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September 9/2015 Jahrgang 20HF- undMikrowellentechnikFieldFox HandHeld Analysatorvon KeysightInternational Newsstarting on page 55

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EditorialPerytons, DynamicBeamforming & Smart WiFiAls in den neunziger Jahren inNew South Wales, Australien,ein neues Radio-Teleskop installiertwurde, empfingen dieWissenschaftler dort mysteriöseFunksignale. 17 Jahre rätseltensie, worum es sich dabei handelnkönnte. Sie nannten dieseimmer nur kurzzeitig auftretendenSignale Peryton und vermutetendahinter atmosphärischeStörungen, etwa durch Blitzeerzeugt. Anfang dieses Jahreswurde schließlich ein neuer Receiverim Teleskop installiert. Damitwurde das Geheimnis der mysteriösenSignale endlich gelüftet: Siestammten von Mikrowellen-Gerätenaus der Küche des Observatoriums!Immer wenn man die Türöffnete, während das Gerät nochlief, entstand ein Peryton.Sie sind ein gutes Beispiel für dieinzwischen große Vielfalt vonstörenden Ereignissen, die zuFunk-Interferenzen führen können.Treten solche Interferenzenquasi nur punktuell auf, so istdie WiFi-Technik wohl gegenwärtigdiesbezüglich am problematischsten.Die Schwächen –ungenügende Empfangsleistung,lückenhafter Aktionsradius undsukzessive unterbrochene Verbindungsowie Schwierigkeitenbei der Gerätekopplung währendder Erkennungsphase eines Geräts–sind Anwendern wie Fachleutennur allzu gut bekannt. Die Ursachesind Funkstörungen, und diekönnen von fast jedem Gerät ausgehen,das elektromagnetischeSignale abgibt.Doch Alles was „wireless“ arbeitet,muss den einschlägigen Vorschriftenfür Nebenwellen undNachbarkanalstörungen entsprechenund sollte daher keineunkontrollierten Störungen verursachen.Bei mehreren oder garvielen Signalen in einem kleinenFunkbereich treten aber am Empfängerhohe Summensignale auf,die Effekte wie Blocking, Intermodulationetc. verursachen. Dieeinschlägige Palette möglicherVerursacher reicht von Wireless-Telefonen über Bluetooth-Headsetsbis hin zu den neuen intelligentenStromzählern.Diese Störprobleme werden durchden neuen Standard IEEE 802.11nnicht unbedingt gemildert. Hierwerden nämlich meist mehrereFunkkanäle in einem Access Pointgenutzt, um die Geschwindigkeitzu erhöhen. Bereits wenn nur einsdieser Signale gestört wird, entstehensignifikant höhere Datenraten.Das heißt: Bereits einekleine Beeinträchtigung (z.B. zweigestörte Signale) kann das Systeman seine Grenzen treiben.Zwar gibt es Ansätze für dieLösung von Funkstörungen,doch keiner davon ist überzeugend.Konsequent wäre es, dieGefahr für die Entstehung derartigerStörungen durch schärfereVorschriften für Sende- undEmpfangsteil zu verringern, z.B.durch größeren Filteraufwandund höhere Linearität im Sendersowie großsignalfeste Eingangsteile.Aber das kostet einfachzuviel Geld, zumindest im Consumer-Bereich,und das will keinProduzent preiswerter Bluetooth-Kopfhörer etc. ausgeben. Das istder Knackpunkt!Neben der bereits etablierten intelligenten„Signalauslese“ von mehrerenEmpfangsantennen (MultipleInput) bleibt daher zunächstnur, auch mit intelligenten Antennenarrayszu arbeiten („DynamicBeamforming“ und „Smart WiFi“).Hier bleibt der Output des WiFi-Senders gleich, aber der Empfängererhält mehr Leistung und dieUmgebung weniger. Auch dieseneuste WiFi-Spielart kommterfreulicherweise ohne manuelleEinrichtung oder sonstige Benutzerbeanspruchungaus.Doch wie dem auch sei: DasBeseitigen und Abwehren vonFunkstörungen wird immer wichtiger!Ing. Frank SichlaRedaktion hf praxisVCSO (700 MHz – 3 GHz)l Niedrigster Jitter: 135fs-rmsfN = 2.457GHz, 10kHz to 100MHzl Hermetisch dichtes SMD Gehäuse 5x7mml Tri-State Outputl 3.3 Volt BetriebApplikationen:l Small Cells / Remote Radio Headl LTE - Multicarrier GSM Base Stationsl High Speed ADC and DACl 40G - 100G - 400G OTNl Cable Modem Termination Systems (DOCSIS)Technische Beratung und Distributionmunicom GmbHinfo@municom.dewww.municom.deTel. +49 86116677-99 EN ISO 9001:2008hf-praxis 9/2015 3

Field Fox_v7.indd 1 27.07.2015 10:19:03InhaltDie ganze Bandbreiteder HF-und MW-TechnikSeit 30 Jahren Ihr Partner für▶ aktive und passive Komponenten (SMD, Koax,Hohlleiter, Module und Systeme bis 110 GHz)• Kondensatoren• Transistoren• Dioden• Verstärker▶ Messtechnik• Dämpfungsglieder• Power Sensoren• Richtkoppler• Messkabel▶ Systeme• Handover Testsysteme• PIM Messplätze• Up/Down Converter• Frequenz-ZeitsystemeSpecial:Technologies meansPeak Performance in Power Sensors:9kHz to 40GHz and 80dB Dynamic RangeZum Titelbild:September 9/2015 Jahrgang 20HF- undFieldFox HandHeld Analysatorvon KeysightInternational Newsstarting on page 55MikrowellentechnikIn dieser Ausgabe:FieldFox HandHeldAnalysatorvon KeysightErstmalig auf der EuMW 2015auf Stand E110 vorgestellt -der erste 50-GHz-Kombinations-AnalysatorApplikation:ULP-Kurzstrecken-TransceiverIn den letzten Jahren hat sichder Markt für drahtlose Sensornetzwerke(WSN) und Funkgerätemit ultra-niedriger Leistung(ULP) extrem ausgeweitet. DerEinsatz dieser Komponenten ermöglichtden Übergang zu einerweitgehend kontinuierlichenÜbertragung der Daten von vielen verteilten Messpunkten. 6Grundlagen:Was ist MIMO?Drahtlose Kommunikation findetimmer mehr Verbreitung.Angesichts eines steigendenDatenaufkommens sind besondersbandbreiteneffiziente undrobuste Verbindungsverfahrengefragt. 12Funkmodule:Neue Single- und Dualband-ModuleNo-Zero, No-CalTrue RMS Sensors 9 kHz to 40 GHzWideband Pulse Profiling Sensors 50 MHz to 20 GHzTACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KGBunsenstr. 5/IID-82152 MartinsriedCodico stellte, ne ben dem bekan nten DNSA-141 ein Modul vor,welches Dualband-Betrieb (2,4 und 5 GHz) und Diversity-Betriebbei 2,4 GHz unterstützt, das DNSA-144. 26info@tactron.de Fon: +49 89 895 569 04 4hf-praxis 9/2015www.tactron.de Fax: +49 89 895 569 29

9/2015Messtechnik:RF & Wireless InternationalStörer und versteckte Senderentdecken – auch bei FrequencyHoppingNarda Safety Test Solutions hat die Leistungsfähigkeitseiner Interference and Direction AnalyzersIDA 2 erweitert 22Miniature Dual-Channel RotaryJoint 72Produkt-Portrait:500-MHz-Operationsverstärker mitsehr geringer EingangskapazitätNew VCO: 1.8 GHz CRO Designin a Compact Package 71New Capabilities to EXM WirelessTest Set 75Operationsverstärker LTC6268/6269 von Linearzeichnen sich durch eine Transitfrequenz von 500MHz, eine 3-dB-Bandbreite von 350 MHz beiEinsverstärkung, sowie eine Eingangskapazitätvon weit unter 1 pF aus. 50RF & Wireless Fachartikel:LTCC - Multilayer CeramicApplicationsLTCC technology has large benefits in microwaveapplications. Ceramic substrates as well asthe gold and silver pastes have excellent physicaland electrical properties. 66New GPS Antenna ModuleSub-System 72Rubriken:Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Applikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Grundlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Funkmodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Module . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29Quarze und Oszillatoren . . . . . . . . . . . 33Bauelemente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Produkt-Portrait . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Elektromechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . 54RF & Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Aktuelles / Impressum . . . . . . . . . . . . . 78hf-praxis 9/20155

ApplikationULP-Kurzstrecken-TransceiverIn den letztenJahren hat sich derMarkt für drahtloseSensornetzwerke(WSN = wirelesssensor networks) undFunkgeräte mit ultraniedrigerLeistungextrem ausgeweitet.Der Einsatz dieserKomponentenermöglicht denÜbergang zueiner weitgehendkontinuierlichenÜbertragung der Datenvon vielen verteiltenMesspunkten.Ihre Stromversorgung erfolgtüblicherweise durch kleinereBatterien oder durch Energieernte.WSN-Anwendungenumfassen Kurzstrecken-Maschine/Maschine-Verbindungen(M2M), medizinischeFühler am Körper und eineMenge anderer Anwendungenfür wachsende neue Märkteim Erfassen und in der Automatisierung.Drahtlose Sensorenam Körper werden grobin zwei Kategorien von Netzeneingeteilt:• Drahtloses Netzwerk für denpersönlichen Bereich (WPAN)• Drahtloses Netzwerk für dennahen Körperbereich (WBAN)WPAN ist der Netzbereichum eine Einzelperson, die denLebens- oder Arbeitsbereichumfasst, gewöhnlich bis zu zehnMetern. Er verwendet Protokollewie Bluetooth und ZigBee.Unter Verwendung derApplication Note:„Ultra-Low Power ShortRange Radio Transceivers“Reghu Rajan, MicrosemiCMPGMicrosemi Corporationwww.microsemi.comBild 1: Anforderungen an einen Ultra-Low Power-TransceiverWBAN ist ein kleinerer, drahtloserNetzbereich um eine Person,normalerweise bis zu einemMeter. Er wird für die Kommunikationder Sensoren verwendet,die mit dem menschlichenKörper verbunden sind.Obgleich WPAN und WBANdefinierte eigene Netzbereichesind, überlappen viele Anwendungendie beiden Netzbereiche.Eine wichtige Komponente fürULP-WSNs sind effiziente Energiespeicherungund -management.Mikroleistungsbatterien,wie z.B. Dünnschichtbatterien,haben in den letzten Jahren großetechnologische Fortschrittegemacht, desgleichen Lösungenfür das Mikroleistungsmanagement.Fortschritte in der ULP-Technologie ermöglichen es,AA- oder AAA-Batterien durchEnergiespeicher mit kleinerenKapazitäten und Baugrößen zuersetzen.Der derzeit letzte Schritt in derWSN-Technologie ist eine neueKategorie drahtlose Fühler, diedurch geerntete Energie betriebenwerden, so dass sie keinenBatterieaustausch erfordern. Sieeignen sich besonders für dieErfassung und Überwachungvon schwer erreichbaren Umgebungenund Anwendungen, indenen Energie geerntet werdenkann. An drahtlose Fühler, diemit geernteter Energie arbeiten,werden mehrere Anforderungengestellt, die strenger als bei batteriebetriebenendrahtlosen Sensorensind:• niedrige Spitzenleistung• ultra-niedriger Standby-Strom• insgesamt niedriger LeistungsverbrauchDies ist ein verhältnismäßigneues Gebiet der WSN-Technologieund hat weit verbreiteteAnwendungsbereiche wie z.B.Medizintechnik, M2M, Militärund der Forschung.Die Technologie- und Designüberlegungenbeim Kurzstrecken-Transceiver spielen eine Rollebei der Leistungsfähigkeit dieserLow-Power-Drahtlossensoren.Damit der Transceiver für dieerwähnten Anwendungen geeignetist, muss er die in Bild 1 inKategorien zusammengefasstenAnforderungen erfüllen.Bild 2: Energie pro Bit vs. SpitzenleistungEntscheidendeFaktorenDie Stromversorgung des Sender/Empfängers ist ein entscheidenderFaktor bei der Auslegungdes drahtlosen Sensors und seinerAnwendung. Da die meistenULP-Sensoren aus kleinenBatterien oder Energieernte-Quellen betrieben werden, sindStromversorgungen unter 2 Vsehr begehrt. Die meisten Sensorenarbeiten problemlos miteiner Einzelzelle, abhängigvon der Batteriechemie. Transceiver,die ab 1,1 V arbeiten,geben zusätzliche Flexibilitätfür das Sensor-Design undreduzieren die Beschränkungendes Leistungs-Managements.Die Versorgungsspannung, derEnergiebedarf des Leistungsverstärkers(bei vergleichbaremBereich) und die Link-Datenratewerden oft ignoriert, wenn manunterschiedliche Lösungen vergleicht.Jedoch haben alle dreieine erhebliche Auswirkung. Einmit 2,5 V arbeitendes Funkgerätverbraucht doppelt so vielLeistung wie ein Gerät mit dergleichen Stromaufnahme aberder halben Betriebsspannungvon 1,25 V. Betrieb mit höhererSpannung wird nur erforderlich,wenn eine Ausgangsleistung vonmehr als 5 dBm erforderlich ist.Dies ist nicht der Fall bei Kurzstreckenanwendungen,wo die6 hf-praxis 9/2015

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ApplikationAusgangsleistung selten über0 dBm liegt. Niedrige Versorgungsspannungist eine einfacheMöglichkeit, um die Leistungsaufnahmeauf Systemebene zuverringern, aber sie erfordert einfür niedrige Betriebsspannungausgelegtes HF-IC.Spitzenstrom ist ein andererSchlüsselparameter für Sender/Empfänger.Fast alle drahtlosenSensornetze verwendenDuty-cycling, um Leistung zusparen. Dieses erzeugt Spitzenim Stromaufnahmeprofildes Sensors. Funkgeräte, diehohe Spitzenströme aufweisenerlegen dem LeistungsmanagementEinschränkungen aufund machen die Unterdrückungvon Betriebsspannungsschwankungenschwieriger.Diese Einschränkung ist fürdrahtlose Sensoren, die mitgeernteter Energie versorgt werden,sogar noch wichtiger. Ofthaben die Wandler von Energieerntemaschineneine höhereAusgangsimpedanz als Batterien.Die Mikroleistungsmanagement-Ebenezwischen demSignalumformer und dem Sensorkonvertiert die Eigenschaften derStromversorgung, einschließlichder Quellimpedanz. Folglichverringert der niedrige Spitzenstromverbrauchim Transceiverdie Einschränkungen hinsichtlichder Stromversorgung desdrahtlosen Sensors.Bei einem Sender kann dieLeistungsaufnahme des PA sehrgroß sein. Viele 802.15.4- oderBluetooth-Funkgeräte verbrauchen25 – 40 mW zur Überbrückungvon 25 Meter Freiraum,wobei über 95% der Leistungvergeudet werden. Bild 2 zeigtdie Energie pro Bit gegenüberder Spitzenleistung einiger verfügbarerTransceiver-Lösungenfür 25 m Funkstrecke. Für Batterie-oder durch Energieerntebetriebene Systeme würde dieoptimale Kombination idealerweisein der linken unterenEcke liegen.Vom Gesichtspunkt des PA ausbestimmt der Empfänger die notwendigenLeistungsdaten. SeineEmpfindlichkeit definiert, füreinen gegebenen Bereich, wieviel Leistung ausgestrahlt werdenmuss. Die meisten Funkgeräteliegen im Empfindlichkeitsbereich-85 dBm bis -95 dBm,was in der Praxis einen Faktor10 in der PA-Leistungsaufnahmebewirkt. Die drei Hauptfaktoren,welche sich auf die Leistungsaufnahmeauswirken, sind:• Empfängerempfindlichkeit• Trägerfrequenz• Ausgang-Impedanz.Sie addieren sich und könnendadurch zusammen die PA-Leistungsaufnahme, für einenidentischen Bereich, über zweiGrößenordnungen hinweg beeinflussen.Bild 3 vergleicht die Versorgungsspannung,sowie denLeistungsverbrauch gebräuchlicherTransceiver beim Sendenund Empfang.Bild 3: Betriebsspannungsowie TX- und RX-Leistungsverbrauch einigerverfügbarer Transceiver-LösungenEin anderer wichtiger Parameter,der die PA-Leistungsaufnahmebeeinflusst, ist die Ausgangsimpedanz.Die meisten Funkgerätehaben Ausgangsimpedanzenunter 100 Ohm. Niedrige Impedanzist nur bei hoher Ausgangsleistungfür längere Streckenerforderlic, allerdings führt siezur fünffachen Stromaufnahmegegenüber hoher Impedanz, diemehr für drahtlose Kurzstreckenverwendet werden. Nimmt maninsgesamt eine ähnliche Empfängerempfindlichkeitund PA-Leistungsfähigkeit an, würdeein hochohmiges 900-MHz-Funkgerät nur 1 mW in seinemPA benötigen, um den gleichenBereich zu überbrücken, wie ein50-Ohm-2,4-GHz Funkgerät mit25 mW bis 40 mW.Die Wahl der Trägerfrequenz istein wichtiger Parameter für denSender/Empfänger. Die beidenvorhandenen Optionen innerhalbder industriellen, wissenschaftlichenund medizinischen (ISM)Funkbänder sind 2,4 GHz oderSub-GHz-Bereiche. Die nachfolgendeAufstellung listet einigeder bei der Wahl zu berücksichtigendenFaktoren auf:• Bereich• Leistungsaufnahme• Bitgeschwindigkeiten• Antennengröße• Interoperabilität• Weltweite VerwendungWi-Fi-, Bluetooth- und ZigBee-Technologien sind die intensivvermarkteten 2,4-GHz-Protokolle,die heute weitgehendverwendet werden. Sub-GHz-Systeme dagegen bieten Vorteilebei Low-Power-Anwendungenmit niedriger Bitgeschwindigkeit,wie z.B. drahtlose Sensoren,ULP-Kurzstrecken-Transceiver,der drahtlosen medizinischenÜberwachung oder z.B. beimintelligenten Dosieren. Sub-Gigahertz-TrägerfrequenzenBild 4: Durchschnittliche Leistung vs. Payload-Datenrate einesdrahtlosen Sensors mit dem ZL70250-Transceiver (Microsemi)8 hf-praxis 9/2015

Make the ConnectionFind the simple way through complex EMsystems with CST STUDIO SUITEComponents don’t exist in electromagneticisolation. They influence their neighbors’performance. They are affected bythe enclosure or structure around them.They are susceptible to outside influences.With System Assembly and Modeling,CST STUDIO SUITE helps optimizecomponent and system performance.Involved in antenna development? Youcan read about how CST technology isused to simulate antenna performance atwww.cst.com/antenna.If you’re more interested in filters,couplers, planar and multilayer structures,we’ve a wide variety of worked applicationexamples live on our website atwww.cst.com/apps.Get the big picture of what’s really goingon. Ensure your product and componentsperform in the toughest of environments.Choose CST STUDIO SUITE –Complete Technology for 3D EM.Come visit CST at EuMW 2015,booth# D311.CST – COMPUTER SIMULATION TECHNOLOGY | www.cst.com | info@cst.com

ApplikationBild 5: Block-Diagramm eines typischen drahtlosen Sensors, basierend auf einem ZL70250haben eine Reihe von Vorteilengegenüber 2,4 GHz:Bereich- undSignalqualitätZwar durchdringen FunkwellenWände und andere Hindernisse,jedoch wird dabei dasSignal geschwächt. Die Dämpfungsratensteigen bei höherenFrequenzen, daher wird das2,4-GHz-Signal auch stärker alsein Sub-GHz-Signal gedämpft.Desgleichen ist die Dämpfungbei 2,4 GHz-Signalen größer,wenn sie an dichten Oberflächenreflektiert werden. In bebautemGelände kann sich die 2,4-GHz-Übertragung sehr schnellabschwächen, was nachteiligdie Signalqualität beeinflusst.• Biologische Materialien absorbierenHF-Energie in Abhängigkeitvon der Frequenz.Niedrigere Frequenzen könnenleichter in den Körpereindringen, ohne absorbiertzu werden, im Vergleich zueinem 2,4-GHz-Link.• Obwohl sich Funkwellen ineiner geraden Linie ausbreiten,biegen sie sich trotzdembeim Auftreffen auf einestabile Kante (wie die Eckeeines Gebäudes). Nimmt dieFrequenz ab, erhöht sich derBeugungswinkel noch undermöglicht es Sub-GHz-Signalen sich noch weiter umein Hindernis zu verbiegenund damit den Blockiereffektzu reduzieren..Die Friis-Gleichung demonstriertdie überlegenen Ausbreitungseigenschaftendes Sub-GHz-Funkbereichs und zeigt,dass die Streckendämpfung bei2.4 GHz um 8.5 dB höher alsbei 900 MHz ist. Dies bedeutet,dass ein 900-MHz-Signal die2,67fache Ausbreitungsreichweitehat, da sich der Bereichmit jeder Zunahme der Leistungum 6 dB verdoppelt. Umden Bereich eines 900-MHz-Geräts zu erreichen würde eine2,4-GHz-Lösung eine um 8,5 dBhöhere zusätzliche Leistungbenötigen.Sowohl Leistungs-Wirkungsgradals auch Systembereichsind Funktionen der Empfängerempfindlichkeitund der Übertragungsfrequenz.Die Empfindlichkeitist umgekehrt proportionalzur Kanalbandbreite, so dasseine schmalere Bandbreite zuhöherer Empfängerempfindlichkeitführt und effizienten Betriebbei niedrigeren Übertragungsratenerlaubt.Wenn z.B. bei 300 MHz dieFrequenzfehler des Sender- unddes Empfängerquarzes jeweils10 ppm betragen, entspricht das3 kHz für jeden Quarz. Damitdiese Anordnung effizient arbeitet,muss die minimale Kanalbandbreitedoppelt so groß wieder Frequenzfehler sein, also6 kHz, was für Schmalbandanwendungenideal ist. Das gleicheSzenario bei 2,4 GHz benötigteine minimale Kanalbandreitevon 48 kHz, was nicht nur Bandbreitefür Schmalbandanwendungenvergeudet sondern vorallem mehr Leistung benötigt.Größerer Bereich, niedrige Interferenzenund geringe Leistungsaufnahmesind grundlegendeVorteile von Sub-GHz- gegenüber2,4-GHz-Anwendungen.Einer der Nachteile, die häufigzitiert werden, ist, dass dieAntennen größer als die in den2,4-GHz-Netzen sind. Die optimaleAntennengröße für Anwendungenbei 433 MHz zum Beispielkann bis zu 17,5 cm betragen.Spielt die Größe bei Knoteneine Rolle, kann die Frequenzauch bis zu 950 MHz angehobenwerden.Die Gesamt-Leistungsaufnahmeeines drahtlosen Sensors hängtnatürlich auch von der Zeit ab,die benötigt wird, um die Datenzu übertragen. Sie ist abhängigvon der geforderten Datenrateund dem verwendeten Übertragungsprotokoll.Die Bitgeschwindigkeitist einer derwichtigsten Faktoren, der dieLeistungsaufnahme in drahtlosenLinks bestimmt. Ein 100-kps-Funkgerät verbraucht dabeiungefähr die halbe Leistungeines 50-kps-Gerätes bei gleicherDatenmenge.Beim Vergleich von HF-Transceivernist die Energie pro Bitein besserer Indikator als dieStromaufnahme. Aber Funkgerätemit hoher Bitgeschwindig-Bild 6: Block-Diagramn eines drahtlosen Sensors, der mit einem Energie-Harvester versorgt wird10 hf-praxis 9/2015

Applikationkeit haben häufig einen größerenSpitzenstrom. Sie sind daher mitkleinen Batterien durch Energieerntemaschinennur schlecht zuversorgenAuf der Netzebene hat das Protokolleine erhebliche Auswirkungauf das durchschnittlicheLeistungsbudget. Heutige Standards,wie 802.15.4 (ZigBee)oder Bluetooth bieten hoch entwickelteLink- und Vermittlungsschichtenan. Aber sie verbrauchenca. 50 bis 75% der gesamtenLeistungsaufnahme. FürUltra-Kleinleistungs-Anlagensollte man stattdessen erwägen,ein Protokoll zu verwenden, dasentsprechend des Bedarfs optimiertwird.Die Latenzzeitanforderung desNetzes hat ebenfalls eine erheblicheAuswirkung auf den Leistungsverbrauch,speziell desEmpfängers. Er wird um sogrößer je länger der Empfängerauf ein Signal warten muss. In802.15.4 Maschennetzen zumBeispiel werden ungefähr 9Prozent der Anlagenleistungfür den Empfang verbraucht.Die niedrigste mögliche Empfänger-Leistungsaufnahmeistdaher meist zum Erzielen vonultra-kleiner Leistungsaufnahmewesentlich.MicrosemisLow-Power-Funk-TechnologieDer ZL70250 ist ein völlig integrierterULP-Sub-GigahertzISM-Transceiver von Microsemifür Anwendungen, in denenLeistung kritisch ist. Trotz seinessehr niedrigen Leistungsverbrauchsliefert der ZL70250noch eine genügend hohe Bitgeschwindigkeitum Sprach- oderMusikübertragung zu ermöglichen.Mit über 186 Kb/s hat ergenügend Bandbreite zum kontinuierlichenÜbertragen einesBiosignals wie ein EKG, füreine Qualitäts-Telefonverbindungoder Qualitätssound mitirgend einer Form von ULP-Signalaufbereitung. Mit einerGesamt-Leistungsaufnahme vonungefähr 4 - 5 mW, könnte einKopfhörer, der klein genug ist,um in das Ohr zu passen, über10 Stunden lang arbeiten.ULP- HF-Technologie ist in denAnwendungen kritisch, in denenLeistung die größte Bedeutunghat und mehr als 10 Bit/s übertragenwerden. Wo früher am Körpergetragene drahtlose Fühlernur für langsam sich änderndeParameter benutzt werden konnten,können neue HF-Technologienheute bei der Beobachtungschneller sich ändernderphysiologischer Parameter helfen,wie z.B. der elektrischenGehirnaktivität oder der Blutoxydation,die 0,5 bis 5 Kb/sbenötigen, um aussagefähigeKurvenformen zu ermöglichen.Ein drahtloser Körpersensor,der auf dem ZL70250 basiert,würde im Durchschnitt wenigerals 100 µA verbrauchen, sodass Dünnschichtbatterien odersogar thermoelektrische Energieerntemaschinenzur Versorgungausreichen würden.Der ZL70250 wird als CSP-Package geliefert (ungefähr2 mm x 3 mm), ideal für einenkleinen Formfaktor der Einheit.Der ZL70250 ist mit einer2-drahtigen SPI-Standardschnittstellefür die Steuerungund Datenübertragung durcheinen beliebigen Standardmikrocontrollerausgestattet, jenach Anwendung. Die typischeVerwendung des ZL70250 alsSensor zeigt Bild 5. Ein Mikrocontrollerbildet gewöhnlichdas Interface zwischen demZL70250 und einer anwendungsspezifischenSensor- oder Ausgabeeinheit.Der ZL70250 hat einen derniedrigsten Spitzenströme inder Industrie, was ihn ideal fürgeerntete Energie-Anwendungengeeignet macht. Ein Prototypeines am Körper getragenendrahtlosen Sensors zur Messungder Körpertemperatur,wurde zum Beispiel erfolgreichmit einem thermoelektrischenGenerator versorgt (TEG). Bild6 zeigt die Struktur einer derartigenSensors, der niemals einenBatterieaustausch erforderlichmacht. ◄NI (formerly AWR), der Innovations führer beiHochfrequenz-EDA-Software, liefert Software, welchedie Entwicklung von High-Tech-Produkten beschleunigt.Mit NI AWR Software als Ihre Hochfrequenz-Design-Plattform können Sie neuartige, preiswerte HF und RFProdukte schneller und zuverlässiger entwickeln.Finden Sie heraus, was NI AWR Software für Sietun kann:■Microwave Office für die Entwicklung von MMICs,Modulen und HF -Leiterplatten.■Visual System Simulator für die Konzeptionierungvon Kommunikationsarchitekturen.■Analog Office für das Design von RFICs.■AXIEM für 3D-Planar-Elektromagnetik-Analyse.■Analyst für 3D-FEM-Elektromagnetik-Analyse.NI Germany | AWR Group | Olivier Pelhâtre | Tel: +49 170 916 4110©2014 National Instruments. All rights reserved. Analog Office, AXIEM, AWR, Microwave Office, National Instruments, NI, andni.com are trademarks of National Instruments. Other product and company names listed are trademarks or trade names oftheir respective companies.hf-praxis 9/2015 11

GrundlagenWas ist MIMO?DrahtloseKommunikationfindet immer mehrVerbreitung. Angesichtseines steigendenDatenaufkommenssind besondersbandbreiteneffizienteund robusteVerbindungsverfahrengefragt.Hier ist an erster Stelle MIMOzu nennen (Multiple-Input Multiple-Output)das mehrere SendeundEmpfangsantennen sowiedigitale Signalverarbeitung verwendet,um eine sichere undschnelle Datenübertragung mitgeringem Energieverbrauch zugewährleisten. Spezielle Codierungsverfahrenermöglichen es,nicht nur die zeitliche, sondernauch die räumliche Dimensionzur Informationsübertragungzunutzen. Man spricht daher vonSpace-Time Coding.Space-Time CodingMit diesem Codierungsverfahrenlässt sich bei geringer Bitfehlerhäufigkeitdie Datenratein einer gegebenen BandbreiteBild 1: Prinzip eines 3 x 3-MIMO-Systems (Quelle: it wissen)deutlich erhöhen. Mit anderenWorten: MIMO-Systeme habeneine höhere spektrale Effizienzals konventionelle Mehrantennensysteme.Die Zuverlässigkeiteiner Verbindung wird zudemdeutlich erhöht, nicht aber diemittlere Kanalkapazität.MIMO-Kanäle können zur selbenZeit mit derselben Frequenzgenutzt werden, die Sendeleistungwird auf die Antennenaufgeteilt. Mit drei Sende- unddrei Empfangsantennen (Bild 1)beispielsweise kann ein Bitstromin drei separate Ströme aufgeteiltwerden, die parallel übertragenwerden. Auf der Empfängerseiteempfängt jede Antenne dannein Summensignal der Sendeantennen.Nun kommt die digitale Signalverarbeitung(DSP) ins Spiel, umden Bitstrom zu decodieren undwieder zusammenzusetzen. Dazumüssen die Charakteristiken dereinzelnen Kanäle sehr unterschiedlichsein. In Umgebungenmit starker Mehrwegeausbreitungist das der Fall. Dann kanndas System innerhalb der gleichenZeit die dreifache MengeDaten übertragen, ohne zusätzlicheBandbreite zu benötigen!In Bild 2 und 3 wird beispielhaftein einfaches 2 x 2-Antennensystemmit einem MIMO-2x2-12 hf-praxis 9/2015

