9-2017
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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September 9/<strong>2017</strong> Jahrgang 22<br />
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
PIN-Dioden-Schalter auf AlGaAs-Basis<br />
MACOM, Seite 72
ZX60-83LN+<br />
PMA3-83LN+<br />
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hoher Empfindlichkeit und hohem Dynamikbereich, konkret in der Messtechnik, in Abwehrsystemen<br />
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S-Band<br />
den Bereichen<br />
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LTE, WiFi,<br />
radar,<br />
S-<br />
SatCom<br />
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Editorial<br />
Messungen im Zeit- und Frequenzbereich<br />
Neue Produkte und Techniken<br />
verlangen nach neuen Möglichkeiten<br />
für Analyse und Dokumentation.<br />
Zentral hierbei sind<br />
Messungen im Zeit- und Frequenzbereich.<br />
In beiden Richtungen<br />
hat sich die Messtechnik<br />
mit der zu messenden Technik<br />
mitentwickelt oder ist ihr sogar<br />
vorangegangen und lässt kaum<br />
mehr Wünsche offen, von den<br />
Kosten abgesehen...<br />
Für Messungen im Zeitbereich<br />
stehen leistungsfähige digitale<br />
Echtzeit-Oszilloskope zur<br />
Verfügung. Doch alle Digitaltechnik<br />
kann gewisse Vorteile<br />
eines Analogoszilloskops nicht<br />
nachvollziehen. Daher gibt es<br />
Kombi-Scopes, die beide Verfahren<br />
intelligent kombinieren. Und<br />
zur Darstellung von Signalen als<br />
Funktion der Frequenz hält der<br />
Markt eine sehr breite Palette<br />
von Spektrumanalysatoren für<br />
alle Ansprüche bereit.<br />
Warum schreibe ich das hier?<br />
Weil ich meine, dass die Anwendungsziele<br />
von Messungen im<br />
Zeit- und Frequenzbereich sich<br />
gerade in Veränderung befinden.<br />
Die Gründe: Die Digitaltechnik<br />
stößt immer noch zu höheren Frequenzen<br />
vor und hat den Gigabit-Bereich<br />
schon erobert. Das<br />
aber zwingt Ingenieure aus dem<br />
Bereich der Digital- und Computertechnik,<br />
ihre Signale immer<br />
mehr aus der Sicht von HF- und<br />
Mikrowellen-Technikern zu<br />
betrachten, also letztendlich als<br />
analoge Änderungsvorgänge.<br />
Sie wissen aber oft nicht, dass<br />
dabei Messungen im Frequenzbereich<br />
wertvolle Einsichten<br />
Signal- und Systemverhalten<br />
im Zeitbereich eröffnen. Diese<br />
sind dringend nötig, um Highspeed-Systeme<br />
zu entwickeln,<br />
die zuverlässig arbeiten (Stichworte:<br />
Spikes, Delays, Hazards,<br />
Flankensteilheiten, Races) und<br />
störsicher sind. Da sind entsprechende<br />
Kenntnisse gefragt oder<br />
„echte“ HF- und Mikrowellen-<br />
Ingenieure, welche den entsprechenden<br />
Job innerhalb der Digitalanwendungen<br />
übernehmen und<br />
für Signal integrität sorgen. Dafür<br />
müssen sie vor allem Messungen<br />
im Zeitbereich fachlich korrekt<br />
durchführen.<br />
Bei dieser Transformation von<br />
Wissen und Können ist meines<br />
Erachtens nun Folgendes wichtig:<br />
Beide Fraktionen – die Digitaltechniker<br />
als auch die HF-Ingenieure<br />
– müssen das Denken<br />
sowohl im Zeitbereich als auch<br />
im Frequenzbereich beherrschen.<br />
Der Digitaltechniker von heute<br />
muss beim Darstellen eines Bitstroms<br />
auf einem Oszilloskopschirm<br />
eine Vorstellung davon<br />
besitzen, wie das zugehörige<br />
Frequenzspektrum aussieht. Nur<br />
dann kann er Rückschlüsse auf<br />
die immer wichtiger werdende<br />
Signalintegrität ziehen. Der HF-<br />
Ingenieur andererseits darf seine<br />
Tätigkeit nicht auf Signalstärken,<br />
Frequenzen, Frequenzgänge oder<br />
Bandbreiten im Zusammenhang<br />
mit Highspeed-Digitalsignalen<br />
beschränken, sondern sollte auch<br />
eine Vorstellung darüber entwickeln,<br />
wie diese im Zeitbereich<br />
von den Parametern des Kanals<br />
beeinflusst werden.<br />
Damit dies gelingt, gilt es, auf<br />
beiden Seiten Denkblockaden<br />
abzubauen. Anreiz dafür sind<br />
ganz pragmatische Gründe: Der<br />
Digitalingenieur wird erfolgreicher,<br />
wenn seine Signale<br />
und Taktraten Frequenzen im<br />
Mikrowellenbereich aufweisen.<br />
Und der HF-Techniker kann nun<br />
nicht nur in einem vom Prinzip<br />
her anderen Bereich tätig sein,<br />
bei Nutzung seines bereits vorhandenen<br />
hoffentlich profunden<br />
Analogwissens, sondern er wird<br />
dort einfach gebraucht.<br />
Ich wünsche den Lesern dieser<br />
Zeitschrift viel Erfolg auf<br />
ihrem Weg in die „analog-digitale“<br />
Welt!<br />
Ing. Frank Sichla<br />
hf-praxis<br />
T E S T S O L U T I O N S<br />
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19“ and Half-Rack Chassis<br />
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1977 –<br />
<strong>2017</strong><br />
Jahre<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 3
Inhalt<br />
Die ganze Bandbreite<br />
der HF-und MW-Technik<br />
Zum Titelbild:<br />
September 9/<strong>2017</strong> Jahrgang 22<br />
HF- und Mikrowellentechnik<br />
PIN-Dioden-Schalter auf AlGaAs-Basis<br />
MACOM, Seite 72<br />
PIN-Dioden-Schalter<br />
auf AlGaAs-Basis<br />
M/A-Com Technology Solutions,<br />
