-R P.676-6, Attenuation by atmospheric gases, 2005.[3] ETSI TS 102 524 V1.1. Technical Specification Fixed Radio Systems; Point-to-Pointequipment; Radio equipment and antennas for use in Point-to-Point Millimetre waveapplications in the Fixed Services (mmwFS) frequency bands 71 GHz to 76 GHz and81 GHz to 86 GHz.[4] Dr. Florian Ramian: Using Harmonic External Mixers to Extend the Frequency Range.Rohde&Schwarz, Application Note 1EF75.[5] Der neue Maßstab: Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW.NEUES (2011) Nr. 204 (Sonderteil in Heftmitte).NEUES 208/13 15

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseWLAN IEEE 802.11ac: Messungen jetztauch mit Geräten der MittelklasseDer neue WLAN-Standard IEEE 802.11ac steigert die Datenübertragungsrate um ein Vielfaches. Was Nutzerfreut, ist für Hersteller eine Herausforderung, denn die neue Technik stellt höchste Anforderungen an dieverwendeten Komponenten. Alle erforderlichen Messungen sind jetzt auch mit Mittelklassegeräten vonRohde & Schwarz durchführbar – und kostenoptimierte Messsysteme für die Produktion schnell realisiert.WLAN-Standard IEEE 802.11ac –neuer Standard für höhere DatenratenInternetzugang mit Smartphones und Tablet-PCs über WLANist heute Standard. Immer mehr Geräte wie TV-Set-Top- Boxenund Fernsehgeräte unterstützen WLAN, durch neue Anwendungensteigen die Anforderungen an die Datenrate. Diedafür erforderlichen größeren Signalbandbreiten stehen abernur in höheren Frequenzbereichen zu Verfügung.Der WLAN-Standard IEEE 802.11ac geht deshalb neue Wege.Er verwendet auch Bandbreiten von 80 MHz und 160 MHzim 5-GHz-Band, damit sind Datenraten von mehreren Gbit/serreichbar. Er nutzt eine höhere Modulationsordnung und bieteteine erweiterte Unterstützung von Mehrantennentechnik(MIMO) mit bis zu acht Antennen und Multi-User-MIMO.256QAM erfordert gute SignalqualitätIEEE 802.11ac unterstützt neben den bisher ­verwendetenModulationen BPSK, QPSK, 16QAM und 64QAM auch256QAM. Das Endgerät bestimmt anhand der gemessenenSignalqualität, welche Modulation verwendet wird.Beim Multi-User-MIMO bedient ein WLAN-Switch verschiedeneNutzer zur gleichen Zeit auf der gleichen Frequenz.Mehrwegeausbreitung und die Strahlformung durchMehrantennentechnik machen dies möglich. Jeder Nutzererhält einen eigenen räumlich getrennten Datenstrom.Multi-User-MIMO verbessert die Kapazität des gesamten Systems,allerdings führen die einzelnen Datenströme zu einemerhöhten Rauschpegel. Zur Demodulation von 256QAM-Signalenist aber ein besonders hoher Signal/Rausch-Abstandmit einer EVM unter –32 dB erforderlich.BILD 1 Der R&S®SMBV100A (im Bild oben) ist der weltweit erste­Vektor-Signalgenerator, der ohne Zusatzgerät WLAN-Signale mit 160 MHzHF-Bandbreite erzeugen kann. Auch der Signal- und SpektrumanalysatorR&S®FSV unterstützt den neuen WLAN-Standard.Höhere Anforderungen gelten auch für den Frequenzgang.Gegenüber IEEE 802.11n ist auf Sender- wie Empfängerseiteeine konstante Signalleistung über eine vierfach so hoheBandbreite erforderlich. Abweichungen würden auch hier zueiner erhöhten EVM führen, die der Übertragung mit höhererModulationsordnung wie bei 256QAM im Wege steht.Digitale Vorverzerrung gegen nichtlineare EffekteKomponenten wie Verstärker und Mischer müssen, um diesenAnforderungen gerecht zu werden, ein geringes Eigenrauschenund ein lineares Verhalten über einen breiten Frequenzbereichaufweisen. Während Rauschanteile aus demSignal nicht mehr entfernt werden können, ist es durch digitaleVorverzerrung möglich, nichtlineare Effekte auszugleichen.Dazu wird das Signal vor dem Verstärker entgegengesetztzur Verzerrung des Verstärkers digital vorverzerrt. Im Verstärkerheben sich Vorverzerrung und Verzerrung auf, manenthält ein linear verstärktes Signal.16

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseBILD 2 Das obere Diagramm zeigt sieben demodulierte WLAN-Bursts.Unten ist das Konstellationsdiagramm einer 256QAM abgebildet. Diesauber auf dem Raster liegenden Konstellationspunkte zeugen von einerhohen Signalqualität. Sollten hier Abweichungen von diesem Muster auftreten,lassen diese Rückschlüsse auf die Fehlerquelle zu.BILD 3 Wahlweise werden die wichtigsten Messergebnisse in Tabellenformdargestellt.Erweiterte Tests erforderlichDie von IEEE 802.11ac geforderten Tests sind eine Erweiterungdes bisherigen Standards. Tests am Sender umfassendie Spektrum-Maske, Spectral Flatness, Mittenfrequenz undModulationsqualität. Empfängerseitig werden vorrangig Empfindlichkeit,Nachbarkanalunterdrückung, Nonadjacent ChannelRejection, maximale Eingangsleistung und Clear ChannelAssessment (CCA) Sensitivity überprüft. Entwickler und Herstellervon Komponenten für WLAN IEEE 802.11ac brauchenSignalquellen und -analysatoren, die im 5-GHz-Band mindestenseine I/Q-Modulations- bzw. Analysebandbreite von160 MHz bieten.Testlösung von Rohde&SchwarzDie neueste Generation des VektorsignalgeneratorsR&S®SMBV100A und des Signal- und SpektrumanalysatorsR&S®FSV ist dafür vorbereitet (BILD 1). Mit diesen beidenGeräten sind alle erforderlichen Sender- und Empfänger-Messungeneinfach durchführbar. Die nötigen Signal-Erzeugungsund-analysefunktionen sind an Bord und können entwedermanuell oder per Ablaufsteuerung ausgeführt werden.Der R&S®SMBV100A bietet eine Vielzahl an Funktionen: Inder Frame-Block-Konfiguration lassen sich unterschiedlicheBursts für verschiedene WLAN-Signale mischen. So kann aufeinen 160-MHz-Burst ein 80-MHz-Burst nach IEEE 802.11ac,11n oder 11a folgen, um das reale Signalaufkommen aneinem Access Point zu simulieren. Für MIMO-Tests werdenSignale für bis zu acht Antennen unterstützt, die für statischeTests im Generator mit unterschiedlichen Pegeln und Phasenaddiert werden können, um das passende Summensignal fürdie Empfangsantenne zu erzeugen. Dem Signal kann weißesGaussches Rauschen überlagert werden, um das Rauschenim HF-Frontend eines Empfängers zu emulieren.Zu diesen Funktionen paart sich die hohe Signalqualität desGenerators. Die Error Vector Magnitude für ein Signal mit160 MHz Bandbreite gemessen bei 256QAM beträgt –47 dBbei 5,7 GHz. Ebenso glänzt der R&S®SMBV100A mit einemFrequenzgang über 160 MHz von gemessenen 0,2 dB.Zur Analyse von Signalen gemäß IEEE 802.11ac führt derR&S®FSV spektrale Messungen wie Nebenwellen- undNebenband-Aussendungen sowie Nachbarkanalleistungsverhältnisdurch. Im Zeitbereich stehen umfangreiche Messungenan den Modulationsparametern zur Verfügung. DerAnwender kann dabei bequem zwischen den verschiedenenMessungen wechseln, die wichtigsten Ergebnisse lassen sichals Graph oder in Tabellenform abfragen (BILD 2 und 3). DerTouchscreen macht die Bedienung besonders komfortabel.R&S®FSV und R&S®SMBV100A sind Universalgeräte, die inder Entwicklung und Produktion von Basisstationen, Mobiltelefonenund Verstärkern eingesetzt werden. Weitere Anwendungen,die ebenfalls hohe Bandbreiten erfordern, sind LTEAdvanced mit einem Bandbreitenbedarf bis zu 100 MHz beiMessungen der Carrier Aggregation oder der Vorverzerrungan breitbandigen Verstärkern für Multistandard-Basisstationensowie bei breitbandigen Pulsmessungen.Markus Lörner; Martin SchmählingNEUES 208/13 17

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseNormenkonforme NFC-Signale – aufKnopfdruck und bis ins Detail definierbarDie Near Field Communication (NFC) hält Einzug in den Alltag. Insbesondere bei hochwertigen Mobiltelefonenist sie inzwischen Standard. Die für die Entwicklung und Produktion dieser Geräte erforderlichenstandardkonformen NFC-Signale kann die Rohde & Schwarz-Signalgeneratorenfamilie mit der OptionR&S®SMx-K 89 generieren.NFC – Nur ein weitererKurzstreckenübertragungsstandard?Anders als bei den üblichen Verfahren zur Datenübertragungüber Kurzstrecken, beispielsweise bei Bluetooth®, istdie Übertragung per NFC auf deutlich kürzere Entfernungenbeschränkt (siehe Kasten Seite 19). Was zunächstnach einer Einschränkung klingt, ist in Wahrheit die Grundlagedafür, dass sich durch die NFC andere und neue Anwendungsbereicheerschließen als im Beispiel Bluetooth®. Währendes für Verbindungen mit Reichweiten über mehrereMeter aus Energiespar- und Datenschutzgründen notwendigist, dass die Nutzer die Verbindung zu ihren Mobilgerätenexplizit aktivieren bzw. erlauben, geschieht diese Zustimmungbei der NFC durch ein intuitiveres Vorgehen: Die Geräte werdeneinfach aneinandergehalten oder auf Terminals aufgelegt.Durch diese unkomplizierten Gesten ist NFC prädestiniert füreine Vielzahl neuer Anwendungen. Einige Beispiele:Beispiel für eine NFC-AnwendungGipfel AGipfel BGipfel CGipfel BGipfel ANFCGipfel CNFCNFC❙❙Bargeldloses Bezahlen mit dem Mobiltelefon oder einerBezahlkarte.❙❙Einfaches Aktivieren einer WLAN-Verbindung in einem Restaurant.Der Gast hält beim Betreten sein Mobilgerät kurz anein Terminal neben der Tür, der Rest geschieht von selbst.So müssen nicht mehr umständlich Codes eingegeben werdenund das Restaurant kann trotzdem sicherstellen, dassdas kostenfreie Angebot nur von Gästen genutzt wird.❙❙Auch exotischere Anwendungen gibt es bereits, wie z.B.eine App für Smartphones, als Ersatz für den klassischenWanderpass (BILD 1).NFC-Tests in der Entwicklung und ProduktionBei vielen dieser Anwendungen müssen Geräte verschiedenerHersteller miteinander kommunizieren. Damit die Interoperabilitätsichergestellt ist, hat das NFC-Forum standardisierteTestverfahren festgelegt. Mit diesen Tests, die im DokumentTest Specifications / Cases for the NFC RF AnalogSpecification beschrieben sind, können die Hersteller NFCfähigerGeräte bei der Entwicklung und Produktion verifizieren,ob ihre Geräte den Anforderungen des NFC-Standardsentsprechen.Ein Gerät kann bei der NFC-Kommunikation zwei verschiedeneRollen einnehmen. Stellt es die Energie für die Übertragungbereit, so wird es als Polling Device oder kurz Pollerbezeichnet. Nutzt es stattdessen die bereitgestellte Energieeines anderen NFC-fähigen Geräts, um diesem zu antworten,ist es das Listening Device (bzw. der Listener). Ein kurzerÜberblick über die Technik der NFC-Übertragung findetsich im Kasten Seite 19. Die erwähnte Testspezifikationdes NFC-Forums berücksichtigt Tests für beide Arten vonNFC-Geräten.BILD 1 Im Nationalpark Hohe Tatra in Polen sind auf den BerggipfelnNFC-Tags angebracht. Wanderer können – mit Hilfe eines NFC-fähigenSmartphones und einer entsprechenden App – dort ihren elektronischenWanderpass ausfüllen, indem sie auf jedem erreichten Gipfel ihr Gerätkurz an das NFC-Tag halten.18

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseTests an Listening DevicesBei dieser Gruppe von Tests ist das Prüfobjekt (Device UnderTest, DUT) ein Listener (BILD 2). Ein Generator, zum Beispielder R&S®SMBV100A von Rohde&Schwarz, generiert die Poller-Signaleund stellt außerdem während des gesamten Testablaufsdie Energie für die Übertragung bereit, indem er einTrägersignal mit 13,56 MHz erzeugt. Um dieses HF-Signalmit dem Träger und dem aufmodulierten Poller-Signal an dasDUT anzulegen, ist zusätzlich eine NFC-Referenzantenne (dassog. Reference Polling Device) erforderlich. Der Aufbau dieserAntenne – samt zugehöriger Elektronik – ist vom NFC-Forumgenau spezifiziert worden.Funktioniert das zu testende Listening Device korrekt, so antwortetes, indem es das elektromagnetische Feld des Pollersmoduliert (Load Modulation). Die Referenzantenne registriertdiese Antwort und stellt sie an einer Buchse als elektrischesSignal zur Verfügung. Ein NFC-Signalanalysesystem – zumBeispiel das Oszilloskop R&S®RTO in Kombination mit der PC-Software R&S®FS-K112 – wertet es aus und hilft bei der Entscheidung,ob das Listening Device den Test bestanden hat.Tests an Listening Devices¸SMBV100AOszilloskop ¸RTOund PC-SoftwareHF-SignalReferencePollingDeviceListeningDUT¸SMBV100A:„Ist hier jemand?“Listening DUT:„Ja, und ich habe folgende Eigenschaften …“BILD 2 Typischer Aufbau für Tests an einem Listening Device.Das Prinzip der Near Field CommunicationBei der NFC findet die Übertragung über Distanzen vonwenigen Millimetern statt, zum Beispiel durch Auflegeneiner Bezahlkarte auf ein Terminal oder durch das Aneinanderhaltenvon zwei Mobiltelefonen. Eines der Geräteerzeugt dabei ein elektromagnetisches Feld mit einer Frequenzvon 13,56 MHz (BILD 3). Anders als bei der Übertragungz.B. im Mobilfunk wird dieses Signal aber nicht inden Raum abgestrahlt (ins Fernfeld) sondern es findet eineinduktive Kopplung mit dem anderen Gerät im Nahfeldstatt, ähnlich wie in einem Transformator.Das Gerät, das das Feld erzeugt, wird Polling Deviceoder Poller genannt, das zweite Gerät ist das ListeningDevice oder der Listener (eine Bezahlkarte ist also in diesemZusammenhang auch ein „Gerät“). Die Datenübertragungvom Poller zum Listener findet statt, indem derPoller die Amplitude seines Felds moduliert, was der Listenerregistriert.Prinzip der NFCPolling DeviceElektronischeSchaltungElektromagnetisches Feldtyp. < 5 mmListening DeviceElektronischeSchaltungBILD 3 Zwei Geräte kommunizieren bei der NFC über ein elektromagnetischesFeld mit einer Frequenz von 13,56 MHz.Die Übertragung vom Listener zum Poller findet über diesog. Load Modulation statt: Der Listener entzieht dem Feldnicht konstant den gleichen Energiebetrag, sondern kanndie entzogene Energiemenge über der Zeit verändern (erändert die Impedanz). Durch Rückkopplung ändert sichdabei die Amplitude des Wechselfeldes, was der Pollerregistrieren kann.NFC A, NFC B und NFC FFür eine derartige Übertragung im Nahfeld haben sich imLaufe der Zeit – getrieben von unterschiedlichen Unternehmen– verschiedene Übertragungsstandards etabliert. DasNFC-Forum hat nun die wichtigsten dieser Standards inden gemeinsamen NFC-Standard überführt. Dass der neueStandard des NFC-Forums auf verschiedenen Vorgängerstandardsfußt, ist aber nach wie vor anhand der Unterteilungin die Substandards NFC-A, NFC-B und NFC-Ferkennbar. Alle diese drei Substandards arbeiten mit einem13,56-MHz-Feld. Sie unterscheiden sich aber in der Artund Weise, wie dieses Feld amplitudenmoduliert wird, wiedie übertragenen Symbole codiert sind sowie in der Bitrate.Bei der NFC B Load Modulation wird teilweise auch vonBPSK gesprochen. Tatsächlich handelt es sich dabei abernicht um eine Phasenmodulation des Feldes an sich, sondernum eine Phasenmodulation eines Subträgers, derwiederum die Amplitude des 13,56-MHz-Feldes moduliert.NEUES 208/13 19

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analysePolling-Test¸SMBV100ATriggerOszilloskop ¸RTOund PC-SoftwareBasisbandsignalReferenceListeningDevicePollingDUTPolling DUT: „Ist hier jemand?“R&S®RTO zu R&S®SMBV100A: „Jemand spricht uns an“R&S®SMBV100A (simuliert den Listener): „Ja, ich bin hierund habe folgende Eigenschaften …“Polling DUT: „Der Datenaustausch kann beginnen“BILD 4 Typischer Aufbau für Tests an einem Polling Device.Tests an Polling DevicesBei Polling-Tests erzeugt das DUT das 13,56-MHz-Feld fürdie NFC-Übertragung und moduliert es mit einem Poller-Signal. Auch für diesen Testaufbau ist eine NFC-Referenzantenneerforderlich, die im Feld des Pollers positioniert wird.Die Einhüllende des empfangenen Poller-Signals wird an einerBuchse bereitgestellt und vom NFC-Analysesystem geprüft.Für einige Poller-Tests ist das bereits ausreichend, um überBestanden oder Durchgefallen entscheiden zu können.Für andere Polling Device Tests dagegen ist es notwendig,dass ein Signalgenerator eine Listener-Antwort erzeugt, umden zu testenden Poller zum Senden weiterer Signale anzuregen(BILD 4). Der Generator wird dazu vom Analysesystemgetriggert und sendet anschließend eine geeignete Antwortals Basisbandsignal zur Referenzantenne. Die Elektronik derReferenzantenne führt dann die Load Modulation des elektromagnetischenPoller-Felds durch. Verhält sich das zu testendePolling Device standardkonform, so sendet es ein weiteresPoller-Signal aus, das anschließend analysiert werden kann.Die Signalgeneratorenfamilie von Rohde&Schwarzerzeugt alle NFC-SignaleFür das bequeme Erzeugen der beschriebenen Poller- undListener-Signale mit der Signalgeneratorenfamilie vonRohde&Schwarz gibt es die neue Option R&S®SMx-K89, diefür die aktuellen Vektor-Signalgeneratoren R&S®SMU200A,R&S®SMBV100A sowie für R&S®AMU200A, R&S®SMJ100Aund R&S®SMATE200A verfügbar ist. Die generierten Signaledieser Option sind konform zum NFC-Standard und unterstützendie drei Substandards NFC-A, NFC-B und NFC-F (BILD 5).BILD 5 Das Hauptmenü der Option R&S®SMx-K89. Es werden alle dreiSubstandards des NFC-Forums unterstützt: NFC-A, NFC-B und NFC-F.Einstellung der ModulationsparameterDie Signale sind bis ins Detail parametrisierbar. So kann manz.B. die Flankenform verändern oder die Signale durch Überschwingerkünstlich verschlechtern, um zu prüfen, ob dasDUT auch unter widrigen Bedingungen funktioniert (BILD 6).Sämtliche Parameter lassen sich nicht nur manuell über diegrafische Bedienoberfläche einstellen, sondern der Generatorkann auch für automatisierte Testläufe in Echtzeit mit SCPI-Befehlen via GPIB oder Ethernet ferngesteuert werden.BILD 6 Über die Modulationsparameter können die Signalflanken flexibelverändert werden. Deutlich zu sehen ist der eingestellte künstliche Überschwingervon 5 % nach der steigenden Flanke.Um außer normkonformen Basistests auch tiefer gehende,anwenderdefinierte Testabläufe durchführen zu können, lassensich in der Option R&S®SMx-K89 einzelne NFC-Kommandosflexibel zu umfangreichen Sequenzen zusammenstellen(BILD 7). Dafür stehen sowohl die einfachen Kommandos zurVerfügung, wie sie für die Gerätesuche und Kollisionsvermeidungverwendet werden, als auch Kommandos für die aufNFC-A / -B / -F aufsetzenden Protokolle zur Datenübertragung(Type 1 bis 4 Tag Platform, ISO DEP, NFC-DEP).20

WIRELESS-TECHNOLOGIEN | Signalerzeugung und -analyseBILD 7 NFC-Kommandos sind flexibel zu längeren Sequenzen zusammenstellbar.Dabei werden auch die Kommandos für die auf NFC-A / -B / -F aufsetzendenProtokolle unterstützt (Type 1 bis 4 Tag Platform, ISO DEP undNFC-DEP.NFC-Tests – alles aus einer HandDas Portfolio von Rohde&Schwarz für NFC-Tests enthält alles,was erforderlich ist, um die beschriebenen Tests durchzuführen.Als Schnittstelle zum NFC-Feld gibt es ein komplettesSet an Referenzantennen (NFC Forum Reference EquipmentR&S®CSNFC-B8) [1].aufgezeichnet wurden. Die neue Option R&S®SMx-K89 ist füralle aktuellen Vektorsignalgeneratoren von Rohde&Schwarzverfügbar und rundet damit das Angebot an NFC-Messtechnikab [2].Bertram FeslBereits vorhandenes Equipment von Rohde&Schwarz fürMobilfunkmessungen kann um NFC-Funktionalität erweitertwerden, zusätzliche Geräte sind nicht erforderlich. So gibt esdie NFC Measurement Software R&S®FS-K112PC, die NFC-Signale untersuchen kann, die mit dem Oszilloskop R&S®RTOoder mit dem Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSVWeitere Informationen[1] Rohde&Schwarz NFC / RFID Technology Page:http://www.rohde-schwarz.com/technology/nfc[2] R&S®SMBV-K89 NFC A/B/F Product Page:http://www.rohde-schwarz.com/product/smbvk89Rohde&Schwarz ist Associate Member des NFC-Forums.NFC Forum and the NFC Forum logo are trademarks of the Near Field CommunicationForum.NEUES 208/13 21

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | LeistungsmessungBILD 1 USB-­LeistungssensorR&S®NRP-Z58 mit Adapterfür das Hohlleiterband WR-10(R900, WG-27) von 75 GHz bis110 GHz.22

Leistungssensor mit 1-mm-Koaxial steckermisst lückenlos von DC bis 110 GHzFür die Leistungsmessung an breitbandigen Quellen bis 110 GHz oder für die Pegelkalibrierung von Netzwerkanalysatorenmit 1-mm-Messtoren gab es bis vor Kurzem keine attraktive Lösung am Markt. Die erhältlichenLeistungssensoren für das V-Band und das W-Band basieren auf veralteter Technik und erfassennur Signalkomponenten innerhalb ihres Frequenzbands. Für breitbandige Messungen sind damit mehrere,aufeinander abgestimmte Sensoren erforderlich. Nicht so beim neuen thermischen LeistungssensorR&S®NRP-Z 58: Er deckt lückenlos den Frequenzbereich von DC bis 110 GHz ab.ALLGEMEINE MESSTECHNIK | LeistungsmessungBedarf erkannt …Die Auswahl an Leistungssensoren für Applikationen im Millimeterwellenbereicham Markt ist sehr klein. Viele dieser Sensorenentsprechen schon lange nicht mehr dem Stand derTechnik. Das gilt für den Frequenzbereich von 67 GHz bis75 GHz, aber auch für das W-Band (75 GHz bis 110 GHz),für das nur ein älterer Sensortyp auf Diodenbasis sowie einkalorimetrisch arbeitender Leistungsmesser erhältlich sind.Mit solchen Sensoren lassen sich beispielsweise keine Signaleunterhalb der Cut-off-Frequenz des verwendeten Hohlleitertypserfassen, was Leistungsmessungen an breitbandigenQuellen wie Fotodetektoren und Fotoempfängern für das100G-Ethernet erschwert. Ähnliches gilt für die Pegelkalibrierungvon Netzwerkanalysatoren mit 1-mm-Messtoren. Auchhier bestand bisher die einzige Kalibriermöglichkeit darin,Thermoelektrischer MesswandlerMasseKoplanare HF-ZuführungThermosäuleca. 2 mmsequenziell in einzelnen Frequenzbereichen mit dazu passendenLeistungssensoren zu messen. Leistungssensoren mitHohlleiteranschluss waren dabei zusätzlich über Adapter mitdem koaxialen Anschluss der Quelle zu verbinden. Abgesehenvom Arbeitsaufwand und der fehlenden Automatisierbarkeitist diese Vorgehensweise mit einem stärkeren Verschleißdes empfindlichen 1-mm-Anschlusses verbunden. Das istnicht nur eine Folge der Mehrfachbelastung durch den Sensorwechsel,sondern hängt auch mit der mechanischenBeanspruchung durch das hohe Eigengewicht und die großenAbmessungen konventioneller Hohlleiter-Leistungssensorenzusammen.… und mit innovativem Produkt am MarktMit dem neuen thermischen Leistungssensor R&S®NRP-Z58(BILD 1) gehören die geschilderten Probleme der Vergangenheitan. Über einen koaxialen 1-mm-Anschluss (männlich)kann der gesamte Frequenzbereich von DC bis 110 GHzlückenlos erfasst werden. Der Leistungsmessbereich reichtdabei von 0,3 µW (–35 dBm) bis 100 mW (+20 dBm), sodassder messtechnisch interessanteste Bereich abgedeckt ist.Zudem ist der neue Leistungssensor leicht und handlich undlässt sich über eine USB-Schnittstelle direkt von einem PCaus bedienen. Weitere herausragende Features sind seinehohe Messgeschwindigkeit, exzellente Linearität, lückenloseRückführbarkeit auf Primärnormale renommierter nationalerMetrologie-Institute und die Möglichkeit zur internen Verifikation.Damit ist der R&S®NRP-Z58 nicht nur erste Wahl fürLeistungsmessungen an koaxialen 1-mm-Schnittstellen, sondernkann Hohlleiter-Leistungssensoren auch bei vielen anderenAnwendungen ersetzen (siehe Kasten Seite 25).HF-Abschluss (1. Heizer) 2. HeizerBILD 2 Aufbau des thermoelektrischen Messwandlers – eine Eigenentwicklungvon Rohde&Schwarz.Der 110-GHz-Leistungssensor R&S®NRP-Z58 ist Teil der ProduktfamilieR&S®NRP von Rohde&Schwarz und zeigt allederen wesentlichen Merkmale. Herzstück ist der indirektgeheizte thermoelektrische Messwandler, eine Eigenentwicklungvon Rohde&Schwarz, die sehr gute AnpassungswerteNEUES 208/13 23