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GrundlagenAntennensystem verglichen. Inden beiden Fällen des Bildes 2ist MIMO aktiv, wobei jederEmpfänger einen guten Datenstrom(durchgehender Pfeil)und einen schlechten Datenstrom(gestrichelter Pfeil) empfängt.Dabei kommt es lediglichdarauf an, dass jeder Empfängereinen eigenen, guten Datenstromhat. In Bild 3 hingegenempfängt immer nur ein Empfängerbeide Datenströme gut;MIMO ist nicht aktiv, da sichbeide Datenströme quasi überlagern(gleicher Pegel) und vonden Empfängern somit nichtunterschieden werden können.Eine Verdoppelung der Datenrate,wie bei aktivem MIMO,ist so natürlich nicht möglich.Diese Situation entsteht, wenndie Empfangsantennen identischausgerichtet sind.Die Kanalkapazität gibt an, wieviel Bit/s/Hz maximal über einengestörten Kanal mit beliebigkleiner Fehlerwahrscheinlichkeitübertragen werden können.Theoretisch besteht die Möglichkeit,die Kanalkapazität überdie Antennenanzahl beliebig zuerhöhen. Der Zuwachs erfolgtjedoch nicht linear und erreichtbei je acht Antennen praktischeine Grenze.Die Technik näherbetrachtetMIMO nutzt also ein Konzeptmit verschiedenen Antennen undeiner entsprechenden Anzahl vonSignalpfaden. Für gewöhnlichwird beim Empfang das stärksteSignal bevorzugt, und die anderenSignale werden unterdrückt.Dies ist der Unterschied zumAntennen-Diversity, wo verschiedeneAntennen gleichzeitigein Signal aufnehmen, dasaber infolge von Reflexionenüber verschiedene Wege verteiltankommt. Die aufgenommenenTeilsignale werden dabei zueinem optimalen Gesamtsignalkombiniert.Im Basiskonzept von MIMOfür den Standard 11n WiFi werdendie zu übertragenden Datenverwürfelt (scrambled), codiertund überlappend (interleaved)als parallele Datenströme zuBild 2: Zwei Mehrantennensysteme mit typischen praktischen Daten im Vergleich, MIMO aktivBild 3: Zwei Mehrantennensysteme mit typischen praktischen Daten im Vergleich, MIMO inaktiv14 hf-praxis 9/2015

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GrundlagenBild 4: Blick in eine duale Antenneseparaten Modulatoren in separatenSendern geleitet. MehrereAntennen empfangen dann dieDatenströme, welche sich durchleicht verschiedene Phasenlagenauszeichnen, da sie verschiedeneWege genommen haben. ImEmpfänger erfolgt die Zusammenfassungzu einem optimalenSignal.Jeder dieser Teilübertragungswegekann physikalisch als separaterKanal aufgefasst werden, daer über eine eigene Sende- wieauch Empfangsantenne verfügt.Somit ist ein uneingeschränkterDatendurchsatz möglich. JedeEmpfangsantenne besitzt eineMesseinrichtung für jeden gesendetenDatenstrom.Die höchstmögliche Datenratepro Kanal ist proportional zurAnzahl der verschiedenen Datenströme.Das alles bedeutet einehohe Flexibilität und Skalierbarkeitdes Systems. Die Verbindunglässt sich sehr wirksam undrobust gestalten, wobei der Leistungsverbrauchgering bleibt.Das Aufmacherbild zeigt eineLTE-MIMO-Antenne vonB.A.Z. mit zwei Anschlüssen.Die internen beiden Antennenelementesind um 45° versetztund nutzen sowohl MIMO alsauch Antennen-Diversity. Bild4 und 5 zeigen das Innenlebeneiner ähnlichen Antenne vonFunkwerk.Beispiel WiFiBei WiFi nutzt man, je nachDatenrate, verschiedene Modulationsarten,wie das OrthogonalFrequency Division Multiplexing(OFDM), das BinaryPhase-Shift Keying (BPSK),das Quadrature Phase-ShiftKeying (QPSK) und die 16- oder64-Phase Quadrature AmplitudeModulation (16QAM oder64QAM). Es ist dabei möglich,verschiedene Datenströme imselben 20 MHz breiten Bereichetwa im 2,4-GHz-Band zu übertragen.Das bedeutet einen hohenmöglichen Datendurchsatz, derlinear mit der Anzahl der Senderzunimmt.Die verschiedenen Signale laufenan den Empfängern mit verschiedenenPhasenlagen zueinanderein, entsprechend derverschiedenen Signalpfade.Sowohl der direkte Weg als auchein Weg mit mehreren Reflexionenist vorstellbar. Jedes einzelneSignal ist also durch seinenAusbreitungsweg gekennzeichnet.Dies macht es möglich, imEmpfänger mit Algorithmen aufder Basis digitaler Signalverarbeitung(DSP) die Signale zu sortierenund zu bewerten. Gleichensich zwei Signale von verschiedenenAntennen, werden sie beispielsweisedirekt addiert. Diesenachträgliche Kombinationder Teilsignale verbessert denRauschabstand und daher auchdie Zuverlässigkeit der Übertragung.Eine robustere, zuverlässigereVerbindung bedeutetaber auch immer eine größeremögliche Reichweite. Diese istder eigentliche praktische Vorteilvon MIMO gegenüber anderenMultistream-Verfahren.MIMO-VariantenMan darf MIMO nicht miteinem Smart-Antennensystemverwechseln, wie es etwa inzellularen Netzwerken genutztwird. Denn dieses nutzt Beam-Forming, um das HF-Signal aufdie Empfangsantenne zu konzentrieren.Ein Problem dabeisind gegenüber der Basisstationverdeckt angeordnete Knoten.Insgesamt ist die Anzahlder erreichbaren Knoten rechtbeschränkt, sie müssen mehroder weniger auf einer Linie liegen.MIMO kann jedoch auchmit Beam-Forming-Systemenbetrieben werden.MIMO wird bereits mit nur zweiSendern und Empfängern praktiziert.Es existieren jedoch verschiedeneStandards, die deutlichmehr Sender und Empfängererlauben. Dabei kann es aucheinen Empfänger mehr oderweniger als die SenderanzahlBild 5: Ansicht der internen Antennen (Quelle Bild 2 bis 5:www.lte-anbieter.info/technik/mimo.php)Bild 6: Ansicht des LMS6002D, des weltweit erstenfeldprogrammierbaren MIMO-Chips16 hf-praxis 9/2015

GrundlagenHappy Birthday: 10 Jahre MIMODie ersten MIMO-Geräte kamen Anfang2005 auf den Markt und versprachenwesentlich höhere Funkabdeckungen imVergleich zum normalen 802.11g-Standard,zum Teil bis zu zehnmal mehr.Diese Technik ist unter verschiedenenProduktnamen noch aktuell. Ende 2005kam eine neue Router-Generation aufden Markt, deren Chipsatz die MIMO-Technik nutzt. Sie ermöglichte erstmalsGeschwindigkeiten wie im LAN via Kupferkabel,nämlich bis zu 240 Mbit/s durchNutzung von zwei Funkkanälen. Dabeihat auch das WLAN eine Full-Duplex-Verbindung durch Nutzung von zweiFunkkanälen gleichzeitig. Der WLAN-Standard 802.11n sichert u.a. die Kompatibilitätverschiedenster Produkte sicherstellen.2006 wurden zum ersten Mal solcheWLAN-Komponenten vorgestellt.Sie erreichten mit neuen ChipsätzenDatenraten von bis zu 300 Mbit/s.Mit Hilfe der MIMO-Technik sollenbeim 802.11n-WLAN-Standard bis zu600 Mbit/s möglich werden. Die MIMO-Technik erlaubt Datenraten von bis zu3 Gbit/s im 5-GHz-ISM-Band. Der StandardIEEE 802.11ad definiert das Verfahren.MIMO-Techniken werden auchim zukünftigen WiMax-Standard IEEE802.16 enthalten sein und finden schonheute in Mobilfunknetzen Anwendung.Denn auch hier geht es den Anbieterndarum, hohe Datengeschwindigkeiten beigeringer Fehlerrate anzubieten.geben. Kombinationen mit mehr als vierSendern und Empfängern (4x4 MIMO)sind die Grenze des Vernünftigen. Darüberhinaus erreicht man kaum noch eine nennenswerteVerbesserung. 8x8-MIMO wirdwohl LTE vorbehalten bleiben und nicht vor2020 kommen. Am verbreitetsten ist dieNutzung von zwei Sendern und drei Empfängern,obwohl Chipsets für 4x4 MIMOmit höchsten Datenraten gut verfügbar sind.Bei MIMO nach Standard 11n ist es auchmöglich, zwei 20-MHz-Kanäle zu einem40-MHz-Kanal zu verbinden, um höhereDatenraten zu praktizieren, wobei bis zu600 Mbit/s erreichbar sind. Kein Wunderalso, dass alle neueren Drahtlos-StandardsMIMO unterstützen. MIMO ist drauf unddran, ein Standard-Feature in Drahtlos-Chipsets und für drahtloses Equipment zuwerden.Implementation von MIMODie Fortschritte bei der Herstellung analogerwie digitaler Chips haben MIMO die Tür zuvielerlei Applikationen geöffnet. Der Hardwareaufwandist gegenüber anderen komplexerenVerfahren kaum höher. MIMO istals Singlechip-Lösung verfügbar.Ein sensibler Bereich ist DSP. Die digitaleSignalverarbeitung ist bei MIMO vergleichsweisekomplex. Damit geht ein gewisserLeistungsverbrauch einher. Längere Zeitsetzte man auf feldprogrammierte Hardware(FPGAs, Field Programmable Arrays). Mitden modernsten digitalen CMOS-Prozess-Technologien ist es nun möglich geworden,den Signaprozessor on-chip zu realisieren,sodass eine hohe System-Performance mitgeringer Leistungsaufnahme verknüpft wird.Dies wird noch durch hochqualifizierteSoftware unterstützt. Sie übernimmt Funktionen,die früher hardwareimplementiertwaren. Somit ist es nun auch möglich, dieMIMO-Algorithmen kontinuierlich zu verbessern,um die Stromkosten noch weiterzu senken. Zwar lässt sich die Antennenanzahlnicht beeinflussen, aber dennochsind kontinuierliche Performance-Verbesserungenmöglich.Diese Entwicklung geht ganz in RichtungSoftware Defined Radio. SDR verbindetein flexibles Breitband-Frontend mithochentwickelter DSP, um verschiedeneProtokolle zu decodieren. Die wachsendePopularität von MIMO ist nicht unerheblichder SDR-Technik zu verdanken. Einesder SDR-Schlüsselelemente ist der Field-Programmable RF Transceiver (FPRF), undgenau dieser erlaubt es auch, verschiedeneHF-Bänder und verschiedene Standards inMIMO-Netzwerken zu managen.Bild 6 zeigt den Chip LMS6002D von LimeMicrosystems. Dieser flexible Low-Power-Chip ist seit 2014 am Markt und ermöglichtauf einfache Weise die Implementationvon MIMO-Systemen. Er kombiniert vierPRF-Transceiver mit einem FPGA, um ein4x4-MIMO-Produkt zu erstellen, das z.B. inLTE/HSPA+ Cellular-Systemen eingesetztwerden kann. Die wichtigsten Eigenschaften:Frequenzbereich 375 MHz bis 4 GHz,programmierbare Modulationsbandbreitenvon 1,5 bis 28 MHz und Unterstützung vonTDD (Time Division Duplex) sowie FDD(Frequency Division Duplex). Zur Programmierungdient ein standardisiertes SerialPort Interface (SPI). FShf-praxis 9/2015 17

GrundlagenGrundlagen der Spread-spectrum-KommunikationBild 1: Beispiel für ein Systemdiagramm für Spread-spectrum-Modulation und Demodulation unter Verwendung von PSK als primärerModulationSpread-spectrum ist eine Modulationsmethode,die in modernendrahtlosen Standard-Systemenwie WLAN, Bluetooth, ZigBeeund anderen Funksystemen fürden privaten Einsatz verwendetwird. Der Beitrag liefert einenEinblick in diese Modulationsmethode.Es gibt zwei Arten der Spreadspectrum-Kommunikation:• “direct sequence” Spreadspectrum” (DS)• und “frequency hopping” (FH)Spread spectrum.Man verwendet für beide zwarals allgemeinen Oberbegriffdie Bezeichnung “Spread spectrumKommunikation“, aber daseinzige, was beide Verfahrengemeinsam haben ist die starkeVerbreiterung des Senderspektrums.Abgesehen davon sinddie beiden Verfahren völligunterschiedlich. Die Spreizungdes Spektrums (Verteilung derSignalenergie über ein breitesFrequenzband) verleiht diesenModulationsarten einige besondereEigenschaften.AbhörsicherheitBei Spread-spectrum-Kommunikationwird der Signalinformationeine Spreizcode-Sequenz hinzugefügt. Aus diesemGrunde ist es, ohne Kenntnisdieser Sequenz, sehr schwierig,die Signalinfomation zu demodulieren.Da bei kommerziellenProdukten der Spreizcodejedoch bekannt ist, bietet SpreadSpectrum hier auch keine größereSicherheit als eine normaleFunkwelle. Sicherheit wird aufder Code-Ebene erreicht. Beiunabhängig entwickeltem Drahtlos-Equipmentfür militärischeund andere Anwendungen istder Spreizcode dagegen jeweilseinmalig und macht dadurch dieDemodulation sehr schwer.Sicherheit gegenInterferenzBei Systemen, die Schmalband-Modulation verwenden, tretenFehler auf, sobald auch nur einekleine Interferenz im Übertragungskanalauftritt, und in einigenFällen wird die Kommunikationsogar völlig unterbrochen.Dies ist ein großes Problem,beim derzeitigen umfangreichenEinsatz von drahtloser Übertragungstechnik,wenn eine Vielzahlvon Geräten im gleichenBereich arbeiten.Bei Spread-Spektrum-Kommunikationtreten bei Interferenzauch oft Fehler auf unddie Übertragungsqualität verschlechtertsich, allerdings kanndie Kommunikation selbst fortgesetztwerden.Große BandbreiteDa das Informationssignal mehrfachbreiter als die Spreizcode-Sequenz ausgedehnt wird, istdas für die Kommunikationbenötigte Frequenzband sehrgroß. Aus diesem Grund hatBild 2: Beispiel für den Spreizvorgang18 hf-praxis 9/2015

GrundlagenBild 3: Beispiel für ein FH-SignalSpread Spectrum einen schlechtenBandbreiten-Nutzungsgrad.Direct sequenceSpread SpectrumDirect sequence Spread Spectrum,kurz DS genannt, ist die fürWLAN und ZigBee verwendeteModulations-Methode.SenderDas Informationssignal wirdzunächst einer primären Modulationmit PSK, FSK oder eineranderen Schmalbandmodulationunterzogen und anschließendeiner zweiten Modulation mitSpread spectrum. GespreizteSpektren erhält man durch Multiplikationdes primär moduliertenSignals mit einer Rechteckfolge,die als PN-Sequenz bezeichnetwird. In manchen Fällen erfolgtauch erst die Spread-Spectrum-Modulation und anschließenddie Schmalbandmodulation mitz.B. PSK oder FSK. Bild 1 istein Beispiel für Spread-spectrum-Modulationund Demodulationmit PSK als primärerModulation.ReceiverWenn die Entspreizung der empfangenendiffusen Welle ausgeführtwird, wandelt sie sichdabei zurück in eine PSK- oderFSK-modulierte Welle, wie sieaus der primären Modulationresultierte. Bei der „Entspreizung“werden das empfangeneSignal und das lokale Signalmiteinander multipliziert undpassend durch Tiefpässe gefiltert,um das Informationssignalzurück zu gewinnen. Entspreizung(Despreading) schließt dieMultiplikation mit dem gleichenPN-Code ein, der im Sender fürdie gesendete Welle verwendetwurde. Zu diesem Zeitpunktmüssen die empfangene Welleund der PN-Code synchronisiertwerden.DespreadingDas Signal, das von der Antennedes Empfängers aufgenommenwird, enthält auch Interferenzsignalevon außen, sowieRauschen. Wenn dieses Signalentspreizt wird, wandeln sich dieSignalkomponenten wieder ineine Welle mit Schmalbandmodulationum. Die unerwünschtenInterferenzkomponenten dagegenwerden zerstreut, so dassihr Spektrum unendlich ausgedehntwird und seine Leistungsdichtestark abfällt. Wenn daherdas mit Hilfe eines Bandpassesbandbegrenzte Signal eingegebenwird, fällt die Leistung derInterferenzkomponente, die indas Demodulationsfrequenzbandfällt, deutlich ab. Das Auftretenvon Fehlern wird mit einem stochastischenProzess berechnet.Letztendlich führt die Verwendungvon Spread spectrum zuweniger Übertragungsfehlern,und das ist der Grund warumSpread-Spectrum-Kommunikationso unempfindlich gegenüberInterferenzen ist.DemodulationBei der Demodulation handelt essich um normale Schmalband-Demodulation. Das lokale Signalwird aus der empfangenen Welleerzeugt. Nach der Multiplikationmit der empfangenen Welle werdenunnötige Komponenten miteinem Tiefpass beseitigt, Wenndie primäre Modulation PSKverwendet, ist synchrone Detektionerforderlich.PN-SequenzDie PN-Sequenz wird mit einerwesentlich höheren Geschwindigkeitgetaktet, als die Symbolratedes Informationssignals, sodass ihr Spektrum ein breitesBand in Anspruch nimmt. Ausdiesem Grund belegt das Spektrumder modulierten Welle nachder primären Modulation ebenfallsein weites Band.Frequency hoppingFH ist eine Kurzbezeichnungfür Frequenz-Hopping oderFrequenzsprung. Das Informationssignaldurchläuft auch hierwieder einen primären Modulatormit PSK, FSK oder eineranderen Schmalbandmodulationund einen sekundären mitSpread-Spectrum-Modulation.Diese zweite Modulation verwendeteinen Frequenz-Synthesizer(hopping synthesizer), derdie Frequenz nach einem zufälligenSprungmuster ändert. DasSprung-Spektrum wird dadurchinsgesamt zwar über einegewisse Bandbreite gespreizt,aber im Moment des Sprungssind Modulation und Demodulationschmalbandig.Die Empfangsseite eines FH-Systems synchronsiert sich mitdem Sprungmuster der Senderseite,um Demodulation durchführenzu können. Das Sprungmusterist zufällig, und auchwenn andere Geräte im gleichenBereich betrieben werden,wird die Kommunikation nichtunterbrochen, trotz momentanerSignalkollision. Da jedocheine hohe Wahrscheinlichkeitdafür besteht, dass eine Kollisionirgendwo in dem Sprungmusterauftritt, sind Fehlerkorrekturfunktionenein wichtigerBestandteil von FH-Systemen.Die Sicherheit wird jedoch miteinem längeren, mehr zufälligeremSprungmuster nochdeutlich erhöht. Zu den speziellverwendeten Sequenzen gehören„extended M sequence code“und die „Reed-Solomon codesequence“.FH wird im Bluetooth-Systemverwendet. In einer gesamtenBandbreite von 79 MHz hat dasFrequenzband eines einzelnenSignals eine Breite von 1 MHz.Die Frequenz-Umsetzung erfolgtmit einem Sprungmuster das sich1600 mal pro Sekunde ändert(625 μs). Die primäre Modulationsmethodeist GFSK.■ Circuit Designhttp://www.circuitdesign.de/hf-praxis 9/2015 19

MesstechnikIMD-Messmöglichkeiten der VectorStarVNA-Familie erweitertDie Anritsu Company erweiterte die IMD-Messmöglichkeiten (Intermodulation Distortion)auf ihrer VectorStar-Plattform.Hierdurch stehen neue Messfunktionenfür Anritsus VNAs zur Verfügung, um denAnforderungen von Entwicklungs- undFertigungsingenieuren zu entsprechen, diehochgenaue und effiziente IMD-Messungenan Verstärkern durchführen müssen. Teil derErweiterung ist die neue Software IMD-View, die eine fortschrittliche und einfachzu bedienende grafische Benutzeroberfläche(GUI) bereitstellt. Sie vereinfacht komplexeIMD-Messungen und ermöglicht eine gründlicheIMD-Evaluierung.Eine neue und geräteinterne HF-Combiner/Switch-Option für VectorStar ermöglichtIMD-Messungen, ohne den Messaufbauneu verkabeln zu müssen. Dies ist extremnützlich, da sich damit der Aufwand fürden Messaufbau verringert und die Messdauerverkürzt wird. Zudem verbessert sichdadurch die Messgenauigkeit, da Verkettungsfehlerdurch mehrere Kalibrierungenund Systemaufbauten reduziert werden.IMDView bietet zahlreiche Tools, die Entwicklermehr Vertrauen in ihr Verstärkerdesigngeben. Mehrere Kanäle und Messkurvensorgen für eine gleichzeitige Anzeigeder IMD-Sweep-Frequenz und der IMD-CW-Leistung unter verschiedenen Betriebsbedingungen.Über IMDView lassen sichauch wichtige Parameter ändern und dieAuswirkungen direkt beobachten. Entwicklerkönnen so die optimale Leistungsfähigkeitschnell festlegen, ohne dabei zwischenKonfigurationspanels hin- und herwechselnzu müssen. Die Software stellt neben denLeistungen der Testtöne auch die sich durchden Zweitontest ergebenden Frequenzbänderdar. Während der Stimuluskalibrierungschaltet die Software automatisch die Signalpfade,um kalibrierte Pegel am DUT-Eingangbereitzustellen.Mit diesen Erweiterungen ist VectorStar lautHersteller die einzige VNA-Plattform imMarkt, die drei verschiedene IMD-Setupsund eine Nachrüstung auf jede der Konfigurationenbietet. IMDView ist eine Softwareoption,die das Einrichten von Messkurvenfür IMD-Parameter wie TOI, IM-Produkteund die Leistungskalibrierung vereinfacht.Das Hinzufügen einer zweiten internenSecond-Source-Option verkürzt die Rüstzeit,da sich die Lokalisierung der richtigenQuelle erübrigt. Die interne HF-Combiner/Switch-Option ermöglicht den Wechsel zwischenS-Parameter- und IMD-Messungen,ohne den Aufbau neu verkabeln zu müssen.Neben der Zeitersparnis erhöht sich damitdie Genauigkeit, da mehrere Kalibrierungenund die entsprechenden Verkettungsfehlerentfallen.Der NLTL-basierte VectorStar-Empfängerbietet eine außergewöhnliche Linearitätund ein sehr geringes Rauschen – selbst beiMillimeterwellen-Frequenzen (mmWave).Selbst bei dicht beieinanderliegenden Testtönenliefert der VectorStar eine hervorragendeMessperformance. Die Empfänger-Übersteuerungsfestigkeit ist mit einem IP3von 35 dBm einzigartig. Der VectorStar bietetzudem die schnellste Sweep-Geschwindigkeitseiner Klasse, was genauere IMD-Messungen ermöglicht.IMDView kann zusammen mit dem BreitbandsystemVectorStar ME7838x verwendetwerden, um eine einfach konfigurierbare,genaue mmWave-IMD-Messung zu ermöglichen,mit der sich der Messaufbau vereinfachtund die Kalibrierungsdauer verkürzt.Ein kalibrierter 1-mm-Testanschluss stehtfür die einfache Umstellung auf Onwafer-Messungen oder auf Waveguide Ports fürWaveguide DUTs zur Verfügung. IMDViewstellt automatisch die Frequenzen und Leistungspegelein, um die mmWave-Module3743A für einen Zweipegelbetrieb und denEmpfänger für die verschiedenen IMD-Antworten zu konfigurieren. Die Softwarebietet auch eine interne Frequenz- und Leistungskontrollewährend der erforderlichenIMD-Leistungskalibrierung. Damit stehtkalibrierte Leistung am koplanaren 1-mm-Port oder am Waveguide-Eingangsanschlussdes DUT bereit.■ Anritsu Corp.www.anritsu.com5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) ,/ > 01 D H M M M I A = J H @ A 2 = H J A H 5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) , 6 A/ A B> 0 " ' # % " # B &%H K I J H " '# ! ! " A ? A D A E 6 A A B = N " ' # % # - = E E B ( I A = J H @ A5 ; 5 6 - - / - 4 6 -5 ) 6 - 1 6 - 7 1 ) 6 1 4 . K @ 9 2 - 6 - - 6 9 1 + 7 / > E I " / 0 20 hf-praxis 9/2015

MesstechnikHochgenaue 625 MS/s 16 Bit Arbitrary Waveform GeneratorenSpectrum stellt drei neue ArbitraryWaveform Generatoren(AWGs) auf Basis derM4i-Serie vor, die neue Standardsin Geschwindigkeit undGenauigkeit setzen. Die neuenKarten der M4i.66xx-Serie sindmit ein, zwei oder vier Kanälenverfügbar, wobei jeder Kanaleine Ausgaberate von 625 MS/sbei 16 Bit Vertikalauflösunghat. Mit dieser Kombinationsind die neuen Generatorkartenideal geeignet für die Erzeugungvon hochfrequentenSignalen bis zu 200 MHz beigleichzeitig bester Genauigkeitund Detailtreue.Der Frequenzbereich sowie dieLeistungsdaten im Dynamikbereichmachen diese AWGs interessantfür Ingenieure und Wissenschaftler,die in Bereichenwie Kommunikation, Radar,Halbleiter, Nano-Technologie,Automation, Ultraschall, Optik,Medizintechnik oder Biologiewissenschaftenarbeiten. Basierendauf Spectrums vor zweiJahren eingeführter M4i-Serievon PCI-Express-Karten sinddiese Instrumente deutlich kleinerals konventionelle Instrumenteund können in den meistenmodernen PCs eingesetztwerden. Die AWG-Karte wirddazu einfach in einen freien x8oder x16 Slot gesteckt, Treiberinstalliert, Spectrum SoftwareSBench 6 installiert und schonkann die erste Wellenform ausgegebenwerden. Die Generatorkartensind vollständig programmierbarund arbeiten zusammenmit Spectrums eigenerSBench 6 Software sowie mitSoftware von Drittherstellernwie LabVIEW, LabWindowsoder MATAB.■ SpectrumSystementwicklungMicroelectronic GmbHwww.spectruminstrumentation.comVielseitige Funktions- und ArbiträrgeneratorenBei den Arbiträrgeneratorender Serie TGA12100 könnendank des 1 Mio. Punkte tiefenSpeichers pro Kanal sehr langeWellenformen frei programmiertwerden. Ein unabhängigerBetrieb der Ein-, Zwei- und Vierkanalmodelleist eine besondereStärke dieser Serie, es könnenz.B. drei Ausgänge mit einerfrei einstellbaren Phasenbeziehungim Master/Slave-Betriebverbunden werden.Eine weitere Besonderheit istdie Möglichkeit, Sequenzenabzuspielen. Es lassen sich biszu 1.024 Wellenformen in einerSequenz verbinden und nacheinanderwiedergegeben. Es stehteine große Anzahl von Standardwellenformen,wie Sinus undRechteck bis 40 MHz und Dreieckbis 100 kHz, zur Verfügung.Schnittstellen wie GPIB, USBund RS232 sind Standard. DasModell TGR6000 ist ein 6-GHz-Signalgenerator mit geringemPhasenrauschen, hoher Stabilität,sehr kleiner Restwelligkeitsowie einfachster Bedienung undumfangreichen Funktionen. Mitder im Lieferumfang enthaltenenWaveFormManagerPlus-Softwareist eine Übertragung derWellenformen auf ein Notebookmöglich. Dies bedeutet die freieErstellung von Wellenformenmit verschiedenen Hilfetools.Für jede Aufgabe stehen interne/externe Trigger Sweep, lin- oderlog-Funktion sowie die SchnittstellenRS232, USB, LAN oderoptional GPIB zur Verfügung.■ Telemeter Electronic GmbHwww.telemeter.infohf-praxis 9/2015 21

MesstechnikStörer und versteckte Sender entdecken –auch bei Frequency HoppingNarda Safety TestSolutions hat dieLeistungsfähigkeitseines Interference andDirection AnalyzersIDA 2 erweitertNarda Safety Test SolutionsGmbHtelco_ins_291113 www.narda-sts.com 29.11.2013 1Ein rundesProgramm• AT Schnitt Quarze• Uhrenquarze• TCXO/VCTCXO• SAW Filter• Clock Oszillatoren• Quarzfilterwww.telcona.deinfo@telcona.deDas „High-Resolution Spectrogram“ des ISM-Bands bei 2,4 GHz. Die Strahlung einer „Mikrowelle”kollidiert mit dem Signal einer Bluetooth-Tastatur.Spektrogramme mit einer zeitlichenAuflösung bis zu 1 µserlauben jetzt Einblicke inSignalstrukturen, wie sie sonstnur von großen Laborgeräten herbekannt waren. Dadurch lassensich auch Interferenzen und versteckteSender mit schnell wechselndenFrequenzen analysierenund in weiteren Schritten peilen.Da das nutzbare Frequenzspektrumbegrenzt ist, verwendenmoderne Übertragungstechnikenverstärkt das Frequenzsprung-Verfahren (Frequency HoppingSpread Spectrum, FHSS):Durch ständigen Wechsel könnenmehrere Geräte jeweils freieFrequenzen oder Kanäle finden.Typische Anwendungen imISM-Frequenzband sind WLANund Bluetooth sowie Fernsteuerungenfür Drohnen. Auchbestimmte GSM-Betriebsmodinutzen Frequency Hopping. Undauch unerlaubte Sender machensich dieses Verfahren zunutze,weil sie dadurch fast nicht zuentdecken sind.„High-ResolutionSpectrogram“heißt die neue Darstellungsartdes IDA 2. Und die lässt sogardie Art der Signale – quasi derenFingerabdruck – erkennen. DasGerät schreibt dazu zeilenweiseSpektren, deren Pegel farblichgekennzeichnet sind. Dadurchsind spektrale und zeitlicheZusammenhänge zugleich sichtbar.Mit einer zeitlichen Auflösungbis zu 1 µs lassen sichbeispielsweise LTE-Frame-Strukturen abbilden, wobeisich unterlagerte, „artfremde”Signale sofort durch nichtkonformesFrequenz- und Zeitverhaltenentlarven. In mehrfachgenutzten Frequenzbereichen,wie den ISM-Bändern, lässt sicham Frequenz- und Zeitverlaufauf die Art der Quelle schließenund eine gegenseitige Störungerkennen. Die Darstellungsart„Magnitude” zeigt den Pegelverlaufüber der Zeit und eignetsich dazu, Signale anhand ihrerzeitlichen Struktur zu identifizieren,Trigger zu setzen undschließlich ihre Quelle zu orten.Der technische Hintergrund: DieDarstellungsarten „High-ResolutionSpectrogram“ und „Magnitude“basieren auf der Betriebsart„I/Q Analyzer”. Hier arbeitetder IDA 2 im Zero-Span-Betrieb,ist auf eine feste Frequenz abgestimmt,die er selektiv erfasstund die digitalisierten Datenaufzeichnet. Eine Besonderheitdabei ist, dass sich Kanalbandbreiten(CBW) bis 32 MHz einstellenlassen.Für das „High-Resolution Spectrogram“analysiert der IDA 2die Daten mit einer FFT, derenParameter der Benutzer wählenund auch im Nachhinein nochändern kann. Ein Beispiel: Füreine CBW von 32 MHz liefertdie FFT eine nutzbare Bandbreitevon 22 MHz. Bei 256FFT-Stützstellen berechnet derIDA 2 ein Spektrum mit einerAuflösungsbandbreite (RBW)von ca. 240 kHz. Wählt maneine Fensterüberlappung von87,5%, so erhält man Spektrenmit einer zeitlichen Auflösungvon 1 µs. Das würde einer MillionSpektren pro Sekunde entsprechen.Gängige Analysatoren22 hf-praxis 9/2015