Inc. (Macom) hat seine AlGaAs-<br />
Familie um drei PIN-Dioden-<br />
Schalter erweitert. Da heutige<br />
Multi-Market-Kunden nach<br />
mehr Bandbreite verlangen,<br />
wird die Verwendung hoher<br />
Frequenzen immer mehr zu einer<br />
Notwendigkeit. 72<br />
In dieser Ausgabe<br />
Messtechnik:<br />
Einfache Antennencharakterisierung unter<br />
Verwendung mehrerer VNAs<br />
Seit über 30 Jahren Ihr Partner für<br />
▶ Adapter<br />
▶ Equalizer<br />
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▶ Abschlusswiderstände von 1W bis 5kW<br />
▶ Leistungsteiler / Koppler<br />
▶ Stecker und konfektionierte Kabel<br />
Dieser Artikel zeigt, wie ein Set aus zwei Eintor-Vektornetzwerkanalysatoren<br />
(VNAs), die sich über eine LAN-Schnittstelle fernsteuern<br />
lassen, für kostengünstige skalare Transmissionsmessungen<br />
zur einfachen Antennencharakterisierung genutzt werden kann. 20<br />
Design:<br />
Thales UK nutzt AWR-Software beim<br />
GaN-MMIC/Packaging-Design<br />
www.tactron.de/tactron/lagerliste.html<br />
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG<br />
Thales UK übernahm im Rahmen des MAGNUS-Programms die<br />
Aufgabe, 10-W-GaN-MMICs zu designen. Die AWR-Softwarepakete<br />
Microwave Office, AXIEM 3D Planar Simulator und Analyst<br />
verhalfen zu einem erfolgreichen Abschluss des Projekts. 54<br />
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4<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong><br />
www.tactron.de ▪ info@tactron.de
9/<strong>2017</strong><br />
RF & Wireless International<br />
Five Steps to Selecting the<br />
Right RF Power Amplifier<br />
You need an RF power amplifier.<br />
You have measured the<br />
power of your signal and it<br />
is not enough. You may even<br />
have decided on a power level<br />
in watts that you think will<br />
meet your needs. Are you<br />
ready to shop for an amplifier<br />
of that wattage? With<br />
so many variations in price,<br />
size, and efficiency for amplifiers<br />
that are all rated at the<br />
same number of watts many<br />
RF amplifier purchasers are<br />
unhappy with their selection.<br />
76<br />
Designing Next-Generation<br />
AESA Radar, Part 2: Individual<br />
Antenna Design<br />
In the previous example, the 15<br />
x 5 array presented the radiation<br />
patterns for an ideal isotropic<br />
antenna (gain = 0 dBi)<br />
and a simple patch antenna. In<br />
addition to the array configuration<br />
itself, the design team<br />
will likely want to specify<br />
the radiation pattern and size<br />
constraints for the individual<br />
antenna elements. This operation<br />
can be performed using<br />
the synthesis capabilities in<br />
AntSyn, the antenna synthesis<br />
software from NI. 81<br />
Praxis:<br />
Mit der elektronischen Sicherung<br />
eFuse-Tastköpfe für bis zu 30 A<br />
Kurzschlussstrom sichern<br />
und AWR Connected Ansys HFSS für die EMV-<br />
Simulation. 64<br />
Messtechnik:<br />
40-MHz-Real-time-Handheld-<br />
Spektrum-Analyzer - das Labor<br />
in der Hand<br />
Ein gerne unterschätztes Risiko bei On-Wafer-<br />
Messungen, speziell von Leistungshalbleitern,<br />
ist das Verrutschen des Tastkopfes (Probe).<br />
Dadurch kann es unbeabsichtigt zu einem hohen<br />
Gleichstrom kommen, der sowohl das Messobjekt<br />
als auch die Probe zerstören kann [1]. 58<br />
Software:<br />
Höchst-Performance-Mischer mit<br />
NI AWR Software entwickelt<br />
Marki Microwave nutzte bei der Entwicklung<br />
der neuesten Mischer-Serie zur Simulation:<br />
Microwave Office für den Schaltungs entwurf<br />
Der SignalShark ist ideal für die Aufgabe geeignet,<br />
ganze Kommunikationskanäle in Echtzeit auf<br />
einmal zu betrachten. Draußen erfasst er lückenlos<br />
Feldsituationen an Orten, an denen Störungen<br />
auftreten. 40<br />
Rubriken:<br />
Editorial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
Inhalt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Funkmodule.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
Aus Forschung und Technik . . . . . . . . . . . . . 8<br />
Messtechnik.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
Wireless.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46<br />
Elektromechanik. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53<br />
Design. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54<br />
Praxis.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />
Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />
Quarze & Oszillatoren. . . . . . . . . . . . . . . . . 66<br />
Bauelemente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68<br />
RF&Wireless. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76<br />
Antennen/Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . 96<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 5<br />
5
Funkmodule<br />
LTE-Funkmodul für industrielle IoT- und<br />
M2M-Anwendungen<br />
Ein speziell für anspruchsvolle<br />
industrielle IoT- und M2M-<br />
Anwendungen entwickeltes<br />
Mobilfunkmodul mit integriertem<br />
u-blox-LTE-Cat.1-Singlemode-Modem,<br />
komplettem IP<br />
Stack und voller GNSS-Funktionalität<br />
ist bei SE Spezial-Electronic<br />