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Leistungsmessungmit einem hohen Dynamikbereich und einer Ansprechzeit vonwenigen Millisekunden verknüpft (BILD 2). Die Verbindungzum HF-Anschluss erfolgt über einen zum Patent angemeldetenbreitbandigen Übergang, der das radialsymmetrischeFeld der einfallenden Welle auf die Feldverteilung des koplanarenMesswandler-Eingangs transformiert und gleichzeitigeine hervorragende thermische Isolation bewirkt (BILD 3).Diese und weitere Maßnahmen zum thermischen Design sorgendafür, dass die Nullpunktdrift bei veränderlichen Umgebungstemperaturenoder beim Anschrauben des Sensorsvernachlässigbar klein bleibt. Bei konstanten Umgebungsbedingungenist praktisch keine Drift zu erwarten, weil durchdie Architektur der Signalverarbeitungskette gewährleistet ist,dass das 1/f-Rauschen vollständig unterdrückt wird. Deswegenreicht in vielen Fällen der werkseitig durchgeführte Nullabgleichvöllig aus. Zudem konnte auf die Funktion eines„internen Nullabgleichs“ verzichtet werden, der zu keiner weiterenVerbesserung, wohl aber zu langen, asynchronen Unterbrechungendes Messablaufs geführt hätte.Interne DC-ReferenzspannungZur Verifikation des thermoelektrischen Messwandlers undder daran anschließenden analogen Signalverarbeitungsketteenthält der Leistungssensor R&S®NRP-Z58 eine DC-Referenz(BILD 4), die die Kalibrierung an einer externen 50-MHz-Referenzquelleüberflüssig macht. Dazu muss der Leistungssensornicht einmal vom Messobjekt getrennt werden, solangedieses nur ein ausreichend stabiles Signal liefert. Mit einerReproduzierbarkeit in der Größenordnung von 10 –4 ist dieVerifikation über die integrierte DC-Referenz einer mit HF-Signalendurchgeführten externen Kalibrierung weit überlegen.Die werkseitige Kalibrierung bei über 200 Frequenzen istlückenlos auf Primärnormale der nationalen Metrologie-Instituteder Bundesrepublik Deutschland und der USA – die Physikalisch-TechnischeBundesanstalt (PTB) bzw. das NationalInstitute of Standards and Technology (NIST) – rückführbar.Rohde&Schwarz profitiert dabei auch von einem kürzlich vonder PTB in Betrieb genommenen Mikro-Kalorimeter, das daskomplette W-Band abdeckt. Die Kalibrierunsicherheiten desneuen Leistungssensors betragen in diesem Bereich 6,0 %bis 7,0 % (berechnet nach GUM mit einem Erweiterungsfaktorvon zwei).Hochlineare LeistungsanzeigeGroßer Wert wurde bei der Entwicklung auf eine hohe Linearitätder Leistungsanzeige gelegt, eine Eigenschaft, die für relativeMessungen wichtig ist. Das betrifft skalare Dämpfungs-,Verstärkungs- und Reflexionsmessungen ebenso wie indirekteLeistungsmessungen über Richtkoppler etc., bei denen derAbsolutbezug über eine Systemkalibrierung bei einem einzigenPegel erfolgt. Mit einer Linearitätsunsicherheit von maximal0,23 % (0,01 dB) bewegt sich der R&S®NRP-Z58 auf demNiveau klassischer Leistungssensoren auf Thermistor- Basis,bei denen eine DC-Substitution für hohe Linearität sorgt.Beim R&S®NRP-Z58 wird aus Gründen der Messgeschwindigkeitdarauf verzichtet. Stattdessen wird eine numerischeLinearitätskorrektur vorgenommen, die auf einer werkseitigenKalibrierung des thermoelektrischen Messwandlers mitGleichspannungen basiert und für die Lebenszeit des Sensorsunverändert bleiben kann.MessgeschwindigkeitDie erreichbare Messgeschwindigkeit entspricht der modernerthermoelektrischer Leistungssensoren, hängt aber im Einzelfallsehr stark von der Applikation ab. Geht es nur darum,innerhalb einer gewissen Zeitspanne möglichst viele Messwerteaufzuzeichnen, so lassen sich im Modus mit Pufferungmehr als 500 Messungen pro Sekunde durchführen.Die Aperturzeit für einen Messpunkt lässt sich dabei aufeine halbe Millisekunde genau einstellen, die Messung kannFrontend des R&S®NRP-Z58Kalibrierung mit DC-ReferenzKoaxialeSignalzuführungKoplanare LeitungThermoelektrischerMesswandler (HF-Layer)P DCDC-ReferenzThermoelektrischerMesswandlerHF-Quelle(DUT)P HF –Leistungssensor R&S®NRP-Z 58+PKoaxial-Planar-ÜbergangAnalogsignal-VerarbeitungBILD 3 HF-Frontend mit Koaxial-Koplanar-Übergang.BILD 4 Schaltung zur internen Kalibrierung mit Gleichspannung.24

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | LeistungsmessungLeistungsmessungen an jeder beliebigen Schnittstelle im Frequenzbereich bis 110 GHzObwohl der Leistungssensor R&S®NRP-Z58 für breitbandigeApplikationen mit 1-mm-Anschluss entwickelt wurde, lässt ersich über geeignete Adapter (BILD 5) auch an Hohlleiter-Schnittstelleneinsetzen. Damit eröffnen sich völlig neue Möglichkeitenbei diesen Anwendungen. So genügt im Prinzip ein einzigerR&S®NRP-Z58, um Leistungsmessungen an jeder beliebigenSchnittstelle im Frequenzbereich bis 110 GHz durchzuführen. Insbesonderelässt sich auf diese Weise leicht in jenen Frequenzbändernmessen, für die keine Hohlleiter-Leistungssensoren am Marktverfügbar sind, z.B. im Band WR-12 (R740, WG-26) von 60 GHzbis 90 GHz. Natürlich könnte man in diesem Fall auch einen Hohlleiter-Leistungssensorfür das Band WR-10 mit einem Übergangauf WR-12 ausstatten, allerdings wäre eine solche Kombinationnicht sehr attraktiv. Die große Baulänge des Hohlleiter-Sensorsnähme weiter zu, und der ohnehin kleine Frequenzbereich würdeauf die Schnittmenge mit dem Hohlleiter-Band des Messobjektsschrumpfen, d.h. auf das Band von 75 GHz bis 90 GHz.Neben der universellen Verwendbarkeit gibt es aber noch weiterehandfeste Argumente für den Einsatz des R&S®NRP-Z58 inHohlleiter-Applikationen, Argumente, die den Nachteil der Adaptierungmehr als aufwiegen können. Dazu zählen die wesentlichhöhere Messgeschwindigkeit, der Wegfall der umständlichen Justierungan einer 50-MHz-Referenzquelle, höhere Temperaturstabilität,die lückenlose Rückführbarkeit der Kalibrierung, das thermischeMessprinzip und last, but not least, der Betrieb ohne speziellesGrundgerät.S-Parameter des Adapters für eine Vielzahl von Frequenzen imSensor zu speichern und so ohne weiteres Zutun des Anwendersim Messergebnis zu berücksichtigen. Die Auswirkung derReflexion am Hohlleiter-Eingang des Leistungssensors, die durchden Adapter im Mittel etwas erhöht wird, lässt sich nur durchGamma-Korrektur kompensieren. Diese Methode ist ebenfalls imR&S®NRP-Z58 implementiert, setzt aber die Kenntnis des komplexenReflexionskoeffizienten am Ausgang des Messobjekts voraus.Wenn dieser bekannt ist, sind die verbleibenden Fehlanpassungsunsicherheitenvernachlässigbar. Sonst sollte, zumindest beihohen Genauigkeitsanforderungen und bei schlecht angepasstemMessobjekt, die mögliche Auswirkung der Fehlanpassung auf dasMessergebnis abgeschätzt werden.Die Dämpfung des vorgeschalteten Adapters und seine Interaktionmit dem Eingang des Leistungssensors lassen sich elegantdurch Embedding kompensieren. Dazu verfügt der R&S®NRP-Z58,wie alle Leistungssensoren aus der Reihe R&S®NRP, über dieFunktion S-Parameter-Korrektur. Sie ermöglicht es, die vierBILD 5 Leistungssensor R&S®NRP-Z58 mit Adapter für das HohlleiterbandWR-10 (R900, WG-27) von 75 GHz bis 110 GHz.getriggert oder freilaufend erfolgen. Wird auf Pufferung verzichtetund jeder Messwert einzeln ausgegeben, sind proSekunde immerhin noch 350 getriggerte Messergebnissemöglich. Müssen beim Messen kleiner Leistungen mehrereMessergebnisse gemittelt werden, um ein stabiles Messergebniszu erhalten, reduziert sich natürlich die effektiverzielbare Messrate. Im Vergleich zu anderen Produkten fürdas W-Band reichen beim R&S®NRP-Z58 aber kleinere Mittelungsfaktorenaus, weil das Eigenrauschen deutlich geringerist. Dadurch ergeben sich Einschwingzeiten, die um mehr alsden Faktor zehn kürzer sind als bisher, sodass sich auch Pegelbis –10 dBm fast verzögerungsfrei und gleichzeitig ausreichendstabil messen lassen.Mechanisch robust und hochpräziseDer 1-mm-Anschlussstecker des R&S®NRP-Z58 bestimmtganz entscheidend Anpassung, Reproduzierbarkeit undBelastbarkeit des neuen Produkts. Rohde&Schwarz stellt ihndeshalb in Eigenfertigung her und unterwirft ihn einer rigorosenQualitätskontrolle. Zusätzlich ist die Überwurfmutter desSteckers kugelgelagert. Dadurch lässt sich der Leistungssensorso feinfühlig von Hand anschrauben, dass auf die Verwendungeines Drehmomentschlüssels verzichtet werden kann.Außerdem wird der Steckerverschleiß reduziert, weil die verringerteReibung eine Rotation des Außenleiters beim Festziehender Überwurfmutter verhindert.Thomas ReichelNEUES 208/13 25

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | LeistungsmessungDie bessere Wahl: USB-Leistungssensorenvon Rohde & SchwarzLeistungssensoren mit USB-Schnittstelle für die Hochfrequenz- und Mikrowellenmesstechnik haben innerhalbweniger Jahre das Gespann aus analogem Leistungssensor und analog-digitalem Grundgerät weitgehendabgelöst. Die wesentlichen Ursachen sind Kostenreduzierung und universelle Verwendbarkeit dankder flächendeckenden Verbreitung des USB. Weniger bekannt ist, dass das Konzept des vollständig in denSensor integrierten Leistungsmessers Voraussetzung war für die Weiterentwicklung der HF-Leistungsmesstechnikin funktionaler und qualitativer Hinsicht.Warum es Sensoren sein müssenLeistungsmesser nehmen unter den Messgeräten für dieHochfrequenztechnik eine Sonderstellung ein: als Einzigewerden sie direkt, d.h. ohne HF-Verbindungskabel, mit demMessobjekt verbunden. Das hängt eng mit ihrer Aufgabenstellungzusammen, die Leistung des Messobjekts bei wellenwiderstandsrichtigemAbschluss zu erfassen. Ein Kabel, selbstwenn es fest mit dem Leistungsmesser verbunden wäre,würde durch Verschlechterung von Anpassung und Reproduzierbarkeitnur stören.Da es nicht möglich ist, ein komplettes Messgerät mit einerMasse von mehreren Kilogramm direkt an den HF-Anschlusseines Messobjekts anzuschließen, hat man den hochfrequentenMesswandler schon früh vom restlichen Gerät getrenntund in einem kleinen Leistungssensor untergebracht. Dieserließ sich dann direkt anschließen, und es musste nur das relativunkritische, niederfrequente Ausgangssignal des Messwandlersan das Grundgerät übertragen werden.BILD 1 Auswahlvon Leistungssensorenaus der ProduktfamilieR&S®NRP.26

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | LeistungsmessungDieses Gerätekonzept hat sich sehr lang am Markt behauptenkönnen, am Ende waren aber damit die Anforderungen,wie sie vor allem durch den digitalen Mobilfunk entstanden,nicht mehr lösbar: Die Herstellkosten, und in Folge der Verkaufspreis,ließen sich trotz aller Fortschritte in der Elektronikkaum noch reduzieren, die Funktionalität blieb klein, undauch der Messgeschwindigkeit und -genauigkeit waren durchdas geteilte Gerätekonzept Grenzen gesetzt. Wollte man dieseüberwinden, so war dies nur durch Integration der Funktionalitätdes Grundgeräts in den Sensor möglich.BILD 2 Schnittstellen für Leistungssensoren im Größenvergleich (maßstäblich):Spitzenleistungssensor (links), standardisierte Schnittstelle fürR&S®NRP (Mitte) und Micro-USB.Rohde&Schwarz als Integrations-PionierMitte der 1990er Jahre war die Miniaturisierung und Leistungsfähigkeitelektronischer Bauelemente so weit fortgeschritten,dass man diese Integration realisieren konnte.Rohde&Schwarz vollzog als Erster diesen Schritt und entwickeltedie per RS-422-Schnittstelle steuerbaren DurchgangsleistungssensorenR&S®NRT-Z. Diese Sensoren konnten nichtnur an einem darauf zugeschnittenen digitalen GrundgerätR&S®NRT, sondern auch an den RS-232- bzw. PC-Card-Schnittstellenvon PCs betrieben werden. Das Konzept hat Maßstäbegesetzt und wurde von Mitbewerbern mehrfach nachgebaut.Richtig populär wurden integrierte Leistungsmesser mit denLeistungssensoren der Reihe R&S®NRP-Z mit USB-Schnittstelle,die Anfang der 2000er Jahre im Markt eingeführt wurden(BILD 1). Sie haben ganz wesentlich von der Attraktivitätdieser Schnittstelle profitiert und finden deswegen nicht nurals Zubehör für die verschiedensten Messgeräte Verwendung,sondern können mittlerweile sogar ein Tablet oder ein Mobiltelefonin einen Leistungsmesser verwandeln (siehe Titelbild*).Die flächendeckende Verbreitung des USB ist aber nur deroffensichtlichste Grund für ihren Erfolg.Kleiner, leichter und preiswerterBei einem klassischen Leistungsmesser entfallen etwa 2 / 3derKosten auf das Grundgerät. Integriert man dessen Funktionalität,soweit für die Messwerterzeugung benötigt, in den Sensor,so lassen sich die Kosten im Vergleich zu früheren Systemenhalbieren – natürlich unter der Maßgabe, dass ein Rechneroder ein anderes Messgerät für die Ausgabe zur Verfügungsteht.Noch günstiger wird dieses Verhältnis bei einem Vergleichintegrierter Breitbandsensoren mit den funktional gleichwertigenSpitzenleistungsmessern. Letztere nahmen langeZeit eine Sonderstellung unter den Leistungsmessern ein,da sie gepulste oder modulierte Signale analysieren und* Dafür ist die kostenlose App „Power Viewer Mobile“ für Android-Geräte bei Googleplay erhältlich. Die zugehörige Application Note „Using R&S®NRP-Z Power Sensorswith Power Viewer Mobile for Android Handheld Devices“ steht zum Downloadbereit (Suchbegriff: 1MA215).im Zeitbereich darstellen konnten. Weil der damit verbundenemesstechnische Aufwand deutlich größer als bei normalenLeistungsmessern ist, sind sie bis heute entsprechendteuer. Exemplarisch zeigt sich das an der aufwendigen Sensor-Schnittstelleeines solchen Geräts (BILD 2), die aber auchnicht verhindert, dass sich die Länge des Verbindungskabelsim Messergebnis bemerkbar machen kann.Integrierte Breitbandsensoren, z.B. aus der Reihe R&S®NRP-Z8x,sind zu einem Bruchteil der Kosten herstellbar und bietentrotzdem fast die volle von Spitzenleistungssensorenbekannte Performance: 30 MHz Video-Bandbreite, 13 nsAnstiegszeit, Echtzeit-Abtastrate von 80 Msample/s, interneund externe Triggerung und die automatische Ermittlung vonPulsparametern. Die Länge des Verbindungskabels spieltkeine Rolle. Bei den Breitbandsensoren von Rohde&Schwarzkommt noch hinzu, dass sie über einen konkurrenzlos großenDynamikbereich und eine ultraschnelle statistische Analysefunktionverfügen.Mindestens genauso wichtig wie die Kostenersparnis ist dieReduktion an Gewicht und Volumen: Das Einsparpotenzialkann mehr als 90 % betragen, wenn auf einen integriertenLeistungsmesser übergegangen wird.Besser und genauer ohne GrundgerätDie standardisierte, einkanalige Schnittstelle herkömmlicherLeistungssensoren ist ihre größte Stärke und Schwächezugleich. Einerseits ermöglicht sie die Verwendung unterschiedlicherSensoren an einem Grundgerät, andererseitsschränkt sie die Möglichkeiten bei der Signalverarbeitungerheblich ein. Am offensichtlichsten ist das bei den heuteimmens wichtigen Mehrpfadsensoren. Weil sie nur durchsequenzielles Übertragen der Detektorsignale an einem klassischenGrundgerät betrieben werden können, werden ihreMöglichkeiten dort kaum ausgeschöpft. Nicht nur, dassUmschaltverzögerungen und Hystereseeffekte beim Wechseldes Messpfades auftreten, auch sonst ist der standardisierteMesskanal wenig geeignet: weder für signalsynchroneMessungen in Zeitfenstern noch für die Messung derHüllkurvenleistung.NEUES 208/13 27

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | LeistungsmessungBei Mehrpfadsensoren mit integrierter Signalverarbeitungkann hingegen ein Konzept verfolgt werden, das kompromisslosauf die Eigenheiten dieses Detektortyps zugeschnitten ist.Dazu werden die Signale der bis zu drei Messpfade parallelverarbeitet, sodass immer ein gültiger Messwert vorhandenist. Die Notwendigkeit, eine Messung zu wiederholen, weilder gewählte Messpfad über- bzw. untersteuert war, entfällt.Außerdem kann der gesamte Messkanal so ausgelegt werden,dass sich signalsynchrone Leistungsmessungen durchführenlassen, z.B. an Kommunikationssignalen mit TDMA-Struktur.Man könnte meinen, dass das klassische Konzept wenigstensden Vorteil der größeren Genauigkeit hätte. Doch ausgerechnetbei den ohnehin sehr genauen thermoelektrischen Sensorenzeigt sich, dass integrierte Lösungen noch besser seinkönnen. Das liegt daran, dass analoge Grundgeräte eigeneFehlerbeiträge liefern, die bei integrierten Konzepten nichtgesondert zu Buche schlagen (BILD 3).Mit dem Wegfall des Grundgeräts sind aber noch andere Vorteileverbunden: Weil das Messergebnis nur noch vom Leistungssensorabhängt, lassen sich Verhältnismessungen mitgeringerer Unsicherheit durchführen, Messergebnisse besserreproduzieren und Nullpunktoffsets sensorspezifisch bei derHerstellung kalibrieren. Der Genauigkeitsgewinn bei der Verhältnismessungist erheblich: Statt einer systematischen Unsicherheit(Typ B) von mindestens 1 % für das System Sensor –Grundgerät bei einem klassischen Leistungsmesser müssenbei den integrierten thermoelektrischen Sensoren aus derReihe R&S®NRP-Z5x nicht mehr als 0,23 % veranschlagt werden,und das im gesamten Leistungsmessbereich.50-MHz-Referenzquelle nicht zeitgemäßDie von klassischen Leistungsmessern bekannte Referenzquellegehörte nicht von Anfang an dazu. Eingeführt wurdesie beim Übergang von den heute veralteten Thermistor-Leistungssensorenauf thermoelektrische Ausführungen. WarenErstere durch DC-Substitution inhärent langzeitstabil, gilt diesfür Detektoren auf thermoelektrischer und Dioden-Basis nichtgenerell. Deswegen werden Letztere von den Mitbewerbernbis heute nicht absolut, sondern nur relativ mit Bezug auf50 MHz kalibriert. Den Absolutbezug liefert erst die im Grundgeräteingebaute 50-MHz-Referenzquelle.Obwohl Rohde&Schwarz mit seinen absolut kalibrierten Leistungssensorenaus den Familien R&S®NRV und R&S®NRP vonAnfang an einen anderen Weg ging, war die 50-MHz-Quelleauch hier ein wichtiges Zubehör: zur Verifikation der Sensoren,die – obwohl nachweislich langzeitstabil – beschädigtwerden könnten.Aus heutiger Sicht ist die Referenz- bzw. Testquelle nicht mehrzeitgemäß. Zum einen erfordert ihre Verwendung, dass derLeistungssensor vom Messobjekt getrennt und an die Quelleangeschlossen werden muss: eine Maßnahme, die nicht nurumständlich und zeitaufwendig, sondern häufig gar nichtdurchführbar ist. Zum anderen ist es die Unsicherheit derQuelle selbst, die ihre Verwendung infrage stellt. Mit einemWert von 0,4 % bis 1,2 % liegt diese weit oberhalb beobachtbarerDrift, sodass als eigentlicher Nutzen nur das Erkennengrober Beschädigungen verbleibt.Den entscheidenden Anstoß für eine Änderung des bestehendenKonzepts haben wieder die USB-Leistungssensoren geliefert.Weil an ihrem Einsatzort in der Regel keine 50-MHz-Referenzquellezur Verfügung steht, kann die Verifikation nur inden Sensoren selbst erfolgen. Dies wurde zum ersten Mal,und zwar auf hohem Genauigkeitsniveau, bei den thermoelektrischenSensoren der Reihe R&S®NRP-Z5x realisiert (sieheSeite 22). Diese Sensoren enthalten einen Referenzkreis aufBasis einer hochstabilen Gleichspannungsquelle, dessenZusammensetzung von Messunsicherheiten0,91 %0,41 %0,40 %Grundgerät0,25 %Grundgerät während der Kalibrierung0,50 %Referenzquelle 1 mW / 50 MHzKalibrierfaktorFehlanpassung0,50 %1,1 %Nullpunkt-OffsetRauschenFehlanpassung während der Kalibrierung1,3 % [< 3,0 %] 1,1 % [< 1,6 %]BILD 3 Zusammensetzung der Messunsicherheit bei absoluten Leistungsmessungen mit einem thermoelektrischen Leistungssensor für eine ­üblicheApplikation: Signalfrequenz 2 GHz, Leistungspegel –3 dBm, SWR der Quelle 1,10. Links: klassisches Leistungsmessgerät aktueller Bauart; rechts:R&S®NRP-Z51 (Modell 03). Die Zahlenwerte stellen mit k = 2 erweiterte Unsicherheiten nach GUM dar. Fett gedruckt: Gesamte erweiterte Messunsicherheitnach quadratischer Addition der Teilunsicherheiten. Klammerwerte: Summe der Teilunsicherheiten nach linearer Addition.28

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Leistungsmessung3-Pfad-KonzeptP i14 dB –19 dBmbis +7 dBm–67 dBmbis –13 dBm34 dB +1 dBmbis +23 dBmChopperADADAD+FehlerkorrekturWichtungExterner TriggerBILD 4 Architektur der Dreipfad-Sensoren aus der Reihe R&S®NRP.P mVergleich MesszeitenMesszeit/s1010,10,010,001Bester Mitbewerber (2 Pfade)¸NRP-Z11 / -Z 21 / -Z 31 (3 Pfade)–40 –30 –20 –10 0 10 20 23Pegel in dBmBILD 5 Kürzest mögliche Messzeit für eingeschwungene Messungen mitMehrpfadsensoren, 2-sigma-Rauschanteil im Messergebnis auf 0,01 dBbegrenzt.Ausgangssignal sich dem Messsignal überlagern lässt. Damitist die Möglichkeit gegeben, die gesamte Messkette vomthermoelektrischen Wandler bis zum A/D-Umsetzer in wenigenSekunden zu überprüfen, ohne dass der Leistungssensorausgebaut werden müsste. Mit einer Reproduzierbarkeitin der Größenordnung von 10 –4 wird zudem ein Vertrauensniveauerreicht, wie es nur die Thermistor- Leistungsmesserboten. Es ist anzunehmen, dass dieses Konzept auch fürandere Sensortypen übernommen wird.Sensor ist nicht gleich SensorNur wenige Produkte schöpfen das Potenzial integrierter Sensorkonzepteso vollständig aus wie die Leistungssensoren derReihe R&S®NRP. Viele der neu auf den Markt drängenden Produktewurden ausschließlich als billige Alternative zu klassischenLeistungsmessern entwickelt und erreichen deswegennicht deren Genauigkeits- und Geschwindigkeitsniveau. Auchkommen Detektoren zum Einsatz, mit denen unwissentlichgrobe Messfehler gemacht werden können.Die Rede ist von CW-Sensoren und Sensoren mit logarithmischenDetektoren. Beide Typen eignen sich definitionsgemäßnur für spektralreine Sinussignale, versagen also bei überlagertenStörsignalen (Rauschen, Oberwellen) und bei Modulation.War der Einsatz von CW-Sensoren in der Vergangenheitnoch berechtigt, weil sie wegen des großen Signal/Rausch-Abstands kurze Messzeiten ermöglichten, müssen sie heutzutageals überholt gelten. Integrierte Mehrpfadsensorensind für diese Applikationen die weitaus bessere Wahl. Siezeigen die genannten Anfälligkeiten nicht – und sind überdiesschneller.Natürlich gibt es auch bei ihnen erhebliche Qualitätsunterschiede,vor allem bei der Messgeschwindigkeit. DreiMerkmale müssen nämlich zusammenkommen, damit Top-Performance entsteht. Beim Ersten handelt es sich um Mehrfach-Detektordioden,das sind integrierte Arrays von in Seriegeschalteten Dioden. Sie verbessern die HF-Eigenschaftenund vergrößern den Dynamikbereich eines einzelnen Messpfades.Das zweite Merkmal ist ein für Rohde&Schwarzpatentiertes Wichtungsverfahren, das es ermöglicht, auf eineharte Umschaltung zwischen den Pfaden zu verzichten undstattdessen einen gleitenden Übergang zu erreichen (BILD 4).Dazu werden die Messergebnisse benachbarter Messpfadezur Berechnung des Endergebnisses herangezogen, und zwarin einem breiten Überlappungsbereich von 6 dB (Leistungsspanne4:1). Allein die beiden genannten Merkmale tragendazu bei, dass sich die Mittelungsfaktoren in den Übergangsbereichenum den Faktor 100 reduzieren lassen.Das dritte Merkmal ist ein dritter Messpfad – ein Feature,das es bisher nur von Rohde&Schwarz gibt. Mit den Mehrpfadsensorenkönnen Messzeiten erzielt werden, die im Mittelnoch einmal um den Faktor 20 kürzer sind als beim bestenMitbewerber (BILD 5). Gleichzeitig ist der Dynamikbereichdieser Sensoren um 10 dB größer.AusblickDie vorangegangene Schilderung könnte leicht den Eindruckerwecken, dass die Entwicklung von USB- Leistungssensorenabgeschlossen sei. Tatsächlich handelt es sich wohl erstum deren Beginn, weil all die Einschränkungen fehlen, welchedas klassische Konzept prägten. So lässt die anhaltendeMiniaturisierung auf dem Bauelemente-Sektor noch leistungsfähigereKonzepte erwarten, zum Beispiel für die Etablierungeiner gemeinsamen Zeitbasis für Mehrkanalmessungen mitverteilten Sensoren.Thomas ReichelNEUES 208/13 29

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeDas neue R&S®RTM 2000:einschalten – messen – fertigEinfache Bedienung, schneller Zugriff auf Funktionen, prompte und zuverlässige Ergebnisse – das wünschensich Anwender von Oszilloskopen im täglichen Messeinsatz. Die neuen Universal-Oszilloskope R&S®RTM 2000erfüllen diese Bedürfnisse. Mit ihnen werten Anwender bereits Messungen aus, während andere nochbooten. Und sie sehen Signale, die sonst im Rauschen untergehen.Die R&S®RTM sind Universal-Oszilloskopefür den Alltag. Mit einer Bandbreitevon 350 MHz bzw. 500 MHzsind sie für eine Vielzahl von Anwendungengeeignet. Sie bieten Zeitbereichs-,Frequenzbereichs-, Logik- undProtokoll-Analyse in einem Gerät undkönnen dank dieser Eigenschaften diemeisten Embedded-Systeme umfangreichtesten – in der Entwicklung, derProduktion und im Service.30

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeUniversal-Oszilloskope:Welche Eigenschaften sollten sie haben?Universal-Oszilloskope – wie das R&S®RTM – werden für allgemeineMessaufgaben in der Entwicklung, der Produktion,im Service und in der Ausbildung eingesetzt. Sie punktendurch Kompaktheit, geringes Gewicht und geringe Geräuschemission,vor allem aber durch einfache und intuitive Bedienung.Vorteilhaft ist ein Gerätekonzept, das sich flexibel aufzukünftige Anforderungen von Anwendern einstellt underweiterbar ist. Kunden können nicht nur Software- und Hardware-Optionen,sondern auch die Bandbreite ihres Oszilloskopsaufrüsten.Die R&S®RTM-Oszilloskope im ÜberblickBandbreiteR&S®RTM2032 / 2034 350 MHz (2 / 4 analoge Kanäle)R&S®RTM2052 / 2054 500 MHz (2 / 4 analoge Kanäle)Abtastrate2,5 Gsample/s,5 Gsample/s interleavedSpeichertiefe10 Msample20 Msample interleavedLogikanalyse(Option R&S®RTM-B1)Max. Abtastrate5 Gsample/sMax. Speichertiefe 20 MsampleWas hat Rohde&Schwarz darüber hinaus beim R&S®RTMbesser gemacht?Logikanalyse: Mehr Details mit dem R&S®RTMDie Option R&S®RTM-B1 erweitert die R&S®RTM-Oszilloskopeum 16 Logik-Kanäle. Mit Abtastraten von bis zu 5 Gsample/smessen die Oszilloskope das Timing von Logik signalen sehrgenau. Da die Signale präzise in zeitlichen Bezug zueinandergesetzt werden können, sind Timing- oder Clock- Fehleran seriellen und parallelen Bussignalen leichter zu finden. Diehohe Abtastrate steht über die gesamte Aufnahmedauer zurVerfügung und sichert damit die feine zeitliche Auflösungauch bei längeren Aufzeichnungen.Logiksignale speichert das R&S®RTM mit einer Tiefevon bis zu 20 Msample. Dadurch ist beispielsweise beider Entwicklung eines CAN-Bus-Steuergeräts in derAutomobilindustrie die vollständige Aufnahme und Analyseeiner komplexen Steuersequenz möglich. Enthält dieseschwer zu entdeckende Fehler, so sind sie mit der Logikanalyseder R&S®RTM-Oszilloskope schnell aufgedeckt.Außerdem wurde der VirtualScreen in die R&S®RTM-Oszilloskopeintegriert: Er verdoppelt den nutzbaren Bildschirm undstellt alle Kanäle ohne Überlappung dar. Mathe-, Referenz-,Logiksignale und Protokolldaten können ober- oder unterhalbder analogen Kanäle dargestellt werden und erlauben so dievolle Übersicht über alle Messdaten. Zusätzlich zeigt die Aktivitätsanzeigeder R&S®RTM-Oszilloskope den vollständigenaktuellen Status aller Logiksignale (high, low, toggle), unabhängigvon den Einstellungen der Triggerparameter (BILD 1).BILD 1 Anzeige des ­Statusder digitalen Signale unabhängigvon Erfassungs- undGeräteeinstellungen.NEUES 208/13 31