MesstechnikSicherheit lassen sich mit demGerät unbekannte Sender aufspürenund potenzielle Gefahrenidentifizieren.Dabei kann IDA 2 die Richtungder Sender auf Basis eines horizontalenScans selbstständigbestimmen und den Peilwinkelin einem Polardiagramm darstellen.Aus mehreren Peilergebnissenberechnet IDA 2 die Positionder Störquelle automatisch undzeigt sie an. Frei verfügbare elektronischeKarten sowie eigenesKartenmaterial können optionalhinterlegt werden, sodass sichdie Quelle zum Beispiel bis aufeinen Straßenzug genau lokalisierenlässt – ähnlich einemNavigationssystem.Bestimmung derPositionBasis zur Bestimmung der Positioneiner Störquelle sind einGröße: 90x120mmGPS-Empfänger im Messgerätund der elektronische Kompassim Antennengriff zur Ermittlungvon Richtung, Elevation undPolarisation.Für verschiedene Frequenzbereichestehen optimierteAntennen zur Verfügung, diein horizontaler oder vertikalerAusrichtung auf einen ergonomischgeformten Handgriffgesteckt werden können. DerIDA 2 erkennt automatisch diegerade verwendete Antenne undwendet die im Gerät hinterlegtenKorrekturdaten an. Durch einenoptional erhältlichen Antennenadapterlassen sich problemlosauch Antennen anderer Herstellernutzen.Als Handgerät für den Feldeinsatzwiegt das Grundgerät einschließlichAkku weniger alsdrei Kilogramm, Handgriff undAntenne weniger als ein Kilogramm– dank Stromversorgungvom Grundgerät aus. Ein internerPufferakku erlaubt einen Akkuwechselohne Unterbrechung desBetriebs. ◄m es as.urface m.ounted a. pplication e.lectronics GmbHDie Strahlung einer „Mikrowelle” kollidiert mit einem Bluetooth-Signal. Oben ein herkömmliches Spektrogramm, in der Mitte ein„High-Resolution Spectrogram“ des IDA 2, unten ein Zoom des„spannenden” Bereichs, d.h. die Darstellung der geräteinternenDaten in voller Auflösung.verdichten deshalb die Daten beiAuflösungen unter etwa 20 ms.IDA 2 ist laut Hersteller daserste Handgerät, das die Datenunverdichtet im Hintergrundbehält und sie als Zoom in Original-Auflösunganzeigen kann:Jede Pixelzeile entspricht genaueinem Spektrum. Die Farbe entsprichtdem jeweiligen Pegel.Mit dem Marker lassen sich alleSpektren auch in klassischerDarstellung (Pegel über der Frequenz)einzeln sichtbar machen.Der Interference and DirectionAnalyzer IDA 2 wurde entwickelt,um elektromagnetischeSignalquellen zu identifizierenund zu orten. Der Einsatzumfasst die Bereiche Kommunikationund Sicherheit. In derKommunikation gilt es, eigeneoder fremde Störer zu findenund zu eliminieren. Im BereichRFIDEMIAntennen13,56MHzwww.smae.deinfo@smae.deZur Verbesserung der Sende und Empfangs-Eigenschaften von RFID-Tags und Antennenbietet TDK flexible Folien der Serien IFL10M,IFL12, IFL04 und IBF15 an.Sie eignen sich auf Grund ihrer hohenPermabilität µ´ für RFID-Lesegeräte undRFID-Antennen.Insbesondere bei metallischen Untergründensorgen die Flexield Folien für eine optimaleBündelung des Magnetfeldes und erhöhenso Reichweite und Signalqualität.Die Folien lassen sich in beliebige Formenschneiden und sind selbstklebend.Auch komplette RFID-Antennen sinderhältlich.RFID-TagFlexield high µ typeIFL12 / IBF20Metal sheetMetal surfaceof a device.s.m.a.e. GmbHLise-Meitner-Straße 6, 40878 RatingenTelefon: 02102 / 4248-0, Fax: 02102 /4248-23hf-praxis 9/2015 23

MesstechnikLeistungsfähige Zwei- und Vierport-VNAsAnritsu erweiterte seine kostengünstigenShockLine-VNAs umdie Serie Performance Shock-Line MS46500B. Die neuenGeräte bieten höchste Leistungsfähigkeitzu einem erschwinglichenPreis, klassenbeste Dynamikund maximale Ausgangsleistung.Testkosten lassen sichdamit senken und die Testabläufein zahlreichen Anwendungen bis8,5 GHz beschleunigen. Dazuzählt die Entwicklung und Fertigungvon Mobilfunkausrüstung,mobilen Geräten, Kabeln fürdie Automobilelektronik sowievon Baugruppen für Highspeed-Datenverbindungen und die Systemintegration.Die Serie MS46500B besteht ausdem Zweiportgerät MS46522Bu n d d e m Vi e r p o r t - V N AMS46524B. Jedes Gerät bieteteine unabhängige Quelle proVNA-Port. Alle Quellen könnenUnmögliches möglich gemacht:• Waveguide-Module vom 3D-Drucker• WR-10+ bis WR-1.0 (67 GHz bis 1,1 THz)• Low-loss• Kompatibel mit Standard-Interfacesbsw TestSystems & Consulting AGinfo@bsw-ag.com www.bsw-ag.comT: +49 (0)7031 - 41 00 89 28zur gleichen Zeit einen Sweepdurchführen, um so gleichzeitigS-Parameter vorwärts undrückwärts zu messen. Diese einzigartigeSimultaneous-Sweep-Funktion ermöglicht doppelt soschnelle Zweiportmessungenund viermal so schnelle Vierportmessungen.Bei kürzerenTestzeiten verbessert die SerieMS46500B also den Durchsatzin Fertigungsumgebungen.Mit ihrem hervorragendenDynamikbereich, dem geringenRauschanteil und der hohenMessgeschwindigkeit adressierendie neuen Geräte die Anforderungenan die S-ParameterundZeitbereichsmessung inzahlreichen passiven Geräten.Schnellere Frequenz- und Zeitbereichsmessungenlassen sichdurch eine Zeitdomäne mitexaktem Timing (Time-Gating)erzielen. In dieser Konfigurationkann der MS46524B Single-Ended-,Mixed-Mode- undTDR-Messungen (Time DomainReflectometry) an Multiport- unddifferenziellen Geräten durchführen.Die Serie MS46500B nutzt ein3HE-Chassis und passt damit inherkömmliche Rack-Systeme.Die kurze Einbautiefe bietetmehr Platz für Kabel und dasDevice Under Test. Die Kommunikationerfolgt über eineStandard-LAN-Verbindung,was eine robuste Fernsteuerungin Produktionstestumgebungengarantiert.ShockLine-Software bieteteine leistungsfähige grafischeBenutzeroberfläche (GUI) fürmanuelles Testen und Einrichten.Beim Anschluss an einendurch den Nutzer bereitgestelltenTouchscreen bietet die GUIzahlreiche Funktionen, darunterNetzwerk-Extraktion, Embedding/De-Embeddingvon Netzwerkenund Zeitbereichsmessungmit Time Gating. Das Entwickelnund die Fehlersuche inTestprogrammen werden durchMarker und Grenzwertlinienvereinfacht.Neben der Serie MS46500Bumfasst die ShockLine-Reihed i e E i n p o r t - U S B - V N A sMS46121A, die Zweiport-USB-VNAs MS46122A sowie dieMS46322A Economy ShockLineVNAs. ShockLine VNAs erübrigenden Kauf teurer Instrumentefür einfache S-Parameter-Messungenund bieten verschiedeneArchitekturen, mit denen sichdie Fertigungskosten verringern,die Kalibrierstabilität verbessernund Messungenauigkeiten minimierenlassen.■ Anritsu Corp.www.anritsu.com24 hf-praxis 9/2015

MesstechnikBreitbandige und gepulste Signale bis 85 GHz analysieren mit dem neuen R&S FSW85Mit dem R&S FSW85 erweitert Rohdeseine Signal- und Spektrumanalysatorenum eine Variante, die sich bestens füranspruchsvolle Forschungs- und Entwicklungsanwendungeneignet.Komplexe Messaufgaben für AutomotiveRadar, 5G und andere drahtlose Kommunikationoder Aerospace & Defensevereinfacht das Gerät zudem durch seineleichte Handhabung. Das neue Modelldes High-End-Signal- und SpektrumanalysatorsR&S FSW85 deckt laut Herstetellerals einziges Gerät am Markt denFrequenzbereich von 2 Hz bis 85 GHz ineinem Sweep ab. Anwender können damitBasisband und HF mit nur einem Analysatoruntersuchen.Da keine externen harmonischen Mischererforderlich sind, ist beim R&S FSW85der Testaufbau wesentlich vereinfacht.Eine interne Vorselektion unterdrückt denSpiegel und andere Nebenempfänge, wiesie üblicherweise bei der Harmonischenmischungauftreten. Der R&S FSW85 lässtsich optional mit einer internen Analysebandbreitevon 500 MHz ausrüsten. Damitbietet er Entwicklern von Radarkomponenteninsbesondere für Automotive- aberauch Aerospace & Defense-Anwendungeneine Vielzahl von Analysemöglichkeiten.In Kombination mit der Option R&S FSW-B2000 und einem R&S RTO Oszilloskopist sogar eine Analysebandbreite von biszu 2 GHz möglich. So können Entwicklerbreitbandige Signale z. B. für die nächsteMobilfunkgeneration 5G analysieren.■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KGwww.rohde-schwarz.deSignal-Analysegeräte meistern schnelle serielle ÜbertragungAnritsus MP1800A Signal QualityAnalyzer ist ein modularerPlug-in BERT zur Messung derBitfehlerrate. Er enthält einenPulsmustergenerator, einen Fehlerdetektor,einen Synthesizerund Jitter-Generator-Module.Der MP1800A unterstützt gleichzeitigdie Erzeugung synchronerSignale und die BER-Messungfür bis zu acht Kanäle, indemmehrere 32G-PPG- und ED-Module installiert werden.■ Anritsu Corp.www.anritsu.comSMP, SMPM, SMA, SSMA, 2,99mm, 2,4mmMicrowave Connectors DC – 60 GHzAnritsu stellte die neuen MUXundDEMUX-Module MP1861Aund MP1862A für seinen SignalQuality Analyzer MP1800A vor.Dies erweitert die Funktionendes MP1800A 32G BERT (BitError Rate Tester) um 56G- und64G-BER-Messungen, die zurEvaluierung schneller seriellerÜbertragungen wie SERDESerforderlich sind. Zusammen mitdem MP1800A unterstützen diebeiden neuen Module die Generierungvon NRZ-Daten- fürBER-Messungen bis 64,2 GBit/s.Hinzu kommt, dass die Messungder Jitter-Toleranz unddes Bathtub Jitter die Empfehlungender neuesten CEI-56Gund400GbE-Standards erfüllt.Hintergrund: Um die ständigsteigenden Anforderungenan die Datenübertragungsgeschwindigkeitund Speicherkapazitätzu erfüllen, setzt derMarkt für Server, Massenspeicherund Datenkommunikationzunehmend auf parallele Leitungenmit steigenden seriellenÜbertragungsgeschwindigkeitenund PAM-Übertragung.Die IEEE untersucht derzeitden Übergang von 100GbE auf400GbE, und das Optical InternetworkingForum (OIF) prüftneue Highspeed-Schnittstellenwie ein Upgrade von CEI-28Gauf CEI-56G.Anritsu stellt sicher, dass dieneuen Techniken zuverlässig entwickeltund im Feld umgesetztwerden können – und zwar nachden neuesten Standards für dieseschnellen Schnittstellen. DieFunktionsvielfalt der MP1800A-Serie ermöglicht diese höherenGeschwindigkeiten für Serverund Netzwerkausrüstung nunviel früher.ERM-MikrowellentechnikPirchingerstraße 22, D-81929 MünchenTel. (0 89) 945 48 10, Fax (0 89) 94 54 81 29e-mail: ERM.Renz@t-online.de · www.erm-online.dehf-praxis 9/2015 25

FunkmoduleNeue Single- und Dualband-Moduleten. So wäre es z.B. möglich,den gesamten TCP/IP Stack zuumgehen und MAC und PHYdirekt von der Host MCU anzusprechen,wenn z.B. der eigeneStack im Betriebssystem verwendetwerden möchte.Auch wenn QCA4002/4 bereitsviele RF-Komponenten integrierthaben, scheuen viele Kundendie Aufwendungen eineseigenen RF-Designs sowie dieabschließenden KalibrierungsundZertifizierungsprozeduren.Um auch diese letzte Hürdezu nehmen, bieten die Modullösungeneine schnelle, einfacheund kostenoptimierte Systemintegration.Mit Abmessungenvon nur 20 x 25 mm (DNSA-141, Bild 3) und 20 x 42 mm(DNSA-144, Bild 4) lassen sichdie Module mit exakt der gleichenAPI via SPI ansteuern wieQCA4002/4. Natürlich unterstützensie auch die im QCA4002/4integrierten Low-Power Features,wie z.B. den Low-Power-Listen-, den Green-Tx-Power-Saving- oder den IEEE-Sleep-Modus (Sleep: 130 µA/2 mswake up, Suspend: 10 µA/35ms wake up).Statt der Dualband-Funktionalitätkann beim DNSA-144 derzweite Antennenanschluss auchfür Diversity genutzt werden,wodurch eine stabilere Funkverbindungund damit eine höhereReichweite möglich ist (Rx/TxDiversity nur bei 2,4 GHz).Bild 1: Architektur QCA4002/4Codico stellte, neben dembekannten DNSA-141 ein Modulvor, welches Dualband-Betrieb(2,4 und 5 GHz) und Diversity-Betrieb bei 2,4 GHz unterstützt,das DNSA-144. Dahinter stecktein einzelner hochintegrierterWiFi-Baustein (Bild 1) vonQualcomm mit der BezeichnungQCA4002 (DNSA-141) undQCA4004 (DNSA-144). DieSPI-Schnittstelle erlaubt eineschnelle und einfache Einbindungin eine MCU-basierendeSystemumgebung. Hierzu müssendie entsprechenden Open-Source-API-Treiber auf dieHost-MCU portiert werden, dieals C-Code auf der Support-Seitebereitgestellt werden.In beiden Fällen profitiert derAnwender davon, dass dergesamte TCP/IP Protokoll Stacksowie höhere Protokolle undVerschlüsselungen bereits inQCA4002/4 integriert sind. Beider Entwicklung werden daherkeine fundierten Kenntnisse imBereich WiFi vorausgesetzt. DerQCA4002/4 erscheint als BlackBox, die zwar von außen angesteuertwerden kann, sämtlicheNetzwerkprozesse aber von derinternen CPU erledigen lässt.Im Bild 2 ist die SW-Architekturfür QCA4002/4 dargestellt. AlleProtokolle/Funktionen unterhalbder orangenen Linie werden vomintegrierten Netzwerkprozessorund der Hardware (MAC undPHY) abgedeckt, während dieAPI (Application ProgrammingInterface) und Anwendungen aufder Host MCU laufen. Wie dieeinzelnen Pfeile verdeutlichen,erlaubt die API den direktenZugriff auf jede einzelne Protokollschicht,wodurch der Anwenderdie Möglichkeit erhält, dieVerteilung der Protokollfunktionzwischen Host MCU undQCA4002/4 selbst zu gestal-Die DNSA-141-Spezifikationen:• QCA4002-basiertesWiFi-Modul• 2,4 GHz SinglebandIEEE 802.11b/g/n• 25x20 mm, zweilagig, alleKomponenten auf einer SeiteBild 2: SW-Architektur QCA4002/4Die DNSA-144Spezifikationen:• QCA4004-basiertes WiFi-Modul• 2,4/5 GHz, DualbandIEEE 802.11a/b/g/n• Rx/Tx Diversity für 2,4 GHz• 25 x 42 mm, zweilagig, alleKomponenten auf einer Seite26 hf-praxis 9/2015

Funkmodule• konform mit CE, FCC und ICBeide Module werden zwarvon Wistron produziert undangeboten, basieren jedochauf den WiFi-ReferenzdesignsSP141 und SP144 von Qualcomm.Wistron erscheint daherals ODM, der die Vorgaben derReferenzdesigns genau einhältund nach diesen produziert.Während Wistron die Hardwareliefert, erfolgt der technischeSupport sowie die Bereitstellungder Entwicklungsboardsausschließlich über Qualcomm.Beide Development Kits könnenonline bei Codico bestelltwerden: www.codico.com/de/formulare/qualcomm/■ CODICO GmbHwww.codico.comBild 3: Blockschaltbild DNSA-141Gemeinsame Merkmale:• interne PA und LNA,kein externer RFSW• Green Tx Power Saving,Low-Power Listen and IEEESleep Mode• onboard printed Antenne oderIPEX-Connector• single 3,3 V• integrierter IPv4/IPv6Networking Stack• vollständiger SecuritySupport: SSL, WPS, WPA,WPA2, WEP• integrierte Services: HTTP,DHCP, DNS, ICMP, IGMP• nutzerfreundliches SPI HostInterface• Arbeitstemperatur: -40 bis85 °C (Industry Class Version)Bild 4: Blockschaltbild DNSA-144Digital Digital Digital einstellbareeinstellbareeinstellbareBandpassfilterBandpassfilterBandpassfilterauch alsdigitaleinstellbareBandsperrfiltererhältlich!hf-praxis 9/2015 27

ModuleProgrammierbare PräzisionsabschwächerMTS Systemtechnik GmbH hateinen neuen programmierbarenAbschwächer für den Frequenzbereichzwischen 50 MHz und4 GHz entwickelt. Das ModellPAH-4G/95-TTL ist sowohl fürAnwendungen in der Telekommunikation(z.B. GSM, DECT,UMTS, Bluetooth und alle LTE-Bänder bis 4 GHz) als auch inder Satellitenkommunikation(L-Band) sowie für den Rundfunkab FM geeignet. Nebeneiner absoluten maximalen Eingangsleistungvon 34 dBm verfügtdieser digitale Abschwächerüber ein sehr gutes SWR(1,15 typ. ab 700 MHz) undeine niedrige Einfügedämpfung(5,8 dB typ. bei 4 GHz).Bemerkenswert sind außerdemdas Einfügedämpfungs-Deratingvon 0,015 dB pro 20 MHz undder sehr geringe Stromverbrauchvon maximal 1 mA. Die Dämpfungist unterbrechungsfrei undkontinuierlich von 0 bis 95 dB in0,25/0,5-dB-Schritten einstellbarmit einer Genauigkeit vontypisch 2%.Der programmierbare Abschwächerkann bidirektional verwendetwerden und benötigt,aufgrund interner Blockkondensatoren,keine zusätzlichenDC-Schutzmaßnahmen an denHF-Pfaden.Im Übrigen hat dieser verlustarmeAbschwächer ein HFdichtesAluminiumgehäuse mitsehr kleinen Abmessungen undist baugleich mit dem ModellPAH8000/93TTL. Durch seineAnsteuerung über TTL-Signaleist das neue Modul vielseitigeinsetzbar und kann damit auchohne Software manuell betriebenwerden. Auf Anfrage kann derFrequenzbereich bis auf 6 GHzerweitert werden.■ MTS Systemtechnik GmbHinfo@mts-systemtechnik.dewww.mts-systemtechnik.deKompakter Multiband-Transceiver für Telemetrie und FernsteuerungCircuit Design Inc. wird in Kürze denTransceiver STD-601 400 MHz auf denMarkt bringen – ein Modul, das speziellfür Telemetrie- und Fernsteuerungs-Applikationenentwickelt wurde. STD-601vereint vier ISM-Bändern entsprechendeFrequenzbereiche in einem Modul undbietet dabei die gleichen hervorragendenEigenschaften wie Circuit Designs konventionelleHF-Module. Das Modul, dasüber ähnliche Eigenschaften in Bezug aufSchmalband, Nebenkanalunterdrückungund Empfängerempfindlichkeit verfügt,ist optimal für raue, störungsbehafteteFunkumgebungen geeignet, wo eine guteKanalselektivität unverzichtbar ist. Miteiner relativ geringen Gehäusehöhe (5 mm)beansprucht das SMT-bestückbare Modulnur wenig Platz und ist dadurch sehr gutgeeignet für mobile Handsteuerungen.Neben programmierbaren Frequenzbändernund Kanälen bietet der STD-601die Möglichkeit, Ausgangsleistung (bis50 mW) und Datenrate einzustellen. DieEingabe von Anwenderdaten ist transparent,was die Verwendung eigener Protokolleerlaubt.Technische Eigenschaften:• einstellbare Frequenzbänder:429/434/447/458 MHz• einstellbare Ausgangsleistung:50/25/20/10/5/1 mW• einstellbare Bitraten: 1.200/2.400/4.800/9.600/19.200 bps• asynchrone Dateneingabe/transparentes Interface• kompakte Größe: 20 x 32 x 5 mm,SMD• Stromaufnehme 35 mA typ.bei 10 mW, 3 V• Reichweite 600 m (freie Sicht)bei 10 mWCircuit Design bietet auch ein baugleichesModul mit nur einem Frequenzbereich(434 MHz). Diese Version hat dieCE-Zulassung nach EN300220 mit 26 mAStromaufnahme (TX 10 mW, 3 V).■ Circuit Design GmbHwww.circuitdesign.de28 hf-praxis 9/2015

WirelessNeue kompakte Wireless-EntwicklungsplatineEMV-Materialien aus einer Hand● EMV- und Umwelt-Dichtungen (bis IP69k)● verschieden dotierte Silikone+Fluorsilikone● EMV-Fenster + Folien● verschiedenste metallisierte Gewebe● auch Dispensing in x-y-z AchsenRS Components hat die Erweiterungdes Arduino-Portfoliosfür Open-Source-Elektronikentwicklungund Prototyping-Platinendurch den neuen ArduinoYun Mini angekündigt. Dieserzielt auf die Anwendergruppeder Embedded-Entwickler undStudenten ab. Es ist ein Redesignder Arduino-Yun-WLAN-Mikrocontroller-Platine undwurde für die Nutzung mit einerSteckplatine, die das Prototypingvereinfacht, überarbeitet. Weiterhinwurde auf eine besonderskompakte und leichte Gestaltunggeachtet.Yun Mini benötigt mit Abmessungenvon 71,1 x 22,9 mm wenigerals die Hälfte der Fläche derPlatine des Arduino Yun undwiegt nur 16 g. Dadurch ist dasBoard optimal für die Nutzungin eng bemessenen Bauräumen,speziell in Projekten für dieHausautomatisierung, geeignet.Yun Mini bietet eine preisgünstigeSteckplatine, die mit ATmega32u4-MikrocontrollerundMIPS24k-basierten QualcommAtheros AR9331 SoC bestücktist, der mit bis zu 400 MHzbetrieben wird. Unterstütztwird die auf Linux Distributionbasierende OpenWRT Linino.Eine Bridge Library ermöglichtdie Kommunikation zwischenden beiden Prozessoren,wodurch Arduino-ProgrammeShell-Skripte ausführen, mitNetzwerk-Schnittstellen kommunizierenund Informationenvom AR9331-Prozessor empfangenkönnen.Die Platine verfügt übereingebautes WLAN (IEEE802.11b/g/n mit bis zu 150Mbps) und unterstützt 20 digitaleEingangs-/Ausgangs-Pins,von denen sieben als PWM-Ausgänge und zwölf als analogeEingänge genutzt werden können.Weitere Merkmale sind ein16-MHz-Quarzoszillator, eineMikro-USB-Schnittstelle, einICSP-Header, zwei Reset-Tastenund eine User-Taste.Yun Mini hat mit dem ArduinoLeonardo gemeinsam, dass derMikrocontroller ATmega32u4über USB-Kommunikation verfügtund daher kein zweiter Prozessorbenötigt wird. Dadurchkann der Yun Mini gegenübereinem angeschlossenen Computerals Maus, Tastatur undals virtueller seriell/COM-Port(CDC) auftreten.Die Anpassung eines Yun Minikann durch zwei der drei lieferbarenZubehörkomponentendogRJ45, dogUSB unddogUSB eMMC erfolgen. DerdogRJ45 ist ein 10/100 Mbps-Ethernet-Port, dogUSB ein USB-Anschluss Typ A mit USB-2.0-Hub, der einen Schacht für eineminiSD-Karte zur Speichererweiterungenthält, und dogUSBMMC ist ein USB-AnschlussTyp A mit integriertem 4-GB-Flash.■ RS Components GmbHwww.rs-components.comEMV-Container, aufblasbar3D-FormdichtungenEMV-DichtungenEMV-Fenster und -FolienEMV-Zelte und -Räumehf-praxis 9/2015 29Infratron GmbH · München 089 / 158 12 60 · www.infratron.de · info@infratron.de

WirelessGlobale Netzabdeckung und hohe Zuverlässigkeit:Das neue UMTS/HSPA+ ModulQuectel Wireless Solutions, vertreten durchCodico, hat die Einführung eines auf Chipsätzenvon Qualcomm basierenden UC20-G-UMTS/HSPA+ Moduls angekündigt. Esunterstützt fünf UMTS/HSPA+ Frequenzbänder(800/850/900/1.900/2.100 MHz)und bietet die allgegenwärtige 2G-Abdeckungmit Quadband GPRS und EDGEKlasse 12. Das UC20-G-Modul ermöglichtEmpfangsdatenraten (Downlink) von bis zu14,4 MBit/s und Sendedatenraten (Uplink)von 5,76 MBit/s. Das in den Netzen GSM/GPRS und UMTS/HSPA+ arbeitende UC20-G-Modul bietet eine globale Netzabdeckungund hohe Zuverlässigkeit selbst beiRoaming durch die Netze unterschiedlicherTechnologien. Das Modul ist layoutkompatibelzu den UMTS/HSDPA-UC15- undGSM/GPRS-M10-Modulen und unterstütztGPS- und GLONASS-Ortungstechnologien.Das UMTS-basierende Modem ermöglichtmobile Datenkonnektivität über die NetzeHSPA+, HSDPA, HSUPA, WCDMA, EDGEund GPRS und bildet zusammen mit denUC20-A- und UC20-E-Modulen für denasiatischen bzw. den europäischen Marktein umfassendes Portfolio der UC20-Produktreihevon Quectel. Durch die Nutzungder Gobi-3G-Lösung von Qualcomm bietetdie UC20-Serie Kunden die erforderlicheTechnologieflexibilität, um den Anforderungender M2M-Produkten gerecht zuwerden und die Migration von 2G auf 3Gin einem weltweiten Markt voranzutreiben.Dank dynamischer Stromoptimierung bietetdas UC20-Modul Strom sparende Lösungen.Diese Technik führt durch Ausschaltung derGNSS-Signalanteile zu längerer Lebensdauerder Batterien, zu einer Maximierungder Gesprächs- und Standby-Zeit und zueiner Reduktion des Stromverbrauchs umdie Hälfte, ohne die Time to First Fix zuverlängern.DigitalaudiofähigDas UC20-Modul ist digitalaudiofähig,unterstützt sowohl die GPS- als auch dieGLONASS-Ortungstechniken und bieteteinen Fullduplex-PCM-Input und -Output.Mit diesen Features und den hohen Datenratenist es eine optimale Lösung für Anwendungenin den Bereichen Videoüberwachungund Sicherheitssysteme. Durch zahlreicheInternetprotokolle, standardgemäße industrielleSchnittstellen (USB/UART/PCM/ADC/NETLIGHT/SD/Rx-Diversität) undreichhaltige Funktionen (USB-Treiber fürW XP, Vista, 7, 8, CE, Linux, Android/eCall/GNSS) erweitert sich der Anwendungsbereichauf viele M2M-Lösungen inden Bereichen Automotive, Messgeräte,Ortungssysteme, Sicherheitslösungen, Router,drahtlose POS-Terminals, mobile Computer,PDAs und Tablet PCs.■ CODICO GmbHwww.codico.comBLE-Controller mit geringem Stromverbrauch und Bluetooth-4.1-UnterstützungEM-Microelectronic präsentiert die neusteVersion des EM9301 ultra-low powerBluetooth Smart Controllers. Der EM9301unterstützt nun den Bluetooth-4.1-Standardund ermöglicht die einfache Integrationvon Bluetooth Smart mit nahezujedem Mikrocontroller, ASIC oder elektronischenSystem.Der EM9301 ist optimal für Ultra-Lowpower-Sensorik,Fernbedienungen undÜberwachungssysteme geeignet. Der Chiparbeitet bereits mit 0,8 V und verbrauchtlediglich 9 µA (BLE Idle State) bzw. wenigerals 0,5 µA (Off-Mode). Dadurch eigneter sich sehr gut für den Betrieb mitgünstigen Singlecell-Batterien oder auchEnergyharvestern, wie Solarzellen, Piezogeneratorenetc. Der EM9301 unterstütztMaster- und Slave rolle und integriert Physical-,Link- und HCI-Layer in einem Chip.Zusammen mit einem nahezu beliebigenLowpower-Mikrocontroller können sokostengünstige und optimierte Bluetooth-Smart-Lösungen realisiert werden. DieFlexibilität des EM9301 als „CompanionChip“, um BLE-Funktionalität einfach inDesigns zu integrieren, zeigt sich bereitsbei den hauseigenen BLE Beacons.Diese nutzen einen Ultra-Low-power-8-Bit-EM-RISC-Mikrocontroller, umdie optimale Nutzung der zur Verfügungstehenden Energie zu ermöglichen. DerEM9301 ist neben der Anwendung inBeacons auch ein gut geeigneter Chipfür Smart Watches und Wearables, dieauf proprietäre Mikrocontroller aufsetzen.■ CompoTEK GmbHwww.compotek.de30 hf-praxis 9/2015