ab sofort in Form des Bausteins<br />
LARA-R3121 von u-blox<br />
erhältlich. Bei der Konzeption<br />
des LARA-R3121-Moduls<br />
wurde größter Wert auf End-to-<br />
End-Sicherheitsfunktionen, wie<br />
sicheres Starten, sichere Transport-Layer,<br />
sichere Authentifizierung<br />
sowie sichere Schnittstellen<br />
und APIs, gelegt. Dank<br />
der integrierten FOTA-Funktion<br />
sind sogar sichere Firmware<br />
Updates „over the air“ möglich.<br />
Wie andere Mobilfunkmodule<br />
von u-blox ist das LARA-R3121<br />
zudem Teil des Nested-Design-<br />
Konzept, das eine einfache<br />
Migration und eine zukunftssichere,<br />
nahtlose Skalierbarkeit<br />
über alle Mobilfunktechnologien<br />
hinweg ermöglicht. Der<br />
maximale Datendurchsatz von<br />
10 Mbit/s im Downstream und<br />
5 Mbit/s im Upstream von LTE<br />
Cat.1 ermöglicht auch Videoübertragungen<br />
in guter Qualität.<br />
Das nur 26 x 24 mm große<br />
standardisierte LGA-Gehäuse<br />
gestattet eine einfache automatisierte<br />
Produktion. Da alle<br />
wesentlichen Modem-, Positionierungs-<br />
und Modulkomponenten<br />
von u-blox selbst entwickelt<br />
wurden, ist zudem eine<br />
langfristige Produktverfügbarkeit<br />
gewährleistet.<br />
■ SE Spezial-Electronic GmbH<br />
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Neue LTE-Cat.1-<br />
EMEA-Module<br />
HY-Line Communication<br />
erweitert das Sortiment der<br />
embedded Funkmodule der<br />
HL-Serie von Sierra Wireless<br />
um die LTE-Cat.1-EMEA-<br />
Module HL7690 und HL7692.<br />
Die kompakten Funkmodule<br />
der HL-Serie bieten eine noch<br />
nie da gewesene Skalierbarkeit<br />
zwischen 2G-, 3G- und<br />
4G-Netzwerken. Alle Module<br />
verfügen über einen CF3-<br />
Sockel und sind pin-kompatibel<br />
– auch mit der Next-Generation-WP-Serie.<br />
Die HL-Serie eignet sich für<br />
Anwendungen, die den Fokus<br />
auf kompakte Abmaße, lange<br />
Lebenszyklen und multiple<br />
Produkte in einer Plattform<br />
legen. Die neuen Module der<br />
HL769x-Serie unterstützen 4G<br />
LTE Cat.1 EMEA (Download<br />
10 Mbps, Upload 5 Mbps) und<br />
sind abwärtskompatibel zu 2G<br />
GSM. Über die AirVantage-<br />
Cloud-Plattform können die<br />
Module via FOTA-Update-<br />
Funktion mit aktueller Firmware<br />
versorgt werden. Weitere<br />
Merkmale sind der Embedded<br />
TCP/IP Stack mit TCP und FTP<br />
sowie die geringe Stromaufnahme<br />
von unter 1,4 mA im<br />
LTE-Standby- und Idle-Modus.<br />
SoC-Funkmodule mit<br />
Sub-GHz-Radio<br />
HY-Line Communication bietet<br />
mit der Blue Gecko SoC-Familie<br />
von Silicon Labs drahtlose<br />
SoC-Lösungen auf Modulbasis<br />
an. Der neue EFR32TM Blue<br />
Gecko eignet sich für energiefreundliche<br />
Anwendungen mit<br />
Bluetooth-5-Funktionalität. Für<br />
die schnelle Anwendungsentwicklung<br />
sorgt das EFR32 Blue<br />
Gecko Starter Kit. Die Blue<br />
Gecko SoC-Familie punktet<br />
mit hoher Portierbarkeit, der<br />
bereits auf Modulebene entwickelten<br />
Applikationen, Stacks<br />
und Software. Der neue EFR32<br />
Blue Gecko ist kompatibel mit<br />
Bluetooth 5 und verfügt über<br />
Flashspeicher bis zu 1 MB<br />
sowie 2,4-GHz- und Sub-GHz-<br />
Radio. Mit dem EFR32 Blue<br />
Gecko Startet Kit lassen sich<br />
Bluetooth-Geräte mit der Blue-<br />
Gecko-SoC-Familie schnell<br />
entwickeln. Zum Starter Kit<br />
gehören der Bluetooth Smart<br />
Software Stack und ein integrierter<br />
Debug-Adapter. Die<br />
Simplycitiy Studio Suite ermöglicht<br />
die grafische Anwendungsentwicklung<br />
und unterstützt<br />
Mesh-Netzwerk-Debug,<br />
Tracing sowie visuelles Energie-Profiling.<br />
Kompakte 4G-Modems<br />
Mit der Airlink-GL-Serie von<br />
Sierra Wireless bietet HY-<br />
Line Communication eines der<br />
kleinsten Ready-to-go-4G-Mobilfunkmodems<br />
für LTE Cat.1<br />
EMEA an. Das ultrakompakte<br />
Modem ist für IoT-Anwendungen<br />
mit 4G- und 3G-Konnektivität,<br />
2G-Fallback und<br />
Plug&Play-Integration konzipiert.<br />
Ausgelegt für den Betrieb<br />
unter rauen Bedingungen in Industrie<br />
und Fahrzeugen, punktet<br />
es mit geringem Platzbedarf<br />
von nur 67 x 51,5 x 23,5 mm<br />
und niedrigem Gewicht von nur<br />
60 g. Die Mobilfunkmodems<br />
der Airlink-GL-Serie verfügen<br />
über USB- und Seriell-Schnittstellen.<br />
Der niedrige Energieverbrauch<br />
von nur 0,8 mA<br />
im Sleep-Modus und von 8<br />
mA @ 12 V DC im aktiven<br />
Betriebszustand erleichtert<br />
die Integration in mobilen<br />
Anwendungen mit geringer<br />
Akku- bzw. Batteriekapazität.<br />
Mit der Softwareplattform<br />
Airvantage M2M Cloud lassen<br />
sich die Modems kostensparend<br />
dezentral verwalten und<br />
administrieren.<br />
■ HY-Line Communication<br />
Products<br />
www.hy-line.de<br />
6 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Aus Forschung und Technik<br />
5G und die „Killerapplikation“ autonomes Fahren<br />
Backgrounder zu 5G<br />
www Intel.de/newsroom<br />
www.intel.de<br />
Die in den letzten Jahren relativ<br />
schnell aufeinanderfolgenden<br />
neuen, internationalen Mobilfunkstandards<br />
haben jeweils<br />
erstaunliche Leistungssteigerungen<br />