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeMessfunktion QuickMeasMesswerteDarstellungVp+ positive Spitzenspannung grafischeVp– negative Spitzenspannung Darstellungtr Anstiegszeitdirekt an dertf AbfallzeitSignalkurveMeanSpannungsmittelwertVpp Spitze-Spitze-Spannung tabellarischeRMS EffektivwertAnzeige untenT Periodendauerrechts imf FrequenzBildschirmBILD 3 Die MessfunktionQuickMeas liefert automatischwichtige Messwerte.BILD 2 QuickMeas: Auf Knopfdruckautomatisch messen undgrafisch darstellen.Signalanalyse:Mit dem R&S®RTM schneller am ZielGerade in der Entwicklung wollen Anwender Messsignaleim Detail analysieren und ihre Eigenschaften, wie Frequenzoder Anstiegs- und Abfallzeiten, bestimmen. Dafür bieten dieR&S®RTM-Oszilloskope leistungsfähige Werkzeuge, die dieSignalanalyse erleichtern und genaue Ergebnisse liefern. Einzigartigist die Messfunktion QuickMeas. Auf Knopfdruckstellt sie stets aktuell die wichtigsten Messwerte des geradeaktiven Signals mittels Hilfslinien und Markern dar (BILD 2und 3). Zusätzlich steht eine Vielzahl automatischer Funktionenzur raschen Signalanalyse wie beispielsweise die Messungder Spitze-Spitze-Spannung oder der Signalfrequenz zurVerfügung. Diese Ergebnisse werden in tabellarischer Form,wahlweise mit statistischer Auswertung, dargestellt.Ein weiteres Highlight der R&S®RTM-Oszilloskope sind diecursorbasierten Messungen. Neben den üblichen ∆T- und∆V-Messungen bieten die Oszilloskope im Cursormenüzusätzliche Auswahlfunktionen wie das Messen von Spannungsmittelwertoder Effektivwert und einen Pulszähler übereinen frei definierbaren Bereich des Signals.Fehlersuche: Alles im Blick mit dem R&S®RTMSignalfehler zu finden, ist häufig zeitraubend. Die R&S®RTM-Oszilloskope verkürzen die Fehlersuche durch leistungsfähigeWerkzeuge wie den integrierten Maskentest und dieFFT-Analyse. Maskentests zeigen schnell, ob ein gegebenesSignal innerhalb definierter Toleranzgrenzen liegt, und bewertendie Qualität und Stabilität eines Testobjekts mittels statistischerPass/Fail-Auswertung. Wird eine aktive Maske verletzt,kann entweder ein automatischer Stopp der Erfassung oderdie Ausgabe eines akustischen Signals folgen. Signalanomalienund unerwartete Ereignisse sind dadurch leicht zu isolieren.Die Maskentest-Funktion ist einfach zu bedienen. Mitwenigen Tastendrücken ist eine neue Maske aus einem Referenzsignaldefiniert (BILD 5). Für die Automatisierung vonQualitätstests in Produktionsanwendungen steht der Maskentestnatürlich auch fernsteuerbar zur Verfügung.Mittels FFT, die auf Knopfdruck abrufbar ist, werden Fehlerim Spektrum eines Signals aufgedeckt und analysiert. In dieserBetriebsart zeigen die R&S®RTM-Oszilloskope neben derSpektraldarstellung des Signals gleichzeitig ein kleines Zeitbereichsfenster,das die Kontrolle des Abtastintervalls unterstützt.Maximalen Komfort bietet der „Autoset“: Das Gerätstellt die Amplituden- und Frequenzskalierung anhand desMesssignals optimal ein. Mit der FFT-Analyse können so inkurzer Zeit z.B. DC/DC-Konverter-Designs auf Störfrequenzenanalysiert werden.Genauigkeit: Eine Stärke von Rohde&SchwarzRohde&Schwarz hat langjährige Erfahrung in der Entwicklungvon professioneller Messtechnik. Die R&S®RTM-Oszilloskopebringen diese Expertise beispielsweise durch das sehr rauscharmeund präzise analoge Frontend zum Ausdruck. DasFrontend erreicht eine hohe Vertikalauflösung mit einer Eingangsempfindlichkeitvon bis zu 1 mV/Div über den gesamtenBandbreitenbereich. Da keine softwarebasierten Zoomverfahrenzum Einsatz kommen, zeigen die R&S®RTM-Oszilloskopeauch bei 1 mV/Div die echten Messpunkte eines Signalsan. Die Kombination aus genauem analogen Frontend und32

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeAufzeichnungsdauer5 Gsample/s 2,5 Gsample/s10 ksample 2 μs 4 μs1 Msample 200 μs 400 μs10 Msample 2000 μs 4000 μs20 Msample 4000 μs 8000 μsBILD 4 Aufzeichnungsdauer mitdem R&S®RTM in Abhängigkeitvon Speichertiefe und Abtastrate.BILD 5 Maskentest-Funktion:Mit wenigen Tastendrücken isteine Maske aus einem Referenzsignaldefiniert.leistungsfähigem Triggersystem ermöglicht das Analysierenschwacher und hochfrequenter Signale.Die Genauigkeit der Abbildung eines Messsignals ist starkvom Eigenrauschen eines Oszilloskops abhängig. Deshalbhaben die R&S®RTM-Oszilloskope rauscharme Eingangsstufenund A/D-Umsetzer. Sie können selbst bei den kleinstenvertikalen Auflösungen präzise messen. Diese Präzision bleibtunverändert, auch wenn weitere Kanäle verwendet werden.Mit ihrer Kanal-zu-Kanal-Isolierung von > 50 dB bis 500 MHzzeigen sie eine sehr gute Charakteristik. Die Kanal-zu- Kanal-Isolierung stellt sicher, dass das Messsignal eines Kanalseinen möglichst geringen Einfluss auf die Signale der anderenKanäle hat.Tiefer Speicher:Lange Sequenzen mit hoher AuflösungJe mehr Details ein Oszilloskop anzeigen kann, desto größerist die Wahrscheinlichkeit, Signalfehler oder relevante Ereignissezu finden. Voraussetzung dafür ist eine hohe zeitlicheAuflösung, also eine hohe Abtastrate. Viele Anwendungenerfordern eine lange Aufzeichnungsdauer, beispielsweise dieAnalyse von Einschwingvorgängen oder von seriellen Protokollen.Hier punkten die R&S®RTM-Oszilloskope, denn sie bieteneine Speichertiefe von 20 Msample bei einer zeitlichenAuflösung bis zu 200 ps (Abtastrate 5 Gsample/s). Mit so tiefemSpeicher werden bei maximaler Abtastrate bis zu 4 msaufgezeichnet und damit auch seltene Signalfehler gefunden(BILD 4). Die Aufzeichnungsdauer lässt sich durch Reduktionder Abtastrate weiter erhöhen.Einfache Bedienung: Klares Plus für AnwenderDie R&S®RTM-Oszilloskope lassen den AnwenderwunschRealität werden: Gerät auspacken, einschalten und messen.Farblich codierte Bedienelemente für Vertikaleinstellung undTrigger visualisieren den gerade im Fokus befindlichen Kanal.Diese Farbcodierung entspricht der Signaldarstellung auf demBildschirm. Dadurch finden sich Anwender leicht zurecht undkönnen selbst bei komplexen Messaufgaben immer flüssigarbeiten. Dabei unterstützen sie auch die logisch gruppiertenMenüs mit flachen Strukturen. Für häufig genutzte Funktionensind dedizierte Tasten vorhanden.Zur einfachen Bedienung gehört auch, dass Bedienfehlerleicht zu korrigieren sind. Die Undo- / Redo-Funktion erlaubt,vorherige Einstellungen einfach wiederherzustellen. Kein Problemalso, falls versehentlich mal der falsche Knopf gedrücktwurde. Und mit der Sprachauswahl sind die R&S®RTM Oszilloskopebestens für den internationalen Einsatz gerüstet:Neben Deutsch und Englisch stehen sieben weitere Sprachenzur Auswahl.FazitAnwender fordern von einem Universal-Oszilloskop Schnelligkeit,einfache Bedienbarkeit und zuverlässige Ergebnisse. Essoll in einem Gerät Zeitbereichs-, Frequenzbereichs-, LogikundProto koll-Analyse abdecken. Als „Scope of the art“ kanndas R&S®RTM2000 all das – und zwar richtig gut.Ernst FlemmingNEUES 208/13 33

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeR&S®RTO-Oszilloskopeverifizierendie Konformitätvon USB-2.0-SchnittstellenDie USB-Schnittstelle ist bei mobilen Endgeräten,elektronischen Konsumgütern und Industrieproduktenso dominant wie keine andere. Entsprechendgroß ist der Bedarf in der Entwicklung und Integrationan zuverlässigen, schnellen Testlösungen. Diegibt es: Mit den High-Performance-OszilloskopenR&S®RTO und einer neuen Software sind automatisierteUSB-2.0-Konformitätstests durchführbar.Gefragt: automatische USB-2.0-Testlösungenfür das LaborUSB-2.0-Schnittstellen erreichen im HS Mode (High Speed)eine Datenübertragungsrate von 480 Mbit/s. In der PC-Welt,in der diese Schnittstelle ihren Ursprung hat, ist mittlerweileder Standard 3.0 mit 5 Gbit/s etabliert (Super-speed Mode).Für viele mobile Anwendungen, PC-Peripherie-Geräte undGeräte und Anlagen in der Industrie, Medizin oder im A&D-Umfeld ist die Datenrate der USB-2.0-Schnittstelle jedochvöllig ausreichend, weshalb sie sich in diesen Bereichen weiterverbreitet.Der Standard USB-2.0 wurde im Jahr 2000 veröffentlicht, dieentsprechenden Komponenten am Markt sind inzwischentechnologisch ausgereift. Trotzdem bleiben Herausforderungenfür die Entwickler, und zwar bei der Integration dieserKomponenten auf Leiterplatten und in Endgeräte. So kannbeispielsweise eine ungenügende Isolierung zu anderen BaugruppenMasse-Rückkopplungen oder Übersprechen zurFolge haben und die Funktion der USB-Schnittstelle stören.Zur Fehlersuche und für Stabilitätstests sind Entwickler deshalbauf standardkonforme Testlösungen angewiesen. Dazuhat die USB-Standardisierungsorganisation – das USB ImplementersForum (USB-IF) – einen Testprozess mit entsprechendenKonformitätsmessungen definiert, der fehlerfreies Interagierenverschiedenster mit USB-Schnittstellen ausgestatteterGeräte garantieren soll. Produkte, die das USB-Logo führensollen, müssen diesen Konformitätstest bestehen.Für die erfolgreiche Vorbereitung auf den Konformitätstest,der von zertifizierten Testlabors durchgeführt wird, sind automatischeUSB-Testlösungen für das Labor gefragt.34

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeAutomatische Lösung von Rohde&Schwarzfür KonformitätstestsDie hohe Messgenauigkeit der R&S®RTO-Oszilloskope ist einegute Voraussetzung für zuverlässige Ergebnisse bei den Konformitätstests.Für den Test von USB-2.0-Schnittstellen imHS Mode eignen sich das Oszilloskop R&S®RTO1024 (2 GHzBandbreite) oder das R&S®RTO1044 (4 GHz). Mit der SoftwareR&S®ScopeSuite von Rohde&Schwarz steht ein Werkzeugzur Verfügung, welches Schritt für Schritt durch Konformitätstestsführt, das Oszilloskop konfiguriert, Messungen automatischdurchführt und Ergebnisse in einem Messprotokoll übersichtlichzusammenfasst. Die dazugehörige Software-OptionR&S®RTO-K21 umfasst USB-2.0-Konformitätstests für USB-Devices, -Hubs und -Hosts (BILD 1). Für die Verbindung desTestobjekts zum Oszilloskop bietet Rohde&Schwarz das TestFixture Set R&S®RT-ZF1 an, das für USB-2.0-Signalqualitätsundfür die Legacy-Tests an USB-1.1- und USB-1.0-Schnittstelleneinsetzbar ist.Sektionen für die einzelnen Tests. BILD 2 zeigt den Testaufbaufür HS Device Signal Quality (SQ) Tests. Die R&S®ScopeSuiteläuft auf einem PC, der das R&S®RTO steuert. Das Oszilloskopist über einen differenziellen Tastkopf und das Test FixtureBoard mit dem DUT verbunden. Das DUT wird mit der USB-IF-Software „HS Electrical Test Tool“ in den entsprechendenTestzustand versetzt. Diese Software sollte auf einen separatenPC betrieben werden, da sie den USB-Stack während desBetriebs umstellt.Device-TestLANUSB 2.0ComplianceTestTestaufbauDer Testaufbau hängt davon ab, ob ein USB-Device, -Hostoder -Hub getestet und welcher Speed Mode für den Konformitätstestgewählt wird. Die Test Fixture Boards (SignalQuality Board und Load Board) enthalten unterschiedlicheHS ElectricalTest ToolUSB-HostUSBTastkopfD+ D–Test Fixture Board(HS Device SQ Test)USBBILD 2 Testaufbau für HS Device Signal Quality (SQ) Test.USB-Device / -Hub(DUT)USB-Test TastköpfeDevice Host Hub Differenziell Masse bezogenHigh-speed-TestsSignal Quality (SQ) • • • 1Packet Parameter • • • 1Chirp Timing • • • 2 aktiv oder passivSuspend / Resume / Reset • • • 2 aktivJ / K, SEO_NAK Levels • • • 2 aktivReceiver Sensitivity(2 Generator kanäle • • 1erforderlich)Hub Jitter • 1HS Repeater • 1 2 aktivFull-speed-TestFull-speed SQ • • • 3 aktiv oder passivLow-speed-TestLow-speed SQ • • • 2 aktiv oder passivLegacy-TestsInrush Current(mit Stromzange)• •Back Voltage • • 3 aktivHost drop • 2 aktivHost droop • 2 aktiv oder passivBILD 1 Die von der Software-Option R&S®RTO-K21 unterstützten Konformitätstestsund die erforderlichen Ergänzungen.BILD 3 Bildgestützte Anleitung des Testablaufes: Device HS Mode,Signal Quality Test mit Test Fixture Set R&S®RT-ZF1.NEUES 208/13 35

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | OszilloskopeSchnell und sicher durch die Testsmit der Software R&S®ScopeSuiteDie R&S®ScopeSuite steuert die Messeinstellungen und denMessablauf des R&S®RTO-Oszilloskops über die LAN-Schnittstelle.Vor Testbeginn lassen sich Benutzerdaten, alle Einstellungenzum Messaufbau und Messprotokolldefinitionen festlegenund mit dem Limit-Editor standardspezifische Testgrenzenindividuell anpassen. Die Suite führt den Anwender unterBerücksichtigung des Messaufbaus durch alle ausgewähltenKonformitätstests. Die detaillierte und bildgestützte Anleitungerleichtert die richtige Kontaktierung der Tastköpfe mit derTest Fixture und dem DUT (BILD 3).Ein typischer Test startet mit der Konfiguration des TestModes für das DUT durch das HS Electrical Test Tool.Anschließend sendet das DUT spezifische Testsignale, die mitdem Oszilloskop aufgenommen (BILD 4) und an die SoftwareR&S®ScopeSuite zur Auswertung übergeben werden. DieSuite setzt zur Ergebnisanalyse die offizielle AnalysesoftwareUSB-IF Electrical Test Tool ein.BILD 4 Messkurve beim HS Signal Quality Test.Der Testablauf mit der R&S®ScopeSuite ist flexibel durchführbar.Zum Beispiel kann der Anwender Testfälle für die Fehlersucheoder für Stabilitätstests mit der Funktion „Repeat– Keep Previous“ beliebig oft wiederholen (BILD 5). AlleErgebnisse werden im Messprotokoll dokumentiert. Unterläuftdem Anwender während des Tests ein Fehler, beispielsweiseein falsch verbundener Tastkopf oder eine inkorrekteKonfiguration des Test Modes mit dem HS Electrical Test Tool,kann er das Ergebnis verwerfen und den Testfall mittels derFunktion „Repeat – Discard Previous“ wiederholen.BILD 5 Flexible Testablaufsteuerung.Detaillierte Reports dokumentieren die TestabläufeDie detaillierte Dokumentation der Messergebnisse ist einessenzieller Bestandteil eines Konformitätstests, aber auchwichtig für die Fehlersuche und den Datenaustausch mit Kollegenund Kunden. Dafür bietet die R&S®ScopeSuite umfangreicheFunktionen. Zum Beispiel sind die Pass/Fail-Testergebnissewahlweise mit Messwertdetails und Bildschirmfotosdokumentierbar. Die Suite erlaubt auch das Hinzufügenneuer Tests zu einem unterbrochenen Testablauf, sodass alleErgebnisse in einem Report verfügbar sind (BILD 6). Reportskönnen auch nachträglich generiert werden. Als Ausgabeformatstehen PDF, RTF und HTML zur Verfügung.Guido SchulzeBILD 6 Reports können ­detailliert konfiguriertwerden: Numerische Ergebnisseund Diagramm des Augenmaskentests.36

Präzise Messungen von Signalensatellitengestützter LandesystemeGanz gleich, ob die VHF-Datenverbindung bodengestützter Ergänzungssysteme GBAS (Ground BasedAugmentation System), konventionelle ILS-Bodenanlagen oder VOR-Systeme vermessen werden müssen:Sowohl am Boden als auch in der Luft beherrscht der akkubetriebene ILS/ VOR Analyzer R&S®EVS 300diese Aufgaben und zeigt sich als Allround-Tester im Bereich terrestrischer Navigation und bodengestützterSatellitennavigation.ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseGBAS – das neue LandesystemSeit Jahrzehnten dienen analoge ILS-Anlagen (InstrumentLanding System) als Präzisionsanflugsysteme. Die deutscheFlugsicherung (DFS) betreibt in Bremen nun seit Anfang 2012ein vom Bundesamt für Flugsicherheit als Muster zugelassenesGround Based Augmentation System, das erstmalig satellitengestütztePräzisionsanflüge der Kategorie CAT I erlaubt.Dazu werden dem Multi mode-Empfänger an Bord des Flugzeugsüber eine VHF-Datenverbindung (D8PSK, 108,025 MHzbis 117,95 MHz) Korrekturdaten von zwei bis vier exakt vermessenenGPS-Referenzempfängern zur Verfügung gestellt.Die Anlagen müssen in den von der ICAO festgelegten Grenzenunter allen Umständen sicher funktionieren. Neue Aufgabenalso für Dienstleister weltweit, die in den nächsten Jahreneine Mischung aus konventioneller und neuer Technik amBoden und in der Luft zu betreuen und zu qualifizieren haben.Ein Allround- Tester dafür ist der R&S®EVS300, denn er kannneben der messtechnischen Bewertung analoger Anlagenmit der Option R&S®EVS-K9 zusätzlich GBAS-Installationenanalysieren.Präzise Messungen mit hoher ReproduzierbarkeitDie Option R&S®EVS-K9 misst Pegel und Frequenz von GBAS-Signalen in der VHF-Ebene mit höchster Genauigkeit. Vongroßer Bedeutung für die Bewertung der Anlagen sind dieMessung der Leistung über der Landebahn (Bodenmessung)sowie die Flugvermessung. In beiden Einsatzfällen liefert derR&S®EVS300 genaue Werte. Neben der Messung der analogenSignalparameter ermittelt er auch die Daten inhalte, dieÜbersicht der GBAS-Zeitschlitze (oberes Bild) und decodierte GBAS-Datenfür einen Landeanflug.dem anfliegenden Flugzeug zur Korrektur des GPS-gestütztenLandeanflugs dienen. So kann der Anwender unter anderemdie GBAS ID, den Message Block Identifier sowie den FinalApproach Segment Data Block (FAS DB) am Display oder viaFernsteuerung am PC prüfen.ILS/VOR AnalyzerR&S®EVS300.Der R&S®EVS300 liefert effizient den Nachweis der korrektenFunktion moderner Präzisionsanflugsysteme und trägtdazu bei, die höchstmögliche Sicherheit im Luftverkehr zugewährleisten.Klaus TheißenNEUES 208/13 37

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseSignal- und SpektrumanalysatorenR&S®FSW : Spitzenklasse nun bis 50 GHzDie beiden neuen Signal- und Spektrumanalysatoren R&S®FSW 43 und R&S®FSW 50 machen die herausragendenEigenschaften der Familie R&S®FSW nun auch im Mikrowellenbereich bis 50 GHz verfügbar: ausgezeichneteHF-Performance mit dem derzeit besten Phasenrauschen und herausragend niedrigem Eigenrauschen,große Analysebandbreiten und die Vorteile eines Touchscreens. Harmonischen-Mischer erweiternihren Frequenzbereich bis 110 GHz und darüber hinaus.Beste Performance im Mikrowellenbereichfür anspruchsvolle AnwenderTypische Anwendungsgebiete der neuen Modelle R&S®FSW43und R&S®FSW50 (BILD 1) sind Messungen an Mikrowellen-Komponenten und -Systemen für die Radar- oder Richtfunktechnik.Hohe Ansprüche an das Phasenrauschen des Messgerätssind hier Standard, beispielsweise in der Entwicklungvon Überlagerungsoszillatoren für Radar-Sender oder Kommunikationssysteme,bei Messungen dicht belegter Spektrenmit stark unterschiedlichen Signalpegeln oder von Störleistungenin den Nachbarkanälen von Richtfunkübertragungssystemen.Zeigten die bisherigen R&S®FSW-Modelle hier bereitsWeltbestleistung, so weisen auch die beiden neuen ModelleWerte auf, die selbst viele Signalgeneratoren nicht erreichen:–117 dBc (1 Hz) bei 40 GHz in 10 kHz Abstand vom Träger. Bei1 GHz erreichen sie, wie die anderen R&S®FSW-Modelle auch,typisch –137 dBc (1 Hz).Niedriges Eigenrauschen und hohe Aussteuerfähigkeit sindGrundvoraussetzung für das Messen von Nebenaussendungen.Auch hier zeigen die neuen Analysatoren hervorragendeWerte. Beispielsweise der R&S®FSW43: mit einer Eigenrauschanzeigevon typisch –144 dBm (1 Hz) bei 40 GHz bzw.–164 dBm mit eingeschaltetem Vorverstärker misst er niedrigeBILD 1 Der Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW erfüllt mit seiner hohen Performance dieWünsche anspruchsvoller Anwender. Sein niedriges Phasenrauschen, die große Signalanalysebandbreiteund die eingängige Bedienung helfen dabei, Messaufgaben schnell und einfach zu lösen.38

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseSignalpegel mit gutem Signal/Rausch-Verhältnis und somitgeringer Messunsicherheit (BILD 2). Dennoch muss manmeist mit sehr schmalen Auflösebandbreiten messen, umdas Eigenrauschen ausreichend zu verringern und genügendAbstand zum nachzuweisenden Grenzwert zu gewinnen. Diesverlängert die Messzeit bei traditionellen Analysatoren enorm,besonders wenn ein großer Frequenzbereich zu analysierenist. Der R&S®FSW erzielt hier im FFT-Sweep auch bei kleinenAuflösebandbreiten und gleichzeitig großem Span hoheMesswiederholraten. Die bisher zeitraubende Nebenwellensucheist damit schnell abgeschlossen [1].BILD 2 EigenrauschanzeigedesR&S®FSW43 bis43 GHz mit ausgeschaltetem(gelb) undeingeschaltetem Vorverstärker(blau).BILD 3 Die Messfunktionfür Nebenwellenaussendungenmisst mit je nach FrequenzbereichunterschiedlichenEinstellungen.Diese werdenin einer übersichtlichenTabellevorgenommen.NEUES 208/13 39

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseDie Funktion Spurious Emissions unterstützt die Messungvon Nebenwellen. Dabei trägt man einfach in einer Tabelledie für verschiedene Frequenzbereiche notwendigen Einstellungenein (BILD 3). Der R&S®FSW arbeitet diese Tabelle ineinem Frequenzdurchlauf ab und zeigt gefundene Nebenwellensowie deren Abstand zum Grenzwert in einer Tabelle an.Dadurch ist es leicht möglich, abhängig vom Frequenzbereichmit unterschiedlichen Bandbreiten oder auch jeweils optimiertenPegeleinstellungen zu arbeiten (BILD 4).Signale bis 110 GHz und darüber hinaussicher analysierenDie Bedeutung der Frequenzbereiche oberhalb 50 GHz bzw.67 GHz ist in den letzten Jahren gestiegen. Es werden zunehmendkommerzielle Anwendungen z.B. bei 77 GHz (Kfz-Radar)und 85 GHz (Mikrowellen-Richtfunk) realisiert. Zudemgibt es immer mehr Normen, die die Messung der Nebenaussendungenbis 110 GHz oder darüber hinaus fordern.Signale, die außerhalb der oberen Frequenzgrenze der dreiModelle liegen, werden üblicherweise unter Verwendungexterner Harmonischen- Mischer analysiert. Diese könnenmit Hilfe der Option Externe Mischung R&S®FSW-B21 anden Modellen R&S®FSW 26 / 43 / 50 betrieben werden. DieOption stellt die notwendigen Anschlüsse für das LO- unddas ZF-Signal zur Verfügung. Rohde&Schwarz bietet dazupassend die Harmonischen- Mischer R&S®FS-Z60 / -Z75 /-Z90 / -Z110 an, die lückenlos die Frequenzen von 40 GHzbis 110 GHz abdecken. Der individuelle Frequenzgang bzw.Konversionsverlust wird mit wenigen Tastendrücken voneinem USB-Stick geladen. Der Betrieb ist aber nicht auf dieseMischer von Rohde&Schwarz beschränkt, der R&S®FSWkann auch mit anderen Mischern unterschiedlicher Bauartbetrieben werden. Er unterstützt sowohl Dreitor-Mischer (beidenen LO-Eingang und ZF-Ausgang an getrennten Anschlüssenliegen) als auch Zweitor-Mischer (mit LO-Eingang und ZF-Ausgang auf einem gemeinsamen Anschluss); der für denBetrieb notwendige Diplexer ist in die Option R&S®FSW-B21integriert. Der Analysator unterstützt Harmonischen-Nummern> 100, somit lassen sich Signale bis 1,1 THz analysieren.Beim Betrieb von Harmonischen-Mischern sind einige Kriterienzu beachten. Sie mischen das zu analysierende Signal mitHarmonischen des LO-Signals in die ZF-Lage. Diese Harmonischenentstehen im Mischer selbst, weshalb immer mehrereLO-Frequenzen vorhanden sind und die Mischung nicht nurmit der gewünschten Harmonischen, sondern auch mit allenanderen stattfindet – auch mit den niedrigeren und den höheren.Dies zeigt sich bei der Darstellung über einen großen Frequenzbereich(großer Span), die diese Mischprodukte sichtbarmacht, wo sie allerdings auf einer falschen Frequenz liegen(BILD 5). Ist die Frequenz des zu analysierenden Signals nichtbekannt, gilt es herauszufinden, welche der unter Umständenzahlreichen Signale die tatsächlich interessierenden Signaleund welche sog. Multiple-Response-Signale sind, also solche,BILD 4 Ergebniseiner Messung mitder MessfunktionSpurious Emissions.40

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analysedie durch Mischung mit einer unerwünschten Harmonischenentstanden. Diese Aufgabe übernimmt die Funktion Signal ID(Signal Identification), welche die Multiple-Response-Signalekennzeichnet und wahlweise ausblendet (BILD 6). Die Funktionsweiseist in [2] beschrieben.Besonders wichtig ist es, dass die LO-Frequenz möglichsthoch ist. Dies reduziert nicht nur die Anzahl der angezeigtenMultiple-Response-Signale, sondern auch das Phasenrauschen.Beim R&S®FSW liegt der LO-Frequenzbereich mit7,65 GHz bis 17,45 GHz sehr hoch. Damit genügt eine niedrigereHarmonische, um einen bestimmten Frequenzbereich zuanalysieren (75 GHz bis 110 GHz: z.B. n = 8 statt n = 16).BILD 5 Die Messungan einemHarmonischen-Mischer, der ein14-GHz-Signal auf85 GHz vervielfacht,zeigt nicht nur daseigentliche Signal,sondern zahlreicheMultiple-Response-Signale.BILD 6 Mit der eingebautenSignal-IdentifizierungwerdenMultiple-Response-Signale erkannt undausgeblendet, sodassnur echte Signale dargestelltwerden.NEUES 208/13 41