WirelessNeue Modul-Generation integriertDevice-to-Cloud-InfrastrukturelspecGmbHFür jede Anforderungdas optimale Produkt zum besten Preis.elspec distribute:Standardartikelsofort „as is“bestellenelspec customize:SonderartikelSondermaßeKonfektionenelspec manufactory:Speziallösungen mitgroßem Know-howin aufwändigerHandarbeit gefertigtSierra Wireless stelltedie WP-Smart-Wireless-Module AirPrime dernächsten Generation vor. Sievereinfachen die Systeme undbeschleunigen die Entwicklungvon internetfähigen Produktensowie von Anwendungen für dasInternet der Dinge.Die WP-Serie kann die AirPrime-HL-Serieersetzen und ist vollständig kompatibel. Siesteht in den Varianten 3G oder 4G LTE mitOption auf 2G bei bestimmten Modulenzur Verfügung. Wie bei der HL-Serie könnenauch die Module der WP-Serie verlötetwerden, um eine flexible Fertigung undbesseres Bestandsmanagement zu gewährleisten.Der Formfaktor CF3TM – ein allgemeinerflexibler Formfaktor – wird übermehrere Generationen der WP- und HL-Serien unterstützt. Das sichert den Kundeneine reibungslose Migration auch bei einermehrjährigen Entwicklungsphase.Die AirPrime-WP-Serie erreicht branchenweitden geringsten Stromverbrauchin Anwendungen, bei denen es um Stromeinsparungengeht, die aber nicht ständigverbunden sein müssen. Dieser Tiefschlafmoduseignet sich besonders für industriellgenutzte solar- oder batteriebetriebeneAnwendungen, die keine ständige Internetverbindungbenötigen. Dadurch sinktder Energieverbrauch auf gut ein Zehntelfrüherer WP-Module und eröffnet so neueEinsatzmöglichkeiten für Mobilfunkverbindungen,die vorher nicht realisierbar waren.Kurzum: Mit der Einführung der neuen Air-Prime-WP-Modulserie wurde eine optimalintegrierte Device-to-Cloud-Infrastruktur aufden Weg gebracht, die für Kunden Innovationenerleichtert. Mit einem Anwendungsprozessor,der die Open-Source-Legato-Plattformbetreibt, einer AirVantage Cloud für dasGeräte- und Anwendungsmanagement undeinem neuen offenen Hardware-Referenzdesignunterstützen die neuen WP-ModuleEntwickler dabei, schneller vom Prototypzum Serienmodell zu gelangen.Für OEMs und Entwickler kann die Integrationvon Prozessoren und Gerätesoftwaremit drahtloser Funktionalität oft komplexund Zeit raubend sein, vor allem, wenn siean regionale Besonderheiten angepasst odermit jeder neuen Version des Produkts geändertwerden muss. Wenn standortgebundeneDienste benötigt werden, muss zusätzlichein GNSS-Receiver eingebaut werden, unddie Daten aus der drahtlosen Verbindung,dem verbundenen Gerät und dessen Standortsind zu sammeln und in ein Backend-Betriebssystem zu übertragen.Die AirPrime-WP-Serie setzt genau an diesenProblemen an. Sie enthält einen integriertenProzessor und einen GNSS-Receiverund reduziert so die Anzahl der Bauteileund die Einbauzeit und somit auch dieKosten für die Entwickler. Die linuxbasierteLegato-Plattform, die auf dem Prozessorder Module läuft, stellt die Modemdienstezur Verfügung, mit denen das Modem ineinem Mobilfunknetz kommunizieren kann.Zusätzlich bietet es ein Anwendungs-Frameworkund einen sicheren Arbeitsspeicherfür Anwendungen Dritter. Über Legato istdie AirVantage-Cloud in die AirPrime-WP-Module vorintegriert. Sobald diese Verbindungeingerichtet ist, ist eine einfache undsichere Konfiguration und Instandhaltungdes Geräts möglich.■ Sierra Wirelesswww.sierrawireless.comhf-praxis 9/2015 31Jetzt bei elspec Distribute:Das präzise MesskabelPhase Mastervon Teledyne StormJetzt bei elspec Distribute:Die direkte VerbindungTerminate-TRvon Ardent Conceptselspec GmbHBrunnenfeldweg 5aD-82538 Geretsried-Gelting, GermanyTelefon: +49 8171/4357-0Fax.: +49 8171/4357-99sales@elspec.dewww.elspec.de

Buch-ShopPraxiseinstieg in dieSpektrumanalyseJoachim Müller,Großformat 21 x 28 cm, 200 Seiten,über 200 meist farbige Abbildungen,Diagramme, Plots,ISGN 978-3-88976-164-4beam-Verlag 2014, 38,- €Die Einsatzmöglichkeiten eines Spektrumanalyzerssind vielfältig und beschränkensich nicht nur auf die Untersuchung einesOszillatorsignals auf seine Ober- undNebenwellen. Was in diesem Gerät stecktund wo die Problemzonen liegen, wird praxisnahund ohne höhere Mathematik dargestellt,hier die wesentlichen Kernthemen:Hintergrundwissen:• Der Zeit- und Frequenzbereich• Der Spektrumanalyzer nach demÜberlagerungsprinzip• Dynamik, DANL und Kompression• Trace-Detektoren, Hüllkurvendetektor,EMV-Detektoren• Die richtige Wahl des Detektors• Moderne Analyzer• Auswahl der Fensterung• Die Systemmerkmale und Problemzonender Spektrumanalyzer• Korrekturfaktoren, äquivalenteRauschbandbreite, Pegelkorrektur• Panorama-Monitor versus Spektrumanalyzer• EMV-Messung, Spektrumanalyzerversus MessempfängerMesspraxis:• Rauschmessungen nach derY-Methode, Rauschfaktor,Rauschmaß• Einseitenbandrauschen, Phasenrauschen• Signal/Rauschverhältnis, SNR, S/N,C/N• Verzerrungen und 1-dB-Kompressionspunkt• Übersteuerung 1. Mischer• Intermodulationsmessungen• Interceptpoint, SHI, THI, TOI• CW-Signale knapp über dem Rauschteppich• Exakte Frequenzmessung• Messung breitbandiger Signale• Kanalleistungsmessung, Nachbarkanalleistungsmessung• Betriebsart Zero-Span• Messung in 75-Ohm-Systemen• Amplituden- und Phasenmodulation(AM, FM, WM, ASK, FSK)• Impulsmodulation, Puls-Desensitation• Messungen mit dem Trackingenerator(skalare Netzwerkanalyse)• Tools auf dem PC oder Apps fürsSmart-PhoneRauschen inElektronik undFunkpraxisverstehen, vermeiden, berechnenund messenIng. Frank Sichla,Großformat 21 x 28 cm, 124 S.,viele Abbildungen und Diagramme,ISBN 978-3-88976-166-8,beam-Verlag 2015 18,90 €Rauschen ist ein komplexes, vielschichtigesGebiet. Rausch-Berechnungenund -Messungen sind in der Nachrichtentechnikunvermeidlich. DiesesBuch vermittelt Schritt für Schritt dieGrundlagen des Rauschens mit Schwerpunkt„Rauschpraxis im Hf-Bereich“.Es eignet sich für HF-Techniker undStudenten, Berufsschüler und Funkamateuregleichermaßen und bietet darüberhinaus, durch seine starke Ausrichtungauf die Praxis, jedem Anwender undEntwickler von Hochfrequenzschaltungenwertvolle Unterstützung.Aus dem Inhalt:• Ursache und Charakter desthermischen Rauschens, thermischeRauschspannung• Verfügbare Rauschleistung undRauschbandbreite• Antennenrauschen undKonsequenzen für Empfänger• Elektronisches Rauschen: Schrot-,Funkel- und Influenzrauschen• Eigenrauschen von Halbleitern• Rauschmaß, Rauschabstand undEmpfindlichkeit• Rauschgrößen und derenUmrechnung• Die drei Rauschtemperaturen• Rauschen bei Parallel- undKettenschaltung• Dämpfungen – Vorsicht, Falle!• Rauschen und Verstärkung• Effektiver Rauschfaktor undeffektives Rauschmaß• Rauschen von MMICs, Operationsverstärkern,Puffern undEmpfängern• Rauscheinfluss bei digitalerModulation• Das Rauschen von Oszillatoren undSendern u.v.m.Bestellungen an: beam-Verlag, Postfach 1148, 35001 Marburg, info@beam-verlag.de

Quarze und OszillatorenHochfrequenz-Oszillator mit geringem JitterDie neue von IQD vorgestellteTaktoszillatorfamilie IQXO-931 bietet einen außerordentlichgeringen Phasen-Jitter vonweniger als 0,5 ps eff. max.(über 12 kHz bis 20 MHz),unabhängig davon, welcherAusgangswert spezifiziertwurde. Das neue, in einem hermetischdichten 6-Pad-Keramikgehäusevon 2,5 x 2 mmuntergebrachte Modell ist imFrequenzbereich von 8 MHzbis 1,5 GHz erhältlich.Der IQXO-931 wurde in ersterLinie für Anwendungen wieEthernet (10G/40G/100G),Wi - F i , D S L / A S D L u n dWiMAX/W-LAN entwickelt.Die verfügbaren Ausgangs-Optionen umfassen CMOS,LVPECL oder LVDS. DieserTaktoszillator kann mit 2,5 oder3,3 V betrieben werden, und,falls erforderlich, mit einemEnable- oder Disable-Ausgangausgestattet sein.Der Betrieb lässt sich über denindustriellen Temperaturbereichvon -40 bis +85 °C spezifizieren,jeweils einschließlichFrequenzstabilitäten bis herunterzu 30ppm über einen Zeitraumvon zehn Jahren. DiesesBauelement ist lose verpacktfür die Bemusterung oder aufBand gegurtet für den Großserieneinsatzlieferbar.■ IQD Frequency Productswww.iqdfrequencyproducts.deKleine Oszillatoren für denHochtemperatursektorMiniatur-Quarze für hoheAnforderungenDie neue MCSO6-Serie desSchweizer Herstellers MicroCrystal in der SMD-Bauform3,5 x 2,2 x 1,2 mm hält Arbeitstemperaturenbis zu 210 °Cstand. Die Frequenzstabilitätbeträgt ≤100ppm bei Arbeitstemperaturenvon -55 bis +125 °Cbzw. ≤400ppm innerhalb desmaximalen Arbeitstemperaturbereichsvon -55 bis +210 °C. Beidieser Temperaturbelastung weisendie Oszillatoren der MCSO6-Serie höchste Schockfestigkeitvon 40 g sowie eine Vibrationsfestigkeitvon 10.000 g auf.Angeboten werden die Oszillatorenim Frequenzbereich von 10kHz bis 60 MHz. Versorgungsspannungenvon 2,5, 3,3 und 5V stehen zur Auswahl.Die MCSO6-Serie eignet sichbesonders für Anwendungenbei extremen Bedingungen, wiebeispielsweise in der Bohrgeräteindustrie,bei geothermischenGeräten sowie bordgestütztenFlugsystemen.Weitere Informationen, Beratung,kostenlose Muster undAngebote für Klein- und Serienmengenbietet der offizielleDistributor WDI.Mit der DSX1612S-Serie hatKDS sehr kompakte Quarzefür höchste Anforderungenvorgestellt. In der Bauform1,6 x 1,2 mm können Frequenzenzwischen 24 und 54 MHz angebotenwerden.Beste Leistungen inkleiner BauformDer Quarz ist mit einer Stabilitätvon 8ppm bei -10 bis +60 °C undeiner Initialtoleranz von 10 ppmbei 25 °C verfügbar. Aufgrundder technischen Daten eignetsich dieser Baustein besondersfür Anwendungen, die besteLeistungen in möglichst kleinerBauform fordern.Ebenfalls in besonders kleinerBauform hat KDS mit derDSO221SH-Serie einen Low-Phase-Noise-Oszillator mitdem Format 2,5 x 2 mm auf denMarkt gebracht. Dieser erreichteinen Phasenrauschwert von-145 dBc/Hz bei 1 kHz Abstandund von -158 dBc/Hz in 100 kHzAbstand. Der Oszillator wird fürFrequenzen zwischen 3,5 und52 MHz mit einer Frequenztoleranzvon 20ppm angeboten.Diesen Anforderungen wird derKDS, als zuverlässiger Partnervon CompoTEK, auf Grundder langjährigen Erfahrung beiEntwicklung und Fertigung vonQuarz-Bauelementen gerecht.KDS gehört seit Jahrzehnten zuden weltweit führenden Herstellernvon Quarz-Bauelementenfür Consumer-, Industrie- undAutomotive-Anwendungen.■ CompoTEK GmbHinfo@compotek.dewww.compotek.de■ WDI AGinfo@wdi.agwww.wdi.aghf-praxis 9/2015 33

BauelementeDifferentieller Diplexer löst Probleme beimBetrieb von direkt abtastenden A/D-WandlernAnalog/Digital-Wandler (ADCs)mit einer direkt abtastendenPipeline produzieren eine Vielzahlunterschiedlicher Mischprodukte,ganz so wie passiveMischer. Bei schnellen ADCssind dies Summen- und Differenzprodukte,die über GHz-Frequenzenhinausgehen und sinddas Ergebnis von Überschwingernund Spannungsspitzen,die von der abrupten Verbindungder Abtastkondensatorenherrühren, sobald der ADC dieAbtastung fortsetzt. Zusätzlichdürfen Störungen, die unmittelbarvor dem Abtasten in dasEingangsnetzwerk geleitet werden,beim Abtastvorgang nichtzurückgeführt werden. Je höherdie Abtastgeschwindigkeit undje höher das Auflösungsvermögendieser ADCs, umso deutlicherwerden die Auswirkungeneiner schlechten Kontrolle dieserKommutierungsprodukte, nachfolgendals „diese Produkte“bezeichnet.Einfache Summen- und Differenzproduktewürden auf dieFrequenzen, bei denen sie imBasisband auftreten, zurückgefaltetund weitgehend wegfallen,wenn die Verstärkungsfehlergering sind. Es gibt jedoch auchunvermeidbare nicht-lineareProdukte, die diese einfachenMischprodukte begleiten unddie, solange sie nicht gedämpftDerek RedmayneStaff ScientistMixed Signal ProductsLinear TechnologyCorporationwww.linear.comoder absorbiert werden, zu Störungenführen. Dabei ist aucheine Zeitkomponente involviert,sodass die Entfernung und dasEinschwingen eine Rolle spielenmüssen.HF-Ingenieure, die mit der Aufgabekonfrontiert sind, ähnlicheProdukte im Fall eines passivenMischers zu kontrollieren, werdendie Notwendigkeit für einAbsorbtionsnetzwerk im RFundIF-Pfad, wenn nicht sogar imLO-Pfad sehen. Sie werden vielleichthäufig nicht sofort erkennen,dass sie bei einem ADC dengleichen Problemen gegenüberstehen.Haben sie diese Ähnlichkeitaber einmal erkannt, dannist ein erfahrener HF-Ingenieurbesser vorbereitet, mit diesenProblemen umzugehen.Der LTC2107, ein 16-Bit-ADCmit 210 MS/s Abtastrate und80 dB Signal-Rauschabstand(SNR), ist ein Paradebeispieldafür, dass das Stehwellenverhältnis(VSWR) des analogenEingangspfads sehr gut bis hinaufzu GHz-Frequenzen seinmuss – dem Frequenzbereich,in dem diese Mischprodukteeventuell signifikant gedämpftwerden. Dieser Punkt wirdhäufig nicht erkannt, da er inmodernen, schnellen ADCs bisüber 5 GHz ausgeweitet wird.Diese Produkte, Abbilder desEingangssignals gespiegelt anjeder Harmonischen des Takts,fangen unter 2 GHz gar nicht anzu dämpfen. Das hohe SNR desLTC2107 ist insofern ein zweischneidigesSchwert, da die größerenAbtastkondensatoren dieLeistung in diesen Mischproduktenerhöhen und damit die Fähigkeitverbessern, die Auswirkungender Reflexionen, die vonBild 1: Zweifach abgeschlossener Treiber für Frequenzen von20 MHz bis 400 MHzImpedanzunterschieden zurückgeworfen werden, aufzulösen.Absorptive Filter haben bewiesen,dass sie gute Ergebnisse beisolchen ADCs ergeben, sind aberim Layout sehr komplex undteuer. Die Komponentenanzahleines absorptiven Bandpassfiltersbeträgt mindestens daszwei- bis dreifache eines reflektivenBandpasses der gleichenOrdnung. Eine noch größereKomplexität kann von den Hilfsmittelnherrühren, die benötigtwerden, die Effekte der Eigenresonanzfrequenz(SRF) in denEndspulen zu kontrollieren.Anwendungen mit geringererFrequenz können adressiert werden,indem man einen schnellenRückkoppelverstärker einsetzt,wie z.B. den differentiellen Verstärker/ADC-TreiberLTC6409von Linear Technology mitQuell abschluss (source terminated)aber mit einem differenziellenDiplexer mit diskretenElementen, um die Aufgabeder Absorption bei hohen Frequenzenauszuführen. Deshalbist dies eine absorptive Quellefür den ADC. Ein einfacherReihenabschluss dieser Quellereicht nicht aus, um eine guteRückflussdämpfung (S22) übereiner bestimmten Frequenz zuerzielen, wenn die Ausgangsimpedanzdes Verstärkers ansteigt.Bei GHz-Frequenzen kanndie Rückflussdämpfung einesabsorptiven LC-Filters, Bandpassesoder Tiefpassfilters eineHerausforderung sein, und zwarwegen der Limitierungen durchdie Eigenresonanzfrequenz derSpulen, der Induktivität derKondensatoren, der Effekte vonkurzen Übertragungsleitungssegmentenzwischen den Bauelementenund der offensichtlichenparasitären Kapazitätder Anschlussflächen unter denElementen.Ein differenzieller LTCC-Diplexer(low temperature co-firedceramic) von Soshin Electric, in34 hf-praxis 9/2015

BauelementeJapan für Linear Technology entwickelt,löst viele der erwähntenProbleme, indem er eine einfache,kompakte Art und Weisebietet, die Kompromisse vonunterschiedlichen Eingangsnetzwerkenzu beantworten.Der differenzielle HF/ZF-Verstärker/ADC-Treibermit hoherLinearität LTC6430 von LinearTechnology ist dafür ein Paradebeispiel.Er ist ein differenziellerBreitbandverstärkerblock, abgeglichenauf 50 Ohm (differenziell100 Ohm). Über 500 MHzist seine Rückflussdämpfungjedoch nicht mehr gut genug fürdie Belange des LTC2107. Bei1 GHz liegt die Rückflussdämpfungbei rund 10 dB, wohingegender ADC eine Rückflussdämpfungvon besser 20 dB benötigt,um einen guten störungsfreienDynamikbereich (SFDR) zuerzielen. Eine Rückflussdämpfungvon 10 dB bei 1 GHz unddarüber kann über 20 dB Verlustan SFDR produzieren.Der HMD6117J-T von Soshinhandhabt die Mischprodukteüber 400 MHz bis 500 MHz undzeigt für den ADC bis zu 3 GHzund darüber einen absorptivenCharakter. Im Prozess verteilter die Mischprodukte höhererFrequenzen auf ein Paar vonAbschlusswiderständen, die anden Hochpass-Ports platziertsind. Dabei reduziert er auchdie hochfrequenten Störungen,die vom Verstärker „gesehen“werden.Zusammen mit dem LTC6430eingesetzt, wie in Bild 1 dargestellt,ergibt dies eine kompakteund preisgünstige Treiberlösungfür Frequenzen von über200 MHz bis zu 400 MHz. DasAnti-Aliasing-Filtern sollte inAnwendungen in der Frequenzdomänevor dem Verstärkerdurchgeführt werden.I n Ve r b i n d u n g m i t d e mLTC6409, ergibt dies, wie inBild 2 gezeigt, eine vollständigeLösung für Applikationen vonDC bis 100 MHz. Für Anwendungenin der Zeitdomäne indenen die spektrale Leistungsverteilungbesonders flach ist,ohne Risiko von starken Störernknapp über 100 MHz, kanndiese Topologie bis zu 200 MHzoder darüber eingesetzt werden,wenn die Leistungsverteilungmit der Frequenz gedämpft wird.Der Diplexer kann auf ähnlicheWeise mit dem LTC6417, einemdifferentiellen Puffer mit Verstärkung1 und möglicherweise nochmit weiteren rückgekoppeltenVerstärkern, verwendet werden.Bei Anwendungen, die so vielSignal-Rauschabstand (SNR)wie möglich erfordern, kannder HMD6117J-T auch nacheinem absorptiven Bandpassfiltereingesetzt werden, um dieRückflussdämpfung bei hohenFrequenzen zu verbessern, wasdas Filtern vereinfacht und dasLayout weniger kritisch macht,was wiederum die Auswahlder Induktivitäten vereinfachtund die Anzahl der benötigten,qualitativ hochwertigen HF-Abschlusswiderstände reduziert.Der Diplexer kann auch nacheiner Symmetrieschaltung in derÜbertragungsleitung (transmissionline balun) benutzt werden,um das Verhalten des Eingangsnetzwerksbei hohen Frequenzenzu verbessern und auch dieRauschbandbreite eines HF-Verstärkungsblockszu reduzieren.Der LTC2107 und eine Reihevon weiteren direkt abtastendenADCs arbeiten nicht sonderlichgut, wenn sie in derNähe eines Leitungsübertragersbetrieben werden. Wenn dieserTransformator mehr als 15 cm(6 Zoll) vom LTC2107 entferntplatziert ist, kann die Leistungakzeptabel sein, aber der dafürbenötigte Platzbedarf ist nuräußerst selten zu akzeptieren.Die negativen Auswirkungenvon vielen Leitungstrafos sindteilweise zurückzuführen aufBild 2: Quell-abgeschlossener DC-gekoppelter Treiber für denEinsatz bis zu 100 MHzBild 3: Beispiel-Layout für eine Schaltung mit dem HMD6117J-Tund LTC2107, die Darstellung ist nicht maßstäblichhf-praxis 9/2015 35

Bauelementedie Asymmetrie in der Guanella-Symmetrierschaltung (Guanellabalun), unterschiedlichen Leitungslängen,Zeitverzögerungenzwischen den Leitungendes verdrillten Leitungspaares,das durch den binokularen Kernläuft und unerwünschtes Koppelnzwischen aufeinander folgendenDurchgänge durch denKern, was zurücklaufende Reflexionenproduziert und auch aufAsymmetrie in den zurücklaufendenMischprodukten. Gleichtakt-Spannungsspitzen,die durchasymmetrische Rückläufer hervorgerufenwerden, verschlechternden SFDR. Der Diplexerverdeckt diese Asymmetrieund erlaubt damit den Einsatzeines unsymmetrischen absorptivenFilters oder eines unsymmetrischenTreiberverstärkersvor einer Symmetrieschaltung(balun) und ermöglicht, diesennäher am ADC zu platzieren.Der Diplexer kann einen größerenFreiheitsgrad bieten, flussgekoppelte(flux-coupled) Trafoseinzusetzen, die einen schlechtenImpedanzabgleich über400 MHz aufweisen. Trafos miteinem erweiterten Übertragungsbereichbei kleinen Frequenzenhaben häufig eine zu große Kapazitätzwischen den Windungen,um gut mit schnellen ADCs zuarbeiten. Andere Dünnfilm-Symmetrierschaltungen(balun), diekein gutes Verhalten bei hohenAbtastraten zeigen, können mitdem Di plexer unterstützt werden.Man beachte aber, dassder Diplexer nicht als Balunagiert. Die Treibersignale müssenim Bandpass in der Amplitudeund der Phase abgeglichenund auch im Bereich unter500 MHz zumindest nominalabsorptiv sein.Der Einsatz dieses Diplexers istempfehlenswert, wenn die Treibersignalefür den ADC auf derUnterseite der Leiterplatte entstehen,wo er die Komplexitätder Übertragungsstrecke durchdie Vias (Durchkontaktierungen)hindurch dadurch vermeidet,dass diese nicht ins Spielkommen, oder durch Kompensiereneiner generell schlechtenImpedanzkontrolle der Leiterbahnenauf der Leiterplatte.Das Erzeugen einer 50-Ohm-Übertragungsstrecke durch eineDurchkontaktierung erforderteine große Aussparung (relief)um die Durchkontaktierung undauch eine signifikante Ansammlungvon Durchkontaktierungen,die die Fläche zur Leitung desMassestroms bilden.Die internen Lagen benötigenkeine Lötaugen an jederKupferlage und sollten auf derobersten Lage auch nur einenminimalen Lötring haben. Aufalle Fälle generiert die abrupteRichtungsänderung ein Paar anImpedanzunstetigkeiten, die ineiner dicken Leiterplatte nichtnahe genug aneinander liegen,um sich gegenseitig aufzuheben.Alle diese Leiterbahnen zwischendem Treiber und dem A/D-Wandler sollten eine „kontrollierteImpedanz“ von 50 Ohmhaben. Die 50-Ohm-Abschlüssekönnen in einiger Entfernungvon den Leiterbahnen angeordnetsein, wenn dies gut kontrollierte50-Ohm-Leitungen sind.Eine schlechte Impedanzanpassungerfordert, dass sie nahe amDiplexer sein müssen.Das an den Hochpass-Eingängenerforderliche 50-Ohm-Widerstandspaar sollte mit auf1% getrimmten Hochfrequenzwiderständen,oder Abschlüssenaufgebaut sein und nicht mit z.B.auf 0,1% getrimmten Präzisionswiderständen,da diese ungeeignetbei hohen Frequenzen seinkönnen. Der Diplexer misst 3,2x 2,5 mm.ZusammenfassungDas Ausschöpfen der vollenLeistung von schnellen direktabtastenden A/D-Wandlernerfordert Sorgfalt bei der Signalintegritätan allen Ports, die inden Bauteilen involviert sind,und das heißt grundsätzlichalle Pins. Der Analogeingangist dabei der anspruchsvollste,unmittelbar gefolgt vom Takt.Der von Soshin Electric undLinear Technology gemeinsamentwickelte differentielle LTCC-Diplexer löst die Probleme mitReflexionen in den analogenEingangspfaden vollständig, seies, dass sie von Impedanzunterschieden,schlecht abgeglichenerLeiterbahnimpedanz, dem Wechselnvon Leiterplattenlagen,Steckverbindern, der nicht optimalenRückflussdämpfung (S22)von Verstärkern und Trafos beihohen Frequenzen und Spulenmit kleiner SRF stammen. DerEinsatz dieser Bausteine kannProbleme durch Funkstörungen(radio-frequency interference =RFI) mindern und weitere Vorteilemit sich bringen, die überden Inhalt dieses Artikels hinausgehen.◄ENGINEERING + MANUFACTURINGFOR A NETWORKED WORLDULTRA BROADBAND MATRICES4 x 4 and 8 x 820 ... 4200 MHz and 20 ... 6000 MHzMATRICES · SWITCHING UNITS · MULTICOUPLERS · CROSSBARS · COMPONENTSCONTACT: Phone: +49 (0) 9078 9695 - 95 | E-Mail: sales@novotronik.com | Web: www.novotronik.com36 hf-praxis 9/2015

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LIVINGSTON TEST & MESSGERÄTE 4PRODUCTSKeysight (Agilent)DSO9104ADSO9254ADSOX3034AMSO7034BU2701ATektronixP7330TDS5034BTDS3054BTDS5054BDESCRIPTIONOSZILLOSKOPE1GHz 4 Channel OscilloscopeOscilloscope Infiniium DSO - 2.5GHz, 10/20GSa/s, 4 Channel4-chan 350MHz MegaZoom Oscilloscope4+16-chan 350MHz MegaZoom OscilloscopeUSB modular Oscilloscope-100MHz 2CHDifferential Probe 3,5GHzDigital Oscilloscope 4 Channel 350 MHzDigital Oscilloscope 4ch 500MHz 5GS/sDigital Oscilloscope 4ch 500MHz 5GS/s 8M memoryELEKTRO & INDUSTRIELLE MESSTECHNIKSALE PRICE (EXCL. VAT)13.80017.2505.0037.7634252.1945.6264.8006.960€€€€€€€€€€EXFO FTB-400Optical Spectrum AnalyzerFUJIKURA FSM-11SSplicemate Fusion SplicerCHAUVIN ARNOUXCA83355kV Volt testerJDSU OSA300(+MTS8000)Ultrasonic Flowmeter Energy€ 4.500 € 2.500 € 1.140€ 6.950Keysight (Agilent)34901A34907A34908A34970A34980ASEFRAMDAS1400/03DATENLOGGER UND REKORDER20-Channel Multiplexer ModuleMultifunction Module40-ch Single-Ended MUX ModuleData Acquisition Control UnitMultifunction Switch/Measure Unit18 channels recorder2631503769001.5769.500€€€€€€Chauvin ArnouxCA8335Power Quality AnalyzerSTROMQUALITÄT UND ENERGIEEFIZIENZMESSUNG1.950€ClareB433RDentElite XC-I-CFleximF601 v1MEGGERMIT 510SatimoEME GuardEarth Bond TesterElite Pro XC Energy LoggerUltrasonic Flowmeter Energy5kV Volt testerRF Personal Monitor 27MHz-40GHzSONSTIGE6901.2406.9501.1401.200€€€€€AdvantestQ8384ExfoFTB-400/FTB-5240JDSUOSA-110MOSA-300 (+MTS8000)OSA-500 (+ MTS8000)OSA-500ROptical Spectrum Analyzer 600 to 1700 NMOptical Spectrum AnalyserCompact OSA 1260-1640nm1250 to 1650nm OSAHigh performance DWDM OSAHigh performance DWDM & ROADM OSAGLASFASER TESTOPTISCHE SPEKTRUM ANALYSATOREN20.1004.5007.5004.7749.9009.500€€€€€€Kontaktieren Sie uns überlivingston.de / info@livingston.de +49 (0) 6 151 36041-0