gegenüber 3G mit sich<br />
gebracht:<br />
• 1998 machten die bedeutensten<br />
Standardisierungsgremien<br />
durch die Gründung der<br />
3rd Generation Partnership<br />
Group (3GPP) den Weg frei<br />
für weltweite Kooperation.<br />
• LTE und seine Erweiterungen<br />
– auch als 4G bezeichnet,<br />
haben maßgeblich zur raschen,<br />
weltweiten Durchsetzung<br />
des damals neuen Gerätetyps<br />
Smartphone geführt.<br />
• Der designierte Nachfolger<br />
5G wird u.a. auch die Technik<br />
für das Internet der Dinge sein<br />
und die globale Digitalisierung<br />
maßgeblich vorantreiben. Entscheidende<br />
Verbesserungen<br />
gegenüber 4G sind u.a.:<br />
• Daten können zehnmal schneller<br />
übertragen werden als mit<br />
4G, bis zu 10 GBit/s sind<br />
möglich.<br />
• Die Verbindungsdichte liegt<br />
gegenüber 4G um das Hundertfache<br />
höher, wobei 5G<br />
tausendmal so viel Kapazität<br />
bietet wie 4G.<br />
• Ein 5G-Netz kann wesentlich<br />
mehr Nutzer bei höheren<br />
Datenraten verkraften – unter<br />
50 MBit/s soll die Geschwindigkeit<br />
dabei - laut „Kompetenzzentrum<br />
Öffentliche IT“<br />
- nicht fallen.<br />
Die Kapazität einer LTE-Funkzelle<br />
hingegen liegt ungefähr bei<br />
200 Teilnehmern mit sehr langsamem<br />
Internetzugang.<br />
• Die Markteinführung in der<br />
EU ist für Jahr 2020 geplant.<br />
Es ist vorgesehen, den Standard<br />
Mitte 2018 fertigzustellen<br />
und Dienste 2019 oder 2020<br />
für Kunden in der EU auf breiter<br />
Front bereitzustellen.<br />
Im Gegensatz zu früheren technischen<br />
Generationssprüngen<br />
ist 5G ein Konglomerat<br />
unterschiedlicher Techniken.<br />
Schnellere Mobilfunkmodems<br />
in Smartphones und anderen<br />
Endgeräten sowie die bisherigen<br />
Funktechniken 2G, 3G, 4G und<br />
WLAN gehören ebenso dazu wie<br />
Updates in der Infrastruktur der<br />
Netzbetreiber.<br />
Die nächsten Generationen<br />
von Backbone-Systemen müssen<br />
Daten- und Kontrollebene<br />
getrennt voneinander realisieren,<br />
so dass funktionelle Änderungen<br />
an der Konfiguration<br />
vollständig per Software definiert<br />
und ohne Verzögerung und<br />
Ausfallzeiten umgesetzt werden<br />
können (Software Defined Infrastructure<br />
– SDI).<br />
Ihre volle Leistung werden solche<br />
Systeme nur mit Hilfe weitreichender<br />
Network Functions<br />
Virtualization (NFV) erreichen.<br />
Dabei werden Funktionsblöcke,<br />
die früher als eigenständige<br />
Hardwaremodule oder Geräte<br />
ausgeführt waren, in Software<br />
realisiert und mit Hilfe eines<br />
Hosts als virtuelle Maschine<br />
in einer SD-Umgebung bereitgestellt.<br />
Für solche Anwendungen hat<br />
Intel auf dem MWC <strong>2017</strong> eine<br />
Reihe von Produkten vorgestellt,<br />
darunter u.a. neue Versionen der<br />
Intel QuickAssist Technologie.<br />
Eine entscheidende Aufgabe<br />
wird der QuickAssist-Technologie<br />
zukommen. Sie stellt<br />
hardwarebasierende Hilfsfunktionen<br />
bereit, um Daten zu verschlüsseln<br />
und zu komprimieren.<br />
Datenpakete können damit<br />
vor dem Ausspähen geschützt<br />
8 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Aus Forschung und Technik<br />
®<br />
und besonders schnell zum Zielort geleitet<br />
werden. Das entlastet die Prozessoren in den<br />
Netzwerkkomponenten und gibt Rechenleistung<br />
für deren Kernaufgabe, die Kontrolle<br />
des Datenflusses, frei.<br />
Diese Produkte für das Backbone der Provider<br />
sind entscheidend, um die zusätzliche<br />
Kapazität für 5G bereitzustellen und auch die<br />
geforderte, extrem geringe Verzögerungszeit<br />
zwischen den Kommunikationsendpunkten<br />
zu gewährleisten. Die so genannte Latenz<br />
liegt mit einer Millisekunde mindestens um<br />
den Faktor zehn niedriger, als sie die bisherige<br />
Technik erreichen kann.<br />
Autonomes Fahren – eine<br />
Herausforderung für 5G?<br />
Auf dem Mobile World Congress <strong>2017</strong> in<br />
Barcelona zeigte Intel zum ersten Mal die<br />
Funkkompatibilität zwischen der 5G Intel<br />
Mobile Trial Platform und dem Ericsson 5G<br />
Radio Prototype-System, das in einem BMW<br />
740i eingebaut war, live vor Publikum.<br />
Gerade im Bereich der vernetzten, autonom<br />
oder assistiert agierenden Fahrzeuge sehen<br />
viele Branchenbeobachter die Killerapplikation<br />
für 5G Technik. Neben der höheren<br />
Geschwindigkeit und Bandbreite lockt hier<br />
vor allem die extrem geringe Latenzzeit.<br />
Um auf die dynamische Verkehrssituation<br />
eingehen zu können, muss die Verbindung<br />
zwischen Auto und anderen Verkehrsteilnehmern<br />
oder zentralen Leitstellen praktisch<br />
ohne jede Verzögerung ablaufen können.<br />
5G ist durch die definierte Latenzanforderung<br />
von einer Millisekunde zu dieser blitzschnellen<br />
Kommunikation fähig.<br />
In Kooperation mit Ericsson und Verizon,<br />
präsentierte Intel im Mai <strong>2017</strong> eine weitere<br />
VR-Demo am Rande der legendären<br />
„Speedway“-Motorsport- Arena in Indianapolis:<br />
Besucher des Indianapolis-500-Rennens<br />
konnten das Geschehen auch neben der<br />
Rennstrecke via VR-Brille in Form eines<br />