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseDa Harmonischen-Mischer keine Eingangsselektion haben, istder Spiegelfrequenzempfang im Abstand der doppelten Zwischenfrequenznicht unterdrückt, man sieht also meist Paarevon Signalen auf dem Bildschirm. Für stationäre und nichtzu breitbandige Signale hilft auch hier die Signalidentifizierung.Schwierig wird es allerdings bei nichtstationären, beispielsweisegepulsten oder breitbandig modulierten Signalen,wie sie gerade im Millimeterwellenbereich wegen desgroßen verfügbaren Frequenzbereichs oft verwendet werden,beispielsweise FMCW-Radare für Automobilanwendungenoder Richtfunksysteme im 80-GHz-Band. In diesen undanderen Messfällen, bei denen die Signalidentifizierung versagt,ist eine hohe Zwischenfrequenz besonders wichtig.Dadurch erreicht man auch ohne Signalidentifizierungsroutineneinen großen eindeutigen Frequenzbereich, in dem wederMultiple-Response- noch Spiegelfrequenz-Signale angezeigtwerden. Beim R&S®FSW liegt die ZF mit 1,3 GHz weit höherals bei den meisten handelsüblichen Analysatoren (bei denensie oft im Bereich weniger Hundert Megahertz liegt). Damitwerden Signale mit Bandbreiten bis zu 2,6 GHz spektral eindeutiganalysiert.Externe Generatorsteuerung R&S®FSW-B10Die externe Generatorsteuerung R&S®FSW-B10 macht ausdem R&S®FSW einen skalaren Netzwerkanalysator. Dazusteuert sie Signalgeneratoren wie den R&S®SMB und denR&S®SMF aber auch Geräte anderer Hersteller an, sodassdiese als Mitlaufgenerator arbeiten. Damit können Transmissionsmessungendirekt durchgeführt werden. Für Reflexionsmessungen(skalar) ist noch eine VSWR-Messbrücke bzw. einRichtkoppler erforderlich. Zum Ausgleich des Frequenzgangsvon Zuleitungen bietet der R&S®FSW Normalisierungsfunktionensowohl für Transmission als auch für Reflexion an. DieVerwendung externer Generatoren macht es einfach, auchfrequenzumsetzende Messungen durchzuführen, selbst fürMulti plier oder Divider kann der R&S®FSW entsprechend eingestelltwerden.Gruppenlaufzeitmessungmit dem SignalanalysatorDiese traditionellerweise einem Netzwerkanalysator zugewieseneAufgabe kann der R&S®FSW mit Hilfe eines Mehrträgersignalsdurchführen. Darin haben alle Träger denselbenFrequenzabstand. Der R&S®FSW misst die Trägerphasenvor und nach einem Messobjekt und berechnet Verstärkungbzw. Einfügedämpfung sowie die Gruppenlaufzeit aus der Differenz.Diese Funktion ist besonders dann interessant, wennin einem Messsystem ein Netzwerkanalysator nur zur Gruppenlaufzeitmessungeingeplant werden müsste. Übernimmtder R&S®FSW diese Messaufgabe zusätzlich, so vereinfachensich Aufwand und Verkabelung eines Testsystems (siehe ArtikelSeite 43).FazitMit dem R&S®FSW43/R&S®FSW50 und der OptionR&S®FSW-B21 stehen jetzt die herausragenden HF-Eigenschaftender R&S®FSW- Familie, deren große Analysebandbreitenund innovativen Analysefunktionen auch Anwendernim Mikrowellenbereich zur Verfügung.Herbert SchmittLiteratur[1] Application Note 1EF80 von Rohde&Schwarz: „Speed Considerations for SpuriousLevel Measurements with Spectrum Analyzers“.[2] Application Notes 1EF43 („Frequency Range Extension of Spectrum Analyzers withHarmonic Mixers“) und 1EF75 („Using Harmonic External Mixers To Extend the FrequencyRange“).Alle Application Notes stehen im Internet zum Download bereit.42

Messung von Gruppenlaufzeiten:präzise, schnell, breitbandigMit Gruppenlaufzeitmessungen werden die Phasenverzerrungen in einem Übertragungssystem ermittelt.Diese Verzerrungen müssen so gering wie möglich sein. Für diese wichtige Aufgabe in der Entwicklungund im Test komplexer Kommunikationssysteme, beispielsweise in der Satellitentechnik, steht nun einumfassendes Messwerkzeug zur Verfügung: der Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW mit der OptionR&S®FSW-K17.ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseÜberzeugende Eigenschaftendurch VielträgerverfahrenZum Charakterisieren der Qualität eines Übertragungswegsspielt das Erfassen von Amplituden- und Phasenverzerrungeneine entscheidende Rolle. Denn Signalverformungen aufgrunddieser Verzerrungen stehen in direktem Zusammenhangmit einer Verschlechterung des Signal/Rausch-Verhältnissesbzw. einer erhöhten Bitfehlerrate auf Empfängerseite.Traditionell wird die Gruppenlaufzeit als Maß der Phasenverzerrungmit Vektor-Netzwerkanalysatoren gemessen. DieOption Multicarrier Group Delay R&S®FSW-K17 eröffnet nunerstmals die Möglichkeit, diese wichtige Messung umfassendmit dem Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW durchzuführen(BILD 1). Die neue Applikation verwendet ein Vielträgerverfahrenund überzeugt durch ihre Leistungsfähigkeit:❙❙Hochpräzise Gruppenlaufzeitmessungen mit einer Messunsicherheitvon nur ±300 ps❙❙Sehr schneller Testdurchlauf❙❙Relative und absolute Gruppenlaufzeitmessungen❙❙Sehr breitbandige Messungen realisierbar (bis 160 MHz)❙❙Einfacher und auch fernsteuerbarer Messablauf sowie intuitiveHandhabungEinfach und schnell ans ZielBILD 2 zeigt den Messaufbau zur Ermittlung der Gruppenlaufzeit:Ein Signalgenerator, z.B. aus der Familie R&S®SMx,erzeugt ein Vielträgersignal im zu betrachtenden Frequenzbereich.Die Verwendung breitbandiger Vielträgersignale ermöglichtdas schnelle Ermitteln der Gruppenlaufzeit über denkompletten Frequenzbereich. Das Vielträgersignal ist durchdie Mittenfrequenz, den Trägerabstand und den umfassendenSpan beschrieben. Diese Parameter werden im Konfigurationsdialogder R&S®FSW-K17 eingegeben. Allein mit diesenInformationen ist die Applikation in der Lage, alle weiterenParameter selbsttätig zu bestimmen und einzustellen.So zum Beispiel eine günstige Messzeit, die einen sinnvollenKompromiss zwischen hoher Genauigkeit und schneller Messunggewährleistet.Zuerst wird ein Kalibrier-Schritt ohne das Testobjekt durchgeführt,um die Referenz-Phasen und -Amplituden der einzelnenTräger zu erfassen. Die ermittelten Kalibrierdaten sind einfachund bequem als Datei ablegbar und jederzeit wieder aufrufbar.Das spart Zeit bei späteren Messungen und ermöglicht denschnellen Wechsel zwischen verschiedenen Messszenarien.Neben der Auswertung der Gruppenlaufzeit ist auch dieAnzeige der Amplitudenverzerrung möglich. Damit bietet dieR&S®FSW-K17 eine vollständige Analyse der bestehendenlinearen Signalverzerrungen.BILD 1 Der Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW26 mit der OptionMulticarrier Group Delay R&S®FSW-K17. Die Kombination aus niedrigemPhasenrauschen, großer Analysebandbreite und moderner Bedienoberflächemacht den R&S®FSW zu einem einzigartigen Messgerät in seinerKlasse. Ausgestattet mit der Bandbreitenerweiterung R&S®FSW-B160sind Gruppenlaufzeitmessungen bis zu einer Bandbreite von 160 MHzdurchführbar.NEUES 208/13 43

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseGenerator1Referenz-Kalibrierung¸FSW mit ¸FSW-K17DUT2Messung der Gruppenlaufzeit|A(f)|SpanPhaseTrägerabstandMittenfrequenzffBILD 2 Messaufbau zur Ermittlung der Gruppenlaufzeit: Ein Signalgenerator erzeugt ein Vielträgersignal, das durch Mittenfrequenz, Trägerabstand undSpan beschrieben ist. In einem Kalibrierschritt (Q) wird das Signal ohne Testobjekt (DUT) der R&S®FSW-K17 direkt zugeführt. Die Applikation nimmt dieReferenzphase der Träger auf. Anschließend kann die Gruppenlaufzeit des DUT vermessen werden (W).Für die Messung der Gruppenlaufzeit wird das Vielträgersignalam Ausgang des Testobjekts aufgenommen. Aus der Phasendifferenzzwischen Referenzmessung und aktueller Messphasekann die Option R&S®FSW-K17 die Gruppenlaufzeitüber den Frequenzbereich der Träger bestimmen. Und diesmit großer Genauigkeit: Für ein Signal mit 100 kHz Trägerabstandund 601 Trägern (60 MHz Bandbreite) ergibt sich beieiner Mittenfrequenz zwischen 100 MHz und 6 GHz für dieGruppenlaufzeit eine Messunsicherheit von nur ±300 ps.Relative Gruppenlaufzeitmessungen ignorieren die vom Testobjektverursachte konstante Laufzeit. Diese wirkt auf alle Frequenzkomponentengleichermaßen und führt nicht zu einerVeränderung der Signalform. In bestimmten Fällen ist jedochdie absolute Gruppenlaufzeit von Interesse, beispielsweisedann, wenn die Signalverzögerungen zweier Übertragungskanäleanzupassen sind. Auch solche Messungen sind mit derR&S®FSW-K17 durchführbar. Um einen absoluten Phasenbezugherzustellen, wird am R&S®FSW der externe Triggereingangaktiviert und mit dem Generator verbunden. Durch Mittelungder Gruppenlaufzeit über fortlaufende Messungen istes auch hier möglich, eine Messunsicherheit von nur ±300 pszu erreichen.Vielseitig anwendbar in der SatellitenmesstechnikDie komplexe Übertragungstechnik, die breitbandige Auslegungund effiziente Kanalauslastung in der Satellitentechnikerfordern eine Vielzahl qualitätsbestimmender Messungen.Eine besondere Bedeutung kommt hier der Messungder Gruppenlaufzeit zur Analyse von Phasenverzerrungen zu.Die Option R&S®FSW-K17 erschließt sich in diesem Umfelddank ihrer Vielseitigkeit verschiedenste Einsatzbereiche. ZumBeispiel in der Herstellung von Satellitentranspondern oderBILD 3 Der Konfigurationsdialog der R&S®FSW-K17 bietet einen komplettenÜberblick über alle wichtigen Parameter der Gruppenlaufzeitmessung.Nach Konfiguration der Kenngrößen Mittenfrequenz, Trägerabstandund Span kann sofort mit der Messung begonnen werden.Intuitiv bedient über TouchscreenAlle wesentlichen einzustellenden Parameter sind schnellin einem einzigen Konfigurationsdialog der neuen Optionerreichbar (BILD 3). Darüber hinaus kann der Anwender dieBildschirmansicht frei nach seinen Ansprüchen komfortabelgestalten. Dabei erlauben die verschiedenen Diagramme derGruppenlaufzeit-Applikation auf dem großen Touchscreen desR&S®FSW einen intuitiven Arbeitsfluss und stellen die Ergebnisseübersichtlich dar (BILD 4).44

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | Signalerzeugung und -analyseBILD 4 Schön übersichtlich: Beispiel für eine Messung an einem Testobjekt mit Bandpasscharakteristik. Der Anwender kannAmplitude und Phase des angelegten Vielträgersignals sehen (Fenster 1 und 2). Außer diesem Signal, das am Ausgang desDUT anliegt, ist es jederzeit möglich, die Referenzsignale aus der Kalibriermessung anzuzeigen (Fenster 3 und 4). Durch Vergleichvon Referenz- und Messsignal ermittelt die R&S®FSW-K17 die Übertragungsfunktion als Maß für die Amplitudenverzerrungen(Fenster 5) sowie die Gruppenlaufzeit als Maß für die Phasenverzerrungen (Fenster 6).kompletter Bodenstationen. So ist eine verzerrungsfreie Signalübertragungnur bei flachem Amplituden- und linearemPhasenverlauf möglich. Damit die Systeme diese Bedingungenmöglichst gut erfüllen, werden mit der R&S®FSW-K17Messungen durchgeführt und auf Basis der Ergebnisse dieKompensationsschaltungen entsprechend dimensioniert. Inzahlreichen anderen Anwendungen wird in gleicher Weiseverfahren, beispielsweise bei der Messung an Baugruppen fürRadar-Anwendungen.Um sicherzustellen, dass die Übertragungstechnik einesSatelliten ohne Performanceeinbußen eingesetzt werden kann,sind vor dessen Inbetriebnahme Payload-Tests durchzuführen.In vielen Fällen haben frequenzumsetzende Übertragungsgliederzur Folge, dass das ursprüngliche Signal in einem anderenFrequenzband gemessen werden muss. Auch dies ist mit derR&S®FSW-K17 möglich. Die Konfiguration der Anwendungist dabei denkbar einfach: Nach der Kalibrierung auf derUrsprungsfrequenz muss für die Messung nur ein Parameter– die Mittenfrequenz – in der Applikation geändert werden.Damit stellt die Option R&S®FSW-K17 automatisch den Bezugzwischen den Referenzträgern des Vielträgersignals und demfrequenzumgesetzten Messsignal her.Bei Payload-Tests spielt die Messgeschwindigkeit eine wichtigeRolle. Auch hier erweist sich die Option R&S®FSW-K17als äußerst nützlich: Für eine breitbandige, relative Gruppenlaufzeitanalyseüber 160 MHz Span bei einem Trägerabstandvon 200 kHz (800 Träger) benötigt die Applikation lediglich350 ms, bei einem Trägerabstand von 1 MHz (160 Träger)sogar nur 80 ms. Weil für die Analyse nur die Phasenrelationzwischen Referenzkalibrierung und Messung von Bedeutungist, kann am Generator mit Crest-Faktor-Optimierung gearbeitetwerden. Ein Vielträgersignal mit niedrigem Crest-Faktorverbessert das SNR bei der Gruppenlaufzeitanalyse undschont das Testobjekt.FazitDie Option Multicarrier Group Delay R&S®FSW-K17 bietetumfassende Messungen der Verzerrungseigenschaften vonÜbertragungssystemen. Die Gruppenlaufzeit als Maß der Phasenverzerrungkann sowohl relativ als auch absolut gemessenwerden. Durch die äußerst einfache Bedienung, den schnellenMessablauf und die hohe Genauigkeit kann die Applikationin der Praxis überzeugen. Und sie erweitert damit dasumfangreiche Portfolio an Messmöglichkeiten des High-End-Signal- und Spektrumanalysators R&S®FSW. Zusammen mitSignalgeneratoren wie dem R&S®SMU oder dem R&S®SMBVbietet Rohde&Schwarz damit ein komplettes Messpaket zurAnalyse von Gruppenlaufzeiten.Josef ZwackNEUES 208/13 45

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | NetzwerkanalyseEinfach und genau: Analyse derMessunsicherheit mit VerifizierkitsWie genau sind die erzielten Messergebnisse nach der Kalibrierung eines Netzwerkanalysators? Einfach zubeantworten ist diese Frage nicht, denn zur Messunsicherheit tragen viele Faktoren bei. Eine schnelle undvor allem verlässliche Antwort geben Software und Verifizierkits von Rohde & Schwarz.Wie gut ist die Kalibrierung?Entscheidend für die Größe der Messunsicherheit nach einerKalibrierung ist natürlich die Messgenauigkeit des Netzwerkanalysatorsselbst, doch auch das verwendete Kalibrierkitund die Messkabel haben darauf einen erheblichen Einfluss.Um eine Aussage über die Qualität der Kalibrierung bzw. dieMessgenauigkeit zu bekommen, mag mancher Anwender derVersuchung unterliegen, die eben verwendeten Kalibrierstandardserneut anzuschließen. Doch das ist ein Irrtum. SelbstStandards aus einem anderen Kalibrierkit können keine Aussageüber die tatsächliche Messunsicherheit liefern. Allenfallsgeben sie einen Hinweis darauf, ob die Kalibrierung brauchbarist oder nicht. Einzig der Vergleich mit Messungen an densogenannten Verifizierstandards, vom Hersteller genau charakterisiertenMessobjekten, ergibt eine präzise Aussage überdie absolute Messunsicherheit nach erfolgter Kalibrierung.Verifizierung der effektiven Systemdatenmit symmetrischem T-StückDie einfachste Methode zum Verifizieren einer Kalibrierungist die Messung an einem symmetrischen T-Stück, beispielsweiseam T-Checker von Rohde&Schwarz (BILD 1). DessenS-Parameter stehen in einem bestimmten Verhältnis zueinanderund werden nach der Kalibrierung bei angeschlossenemT-Checker ermittelt. Die Auswertung zeigt die Abweichungvom theoretisch zu erwartenden Ergebnis und lieferteine Aussage über die Qualität der Kalibrierung. Der Einsatzdes T-Checkers empfiehlt sich in Produktions- oder normalenLaboranwendungen, da nur dieser eine Standard angeschlossenwerden muss und man deshalb schnell eine Aussageüber die Qualität der Kalibrierung bekommt.Wenn es um höchste Genauigkeit geht:Verifizierkits von Rohde&SchwarzDie genauesten Ergebnisse bei der Bestimmung der Messunsicherheitliefern Verifizierkits, die sich aus mehreren Standardszusammensetzen. Kits von Rohde&Schwarz enthalteneinen männlichen und einen weiblichen Kurzschluss mit Längenversatz(Offset Short), einen männlichen und einen weiblichenFehlabschluss (Mismatch), ein Dämpfungsglied (Attenuator)und eine Durchverbindung mit gestufter Impedanz(Stepped Through). Auf die schwer zu handhabende Luftleitung(Airline) wird bewusst verzichtet. Alle diese Kali brierstandardsunterscheiden sich signifikant von den üblichenStandards Leerlauf (Open), Kurzschluss (Short) und Abschluss(Match), da sie eine andere Impedanz aufweisen und somitals Verifizierstandards verwendet werden können. Sie werdenim Kalibrierlabor von Rohde&Schwarz, das von der nationalenAkkreditierungsstelle der Bundesrepu blik Deutschland(DAkkS) bestätigt ist, im 250-MHz-Raster vermessen und mitMessunsicherheitsdaten spezifiziert.BILD 1 Der T-Checker von Rohde&Schwarzbietet eine einfache Möglichkeit zum Verifiziereneiner Kalibrierung.46

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | NetzwerkanalyseBeispiel für eine grafische AuswertungS 21gemessen1319.1276.00, Ser.No. 101632, Messunsicherheit–39,7TransmissionsparameterS 21in dB–39,8–39,9–40,0–40,15 10 15 20 25Frequenz in GHzBILD 2 Die Software VNAMUC berechnet die zu erwartende theoretischeMessunsicherheit.BILD 3 Grafische Darstellung der Ergebnisse einer Verifikationsmessungan einem 40-dB-Dämpfungsglied.Bestimmung der MessunsicherheitDie Rohde&Schwarz-Software VNAMUC (Vector NetworkAnalyzer Measurement Uncertainty Calculator, BILD 2)berechnet die zu erwartende theoretische Messunsicherheit(ohne Kabel). Nach Eingabe von Typ, Optionierung und Geräteeinstellungendes Rohde&Schwarz-Analysators sowie desverwendeten Kalibrierkits liefert die Software die Ergebnisseund stellt sie grafisch dar.Für eine präzise Aussage über die tatsächliche Messunsicherheitsind Messungen mit angeschlossenen Standards auseinem Verifizierkit durchzuführen. Deren Ergebnisse werdenmit den von Rohde&Schwarz dokumentierten Messwertenverglichen und grafisch ausgewertet. Das Ergebnis sollte, wiein BILD 3 dargestellt, innerhalb des für den jeweiligen Standardangezeigten Toleranzschlauchs liegen.Rohde&Schwarz hat derzeit zwei Verifizierkits im Programm:das R&S®ZV-Z435 mit 3,5-mm-Anschlüssen für Frequenzenbis 26,5 GHz (BILD 4) und das R&S®ZV-Z470 für N-Anschlüsseund bis 18 GHz. Weitere Kits für die Stecksysteme2,92 mm, 2,4 mm und 1,85 mm werden folgen. Zusammenmit der Messunsicherheitssoftware VNAMUC sind sie einunersetzliches Werkzeug zur genauen Bestimmung der Messunsicherheitund geben eine klare Antwort auf die eingangsgestellte Frage nach der Genauigkeit der Messergebnissenach erfolgter Kalibrierung.Andreas HenkelBILD 4 Standards im VerifizierkitR&S®ZV-Z435 (v.l.): 2 × OffsetShort, 2 × Mismatch, ein Dämpfungsgliedund ein SteppedThrough.NEUES 208/13 47

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | NetzwerkanalyseR&S®ZNB: Komfortable Netzwerkanalysemit bis zu 32 TorenHeutige Smartphones und Tablet-PCs unterstützen mehrere Frequenzbänder und bieten Funktionen wieWLAN, Bluetooth® oder GPS. Die dafür eingebauten Module haben zahlreiche HF-Tore, deren Parameterkomplett charakterisiert werden müssen. Bis zu acht HF-Tore kann man mit dem 8-Tor-NetzwerkanalysatorR&S®ZVT charakterisieren. Sind es mehr – Komponenten neuester Generation haben mehr als 20 Tore –sind andere Lösungen gefragt. Die bietet Rohde & Schwarz für den Netzwerkanalysator R&S®ZNB.Mehr Tore durch MatrizenZahlreiche Messtore charakterisieren können und trotzdemeinfach zu bedienen sein: Diese beiden Forderungen bringtder Netzwerkanalysator R&S®ZNB bei Einsatz von Schaltmatrizenunter einen Hut (BILD 1). Matrizen zur Erhöhung der Torzahlsind nichts Neues. Neu jedoch ist, dass die Ansteuerungder Matrix und die Auswahl der Messparameter direkt durchdie Firmware des Netzwerkanalysators erfolgen. Mit denvon Rohde&Schwarz gegenwärtig angebotenen Schaltmatrizenlässt sich die Zahl der Messtore des R&S®ZNB auf biszu 32 erweitern (BILD 2) – und er bleibt trotzdem so einfachund schnell zu bedienen wie das Grundgerät mit zwei odervier Toren. So wird beispielsweise der 2-Tor-R&S®ZNB mit derSchaltmatrix R&S®ZV-Z81 (Modell 09) mit ihren zwei Eingängenund neun Ausgängen (BILD 3) zu einem 9-Tor-Netzwerkanalysator.Ein 4-Tor-R&S®ZNB ist mit zwei Matrizen, die zweiEingänge und 16 Ausgänge haben, zu einem 32-Tor-Analysatorerweiterbar. Mit dieser Ausstattung lassen sich theoretischalle 1024 (32 × 32) S-Parameter eines Messobjekts mit32-Toren in einem Durchgang charakterisieren.BILD 1 Mehrtor-Netzwerk­analysemit dem R&S®ZNB. Mit der SchaltmatrixR&S®ZV-Z81 (Modell 66)stehen bis zu 16 Messtore zurVerfügung.48

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | NetzwerkanalyseSchaltmatrix Eingänge Ausgänge Typ / SchalterR&S®ZV-Z81 Modell 05 2 5Modell 09 2 9Modell 66 2 16R&S®ZV-Z82 Modell 10 4 10BILD 2 Die aktuellen Schaltmatritzen von Rohde&Schwarz.Full crossbar /elektronischFull crossbar /elektronischFull crossbar /elektro-mechanischFull crossbar * /elektronisch* Für Messungen mit Full-Crossbar-Möglichkeit ist ein 4-Tor-R&S®ZNBerforderlich.Schaltmatrix R&S®ZV-Z81 Modell 09BVNA portsDDie verhältnismäßig geringe Belastbarkeit der elektronischenSchalter in den Matrizen ließ Messungen mit hohen Signalpegeln,beispielsweise an Verstärkern, bisher nur eingeschränktzu. Jetzt lässt sich das Problem umgehen: Schließt man eineMatrix mit zwei Eingängen an einen 4-Tor-R&S®ZNB an, sostehen die beiden verbleibenden Tore des Analysators mitihrer hohen Ausgangsleistung von +15 dBm und ihrer großenAussteuerfestigkeit bis +27 dBm zum Charakterisierender aktiven Komponenten des Messobjekts zur Verfügung,beispielsweise für die Messung des Kompressionspunkts(BILD 4). Diese Konfiguration vermeidet die bisher üblicheVerwendung von trägen mechanischen Schaltern. Damit lässtsich z.B. der Durchsatz in der Produktion steigern, denn diehohe Messgeschwindigkeit des R&S®ZNB und die kurzenSchaltzeiten der elektronischen Schalter in den Matrizen verkürzendie Messzeiten.Konfiguration mühelos wie nie –in drei Bedienschritten zum ErgebnisIm Gegensatz zu den bisher auf dem Markt erhältlichenLösungen sind zur Konfiguration sowie zur Ansteuerung desAufbaus oder der Messung weder zusätzliche Software nochMakros notwendig. Der R&S®ZNB steuert die Matrizen übereine LAN- oder USB-Verbindung. Einmal am R&S®ZNB angeschlossenwird der Matrixtyp und die Zuordnung der Tornummernautomatisch erkannt, sodass der Anwender sofortmit der Messung beginnen kann. Der große Touchscreen mit30 cm Bildschirmdiagonale und das intuitive Bedienkonzeptdes Analysators sorgen für übersichtliche Darstellung undAuswertung auch bei vielen Messkurven.1SP5T2 3 4 5SP5T1 2 3 4 5SP5T1 2 3 4 5SP5T1 2 3 4 5SP3T SP3T SP3T SP3T SP3T SP3T SP3T SP3T SP3T1 2 3 4 5 6 7 8 9Test portsBILD 3 Schaltmatrix R&S®ZV-Z81 Modell 09 mit zwei Eingängen undneun Ausgängen.BILD 4 11-Tor-Messsystem mit zwei Toren des R&S®ZNB als zusätzlicheMesstore.S-Parameter (symmetrisch und unsymmetrisch) sowie Wellengrößenund deren Verhältnisse zueinander werden bei den2-Tor- und 4-Tor-Netzwerkanalysatoren R&S®ZNB direkt überdie Bedienoberfläche ausgewählt und dort angezeigt. Hierbewährt sich, dass ihr Bedienkonzept konsequent für Mehrtoranwendungenkonzipiert ist. Die Indizes der S-Parameteroder Leistungen lassen sich direkt über die numerischeNEUES 208/13 49

ALLGEMEINE MESSTECHNIK | NetzwerkanalyseTastatur eingeben, sodass auch bei Messobjekten mit vielenToren jeder Parameter mit maximal drei Bedienschritten ausgewähltwerden kann (BILD 5).BILD 5 Auswahl derS-Parameter durchdirekte Eingabe derIndizes.Kalibrierung – einfach und schnellGerade bei Verwendung von Matrizen ist es unerlässlich, vorder Messung zu kalibrieren, um vor allem den Einfluss derDämpfung der Schalter auf das Messergebnis zu eliminieren.Der R&S®ZNB bietet manuelle Mehrtorkalibrierverfahren, dieeine minimale Anzahl von Durchverbindungen benötigen.Dennoch empfiehlt sich die Kalibrierung mit automatischenKalibriereinheiten, um die Zahl der notwendigen Schraubverbindungenzu minimieren und lange Kalibrierzeiten und frühzeitigenVerschleiß der Anschlüsse und Kalibrierstandards zuvermeiden.Rohde&Schwarz bietet dazu Kalibriereinheiten mit zwei, vier,sechs oder acht Toren an (BILD 7). Noch mehr Tore lassensich durch mehrmaliges Anschließen der Kalibriereinheit andie verschiedenen Messtore kalibrieren. Dazu führt ein Assistentden Anwender Schritt für Schritt sicher durch die Kalibrierung(BILD 6).FazitDer R&S®ZNB bildet in Verbindung mit Matrizen ein zuverlässigesNetzwerkanalyse-Messsystem zum Charakterisieren vonsymmetrischen und unsymmetrischen Modulen und Komponentenmit bis zu 32 Toren. Das System konfiguriert sichquasi automatisch. Die Bedienung und Auswertung ist auchbei großen Torzahlen einfach und intuitiv und erfolgt direktüber die Bedienoberfläche des R&S®ZNB. Mit Hilfe von Kalibriereinheitenmit bis zu acht Toren lassen sich auch Systememit vielen Toren einfach und schnell kalibrieren.Thilo BednorzBILD 6 12-Tor-Kalibrierung mit einer 4-Tor-Kalibriereinheit.BILD 7 KalibriereinheitenvonRohde&Schwarz.Rechts: KalibriereinheitR&S®ZV-Z51,unten R&S®ZV-Z58.50