5SALE SOMMER / HERBST 2015PRODUCTSExfoFLS-5834AFTB-400 + FTB-5500BFTB-5800JDSUMTS4000MTS6000DESCRIPTIONSTREUUNGS-MESSGERÄTELight Source for PMD CD SystemPMD AnalyserChromatic Dispersion moduleMetro-Pon 1310/1550 & Filtered OTDR E4138T-BERD 6000L 31/29dB 1310/1550nm OTDRSALE PRICE (EXCL. VAT)1.98011.50010.2004.8002.880€€€€€€JDSUFBP-P5000I v1TLS55LFBP-SE01-EUDÄMPFUNGSMESSGERÄTEUSB Fiber Inspection ProbeTLS-55L Tunable laser source L-bandVideo Fiberscope1.2503.540425€€€FujikuraFSM-11SSplicemate Fusion SplicerFSM-60SFusion splicerFSM-12SFTTH Fusion Splicer KitSumitomoT25-ES-LC Optical Fusion Splicer T-25SPLEISSGERÄTE2.5003.9902.9942.500€€€€ExfoFPM-302XJDSUOLS-15OLA-15OLA-55NoyesOPM/4COPTISCHE LEISTUNGSMESSER UND SENDERFPM-302 Optical Power MeterLaser Light Source 1310/1550nm -7dBmOptical Attenuator 1310/1550nmSinglemode Variable Attenuator PCOptical Power MeterHF & MIKROWELLE4501.320900900420€€€€€KEYSIGHT (AGILENT)E4440APSA Spectrum Analyser 26.5GHzANRITSU MS2665CSpectrum Analyser 9kHz to21.2GHzANRITSU MS2691A V1 /MX269012A50Hz-13.5GHz Vector SignalAnalyzerKEYSIGHT (AGILENT)8720ESVector Network Analyser50MHz-20GHz€ 23.400 € 4.990 € 16.500€ 17.940NETZWERK- UND IMPEDANZ ANALYSATORENAnritsuMS2026A2MHz-6GHz Vector Network Analyser5.900€SPEKTRUM ANALYSATORENAnritsuMS2665CSpectrum Analyser 9kHz to 21.2GHzMS2691A v1 /MX269012A 50Hz-13.5GHz Vector Signal AnalyzerMS2711EHandheld Spectrum Analyser 100kHz-3GHzMS2713E 100kHz-6GHz Spectrum Analyzer v1 /19/25/29/31/90/431/27MS2726C 9kHz-43GHz Spectrum Analyzer /09/19/25/27/31/89Keysight (Agilent)8560E/002 30 Hz-2.9 GHz Spectrum Analyser8565EC30 Hz to 50 GHz Spectrum Analyzer8720ESVector Network Analyser 50MHz-20GHzE4440APSA Spectrum Analyser 26.5GHz /111,115,1DS,123,219,226N9010A /52626.5GHz EXA Spectrum AnalyserN9030A /51313.6GHz PXA Signal AnalyserN9030A-M413.6GHz PXA Signal AnalyserN9020A26.5GHz MXA Signal Analyser4.99016.5004.2007.49025.0003.00027.50017.94023.40027.00041.88041.88027.714€€€€€€€€€€€€€

LIVINGSTON TEST & MESSGERÄTE 6PRODUCTSDESCRIPTIONNETZWERK- UND IMPEDANZ ANALYSATORENAeroflex (IFR)6200B/001 10MHz-20GHz MICROWAVE TEST SETAnritsu37369D /15,01A40 MHz to 40 GHz Vector Network Analyser54137A 2GHZ - 20 GHz Network Analyzer OPTION 02/03/05MS2028C 5kHz-20GHz 2-ports Vector Network Analyser /02/10/15/19/77Keysight (Agilent)4396BNetwork analyser 100kHz to 1.8 GHz8753ESNetwork Analyser 30kHz to 6GHzE5071BENA 4 Port Network Analyser 300kHz-8.5GHzN4002A/002SNS Noise Source 10MHz-26.5GHzN4691B/00F3.5mm 300kHz-26.5GHz E-Cal ModuleN5232A /416PNA-L 20GHz Network Analyzer, 4-portN5242A10MHz-26.5GHz PNA-X Network Analyzer V1 /200/080/083/084/219/H85/1CPN5264APNA-X Measurement Receiver for Antenna TestRohde & SchwarzZVH43.6GHz Cable & Antenna Tester c/w K39ZVL66GHz Vector Network AnalyzerSALE PRICE (EXCL. VAT)4.50029.9944.95017.5007.1949.00013.1401.6506.50065.94047.00029.4003.30112.000€€€€€€€€€€€€€€€ABSCHWÄCHER/DÄMPFUNGSGLIEDERFlann14110 WR137 0-60dB Variable attenuatorKeysight (Agilent)11713AAttenuator Switch Driver1.750474€€Keysight (Agilent)E4428CE8257DE8267DN5181A/503,UNTN5182AN5183A V2 /520Rohde & SchwarzAMIQ04SIGNAL GENERATOREN6GHz ESG analog signal generator20GHz PSG analog signal generator32GHz PSG Vector Signal GeneratorMXG Analog Signal Generator 250khz-6GHzMXG Vector Signal Generator 6GHz /506/652/012/U03100kHz-20GHz Analog MW Signal GeneratorModulation I/Q Generator5.94020.62869.0005.94013.80015.9502.600€€€€€€€KABEL & ANTENNENMESSTECHNIKAnritsuS251CSitemaster 2 ports 625MHz-2500MHzS331E/021Site Master, 2 MHz to 4 GHz, 2 portS331LSitemaster 1-Port 4GHz Sitemaster cable/antenna analyserS332ESitemaster 2 Port 2MHz-4GHz with Spectrum AnalyserS818A/05Sitemaster IIA Cable & Antenna AnalyserS820D1-port Site Master 25MHz-20GHzJDSUESM20Radman Radiation Hazard MeterJD725A Cable & Antenna Analyzer 2 ports 4GHz PRODUCTS DESCRIPTION2.3407.1404.7407.8005.4007.1401.0204.950€€€€€€€€KEYSIGHT (AGILENT)E5071BENA 4 Port Network Analyser300kHz-8.5GHzKEYSIGHT (AGILENT)N5232A /416PNA-L 20GHz Network Analyzer,4-portTRENDCOMMUNICATIONSAURORA SONATAISDN TesterROHDE & SCHWARZ ZVH43.6GHz Cable & AntennaTester c/w K39€ 13.140 € 65.940 € 1.750€ 3.301Kontaktieren Sie uns überlivingston.de / info@livingston.de +49 (0) 6 151 36041-0

7SALE SOMMER / HERBST 2015PRODUCTSDESCRIPTIONHF LEISTUNGSMESSERAeroflex (IFR)6920 Power Sensor 20GHz -20dBm 10uWCPM20Power Meter/Frequency Counter 20GHzAnritsuMA2481BUniversal Power Sensor 6GHzML2437A + MA2475A Digital Power Meter + 50GHz sensorML2438ARF Power MeterML2487AWideband Power Meter, Single InputGigatronics8541C + 80401AUniversal Power Meter + 18GHz SensorKeysight (Agilent)8481HPower Sensor 10MHz-18GHz, 100µW to 3WE4418BPower MeterE4419BDual Channel EPM Series Power Meter 9KHz -110GHzN1911AP-Series Power Meter Single ChannelRohde & SchwarzFSH-Z44Directional Power Sensor 200MHz-4GHzNRVD + NRV-Z1Dual Channel Power Meter + Power Sensor 18GHz 100mWSALE PRICE (EXCL. VAT)7501.6347501.4951.3201.4509507141.0271.8004.8001.2501.794€€€€€€€€€€€€€€JDSUEDT-130EDT-135HST-3000PFA-35/X212Mbps + Datacom Tester2Mbps + Datacom Tester2Mbps + Datacom TesterDigital Transmission Analyser 2MbpsKOMMUNIKATIONKUPFER ZUGANGSTESTER (E1-2MBPS, ISDN)1.0901.0741.750780€€€€BASISSTATIONSTESTER/DRIVE TEST/PIMAeroflex (IFR)2955BRadio Test Set2968/14/30/31/32 TETRA BTS Test SetAnritsuME4510BDigital Microwave Link AnalyerAscom9006-0171 TEMS Discovery ProfessionalKaelusiQA900BPassive Intermodulation AnalyzerNemo100147-08 6720 Pro Handy Pro Nokia 6720 3G HSDPA/HSUPA100320-03 TSML-GW Scanner Handler for R&S TSML-GWOutdoorOutdoor Base SoftwarePCTelEX LTE 700/2100EX LTE Scanner Lower 700/B/C AWS 2100MHzEX QuadEX Scanner 900/1800 GSM 900/2100 WCDMARohde & SchwarzCMD-55Radio Test SetCMU200Tri-Band PCS/DCS/Bluetooth Test Set1.5005.9403.5397.9807.4821.5002.5001.0286.9509.5001.8007.900€€€€€€€€€€€€KAELUS IQA900BPIM AnalyzerJDSU FST-28022-port GigE & Fiber ChannelTesterTRENDCOMMUNICATIONSUNIPRO GBE1-port 10/100/1000 EthernetTesterJDSU SMARTCLASSETHERNET1-Port 10/100/1000 & Gig-E Testing€ 7.482 € 780 € 1.350€ 1.760

LIVINGSTON TEST & MESSGERÄTE8PRODUCTSDESCRIPTIONETHERNET/IP/LAN NETWORK PERFORMANCE TESTERSConnecticutConnTech 2000Escon AnalyserFlukeDTX-1800Cable AnalyserIdeal IndustriesLanTekII-1000LAN Tester Cat 6 1000MHzJDSUETDR-10EETDR-10E Time Domain Reflectometer (EL418/000)C0404Dual Port 1GbE-1G/2G/4GFC ModuleC1000 v1Single Port 10GigE LAN ModuleFST-28022-port GigE & Fiber Channel TesterHST3000Ethernet Analyser 10/100/1GNGC4500 Cable Tester - Certifier 40G Class FA Copper Kit €SmartClass Ethernet 1-Port 10/100/1000 & Gig-E TestingSPT-2000A-HSTestcenter 2U MainframeSpirent CommunicationsCM-1G-D4Hypermetrics 10/100/1000 4 Port DualFBC-3602AFibre Channel 1G/2G 2-port moduleSunrise TelecommSunLite GigE1-Port 10/100/1000 Ethernet TesterUnipro GbE1-port 10/100/1000 Ethernet TesterSALE PRICE (EXCL. VAT)1.4505.5005.5001.3204.5003.9007803.6003.2401.7601.26414.7304801.5001.350€€€€€€€€€€€€€€€€€AnritsuCMA5000 OTA 10G-MP1570A STM-1/4/16ExfoFTB-8130NGJDSUANT5ANT-5 STM-1/4 DualANT-5 STM-1/STM-4/STM-16C8015TMC8015TM v2ONT-503 (3075/91.51)ONT-506Keysight (Agilent)83446ATrend CommunicationsVictoria ComboVictoria Combo STM-64ExfoMAX-630-A2XAJDSUSMARTCLASS TPSSpirent CommunicationsTECH-X FLEX V2Sunrise TelecommMTT48 v1RXT1000A-W v1RXT2600 v1SSMTT14B v1SSMTT-CSSXDSL-16ASSXDSL-4STrend CommunicationsAurora Presto V5Aurora Presto V7AURORA SONATASDH - STM 4 TO 256CMA5000 OTA 10G Module 1550 MODULEPortable Analyser System (STM-1/4/16oD)Transport Blazer STM-1/4/16/64 SDHHandheld SDH Tester (STM-1e)SDH STM-1/4 AnalyserHand held SDH/PDH Analyser STM-1/4/16STM-1/4/16/64 SDH ModuleSTM1/4/16/64 + 1/10Gb Ethernet AnalyzerONT-503 40G SDH/SONET testerONT-506 40G Optical Network TesterLIGHTWAVE CLOCK/DATA RECEIVERSDH/PDH Analyser STM-1/4/16/64Victoria Combo STM-64XDSLADSL2+ Test SetSmartClass TPS Gold Demo Pack.(ADSL2+/VDSL2)ADSL2+/VDSL2 (ATU-c) + Copper testerUDSL-3Play with ADSLX ModeRXT Mainframe with WifiRxT SHDSL.bis ModuleSHDSL Module for Sunset MTTSunset MTT Color ChassisTDR/DMM ModuleATU-C ModuleADSL/ADSL2+ TesterADSL/ADSL2+ SHDSL TesterISDN Tester2.4001.4122.9886601.2501.7342.9507.5007.80010.2001.0503.5003.5009524921.4959509501.2503509833253508009001.750€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€€Certificate Number 12722ISO 14001, IS0 27001OHSAS 1800115070183Livingston Ltd Niederlassung Darmstadt, Borsigstrasse 11, D-64291 Darmstadt, Germanywww.livingston.de, e-mail: info@livingston.de, Phone: +49 (0) 6151 36041-0, Fax: +49 (0) 6 151 36041-18

K N O W - H O W V E R B I N D E TBauelementeUltrakompakte WiFi-Dualband-AntenneEMV, WÄRME-ABLEITUNG UNDABSORPTIONSETZEN SIE AUFQUALITÄTMaßgeschneiderte Produkte nach indi viduellenVorgaben für kunden spezifischeAnwendungen, hergestellt mittelsmodernster Technologie, stehen füruns im Vordergrund.Mehr als 25 Jahre Erfahrung, qualifizierteBeratung und applikative Unterstützungunserer Kunden sowie namhafteKooperationspartner sind die Bausteinefür unseren Erfolg.Zeichnungsteilemittels SchneidplotterLediglich 11,3 x 5 x 0,8 mm misst die absofort bei SE Spezial-Electronic erhältlicheDualband-Antenne Wi-Fi 802.11a/b/g/j/n/acMutica des englischen AntennenspezialistenAntenova. Dank ihrer geringen Baugrößelassen sich mit der die Bandbreiten 2,4bis 2,5 und 4,9 bis 5,9 GHz abdeckendenAntenne künftig wesentlich kompaktere leistungsstarkeWiFi-Applikationen realisieren.Haupteinsatzgebiete für die Mutica sindMIMO-Applikationen, bei denen es aufeine schnelle zuverlässige Datenübertragungankommt, wie beispielsweise Überwachungskameras,Set-Top-Boxen oder Komponentenfür das Internet of Things. Die fürden Arbeitstemperaturbereich von -40 bis+125 °C ausgelegte, SMT-fähige Antenne istaber auch optimal für den Einsatz in WiFi-Basisstationen, Headsets, Spielekonsolen,Netzwerk-Komponenten und WearableElectronics-Anwendungen geeignet. GetreuAntenovas Devise „Design for Integration“lässt sich die Mutica mithilfe von kostenloserhältlichen CAD-Footprint-Dateien schnell,einfach und bequem in unterschiedlichstekundenspezifische Designs integrieren. Umauch in komplexen Designs ein Höchstmaßan Übertragungsleistung sicherzustellen,bieten SE Spezial-Electronic und Antenovaeinen umfangreichen Kundensupport bis hinzur Unterstützung bei der Produktplanung,dem RF Design und dem Antenneneinbauan. Das erste Mitglied der neuen FR4-SMD-Antennenfamilie ist wahlweise gegurtet oderauf Band lieferbar.■ SE Spezial-Electronic AGwireless@spezial.comwww.spezial.comStanzteilherstellungmittels Hoch leistungsstanzeZuschnitt„cut to length“Herstellungvon O-RingenZuschnitt vonRollenwareSPST-PIN-Elemente schalten Signale auf 40 GHzDie monolithischen SchaltelementeMPS4101-012S und MPS4102-013Svon Microsemi für Serien- oder Shunt-Schaltung haben eine minimale parasitäreInduktivität für geringe Einfügedämpfungund hohe Isolation im Bereichvon 50 MHz bis 40 GHz. Es handeltsich um einen optimalen Ersatz für herkömmlicheChip-PIN-Dioden in Shunt-Schaltung oder Beam-Lead-PIN-Diodenin Serienschaltung, wie sie gewöhnlichin Breitband-Mikrowellenschaltern verwendetwerden.Die Einfügedämpfung liegt unter 1,5 dB,die Isolation über 25 dB bei 36 GHz, unddie Schaltzeit beträgt 5 ns. Die Schaltleistungist mit 3 W CW besonders hoch.Beide Elemente sind RoHS-konform.■ Globes Elektronik GmbH & Co. KGwww.globes.deHohe Straße 361231 Bad NauheimT +49 (0)6032 9636-0F +49 (0)6032 9636-49info@electronic-service.dewww.electronic-service.deStanzteilherstellungmittels Swing-Beam-PresseZuschnitt mittelsWasserstrahltechnikELECTRONICSERVICE GmbHhf-praxis 9/2015 4545

BauelementeNeues Hochspannungs-Reed-Relaislangem bewährten Kunststoffgehäuseder Serie 109P mit internerMu-Metall-Magnetabschirmung,das eine hohe Packungsdichteermöglicht. Alle Reed-Relaisvon Pickering sind vollständigmagnetisch geschirmt und erlaubensomit eine dicht gepackteAnreihung. Auch die Serie 119profitiert von Pickerings einzigartigerSoftCenter-Konstruktion.Vier Versionen stehen zur Verfügung,die jeweils für Spulenspannungenvon 3, 5 oder 12 Verhältlich sind. Die GehäuseundAnschlusskonfigurationmit einem Schließer (1 FormA) für 1 kV sind kompatibelmit Pickerings Standard-Reed-Relais-Serie 109P, d.h. vierAnschlüsse im 3,8-mm-Raster(0,15 Inch). Zur Erzielunghöchster Packungsdichte könnensie direkt aneinander angereihtwerden. Die anderen Ausführungenhaben Gehäuselängenund Anschlussraster, die denerforderlichen SpannungsabständenRechnung tragen.■ Pickering Electronicswww.pickeringrelay.comPickering Electronics stellte dieneuen Hochspannungs-Reed-Relais der Serie 119 für bis zu3 kV vor. Mit dieser Serie hatPickering nach eigenen Angabendie industrieweit kleinste Hochspannungs-Reed-Relais-SerieimSingle-Inline-Gehäuse auf denMarkt gebracht. Die Serie wurdefür Spannungen entwickelt, dieerheblich über den zulässigenWerten bei den kleinen SIL-Relais liegen. Sie eignet sichideal für Kabel- und Backplane-Tester, Mixed-Signal-ATEs undsonstige Anwendungen, beidenen hohe Spannungen geschaltetwerden müssen.Die vakuumgesputterten Ruthenium-Reed-Schalterhaben eineexzellente Kleinsignalschaltleistung,die sie zur ersten Wahlmachen, wenn eine hohe Vielfaltan Signalamplituden im Spiel ist.Die Serie basiert auf dem seitFarbcodierung erleichtert Umgang mit HF-KabelnMaury Microwave hat fürdie HF-Kabelfamilien Utilityund Stability bis 67 GHzeine eindeutige Farbkodierungeingeführt, die für Ungeübtedie Verwendung der Kabelerleichtert.Die kalifornischen HF-Messtechnikspezialistenhaben sichfür ihre Adapterserie und diedazu passenden HF-KabelfamilienUtility und Stability für denFrequenzbereich bis 67 GHzeine Farbcodierung ausgedacht,die die tägliche Arbeit im Laborund am Produktionsprüfplatzdeutlich vereinfacht. Bleibtman in den Produktfamilien,wird die Verwendung auch fürz.B. Ungeübte im Hochschullaborkein Problem. Neben dereinfachen Identifizierung undVerwendung stimmt aber trotzdemdie Qualität.ColorConnect Adapter, Utility-und Stability-Kabel sinddie, laut Hersteller, ersten kommerziellverfügbaren Produkte,die dem bereits in 2008 vorgelegtenVorschlag der CoaxialConnector Rapid ID WorkingGroup des Instituts of Electricaland Electronics Engineers(IEEE) folgen und optisch klarerkennbare Information zurKompatibilität liefern.Damit wird das Risiko minimiert,durch falsches Anschließenversehentlich das Messequipmentzu schädigen oderzu zerstören. ColorConnectPrecision Adapter sind derzeitverfügbar in den Typen N3.5; 2,92; 2,4 und 1,85 mm alsin-series und between-seriesVersionen, SMA nur als inseriesVersion. Auch passendfarbcodierte Drehmomentschlüsselsind erhältlich.Maury Microwave wird inDeutschland, Österreich undder Schweiz durch die bswTestSystems & Consulting AGin Sindelfingen vertreten. Vieleder Produkte sind dort ab Lagererhältlich.■ bsw TestSystems &Consulting AGwww.bsw-ag.com46 hf-praxis 9/2015

USB &EthernetProgrammableATTENUATORSModels0 –30, 60, 90, 110 &120 dB 0.25 dB Step 1 MHz to 6 GHz*New Modelsup to 120 dB!from $ 395Die Mini-Circuits’ neuen programmierbaren new programmable Dämpfungsglieder attenuators von Mini-Circuits offer während the entire Steuerungsmöglichkeiten range of attenuation über settings, USB, Ethernet while USB, undbieten precise präzise attenuation Dämpfungen from von 0 up 0 bis to 120 120 dB dB, und supportingunterstützen RS232 Ethernet Setup-Flexibilität and RS232 control sowie einfaches options allow Fernsteuerungs-Test-setup flexibilitydamit even noch more mehr applications Applikationen, and besonders greater sensitivity Empfindlichkeitsmessungen!measurements! Mit einer Now maximalen available in Dämpfung models with von maximum 30, 60, 90, GUI-Steuerungssoftware, user-friendly control DLLs für software, Programmierer DLLs und allem, forlevel Management and easy remote erlauben. test Ausgestattet management. mit anwenderfreundlicherSupplied with110 attenuation und 120 dB of 30, in 0,25-dB-Schritten 60, 90, 110, and bieten 120 dB sie with den weitesten 0.25 dB was programmers der Anwender † and zum everything sofortigen you Einsatz need benötigt, for immediate eröffnenBereichattenuationdersteps,Pegelsteuerungthey providein dertheIndustrie,widest rangeundofdaslevelmit dieuseprogrammierbarenright out of the box,DämpfungsgliederMini-CircuitsvonprogrammableMini-Circuitsgenauer,controlreproduzierbarerin the industryLeistung.withDamitaccurate,erschließenrepeatablesie sich einenattenuatorsweitenofferBereicha widevon Lösungsmöglichkeiten,range of solutions toummeetIhrevielfältigste Applikationen einschließlich Fading-Simulatoren, Anforderungen zu erfüllen und das Budget zu schonen. Aufperformance for a variety of applications including your needs and fit your budget. Visit minicircuits.comHandover-System-Auswertung, automatisches Test Equipment der Website www.minicircuits.com finden Sie ausführlichefading simulators, handover system evaluation, for detailed performance specs, great prices, and offund mehr! Dabei macht das hervorragende Design die dezibellineareSpezifikationen und die sehr günstigen Preise. Die DämpfungsgliederautomatedEinstellungtest equipmentüber denandgesamtenmore!BereichOurmöglich,unique the shelf availability.sind ab LagerPlaceerhältlich.your order today for deliverydesigns maintain linear attenuation change per dB over as soon as tomorrow!RoHS compliantModels Attenuation AttenuationRange AccuracyStepSizeUSB Ethernet RS232 PriceControl Control Control Qty. 1-9RUDAT-6000-30 0-30 dB ±0.4 dB 0.25 dB ✓ - ✓ $395RCDAT-6000-30 0-30 dB ±0.4 dB 0.25 dB ✓ ✓ - $495RUDAT-6000-60 0-60 dB ±0.3 dB 0.25 dB ✓ - ✓ $625RCDAT-6000-60 0-60 dB ±0.3 dB 0.25 dB ✓ ✓ - $725RUDAT-6000-90 0-90 dB ±0.4 dB 0.25 dB ✓ - ✓ $695RCDAT-6000-90 0-90 dB ±0.4 dB 0.25 dB ✓ ✓ - $795NEW RUDAT-6000-110 0-110 dB ±0.45 dB 0.25 dB ✓ - ✓ $895NEW RCDAT-6000-110 0-110 dB ±0.45 dB 0.25 dB ✓ ✓ - $995NEW RUDAT-4000-120 0-120 dB ±0.5 dB 0.25 dB ✓ - ✓ $895NEW RCDAT-4000-120 0-120 dB ±0.5 dB 0.25 dB ✓ ✓ - $995*120 dB models specified from 1-4000 MHz.† No drivers required. DLL objects provided for 32/64-bit Windows® and Linux® environments using ActiveX® and .NET® frameworks.www.minicircuits.comMini-Circuits ®P.O. Box 350166, Brooklyn, NY 11235-0003 (718) 934-4500 sales@minicircuits.comDISTRIBUTORS523 Rev D523revCrcdat.indd 12/13/15 4:27 PM

BauelementeKeramischesBandfilter für902,5...927,5 MHzDer Bandpass CBP-915C+von Mini-Circuits ist ein keramischerkoaxialer Resonator imschirmenden SMT-Gehäuse. Esmisst 19,05x19,05x5,33 mm.Die Anschlussimpedanz beträgt50 Ohm. Das Bauteil zeichnetsich durch ein geringesSWR im Durchlassbereich von902,5...927,5 MHz und hoheTemperaturkonstanz aus. Eskann aufgrund seiner gutenEigenschaften, wie der hohenDurchgangsleistung, vielseitigin den Bereichen Mobilfunk,Breitbandtechnik, Satellitentechnik,feste Drahtlostechnik oderFlugwesen und Radar eingesetztwerden. Die Durchlasskurve istweitgehend symmetrisch. DieEinfügedämpfung im Pass Bandbeträgt typisch 1,1 und maximal2 dB. Der Verlauf ist sehr glatt.In den Stop Bands wird typischum 27 und mindestens um 20 dBgedämpft. Die Reproduzierbarkeitder Daten ist hoch.Weitere Daten• Arbeitstemperaturbereich-40 bis +85 °C• Lagertemperaturbereich-55 bis +100 °C• Eingangsleistung max. 10 W• SWR im Durchlassbereich typ.1,24, max. 2,1SMT-Richtkoppler für30...174 MHz und biszu 100 WDer Richtkoppler SYDC20-171VHP+ von Mini-Circuitswurde für 50-Ohm-Systemegeschaffen und ist im Frequenzbereichvon 30 bis 174 MHz einsetzbar.Der Einfügeverlust wirdmit typisch 0,25 dB angegeben.Die Durchgangsleistung kannbis 100 W betragen, wenn dasAusgangs-SWR nicht größer als1,5 ist. Bei offenem bzw. kurzgeschlossenemAusgang darf dieeingeleitete und somit vollständigreflektierte Leistung 20 Wnicht überschreiten. Das Bauteilmisst 19,05x13,21x9,91 mm undverursacht selbst nur ein SWRvon typisch 1,05. Es besteht eineKühlmöglichkeit (Kühlkörper).Dieser Richtkoppler lässt sichvielseitig in den Bereichen GSM,SMR, ISM, LTE oder UMTSeinsetzen.Weitere Daten• Arbeitstemperaturbereich-40 bis +50 °C• Lagertemperaturbereich-55 bis +100 °C• Eingangsleistungmax. 100 (20) W• Einfügedämpfung bei 30 (100,174) MHz typ. 0,24 (0,19, 0,2)dB, max. 0,4 (0,35, 0,4) dB• Koppelfaktor typ. 20,7 dB±0,1 dB (max. 0,3 dB)• Richtschärfe bei 30 (100,174) MHz typ. 20 (14, 10),max. 23 (18, 14) dBZweifach-Splitter/Combiner für bis zu100 WD e r S p l i t t e r / C o m b i n e rZACS362-100W+ von Mini-Circuits ist für den Frequenzbereichvon 600 bis 3.600MHz vorgesehen und kann biszu 100 W auf zwei Ausgängenominell ohne Phasenversatzaufteilen bzw. je 50 W von dortzusammenführen. Lüfterbetriebist möglich.Die Einfügedämpfung des50-Ohm-Bauteils mit DC-Passfür SMT über dem theoretischenMinimum von 3 dB beträgttypisch 0,3 dB bis 2,7 GHz und0,6 dB darüber. Die Entkopplungbeträgt typisch 22 dB. Der Bausteinhat ein robustes und schirmendesMetallgehäuse mit denMaßen 104,9 x 106,2 x 103,9 mm.Mögliche Anwendungen liegenin der Kommunikationstechnik(WiMAX, LTE), im BereichWCDMA sowie in der Messtechnik(Labor) und im militärischenBereich.Weitere Daten• Arbeitstemperaturbereich-55 bis +70 °C• Lagertemperaturbereich-55 bis +100 °C• DC 1,6 A bzw. 800 mA/Port• Einfügedämpfung bis/über2,7 GHz max. 0,7/1,2 dB(+ 3 dB)75-Ohm-PowerSplitter/Combiner für700...2.300 MHzDer neue Zweiweg-Splitter/Combiner ZAPD-232-75+ vonMini-Circuits in 75-Ohm-Technikwurde für den Frequenzbereichvon 700 bis 2.300 MHzvorgesehen und kann darin z.B.für symmetrisch aufgebaute Verstärkeroder IQ-Modulatoren eingesetztwerden. Weitere Anwendungsmöglichkeitensind Kabel-TV, GPS, PCS, WCDMA undKommunikationssysteme.Dieser Splitter/Combiner kannbis zu 10 W aufteilen bzw. zweimal5 W zu dieser Leistungzusammenführen. Die Einfügedämpfungwird mit typisch0,5 dB und maximal 1 dB überden theoretisch unvermeidlichen3 dB angegeben. Die Amplitudenabweichungist typisch0,1 dB und maximal 0,3 dB,die Phasenabweichung typisch1° und maximal 3°. Die Isolationerreicht bis/über 950 MHzmindestens 15/20 dB und typisch20/25 dB. Die Gehäusemaßebetragen 50,8 x 50,8 x 19,1 mm.Weitere Daten• Arbeitstemperaturbereich-40 bis +100 °C• Lagertemperaturbereich-55 bis +100 °C• SWR Port S bis/über 950 MHztyp. 1,5/1,9, max. 1,25/1,5• SWR Port 1, 2 bis/über950 MHz typ. 1,2/1,4, max.1,15/1,3• DC 1 A bzw. 500 mA/PortMonolithischerVerstärker-Die für 5bis 20 GHzDer breitbandige MicrowaveAmplifier AVA-183A-D+ vonMini-Circuits wird in Die-Formgeliefert (Plättchen), hat 50 OhmAnschlussimpedanz durch integrierteAnpassschaltungen undbesitzt DC-Abblockungen undBias-Schaltungen. Die Verstärkungvon typisch 13,5 dB wirdim Einsatzfrequenzbereich mitnominell ±1,8 dB eingehalten.Die Ausgangsleistung kannbis zu 19 dBm (typisch) erreichen,die Rückwärtsdämpfungbeträgt typisch 39 dB bei 12GHz. Der Verstärker ist unterallen Betriebsbedingungen stabil,verträgt also Kurschluss wieLeerlauf am Ausgang.Dieser „nackte“ Verstärker inPHEMT-Technologie kanndirekt in hybride Lösungen integriertwerden und erfordert nureinfache 5 V zur Versorgung. Ererlaubt somit eine nutzerfreundliche,einfache Anwendung undbietet sich u.a. für Satellitensysteme,das Militär, Radaranwendungen,Laborzwecke undMikrowellen-Punkt-zu-Punkt-Funkverbindungen an.Weitere Daten• Arbeitstemperaturbereich-40 bis +85 °C• Kanaltemperatur 150 °C• Versorgungsspannung 5,5 V• Stromaufnahme 180 mA• Gleichspannung an Ein- undAusgang 10 V• Eingangsleistung 20 dBm• Verlustleistung 980 mW• Verstärkung bei 8 (12, 16) GHztyp. 15,1 (13,9, 13,5) dB■ Mini-Circuitswww.minicircuits.com48 hf-praxis 9/2015