360-Grad- Videos live in 4k-Auflösung<br />
miterleben. Ermöglicht wird diese außergewöhnliche<br />
Consumer Experience dank der<br />
geringen Latenzzeit und hohen Leistungsfähigkeit<br />
des 5G-Netzwerks, das auf Intels<br />
5G Mobile Trial Platform basiert.<br />
Neben den autonomen Fahrzeugen dürften<br />
Anwendungen im eigenen Zuhause die<br />
ersten 5G-Einsatzbeispiele darstellen. Provider<br />
können ihren Kunden so, ohne kostspielige<br />
Glasfaseranschlüsse in die Wohnungen<br />
und Häuser zu verlegen, Multi-Gigabit-<br />
Bandbreiten für vielfältige Anwendungen<br />
anbieten.<br />
Hohe Kosten durch Upgrade für<br />
Provider<br />
Doch die potenziellen Vorteile sind nicht<br />
umsonst zu haben. Die GSMA Intelligence<br />
Agency schätzt, dass die Mobilfunkprovider<br />
bis 2020 zusammen 1,7 Trillionen US<br />
Dollar ausgeben müssen, um die Technik<br />
einzuführen. Allein in Deutschland soll der<br />
Kapitalaufwand bei 300 bis 500 Milliarden<br />
Euro liegen, prophezeit Telekom-Chef<br />
Timothy Höttges. Das ist nur als gemeinsame<br />
Kraftanstrengung aller Marktbeteiligten<br />
zu stemmen.<br />
Anwendungen bereit für 5G<br />
CEOs führender Mobilfunkunternehmen<br />
bezeichnen 5G schon lange nicht nur als<br />
Technologie, sondern als Revolution der<br />
mobilen Verbindungstechnik und auch<br />
als Geschäftsmodell. Wie Unternehmen<br />
und Kunden das Potenzial dieser bisher<br />
schnellsten drahtlosen Verbindungstechnik<br />
nutzen werden, lässt sich im Moment nur<br />
erahnen. Mit Smart Home, autonomen Fahrzeugen<br />
und dem Internet der Dinge stehen<br />
bereits heute Anwendungen bereit, die optimal<br />
zum Leistungsprofil von 5G passen. ◄<br />
WWW.AARONIA.DE<br />
ECHTZEIT USB<br />
SPECTRUM<br />
ANALYZER<br />
1Hz - 20GHz<br />
POI
Messtechnik<br />
Charakterisierung eines Spektrumanalysators<br />
Worauf kommt es bei der Auswahl an?<br />
Erstellt nach Informationen<br />
der<br />
Hameg Instruments GmbH<br />
www.hameg.com<br />
Die erreichbaren Messeigenschaften<br />
eines Spektrumanalysators<br />
nach dem Heterodynverfahren<br />
können bei entsprechendem<br />
Aufwand bis in<br />
extreme Bereiche getrieben werden.<br />
Für eine weitere Anwendung<br />
kommen solche Geräte<br />
allerdings aufgrund des ebenfalls<br />
hohen Preises (>100.000 Euro)<br />
nicht in Frage. Eine Vielzahl<br />
anstehender Signalanalyseaufgaben<br />
lässt sich schon mit deutlich<br />
geringerem Aufwand lösen.<br />
Welche Messeigenschaften bei<br />
der Auswahl eines geeigneten<br />
Messgeräts zu betrachten sind,<br />
soll anhand einiger Parameter<br />
verdeutlicht werden.<br />
Frequenzbereich<br />
Selbstverständlich ist der Frequenzbereich<br />
als wichtiger und<br />
preisbestimmender Parameter<br />
zu betrachten. Geräte mit einer<br />
oberen Frequenzgrenze von ca.<br />
1 GHz lassen Messungen in den<br />
meisten Funkamateurbereichen,<br />
in dem ISM-Band bei 433<br />
MHz, im Frequenzbereich des<br />
D-Netzes der Telekommunikation,<br />
in den terrestrischen Rundfunk-<br />
und Fernsehbändern sowie<br />
im interessierenden Frequenzbereich<br />
der EMV-Thematik zu.<br />
Oberhalb von 1 GHz wird der<br />
Geräteaufwand deutlich größer.<br />
Hier wird z.B. ein frequenzstabilisierter<br />
YIG-Oszillator<br />
(Yitrium-Iron-Garnet) als<br />
Umsetzoszillator verwendet,<br />
der die Gerätekosten hochtreibt.<br />
Frequenzauflösung<br />
Bevor die Frequenz eines Signals<br />
mit dem Spektrumanalysator<br />
gemessen werden kann, muss<br />
dieses Signal erfasst bzw. aufgelöst<br />
werden. Auflösung heißt<br />
dabei, es muss von benachbarten<br />
Signalen unterschieden werden<br />
können. Wichtige Kennwerte für<br />
die Trennbarkeit zweier benachbarter<br />
Spektrallinien mit stark<br />
unterschiedlicher Amplitude sind<br />
die Bandbreite und die Flankensteilheit<br />
der ZF-Filter.<br />
Die Frequenzauflösung eines<br />
Spektrumanalysators wird durch<br />
die Bandbreiten der ZF-Filter<br />
der Mischkette bestimmt. Ist<br />
die kleinste ZF-Bandbreite z.B.<br />
9 kHz, dann ist der kleinste Frequenzabstand,<br />
um zwei Spektrallinien<br />
voneinander trennen<br />
zu können, ebenfalls 9 kHz.<br />
Filterbandbreiten unter 10 kHz<br />
sind nur sinnvoll, wenn die Frequenzstabilität<br />
der Umsetzoszillatoren<br />
entsprechende Qualität<br />
aufweist. Auflösungen unter 10<br />
kHz werden daher teuer. In der<br />
Praxis treten derartige Anforderungen<br />
z.B. bei frequenzmodulierten<br />
Signalen auf.<br />
Das Verhältnis der 60-dB-Bandbreite<br />
zur 3-dB-Bandbreite wird<br />
als Formfaktor bezeichnet. Dabei<br />
gilt: Je kleiner der Formfaktor,<br />
desto besser die Fähigkeit des<br />
Analysators, eng benachbarte<br />
Signale zu trennen. Beträgt z.B.<br />
der Formfaktor 15, dann müssen<br />
zwei in der Amplitude um 60 dB<br />
unterschiedliche Signale sich in<br />
der Frequenz mindestens um den<br />
Faktor 7,5 der ZF-Filterbandbreite<br />
unterscheiden, um einzeln<br />
erkennbar zu sein. Andernfalls<br />
erscheinen sie als ein Signal auf<br />
dem Bildschirm.<br />
Der Formfaktor ist jedoch hier<br />
nicht der allein bestimmende<br />
Faktor. Ebenso wird die Trennbarkeit<br />