EMV / FELDSTÄRKE | VerstärkerBreitbandverstärker für Anwendungenim MikrowellenbereichDer neue Breitbandverstärker R&S®BBA150 startet mit dem Frequenzbereich 800 MHz bis 3 GHz. InKombination mit der etablierten Breitbandverstärkerfamilie R&S®BBA100 sind nun Verstärkersysteme mitmehreren Frequenzbereichen zwischen 9 kHz und 3 GHz und zahlreichen Leistungsklassen realisierbar.Neue Einsatzgebiete bis 3 GHzIm Mittelpunkt der Entwicklung des neuen LeistungsverstärkersR&S®BBA150 standen ein für hohe Frequenzen optimiertesDesign, kompakte Abmessungen und geringes Gewicht(BILD 1). Er erschließt neue Einsatzgebiete, beispielsweiseStörfestigkeitsmessungen bis 3 GHz nach verschiedenenStandards. Oder im indus triellen Umfeld in der Komponentenfertigungund Qualitätssicherung, in der Forschung und physikalischenTechnik sowie in der Kommunikationstechnik. DerVerstärker steht derzeit mit einem durchgängigen Frequenzbereichvon 800 MHz bis 3 GHz und Ausgangsleistungen von30 W, 60 W, 110 W und 200 W zur Verfügung.Fortschrittlichstes HF-Design am MarktJahrzehntelange Erfahrung von Rohde&Schwarz in derEntwicklung von Leistungsverstärkern, die Verwendungmodernster Design- und Simulationsprogramme sowie derEinsatz aktueller Leistungshalbleiter sind der Grund dafür,dass der R&S®BBA150 das fortschrittlichste HF-Design amMarkt aufweist. Beeindruckend sind Leistungen bis 200 W ineinem Gehäuse mit nur vier Höheneinheiten sowie das durchkonsequente Leichtbauweise erzielte verhältnismäßig geringeGewicht, z.B. nur 24 kg für das 200-W-Gerät.Effizient, robust und in Serie gefertigtDie große Robustheit ist Garant für störungsfreien Betrieb– ein nicht zu unterschätzender wirtschaftlicher Faktor. DerR&S®BBA150 wird als Serienprodukt nach hohen Qualitätsmaßstäbenim Werk Teisnach gefertigt, einem der modernstenWerke seiner Art in Europa. Für die Sicherheit im laufendenBetrieb bietet die schlanke Firmware des Verstärkers effizienteÜberwachungs- und Schutzmechanismen. Die großzügigdimensionierten HF-Leistungsstufen haben ausreichendReserven, sodass zugesicherte Parameter im Datenblatt eingehaltenwerden, ohne die Verstärker an die Grenzen ihrerBelastbarkeit zu bringen. Nicht zuletzt auch ihre hohe Toleranzgegenüber Fehlanpassungen (z.B. gegen HF-seitigen Kurzschlussbzw. einen offenen HF-Ausgang) gewährleistet ihrehohe Zuverlässigkeit.BILD 1 Der Leistungsverstärker R&S®BBA150 steht mit Ausgangsleistungen von 30 W, 60 W, 110 W und 200 W zur Verfügung.NEUES 208/13 51

EMV / FELDSTÄRKE | VerstärkerVielseitig zu steuern und zu bedienenÜber das Display und die Bedientasten auf der Frontplatteist der Verstärker komplett steuerbar. Er lässt sich aber auchüber eine grafische Bedienoberfläche in gebräuchlichen Webbrowsernbedienen (BILD 2). Für automatisierte Messabläufebietet sich die EMV-Testsoftware R&S®EMC32 an, die denR&S®BBA150 vollständig unterstützt. Aber auch die Steuerungper Ethernet ist möglich, dazu steht ein umfangreicherSatz an Fernsteuerkommandos entsprechend der SCPI-Nomenklaturzur Verfügung.BILD 2 Bedienpanel für den R&S®BBA150 in einem Webbrowser.Zwei Familien – ein VerstärkersystemSelbstverständlich ist der R&S®BBA150 allein einsetzbar.Seine Stärken kommen aber auch im Verbund mit den BreitbandverstärkernR&S®BBA100 zum Tragen, mit denen er sichnahtlos in Verstärkersysteme für den Frequenzbereich von9 kHz bis 3 GHz einbinden lässt (BILD 3). In solchen Systemenprofitiert der R&S®BBA150 von den HF-Schaltoptionen,die der R&S®BBA100 anbietet, zum Beispiel von den HF-Eingangs-und -Ausgangsschaltern sowie vom HF-Messstellenumschalter(BILD 4).Auf Wunsch übernimmt der R&S®BBA100 als Master dieSteuerung des R&S®BBA150 und bindet diesen wie einenzusätzlichen HF-Pfad ein. Nach außen hin erscheint dasgesamte System damit wie ein Multiband-Verstärker, deroptional über einen gemeinsamen HF-Eingang sowie übergemeinsame Messstellen und HF-Schalter verfügt. Die Fernsteuerungerfolgt ebenfalls zentral über eine Schnittstelle.Exzellenter Service und schnelle WartungSollte einmal ein Defekt auftreten, so sorgt der modulare Aufbaudes R&S®BBA150 für schnelle Hilfe und minimale Ausfallzeiten.Alle Module lassen sich meist schon in der lokalenRohde&Schwarz-Vertretung oder dem nächsten Service-Stützpunkt austauschen. Die weltweite Verfügbarkeit vonErsatzteilen ist selbstverständlich. Sollte das Problem einmalnicht durch Modultausch zu beheben sein, wird die Reparaturim Werk innerhalb von höchstens zehn Arbeitstagen durchgeführt(zzgl. der Zeit für den Versand des Geräts).Noch ein Pluspunkt: Die Verlängerung der Gewährleistungbietet hohe Verfügbarkeit des R&S®BBA150 zu niedrigen, kalkulierbarenBetriebskosten. Laufzeiten von ein bis vier Jahren– zusätzlich zur Gewährleistung von drei Jahren – bietenSicherheit für lange Zeit.BILD 3 Gesamtsystem aus VerstärkernR&S®BBA100 undR&S®BBA150.52

EMV / FELDSTÄRKE | VerstärkerVerstärkersystem mit R&S®BBA100 und R&S®BBA150HF-Eingangsschalter Frequenzbänder Messrichtkoppler HF-Ausgangsschalter¸BBA150800 MHz bis 3 GHzVorlaufendReflektiert¸BBA1001HF-Eingang250 MHz bis 1 GHzAntenne7VorlaufendReflektiert9 kHz bis 250 MHzVorlaufendReflektiertMessstellenumschalterReflektiertVorlaufendKoppelzangeMessausgängeBILD 4 System mit Verstärkern R&S®BBA150 und R&S®BBA100 mit den Frequenzbereichen 9 kHz bis 250 MHz (Band A), 250 MHz bis 1 GHz (Band C)und 800 MHz bis 3,0 GHz (Band D).FazitMit der Vorstellung der neuen Leistungsverstärker R&S®BBA150komplettiert ein weiterer Baustein das EMV-Portfolio vonRohde&Schwarz. Modernes Design, nahtlose Integration indie bewährte Breitbandverstärkerfamilie R&S®BBA100 sowieder weltweit agierende Service machen den neuen Verstärkerzur richtigen Wahl für EMV-Anwendungen und andere Applikationen.Das modulare Konzept bietet die Voraussetzung füreine spätere Erweiterung hinsichtlich Leistung und Frequenzbereichund sichert Investitionen.Sandro WenzelNEUES 208/13 53

EMV / FELDSTÄRKE | MessempfängerEinfach und schnell: DiagnoseundPre compliance-Messungenmit dem R&S®ESRP54

EMV / FELDSTÄRKE | MessempfängerViele Anforderungen, die an EMV-Messempfänger für die Zertifizierung gestellt werden, spielen auch imLaboralltag oder für vorbereitende Messungen eine große Rolle, beispielsweise Geschwindigkeit, Funktionsumfangund Bedienfreundlichkeit. Der neue EMV-Messempfänger R&S®ESRP für die Precompliance-Klasseist optimiert für diese Anforderungen. Mit ihm dauern EMV-Messungen, die sich sonst Stunden hinziehen,nur noch einen Bruchteil der Zeit.Hochgeschwindigkeit auch imPrecompliance-BereichNachdem Rohde&Schwarz im letzten Jahr den weltweitschnellsten EMV- Messempfänger R&S®ESR* für Konformitätsmessungenvorstellte, mussten Anwender nicht langeauf ein vergleichbares Gerät für Diagnosemessungen inEntwicklung und Labor warten. Wie der R&S®ESR bietetauch der R&S®ESRP (BILD 1, linke Seite) einen FFT-basiertenZeitbereichs-Scan (Time Domain Scan) und kann damitPrecompliance-Messungen um Größenordnungen schnellerdurchführen. Sein Einsatzschwerpunkt sind entwicklungsbegleitendeEMV-Diagnosemessungen und alle Messungen, dieim Vorfeld einer Produktzertifizierung anfallen – und zwar fürzivile EMV-Normen wie auch für militärische Messvorschriftenbis 7 GHz.Der Empfänger ist in zwei Modellen für die Frequenzbereiche9 kHz bis 3,6 GHz bzw. 7 GHz lieferbar. Die untere Frequenzgrenzelässt sich mit der Option R&S®ESRP-B29 auf jeweils10 Hz erweitern. (BILD 2). Die Bedienung erfolgt über einenkomfortablen Touchscreen.Schneller messen mit Zeitbereichs-ScanFür die rasante Beschleunigung der Messungen sorgt dieOption Time Domain Scan R&S®ESRP-K53 mit ihrer leistungsfähigenFFT-Berechnung. Im Modus Time Domain Scan misstder R&S®ESRP um ein Vielfaches schneller als mit der klassischenschrittweisen Frequenzabstimmung (Stepped Scan).Dabei wird das Zeitsignal mit 128 MHz Abtastrate erfasst undmit einem 16-bit-A/D-Umsetzer für die Weiterverarbeitungdigitalisiert. Um wie viel schneller die Messergebnisse erzieltwerden, zeigt BILD 4, das den Unterschied zwischen schrittweiserFrequenzabstimmung und Zeitbereichs-Scan in denCISPR-Bändern B und C/D verdeutlicht.Die in BILD 4 rot markierten Gesamtmesszeiten sind ein Beispielfür typische Messungen im CISPR-Band C/D, wie sieAutomobilzulieferer und -hersteller gemäß ProduktfamilienstandardCISPR 25 bis 1 GHz bei einer Messbandbreite von9 kHz (–6 dB) durchführen müssen. Bei schrittweiser Frequenzabstimmungwerden 4-kHz-Schritte zugrunde gelegt, umlückenlos zu messen und bei einer Messzeit von 10 ms werdennoch Pulse mit einer Wiederholrate von ca. 100 Hz erfasst.Basisnorm unterstützt FFT-basierteEmpfängertechnikMit Publikation der Änderung A1:2010 zur 3. Ausgabe derBasisnorm für Störemissionsmessgeräte CISPR 16-1-1 ist vielin Bewegung geraten. Die nächsten Ausgaben und Änderungender Produktfamilienstandards, z.B. EN 55011 bisEN 55032, referenzieren für EMV-Prüfungen dann, soweitnoch nicht geschehen, die neueste Ausgabe dieser wichtigenBasisnorm. Sie erlauben somit die Verwendung von Messergebnissen,die mit FFT-basierter Empfängertechnik erzieltwurden. Diese Messungen können durch Basisbandumsetzung(BILD 3) oder mit Hilfe breitbandig ausgelegter Zwischenfrequenzstufenrealisiert werden. Bei gleicher und vorallem reproduzierbarer Genauigkeit kommt man so deutlichschneller ans Ziel.R&S®ESRP: Die Modelle10 Hz 9 kHz 3,6 GHz 7 GHz¸ESRP 3¸ESRP 3 mit Option ¸ESRP-B29Prinzipieller AufbauEmpfänger-Vorselektion¸ESRP 7¸ESRP 7 mit Option ¸ESRP-B 29BILD 2 EMV-Messempfänger R&S®ESRP: Übersicht über Modelle undderen Frequenzbereich.A/D-UmsetzerFFTDetektorenBildschirm* Der weltweit schnellste EMV-Messempfänger reduziert Prüfzeiten drastisch.NEUES (2012) Nr. 207, Seite 22–27.BILD 3 Blockschaltbild des R&S®ESRP mit Basisbandumsetzung bis30 MHz.NEUES 208/13 55

EMV / FELDSTÄRKE | MessempfängerIm Zeitbereichs-Scan stehen die Messergebnisse ca. 500-mal schneller zur Verfügung, obwohl sich in diesem Modus –bedingt durch die Schrittweite von 2,25 kHz – die Anzahl anMesspunkten fast verdoppelt. Wie BILD 4 zeigt, sind auchbei Messungen in anderen Bändern deutliche Zeitersparnissemöglich, wodurch sich Aufwand und Kosten, um ein Produktzur Serienreife zu bringen, erheblich reduzieren lassen.Lückenloses Erfassen von StöremissionenMit dem Zeitbereichs-Scan sind EMV-Messungen in denCISPR-Bändern jetzt in wenigen Sekunden durchgeführt.Der R&S®ESRP erfasst dabei die spektralen Signalanteileohne zeitliche Lücken mit einer Bandbreite bis zu30 MHz. Mit einer virtuellen Schrittweite von ¼ der Auflösebandbreiteund einer Überlappung der GaußschenFFT-Fenster von über 90 % erreicht der Empfänger einesehr gute Pegelmessgenauigkeit bei pulsförmigen Störern(BILD 5). Die Gesamtmessunsicherheit erfüllt damit auchfür Precompliance-Messungen die Anforderungen nachCISPR 16-1-1.Hohe Messgeschwindigkeit ist auch erforderlich, wenn Prüflingenur kurzzeitig betrieben werden dürfen – entweder, weilsie ihr Verhalten ändern (schwankende und driftende Störer),im Extremfall bei zu lange andauerndem Betrieb zerstört werdenoder der Betriebszyklus Schnelligkeit erfordert, beispielsweisebei elektrischen Fensterhebern in Fahrzeugen. Mit demZeitbereichs-Scan des R&S®ESRP sind solche Messszenarienbesser beherrschbar.Der Anwender kann die Beobachtungszeit auch selbst erhöhen,um damit schmalbandige intermittierende Störer oderselten auftretende Einzelstörer sicher zu ermitteln.R&S®ESRPFrequenzbereichDetektor, Messzeit,MessbandbreiteSchrittweise FrequenzabstimmungZeitbereichs-Scan(Option)CISPR Band B150 kHz bis 30 MHzCISPR Band B150 kHz bis 30 MHzCISPR Band C/D30 MHz bis 1000 MHzPeak, 100 ms, 9 kHzQuasipeak, 1 s, 9 kHzPeak, 10 ms, 120 kHz7462 Messpunkte:755 s7462 Messpunkte:12 960 s24 250 Messpunkte:254 s13 267 Messpunkte:2 s13 267 Messpunkte:60 s32 334 Messpunkte:6 sBILD 4 Vergleich der Gesamtmesszeiten beischrittweiser Frequenzabstimmung und beimZeitbereichs-Scan bei typischen Messeinstellungen.Rot markiert: Beispiel der Gesamtmesszeitenfür typische Messungen, dieCISPR Band C/D30 MHz bis 1000 MHzCISPR Band C/D30 MHz bis 1000 MHzPeak, 10 ms, 9 kHzQuasipeak, 1 s, 120 kHz242 500 Messpunkte:4310 s24 250 Messpunkte:ca. 600 min431 112 Messpunkte:8 s32 334 Messpunkte:ca. 33 minAutomobil zulieferer und -hersteller gemäßProduktfamilien­standard CISPR 25 bis 1 GHz beieiner Messbandbreite von 9 kHz (–6 dB) durchführenmüssen.BILD 5 Pegelabweichung bei ­schrittweiserFrequenzabstimmung (gelb) versus Zeitbereichs-Scan(grün).56

EMV / FELDSTÄRKE | MessempfängerDie Option Vorselektionsfilterbaugruppe R&S®ESRP-B2 ist aus16 Filtern aufgebaut und enthält einen 20-dB-Vorverstärker bismax. 7 GHz. Damit führt der R&S®ESRP Messungen von intermittierendenStörern mit Pulswiederholfrequenzen ab 10 Hznormenkonform gemäß CISPR 16-1-1 aus. Mit der Vorselektionsfilterbandbreitevon 150 kHz bis 30 MHz werden geleiteteStöremissionen in einem einzigen Schritt im Zeitbereichs-Scan auf 13 267 Frequenzen gleichzeitig gemessen (BILD 6).Mehr Auflösung in der spektralen Darstellungdurch die ZF-AnalysefunktionKritische Signalamplituden im Spektrum lassen sich mit derZF-Analysefunktion im R&S®ESRP genauer untersuchen. Inder ZF-Analyse wird die spektrale Darstellung des HF-Eingangssignalsum die Empfängerfrequenz über einen einstellbarenBereich (bis 10 MHz) gezeigt. Diese Darstellung erfolgtentweder parallel zur Bargraph-Anzeige bei der aktuellenBILD 6 In einem Schritt: geleitete Störemissionsmessungim CISPR-Band B.BILD 7 ZF-Analyse bei paralleler Kopplung mitMarker-Track im Vormessspektrum.NEUES 208/13 57

EMV / FELDSTÄRKE | MessempfängerEmpfangsfrequenz oder ist über das vorhandene Ergebnisaus einem Frequenz-Scan, z.B. aus einer Vormessung, perMarker-Track an die Markerposition gekoppelt (BILD 7). Durchdie Kopplung entspricht die Mittenfrequenz des ZF-Spektrumsimmer der eingestellten Empfangsfrequenz des Messempfängers.So kann dieser sehr genau und vor allem schnellauf das zu untersuchende Signal abgestimmt werden. Darüberhinaus erhält der Anwender einen genauen Überblicküber die Belegung des Spektrums rund um den Messkanalund – bei entsprechend großer Darstellbreite des ZF-Analysespektrums– über die spektrale Verteilung eines moduliertenSignals im Messkanal. Empfangssignale lassen sich damitschnell als Stör- oder Nutzsignale klassifizieren. Die zuschaltbare,parallele Audiodemodulation für AM oder FM erleichtertdas Identifizieren der erfassten Signale, um beispielsweiseUmgebungsstörer bei Freifeldmessungen zu erkennen undauszuschließen.Spektrumanalysefunktionen undEMV-Messungen im Spektrumanalysator-ModusDer Frequenzbereich von 9 kHz bis 3,6 bzw. 7 GHz ist mit derOption R&S®ESRP-B29 auf jeweils 10 Hz Startfrequenz erweiterbar.Bei abgeschalteter Vorselektion in der BetriebsartSpektrumanalysator kann die Empfindlichkeit des R&S®ESRPmit der separaten Vorverstärkeroption R&S®FSV-B22 erhöhtwerden. Dank seines niedrigen Eigenrauschens (DANL typ.–168 dBm bei 1 Hz Bandbreite und eingeschaltetem Vorverstärker)kann der R&S®ESRP auch Signale mit geringem Pegelgenau messen. Mit seinem sehr guten Dynamikbereich erfüllter die speziellen Anforderungen von CISPR 16-1-1 Ed. 3(„Verwendung von Spektrumanalysatoren ohne Vorselektionfür normenkonforme Messungen von Störaussendungen“),also für Störsignale ab 20 Hz Pulswiederholfrequenz.Messungen von HF-Störemissionen sind in der BetriebsartSpektrumanalysator wahlweise mit oder ohne zugeschalteterVorselektion möglich. Die Anzahl der dabei gemessenenSweep-Punkte ist wählbar. Für eine aussagekräftige Bewertunglassen sich bis zu 200 001 Messpunkte vorgeben. ImVergleich dazu stehen im Messempfänger-Modus bis zu4 Millionen Messpunkte pro Kurve zur Verfügung. Aber auchentwicklungsbegleitende Diagnosemessungen müssen genauund reproduzierbar sein. „Normale“ Auflösungen von 8000oder 32 000 Messpunkten, wie sie bei anderen Spektrumanalysatorenüblich sind, stoßen hier meist schnell an Grenzenund sind für EMV-Messungen nicht ausreichend.Konfigurierbare Messmarker im R&S®ESRP (bis zu 16), die aufdie Frequenzen der Störsignale gesetzt werden, erlauben diegezielte Störanalyse. Die Kopplung der Messmarker mit einemzugehörigen CISPR-Bewertungsdetektor erlaubt den Vergleichmit den Grenzwerten. Die wahlweise Spektrumdarstellungmit logarithmischer Frequenzachse erleichtert die Diagnosevon Messergebnissen über einen weiten Frequenzbereich undsichert die normgerechte Darstellung der Grenzwertlinien. Diekritischen Frequenzen werden übersichtlich in einer Peak-Listedargestellt. Dies ermöglicht die schnelle Auswertung desStörspektrums im Vergleich zu den Grenzwerten.Mitlaufgenerator für skalare NetzwerkanalyseEin interner Mitlaufgenerator (Option R&S®FSV-B9) erweitertden R&S®ESRP zu einem skalaren Netzwerkanalysator für denFrequenzbereich 9 kHz bis zu 7 GHz. Damit lässt sich der frequenzabhängigeDämpfungsverlauf beispielsweise von Messkabelnoder Filtern schnell und einfach bestimmen und imR&S®ESRP als Korrekturtabelle ( Transducer) speichern.BILD 8 Der R&S®ESRP, geschützt mit Stoßeckenund mit Tragebügel für Außeneinsätze.58

EMV / FELDSTÄRKE | MessempfängerPräpariert für den AußeneinsatzFür Außeneinsätze im PKW oder im Freifeld kann derR&S®ESRP mit dem DC-Netzteil R&S®FSV-B30 (12 V bis 15 V)erweitert sowie in einer anderen Gehäusevariante mit Stoßschutzeckenund Tragebügel geliefert werden (BILD 8). BeiFreifeldmessungen arbeitet der Empfänger, ausgestattet mitdem Li-Ionen-Batterie-Pack R&S®FSV-B32, über mehrereStunden hinweg zuverlässig, z.B. für das Aufnehmen vonMessreihen.In der Standardausführung ist der R&S®ESRP mit einer Festplattezum Speichern der Daten ausgerüstet. Für die größerenSchock- und Vibrationsbelastungen im Fahrzeug oder beiüberdurchschnittlich stark schwankenden Betriebstemperaturenkann diese gegen ein Solid-State-Wechsellaufwerk ausgetauschtwerden.Automatische Messungen undSoftwareunterstützungDer R&S®ESRP verfügt mit der integrierten Funktion TestAutomation über einen konfigurierbaren Testablauf, der nachdem Prinzip Vormessung – Datenreduktion – Nachmessungaufgebaut ist (BILD 9). Dabei werden die Anzahl der nachzumessendenFrequenzen und der Abstand zu einer oder mehrerenGrenzwertlinien festgelegt. Der Ablauf wird per Tastendruckgestartet und läuft dann vollautomatisch ab. Wahlweisekann die Nachmessung auch interaktiv durchgeführt werden.Durch Berühren des Symbols „Peak List“ öffnet sich die Listeder gefundenen Frequenzen. Die Anzahl der Nachmessfrequenzenkann so noch verändert werden und danach erfolgtdie Endbewertung mit den Detektoren Quasi-Peak, CISPR-AVoder CISPR RMS-AV. Die Zuordnung der jeweiligen Detektorenerfolgt dabei im Trace Wizzard.Darüber hinaus stehen für externe, rechnergesteuerte Anwendungendie EMV-Softwareapplikationen R&S®EMC32 undR&S®ES-SCAN für die automatische und semi-automatischeAblaufsteuerung zur Verfügung. Die EMI-SoftwareR&S®ES-SCAN ist eine kostengünstige und bedienfreundlicheWindows-Software, die speziell für entwicklungsbegleitendeStöremissionsmessungen konzipiert wurde und damit denR&S®ESRP ideal ergänzt.Auch die EMV-Messsoftware R&S®EMC32 unterstützt denR&S®ESRP. Sie ist modular aufgebaut und bietet sowohlmanuelle als auch teil- und vollautomatisierte StöremissionsundStörfestigkeitsmessungen nach zivilen und militärischenStandards. Die zuverlässige Erfassung, Auswertung, Dokumentationund Rückführbarkeit der Messresultate und dieFernsteuerung einer Vielzahl von Zubehörkomponenten wieMast- und Drehtischsysteme sind enthalten.BILD 9 Das Menü Test Automation für die Konfiguration automatischablaufender Messungen.Die Fernsteuerung des R&S®ESRP über GPIB oder LAN miteigens erstellten Programmen erfolgt wahlweise über standardmäßigeSchnittstellen gemäß IEC 625-2 (IEEE 488.2)und über LAN-Schnittstellen (10 / 100 / 1000BaseT). Für dieEinbindung des R&S®ESRP stehen kostenlose Treiber fürLabVIEW, LabWindows/CVI und VXI Plug & Play auf denRohde&Schwarz-Internetseiten zur Verfügung.FazitDer R&S®ESRP ist ein Funkstörmessempfänger für den Frequenzbereich10 Hz bis 7 GHz, der speziell konzipiert ist fürentwicklungsbegleitende Diagnosemessungen sowie zur Vorbereitungauf die abschließende Zertifizierungsmessung. Aufgrundseiner herausragenden HF-Eigenschaften, seiner Messgeschwindigkeitund der Vielfalt an Messfunktionen ist er prädestiniertfür den Einsatz in Entwicklung und Labor. Er istdahingehend optimiert, die EMV-Messungen so schnell wiemöglich und so genau wie nötig durchzuführen. Dafür erfasstsein FFT-basierter Zeitbereichs-Scan die Störspektren mithoher Geschwindigkeit. Der R&S®ESRP ist aber auch ein vollwertiger,leistungsfähiger Spektrumanalysator für Laboranwendungen.Mit der klar strukturierten Bedienoberfläche unddem Touchscreen ist er einfach zu bedienen, ein Feature, dasman bei seinem vielseitigen Anwendungsspektrum kaumhoch genug schätzen kann. Mit diesem Allrounder kommt derAnwender schneller zum Ziel – und damit zur Serienreife seineszuzulassenden Produkts.Volker JanssenLiteraturAmendment 1:2010-06 to CISPR 16-1-1:2010-01 (Edition 3) Specification for radio disturbanceand immunity measuring apparatus and methods – Part 1-1: Radio disturbanceand immunity measuring apparatus – Measuring apparatus.Weitere Informationen zum R&S®ESRP finden Sie unter:http://www.rohde-schwarz.com/en/product/esrp-productstartpage_63493-35077.htmlNEUES 208/13 59

RUNDFUNK | SendesystemeEffiziente Sendesysteme füralle Leistungsklassen2011 gingen sie an den Start: die UHF-HochleistungssenderR&S®THU 9. Konsequenterweitert Rohde & Schwarz inzwischen diesevöllig neue Sendergeneration. Nun erobern dieUHF-Mittelleistungssender R&S®TMU 9 unddie Kleinleistungssender R&S®MLx den Markt.Allen gemeinsam ist ihr geringer Platzbedarfund ihr hoher Wirkungsgrad (siehe auchArtikel Seite 63).BILD 1 Das MultiTX-Konzept derneuen Sender R&S®TMU9 macht esmöglich: Bis zu sechs Sender lassensich in einem Gestell unterbringen –eine Platzersparnis von bis zu 80 %gegenüber der bisher dafür notwendigenStellfläche. In diesem Beispiel sinddrei Sender eingebaut, jeder lieferteiner Ausgangsleistung von 1,14 kW.60

TV-Senderfamilie R&S®TMU 9: MinimaleBetriebskosten – maximale FlexibilitätGeringer Platzbedarf, kurze Lieferzeiten, niedrige Betriebskosten und höchste Verfügbarkeit – das sind diewichtigsten Anforderungen der Netzbetreiber an Sender für terrestrische Rundfunknetze. Und all dieseerfüllt die Sendergeneration R&S®Tx 9, die nun um die luftgekühlten Sender R&S®TMU 9 mit Leistungsklassenzwischen 300 W und 2,85 kW erweitert wurde.RUNDFUNK | SendesystemeMultiTX – erfolgreiches Konzept gegenPlatzmangel und MietkostenPlatzmangel und steigende Mietkosten – Probleme, die jederNetzbetreiber kennt. Denn häufig müssen Sendestationen mitzusätzlichen Multiplexen erweitert werden und oft herrschtdort Platzmangel. Von zusätzlichen Mietkosten für den Platzbedarfweiterer Sendergestelle gar nicht zu reden. Diese fürBetreiber gravierenden Probleme standen bei der Entwicklungder neuen UHF-Senderfamilie R&S®TMU9 für Leistungen zwischen300 W und 2,85 kW mit im Fokus. Ihr MultiTX-Konzeptermöglicht es, bis zu sechs Sender in einem Gestell unterzubringen– eine Platzersparnis von bis zu 80 % der bisher dafürnotwendigen Stellfläche (BILD 1). Darüber hinaus sind nunauch komplette Reservesysteme in einem einzigen Sendergestellrealisierbar, z.B. ein 2+1-System mit einer Ausgangsleistungvon 1,14 kW. Das spart nicht nur Stellfläche, sondernauch Zeit bei der Inbetriebnahme. Zudem ist der R&S®TMU9bis Ausgangsleistungen von 1,14 kW auch ohne Gestell lieferbar,sodass er Lücken in vorhandenen Gestellen platzsparendfüllen kann.BILD 2 Der R&S®TMU9 ist vielseitig konfigurierbar: Hier die herausgezogenenBasisgeräte R&S®TCE900, die per Einsteckkarte als Steuersenderoder als Sendersteuerung arbeiten können.Modular und seriengefertigt –allen Projekten und Terminen gewachsenFeste Termine für das Einschalten der Sender gehören zumAlltag von Netzbetreibern. Hier helfen Sender, die in Seriegefertigt und deshalb zügig lieferbar sind. Die sich aber trotzdemso vielseitig konfigurieren lassen, als wäre jeder einemaßgeschneiderte Sonder anfertigung. So wie der seriengefertigte,konsequent modular aufgebaute R&S®TMU9. Standardmäßigist er per Baukastenprinzip in mehr als 50 Variationenkonfigurierbar. Das bewährt sich z.B. beim Konzeptfür die Kühlung: In vielen Ländern sind geführte Abluftsystemeim Einsatz, in anderen wird die warme Abluft direkt inden Raum geblasen und muss dort gekühlt werden. Wie auchimmer, das Kühlsystem für den R&S®TMU9 ist selbst an ausgefalleneAnforderungen anpassbar. Und dank seiner konsequentenModularität sind spätere Anforderungen einfach undschnell nachgerüstet.Modular ist auch das Basisgerät R&S®TCE900: Je nach Einsteckkartearbeitet es als Steuersender oder als Sendersteuerung(BILD 2). Die Karten können jederzeit erweitert odergetauscht werden. Sind in einem Netz mehrere Senderfamiliender neuen Generation R&S®Tx9 im Einsatz, so ist dieErsatzteilhaltung dank der durchgängigen Verwendbarkeit desR&S®TCE900 einfach und kostengünstig.Doherty-Verfahren – reduziert Betriebskosten überdie Lebenszeit um mehr als 40 %Die aktuellen Sendergenerationen vieler Hersteller brauchentypischerweise vier bis fünfmal mehr Energie, als sie aussenden.Besser macht es der R&S®TMU9: Er erreicht einen Wirkungsgradbis zu 38 % und ist damit der erste luftgekühlteSender, mit dem sich die Energiekosten um mehr als 40 %reduzieren lassen. Dahinter steckt das Doherty-Verfahren inden Leistungsverstärkern. Es basiert auf einer Erfindung vonWilliam H. Doherty in den 1930er Jahren. Sie wird im Mobilfunkbereits seit vielen Jahren erfolgreich eingesetzt und trägtauch hier zu geringerem Energiebedarf bei. Das Grundprinzipdieses Verfahrens ist es, die Verstärkung des Signals inzwei Pfade aufzuteilen. Einer übernimmt die Verstärkung derNEUES 208/13 61