Buch-ShopHochfrequenz-TransistorpraxisSchaltungstechnik, Einsatzprinzipien, Typen undApplikationendie Schaltungstechnik praxisorientiertmit einer Fülleausgewählter Applikationsschaltungen.Frank Sichla,17,5 x 25,5 cm, 278 S.,zahlr. Abb. und TabellenISBN 978-3-88976-153-8,beam-Verlag 2008, 24,- €Art.-Nr.:118070Das Buch beschreibt dieAnwendung von diskretenTransistoren und erläutertAus dem Inhalt:• Bipolartransistoren• Grundschaltungen• Schaltungstricks• Anpassung• FETs im Überblick• FET-Grundschaltungen• Die Welt der Power-MOSFETs• Rund um die Kühlung• Transistorschaltungenrichtig aufbauen• HF-Kleinsignal-Verstärkerschaltungen• Leis tungsverstärker• Oszillatorschaltungen• Senderschaltungen• Mess- und PrüftechnikDezibel-PraxisRichtig rechnen mit dB, dBm, dBµ, dBi, dBc und dBHzMit 120 Aufgaben zur SelbstkontrolleAnwendung des Verhältnismaßesund bei der Interpretationvon dB-Angaben.Frank Sichla,17,5 x 25,5 cm, 94 S.,zahlr. Abb. und DiagrammeISBN 978-88976-056-2beam-Verlag 2007, 12,80 €,Art.-Nr.:118064Dieses Buch vermittelt mit120 Fragen und Antwortendie nötige Sicherheit in derAus dem Inhalt:• Rechenregeln derDezibel-Welt• Signalgenerator, Pegelmesserund Pegelplan• Dezibel-Anwendung beiHochfrequenzleitungen• Dezibel-Anwendung beiAntennen• Dezibel-Anwendungbeim Rauschen von Verstärkern,Empfängernund Antennen• Dezibel-Anwendungenbei Empfängern, Oszillatorenund Sendern• Ober- und Nebenwellen• Rauschen von Oszillatorenund Sendern• dBc/Hz und CNRSmith-DiagrammEinführung und PraxisleitfadenVorgänge in HF-Systemen.Dieses Buch bietet einegrundlegende Einführungin den praxisnahen Aufbauund die Handhabungdes Diagramms.Praxiseinstieg in dievektorielle Netzwerkanalyseeine geräteneutrale Anleitungzum erfolgreichenEinstieg in die tägliche Praxis.Dieses Buch stellt dieGrundlagen des Messaufbausanschaulich dar.Joachim Müller,21 x 28 cm, 117 S.,zahlr. Abb. und DiagrammeISBN 978-3-88976-155-2,beam-Verlag 2009, 29,80 €Art.-Nr.: 118082Das Smith-Diagramm istbis heute das wichtigsteInstrument zur bildlichenDarstellung der Anpassungund zum Verständnis derAus dem Inhalt:• Der Weg zum Smith-Diagramm• Reflexionsfaktor• Rückflussdämpfung• Praxis mit dem Smith-Diagramm, u.a.: Kompensationvon Blindanteilen,Ortslinie überFrequenz, Leitung alsTransformator, elektrischkurze bzw. lange Leitung,S-Parameter und Smith-Diagramm• Leitwert-Smith-Diagramm• Stubs• Anpassung, usw.Joachim Müller,21 x 28 cm, 142 S.,zahlr. Abb. und TabellenISBN 978-3-88976-159-0,beam-Verlag 2011, 32,- €Art.-Nr.: 118100Hochwertige vektorielleNetzwerkanalysatoren sindinzwischen leicht zu Bedienenund auf Handheldgrößeverkleinert. Fehlt nur nochAus dem Inhalt:• Hintergründe zur vektoriellenNetzwerkanalyse• S-Parameter, Netzwerkparameter• Der Datenaustausch imTouchstone Fileformat• Grundfunktionen in derGerätetechnik• Kalibrierung – Festlegungder Messbezugsebene• Messungen an Antennen• Untersuchungen anLeitungen• Messungen an Bauteilen• GruppenlaufzeitBestellungen an: beam-Verlag, Postfach 1148, 35001 Marburg, info@beam-verlag.de

Produkt-Portrait500-MHz-Operationsverstärker mit sehrgeringer EingangskapazitätDie neuenOperationsverstärkerLTC6268/6269 vonLinear Technologyzeichnen sich durcheine Transitfrequenzvon 500 MHz, eine3-dB-Bandbreitevon 350 MHz beiEinsverstärkung, eineEingangskapazitätweit unter 1 pF,geringes Eigenrauschensowie extrem geringeBiasgrößen aus.LTC6268/6269 sind Single/Dual-Operationsverstärker mitFET-Eingang für den Betrieb an±3,3 und ±5 V und werden in vierverschiedenen Gehäusevariantenangeboten (Bild 1). Sie sind insbesonderedurch folgende Eigenschaftengekennzeichnet:Grenzwerte• Betriebsspannung ±5,5 V• Eingangsspannung 0,2 V überBetriebsspannung• Ausgangsstrom 135 mA• Einsatztemperatur Variante I-40 bis +85 °CQuelle:Linear Technology:LTC6268/6269 500 MHzUltra-Low Bias Current FETInput Op Amp,September 2014Bild 1: Die vier Gehäusevarianten vom LTC6268/626950 hf-praxis 9/2015

Produkt-PortraitBild 2: Abhängigkeit des Ausgangs-Kurzschlussstroms von derBetriebsspannungBild 3: Verlauf von Verstärkung und Phasengang über derFrequenz• Einsatztemperatur Variante H-40 bis +125 °CZum Kurzschlusstrom informiertBild 2 näher. Der betriebsmäßigmaximale Ausgangsstrom istdeutlich geringer und beträgtim vollen (eingeschränkten)Einsatztemperaturbereich 40(60) mA.DC-Kennwerte imvollen Einsatztemperaturbereich• Offsetspannung ±2,5 mV• Eingangs-Bias-StromVariante I ±900 fA• Eingangs-Bias-StromVariante H ±4 pA• Offsetstrom Variante I±450 fA• Offeststrom Variante H±2 pA• Eingangswiderstand >1 TOhm• Gleichtakt-Unterdrückung90 dBDie Stromaufnahme beträgttypisch 16,5 mA pro Verstärker.Ein Shutdown-Pin ist vorhanden.DC-Kennwerte imvollen Einsatztemperaturbereich• Transitfrequenz (Gain BandwithProduct) min. 400, typ.500 MHz• Eingangsrauschen 4,3 nV/Hzbei 1 MHz und 5,5 fA/Hz bei100 kHzBild 4: Verlauf des Ausgangswiderstands über der FrequenzBild 5: Transimpedanzverstärker mit Fotodiodehf-praxis 9/2015 51

Produkt-PortraitBild 6: Frequenzgang des TransimpedanzverstärkersBild 7: Transimpedanzverstärker mit 499 kOhmBild 8: Herkömmliches Layout (links) und Field-Shunting-Layout (rechts). Der Unterschied besteht in einer Masseverbindung desFeedback-Widerstandskörpers.• Eingangskapazität differentialbis 200 MHz 100 fF• Eingangskapazität CommonMode bis 100 MHz 450 fA• Leerlaufverstärkung mit10 kOhm Last 250 V/mV• Leerlaufverstärkung mit100 Ohm Last 21 V/mV• Settling Time 17 ns• Slew Rate positiv (negativ)400 (260) V/µsDie volle Leistungsbandbreite(Full Power Bandwith) entsprechend4 V Spitze-Spitze-Ausgangsspannungbeträgt 21 MHz.Zu Verstärkung und Ausgangswiderstandinformieren Bild 3und 4 näher.EinsatzmöglichkeitenDamit eignen sich diese Operationsverstärkermit ihrem Rail-to-Rail-Ausgang zur Realisierungvon Highspeed-Transimpedanzverstärkern,CCD-Ausgangspuffernund Highimpedance-Sensorverstärkern, etwa fürFotoanwendungen. Aufgrundder geringen produzierten Verzerrungensind LTC6268/6269auch noch optimale Verstärker,um SAR-ADCs zu treiben.Die Außenbeschaltung ist sehranspruchslos, was einen vielseitigenEinsatz ermöglicht.Bild 5 zeigt die Beschaltungals Transimpedanzverstärkerzum Betrieb einer Fotodiode.Ein solcher Verstärker wandeltbekanntlich einen Eingangsstromin eine Ausgangsspannung.Daher ist sein Übertragungsverhaltendurch einenWiderstandswert gekennzeichnet,hier 20 kOhm. Dieser entsprichttheoretisch dem Gegenkopplungswiderstand.Obwohldie Betriebsspannungen unterhalbdes Nennbereichs liegen,wird eine Bandbreite von65 MHz erzielt (Bild 6).Layout-Kniffe fürhöchste PerformanceBild 7 zeigt die Schaltungeines 499-kOhm-Transimpedanzverstärkers.Aufgrund deshohen Wertes ist wegen derparasitären Kapazität C einedeutlich geringere Bandbreiteals 65 MHz zu erwarten, nämlich65 MHz x 20 kOhm/499 kOhm52 hf-praxis 9/2015

Produkt-PortraitBild 9:WesentlicheVerbesserungderBandbreitedurcheinfacheLayout-Maßnahme.= 2,6 MHz. Jedoch durch die spezielle, inBild 8 dargestellte Layout-Technik, ist einehohe Transimpedanz bei hoher Bandbreitemöglich, siehe Bild 9. Die Bandbreite istbei gleicher Transimpedanz etwa viermalhöher (11,2 MHz). Auch bei anderenAnwendungen gibt es Möglichkeiten,über das Layout nach diesem Schema diePerformance zu steigern. Auch wenn esum die Minimierung von DC-Leckströmengeht, lohnt eine spezielle Beschäftigungmit dem Layout. Dann ist es möglich,Ströme bis 1 fA herab mit brauchbarerToleranz zu messen. Wie das in der Praxisaussehen kann, zeigt Bild 10: oben dieLayout-Gestaltung mit einem Schutzringgegen Leckströme (Leakage Guard Ring),unten die Schaltung. FSBild 10: Layout (a) und Schaltung (b) mit Leckstromschutzringhf-praxis 9/2015 53

ElektromechanikNeue EMV-AbschirmhaubenDie neuen EMV-Abschirmhaubenvon MPE-Garry ermöglichenes, bestimmte Bauteileoder Baugruppen auf einer Platinevor elektromagnetischerStrahlung zu schützen oderdiese als Störquelle zu eliminieren.Die Abschirmhaubenkönnen entweder direkt auf diePlatine gelötet oder über einebenfalls angebotenes Steck -system einfach aufgesteckt werden.Alle Abschirmhauben werdenkundenspezifisch gefertigtund sind somit immer optimalan den jeweiligen Einsatzweckangepasst. Eine moderne CNCgesteuerteFertigung erlaubt es,sowohl kleine als auch größereStückzahlen sehr kosteneffektivherzustellen.Hauptmerkmale:• lieferbare Abmessungen von13 x 13 bis 205 x 610 mm• Material: Kupfer verzinnt• Materialstärke 0,15 oder0,3 mm als Standard, andereStärken auf Anfrage■ setron GmbH, www.setron.deMultiport-HF-Koaxialkabel-Steckverbinderlösungen für Leiterplattenden Einsatz in bildgebendenSystemen in der Medizin- undMilitärtechnik.■ Molex Inc.www.connector.comwww.molex.comSteckverbinder mit herausragendenIntermodulations-EigenschaftenMolex Inc. stellte seine Multiport-HF-Koaxialkabel-Steckverbinderlösungen(MPRF) fürVerbindungen von Kabel-zu-Leiterplatte vor, die Entwicklernvon Leiterplatten und Prüf- undMesstechnikern eine sichereVerbindung in stark schwingungsbelastetenUmgebungenermöglichen.Mit einem robusten einteiligenGehäuse mit zwei Verriegelungen,welche das Gewicht derKoaxialkabel stützen, gewährleistetdie MPRF-Steckverbinderlösungeine sichere Multi-Port-HF-I/O-Verbindung. Gleichzeitigerfüllen die kompaktenSteckverbinder die Anforderungnach immer geringerem Platzverbrauchfür immer kleinereElektronikgeräte in den verschiedenstenBranchen, z.B. in derTelekommunikation und Netzwerktechnik,der Datenkommunikationund Rechnertechnik,der Medizintechnik und in derLuftfahrt und Militärindustrie.Hintergrund der Entwicklung:Kleine Stecker können empfindlicherauf Umweltfaktorenreagieren als die baugleichen,größeren Ausführungen, insbesonderebei Anwendungen mithoher Schwingungsbelastung,bei denen sich Stecker z.B. imGehäuse bewegen oder vollständiglösen und den Ausfall einesSystems verursachen können.Die Steckverbinder mit einemRastermaß von 3,75 mm sindfür Kabel mit einem Durchmesservon 2,1 mm (RG-316)konzipiert, um Platz auf derLeiterplatte einzusparen. Dasrobuste Steckergehäuse ist fürmindestens 500 Steckzyklenausgelegt, und der Kontaktwegvon 1 mm gewährleistetein ordnungsgemäßes Einrastender Verbindung auch unterextremen Bedingungen. Vier-,sechs- und achtpolige Konfigurationenbieten ein hohes Maß anDesignflexibilität, und ein Frequenzbereichvon DC bis 6 GHzunterstützt eine breite Palettepotentieller Anwendungen. Dienicht magnetischen Versionenbieten eine relative Dielektrizitätskonstantevon fast 1 undeinen hohen Rauschabstand fürRadiall bietet die 4.3-10-Steckverbinderseriefür den zuverlässigenEinsatz im Außenbereichan. Entwickelt wurdediese Serie, um den Herstellernim Bereich Telekomdie Fertigung von leichtenLösungen mit geringer Intermodulation,speziell für denAußenbereich, zu ermöglichen.Diese neue Lösungerweitert das bestehende Produktportfoliovon 4.1-9.5-,7/16- und QLI-Steckverbindern(Quick Lock Intermodulation).Das Interface derneuen 4.3-10-Steckverbinderist 31% kleiner und 60% leichterals die vergleichbaren 7/16quadratischen Flanschbuchsen,hat einen Intermodulationspegelvon nur -166 dBcund ist in vielen Konfigurationenverfügbar:• Buchse: quadratischerFlansch, Press Mount,Durchführung• Stecker: gerade oder rechtwinkligeModelle• Löt-, Crimp- und Klemmmodelle• Schraub- oder Push-Pull-VerriegelungDiese 4.3-10-Steckverbindersind die optimale Lösung,wenn hohe Leistung mit geringerIntermodulation gefordertist. Die kompakte Bauweisewurde gemäß internationalenStandards entwickelt undverarbeitet. Alle Umweltschutzauflagenwerden erfüllt.■ Radiall GmbHwww.radiall.com54 hf-praxis 9/2015

Receiver Testing with Signal Analyzer,Vector Signal Generator,Designand LMR MasterAnritsu, page 56Ka-Band MMIC Power Amplifier, page 64ApplicationsLTCC - Multilayer Ceramic Applicationspage 66

RF & WirelessTest & MeasurementReceiver Testing with Signal Analyzer, Vector SignalGenerator and LMR MasterFigure 1: New 700 MHz Band with FirstNet “D Block“Introduction - Receivers in theNew Narrow banded RF SpacePublic safety receivers are built to performin the harshest environments. Physicallythey appear to be up to any challenge. Someeven work under water. Unfortunately, it isnot easy to see how they will perform ina harsh RF environment. Narrowbandingmoves adjacent channel performance to anew level. New spectrum allocations pushpublic safety radios up in frequency near 3Gand 4G transmissions. Digital radios suchas those that utilize the APCO Project 25(aka P25) standard react to interference differentlyfrom analog radios. Figures 1 and 2show likely spectrum scenarios where publicsafety P25 radios are close in frequency to3G and 4G transmissions. This white paperdiscusses the common test procedures forFigure 2: 800 MHz Rebanding PlanApplication Note No. 11410-00694“Receiver Testing with the AnritsuMS2830A Signal Analyzer,MG3710A Vector Signal Generator andS412E LMR MasterAnritsu Companywww.anritsu.comanalog and digital receivers and proposesnew procedures that can better predict digitalreceiver performance under the emergingnarrowband spectrum allocations.Testing Digital ReceiverSensitivityA common method to verify performanceof an analog receiver is to send the receiveran RF test signal consisting of a singleaudio tone with specific characteristics(e.g., deviation for an FM receiver). Theaudio output from the receiver is broughtback into an audio input on the test systemfor measurement of SINAD, the ratioof Signal+Noise+Distortion divided byNoise+Distortion, expressed in dB. Forpublic safety receivers, SINAD is commonlymeasured using a 1 kHz tone modulation.56 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessA 1 kHz audio notch filter in the test set isused to remove the tone from the receivedaudio, the SINAD is then derived from themeasurement ratio. Analog receiver sensitivityis measured by monitoring the SINADlevel as the RF signal power is lowered. TheRF input power resulting in 12 dB SINADis typically considered the specified sensitivityof the receiver.For a digital receiver, the key performancemeasure is BER (Bit Error Rate). Mostpublic safety digital radios have a testmode that provides BER measurementand display for a few BER test patterns.For P25 Phase 1 (as defined by TIA-102.CAAA-C) the 1011 Hz pattern is used. The1011 Hz pattern is a near Pseudo-RandomBinary Sequence (PRBS) that also providesan audio tone output from the vocoder.The tone indicates to anyone listeningto a channel that it is out of service, similarto the situation with the 1 kHz tone forSINAD testing of an analog receiver. If aBER test mode is not available in the receiver,then the receiver needs to provide anoutput with the received data bit stream sothe test system can compare the transmitteddata pattern with the received pattern.The specified sensitivity of the receiver istypically the RF signal level for which themeasured BER is 5%.Digital receiver sensitivity is specified andmeasured with just the single test signalapplied to the receiver. Receivers in realworlduse are impacted by a wide varietyof other signals in addition to the desiredsignal. In testing and predicting receiver performancein these real-world situations, thefundamental measure of the receiver performancemeasure remains the 5% BER level.One problem with receiver testing is that thedesired signal level is very near the receiversensitivity level. Interfering signals must begenerated and combined with as little distortionas possible. Careless managementof interfering signals can result in spurioussignals larger than the desired test signal,fogging the test results. Refer to “Notes onAttenuators and Isolators to reduce sourcegeneratedintermodulation products” laterin the document.Another problem with testing digital receiversis that (unlike a CW signal) digitalmodulation is very “noise like” and thedisplayed spectrum analyzer level willchange with the resolution bandwidth setting.Figure 3 illustrates the test setup for asensitivity measurement on a P25 receiver.The Anritsu MS2830A Signal Analyzer isa powerful yet affordable spectrum analyzerand signal analyzer for measuringsignal levels during receiver testing. TheFigure 3: P25 Sensitivity Measurement block diagramFigure 4: Adjacent Channel Rejection block diagramFigure 5: Adjacent ChannelRejection setuphf-praxis 9/2015 57

RF & WirelessFigure 6: Spectrum display of CWinterfererFigure 7: Spectrum display withmodulation offFigure 8: Adjacent Channel with P25Phase 1 interfererFigure 9: Adjacent Channel Rejection withmodulation offMS2830A signal analyzer offers ±0.3 dBpower level accuracy to support accuratereceived level measurements. An optionalvector signal generator can be used tosupport a wide variety of test signals. Thepower combiner/divider in Figure 3 is usedto supply the MS2830A spectrum analyzerinput with the same signal level supplied tothe test receiver. Anritsu’s MG3710A VectorSignal Generator further extends receivertesting with a wide variety of interferencesignals with two independent signalsources, each with two combinable vectormodulation sources.To assist in making accurate test signal levelmeasurement both the MG3710A and thesignal generator in the MS2830A have afront panel button to switch off the modulation,leaving a CW signal with the samepower level. This allows the modulatedsignals to be adjusted until the radio BERdisplay indicates 5% BER, at which timethe modulation is switched off to allowaccurate power level measurement on theMS2830A spectrum analyzer display.Testing Digital ReceiverPerformance under InterferenceSituationsFigure 10: CCDF of P25 Phase 1 (C4FM)Receiver manufacturers provide limitedspecifications on performance under interferencesituations. Common receiver specificationsare:1. Adjacent Channel Rejection2. Spurious Response Rejection3. Intermodulation RejectionAdjacent Channel RejectionAdjacent channel rejection measures theability of the receiver to process the desiredsignal with a stronger signal in an adjacentchannel. Figures 4 and 5 show the block diagramand setup for adjacent channel rejectionmeasurement. Figure 5 also shows anLMR Master S412E being used as a setupmonitor. Often a CW signal is used as theinterfering signal for adjacent channel rejectionmeasurements. Figure 6 shows the spectrumdisplay for a CW interferer. Figure 7shows the same setup but with the modulationturned off on the desired P25 signalto show the power levels of -112 dBm forthe sensitivity +3 dB and -49 dBm for theinterferer, a difference of 63 dB.The adjacent channel rejection test procedurefor a 12.5 kHz P25 Phase 1 radio isdefined by the TIA-102.CAAA-C standard.The interfering signal should be a standardinterference test pattern uncorrelated withthe desired P25 BER test signal pattern. Asecond power divider is used to combinethe interfering signal from the MG3710AFigure 11: CCDF of P25 LSM (QPSK)vector signal generator with the desired P25signal from the generator in the MS2830Asignal analyzer. For P25 radios, the adjacentchannels are 12.5 kHz offset from thedesired signal. The desired signal level isset 3 dB above the previously measuredsensitivity level. Figure 8 shows a spectrumdisplay of an adjacent channel measurementusing a P25 Phase 1 interferer.Figure 9 shows the same setup but with thetest signal modulations turned off to showthe power levels of -112 dBm for the sensitivity+3 dB and -62 dBm for the interferer- a difference of 50 dB.In the United States all “narrowband” modulationsmust pass a common 12.5 kHz emissionmask test defined in FCC Part 90.210.P25 linear simulcast modulation (LSM)signals can have significant AM content asa result of opening up the eye diagram tosupport varying arrival times from multiplerepeaters. Complimentary CumulativeDistribution Function (CCDF) provides anindication of possible peak power levels ofinterfering signals. Adjacent channels withpeak power levels well above their averagepower level could cause nonlinear distortionin the receiver and affect the receiverperformance. To better predict real worldresults, the best method is to test receiveradjacent channel performance with a vari-58 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessFigure 12: Adjacent Channel with P25 LSMinterfererFigure 13: Adjacent Channel withmodulation offFigure 14: Spurious response with a400 Hz tone @ 1.5 kHz deviationFigure 15: Spurious Response withmodulation offety of adjacent channel modulation types.This can easily be done by loading the vectorsignal generator with a number of modulationtypes and then switching through themduring receiver testing. In cases where theFigure 17: Intermodulation Rejection setupFigure 16: Intermodulation Rejection block diagraminterferer of interest is not available in thepre-defined modulation types, the AnritsuMS2830A Signal Analyzer supports capturingsignals off the air and then replayingthem at other frequencies and power levels.Figures 10 and 11 show CCDF measurementcomparisons between a P25 Phase 1C4FM modulation and a P25 Phase 1 LSMQPSK modulation. The blue trace is thereference trace of Gaussian noise for reference.The C4FM signal has no AM contentand the yellow trace is just a vertical line- the peak power is essentially the same asthe average power. The QPSK signal hasamplitude peaks 5.3 dB greater than theaverage, and 10% of the time the amplitudeis 3 dB greater than the average. If anadjacent channel is a P25 LSM signal, thevictim receiver will likely have reducedadjacent channel rejection.Figure 12 shows a spectrum display of anadjacent channel measurement using a P25LSM interferer. Figure 13 shows the samesetup with the test signal modulations turnedoff to show the power levels of -112 dBmfor the sensitivity +3 dB and -66 dBm forthe interferer - a difference of 46 dB.Spurious Response RejectionThe spurious response rejection is the abilityof a receiver to prevent a single unwantedsignal from causing degradation to thereception of a desired signal. The measurementprocedure for a 12.5 kHz P25 Phase 1radio is defined by the TIA-102.CAAA-Cstandard. The setup for this measurementhf-praxis 9/2015 59

RF & WirelessFigure 18: IMD with CW and P25 interferersFigure 19: IMD with modulation offrange from one half of the lowest IF frequencyin the receiver to twice the receiverfrequency, or 1 GHz (whichever is greater).The range within 50 kHz of the desiredsignal frequency is avoided, as this rangeis covered by the adjacent channel rejectionmeasurement described above. For example,a Kenwood TK-5410 700/800 MHz P25handheld radio has a first IF of 58.05 MHz,and second IF of 450 kHz. If the TK-5410is set to receive 751.000 MHz, the interferingsignal generator (Anritsu MG3710A,Figure 4) should be tuned from 225 kHz to750.950 MHz, and 751.050 MHz to 1 GHz,while watching the BER display of the P25signal at 751.000 MHz, with power level3 dB above the sensitivity level. The Kenwoodreceiver has a bandpass filter prior tothe receiver preamplifier, making it unlikelyto be affected by signals far away from thedesired receive frequency. The most likelyspurious frequency responses are the receivefrequency 751.050 MHz ±58.05 MHz and751.050 ±450 kHz.Figure 14 shows a spectrum display of spuriousrejection measurement using a 400 Hztone at 1500 Hz deviation at the desired P25frequency minus the second IF frequency of450 kHz. Figure 15 shows the same setupbut with the test signal modulations turnedoff to show the power levels of -112 dBmfor the sensitivity +3 dB and -31 dBm forthe interferer - a difference of 81 dB.Figure 20: Tower crowding near a suburban shopping centeris the same as for adjacent channel rejectionmeasurement shown in Figure 4. Thespurious rejection is the difference in powerin dB between the reference sensitivity andthe level of an unwanted input signal thatdegrades a wanted signal 3 dB in excess ofthe reference sensitivity to be degraded to5% BER. TIA-102.CAAA-C prescribes thatthe interfering signal be frequency modulatedwith a 400 Hz tone at 1500 Hz deviation.Similar to adjacent channel rejection,it is best to test receiver spurious rejectionwith a variety of modulation types; includingcellular signals such as GSM, UMTS,1x RTT, EVDO, and LTE, which are likelyto be found in adjacent bands. TIA-102.CAAA-C also prescribes that the frequencyof the interfering signal be adjusted over aIntermodulation RejectionThe intermodulation rejection is the abilityof a receiver to prevent two unwanted inputsignals, with a specific frequency relation tothe wanted signal frequency, from causingdegradation to the reception of a desiredsignal. TIA-102.CAAA-C describes thismeasurement. It is expressed as the ratioof the level of two equal level unwantedsignals to the reference sensitivity.Theunwanted signals have amplitude that causesthe BER produced by the wanted signal 3dB in excess of the reference sensitivityFigure 21: Spectrum crowding from thesuburban tower in Figure 20Figure 22: Two UMTS interferers blockinga P25 Phase 1 signalFigure 23: Two UMTS transmitters withmodulation off60 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessFigure 24: Crowding in upper end of800 MHz bandFigure 25: CCDF of a captured 31.25 MHzspectrum blockFigure 26: Power vs. Time of a captured31.25 MHz spectrum blockFigure 27: P25 blocking measurementusing captured spectrum as the interfererto be degraded to the standard BER. TIA-102.CAAA-C specifies for 12.5 kHz P25Phase 1 that a CW signal and an uncorrelatedP25 standard interference test signalbe combined together with the desired P25BER signal. Two separate tests are performed;first with the CW 50 kHz above thedesired signal frequency and the P25 interferencesignal 100 kHz above the desiredfrequency. The second test is with the CWsignal 50 kHz below the desired frequencyand the P25 interference signal 100 kHzbelow the desired frequency. The combinedinterference signals are increased until theydegrade the desired signal by 3 dB in excessof the reference sensitivity i.e., the 5% BERlevel. The overall intermodulation distortionvalue is the smaller of the high sideand low side measurements. The AnritsuMG3710A can be configured with twoindependent signal generators; each signalgenerator includes two arbitrary waveformgenerators. Figure 16 shows the block diagramfor this setup. A third power divider isused to combine the two signal generatorsin the MG3710A. One signal generator isused for the CW signal, the other for theP25 standard interference signal. Figure 17shows a photograph of the setup includingthe three power dividers. Alternatively, theCW and P25 interference signals couldhave been created using one generator inFigure 28: Block diagram of receiver field testing setupthe MG3710A. The two separate arbitrarywaveform generators for each signal sourcecan be internally combined with better than80 dBc IM3 performance.Figure 18 shows a spectrum display of IMDmeasurement using a CW signal 50 kHzabove the desired P25 signal and a P25standard interference signal 100 kHz abovethe desired P25 signal. Figure 19 shows thesame setup but with the test signal modulationsturned off to show the power levels of-112 dBm for the sensitivity +3 dB and -41dBm for the interferer - a difference of 71 dB.Blocking or Out-of-BandInterference MeasurementUsing Standard WaveformPatternsReceiver performance can also be affectedby strong signals from other wireless servicesmany MHz removed from the frequencybands allocated for public safetyradios. New, spectrum efficient, broadbanddigital modulation techniques suchas those used in 3G/4G cellular data canhave high peak powers. In a near-far environmentwhere the P25 transmitter is milesaway and the P25 receiver is very near aFigure 29: S412E LMR Master mounted ona vehicle dashboard3G/4G cellular site, the receiver preamplifieror mixer can be overloaded - preventingreception of the weaker P25 signal. TIA-102.CAAA-C unfortunately does not offera blocking measurement procedure. Measurementof blocking performance is similarto the previous intermodulation rejectionmeasurement, with the exception thatthe number of possible interfering signalscan be large. Figure 20 is an image from asuburban shopping center parking lot, andFigure 21 shows the crowded 850 to 900MHz spectrum from the site.Given this RF environment, a public safetyP25 receiver operating at 860.050 MHz maynot receive even a relatively stronghf-praxis 9/2015 61