durch Rest-FM und die<br />
spektrale Reinheit der internen<br />
Oszillatoren beeinflusst.<br />
Frequenzstabilität<br />
Wichtig ist, dass Spek trumanalysatoren<br />
eine größere Frequenzstabilität<br />
besitzen als das<br />
Messsignal. Die Frequenzstabilität<br />
ist abhängig von der Stabilität<br />
des Umsetz-(Local-)Oszillators.<br />
Es wird zwischen Kurzzeit- und<br />
Langzeitstabilität unterschieden.<br />
Ein Maß für die Kurzzeitstabilität<br />
ist die Rest-FM. Rauschseitenbänder<br />
gehen ebenfalls in die<br />
Kurzzeitstabilität ein. Sie werden<br />
spezifiziert durch eine Dämpfung<br />
in dB und einen Abstand<br />
in Hz, bezogen auf das zu<br />
untersuchende Signal bei einer<br />
bestimmten Filterbandbreite. Die<br />
Langzeitstabilität wird überwie-<br />
10 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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Messtechnik<br />
gend durch die Frequenzdrift des<br />
LOs bestimmt. Eine Frequenzdrift<br />
von max. 150 kHz/h., wie<br />
sie beim HM5012/14 vorliegt,<br />
ist ein sehr guter Wert für ein<br />
Gerät ohne Synthesizer für die<br />
Abstimmung.<br />
Amplitudengenauigkeit<br />
Die Messwertausgabe erfolgt bei<br />
Spektrumanalysatoren im Allgemeinen<br />
in logarithmischer Form.<br />
Damit lässt sich ein Pegelumfang<br />
von z.B. 80 dB (entsprechend<br />
einem Spannungsverhältnis von<br />
10.000) direkt darstellen. Amplitudenfehler<br />
unterliegen damit<br />
zwei wesentlichen Ursachen,<br />
nämlich dem Amplitudenfrequenzgang<br />
und dem Logarithmierfehler.<br />
Gesamtfehler im<br />
Bereich von z.B. ±1 dB sind<br />
exzellente Werte.<br />
Dynamikbereich/<br />
Dynamikminderung<br />
Der Dynamikbereich ist ein<br />
wichtiges Qualitätsmerkmal und<br />
bezeichnet die Fähigkeit eines<br />
Spektrumanalysators, gleichzeitig<br />
kleine und große Signalamplituden<br />
korrekt darstellen zu<br />
können. Die Eingangspegel<br />
sind nach oben, aufgrund der<br />
begrenzten Linearität in der<br />
Mischkette, die selbst Verzerrungen<br />
oder Störsignale erzeugt,<br />
begrenzt. Nach unten wird die<br />
Dynamik durch das Rauschen<br />
begrenzt. Durch eine Reduzierung<br />
der Auflösungsbandbreite<br />
wird, da das Rauschen mit der<br />
Bandbreite zunimmt, eine Vergrößerung<br />
der Dynamik erreicht.<br />
Der (maximale) Dynamikbereich<br />
lässt sich aus den Spezifikationen<br />
ermitteln. Den ersten<br />
Hinweis gibt die Spezifikation<br />
für die Verzerrungen, wie z.B.<br />
70 dB bis zu einem Eingangspegel<br />
von -27dBm am Eingang bei<br />
0 dB Abschwächung. Um diese<br />
Werte nutzbar zu machen, muss<br />
der Spektrumanalysator in der<br />
Lage sein, Pegel von -97 dBm<br />
erkennen zu lassen. Die dafür<br />
erforderliche ZF-Bandbreite<br />
sollte nicht zu schmal sein, sonst<br />
ergeben sich Schwierigkeiten<br />
aufgrund von Seitenbandrauschen<br />
und Rest-FM. Die ZF-<br />
Bandbreite von 9 kHz ist ausreichend,<br />
um Spektrallinien mit<br />
diesem Pegel darzustellen. Der<br />
verzerrungsfreie Messbereich<br />
kann durch eine Reduzierung<br />
des Eingangspegels weiter ausgedehnt<br />
werden.<br />
Die einzige Einschränkung bildet<br />
dann die Empfindlichkeit<br />
des Analysators. Die maximal<br />
mögliche Dynamik wird erreicht,<br />
wenn die Spektrallinie mit dem<br />
höchsten Pegel den Referenzpegel<br />
gerade noch nicht überschreitet.<br />
Frequenzgang<br />
Der Frequenzgang eines Spektrumanalysators<br />
lässt sich als<br />
seine Amplitudenstabilität über<br />
der Frequenz beschreiben. Um<br />
einen möglichst guten Frequenzgang<br />
zu erhalten, müssen<br />
die Mischerverluste möglichst<br />
frequenzunabhängig sein. Für<br />
exakte Amplitudendarstellungen<br />
sollte der Frequenzgang<br />
im gesamten Bereich möglichst<br />
geringe Schwankungen aufweisen.<br />
Jedoch ist gerade diese<br />
Eigenschaft nur durch entsprechend<br />
großen Aufwand zu erzielen.<br />
Das System muss schon vom<br />
Prinzip her sehr frequenzlinear<br />
sein, weil sich Abweichungen<br />
meist nur sehr schwer auskalibrieren<br />
lassen.<br />
Eingangsempfindlichkeit<br />
Die Empfindlichkeit ist ein Maß<br />
für die Fähigkeit des Spektrumanalysators,<br />
kleine Signale messen<br />
zu können. Sie wird durch<br />
das Eigenrauschen bestimmt.<br />
Grundsätzlich können nur<br />
Signale gemessen werden, wenn<br />
sie genügend weit aus dem Rauschen<br />
„herausschauen“. Wie<br />
bei jeder aktiven Baugruppe<br />
teilt sich das Rauschen der<br />
Spektrumanalysatoren in thermisches<br />
und nichtthermisches<br />
Rauschen. Letzteres ist vor allem<br />
elektronisches Rauschen. Jede<br />
Rauschleistung ist direkt proportional<br />
zur Bandbreite, innerhalb<br />
der sie auftritt. Eine Bandbreitenreduzierung<br />
des Filters um eine<br />
Dekade senkt die Rauschleistung<br />
um 10 dB, was wiederum eine<br />
Empfindlichkeitssteigerung um<br />
10 dB bedingt.<br />
Spektrumanalysatoren werden<br />
über ein breites Frequenzband<br />
gewobbelt und sind schmalbandige<br />
Messinstrumente. Alle<br />
Signale, die im Frequenzbereich<br />
des Spektrumanalysators<br />
liegen, werden auf eine<br />