RUNDFUNK | SendesystemeSender mit Doherty-VerfahrenSteuersenderHFHauptverstärkerSpitzenverstärkerVerstärkerP outBILD 3 Der R&S®TMU9 arbeitet nach dem Doherty-Verfahren underreicht dadurch einen Wirkungsgrad von bis zu 38 %.Spitzensignale, der andere, der Hauptverstärker, die der Mittelwert-Signale(BILD 3). Dies hat den Vorteil, dass im Hauptverstärkerkeine Leistungsreserve für die Spitzensignale vorgehaltenwerden muss. Der Spitzenverstärker kommt nurdann zum Zug, wenn tatsächlich Leistungsspitzen auftreten.Mit dieser Methode wird in beiden Verstärkern Energiegespart. Rohde&Schwarz hat das Doherty-Verfahren mit demR&S®TMU9 revolutioniert. Erstmalig ist es gelungen, das vormalsschmalbandige Verfahren in breitbandigen Verstärkerneinzusetzen. Dies vereinfacht auch hier die Ersatzteilhaltungin großen Sendernetzen mit vielen verschiedenen Frequenzen,da nicht so viele unterschiedliche Verstärker vorgehalten werdenmüssen.Innovative Redundanzkonzepte fürhöchste VerfügbarkeitVerträge zwischen Netzbetreibern und Rundfunkanstaltenregeln die entstehenden Kosten für den Fall, dass die Übertragungunterbrochen wird oder der Sendebetrieb nicht fristgerechtbeginnt. Im letzteren Fall sorgt der R&S®TMU9 für Entspannung.Die Sender werden vorverkabelt geliefert und müssennur noch eingeschoben werden – das erleichtert die fristgerechteInbetriebnahme erheblich. Eine große Unterstützungist auch ihre vielseitige Bedienbarkeit: lokal per Laptop, übereinen optionalen Touchscreen sowie aus der Ferne über einenWeb-Browser oder per SNMP.Instabile Stromnetze, ausfallende Klimaanlagen oder Problemebei der Signalzuführung – diesen Gefährdungen der Verfügbarkeitbegegnet der R&S®TMU9 mit verschiedenen Optionen.So schützen redundante Netzteile in den Verstärkern vordem Ausfall einzelner Phasen und eines kompletten Netzteils.Spezielle Lösungen zur Abluftführung ermöglichen es,die Sender unabhängig von Klimaanlagen zu betreiben. Dassteigert die Verfügbarkeit und reduziert auch hier den Energieverbrauch.Für noch höhere Ansprüche an die Verfügbarkeitstehen ausgeklügelte Redundanzkonzepte zur Wahl, beispielsweiseDual Drive, Backup Drive oder N+1-Systeme.R&S®TMU9: Im September vorgestellt und imDezember schon preisgekrönt auf SendungAuf der IBC im September 2012, die jedes Jahr in Amsterdamstattfindet, wurde der R&S®TMU9 dem Fachpublikumvorgestellt. Schon zwei Monate später gingen die ersten beidenSender on air. Ihre hohe Effizienz sowie ihr kompakterAufbau überzeugten den zum größten französischen FernsehsenderTF1 gehörenden Netzbetreiber Onecast (FirmengruppeBouygues). Er bestellte die beiden Sender in einerMultiTX-Konfiguration mit Doherty-Verfahren und geführterAbluft. Das Projekt beinhaltete auch zehn Sender der neuenHochleistungsgeneration R&S®THU9*, ebenfalls in MultiTX-Konfiguration und mit Doherty-Verfahren. Mit diesem Projektkonnte Onecast den „Wettbewerb für verantwortungsvolleBeschaffungsprojekte“ in der Kategorie „wirtschaftlichste undumweltfreundlichste Projekte“ innerhalb der FirmengruppeBouygues gewinnen, der erstmalig im Dezember 2012 ausgelobtwurde.Christian Wachter* Sie definieren Effizienz neu: UHF-Hochleistungssender R&S®THU9.NEWS 2011 (Nr. 204), S. 46–52.62

RUNDFUNK | SendesystemeTV-Kleinleistungssender R&S®MLx:Stromversorgung und Antennen genügenTV-Sendernetze müssen ein Gebiet möglichst lückenlos versorgen, also auch Täler oder Abschattungenzwischen Hochhäusern. Diese Versorgungslücken werden meist mit zahlreichen Kleinleistungssenderngeschlossen. Sie erfordern eine mehr oder weniger aufwendige Infrastruktur mit entsprechend schwerkalkulierbarem Investitionsbedarf. Potenzielle Kostenfallen dieser Art entschärft der neue KleinleistungssenderR&S®MLx, denn er kommt mit einem Minimum an Infrastruktur aus.Verdeckte Kostentreiber:Sender mit hohem InfrastrukturbedarfTerrestrische Rundfunknetze werden üblicherweise zuerstgroßräumig mit Hoch- und Mittelleistungssendern (> 600 W)aufgebaut. In einem zweiten Schritt ergänzen die Netzbetreiberverbleibende Lücken in der Netzabdeckung, beispielsweiseTäler, Hochhausschluchten und Tunnel, mit Sendesystemenkleinster Leistungen (< 10 W). Der Betrieb dieserKleinleistungssender erfordert eine geeignete Infrastruktur:geschützte Unterbringung in einem Gebäude oder Outdoor-Gestell, Kühlung, Stromversorgung, Transportstromzuführung,Netzwerkinfrastruktur zur Überwachung, GPS-Signale sowieSende- und gegebenenfalls Empfangsantennen (BILD 1).Gerade diese Anforderungen an die Infrastruktur sind einnicht zu unterschätzender Faktor, denn üblicherweise sindviele Standorte erforderlich, um ein Gebiet möglichst lückenlosabzudecken – mit entsprechend schwer kalkulierbaremInvestitionsbedarf.InfrastrukturbedarfHauptsenderR&S®MLx❙ Sendergebäude / ❙ KühlsystemSenderraum❙ Transportstromzuführung❙ Stromversorgung ❙ GPS-Infrastruktur❙ Netz-Infrastruktur ❙ Sende- / Empfangsantennen❙ Sendergebäude / ❙ KühlsystemSenderraum❙ Transportstromzuführung❙ Stromversorgung ❙ GPS-Infrastruktur❙ Netz-Infrastruktur ❙ Sende- / EmpfangsantennenBILD 1 Das erforderliche Budget zum Füllen von Lücken in TV-Netzen hält sich in Grenzen, wenn Kleinleistungsssender eingesetzt werden, die an dieInfrastruktur möglichst geringe Anforderungen stellen.NEUES 208/13 63

RUNDFUNK | SendesystemeR&S®MLx: robuster Kleinleistungssendermit geringen AnsprüchenDer neue Multichannel Low-Power Transmitter R&S®MLx(BILD 2) wurde mit besonderem Fokus auf geringe Anforderungenhinsichtlich benötigter Infrastruktur entwickelt.Sein modulares Systemdesign vereint Vielseitigkeit undAusfallsicherheit mit geringem Platzbedarf. Im kompakten19"-Gehäuse mit fünf Höheneinheiten und nur 250 mm Bautiefelassen sich insgesamt bis zu sechs Sender, Gap Fillerund Retransmitter für DVB-T, DVB-H und DVB-T2 in den Leistungsklassen1 W, 5 W und 10 W beliebig kombinieren undparallel betreiben.Durch seine kompakte Bauform und die günstige Platzierungder Schnittstellen ist der R&S®MLx auf eng stem Raum,z.B. in Outdoor Racks ohne Zugang zur Rückseite, integrierbar– ein Senderraum oder gar ein Gebäude sind nicht erforderlich.Dank seiner geringen Abwärme und der konvektionsunterstütztenKühlung kann er in vielen Regionen betriebenwerden, ohne dass eine Klimatisierung erforderlich ist. Seinintegrierter Satellitenempfänger ermöglicht die kabelloseTransportstromzuführung, und das eingebaute UMTS-Modemerübrigt eine kabelgebundene Infrastruktur zur Senderüberwachung(BILD 3). Weitere Features wie der GPS-Receiverund die ausgereifte Echounterdrückung für bis zu +24 dBEcho Gain komplettieren das Systemkonzept. Unentbehrlichvor Ort sind lediglich die Stromversorgung sowie Sende- undEmpfangsantennen.Ein weiteres Schlüsselmerkmal des neuen Senders ist diehohe Verfügbarkeit. Das Redundanzkonzept ermöglicht einefeinabgestimmte Absicherung von 1+1- bis zu 6+1-Systemen.Zur weiteren Steigerung der Verfügbarkeit lässt sich einredundantes Netzteil einbauen.Flexibel in der StandortwahlKonkurrierende Produkte in der 10 W-Leistungsklasse benötigenhäufig viel Platz, da sie eine Bautiefe von 450 mm odermehr aufweisen und außerdem an der Vorder- und an derRückseite mit Schnittstellen ausgestattet sind. Diese Schnittstellenmüssen für Wartungsarbeiten zugänglich bleiben,weshalb der tatsächliche Platzbedarf dieser Sender deutlichüber ihrer eigentlichen Bautiefe liegt. Setzen mit solchenNachteilen behaftete Produkte auch noch kabelgebundeneInfrastrukturen voraus, so verringert sich die Zahl der für siegeeigneten Aufstellungsorte deutlich.BILD 2 Der R&S®MLx ist kompaktund unabhängig von kabelgebundenenInfrastrukturen.64

RUNDFUNK | SendesystemeBILD 3 Der R&S®MLx ist übereine Web-Browser-Bedienoberflächeaus der Ferne bedienbar.Kompromisse dieser Art sind mit dem R&S®MLx nicht erforderlich.Dank seiner kompakten Bauform und seiner weitgehendenUnabhängigkeit von Klimatisierung und kabelgebundenenInfrastrukturen lässt sich der R&S®MLx problemlosin ein Outdoor-Gehäuse einbauen – und eröffnet damit einenahezu freie Positionierung des Sendersystems.Fazit: ein Sender für zahlreiche ApplikationenOb in einer Sendestation oder im Outdoor-Schrank, obim urbanen Bereich oder in abgelegenen Regionen, derR&S®MLx ist dank seiner kompakten Bauform und des modularenSystemkonzepts für ein breites Spektrum von Einsatzszenarienbestens geeignet. In Hochhausschluchten mitihren vielen Abschattungszonen, komplexen Signalausbreitungsbedingungenund begrenzten Platzverhältnissen punkteter mit Flexibilität bei der Standortwahl, Unabhängigkeitvon kabelgebundenen Infrastrukturen und konkurrenzloserEchounterdrückung.In abgelegenen Gebieten wie z.B. auf kleinen Inseln fehltdagegen häufig jegliche Infrastruktur. Oft gibt es keinen Muttersender,keine kabelgebundene Signalzuführung oder keineÜberwachungsmöglichkeit. In einem solchen Szenario ist einR&S®MLx, der mit Satellitenempfänger, UMTS-Modem undSendermodulen ausgestattet ist, eine überlegene Lösung, dieohne umfangreiche zusätzliche Investitionen zügig realisierbarist.Im Gegensatz zu konkurrierenden Rundfunksendern seinerLeistungsklasse ist der R&S®MLx ein auf minimale Infrastrukturanforderungenoptimiertes Produkt, das hohe Flexibilitätbei der Positionierung von Sendersystemen und universelleEinsetzbarkeit in verschiedensten Anwendungsszenarienbietet.Maurice UhlmannModule für den R&S®MLx❙❙Netzteil❙❙Redundantes Netzteil (optional)❙❙Management-Modul❙❙GPRS/UMTS-Modem (optional)❙❙Channel-Module mit 1 W, 5 W oder 10 W Ausgangsleistung(bis zu sechs pro System)❙❙Sendemodule für DVB-T oder DVB-T2❙❙Retransmitter-Module für DVB-T❙❙Gap-Filler-Module für DVB-T / DVB-T2 / ISDB-T❙❙GPS-Empfänger-Modul❙❙Redundantes GPS-Empfänger-Modul (optional)❙❙Satellitenempfänger-Modul❙❙N+1-Umschalteinheit für die Sender- und Gap-Filler-ModuleNEUES 208/13 65

RUNDFUNK | ReferenzDVB-T2-Feldversuch des BayerischenRundfunks in MünchenBevor Netze mit neuen Rundfunkstandards in den Regelbetrieb gehen dürfen, sind umfangreiche Testserforderlich. So auch beim Übergang vom TV-Standard DVB-T auf DVB-T2. Der Bayerische Rundfunk startetedazu im Jahr 2010 einen Feldversuch in München und Rohde & Schwarz unterstützte mit entsprechenderSende- und Messtechnik.Ein weiter Weg –vom Standard zum umfassend getesteten NetzIm Frühjahr 2007 wurden erste technische Details zum neuenterrestrischen Rundfunkstandard DVB-T2 veröffentlicht.Rohde&Schwarz schloss Ende 2009 die Implementierung desneuen Standards in das Broadcast Test System R&S®SFU ab,sodass Tests an Consumer-Empfängern durchgeführt werdenkonnten. Die ersten Testnetze im Jahr 2010 waren zunächstreine Mehrfrequenz-Netze (MFN). Erfahrungen mit DVB-T2-Gleichwellennetzen (SFN) gab es damals noch nicht, dennVoraussetzung dafür sind T2-Gateways, und die mussten erstnoch entwickelt werden.Anfang 2010 startete der Bayerische Rundfunk (BR) eineInitiative für einen weiteren Feldversuch mit dem Ziel, dieBetriebsfähigkeit von DVB-T2-Gleichwellennetzen zu testenund ein Distributionsnetz auf IP-Basis aufzubauen, dasdie Senderstandorte mit dem DVB-T2-MI-Transportstrom versorgt.Dazu wählten die Experten drei Senderstandorte desBayerischen Rundfunks, die für MISO-Tests gut geeignetim Abstand von etwa je knapp 10 km Entfernung voneinanderliegen und prinzipiell das Stadtgebiet München abdecken(BILD 1). Denn im Testfokus stand auch das Verfahren DistributedMISO, das mit SISO, der klassischen Konfiguration beiDVB-T, verglichen werden sollte.mit 600 W Ausgangsleistung angeschlossen. Dem folgte imMärz 2011 ein Sender des gleichen Typs für das BR-Funkhausam Münchner Hauptbahnhof. Damit waren alle drei Standorteals MFN im SISO-Betrieb on Air. Messfahrten in diesemDVB-T2-Netz zeigten bereits die im Vergleich zu DVB-T-Netzendoppelte Netto­datenrate von etwa 26 Mbit/s – bei gleicherRobustheit. Und wie bei DVB-T auch gab es destruktive Einbrücheim Spektrum im Bereich von ungefähr gleichen Pegelnund Laufzeitdifferenzen von wenigen Mikrosekunden zwischenzwei Senderstandorten (BILD 2).Gleichwellennetz in der Betriebsart MISODas Netz wurde sukzessive durch Einbau der TransmitterSystem Extension R&S®TSE800 an jedem Standort aufMISO- und volle DVB-T2-Funktionalität aufgerüstet sowie aufMulti-PLP-Betrieb mit einer einzigen verwendeten PLP umgestellt.Dann folgte die Konfiguration als Gleichwellennetz undab dem Frühjahr 2012 liefen Tests in der Betriebsart MISO an.BILD 1 Testgebiet des DVB-T2-Versuchsnetzes in München.MFN mit drei SendernIm September 2010 ging als erster Standort Freimann mitseiner 110 m hohen Antenne und mit einer ERP von etwa5 kW als reiner Rundstrahler in Betrieb. Anfangs arbeiteteder dort aufgestellte luftgekühlte 800-W-MittelleistungssenderR&S®NV8302V mit den Betriebsparametern 16K normal,Code Rate = 2 / 3, g = 1 / 16, SISO, Single PLP; später wurde auf32K „extended carrier“ umgeschaltet. Zunächst war ein MFNmit einer TS-ASI-Zuführung vorgesehen, wobei der Transportstromaber schon in ein IP-Verteilnetz eingebettet war. DasMess-Team montierte im Herbst 2010 auf dem BR-Funkmastin Ismaning auf 210 m Höhe Antennenfelder in Richtung Freimann,ebenfalls mit einer ERP von etwa 5 kW. An die Antennenwurde ein luftgekühlter Kompaktsender R&S®SCV8302R66

RUNDFUNK | ReferenzSignalüberlagerung im SFNSender 1Ohne MISO+Sender 2Mit MISOTechnische Parameter des Feldversuchs❙❙Frequenz: 706 MHz, Kanal 50❙❙Senderstandorte im GleichwellennetzStandort Freimann: 5 kW ERP, 800 W Senderausgangsleistung,110 m RundstrahlantenneStandort Ismaning: 5 kW ERP, 600 W Senderausgangsleistung,210 m Richtantenne SWStandort Funkhaus BR: 5 kW ERP, 600 W Senderausgangsleistung,90 m Richtantenne NO❙❙Playout Center Ismaning: mit in der Datenrate angepasstenLive-Inhalten (SD- und HD-Programme aus der ARD und demBayerischen Rundfunk) zunächst mit Messtechnik-Komponenten,dann mit Standard-Headend-Bausteinen und schließlichmit dem neuen Rohde&Schwarz-Headend R&S®AVHE100❙❙Sender-Betriebsparameter meist 32K ext., Code Rate =2/ 3, g = 1 / 16, MPLP mit einer PLP (T2-Netz-Parameter wurdenvariiert)BILD 2 Auswirkung von Signalüberlagerungen im SFN bei MISO und beiSISO. Zwischen den Signalen von Sender 1 und Sender 2 besteht keineKorrelation.Mit Hilfe einer Netzplanungssoftware definierte das Teaminteressante Messorte für die geplanten Messfahrten. DieSoftware erleichterte die Auswahl, denn damit ließen sich dieberechneten Feldstärken, Impulsantworten und Orte gleicherLaufzeitdifferenzen usw. übersichtlich in Karten und Diagrammenvisualisieren.Fahrzeuge des BR und des Instituts für Rundfunktechnik (IRT),die mit Messtechnik von Rohde&Schwarz ausgestattet waren,absolvierten nun zahlreiche Messfahrten im SFN. ErgänzendeFeldstärke werte lieferte eine schwenkbare, gerichtete Messantenneauf dem Firmen gelände von Rohde&Schwarz. GPS-Zeit- und Frequenznormale synchronisierten das SFN an denSenderstandorten; das Rohde&Schwarz-Gateway wurde übereinen an GPS angebundenen NTP-Server synchronisiert.Mit dem Messempfänger R&S®ETL bewertete das Mess-Team die Empfangssituation an allen Mess orten hinsichtlichPegel, Konstellation, MER, Spektrum und Impulsantwort. DasMessfahrzeug des Bayerischen Rundfunks war mit einer horizontalpolarisierten Rundempfangsantenne mit bekanntemAntennengewinn bzw. k-Faktor ausgestattet. Mit einer daranangeschlossenen Eichleitung ließ sich das Empfangssignalin präzisen Schritten dämpfen. An die Eichleitung wurdenabwechselnd der R&S®ETL sowie verschiedene Empfängeraus dem Consumer-Bereich angeschlossen. Das Mess-Teamermittelte mit einer Auflösung von einem zehntel Dezibel anjedem Empfänger die maximal mögliche Dämpfung des Signalsbzw. den Fall-off-the-Cliff-Punkt – und das an jedemMessort und bei unterschiedlichen Netzkonfigurationen (SISO,MISO, usw.). Basis für die Festlegung dieses Dämpfungswertswar die manuelle visuelle und akustische Beurteilungder Video- und Audiosignale der Empfänger. Je größer dieserWert war, umso besser kam der jeweilige Empfänger mit derEmpfangssituation bzw. mit den eingestellten Netzparameternzurecht.FazitDer Feldversuch lieferte wertvolle praktische Erkenntnisse hinsichtlichzahlreicher Design-Parameter von DVB-T2-Gleichwellennetzen.Dies hilft dabei, um solche Netze versorgungstechnischoptimieren zu können.Roland Janik (Bayerischer Rundfunk);Walter Fischer; Peter Knidlberger (Rohde&Schwarz)Die wichtigsten AbkürzungenERP Effective Radiated PowergGuard IntervalMER Modulation Error RatioMFN Multi Frequency NetworkMIMO Multiple Input Multiple OutputMISO Multiple Input, Single OutputNTP Network Time ProtocolPLP Physical Layer PipeSFN Single Frequency NetworkSISO Single Input, Single OutputNEUES 208/13 67

RUNDFUNK | MessempfängerMaßgeschneidert: Messempfänger fürdie Lecksuche in BreitbandkabelnetzenUndichte Stellen sind inakzeptabel. Was Klempner und Geheimagenten schon lange wissen, ist neuerdingsauch für Betreiber von Breitbandkabelnetzen brisant. Denn das frühere UHF-Fernsehband steht in Folge derDigitalisierung des terrestrischen Fernsehens jetzt als „digitale Dividende“ für drahtlose Kommunikationsdienstezur Verfügung. Diese Dienste können durch ungewollte Ausstrahlungen aus Breitbandkabelnetzenmassiven Störungen unterliegen, die es schnell zu beseitigen gilt.Konfliktpotenzial:LTE-Netze und Kabelfernsehen im UHF-BereichNach Abschluss der Digitalisierung des terrestrischen Fernsehenswurde in vielen Ländern die Fernsehausstrahlung imUHF-Bereich eingestellt. Das so frei gewordene Frequenzband– die sog. „digitale Dividende“ – wurde an privateBetreiber versteigert. Diese planen LTE-Netze im UHF-Bereichfür schnelles mobiles Internet und zur Internetanbindung desländlichen Raums. Die neuen Lizenzbesitzer achten genaudarauf, dass in ihrem Teil des Spektrums keine Störungenauftreten, die die Qualität ihrer Dienste beeinträchtigen unddamit ihrem Geschäft schaden könnten. Im Gegensatz zumterrestrischen Fernsehen verwendet das Kabelfernsehen aberweiterhin das UHF-Band und überlappt sich mit den neuenLTE-Netzen. Treten undichte Stellen in Breitbandkabelnetzenauf, so sind Störungen unvermeidlich.Vorreiterrolle der USADie US-amerikanische Regulierungsbehörde FCC hat schonvor längerer Zeit strenge Grenzwerte für Störausstrahlungenim Flugfunkband von 108 MHz bis 139 MHz festgelegt. SeitNeuestem gibt es auch Grenzwerte* für den Bereich zwischen700 MHz und 800 MHz, in dem die neuen LTE-Netzearbeiten (BILD 2). Das Ziel der FCC-Grenzwerte ist es, dieseLTE-Netze vor ungewollten Störausstrahlungen aus dem Breitbandkabelnetzzu schützen. Dies nimmt Kabelnetzbetreiberin die Pflicht, denn LTE-Netzbetreiber können als Besitzer desSpektrums die Einhaltung der Grenzwerte einklagen.Kabelnetzbetreiber in der PflichtKabelnetzbetreiber haben häufig noch keine geeignetenMessmittel zum Aufspüren von Störausstrahlungen im UHF-Band. Zwar gibt es seit Langem Messgeräte für das VHF-Flugfunkband, diese sind aber schmalbandig und könnenUHF-Signale nicht nachweisen. Das ist jedoch notwendig, daundichte Stellen oft bei höheren Frequenzen deutlich stärkerstrahlen als bei niedrigen. Mitunter ist die Feldstärke der Ausstrahlungaus einem schlecht festgezogenen Schraubverbinderim VHF-Band kaum messbar, im UHF-Band dagegen kannsie aber weit über dem zulässigen Grenzwert liegen.Ein geeignetes Messgerät zum Aufspüren undichter Stellenin Breitbandkabelnetzen muss entsprechend breitbandig undempfindlich sein, um das Überschreiten der strengen Grenzwertesowohl im VHF- als auch im UHF-Band sicher nachweisenzu können. Es muss schnell genug sein, damit auch kurzzeitigeStörungen aufgedeckt werden können, und es mussdiese Störungen ausreichend lang sichtbar machen, damitAnwender sie auch sehen.BILD 1 R&S®EFL110 mitRichtantenne R&S®EFL-Z100.* FCC Electronic Code of Federal Regulations, Title 47, Part 76 „Multichannel videoand cable television service”, §76.605.68

RUNDFUNK | MessempfängerFrequenzbereichf ≤ 54 MHz54 MHz < f ≤ 216 MHz(beinhaltet Flugfunkbandvon 108 MHz bis139 MHz)f > 216 MHz(beinhaltet LTE-Band von700 MHz bis 800 MHz)Grenzwert fürStörausstrahlungen15 μV/m in 30 m Abstand20 μV/m in 3 m Abstand15 μV/m in 30 m AbstandBILD 2 Grenzwerteder FCC für Störausstrahlungenim VHF-und UHF-Bereich.Störungssuche mit FFT-Analyse und RichtantenneDas Mittel der Wahl ist die FFT-Analyse, zusammen mit einerSpektrogrammdarstellung. Die FFT-Analyse erfasst das zuuntersuchende Frequenzband komplett oder in einigen wenigenTeilbändern und errechnet daraus das Signalspektrum.Die Spektrogrammdarstellung dient dazu, kurzzeitige Effektefür eine gewisse Zeit sichtbar zu halten. Dazu schreibt derMessempfänger das aktuelle FFT-Spektrum farbcodiert in dieoberste Zeile des Spektrogramms. Ältere Messwerte verschiebensich dann nach unten. Deshalb heißt diese Art der Darstellungauch Wasserfalldiagramm.Der Nachweis der Störausstrahlung allein reicht nicht aus –es gilt auch, ihre Ursache bzw. die Störquelle zu lokalisieren.Dazu ist eine Richtantenne erforderlich. Zeigt diese auf eineStörquelle, so registriert der Messempfänger einen erhöhtenPegel, der im Spektrogramm für eine Weile sichtbar bleibt(BILD 3). Dadurch sind Störausstrahlungen am Display auchdann noch zu erkennen, wenn die Antenne nur kurzzeitig aufsie gerichtet war. Das Spektrogramm hilft dem Anwenderalso dabei, eine Störquelle einzukreisen. Von Vorteil ist, wenndas Messgerät ein akustisches Signal erzeugt, dessen Höhesich proportional zur gemessenen Feldstärke ändert.Maßgeschneiderte Messempfängervon Rohde&SchwarzDer Cable TV Leakage Detector R&S®EFL110 und der CableTV Analyzer & Leakage Detector R&S®EFL210 sind zwei neueMessempfänger speziell für die Lecksuche in Breitbandkabelnetzen(BILD 1). Beide Geräte enthalten einen FFT-Analysatormit Spektrogrammdarstellung sowie einen Sweep-Spektrumanalysator. Sie messen im Frequenzbereich von5 MHz bis 2500 MHz. Um die Einhaltung der FCC-Grenzwertenachweisen zu können, ist ihre Empfindlichkeit für die Bänder108 MHz bis 139 MHz und 700 MHz bis 800 MHz optimiert.Eine VHF/UHF-Richtantenne ist als Zubehör erhältlich.Der R&S®EFL210 enthält zusätzlich einen TV-Messempfängerfür die US-amerikanische Kabelfernsehnorm J.83/Bsowie für analoges Fernsehen nach den Standards NTSC,PAL und SECAM. Damit kann der Anwender nach der Beseitigungeines Fehlers abschließend die Qualität des TV-Signalsprüfen. Der R&S®EFL110 und der R&S®EFL210 sind fürdie Arbeit im Freien optimiert. Dementsprechend sind sieklein, leicht, robust und akkubetrieben. Ihr 5,7"-Display passtsich der Umgebungshelligkeit an und ist so immer gut ablesbar,mit einem speziellen Tageslicht-Modus auch im hellenSonnenschein.Die Messempfänger R&S®EFL110 und R&S®EFL210 sind dierichtigen Werkzeuge für Kabelnetzbetreiber, mit denen sieLecks in ihren Netzen preisgünstig und schnell finden können– bevor Behörden aktiv werden müssen.Peter LampelLokalisieren einer StörquelleKeine Störaussendungzu erkennenRichtantenne ist direkt aufdie Störquelle gerichtetRichtantenne wurde von derStörquelle wegbewegtBewegungder AntenneBewegungder AntenneZurückschwenken in Richtung StörquelleÄltere entdeckte Störaussendungenwerden im Wasserfalldiagrammlangsam nach unten verschobenBILD 3 Mit der Richtantenne und der Spektrogrammdarstellung ist eine Störquelle schnell lokalisiert.NEUES 208/13 69