RF & Wirelessremoved). This test is somewhat unscientific,as the open antenna can allow morethan just the cellular signals into the receiver.It took 6 dB of additional power fromthe P25 test signal to unblock the Kenwoodreceiver when in the shopping center parkinglot. The blocking level can also varyas the traffic on the cell site changes. Whilenot rigorously scientific, this test does givean indication of how strong the P25 signalmust be for a given radio to function atthe location.Figure 30: Isolators should be used at the ports of high level signals. An attenuator canbe used at the port of low level signalsP25 signal while parked in that shoppingcenter parking lot.An “out of band” or blocking measurementof the receiver can be made using thetest setup shown in Figure 16. Similar tothe TIA-102.CAAA-C methods describedpreviously, the desired signal level is set 3dB above the measured sensitivity level at860.050 MHz. The spectrum bandwidthof the two nearest signals on the Figure 21spectrum is approximately 5 MHz wide,indicating that they are UMTS / WCDMAsignals. The nearest frequency UMTSsignal appears to be centered around 872MHz. The Anritsu MG3710A includes, atno charge, a wide variety of waveform patternsto create many common 2G, 3G, and4G cellular waveforms.Figure 22 shows a spectrum display ofblocking measurement using two UMTSsignals at 871.500 and 876.500 MHz whichare blocking a P25 signal at 860.050 MHz.Figure 23 shows the same measurement, butwith the test signal modulations turned offto show the power levels of -120 dBm forFigure 31: Example 40 dB attenuator and850 to 900 MHz isolators.the sensitivity +3 dB and -28 dBm for theinterferers - a difference of 92 dB.Up to four of the signals seen from theshopping center parking lot spectrum canbe simulated using the MG3710A. It is noteasy to identify visually the many types ofsignals on the spectrum display of Figure21, but presumptions can usually be madethat for any given cellular site there will bea mix of 2G/3G and increasingly 4G signals.Blocking or Out-of-BandInterference MeasurementUsing Captured “Over-the-Air”WaveformsThe easiest way to recreate the interferencescenario in the shopping center parkinglot is to capture a 31.25 MHz block of thespectrum using the MS2830A Signal Analyzerand convert it into a signal generatorfile for replaying as an interfering signal. Atwo second record can be captured of the31.25 MHz span. Figure 24 shows the blockof spectrum. Figures 25 and 26 show theCCDF and Power vs. Time for the captured31.25 MHz block.Figure 27 also shows a spectrum displayof blocking measurement using the 31.25MHz block of captured spectrum which inturn is transmitted to simulate blocking ofa P25 signal at 860.050 MHz.“In the Field” TestingAn in-the-field receiver test can be done withthe Anritsu S412E LMR Master. See Figures28 and 29. The handheld instrument’s signalgenerator output is used to provide the P25test signal combined with the off-the-airsignal from a mobile antenna.A power divider is used to combine an offthe-airsignal from an antenna with the P25signal at 860.050 MHz set to 3 dB above the5% BER sensitivity level (with the antennaNotes on Attenuators andIsolatorsMany of the measurements in this whitepaper require combining signals togetherinto a receiver input. Resistive powercombiners can provide very precise levels,however they provide only 6 dB of isolationbetween ports. Most signal generatorshave active leveling loops to provide accurateoutput power level even when the loadis varying. Thus it is possible for a strongsignal from one signal generator to interactwith the leveling circuitry of another,causing inaccurate levels and/or intermodulationproducts. To prevent this unwantedinteraction, attenuators can be placedon generator ports providing the low leveldesired signals to isolate the source from thehigh level signal generators, and isolatorscan be placed on ports generating high levelsignals. In the forward direction, isolatorshave very low power loss to the receiverunder test, while providing over 40 dB ofisolation in the reverse direction. A rule ofthumb is that 1 dB of isolation can reduceintermodulation product levels by 3 dB.ConclusionPush-to-talk voice communication has longbeen the safety line for first responders. Thereliability of public safety communicationssystems is being challenged by spectrumcrowding, site crowding, and rapidlyincreasing consumer use of, and demandfor, wireless data.The difficulties of signal reception in a“near-far” situation are exacerbated by agrowing number of co-located transmitterswith high-order modulation. This whitepaper describes a series of receiver measurementtechniques, utilizing the latest signalanalysis technology, to provide realisticsignal scenarios for receiver characterization.The hope is that public safety systemengineers can use the techniques outlinedin this white paper to better predict receiverperformance and make adjustments tomaintain communications in an increasinglyhostile RF environment. ◄62 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessComponentsNew 30 W, 32 V, 0.03 - 4 GHzGaN RF TransistorRichardson RFPD, Inc. announced theavailability and full design support capabilitiesfor a new discrete GaN on SiCHEMT from TriQuint/Qorvo. The 30 W(P3dB) TGF3021-SM operates from 0.03to 4 GHz and is constructed with TriQuint’sTQGaN25 production process, which featuresadvanced field plate techniques to optimizepower and efficiency at high drain biasoperating conditions. This optimization canpotentially lower system costs in terms offewer amplifier line-ups and lower thermalmanagement costs.The new transistor is ideally suited formilitary and civilian radar, land mobileand military radio communications, testinstrumentation, wideband and narrowbandamplifiers, and jammer applications. It isavailable in an industry-standard 3x4 mmsurface mount QFN package. According toTriQuint/Qorvo, additional key features ofthe TGF3021-SM include:• output power (P3dB): 36 W at 2 GHz• linear gain: 19.3 dB at 2 GHz• typical PAE (3dB): 72.7% at 2 GHz• operating voltage: 32 V• low thermal resistance package• CW- and pulse-capableNew RF LDMOS WidebandIntegrated Power AmplifiersRichardson RFPD, Inc. announced the availabilityand full design support capabilitiesfor a new LDMOS integrated power amplifierfrom Freescale. The AFIC10275N is theindustry’s first RF power integrated circuitcovering the 978 - 1090 MHz band. It integratestwo amplification stages in a plasticpackage, delivering 250 W with 31 dB ofgain and 64% drain efficiency. The devicealso embeds temperature and RF sensingcapabilities, reducing the need for externalcomponents.The AFIC10275N enables smaller andlighter power amplifier transponders and isdesigned specifically for avionics applications,including air traffic control systemsand ground-based secondary radars, andMode S transponders, including trafficalert and collision avoidance systems andADS-B. It is available as a solution witha reference circuit that reduces cycle timeand develop ment costs for customers. It isavailable in 14-lead and 14-lead gull wingplastic packages. According to Freescale,additional key features of the AFIC10275Ninclude:• on-chip input (50 Ohm) and interstagematching• single-ended• integrated ESD protection• low thermal resistance• integrated quiescent current temperaturecompensation with enable/disable functionNew 2G CDMA Modem forM2M ApplicationsRichardson RFPD, Inc. announced theavailability and full design support capabilitiesfor a new 2G CDMA modem forM2M applications from Maestro WirelessSolutions.The M100CDMAPLUS is partof the Maestro Wireless M100 Series ofcompact, intelligent industrial modems forM2M applications facing tough environmentalconditions and extended lifetimerequirements. By running Open AT ApplicationFramework, the modems supportspecific protocols and accessories specificallydeveloped by Maestro Wireless to easeintegration with industrial equipment suchas electricity meters, programmable logiccontrollers, lifts and vending machines. TheM100 Series includes modems fully typeapprovedin 2G, CDMA or 3G. Accordingto Maestro Wireless, additional key featuresof the new 2G M100CDMAPLUS include:• cellular technology: CDMA2000 1X• GPS (NMEA port and command): Standalone,gpsOne• gpsOne: cold (hot) start sensitivity (dBm)/TTFF (sec.) -145 (158)/39 (9)• accuracy in open sky:

RF & WirelessSoftwareMACOM Designs Ka-Band MMIC PowerAmplifier With NI AWR Design EnvironmentFigure 1: Block diagram of the MMICFigure 2: 3D Analyst layout view showing bond wires„NI AWR Design Environmentprovides a one-stop shop forthe entire design phase, fromcircuit design andEM simulation through tolayout and reticle design. Theintegrated nature reducesthe risk of errors in a costlyMMIC process and providesan excellent platform formanaging and reporting on allaspects of the design.“Thomas Young,Senior Design Engineer,MACOM, macom.comThe Design ChallengeFigure 3: Measured v. simulated for PAE and P out .MACOM designers were developinga high-frequency, fourstage,monolithic microwaveintegrated circuit (MMIC) design(Figure 1) that required extensiveEM simulation at a relativelyearly stage in the designprocess. A large signal simulationof an extensive array ofsaturated transistor cells withgood convergence in a reasonabletime was called for. In particular,a 3D EM simulation ofthe RF bond wire transition wasneeded (Figure 2 ), as well as a2.5D (3D planar) EM simulationof the IC elements and a fulllarge-signal simulation and optimizationof the power amplifier(PA). Foundry models availablefor the 0.15 µm gallium arsenide(GaAs) process were used for theinitial idealized design.Specific design requirementsincluded a competitive size withfrequency range of 32 to 38 GHz,P out greater than 4 W, 18 dB gainfully matched to 50 ohms, continuouswave (CW) and pulsedoperation, and on-chip decouplingand electrostatic dischargeprotection.The SolutionMACOM designers used NIAWR Design Environment softwareinclusive of MicrowaveOffice circuit design software,AXIEM 3D planar EM simulator,Analyst 3D FEM simulator,and APLAC harmonic balance(HB) simulator. The softwareenabled them to successfullydesign and simulate the 4 WKa-band PA using a 2 mil thick0.15 µm GaAs pseudomorphichigh-electron mobility transistor(pHEMT) process. The designersachieve saturated outputpower in excess of 4 W over64 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessFigure 4: Photograph of the circuit as well as corresponding3D meshed layout view of AXIEM EM simulator for the outputmatching section (green traces in photo).and its intuitive user interfaceincluding high-quality layout.The key benefit was excellentcorrelation between the simulationsand measurements. NI AWRDesign Environment deliveredhigher productivity thanks toits ease of use, integration withthird-party tools, and superiortechnical support. ◄Your partner for.....development andseries productionModules and projectsfrom 100 MHz to 50 GHz!the full 32 - 38 GHz bandwidth,with gain of 19 dB and poweraddedefficiency (PAE) in theregion of 23 percent. Excellentperformance was verified underboth CW and pulsed conditions.The results justified the designapproach in terms of devicemodeling, circuit design, EMsimulation, and even thermalconsiderations (Figure 3). Thedesign team noted that withAXIEM, EM simulations werequick to set up and it was easyto adjust geometry dimensionsfor performance tuning. Simulationtimes were reasonable evenwhen simulating from a laptop.Integration with the layoutthrough NI AWR Design Environmentensured consistencybetween EM and layout. TheAPLAC HB engine was fullycapable of handling large transistorarray simulations withgood convergence across theband. The team was especiallyimpressed with the ease ofmanagement of the entire designproject from measured cell data,EM designs, layout, and reticledesign, through to exporting graphsand graphics for reporting.Why NI AWR DesignEnvironmentThe MACOM designers choseNI AWR software because oftheir familiarity with the toolHigh Quality Made in Germanywww.shop.kuhne-electronic.deKuhne electronic GmbHScheibenacker 3 Telefon: +49 (0) 9293 / 800 64095180 Berg - Germany E-Mail: info@kuhne-electronic.deStand114Solutions for the wireless worldhf-praxis 9/2015 65

RF & WirelessLTCC - Multilayer Ceramic ApplicationsFig. 1: Processsteps formanufacturingandcharacterizationof LTCCmoduleslization pastes will be screenprinted layer by layer upon theun-fired or “green” ceramic foilfollowed by stacking and laminationunder pressure. The multilayerceramic stack will be fired(sintered) in the final manufacturingstep. The temperature ofsintering is below 900 °C forthe LTCC glass-ceramic. Thisrelative low temperature enablesthe co-firing of gold and silverconductors. The melting pointsof Au and Ag are at 960 °C and1100 °C respectively.LTCC technology has largebenefits in microwave applications.Ceramic substrates as wellas the gold and silver pastes haveexcellent physical and electricalproperties. Moreover, materialand processing costs are competitiveto other substrate systemslike HTCC and printed circuitboards. A comparison betweenLTCC and PCB is followed bya listing of commercial LTCCmaterials and a selection ofworldwide foundry services. Onthe basis of the prototyping lineat IMST GmbH the manufacturingprocess of LTCC modulesis described. Finally, with theexample of a 25 GHz transceivermodule a high integrationand cost-effective application isdemonstrated.with nearly arbitrary number oflayers. Printed gold and silverconductors or alloys with platinumor palladium will be usedin general. Copper conductorsare available, too. The metal-The LTCC slurry is a mixture ofrecrystallized glass and ceramicpowder in Binders and organicsolvents. It is cast under “doctorblades” to obtain a certaintape thickness. The dried tapeis coiled on a carrier tape andready for production. In contrastHTCC (high temperatureco-fired ceramic) is an aluminiumoxide substrate, also calledAlumina or A1 2 0 3 . The sinteringtemperature of Alumina is at1600 °C, which only allows cofiringof conductors with a highermelting point like tungsten(W, 3370 °C) and molybdenum(Mo, 2623 °C). The drawbackof these conductors is the lowerLTCC (low temperature cofiredceramic) stands for a ceramicsubstrate system, which isapplied in electronic circuitsas a cost-effective and competitivesubstrate technologyFig. 2: LMDS transceiver module for 24.5 to 26.5 GHz (LTCC substrate: Ferro A6M, 5 layers)66 hf-praxis 9/2015

RF & Wireless* dissipation factor at 10 GHz** thermal conductivity*** relative prices for PCB substrates with Cu conductors; for LTCC substrates with Au and Agscreen printed conductors with a coverage of 20%; prices will vary from one distributor to anotherTable 1: Comparison of a selection of RF-PCB/PTFE vs. LTCCconductivity, which results inhigher waveguide losses.The low line losses as well asthe competitive manufacturingcosts are an advantage of LTCCfor RF and microwave applications.In practice LTCC is ratherin competition with PCB (printedcircuit boards) like FR4 thanwith HTCC. FR4 is a sophisticatedand well established substratetechnology with low initialand production costs. However,FR4 is not suitable for highfrequency applications. OtherPCB substrates are made forthe GHz-range. These boardsare often made of PTFE (polytetrafluorethylene),fiberglass andceramic and are more expensivethan FR4. The following sectioncompares LTCC and PCB/PTFEin more details.Comparison of LTCCand PCB/PTFEThe authors consider the fieldsof applications of FR4 up toa few GHz. Typical examplescan be given at the lower ISMbandfrequencies (industry scienceand medicine): 433 MHz,868 MHz, 915 MHz (Americanstandard) and 2.45 GHz, as wellas the frequencies for mobilecommunication at 900, 1800 or1900 MHz. Beyond that rangehigh frequency boards or ceramicsubstrates are recommended.Among the costs it is also importantto consider the physical andelectrical properties, when themost suitable substrate systemis chosen. Here an example: themain-board of today’s mobilephones is typically a multiplayerPCB for the digital and RF part(for good reasons). The poweramplifier and also more oftenthe diplexer is made of LTCC.The power amplifier exhibits theadvantages that LTCC has a betterthermal conductivity and thatLTCC is suitable for high integrationof passive components.Additionally the high volumesproduction costs for such smallmodules are very low. Eachlayer can be manufactured andinspected in parallel before thesubstrate stack is laminated.The authors opposed PCB/PTFEand LTCC substrate materialsfor microwave applications in atopical investigation. The materialcosts and the physical properties,which were taken amongother sources from data sheetsand internet, have been comparedand evaluated. The authorsmade the assumption, thata yearly production of mediumvolume (about 10,000 modules)should be launched. The applicationfrequency is around 24 GHzwith a required area of about 5to 7 cm 2 for the RF part of thecircuit. The authors found anumber of qualified substratematerials. Most of them havethe capability for multiplayercircuit design. For the comparisonthe authors have concentratedon boards from Rogers,Arlon and Taconic for the PCB/PTFE part and on DuPont 951and Ferro A6 for the LTCC part.This selection has been made tokeep the comparison in table 1clear and concise for the reader.The authors point out, thatall figures of table 1 representthe results of this specific investigation.Especially the priceinformation, which are givenas relative costs only, may differunder changed conditions. Alength factor, which takes intoaccount that the wavelength ata certain frequency is shorter ina waveguide with a higher permittivity,has no influence intothis comparison. Example: Therequired area for an edge coupledline filier on a ceramic substratewith a dielectric constantof ε r = 8 is smaller than on PTFEwith ε r = 3.The following list summarizesthe advantages of PCB/PTFEand LTCC substrate systems:Advantages of PCB/PTFE substratesfor microwave and RFapplications:• low tolerance in dielectricconstant (R03003)• high TCE (close to Cu and Al)• capable for multilayer moduleswith prepreg technology• large circuit areas possible>20 x 20 inch• low production price for lowto high volume quantities• low initial costsAdvantages of LTCC:• low tolerance in dielectricconstant (DuPont 951)• better thermal conductivity• low TCE (close to Si andGaAs)• excellent for multilayer circuitdesign• high degree of integration dueto cavities and buried R-, L-and C-elements• very robust against environmentalstress (hermetical)• low material costs for silversystems• low production costs formedium and high quantitiesWorldwide LTCCmaterial suppliers andservice foundriesThis section deals with the LTCCtechnology sorted by materials,manufacturers and users.hf-praxis 9/2015 67

RF & WirelessTable 2: Examples of worldwide foundry servicesThis should bring the fields ofapplications closer to the reader.There are 4 main LTCC materialsystem suppliers available onthe market. The authors definesystems as set of unfired ceramictape available in different thicknessand with different permittivities.Each LTCC tape needsits own set of conductor pastes(this often includes resistor andcapacitor pastes) for the screenprinting process. The shrinkageproperties of the pastes arematched to the ceramic tapes.There fore conductors (resistorsand capacitors respectively) aredistinguished between inner andouter printing as well as fillingvia thru-holes. Special alloys areavailable for soldering and bondingcontact pads. However, themain ingredients of conductorpastes is gold and silver.Such LTCC material systems,which are qualified for RF applications,are offered by DuPont(951 and 943: low loss tape),Ferro (A6M: microwave tape,A6S: low cost microwave tape),Heraeus (CT700, CT800 andCT2000) and Electro-ScienceLaboratories (ESL). Other LTCCtapes are available on the market.Some of them have to be usedwith conductor pastes from oneof the previous mentioned suppliers.This is for instance CeramTecand Nippon ElectricalGlass (NEG).LTCC foundry services arespread all over the world. Thesefoundries offer the production ofmodules and circuits made ofstandard LTCC from DuPont,Ferro, Hereaus, ESL or their ownsupplementary ceramic tape. Thein-house LTCC solution couldrise the problem, that a secondsource for the production is notavailable, which might be animportant factor to launch a producton the market. Table 2 listsa selection of worldwide foundryservices for LTCC modules andgives an impression about theapplied tape materials and theproduction capabilities (as far asthese information could be foundout). Beyond these foundries anumber of companies have itsown LTCC production facilities,which are not available forcustomers.Bosch, Hitachi and Murata aretypical firms, who manufacturetheir own LTCC products for theautomotive, mobile communicationand consumer electronicmarkets.LTCC manufacturingprocessThe manufacturing steps formultilayer LTCC starts with thepreparation of the unfired ceramictape and is finished withthe inspection of the completedmodule. This process, which issimilar at all facilities, is illustratedin figure 1. The followingsection describes the manufacturingsteps with the example ofIMST’s sample and prototypeproduction line. The process isorganized to be compatible tomost of those foundry services,which utilize the unconstrainedsintering method.The green or unfired LTCC foilis delivered on a roller or as couponsin pre-confected sizes. Thefoil from the roller will be cut tofit into the manufacturing equipment(3.5 inch by 3.5 inch forIMST). In the next step the tapewill be processed under a YAGlaser,which is also used to trimresistors. The laser cuts 4 positionholes in each corner and anadditional one for the orientationof the coupon into the tape.A layout tool reads all cavitiesand vias from the layer’s artworkand implements the position andshape coordinates into a softwarecode, which controls the lasercutting. The dust from the laserburning is exhausted to keep thetape’s surface clean of particles.In volume production punchingof vias and cavities is preferred.Special punching machines withseveral tools in parallel shootsome ten thousand holes perminute into the tape. However,the laser cutting method is veryflexible (arbitrary shapes of cavitiesand different diameters forvia holes) and cheaper for prototyping,which results in thesame quality.In the next manufacturing stepthe vias will be filled with conductorpaste. This is done witha screen printer: a stainless steelstencil with the same via holeslike the tape is aligned abovethe ceramic. A doctor blade issqueezing down the paste thruthe stencil into the via, while avacuum pump below the porousnest helps to fill the via with the68 hf-praxis 9/2015

RF & Wirelessconductor ink. This techniqueenables the fabrication of solidfilled via connections from onelayer to an other. Typical diametersare 250 μm, 150 μm butalso 100 μm are possible, whichis a requirement for RF applications.In the next step the screenprinter is used to print the conductorpastes and also the resistoror capacitor pastes onto theceramic foil. In standard screenprint technology a line resolutionof 100 μm (line width and spacing)is achievable. It has beendemonstrated that 30 μm is possiblewith a special screen printerand a standard conductor paste.Other techniques are availableto enhance the line resolution:photoimageable pastes for innerand outer conductors (e.g. Fodelfrom DuPont or TC2301PI fromHeraeus), etched conductors orthinfilm on LTCC (post-fired, ontop or button only).An optical inspection followedthe processing of each singleLTCC layer. This way faultylayers can be identified earlyand can be sorted out. All perfectcoupons will be stackednext. The simplest way to proceedis to stack each tape on atool with adjust pins for the positionholes. In volume productionspecial stacking machines carryout this job with an accuracy ofa few micrometer. The LTCClayers have to be laminated inthe next step. Two techniquesare used in practice: the uniaxialpressing which is often used inproduction as well as the isostaticpressing.The first method is like coiningmoney, where the LTCC stackis pressed between two parallelplates, which are heated up.A drawback here is, that largertolerances in the substratethickness will appear afterfiring, because the plates arenear a hundred percent in parallel.Another difficulty is theuniaxial pressing with cavitiesin the LTCC stack. The cavitywill be deformed due to the fact,that the strong pressure operatesonto the edges only. The alternativemethod is the isostaticlamination. The tool uses waterheated up to 80 °C as a medium1. Unconstrained or Free Sintering:: 2. Constrained Sintering or Zero-ShrinkageX-, Y-shrinkage ≈ 13 % ± 0.3 % X-, Y-shrinkage ≈ 0.1 % ± 0.05 %Z-shrinkage ≈ 15 % ± 0.5 % Z-shrinkage ≈ 45 % ± 0.4 %Table 3: Two co-firing methodsto uniformly distribute the forceof the lamination. A pressure of300 psi is recommended. Thisprocess minimizes the de-laminationand gives more uniformshrinkage, which improves theyield of complex parts. Layersto be laminated are stacked ona backing plate before they aresealed in a flexible vacuum bag.Inserts may be used as an optionto ensure accurate cavities. Theseare the reasons, why IMST decidedto install an isostatic laminatorfor its prototyping process.The sintering of the stack ina process furnace follows thelamination procedure. A specifictemperature-time profile,which depends on the glass-ceramicmixture, has to be observedduring the firing process. LTCCsuppliers deliver such profileswithin their design rules. Atypical practice is to heat up theoven to 450 °C with a gradient ofabout 2 - 5 °C per minute. Theorganic solvents have to escapecompletely during this period. Inthe next 30 minutes the temperatureis raised to about 880 °C,where the sintering process ofthe glass starts. This temperatureremains constant for nearly15 minutes to finish the sintering.A controlled cooling of thefurnace to room-temperature isperformed in the last phase ofthe firing process, which takesat least 3 hours. Table 3 showstwo co-firing methods are usedin practice.The zero-shrinkage process usestwo additional tape layers whichhave to be co-laminated to thepackage of the unfired LTCCtapes. These two layers constrainthe shrinking of the LTCCduring the firing. The constrainingtapes do not shrink or sinteritself, but maintain a uniformlyhigh frictional contact to the surfaceof the LTCC. With the helpof this method it is possible toreduce shrinking to about 0.05%to 0.15% with a tolerance of0.05% depending on the design.This process has its advantage inmanufacturing large tiles 6 inchx 6 inch). However, the volumeproduction of modules withcavities is not yet established.That was the reason for IMSTto decide for a free sinteringprocess, where cavities for RFmodules can easily be fabricated.The sintered LTCC substratesare now ready for inspection andpost-processing. Typical stepsare further screen prints of conductorsor resistors, which is alsocalled post-firing, the dicing ofcircuits from the wafer and theassembly processes like wirebonding or SMD technology.IMST has accredited measurementlaboratories to characterizecircuits up to 110 GHz andantennas up to 60 GHz as wellas an EMC-qualification centerto perform relevant tests for theCE sign.LMDS-Module as anApplication ExampleLMDS stands for local multipointdistribution services,where digital radio networksare applied to local regions likeurban and company areas orothers. Central multipoint basestations (relay stations) supplyterminals with data in a wirelessnetwork. Services like localcomputer networks, digital voiceand video as well as others areoffered. There are several frequencybands allocated fromEuropean organizations likeCEPT (European Conferenceof Postal and TelecommunicationsAdministrations) or ERO(European Radio CommunicationOffice). Recommendationsregulate the use and specificationsof these band. The onefor the 24.5 GHz to 26.5 GHzband is called “T/R 13-02”.Corresponding to this standarda transceiver module has beendesigned, fabricated, assembledand evaluated. Figure 2 shows aphoto of the circuit.Ferro’s A6M LTCC tape withgold conductors on the top andsilver conductors for inner layershave been used. 5 substratelayers are required for microstripand stripline waveguides withinthe module. Monolithic integratedGaAs-circuits (MMICs) aremounted into simple and steppedcavities to obtain optimaltransitions from the Chips to theLTCC environment.In figure 2 the position of theMMICs is illustrated: attenuator(Att), amplifier (Amp), mixer,low noise amplifier (LNA) andpower amplifier (PA). Bandpassfilters (BP), Wilkinson powerdivider and tripler are realizedin LTCC to keep the module’scosts low. DC supply lines arecrossing over the bandpass filters,which are completely buriedas L-shaped stripline segments.The module consists of threebranches: the transmit, receiveand local oscillator path. Doublerows of via chains are shieldingthe branches within the LTCCsubstrates. Metal walls in thecap are connected with these viafences for an optimal shielding.SMA connectors are utilizedfor the IF and LO ports, whileGPO connectors from Gilbertare used for the RF ports. Allthis results in a very compactand cost effective transceivermodule for LMDS applications.The size of the LTCC substratewithin the Aluminium housingis 30 x 55 mm.Further InformationBooklet:“LTCC - An Introduction andOverview”, IMST GmbH,December 2001http://www.ltcc.deltcc@imst.dehf-praxis 9/2015 69