Zwischenfrequenz konvertiert<br />
R&S FSW Signal- und Spektrum-Analyzer<br />
Der FSW von Rhode & Schwarz ist ein Spitzengerät und erfüllt<br />
vielfältige Anwendererwartungen. Eigenrauschen und mögliche<br />
Analysebandbreite sind herausragend gut. So gelingt es, aktuelle<br />
Signale, etwa gemäß den Standards GSM, CDMA2000,<br />
WCDMA und LTE, korrekt und auf einfache Weise zu vermessen.<br />
Die wichtigsten Kennzeichen sind:<br />
• Frequency Range: 2 Hz bis 8/13,6/26,5/43/50/67/85 GHz<br />
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• Phasenrauschen -137 dBc (1 Hz) in 10 kHz Abstand bei 1 GHz<br />
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12 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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Zwischen dem zu analysierenden<br />
Frequenzbereich<br />
und der Auflösungsbandbreite<br />
bestehen physikalische<br />
Zusammenhänge, die bei einer<br />
Unterschreitung einer Mindestanalysezeit<br />
zu Fehlern<br />
in der Amplitudendarstellung<br />
führen. Dies lässt sich durch<br />
automatische Verknüpfung<br />
zwischen Frequenzbereich,<br />
Auflösungsbandbreite und<br />
Analysezeit vermeiden, hat<br />
jedoch in den Fällen Nachteile,<br />
wo es auf schnelle qualitative<br />
Analyse von Signalen<br />
ankommt. Im Spektrumanalysator<br />
erfolgt eine automatische<br />
Umschaltung der Filterbandbreite<br />
in Verbindung mit<br />
dem Frequenzbereich (Span),<br />
jedoch wird eine unkorrekte<br />
und durchlaufen ZF-Filter. Der<br />
Detektor dahinter sieht nur den<br />
Rauschanteil, der innerhalb der<br />
schmalen Filterbandbreite liegt.<br />
Daher wird auf dem Sichtschirm<br />
nur das Rauschen dargestellt,<br />
welches innerhalb des Durchlassbereiches<br />
der ZF-Filter liegt.<br />
Deshalb wird bei der Messung<br />
die maximale Empfindlichkeit<br />
immer mit dem schmalsten ZF-<br />
Filter erreicht. Bei einem Empfindlichkeitsvergleich<br />
zweier<br />
Spektrumanalysatoren ist darauf<br />
zu achten, dass man sich auf die<br />
gleiche Filterbandbreite bezieht.<br />
Bei Raumtemperatur beträgt die<br />
theoretisch erreichbare Messempfindlichkeit<br />
-134 dBm bei<br />
B = 10 kHz (Rauschbandbreite<br />
bzw. ideale rechteckförmige Filterkennlinie<br />
vorausgesetzt). In<br />
der Praxis ist die nicht zu erreichen,<br />
etwa -100 dBm sind als<br />
Standard anzusehen, ein Wert<br />
um -115 dBm ist als Grenze des<br />
vernünftig Machbaren anzusehen<br />
(jeweils B = 10 kHz).<br />
Bedeutung des<br />
Frontends<br />
Der nutzbare Frequenzbereich<br />
und die Grenzempfindlichkeit<br />
eines Spektrumanalysators<br />
hängen zum größten Teil vom<br />
Konzept und der technischen<br />
Ausführung des Eingangsteils<br />
Zusammenhänge<br />
Filtereinstellung mit der<br />
Uncal.-Anzeige signalisiert.<br />
Es gilt: Je schmaler die Filterbandbreite<br />
ist, desto geringer<br />
muss die Scan-Geschwindigkeit<br />
sein, um dem Filter<br />
korrektes Einschwingen<br />
zu ermöglichen. Wird die<br />
Scan-Geschwindigkeit zu<br />
groß gewählt, d.h., die Filter<br />
sind u.U. noch nicht eingeschwungen,<br />
so resultiert dies<br />
in unkorrekter Amplitudendarstellung<br />
des Spektrums.<br />
Im Allgemeinen werden die<br />
einzelnen Spektrallinien dann<br />
mit zu niedriger Amplitude<br />
dargestellt. Auf diese Weise<br />
sind praktische Grenzen für<br />
die kleinste Filterbandbreite<br />
gesetzt.<br />
(Frontends) ab. Das HF-Eingangsteil<br />
wird durch die Komponenten<br />
Eingangsabschwächer,<br />
Eingangsfilter, Mischer und<br />
Umsetzoszillator (LO) bestimmt.<br />
Das zu analysierende Signal<br />
gelangt über den in 10-dB-<br />
Schritten schaltbaren Eingangsabschwächer<br />
auf ein Eingangsfilter.<br />
Dieses Filter erfüllt mehrere<br />
Aufgaben: Es verhindert<br />
in gewissem Maße den Mehrfachempfang<br />
eines Signals, den<br />
Direktempfang der Zwischenfrequenz<br />
(ZF-Durchschlag) und<br />
Rückwirkungen des Oszillators<br />
auf den Eingang. Der Eingangsmischer<br />
ist, zusammen mit dem<br />
durchstimmbaren Oszillator<br />
(1. LO), für die Umsetzung der<br />
Eingangssignale zuständig. Er<br />
bestimmt die frequenzabhängige<br />
Amplitudencharakteristik und<br />
die dynamischen Eigenschaften<br />
des Geräts.<br />
Höchstzulässiger<br />
Eingangspegel<br />
Der maximal zulässige Eingangspegel,<br />
der eventuell gerade<br />
noch nicht zur Zerstörung der<br />
Eingangsstufe führt, ist z.B. 10<br />
dBm für den Eingangsmischer,<br />
und 20 dBm für den Eingangsabschwächer.<br />
Bevor der kritische<br />
Pegel erreicht wird, setzt eine<br />
Verstärkungskompression ein.<br />
Diese ist unkritisch, solange<br />
eine Kompression von 1 dB<br />
nicht überschritten wird. Darüber<br />
hinaus kann davon ausgegangen<br />
werden, dass der Analysator<br />
Nichtlinearitäten aufgrund<br />
von Übersteuerung produziert.<br />
Außerdem steigt die Gefahr<br />
einer unbemerkten Überlastung<br />
der Eingangsstufe, weil sich einzeln<br />
dargestellte Spektrallinien<br />
in der Abbildung auf dem Bildschirm<br />
auch bei einsetzender<br />
Verstärkungskompression meist<br />
nur unmerklich verändern. Auf<br />