IM BLICKPUNKT | AntennenVöllig neu gedacht: KommunikationsundAufklärungsantennen für SchiffeSelbst auf großen schwimmenden militärischen Plattformen wird es eng für die zahlreichen Antennen, diedort zur Kommunikation, Navigation und Aufklärung sowie für Waffen- und Radarwarnsysteme erforderlichsind. Die Antennensysteme müssen hinsichtlich Frequenzbereich und Richtcharakteristik individuell optimiertsein, denn diese kritischen Einsatzfälle tolerieren keine Abstriche bei der Performance. Wie man dieserProbleme Herr wird, das hat Rohde & Schwarz in aufwendigen Studien im Auftrag der Deutschen Marineerforscht – und die Ergebnisse in neuartige Produkte umgesetzt.Antennensysteme – weniger ist oft mehrDer Bedarf an Kommunikationslinien und zusätzlichen antennenbasiertenAnwendungen an Bord von Schiffen steigt –ein Trend, der sich auch künftig fortsetzen wird. Konstrukteurestehen da vor schwierigen Aufgaben, müssen sie dochauf beschränktem Platz alle Antennen an günstigen Stellenplatzieren, wo hinsichtlich ihrer Performance die geringstenAbstriche zu erwarten sind. Entsprechend groß ist dasnotwendige Know-how für ihre Konstruktion und Platzierung,denn die Antennen dürfen weder durch umliegendeSchiffsaufbauten noch von benachbarten Antennen negativbeeinflusst werden oder andere beeinträchtigen. Die Folgenwären fatal, die Effizienz der betroffenen Kommunikationssystemewürde sich verringern. So könnte sich beispielsweisedie Rundheit ansonsten omnidirektionaler Antennenverschlechtern oder sich ihre vertikale Abstrahlcharakteristikungünstig ändern. Das würde die Hauptstrahlkeule verschiebenund den Antennengewinn in der erforderlichenRichtung verringern – bis hin zu Nullstellen bei bestimmtenAzimut- und Elevationsrichtungen. Aussichtslos wäredamit die Erfüllung besonderer militärischer Anforderungen(STANAG), beispielsweise nach omnidirektionaler Abdeckungfür Kommunikationsverbindungen.Seit Langem beschäftigt sich Rohde&Schwarz deshalb mitdiesem heiklen Thema und erarbeitete in aufwendigen Studienim Auftrag der Deutschen Marine Lösungen. Die im Laufder Forschungsarbeiten entwickelten theoretischen Resultatewurden nun in entsprechende Produkte umgesetzt: in neuartigeKommunikationsantennen und in ein hochintegriertesPeil- und Monitoring-Antennensystem. Alle neuen Systemebenötigen deutlich weniger Einzelantennen und erfüllen hervorragenddie wachsenden, komplexen technischen Anforderungenfür den Einsatz auf Schiffen.Neue Antennenkonzepte gegen Gedränge an BordNeben der bereits erwähnten Forderung nach uneingeschränkterOmnidirektionalität stand für Rohde&Schwarzauch die Optimierung der Strahlungscharakteristik in der Elevationsebeneim Pflichtenheft. Denn oftmals sind die Strahlungsdiagrammekonventioneller Antennen, sofern es sichnicht um schmalbandige Antennentypen handelt, stark aufgezipfelt.Bei solchen Antennen zeigt der Gewinn in RichtungHorizont einen deutlichen Abfall. Die Folge: Die Hauptkeuledeckt den Horizont nicht ab. Ferner können NullstellenVerbindungs abbrüche verursachen – völlig unakzeptabel,wenn es beispielsweise um die Kommunikation mit anfliegendenFlugzeugen geht.Was mit anspruchsvollem Antennendesign machbarist, zeigen die eindrucksvollen Strahlungsdiagramme derneuen Breitbandigen VHF/UHF-KommunikationsantenneR&S®AD066FW (BILD 1), die im extrem breiten Frequenzbereichvon 118 MHz bis 453 MHz arbeitet. Der Clou: Sie istaus zirkular angeordneten Einzelstrahlern aufgebaut, die überein Anschaltnetzwerk – ein sogenanntes Beam Forming Network(BFN) – zusammengeschaltet sind. Dieses ausgeklügelteDesign erreicht eine hervorragende Rundheit des Strahlungsdiagrammsvon typisch ±0,6 dB und erlaubt ihren Einsatzals Multiple-Link-Antenne. Dabei werden mehrere VHF- undUHF-Funklinien (je nach Funkkonzept auch alle) an Bord desSchiffs auf eine Antenne geschaltet und simultan betrieben(BILD 2). Dies reduziert die Anzahl notwendiger Antennen aufeinem Schiff erheblich und verringert die vielen Probleme, dieihre gegenseitige Beeinflussung hervorruft.Um die für einwandfreien Empfang notwendige Entkopplungzwischen Sende- und Empfangszweig zu erzielen, empfiehltsich der Einsatz einer zweiten, identischen Antenne, dieoberhalb der ersten angeordnet ist. Durch die designbedingteoptimierte Mastentkopplung der R&S®AD066FW sind selbstbei direkter Stockung hohe Isolationswerte von 40 dB undmehr zu erreichen. Der modulare Aufbau der Antenne lässt70

IM BLICKPUNKT | Antennen–24 dB–12 dBf = 118 MHz f = 200 MHz f = 250 MHzf = 300 MHz f = 350 MHz f = 400 MHz f = 453 MHzBILD 1 Die neue Breitbandige VHF/UHF-Kommunikationsantenne R&S®AD066FW und ihre Vertikaldiagramme (relative elektrische Feldstärke).AntenneKoppelnetzwerkVHF – UHF TX 1VHF – UHF TX 2VHF – UHF TX 3BFNVHF – UHF TX 4DiplexerKopplerUHF TX 5UHF TX 6UHF TX 7BILD 2 Prinzip einer Multiple-Link-Antenne mitAnschaltnetzwerk an acht Funklinien.UHF TX 8NEUES 208/13 71

IM BLICKPUNKT | AntennenBILD 3 Die Breitband-Kommunikationsantenne R&S®AD016M arbeitetim Frequenzbereich von 960 MHz bis 1220 MHz und ist daher hervorragendfür den Datenfunkstandard Link 16 einsetzbar. Dank ihrer Stockbarkeitbleibt die Mastspitze frei für andere Sensoren.eine Anpassung an unterschiedlichste Mastdurchmesser beivergleichbaren elektrischen Daten zu. Das abgesetzte, austauschbareBFN verbessert die Stockbarkeit und erleichtertdie Wartung.Platzsparend: hochintegriertes AntennensystemGeräte und Antennen für Aufklärungssysteme sind beiRohde&Schwarz schon seit Jahrzehnten im Programm. Dadiese Systeme immer größere Frequenzbereiche abdeckenmüssen, kommt optimierten Antennensystemen, die Sensorenfür verschiedenste Frequenzbänder beinhalten, eineimmer wichtigere Rolle zu. Dem trägt Rohde&Schwarz miteinem neuen hochintegrierten Peil- und Monitoring-AntennensystemRechnung: Das Integrierte C-/R-ESM-AntennensystemR&S®ACD001 (BILD 4) deckt den Frequenzbereichvon 1 MHz bis 18 GHz ab, mit einer integrierbaren Optionerreicht es 40 GHz. Idealerweise wird das Antennensysteman der Spitze eines Masts positioniert und erzielt in Systemenmit digitalen Peilern, Empfängern und Signalanalysatoren vonRohde&Schwarz hervorragende Gesamteigenschaften.Ein weiterer Vorteil von Antennen dieser Bauart ist, dass sieauch in exponierter Lage um einen entsprechend dimensioniertenMast montiert werden können. Ein geeigneterMast, der zweckmäßigerweise zum höchsten Punkt desSchiffs führt, nimmt sowohl unterhalb als auch oberhalb derR&S®AD066FW weitere Sendeantennen oder Sensoren auf,deren Performance von der dort herrschenden „Rundumsicht“profitieren kann. Dafür kommen beispielsweise TDL-Antennen(Tactical Data Link) infrage, insbesondere die ebenfalls neueBreitband-Kommunikationsantenne R&S®AD016M (BILD 3),die ähnlich wie die R&S®AD066FW aufgebaut ist.Die R&S®AD016M arbeitet im Frequenzbereich von 960 MHzbis 1220 MHz und ist daher hervorragend für den DatenfunkstandardLink 16 einsetzbar. Dank ihrer Stockbarkeit ist fürdiese Applikation weder ein eigener Mast noch die Montageauf einem Ausleger erforderlich, der zwangsläufig die Rundheitihres Strahlungsdiagramms beeinträchtigen würde. Unddie Mastspitze bleibt für weitere Anbauten frei – eine Grundanforderungan innovative neue Antennenkonzepte. Denndie Spitze eines Masts muss Antennen vorbehalten bleiben,deren Anwendung zwangsläufig den höchsten Punkt einesSchiffes erfordert, beispielsweise den Sensoren für empfindlicheAufklärungssysteme.Die Hauptmerkmale des R&S®ACD001 sind:❙❙Empfang vertikaler, horizontaler und zirkularer Signale❙❙Omni- und Richtcharakteristiken simultan im gesamten Frequenzbereich❙❙Verwendbar als Peil- und Monitoring-Antenne❙❙Leistungsfähiger Blitzschutz (unabdingbar, da Positionierungan der Mastspitze)❙❙Große EMV-Festigkeit (z.B. bezüglich einstrahlender Radarsignale)BILD 4 IntegriertesC-/R-ESM-AntennensystemR&S®ACD001für den Frequenzbereich1 MHz bis18 (40) GHz.72

IM BLICKPUNKT | AntennenDas Antennensystem R&S®ACD001 ist sowohl eigenständigeinsetzbar als auch in Kombination mit den hier bereits vorgestelltenstockbaren Antennen. Durch geeignete Auswahlder Antennen und ihre geschickte Anordnung auf dem Schifflassen sich viele Anforderungen auf engstem Raum erfüllen.BILD 5 zeigt ein Beispiel für das Design eines kompaktenMastaufbaus und wie solche hochleistungsfähigen Antennenanordnungenauf Schiffen platziert werden können.Alle Antennen von Rohde&Schwarz halten extremen Umwelteinflüssenstand, denn ihre aus hochfrequenztechnischenGründen exponierte Lage verlangt ein hohes Maß an Schockfestigkeitund große Immunität gegenüber elektrischen Entladungen.Gleichzeitig wurde ihr Radarquerschnitt minimiert,um bestmögliche Eigenaufklärungssicherheit zu gewährleisten.Weitere Neuheiten im ÜberblickUm den gestiegenen Umweltanforderungen Rechnung zu tragen,verbesserte Rohde&Schwarz parallel zur Entwicklung derneuen „integrierten Antennen“ auch sein bestehendes Antennenportfolioan konventionellen Schiffsantennen. Die im folgendengezeigten Antennen wurden speziell für den Schiffseinsatzausgelegt und auf hohe HF-Performance, geringesGewicht und kleine Abmessungen optimiert.Beispielsweise die schlanke, mechanisch sehr robuste UHF-Rundstrahlantenne R&S®AD066ST (BILD 6). Sie eignet sichhervorragend für frequenzagile Kommunikationssysteme imFrequenzbereich 225 MHz bis 400 MHz, die eine hohe Entkopplungzwischen Sende- und Empfangszweig erfordern.BILD 5 Beispiel für das Design eines Mastaufbaus und mögliche Anordnung auf einem Schiff.BILD 6 UHF-RundstrahlantenneR&S®AD066ST.Integriertes C- / R-ESM-AntennensystemR&S®ACD 0011 MHz bis 18 (40) GHzBreitbandige VHF/UHF-KommunikationsantenneR&S®AD 066 FW118 MHz bis 453 MHzBreitband-KommunikationsantenneR&S®AD 016M960 MHz bis 1020 MHzUHF-RundstrahlantenneR&S®AD 066 STMastaufbau wieBeispiel linksBreitbandige VHF/UHF-KommunikationsantenneR&S®AD 066 FW118 MHz bis 453 MHzVHF/UHF-KoaxialdipolR&S®HK 014EVHF/UHF-KoaxialdipolR&S®HK 014ENEUES 208/13 73

IM BLICKPUNKT | AntennenBei der neuen UHF-Rundantenne R&S®AD033V3 (BILD 7)wurde ein ähnlicher Ansatz wie bei der Breitbandigen VHF /UHF-Kommunikationsantenne R&S®AD066FW (BILD 1) verwendet.Bis auf den veränderten Frequenzbereich (nur UHF;225 MHz bis 450 MHz) hat sie vergleichbare Eigenschaften,ist aber kleiner und leichter.BILD 8 Der VHF /UHF-KoaxialdipolR&S®HK014E überzeugt mit verbesserten HF-Werten und günstiger Strahlungscharakteristik.Auch den – bezogen auf seine Größe – sehr breitbandigen,omnidirektionalen VHF/UHF-Koaxialdipol R&S®HK014, derseit Jahrzehnten erfolgreich in unterschiedlichsten zivilenund militärischen Anwendungen eingesetzt wird, unterzogRohde&Schwarz hinsichtlich der gestiegenen Umweltanforderungeneiner Überarbeitung. Das Ergebnis ist der VHF/UHF-Koaxialdipol R&S®HK014E (BILD 8), der zusätzlich mitverbesserten HF-Werten und günstigerer Strahlungscharakteristiküberzeugt.Die neue Kompakte Breitband-Sendeantenne R&S®AD016MC(BILD 9) kann als Alternative zur Breitband-KommunikationsantenneR&S®AD016M eingesetzt werden, solange man nichtstocken muss. Trotz gleicher Leistungsbelastbarkeit ist siewesentlich kompakter und leichter als die R&S®AD016M. Ihrbreiter Frequenzbereich von 800 MHz bis 8000 MHz ermöglichtihren Einsatz auch für andere Dienste als Link 16.FazitDas Portfolio an Einzelantennen und Antennensystemen vonRohde&Schwarz für den Einsatz auf Schiffen wurde wesentlicherweitert und rundum erneuert. Es lassen sich damitAntennenanlagen realisieren, die höchsten elektrischen undmechanischen Ansprüchen genügen, aber auch individuellenKundenwünschen Rechnung tragen.Klaus Fischer; Andreas KnüttelBILD 7 UHF-Rundantenne R&S®AD033V3 für225 MHz bis 450 MHz.BILD 9 Kompakte Breitband-Sendeantenne R&S®AD016MC:Ihr breiter Frequenzbereich von 800 MHz bis 8000 MHzermöglicht ihren Einsatz auch für andere Dienste als Link 16.74

R&S®EB 510: lückenlose Funküberwachungim KurzwellenbereichNach wie vor sind Kommunikationsverbindungen über die Kurzwelle attraktiv, bietet sie doch auch in Zeitendes Internets und weltweiter SATCOM-Verbindungen große Vorteile. Entsprechend ungebrochen ist auchder Bedarf an Funküberwachung im HF-Bereich. An einigen Beispielen in diesem Artikel wird gezeigt, wieuniversell der HF-Überwachungsempfänger R&S®EB 510 dafür einsetzbar ist.FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | EmpfängerHF-Überwachungsempfänger R&S®EB510Nach wie vor ist die Kurzwelle als Kommunikationsmediumattraktiv, denn sie überbrückt große Entfernungen, ohne dassaufwendige technische Infrastruktur erforderlich ist (sieheKasten Seite 77). Entsprechend ungebrochen ist auch derBedarf an Funküberwachung im HF-Bereich. Dafür prädestiniertist der kompakte und hochempfindliche HF-ÜberwachungsempfängerR&S®EB510 (BILD 1), der den Frequenzbereich9 kHz bis 32 MHz überstreicht. Er bietet Echtzeitbandbreitenbis 32 MHz und digitale I/Q-Daten bis 5 MHz. Mit seinenexzellenten HF-Eigenschaften (z.B. Direktabtastung mitniedrigem Phasenrauschen), der leistungsfähigen digitalenSignalverarbeitung und den zahlreichen nützlichen Funktionen(z.B. unterschiedliche Scanmodi und Vielkanal-Demodulation)deckt er alle Funküberwachungsaufgaben ab: als Sensorknoten,als Absetzempfänger, als eigenständiger Überwachungsempfängerfür die Funküberwachung, für das Frequenzmanagementund vieles mehr.Schneller Frequenz-Scan mit hoher AuflösungDank seiner Echtzeitbandbreite von 32 MHz sind aktive Senderauf einen Blick im HF-Spektrum erkennbar. Für höhereAuflösungen (Schrittweiten kleiner als 10 kHz) ist die OptionPanorama-Scan erhältlich (R&S®EB510-PS), mit der sich dieAuflösung unabhängig vom interessierenden Frequenzbereichbis auf 0,1 kHz verringern lässt. Kleinere Auflösungen ­bietengrößere Empfindlichkeit, erweiterten Dynamikbereich undgrößere Immunität gegen Signale in Nachbarkanälen, weshalbmehr Signale im Spektrum erfasst werden (BILD 2).BILD 1 HF-Überwachungsempfänger R&S®EB510, hier in der Ausführung mit Display.NEUES 208/13 75

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | Empfänger12 3 45612 3 45 6BILD 2 Oben: Fixed Frequency Mode (FFM) innerhalb der Echtzeitbandbreitevon 32 MHz mit einer Auflösung von 10 kHz. Unten: Im ModusPScan (Panorama-Scan) mit verbesserter Auflösung von nur 1 kHz werdenmehr Aussendungen erfasst (rot markiert).Vielseitiger R&S®EB510: AnwendungsbeispieleÜberwachung des Funkverkehrs per Memory-ScanDie Kommunikation über Kurzwelle unterliegt zahlreichen Einflüssen,beispielsweise Schwankungen der Höhe und Intensitätder ionisierten Schichten, Perioden starker Sonnenaktivitätenoder jahreszeitlich bedingten Einwirkungen. Deshalb müssendie Anwender für das Zustandekommen einer Funkverbindungje nach Jahres- und Tageszeit und zu überbrückenderDistanz jeweils geeignete Frequenzen wählen. Um den Funküberwacherndie Arbeit unter dieser Vielzahl unterschiedlichsterBedingungen zu erleichtern, sind im R&S®EB510 bis zu10 000 programmierbare Speicherplätze zum Ablegen interessierenderFrequenzen vorhanden, die mit einer Scan-Geschwindigkeitvon 1600 Kanälen/s aufgerufen werden können.Jeder Speicherplatz lässt sich mit Frequenz, individuellerBeschreibung, Demodulationsart und -bandbreite,Dämpfung und mit Rauschunterdrückungswerten belegen(BILD 3). Gespeicherte Frequenzen können in eine Ausschlusslistekopiert werden, um sie aus dem Scan-Vorgangauszuschließen.Vielkanal-MonitoringMit der Option R&S®EB510-DDC verfügt der Empfänger überdrei Digital Down Converter (DDC), mit denen er zusammenmit dem Hauptdemodulator bis zu vier Signale gleichzeitigüberwachen kann (BILD 4). Für die Demodulation sind allenKanälen gemeinsame oder den einzelnen Kanälen unterschiedlicheEinstellungen zuordenbar, z.B. Bandbreite undDemodulationsart, damit die jeweiligen Audioinhalte demoduliertwerden können. Alle oder auch nur einzelne Kanäle lassensich über ein LAN ausgeben und für die spätere Klassifizierungaufzeichnen (beispielsweise mit der SignalanalysesoftwareR&S®GX430).BILD 3 Einstellmenü für die Frequenzspeicherplätze.BILD 4 Überwachung von bis zu vier Signalen gleichzeitig.BILD 5 Anzeige einer Kommunikationsverbindung, die nach dem CTCSS-Verfahren arbeitet.76

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | EmpfängerIdentifizieren von SelektivrufenIm Allgemeinen wird in der mobilen Land- oder Schiffsfunkkommunikationder sog. Selektivruf verwendet. Damit lässtsich eine Untergruppe von Empfängern adressieren oderauch direkt ein Ruf an ein bestimmtes Funkgerät absetzen.Dies verhindert, dass sich der Funkverkehr auf gemeinsamgenutzten Kanälen gegenseitig behindert. Der Empfängerzeigt empfangene Selektivrufstandards automatisch an bzw.ermöglicht das Filtern der Ergebnisse nach speziell gesuchtenSelektivruftypen.Mit der Option Selective Call R&S®EB510-SL kann derR&S®EB510 zahlreiche Selektivrufverfahren decodieren undanzeigen: CCIR1, CCIR7, CCITT, EEA, EIA, EURO, DCS, DTMF,CTCSS, NATEL, VDEW, ZVEI1 und ZVEI2. Das Beispiel inBILD 5 zeigt ein erfasstes Signal, das entsprechend demCTCSS (Continuous Tone-Coded Squelch System) codiert ist.Die beiden zugeteilten Töne haben die Frequenz 97,6 Hz und250,3 Hz (Nummer 13 und 51).FazitMit seiner großen Echtzeitbandbreite und der innovativenlückenlosen Signalverarbeitung ohne jegliche Blindzeitenerfasst der HF-Überwachungsempfänger R&S®EB510 LPI-Signale(Low Probability of Intercept) oder Frequenzsprung- undRadarsignale und kann zahlreiche analoge Aussendungendemodulieren (AM, FM, USB und LSB). Durch seine Schnittstellenkompatibilitätist er einfach und effizient in bestehendeSysteme einzubinden und ersetzt Empfänger älterer Bauart,z.B. den R&S®ESMB und den R&S®EB200.Nellie Pang; Peter KronsederVorteile der Kommunikation über KurzwelleIm Kurzwellenbereich (3 MHz bis 30 MHz) sind Kommunikationsverbindungensowohl über kurze Distanzenals auch über sehr große Entfernungen möglich. Außerder direkten Wellenausbreitung (line of sight) gibt eszwei weitere Ausbreitungsformen: per Bodenwelle undper Raumwelle.Bodenwellen sind im HF-Bereich mit seinen vergleichsweiseniedrigen Frequenzen und den damit einhergehendengroßen Wellenlängen robust und können Flüssigkeiten,beispielsweise Meerwasser, oder auch festeHindernisse durchdringen.Raumwellen überbrücken durch mehrfache Reflexionzwischen dem Boden und der Ionosphäre große Entfernungen,unter günstigen Bedingungen erreichen siesogar die andere Seite der Erdkugel. Funkkommunikationunter den Bedingungen der Raumwellenausbreitungerfordert Wissen über Effekte in der Ionosphäreund über die Sonnenaktivitäten sowie über die jeweilsgeeigneten Frequenzen – abhängig von Jahres- undTageszeit sowie von zu überbrückender Distanz.HF-Kommunikationssysteme sind einfach zu errichtenund benötigen keine komplizierte Netzinfrastruktur.Frequenzen im HF-Bereich werden gewöhnlich fürdie Weitbereichskommunikation verwendet. Sie dienennicht nur der Luft-Boden-Sprachkommunikation, sondernauch dem Flugverkehrsmanagement, der Marinekommunikationund der Verbreitung meteorologischerInformationen.Das Wichtigste zum R&S®EB510❙❙Frequenzbereich von 9 kHz bis 32 MHz❙❙Echtzeitbandbreite bis 32 MHz und parallele Demodulation mitBandbreiten von 100 Hz bis 5 MHz❙❙Schneller Panorama-Scan bis zu 60 GHz/s über den gesamtenFrequenzbereich❙❙Extrem schneller Frequenz- und Memory-Scan bis zu1600 Kanäle/s❙❙Polychromes ZF-Spektrum für die zuverlässige Erfassung überlagertergepulster SignaleHF-Überwachungsempfänger R&S®EB510 in der Ausführungohne Frontplatte für den fernbedienten Einsatzüber ein Netz (LAN).NEUES 208/13 77

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | SystemeSignalanalysesoftware R&S®GX 430verarbeitet nun bis zu vier KanäleDie bewährte PC-basierte Signalanalyse und -verarbeitungs-Software R&S®GX 430 erfasst, klassifiziert,demoduliert und decodiert analoge und digitale Signale. Die neue Version 4 bietet leistungsstarke Features,insbesondere die Möglichkeit zur gleichzeitigen Verarbeitung von Signalen aus bis zu vier Kanälen – unddas vollautomatisch nach anwenderdefinierten Regeln.Die neue Softwareversion 4 im ÜberblickDie R&S®GX430 ist eine seit Jahren bewährte autonomeFunküberwachungssoftware, die analoge und digitale Signaleanalysiert, klassifiziert, demoduliert und decodiert. Sieläuft auf einem Standard-PC unter Windows®, ist schnell eingerichtetund einfach zu bedienen. Der PC kommuniziert perEthernet mit den Überwachungsempfängern oder Peilern vonRohde&Schwarz. Die Software wurde in vielfacher Hinsichtverbessert und erweitert:❙❙Signalverarbeitung auf bis zu vier Kanälen gleichzeitig (bisherein Kanal), zusammen mit Empfängern oder Peilern, dieüber interne Digital Down Converter (DDC) verfügen, so wieder Breitbandüberwachungsempfänger R&S®ESMD❙❙Vollautomatische Signalverarbeitung nach anwenderdefiniertenRegeln❙❙Kompatibel zu Empfängern von Drittherstellern durch dieMöglichkeit, gerätespezifische Treiber zu entwickeln und einzubinden❙❙Aufnahme der Signale auf dem Signalaufzeichnungs- und-wiedergabesystem R&S®AMREC. Signalwiedergabe mitÜbersichtsspektrumMehrkanal-MonitoringIn dicht belegten Signalszenarien ist es erforderlich, mehrereKanäle gleichzeitig zu verarbeiten. In solchen Fällen istder Breitbandüberwachungsempfänger R&S®ESMD der idealePartner für die Software R&S®GX430, bietet er doch einengroßen Frequenzbereich, herausragende Empfangseigenschaften,eine Echtzeitbandbreite von 20 MHz (optional bis80 MHz) und eine Fülle weiterer interessanter Funktionen.Die Option R&S®ESMD-DDC stattet ihn mit vier Digital DownConverters (DDC) aus, die parallel innerhalb der Echtzeitbandbreitearbeiten und unabhängig voneinander konfiguriert werdenkönnen. Damit sind außer dem breitbandigen Demodulationspfadvier weitere digitale Signalkanäle verfügbar, die derSoftware R&S®GX430 über die Ethernet-LAN-Schnittstelle biszu vier heruntergemischte Signale anbieten. Je nach Systemkonfigurationstehen bereit:❙❙Mit R&S®ESMD / Peiler R&S®DDF255: Vier interne DDCs(4 × 1 MHz Bandbreite) mit beliebiger Platzierung innerhalbder Echtzeitbandbreite von bis zu 80 MHz des Empfängers(BILD 1 bis 3)❙❙Mit Funkerfassungsempfänger R&S®EB500 / PeilerR&S®DDF205: drei interne DDCs (3 × 1 MHz Bandbreite)mit beliebiger Platzierung innerhalb der Echtzeitbandbreitevon bis zu 20 MHz des Empfängers❙❙Mit Funkerfassungsempfänger R&S®EB510: drei interneDDCs (3 × 150 kHz) mit beliebiger Platzierung innerhalb derEchtzeitbandbreite von bis zu 32 MHz des EmpfängersVollautomatische SignalverarbeitungEine neue bedeutende Eigenschaft der R&S®GX430 istdie Kombination aus Erfassung und Klassifizierung mitDas Wichtigste zur R&S®GX430❙❙NEU: Überwachung von Signalen aus bis zu vier Kanälengleichzeitig (Echtzeit-Signalverarbeitungsbandbreitebis 4 ×1 MHz)❙❙NEU: Vollautomatische Signalverarbeitung nach anwenderdefiniertenRegeln❙❙NEU: Einbindung von Treibern für Empfänger vonDrittherstellern❙❙NEU: Aufnahme von Signalen auf dem Signalaufzeichnungsund-wiedergabesystem R&S®AMREC❙❙Erfassung, Klassifizierung, Demodulation und Decodierungvon analogen und digitalen Signalen❙❙Online- und Offline-Signalverarbeitung❙❙Automatische oder manuelle Messungen an den Signalen❙❙Klassifizierung der Modulationsart und des Senders❙❙Leistungsfähiger Klassifikator und umfangreiche Bibliothekan Demodulatoren und Decodern❙❙Automatische Suche und Klassifizierung von Signalen ineinem einstellbaren Frequenzbereich❙❙Genaue Messung der technischen Signalparameter (Bandbreite,Pegel, Modulationsart, Symbolrate, Frequenzversatzusw.)❙❙Messungen gemäß ITU-R SM.160078