RF & WirelessComponentsPower Model to Minimize the PowerConsumption of Mobile NetworksImec unveiled an advanced power modelthat provides a realistic prediction of thepower consumption of today’s and futurecellular base stations, which are vital to themobile networks used by millions of peopleworldwide each day. The model supportsa broad range of operating conditions andcellular base station types, covering bothconventional and disruptive base stationarchitectures, and incorporates hardwaretechnology forecasts. The model is availableas a free, online web tool for networkproviders and the research community.The model supports a broad range of basestation architectures, covering conventionalNew Ultra-Low G-Sensicity TCXOmacro and pico cells, and also more disruptivearchitectures, such as massive MIMOimplementing hundreds of antennas. It calculatesthe power consumption of the fivemain components of the base station: thepower amplifier, the analog front-end, thedigital baseband, the control and networkbackhaul and the power systems. Moreover,it incorporates hardware technologyforecasts up to the year 2020, at material,component and architectural levels, to predictthe consumption and flexibility offeredby future base stations.■ imecwww2.imec.beSuccessors to FinFET for7 nm and beyond at VLSITechnology Symposium 2015At VLSI 2015 Symposium in Kyoto (Japan),imec reported new results on nanowireFETs and quantum-well FinFETs towardspost-FinFET multi-gate device solutions.As the major portion of the industry adoptsFinFETs as the workhorse transistor for 16and 14 nm, researchers worldwide are lookinginto the limits of FinFETs and potentialdevice solutions for the 7 nm node andbeyond. Two approaches, namely Gate-All-Around Nanowire (GAA NW) FETs, whichoffer significantly better short-channel electrostatics,and quantum-well FinFETs (withSiGe, Ge, or III-V channels), which achievehigh carrier mobility, are promising options.For the first time, imec demonstrated theintegration of these novel device architectureswith state-of-the-art technologymodules like Replacement-Metal-GateHigh-k (RMG-HK) and Self (Spacer)-Aligned Double-Patterned (SADP) dense finstructures. By building upon today’s advancedFinFET technologies, the work showshow post-FinFET devices can emerge, highlightingboth new opportunities as well ascomplexities to overcome.■ imecwww2.imec.beSystems-on-Chip SeriesRedefines Single-ChipBluetooth SmartEuroquartz has launched a new ultra-lowg-sensitivity temperature compensated crystaloscillator (TCXO) from Greenray IndustriesInc. that offers superior phase noise performance.The company also announced thatit has been appointed to represent GreenrayIndustries across Europe. The new T1241series TCXO is designed for use in communications,instrumentation and militaryapplications and is available in frequenciesfrom 50 to 100 MHz. Acceleration sensitivityis ≤7x10E-10/g in the worst axis (SDoption) or ≤7x10E-11/g (LG option) whiletypical phase noise ranges from -70 dBc/Hzat 10 Hz offset to -160 dBc/Hz at 100 kHzoffset. Phase noise floor is -165 dBc/Hz.Housed in a 17.27 mm square x 5.08 mmsurface mount package, the new 1241Tseries TCXO features 3.3 or 5 V supply at30 mA maximum, an operating temperaturerange from -40 to +85 °C and offers squarewave CMOS output into 15 pF load with50% ±10% symmetry. Additional specificationsinclude rise/fall time ≤10 ns, ageingof ≤1 ppm/year and frequency adjustmentof ±5 ppm typical.■ Euroquartz, Ltd.sales@euroquartz.co.ukwww.euroquartz.co.ukSampling now, the nRF52832 is the firstof Nordic Semiconductor’s nRF52 SeriesSystems-on-Chip. It features a categoryfirst64 MHz ARM Cortex-M4F processor,a best-in-class ultra high performance, lowpower 2.4 GHz multi-protocol radio, andfully automatic power optimization. Achievinga 215 CoreMark the nRF52832 deliversup to 60% more generic processing powerthan competing solutions and thanks to itsARM Cortex-M4F up to an additional 10Xthe Floating Point and 2X the DSP perfor-70 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessComponents2015 Product SelectionGuideZ-Communications, Inc. is pleased toannounce the release of a new ProductSelection Guide. This short form catalogincludes a wide variety of surfacemount VCO (Voltage Controlled Oscillator)and (PLL) Phase Locked LoopSynthesizer modules ranging from40 MHz to 15 GHz.Users can download an electronic versionof the product guide in PDF orcontact the company for a hard copyversion. A complete listing of all availableparts and specifications can be foundon the company‘s web site.■ Z-Communications, Inc.www.zcomm.commance. And at 90 CoreMark/mA the SoCis up to 2X as power efficient as competingsolutions.Built on a cutting-edge 55 nm process, thenRF52832 includes 6x6 mm QFN and miniature3x3.2 mm CSP packaging options.The nRF52832 also includes a full rangeof on-chip analog and digital peripheralsfor glueless interfacing to external componentssuch as sensors, displays, touchcontrollers, LEDs, keypads, motors, digitalmicrophones, and audio Codecs. Thismakes it an ideal single-chip solution forwearables, human interface devices such asremote controllers, toys, smart home devicesand appliances, and wireless charging.■ Nordic Semiconductor ASAwww.nordicsemi.comHigh Linearity,Ultra Low Noise AmplifierRFMW, Ltd. announced design and salessupport for a high-linearity, active bias,ultra low noise amplifier from SkyworksSolutions. The SKY67103-396LF offersmid-band noise figure of 0.6 dB for receiverapplications requiring the lowest possiblenoise figure yet highly linear performanceover a broad frequency range.Covering 500 - 4000 MHz, the SKY67103-396LF provides typical OIP3 of 34 dBmat 3.6 GHz for improved receiver selectivityand sensitivity. RF power gain of16.5 dB extends receiver reception rangeand 17.4 dBm input compression level supportsa wide range of receiver input powerhandling. Targeting wireless infrastructuremacro base stations, small cells, DAS andremote radio heads, the SKY67103-396LFperforms in high temperature implementationsto 105 °C. The SKY67103-396LF isavailable in a 2 x 2 x 0.75 mm DFN package.■ RFMW, Ltd.info@rfmw.comwww.rfmw.comNew VCO: 1.8 GHz CRODesign in a CompactPackageZ-Communications, Inc. announced anew RoHS compliant VCO model. TheTRO1800A-LF is the first in a new line ofCeramic Resonator VCOs which saves preciousboard space while delivering exceptionalphase noise performance. This innovativeVCO covers the frequency of 1.8GHz within a tuning voltage range of 0.5to 4.5 V while featuring a spectrally cleansignal of -117 dBc/Hz @ 10 kHz offset.However, making the TRO1800A-LF evenmore attractive is its compact housing whichprovides nearly a 70% reduction in overallvolume size in comparison to other CROtopologies.The TRO1800A-LF is designed to deliver4 ±3 dBm of output power into a 50 ohmload while operating off a 5 V supply anddrawing typically 25 mA. This high performanceVCO operates over the extendedcommercial temperature range of -40 to +85ºC. The TRO1800A-LF features a typicalsecond harmonic suppression of -10 dBcand comes in Z-Comm‘s standard 375package measuring 0.375 x 0.375 x 0.12 in.It is available in tape and reel packaging forproduction requirements making it idealfor automated surface mount assembly andreflow. The TRO1800A-LF is well suitedfor microwave radio and satellite terminalapplications where space and noise performanceis a premium.■ Z-Communications, Inc.www.zcomm.comUltra Wideband DigitalAttenuatorRFMW, Ltd. announced design and salessupport for a 0.1- 31 GHz digital attenuatorfrom Qorvo. The TGL2223 offers 5-bit resolutionwith 0.5 dB least significant bit stepsize providing 15.5 dB overall attenuationrange. Ideal for use in Radar systems, electronicwarfare and communication systems,insertion loss of the TGL2223 ranges from1.8 to 4.2 dB. The Qorvo TGL2223 comesas a 1.18 x 0.8 mm chip.■ RFMW, Ltd.info@rfmw.com,www.rfmw.comhf-praxis 9/2015 71

RF & WirelessAntennasNew GPSAntenna ModuleSub-SystemComponentsVCO Features SuperiorPhase Noise for a 6.8 GHzClock SourceRichardson RFPD, Inc. announced theavailability and full design supportcapabilities for a new GPS antennamodule sub-system from Maestro WirelessSolutions. The A2135-H combinesan enhanced, fully-functional SiRFStarIV GPS engine and a custom-designedhigh directional patch antenna on-board.It presents a solution to the most criticalchallenges in the GPS market: simplifiedintegration, leading performance,and efficient time-to-market.The A2135-H meets the demands forextreme low-power operation and ultrafastTime To First Fix (TTFF). Its highlevel of sensitivity allows for use inthe most demanding environmentalconditions, including fleet management,asset-tracking, vehicle-tracking,personal-tracking, and portable deviceapplications.According to Maestro Wireless, additionalkey features of the A2135-Hinclude:• lowest assembly cost: SMT basedintegrated GPS antenna module• small footprint: 17.8 x 16.5 mm• ultra-low power consumption: 29 mAaverage tracking (full power mode)• benchmarking sensitivity: -163 dBmtracking• in-band jamming signal removal:up to 8 strongest interferes signalsdetected and mitigated■ Richardson RFPD, Inc.www.richardsonrfpd.comZ-Communications, Inc. announced a newRoHS compliant Voltage Controlled Oscillatormodel. The CRO6800Z-LF operatesat 6.8 GHz within a tuning voltage range of0.5 to 4.5 V. This high performance VCOfeatures a remarkably clean spectral signalof -104 dBc/Hz @ 10 kHz offset and a typicaltuning sensitivity of 18 MHz/V.The CRO6800Z-LF is designed to deliver5 dBm of output power into a 50 ohmload while operating off a 5 V supply anddrawing typically 69 mA. This unmatchedVCO operates over the extended commercialtemperature range of -40 to +85 ºC. Thelow noise CRO6800Z-LF features a typicalfundamental rejection of -35 dBc andsecond harmonic suppression of -40 dBc,and comes in Z-Comm‘s standard VCO-24Hpackage measuring 0.86 x 0.63 x 0.22 in.The CRO6800Z-LF is well suited for satellitecommunication applications that requirean extremely low phase noise clock source.■ Z-Communications, Inc.www.zcomm.comMiniature Dual-ChannelRotary JointLink Microtek has introduced a new miniaturedual-channel rotary joint that has beenspecifically designed to save space in antennasfor Ka-band satellite-on-the-move communicationssystems, which are now beingdeployed for high-data-rate applications inboth the military and commercial sectors.With its high-power transmit channel implementedin a right-angle WR28 waveguide onthe fixed (input) side and a female K-typecoaxial connector on the rotating (output)side, the AM28CORJD rotary joint measuresjust 31.75 mm (D) x 74.68 mm (H),excluding the 50 mm-diameter UBR320standard bulkhead flange.The central transmit channel covers Kabandfrequencies from 29 to 31 GHz anddelivers excellent microwave performance,with a maximum power rating of 40 W CW,a typical insertion loss of only 0.6 dB anda maximum VSWR of 1.25.The L-band receive channel uses two femaleSMA coaxial connectors and operates overthe frequency range DC to 2.15 GHz. Itoffers a microwave power rating of 1 W CW,a maximum DC current rating of 0.5 A,an insertion loss of 0.25 dB and a typicalVSWR of 1.5.Designed and manufactured at LinkMicrotek’s premises in Basingstoke, thisrobustly constructed rotary joint is fabricatedfrom lightweight aluminium with anIridite finish, and its performance underextreme environmental conditions eithermeets or exceeds the requirements of MIL-STD-810G.■ Link Microtek, Ltd.sales@linkmicrotek.comwww.linkmicrotekeng.comLTE Band Designation ChartDownloadRFMW, Ltd. announced the availability ofa LTE band definition chart outlining frequencydesignations and bandwidths forLTE bands 1 through 44. Both uplink anddownlink information is provided alongwith duplex spacing information. Applicableusage areas for each band are highlighted.If you have ever had confusion orquestions regarding the multitude of LTE72 hf-praxis 9/2015

RF & Wirelessbands, this chart from RFMW provides aconcise resource for your desktop or designbench. The complementary RFMW LTEBand Chart is available from the RFMW.com web site or via e-mail to sales@rfmw.com.■ RFMW, Ltd.info@rfmw.comwww.rfmw.com3-Stage GaN Amplifier Offers35 W at Ku-BandRFMW, Ltd. announced design and salessupport for the Qorvo TGA2239 high powerMMIC amplifier offering 35 W of saturatedoutput power for Ku-band applications.The Qorvo TGA2239 operates over 13 -Test & Measurement15.5 GHz with power added efficiency of>32% and small signal gain of 29.5 dB.Processed using GaN on SiC technology,the TGA2239 draws 900 mA from a 22 Vsupply. Offered as a 5 x 6.65 mm chip, theTGA2239 is also available in a bolt-downpackage as the TGA2239-CP. Applicationsinclude Radar, data links and satellite communications.■ RFMW, Ltd.info@rfmw.comwww.rfmw.comNew Cable FilterRLC Electronics‘ Cable Filters can be designedas either lowpass, highpass or bandpassconstructions, covering frequencyranges up to 50 GHz.These filters areavailable in conformable (FCLPF Series)& semi-rigid cable styles (CLPF Series)that are built to your cutoff, rejection andmechanical specifications, including cablelength, bend position and angle. Computerdesigned and advanced coaxial techniquesensure optimal performance in a minimumamount of space.■ RFMW, Ltd.info@rfmw.comwww.rfmw.comOption Speeds Low-Frequency Impedance TestingKeysight Technologies, Inc. introduced anenhanced measurement speed option forits E4990A impedance analyzer. With thenew option, the low-frequency models ofthe E4990A are now as fast as the flagship120-MHz E4990A model.During inspection, manufacturers may haveto measure many devices in a day. Or, toaccurately evaluate devices like resonatorsor inductors, they may have to measuremany points per device. These tasks areall the more challenging when those measurementsare performed in impedance atlow frequency.Keysight’s new enhanced measurementspeed option addresses these challengesby allowing manufacturers to realize fastsweep speeds at low frequency using theaffordable E4990A impedance analyzer.They can use the option with the 10 MHz(Opt. 010), 20 MHz (Opt. 020), 30 MHz(Opt. 030) or 50 MHz (Opt. 050) low-frequencyoptions to the E4990A analyzer toenable a measurement speed improvementthat’s up to 10 times faster than what’s currentlyavailable on the market today.Keysight’s E4990A impedance analyzer isdesigned for R&D, quality assurance, productionand inspection engineers characterizingand evaluating passive electroniccomponents, semiconductor devices andmaterials. The analyzer has a frequencyrange of 20 Hz to 10/20/30/50/120 MHzand provides an industry best 0.045 percent(typical) basic accuracy over a wideimpedance range, with a 40-V built-in DCbias source. An equivalent circuit analysisfunction supports seven different multiparametermodels and enables engineers tosimulate their own equivalent componentparameter values.■ Keysight Technologies Inc.www.keysight.comAntennasAn Ultra Compact,Dual-Band Wi-FiAntennaAntenova, Ltd. is announcing a new,ultra compact, dual-band antenna for theWi-Fi 802.11n and ac 2.4 - 2.5 GHz and4.9 - 5.9 GHz bands. This new antenna,which is called Mutica, is designed tofit within a reduced ground plane onthe host PCB, making it ideal for thesmaller Wi-Fi products and wirelessaccessories being created today.Mutica is an SMD mounted antennafor all dual-band Wi-Fi applications,especially those requiring high speeddata transfer and multiple-in multipleout(MIMO) applications, for examplesecurity cameras, video cameras, settop-boxesand devices for connectedvehicles.Its specifications will also suit Wi-Fiaccess points, portable electronics,headsets, PC cards, games consoles,network devices and wearable electronics.Antenova takes a unique approach tothe design of its antennas, which itcalls “Design For Integration” (DFI).Because the antennas are always embeddedwithin a customer’s product,Antenova designs them so that theRF elements can easily be added tothe customer’s design, and so that theantenna will provide excellent performancewhen it is placed in positionon the PCB.Antenova gives advice on RF designand the integration of the antenna, alongwith engineering assistance and customersupport, and provides the CADfootprint files of each antenna free ofcharge to customers.The Mutica antenna is the first in thenew family of lamiiANT FR4 SMDantennas which Antenova announcedearlier this year.■ Antenova, Inc.www.antenova-m2m.comhf-praxis 9/2015 73

RF & WirelessTest & MeasurementIndustry’s First ModularStimulus ResponseMeasurement SolutionKeysight Technologies, Inc. announcedthe release of four new M9290ACXA-m PXIe signal analyzer trackinggenerator options. The CXA-m signalanalyzer, with a built-in tracking generator,now has 3, 7.5, 13.6 and 26.5 GHzoptions, making it the industry’s firstmodular stimulus response measurementsolution and providing theindustry’s highest tracking generatorfrequency coverage. Vector signal analysiscapabilities are also now availableon the CXA-m by the N9064A VXAX-Series measurement application or89600 VSA software.SoftwareFree Real-Time Digital ModulationAnalysis ToolsAdding an optional tracking generatorto the CXA-m makes it ideal forcharacterizing the behavior of componentsor subsystems, including frequencyresponse, conversion loss andinsertion loss/gain, as well as analyzingand identifying unknown signals. Themodular CXA-m stimulus responsemeasurement solution allows systemdevelopers to fulfill the tasks for componentcharacterization while meetingthe demands of shrinking the test footprintand budget.The VXA measurement application providesthe CXA-m with a vector signalanalysis mode that supports a widerange of measurements, demodulationtypes and filters that enable engineersto perform comprehensive signal analysis,thoroughly test designs, ensureproduct quality and optimize deviceperformance. The N9064A is one in acommon library of more than 25 measurementapplications in the KeysightX-Series signal analyzers.The 89600 VSA software is a comprehensiveset of tools for measuringsignals; verifying signal performancewith multiple simultaneousviews in time, frequency and modulationdomains; and troubleshootingvia trace-to-trace coupling, triggering,record and playback. Collectively, thesetools accelerate device developmentwith consistent vector signal analyzermeasurements at any stage of design.■ Keysight Technologies Inc.www.keysight.comSignal Hound has updated its free SpikeSpectrum Analysis software by creating avariety of digital modulation analysis toolsfor its BB60C and BB60A USB-poweredreal-time spectrum analyzers. Spike softwareversion 3.0.8 now provides constellation diagrams,symbol tables, error-vector magnitude(EVM) measurements, and bit patternmatching analysis tools for a wide range ofmodulation types: 1 bit per symbol, 2, 3, 4 or6 bits per symbol 3 bits per symbol, BPSK,QPSK, 8PSK, QAM16, QAM64, DBPSK,DQPSK, D8PSK, OQPSK, Pi/4 DQPSK.Coupled with a Signal Hound BB60C orBB60A spectrum analyzer, the updatedSpike software includes real-time tools toanalyze digitally modulated signals withWorkflow for 3D Full-WaveChip Package BoardModelingComputer Simulation Technology (CST)demonstrated an innovative workflow thatcombines the full wave simulation andextraction capabilities of CST Studio Suitewith the accuracy of Synopsys HSPICEduring DAC 2015. Engineers concernedwith the design of modern electronic systemscan take advantage of this new workflow.It enables the combination of an industrystandardcircuit simulator, HSPICE, withthe accurate full-wave extraction of 3Dcomponents and interconnects performedby CST. In the center of this workflow isCST Design Studio, the block schematicbandwidths to 27 MHz and frequencies from9 kHz to 6 GHz. The difference: Sophisticatedsignal analysis of common digitalmodulations. Prior to version 3.0.8, SignalHounds’ Spike software was already capableof signal-to-noise and distortion ratio(SINAD), total harmonic distortion (THD),and percentage of modulation measurements.Additionally, Signal Hounds spectrumanalyzers and Spike software wereeven capable of functioning as a measuringreceiver with a synchronous lock functionthat enabled a dynamic range of 125 dB at0.24 dB of accuracy.■ Signal Houndwww.signalhound.comtool at the heart of CST STUDIO SUITE.In chip-package-board co-design, an engineercan model a full channel system bylinking blocks together. These blocks canrepresent circuits, IBIS models, 3D elementssuch as connectors, flip-chip or BGA, andnow arbitrary HSPICE models. All theseblocks can then be simulated together as asystem. The 3D electromagnetic full-wavesolvers in CST Studio Suite can performthe extraction of the channel and createa new, simulation-ready HSPICE netlistrepresenting the full channel which can bepassed on to HSPICE for simulation andanalysis, automatically.■ CST, info@cst.comwww.cst.com74 hf-praxis 9/2015

RF & WirelessLatest RF Circuit, Systemand 3D ElectromagneticDesign and Simulation,Device Modeling SolutionsKeysight Technologies, Inc. demonstratedits latest electronic design automation softwarefor microwave, RF, high-frequency,high-speed digital, RF system, electronicsystem level, circuit, 3-D electromagnetic,physical design and device-modeling applicationsat the Design Automation Conference(DAC) 2015:• new capabilities and productivity improvementsin Advanced Design System2015, including IC and module/laminatedesign flow (layout, DRC and LVS) andelectromagnetic simulation improvements,and electro-thermal simulation• advanced silicon RFIC design solutions,including ADS Silicon RFIC Interoperabilitywith Cadence Virtuoso and Golden-Gate-in-ADS• built-in MATLAB Script algorithm modeling,FPGA prototyping, and 5G systemleveldesign and verification with System-Vue 2015.01• device modeling and characterizationsolutions, including: turn-key automatedon-wafer measurement; advanced SPICEmodeling packages for FinFET, UTSOI,GaN HEMT; a turn-key, high-throughput1/f noise measurement and modeling solution;an automated and intelligent SPICElibrary qualification solution; and SPICEmodeling services■ Keysight Technologies Inc.www.keysight.comSignal Studio Updates forLTE/LTE-Advanced FDDKeysight Technologies, Inc. announcedsignificant updates to its Signal Studio forLTE/LTE-Advanced FDD (N7624B) andTDD (N7625B) software. Both signalcreationtools now support key featuresof 3GPP Release 12 (Rel-12), acceleratingtime-to-market for developers of userequipment (UE) and evolved NodeB (eNB)base transceiver stations (BTS) designed toachieve greater spectral efficiency, higherdata rates and more-robust links in heterogeneousnetworks (HetNets).The enhancements to the Signal Studio softwareinclude generation of the metrologygrade256QAM reference signals neededto test physical downlink shared channel(PDSCH) and physical multicast channel(PMCH) implementations. Signal Studio’supdated Test Model Wizard now supportsthe new 256QAM Rel-12 test models,E-TM2a and E-TM3.1a, used to evaluateBTS power amplifiers.The software updates also support the downlinkshared channel (DL-SCH) with limiteddata rate channel coding for the new Category0 UE defined by Rel-12. These Internetof things (IoT) devices will use robustmachine-type communications (MTC)based on low data rates, limited modulationschemes and limited multiple-input/multiple-output (MIMO) functionality, all ofwhich are intended to improve battery life.■ Keysight Technologies Inc.www.keysight.comAnalyst-MP V12 Delivers 10XSpeed ImprovementNI (formerly AWR Corp.) announced therelease of its version 12 Analyst-MP 3Dmultiphysics finite element method (FEM)electromagnetic (EM) analysis software.This latest version delivers up to 10X improvementin speed from the previous version,making it even faster for analyzing extremelycomplex high-frequency, multiphysicsstructures like the X- and L-band acceleratorsdesigned by Japan’s High EnergyAccelerator Research Organization (KEK).Analyst-MP leverages the same capabilitieswithin NI AWR Design EnvironmentV12 - Analyst software but adds to it additionalfeatures and functionality that tailorit to large, multiphysics applications likeparticle accelerators, waveguides and complexresonators. Select new features of V12Analyst-MP include:• threading, frequency sweeping algorithmand meshing options/refinementsimprovements• environment options including hotkeysfor switch views and capturing views toclipboards• CAD capabilities including defeaturing,standard for the exchange of productmodel data (STEP) import/export, Booleansplit operation, entity querying andmaterial preferences• RF simulation specific features, includingcustom frequency lists, improved fieldnormalization, VSWR, stored energy andlow frequency/DC extrapolation• post-processing enhancements includingfilter exclusion, streamlines, emissionenergy filter, animation types, particlequerying and field export options■ NI AWR Softwarewww.ni.com/awrTest & MeasurementNew Capabilitiesto EXM WirelessTest SetKeysight Technologies, Inc. announcednew WLAN 802.11ah and 802.11afcapabilities for the EXM wireless testset. The EXM now supports more Internet-of-Things(IoT) wireless devicesand formats in the design validationand manufacturing stages of productdevelopment. In addition, the technologiesexpand the test set’s existingbroad multi-format coverage of wirelessconnectivity, cellular formats anddevelopment.“The Internet of Things is beginning togrow significantly, and by 2020, industryanalysts anticipate this technologywill link 28 to 33 billion objects,” saidSatish Dhanasekaran, general managerof Keysight’s Mobile Broadband Operation.“The versatility of the EXMhelps device producers meet the growingdemand for the latest wirelessand smart devices, including the IoT.With this latest release, we have onceagain demonstrated that EXM providesmanufacturers with a platform that protectstheir investment and easily evolveswith device producers changing needs.”■ Keysight Technologies Inc.www.keysight.comhf-praxis 9/2015 75

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C O M P L I A N TPOWERSPLITTERSCOMBINERSNOW!from2 kHz to18 GHzas low as79 ¢Dieses größte industrielle Angebotumfasst Tausende von Typen von 2 kHz bis 18 GHz, mit bis zu 300 W HF-Belastbarkeit,in koaxialer Ausführung, mit Flat-Pack-, SMT- oder Rack-Mount-Gehäusen für 50- oderThe Industry’s Largest Selection includes 75-Ohm-Systeme.THOUSANDSof models, from 2 kHz to 18 GHz, at up to Vom 3002- watts bis 48-Wege-Designpower, in coaxial,mit 0, 90 flat-pack, oder 180 surface-mount Grad Phasendrehung and rack-mount bieten Mini-Circuits housings for Power-Splitter/Combiner50 and 75 Ω systems.herausragende Leistung in Hinblick From auf 2-way Einfügedämpfung, through 48-way Entkopplung designs, with oder 0°, Anpassung.90°, or 180°phase configurations, Mini-Circuits Jahrzehntelange power splitters/combiners Erfahrungen offermit vielen Technologien outstanding von einfacher performance Verdrahtung for insertion über Microstrip loss, isolation, und Stripline and VSWR. bishin zu Halbleitern Decades und of LTCC-Keramik experience with machten multiple dies technologies möglich. Auf make www.minicircuits.comit all possible, fromfinden Sie core detaillierte & wire, microstrip, Daten, Leistungskurven, and stripline, to S-Parameter, semiconductors Gehäusemaße, and LTCC ceramics. Layout-Vorschläge und alles Weitere, was Sie für eine schnelle Entscheidung benötigen. GebenSie einfach IhreGetAnforderungeneasy-to-find, detailedein, und unseredata andpatentierteperformanceSuchmaschinecurves, S-parameters,Yoni2 suchtoutline drawings, PCB nach layouts, tatsächlichen and everything Testdaten, else die you Ihre need Bedingungen to make a decision erfüllen.quickly, at minicircuits.com. Just enter your requirements, and our patented searchAlle Katalogtypenengine, Yoni 2, searches actual test data to find the models that meet your needs.sind auf Lager und mit unserer Einjahresgarantie ausgestattet. Sie finden sogardie Lagermengen, die Echtzeitverfügbarkeit All Mini-Circuits catalog sowie die models Preise, are um in stock, Ihnencontinuously optimal bei replenished, der Planung and zu helfen backed und by damit our 1-year Sie schnelle guarantee. EntscheidungenWe even listcurrent stock quantities and real-time treffen können. availability, Worauf as well warten as pricing, Sie noch? tohelp our customers plan ahead and make quick decisions.So why wait? Take a look at minicircuits.com today!RoHS CompliantProduct availability is listed on our website.oSwww.minicircuits.comMini-Circuits ®P.O. Box 350166, Brooklyn, NY 11235-0003 (718) 934-4500 sales@minicircuits.comDISTRIBUTORS448 rev N2/19/14 1:24 PM

Aktuelles/ImpressumAnritsu und Bluetest erweitern OTA-Lösunghf-PraxisISSN 1614-743XFachzeitschrift für HFundMikrowellentechnik• Herausgeber und Verlag:beam-Verlag35001 Marburg, Postfach 1148Tel.: 06421/96140Fax: 06421/961423info@beam-verlag.dewww.beam-verlag.deRohde & Schwarz wird seineTochterfirma Hameg Instrumentsin den GeschäftsbereichMesstechnik eingliedern.Mit der Integration will dasUnternehmen das Wachstumim Bereich der Value Instruments,seiner Messtechnikim unteren Preissegment,weiter vorantreiben. Bereitsseit Mitte 2014 erfolgenneue Produktvorstellungenvon Hameg unter der MarkeRohde & Schwarz.Nach der erfolgreichen Einführungder weltweit ersten LTE-3CC-Carrier-Aggregation-OTA-Messeinrichtung im Dezember2014 gehen Bluetest und Anritsunun den nächsten Schritt mit derIntegration des neuen Anritsu-Mobilfunktesters MT8821C undBluetests kürzlich vorgestellterfünfter Generation des OTA-Hallraum-Testsystems RTS65.Der MT8821C erzeugt bis zuvier LTE Component Carriersjeweils mit 2x2 MIMO, wobeidie Fernsteuerbarkeit und HF-Kompatibilität zum MT8820Cerhalten bleibt. Durch dieseRückwärtskompatibilität unterstützter alle gängigen Kommunikationsstandards.Die LTE-CA-Lösung unterstützt derzeitDL CA: 2CC und 3CC (4CC geplantfür zukünftige Versionen)sowie UL CA: 2CC.Das RTS65 und die Flow-Software-Plattformstellen einebenutzerfreundliche, flexibleund innovative Lösung für einproduktiveres Arbeiten im Labordar. Das neue System enthältDas Produktportfolio vonHameg ist mittlerweile einwichtiger Bestandteil derValue-lnstruments-Strategievon R & S, bei der Qualitätsmesstechnikzu einem günstigenPreis angeboten wird.einen Messcomputer und einenTouchscreen zur einfachenBedienung und Überwachungder Messungen.■ Bluetest ABwww.bluetest.seAnritsu Corp.www.anritsu.comMaury Microwave kauft Anteverta-mwMaury Microwave, kalifornischer Hersteller von HF-Messtechnik,und der Spinoff der niederländischen TU Delft, Anteverta-microwave,haben bekanntgegeben, dass Maury sämtlicheAnteile an Anteverta-mw übernommen hat. Damit willMaury Microwave seine Position im Markt der nichtlinearenMessungen und bei der Charakterisierung von HF-Bauteilenstärken und seine Innovationsfähigkeit beschleunigen.■ bsw TestSystems & Consulting AGinfo@bsw-ag.com, www.bsw-ag.comHameg wird in Rohde & Schwarz integriertAndré Vander Stichelen,Geschäftsführer von Hameg,sagt: „Wir wollen im Bereichder Value Instruments weiterwachsen. Die Integration inden Geschäftsbereich Messtechnikermöglicht es uns, Prozessezu vereinheitlichen undentstehende Synergieeffekteverstärkt zu nutzen. So könnenwir unsere Kunden nochbesser bedienen.“ Die Hameg-Standorte in Mainhausen undChemnitz bleiben erhalten. Siekonzentrieren sich zukünftignoch stärker auf Produktentwicklungund Produktmanagement.■ Rohde & SchwarzGmbH & Co. KGwww.rohde-schwarz.com• Redaktion:Dipl.-Ing. Reinhard Birchel (RB)Ing. Frank Sichla (FS)redaktion@beam-verlag.de• Anzeigen:Frank WegeTel.: 06421/961425Fax: 06421/961423frank.wege@beam-verlag.de• English Contact:Myrjam WeideFon.: +49-6421/961416m.weide@beam-verlag.de• Erscheinungsweise:monatlich• Satz und Reproduktionen:beam-Verlag• Druck & Auslieferung:Strube Druck & Medien oHGDer beam-Verlag übernimmttrotz sorgsamer Prüfung derTexte durch die Redaktion keineHaftung für deren inhaltlicheRichtigkeit.Handels- und Gebrauchsnamen,sowie Warenbezeichnungenund dergleichen werden in derZeitschrift ohne Kennzeichnungenverwendet.Dies berechtigt nicht zu derAnnahme, dass diese Namen imSinne der Warenzeichen- undMarkenschutzgesetzgebung alsfrei zu betrachten sind und vonjedermann ohne Kennzeichnungverwendet werden dürfen.78 hf-praxis 9/2015

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