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | Systemevollautomatischer Signalverarbeitung (Demodulation, Decodierungund Aufzeichnung). Damit kann das System selbsttätigeinen großen Frequenzbereich überwachen und denBediener von Routinearbeit entlasten. Der Überwachungsempfängerlässt sich auf einer festen Frequenz oder im ScanMode betreiben. Ein automatisch arbeitender SignalerfasserBILD 1 Beispiel füreine Systemkonfigurationmit dem BreitbandüberwachungsempfängerR&S®ESMD.Er stellt der SoftwareR&S®GX430 im Bereichvon 9 kHz bis 26,5 GHzbis zu vier DDC-Kanälemit je 1 MHz Bandbreitezur Verfügung.Diese können beliebiginnerhalb der 80-MHz-Echtzeitbandbreite desEmpfängers platziertwerden.AntenneR&S®ESMD mit Option R&S®ESMD-DCC Software R&S®GX 430BILD 2 Die SignalanalysesoftwareR&S®GX430 verarbeitetbis zu vier Kanäleunter Verwendung derDDCs im Empfänger.DDC 1 DDC 2 DDC 3 DDC 4BILD 3 Beispiel fürdie Verarbeitung vondrei Signalen:Q Breitbandspektrumdes EmpfängersR&S®ESMD mit derPosition der drei aktiviertenDDCs;W Spektrum des erstenSignals;E Ergebnis der Klassifizierungdes zweitenSignals;R decodierter Text desdritten Signals.WQERNEUES 208/13 79

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | Systemeuntersucht die Signale hinsichtlich ihrer spektralen Energie.Die verfügbaren DDC-Kanäle werden den erfassten Signalenzugeordnet und der jeweilige Signaltyp klassifiziert. Abhängigvom Signaltyp startet die Software automatisch Aktionen,deren Regeln der Anwender über eine bedienfreundlicheScript-Schnittstelle definiert: beispielsweise das Triggern vonAlarmen oder Meldungen, den Start einer Aufzeichnung, dieDemodulation oder Decodierung (BILD 4).BILD 4 Beispiel für ein Script mit anwenderdefiniertenRegeln (hier die automatischeBearbeitung von Signalen der Typen POCSAG,TETRA und analoge FM). Jede Aktion wirdselbsttätig ausgelöst und entlastet den Anwenderdurch die automatische Verarbeitung dererfassten Signale.BILD 5 Spektrogrammmit einerÜbersicht über eineSignalaufzeichnungmit einer Dauer von5 min. Für die Wiedergabewurde ein30 s langes Segmentausgewählt.80

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | SystemeEinbindung von Empfängern von DrittherstellernEs empfiehlt sich, die R&S®GX430 zusammen mit Peilern undEmpfängern von Rohde&Schwarz einzusetzen, beispielsweisemit dem R&S®ESMD, R&S®EB500 oder R&S®EB510.Um die Verwendbarkeit der Software noch flexibler und vielseitigerzu gestalten, wurde die Möglichkeit ergänzt, kundenspezifischeTreiber einbinden zu können. Damit sind nunauch Empfänger von Drittherstellern einsetzbar. Anwenderkönnen Treiber selbst entwickeln und installieren, sie laufenals Windows® Dynamic Link Library (DLL) in der R&S®GX430-Applikation. Die Treiber sind erforderlich, um die Befehle undDatenformate der Empfänger von Drittherstellern in die vonRohde&Schwarz-Empfängern verwendeten zu konvertieren.Rohde&Schwarz bietet einen entsprechenden Quellcode inC++ sowie erfahrene Trainer zur Unterstützung der Programmiererbeim Kunden an.Kriterium R&S®GX430 R&S®GX 435Max. Anzahl gleichzeitig unterstützterÜberwachungsempfängerMaximal verarbeitbare Kanäle proÜberwachungsempfängerMaximale Anzahl verarbeitbarer Kanälebei der Wiedergabe aufgezeichneterSignalszenarien1 mehrere4 1261 32Fernsteuerbar über LAN oder WAN nein jaBILD 6 Die wichtigsten Unterschiede zwischen R&S®GX430 undR&S®GX435.Signalaufzeichnung mit R&S®AMRECDie Software R&S®GX430 kann nun direkt auf R&S®AMREC-Breitbandspeichermedien zugreifen, beispielsweise aufR&S®GX425, R&S®GX460 und R&S®GX465. Bei komplexenSignalszenarien empfiehlt es sich, die Signale für eine spätereAnalyse aufzuzeichnen. Die R&S®GX430 kann die Aufzeichnungund Wiedergabe auch über die lokale Festplattedurchführen.Zusätzlich bietet die Software eine Funktion zur Verwaltungder aufgezeichneten Signale. Sie zeigt sie in einem Übersichtsspektruman, aus dem sie per Cursor für die Wiedergabeausgewählt werden (BILD 5). Beim Bewegen desCursors über das Spektrogramm berechnet sie sofort dieSpektral linien, wodurch sich der Start- und Endpunkt der Wiedergabeschleifebequem festlegen lässt. Die neue Funktionbietet mehrere Vorteile:❙❙Komfortable Navigation auch in Signalaufzeichnungen mitmehreren Stunden Dauer❙❙Guter Überblick über die komplette Aufzeichnung des Signalszenarios❙❙Sicheres Entdecken relevanter Signalaktivitäten❙❙Reduzierung der Wiedergabezeit durch Fokussierung aufden ausgewählten Bereich eines SignalsVergleich zwischen R&S®GX430 und R&S®GX435Die R&S®GX430 und das Multikanal-SignalanalysesystemR&S®GX435 (Artikel ab Seite 82) haben ähnliche Eigenschaften,zielen aber auf unterschiedliche Anwendungen(BILD 6). Die R&S®GX430 ist bestimmt für die Installation aufeinem PC unter Windows®, wird vom Anwender bedient undist deshalb auch nicht fernsteuerbar. Sie steuert nur einenEmpfänger und verarbeitet bis zu vier Kanäle gleichzeitig. ImWiedergabemodus kann sie nur einen Kanal verarbeiten, dahier die DDCs des Empfängers nicht verfügbar sind. Für dieZusammenarbeit mit R&S®RAMON-Systemen stehen folgendeSchnittstellen zur Verfügung: ReportEdit, Master SlaveHandover, Reporting to RAMON signal database, AllAudio.Das Multikanal-Signalanalysesystem R&S®GX435 dagegenist vorgesehen für Konfigurationen mit mehreren Überwachungsempfängernund kann bis zu 126 Kanäle pro Empfängerverarbeiten. Im Wiedergabemodus verarbeitet es bis zu32 Kanäle, da es die eigenen DDCs nutzt. Das R&S®GX435lässt sich optimal zusammen mit anderen Sensoren vollständigin R&S®RAMON-Systeme integrieren. Dadurch ist auchdie Fernsteuerbarkeit über LAN oder WAN gegeben.Neue DonglesAnwender können die vorhandene Softwareversion 02.8xkostenpflichtig auf die Version 4 aktualisieren. Der USB-Kopierschutz- und Lizensierungs-Dongle wird dabei ersetztdurch einen neuen Kopierschutz, bei dem die Wahl bestehtzwischen einem USB-Dongle, einem USB-Mini-Dongle odereiner SD-Karte.FazitDie R&S®GX430 ist eine Software für die Installation aufeinem Standard- Windows®-PC, die Signalszenarien manuelloder vollautomatisch nach anwender definierten Regelnüberwacht. In der neuen Version 4 verarbeitet sie maximalvier Kanäle gleichzeitig. Es lassen sich nun Treiber für Empfängervon Drittherstellern einbinden und es besteht dieMöglichkeit zur Signalaufzeichnung und -wiedergabe aufR&S®AMREC-Systemen.YingSin PhuanNEUES 208/13 81

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | SystemeAutomatische Funkerfassung mit demSignalanalysesystem R&S®GX 435Das R&S®GX 435 ist ein leistungsfähiges und vielseitiges System, das Funkkommunikationssignale vollautomatischerfasst, klassifiziert und verarbeitet. Es wird in Mehrkanal-Monitoringsystemen zusammen mitÜberwachungsempfängern von Rohde & Schwarz eingesetzt und deckt den Bereich von HF bis SHF ab.R&S®GX435 im ÜberblickDas Multikanal-Signalanalysesystem R&S®GX435* unterstützteinen weiten Anwendungsbereich, von der manuellenVerarbeitung und Analyse eines einzelnen Signals bis hin zurautomatischen Erfassung aller Aussendungen in einem breitbandigenSzenario. Die Software läuft auf modular kombinierbaren,wartungsfreundlichen Hardwarekomponenten (BILD 1),die mit Überwachungsempfängern von Rohde&Schwarz verbundensind. Damit ist das R&S®GX435 skalierbar, von Systemenmit wenigen Kanälen bis hin zu solchen mit 126 Kanälenpro Empfänger. Offene Schnittstellen erlauben das Einbindenkundenspezifischer Signalverarbeitungsmodule.Das R&S®GX435 vereint leistungsfähige Signalklassifikatorenund eine umfangreiche Bibliothek an Demodulatoren undDecodern mit automatischen Signalverarbeitungsabläufen.Diese umfangreichen Ressourcen können die Anwender flexibelihren Anforderungen und Vorschriften anpassen. Umeffektive Arbeitsabläufe für die Signalsuche und -erfassungzu gewährleisten, kann das System in drei verschiedenenBetriebsarten arbeiten.Erfassung von Festfrequenz- und Burst-SignalenGrundlagenDas R&S®GX435 ist speziell zugeschnitten auf die vollautomatischeSignalsuche, -überwachung und- verarbeitung.Das System unterstützt die Kombination aus automatischerErfassung und Klassifizierung mit nachfolgender automatischerVerarbeitung der Signale (Demodulation, DecodierungAufzeichnung).Bei der Signalerfassung überwacht das System ausgewählteFrequenzbereiche automatisch auf Festfrequenz- und Burst-Signale. Dabei erfasst der Detektor im FFT-Spektrum desEmpfängers Signalereignisse basierend auf ihrer spektralenEnergie, die über eine einstellbare, an das jeweilige Grundrauschenanpassbare Schwelle hinausgeht. Für jedes erfassteSignal, auf das vordefinierte Kriterien (Bandbreite, Pegelusw.) zutreffen, generiert die Software einen Ergebnis-Vermerkund vergleicht die Ergebnisse periodisch mit denen* Das System wurde unter der Bezeichnung „Sensorik-Subsystem R&S®GX435“ inder NEUES (2011) Nr. 204, Seite 58–61 vorgestellt. Inzwischen wird es unter derBezeichnung „Multikanal- Signalanalysesystem R&S®GX435“ mit erweiterten Eigenschaftenund neuen Hardware-Modulen vermarktet.BILD 1 Das R&S®GX435 wird aus zwei Basis-Hardwarekomponentenzusammengestellt, die auf Mehrkern-PC-Server-Technik basieren. Die SignalProcessing and Storage Unit R&S®GX435PU-S (untere Komponente)steuert das System, erfasst die Signale, berechnet die Digital Down Converterund dient als Aufzeichnungs- / Wiedergabe-Einheit mit einer Speicherkapazitätvon 8 TByte. Die Signal Processing Unit R&S®GX435PUklassifiziert und decodiert bis zu 24 Signale gleichzeitig.82

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | SystemeQWEBILD 2 Der Fixed Frequency Mode (FFM) sucht und erfasst vollautomatisch alle Signale im vorgegebenen Frequenzbereich innerhalb der Echtzeitbandbreitedes Empfängers anhand ihrer spektralen Energie (Q). Dabei werden die Klassifikatoren automatisch nacheinander diesen Signalen zugeordnet unddie Ergebnisse in einer Liste gesammelt (W). Für jedes erfasste Signal wird eine vom Anwender definierte Regel durchlaufen. Die sich daraus ergebendenautomatischen Aktionen werden in der Ergebnisliste protokolliert (E).aus vorausgegangenen Verarbeitungszyklen. Die erfasstenSignale können automatisch klassifiziert und gemessen werden.Das System meldet folgende Auffälligkeiten:❙❙Neue Signale (die zum ersten Mal die vorgegebene Schwelleüberschreiten)❙❙Änderungen der Charakteristik bekannter Aussendungen(Pegel, Bandbreite oder Mittenfrequenz)❙❙Inaktive Aussendungen (deren Pegel unter die vorgegebeneSchwelle gefallen ist)❙❙SignalendeDer Detektor überwacht den Emissionsverlauf, bestimmt dieParameter und verfolgt die Signale anhand der ihnen zugeordnetenEmissions-IDs.Für die automatische Suche und Klassifizierung gibt derAnwender die Anzahl der zu verwendenden Klassifikatoren,die gewünschte Klassifizierungstiefe und die Regeln für dieautomatische Verarbeitung der erfassten Signale an. DieKlassifikatoren bestimmen selbsttätig die Modulationsparameterund die Codierung der gefundenen Aussendungen. Jemehr Klassifikatoren eingesetzt werden, umso größer ist dieZahl der Aussendungen, die parallel klassifiziert werden können,und umso schneller ist ein Signalszenario aufgeklärt. Fürdie vollautomatische Signalverarbeitung sind regelbasierteArbeitsabläufe konfigurierbar.Das R&S®GX435 bietet für die Signalerfassung dreiBetriebsarten:1. Fixed Frequency Mode (FFM)2. Scan Mode (mit mehreren abgesetzten Empfängern)3. Stepping Mode (mit nur einem Breitbandempfänger)1. Fixed Frequency Mode (FFM)Anwendung: automatisches Erfassen und Überwachen einesSignalszenarios bei einer Echtzeitbandbreite bis 80 MHz mitweiterer automatischer Verarbeitung der Signale und Ermittlungdes Inhalts.NEUES 208/13 83

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | SystemeDie Überwachungsempfänger sind über die Ethernet-LAN-Schnittstelle an das R&S®GX435 angeschlossen. In derGrundausstattung liefert jeder Empfänger einen I/Q-Datenstrommit einer Echtzeitbandbreite von 10 MHz. Die Inhaltewerden mit Hilfe der Digital Down Converter (DDC) extrahiertund anschließend parallel weiterverarbeitet, d.h. klassifiziert,demoduliert, decodiert und die I/Q-Daten werdenaufgezeichnet (BILD 2). Jeder DDC kann seine Mittenfrequenzund Bandbreite innerhalb der Grenzen der Echtzeitbandbreitedes Überwachungsempfängers beliebig einstellen.Das R&S®GX435 arbeitet bestens mit Überwachungsempfängernvon Rohde&Schwarz zusammen, beispielsweise mitR&S®ESMD, R&S®EB500 oder R&S®EB510. Mit anwenderprogrammiertenTreibern lassen sich auch Empfänger von Drittherstellerneinbinden.Breitbandüberwachungsempfänger wie der R&S®ESMD oderder Digitale Funkpeiler R&S®DDF225 können optional miteinem Board für hardwarebeschleunigte Signalverarbeitungausgestattet werden. Das Board ist mit vier FPGA-Bausteinen(Field Programmable Gate Array) ausgestattet, die Hochleistungsfunktionenfür die Signalverarbeitung bereitstellen. Diewichtigsten Funktionen sind die zur Vergrößerung der Erfassungsbandbreiteauf 80 MHz und zur Extraktion einer großenAnzahl von Signalen per DDCs. Damit stehen am Multikanal-Signalanalysesystem R&S®GX435 Breitbandsignalszenarien bis80 MHz (HF: 20 MHz) pro Empfänger in Echtzeit für die gleichzeitigeVerarbeitung von maximal 32 (HF: 126) Kanälen an.BILD 3 Der Breitbandüberwachungsempfänger R&S®ESMD untersuchtals Suchempfänger im Scan Mode kontinuierlich das Spektrum nach Aussendungen.Zwei abgesetzte Überwachungsempfänger R&S®EB500 fungierenals Verarbeitungskanäle und klassifizieren, demodulieren und decodierendie Signale.2. Scan Mode(mit mehreren abgesetzten Empfängern)Anwendung: kontinuierliche Suche nach neuen Emissionenin einem großen Frequenzbereich, während gleichzeitig dieerfassten Signale verarbeitet werden.Um Signale in einem großen Frequenzbereich zu finden, istder Einsatz eines Suchempfängers unumgänglich. Dieser wirdim Scan Mode betrieben und arbeitet mit mehreren abgesetztenEmpfängern zusammen. Der Suchempfänger erfasstinnerhalb des eingestellten Frequenzbereichs und unter Verwendungdes Panorama-Scans kontinuierlich das Spektrum,in dem dann der automatische Detektor im R&S®GX435 alleSignale ermittelt. Die abgesetzten Empfänger fungieren alsparallele Verarbeitungskanäle und klassifizieren, demodulierenund decodieren die erfassten Signale (BILD 3).3. Stepping Mode (mit einem einzelnenBreitband überwachungsempfänger)Anwendung: automatisches Erfassen und Überwachen einesgroßen Frequenzbereichs mit einem einzelnen Breitbandüberwachungsempfänger.Dieser Modus ist geeignet für Systememit begrenzten Ressourcen.Im Vergleich zum oben aufgeführten Scan Mode ist beimStepping Mode nur ein einziger Breitbandüberwachungsempfängermit Scan-Möglichkeit erforderlich. Zunächst arbeitetder Empfänger im Scan Mode und sucht nach Aussendungenim eingestellten Frequenzbereich. Anschließend wird derScan Mode gestoppt und der automatische Detektor durchsuchtdas Spektrum nach Aussendungen, wie im BeispielFixed Frequency Mode beschrieben. Die Signalverarbeitungim gesamten Scan-Bereich wird anschließend in Schritten zuje 10 MHz unter Einsatz von DDCs durchgeführt, um die Signalezu extrahieren. Dabei sind auch Schritte zu je 80 MHzR&S®EB 500SuchempfängerR&S®ESMDAbsetzempfänger 1 Absetzempfänger 2R&S®GX 43584

FUNKÜBERWACHUNG / -ORTUNG | Systememöglich, wenn der Empfänger R&S®ESMD oder der PeilerR&S®DDF255 mit dem Board für hardwarebeschleunigte Signalverarbeitungausgestattet ist.Erfassen frequenzagiler KurzzeitsignaleAnwendung: Überwachung frequenzagilerFunkkommunikation.Außer der Erfassung von Festfrequenz- oder Burst- Signalenbietet das R&S®GX435 auch die automatische Erfassung frequenzagilerKurzzeitsignale (Frequenzsprungsignale bzw. Hopper).Solche Signale werden von einem speziell für dieseAufgaben optimierten Kurzzeitsignaldetektor erfasst. Dieseranalysiert jeden einzelnen Hop und bestimmt die relevantentechnischen Parameter. Dadurch kann der Hop klassifiziertund dem jeweiligen Sender zugeordnet werden. Die Softwarewertet die Parameter statistisch aus und stellt sie in einemHisto­gramm dar (BILD 4). Sie präsentiert das Ergebnis derErfassung in einer Liste der Kurzzeitaussendungen zusammenmit deren Parametern wie Frequenz, Bandbreite, Leistung,Informationen zu Start- / Stopp-Zeitintervallen, Dauer sowieModulationstyp und -parametern. Diese Angaben ermöglichenes, aktive Frequenzsprungsender und die entsprechendenFunkgeräte zu bestimmen.FazitDas R&S®GX435 ist ein modulares automatisches Funkerfassungssystemfür die mehrkanalige Analyse und Verarbeitunganaloger und digitaler Signale. Durch seine verschiedenenBetriebsarten für die Signalerfassung und die ausgefeiltenSignaldetektoren bietet das System schnelle, zuverlässige undpräzise Signalerfassung mit anschließender Klassifizierung,Demodulation, Decodierung und Aufzeichnung der Signale.Für die zweite Jahreshälfte 2013 ist ein weiterer Detektorgeplant, ein sog. Spektraler Mustererkenner, der Signaleanhand ihres Spektrumprofils erkennt. Anwender könnendann die sie interessierenden Spektralformen frei definieren,egal ob von Live-Signalen oder von aufgezeichneten Signalen.YingSin PhuanBILD 4 Das Spektrum und das Wasserfalldiagramm zeigen ein Frequenzsprungsignalim definierten Frequenzbereich (Q). Die Histogramme (W)veranschaulichen verschiedene Eigenschaften der Aussendung (Hop-Dauer und -Bandbreite, Modulationsart, Symbolrate usw.).WQNEUES 208/13 85

KURZNACHRICHTEN | InternationalNeues Fertigungswerk in Malaysia eröffnetAnfang Dezember 2012 hat Rohde&Schwarzsein neues Fertigungswerk in Malaysia eröffnet.Geschäftsführer von Rohde&SchwarzTechnologies Malaysia Sdn Bhd ist JohannKraus, der bereits Werkleiter von WerkTeisnach ist. Am neuen Produktionsstandortin Johor Bahru sind 25 Mitarbeiter beschäftigt.Hauptaufgabe ist die Montage und Endprüfungvon Test- und Messgeräten für denWeltmarkt.Schnitten das symbolische Band durch (v.l.):Patrick Pötschke (Aufsichtsrat), Peter Riedel(Aufsichtsrat), Dr. Günter Gruber (DeutscherBotschafter in Malaysia), Manfred Fleischmann(Vorsitzender der Geschäftsführung vonRohde&Schwarz), Dr. Dirk-Eric Loebermann(Bereichsleiter Produktion und Materialwirtschaft)und Johann Kraus (GeschäftsführerRSTMY).Rohde & Schwarz beliefertBundesnetzagenturMit Top-Themen und Top-Applikationen auf dem MWC 2013In einer europaweiten Ausschreibungder Bundesnetzagentur konnte sichRohde&Schwarz gegen die Konkurrenzdurchsetzen. Als modernes Peilsystemfür den VHF-UHF-Bereich kommt künftigder digitale Breitbandpeiler R&S®DDF550einschließlich der benötigten Antennenbei der Bundesnetzagentur zum Einsatz.Rohde&Schwarz rüstet somit in sechsterGeneration die Regulierungsbehördemit Peilsystemen aus. Der Auftrag umfasst20 Geräte­sätze sowie eine Option auf fünfweitere Peiler. Rohde&Schwarz ist weiterhinfür den Aufbau und die Inbetriebnahmeder Peilsysteme verantwortlich. Die Peilerwerden in das bestehende Funkmess- undOrtungssystem (FuMOS) der Bundesnetzagenturintegriert.Der Mobile World Congress in Barcelona,die wichtigste Messe für den Mobilfunk,fand 2013 zum ersten Mal auf dem neuenMesse gelände statt. Rohde&Schwarz präsentiertedort auf 132 Quadratmetern Produkteaus den Bereichen Mobilfunk-Messtechnikund sichere Kommunikationstechnik.Im Mittelpunkt stand dabei wie schonin den vergangenen Jahren der MobilfunktesterR&S®CMW500 mit Lösungenfür WLAN Offloading, IP-Analyse, eCall(LBS LTE-Notruf) u.a. Top-Thema derMesse war LTE-Advanced Carrier Aggregation.Insgesamt zeigte Rohde&Schwarzmehr als ein Dutzend Messtechnik-Applikationenam Stand. Zahlreiche Messgerätevon Rohde&Schwarz waren auch anStänden von Kunden und Partnerfirmen zusehen. Auch SwissQual und ipoque warenmit eigenen Ständen vertreten. Die beidenTochter unternehmen ergänzten mit ihrenProdukten das Angebot für die Betreiber vonMobilfunknetzen.Der Stand von Rohde&Schwarz stand ganz imZeichen des Mottos „R&S 4Genius – Your Companionfor new technologies“.86

KURZNACHRICHTEN | InternationalTechnology Week:Besucherrekord imJubiläumsjahrEinen neuen Besucherrekord verzeichnete dieTechnology Week, die Rohde&Schwarz TaiwanMitte November 2012 bereits zum zehntenMal veranstaltete. Rund 850 Teilnehmerströmten im Jubiläumsjahr zu den VeranstaltungsortenTaipei und Hsinchu. Neben deneigenen Fachvorträgen überzeugten auchGastredner von ST-Ericsson, SGS, WistronNeWeb Corp und GCT Semiconductors. Themenwaren unter anderem 4G Mobile Solutions,Herausforderungen bei Compliance-Tests und Entwicklungstendenzen bei Netzbetreibern.Darüber hinaus wurden auf derbegleitenden Ausstellung Produkte undApplikationen aus den GeschäftsbereichenMesstechnik, Rundfunktechnik sowie Überwachungs-und Ortungstechnik präsentiert.R&S®VTC: zweifachausgezeichnetMit gleich zwei Preisen wurde dasVideo Test Center R&S®VTC vonRohde&Schwarz im vergangenen halbenJahr ausgezeichnet. Während derDesignCon 2013 im kalifornischen SantaClara wurde dem R&S®VTC der Best inTest Award verliehen, den die Leser desinternational renommierten FachmagazinsTest&Measurement World jährlich wählen.Das Votum der Leser war auch bei derWahl „ITK-Produkte des Jahres“ entscheidend,die die deutsche FachzeitschriftFunkschau jährlich durchführt.Hier gewann das R&S®VTC Mitte Oktober2012 in der Kategorie „Messgeräte“den ersten Preis. Ausschlaggebend fürdie Wahl war nach Ansicht der Redaktion,dass das R&S®VTC nahezu alle notwendigenTests und Analysen in einemGerät bietet.R&S®RTO ist zum zweiten MalProdukt des JahresDie Leser der Fachzeitschrift Elektronikhaben die Laboroszilloskop-Serie vonRohde&Schwarz bereits zum zweitenMal zum Produkt des Jahres gewählt.Wie schon 2011 wurde die R&S®RTO-Familiein der Kategorie „Messtechnik“ ausgezeichnet.In diesem Jahr sicherte sichdas 4-GHz-Modell den ersten Platz. DieElektronik-Leser kürten aus den 111 innovativstenProdukten des Jahres ihre Favoritenin insgesamt zehn Kategorien.Elektronik-RedakteurWolfgangHascher (rechts)überreicht GuidoSchulze, LeiterProduktmanagementOszilloskope,den Pokal für denersten Platz.Niederlassungsleiter Tsai Chi-Wen vonRohde&Schwarz Taiwan (Mitte) mit den Gastrednernvon ST-Ericsson, SGS, GCT und WNC.Der stellvertretendeChefredakteurderFunkschau,Markus Kien(ganz rechts),gratulierte demEntwicklerteamdes R&S®VTCzum Sieg inder Kategorie„Messgeräte“.Kooperation mit DolbySeit Februar 2013 arbeitet Rohde&Schwarzmit Dolby Laboratories Inc. zusammen undbeliefert den Spezialisten für digitale Audioformatemit Audioanalysatoren. Die PlattformenR&S®UPP und R&S®UPV wurden fürdiesen Zweck mit neuer Software ausgestattet.Damit können Dolby-Lizenznehmer Compliance-Testszur Einhaltung der Dolby-Vorgabeneinfach und zeitsparend durchführen.Mitte November trafen sich die beiden Unternehmen für abschließende Verhandlungen. WolfgangKernchen, Leiter des Fachgebiets Signalgeneratoren, Audioanalysatoren und Leistungsmesser (viertervon rechts) mit dem Leiter der Consumer Audio Broadcast Business Group der Dolby Laboratories,Mathias Bendull (zweiter von rechts).NEUES 208/13 87

Basisband & HFMIMO & FadingRohde & Schwarz SMW 200ADer neue Vektorsignalgenerator für breitbandige KommunikationssystemeEinziger Generator mit Basisband, Signalberechnung, Fading, MIMO, AWGNund HF-Erzeugung in einem Gerät. Zwei Pfade bis 6 GHz. Volle Modularität.Und eine Touch-Bedienung, mit der Sie die komplexesten Signale souveränbeherrschen. In 3G- und 4G-Szenarien wie auch im Aerospace & Defense-Bereich.❙ 160 MHz I/Q-Modulationsbandbreite mit internem Basisband❙ Alle wichtigen MIMO-Modi inkl. 3 × 3, 4 × 4 und 8 × 2❙ Alle wichtigen Kommunikationsstandards❙ Zahlreiche Bedienhilfen für effizientes Arbeiten❙ Exzellente Modulations- und HF-EigenschaftenR&S®SMW 200A. Die hohe Schule der Signalerzeugung.www.rohde-schwarz.com/ad/smw-mrZum Video