jeden Fall entspricht die Abbildung<br />
der Amplituden nicht mehr<br />
den tatsächlichen Verhältnissen.<br />
Bei jeder Signalanalyse entstehen<br />
im Spektrum-Analysator selbst<br />
Verzerrungsprodukte, und zwar<br />
größtenteils verursacht durch die<br />
nichtlinearen Eigenschaften der<br />
Eingangsstufe. Sie liegen beim<br />
HM5012/14 in der Größenordnung<br />
von 70 dB unterhalb des<br />
Eingangspegels, solange dieser<br />
nicht größer als -27 dBm ist.<br />
Um größere Eingangssignale<br />
verarbeiten zu können, ist dem<br />
Mischer ein Eingangsabschwächer<br />
vorgeschaltet. Diese 70 dB<br />
verzerrungsfreier Bereich werden<br />
auch als nutzbarer Dynamikbereich<br />
des Analysators bezeichnet.<br />
Zum Unterschied dazu wird der<br />
(darstellbare) Anzeigebereich<br />
definiert als das Verhältnis vom<br />
größten zum kleinsten gleichzeitig<br />
angezeigten Pegel, ohne<br />
dass Intermodulationsprodukte<br />
des Analysators auf dem Bildschirm<br />
sichtbar sind.<br />
Das größte Eingangssignal,<br />
welches der Analysator bei jeder<br />
beliebigen Stellung des Abschwächers<br />
verarbeiten kann, ohne ein<br />
bestimmtes Maß an Verzerrungen<br />
zu überschreiten, wird „optimaler<br />
Eingangspegel“ genannt. Das<br />
Signal ist dabei soweit abgeschwächt,<br />
dass der Mischer keinen<br />
größeren Pegel als -27 dBm<br />
angeboten bekommt. Anderenfalls<br />
werden die spezifizierten<br />
70 dB Oberwellenabstand nicht<br />
eingehalten.<br />
Nullfrequenz-Marke<br />
Durch das Funktionsprinzip des<br />
Superheterodyne-Spektrumanalysators<br />
erscheint auf der linken<br />
Bildschirmseite auch ohne<br />
Eingangssignal eine Spektrallinie,<br />
welche als ,,Nullfrequenz-<br />
Marke“ oder ,,LO-Frequenz-<br />
Durchgriff“ bezeichnet wird.<br />
Dies tritt auf, wenn die Frequenz<br />
des LO gleich der ZF-<br />
Frequenz ist.<br />
Eine Ausweitung des Frequenzbereichs<br />
um 0 Hz ist nicht möglich,<br />
da der LO dann mit der Zwischenfrequenz<br />
schwingt und die<br />
ZF-Filter-Charakteristik abgebildet<br />
wird. Ein Kondensator am<br />
Eingang des Analysators wirkt<br />
darüber hinaus als Hochpass und<br />
verhindert, dass Gleichspannung<br />
zum Mischer gelangt.<br />
Anforderungen<br />
Die verschiedenen Einsatzgebiete<br />
der Spektrum-Analysatoren<br />
erfordern von diesen Geräten<br />
vielfältige Eigenschaften, die<br />
sich zum Teil untereinander ausschließen<br />
oder sich nur durch<br />
großen Aufwand zusammenfassen<br />
lassen.<br />
Das Anwendungsgebiet der<br />
Spektrum-Analysatoren liegt<br />
vor allen Dingen dort, wo die<br />
Genauigkeit und das zeitliche<br />
Auflösungsvermögen sowie die<br />
geringe Dynamik des Oszilloskops<br />
bei der Signalanalyse nicht<br />
mehr ausreichen. Dabei stehen<br />
großer Frequenzabstimmbereich,<br />
Filteranforderungen zwischen<br />
extrem schmalbandig und „Full-<br />
Span“-Darstellung sowie hohe<br />
Eingangsempfindlichkeit nicht<br />
unbedingt im Gegensatz zueinander.<br />
Sie lassen sich jedoch<br />
zusammen mit hoher Auflösung,<br />
großer Stabilität, möglichst<br />
geradem Frequenzgang,<br />
und geringem Eigenklirrfaktor<br />
meist nur unter großem Aufwand<br />
realisieren.<br />
Frequenzmessung<br />
Moderne Spektrumanalysatoren<br />
bieten drei Möglichkeiten, die<br />
Frequenzachse zu „scannen“:<br />
den gesamten Bereich in einem<br />
„Sweep“ (Full Span), pro Einheit<br />
(Div.) und Festfrequenzbetrieb<br />
(Darstellung im Zeitbereich,<br />
„Zero Scan“).<br />
Die Betriebsart „Full Span“ wird<br />
benutzt, um das Vorhandensein<br />
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MRC GIGACOMP GmbH & Co. KG, info@mrc-gigacomp.de, www.mrc-gigacomp.de<br />
Bahnhofstraße 1, 85354 Freising, Telefon +49 8161 98480, Fax +49 8161 984820<br />
Grassinger Str. 8, 83043 Bad Aibling, Tel +49 89 416159940, Fax +49 89 416159945
Messtechnik<br />
von Signalen im nutzbaren Frequenzbereich<br />
des Spektrumanalysators<br />
festzustellen. Hierbei<br />
wird der gesamte Frequenzbereich<br />
von 0 Hz bis zur oberen<br />
Grenzfrequenz des Analysators<br />
auf dem Bildschirm dargestellt.<br />
Für diese Betriebsart gibt<br />
es keine spezielle Schalterstellung.<br />
Sie liegt mit einer Mittenfrequenz-Einstellung<br />
von 500<br />
MHz und der Span-Einstellung<br />
1000 MHz/Div. vor.<br />
In den meisten Fällen wird ein<br />
kleinerer Span eingesetzt, um<br />
bestimmte Signale oder Frequenzbereiche<br />
genauer zu untersuchen.<br />
Das „Zoomen“ auf einen<br />
bestimmten Bereich erfolgt mittels<br />
der Mittenfrequenz-Abstimmung.<br />
Die eingestellte Mittenfrequenz<br />
lässt sich dabei auf<br />
dem Display kontrollieren. Die<br />
Skalierung der Frequenzachse<br />
wird durch den Schalter „Span“<br />
vorgenommen.<br />
In der „Zero-Span“-Betriebsart<br />
arbeitet der Analysator als<br />
ein auf eine diskrete Frequenz<br />
abgestimmter Empfänger mit<br />
wählbaren Bandbreiten.<br />
Das Video-Filter<br />
Die Messung kleiner Signale<br />
kann sich immer dann schwierig<br />
gestalten, wenn die Signalamplitude<br />
im gleichen Pegelbereich<br />
wie das mittlere Rauschen des<br />
Spektrumanalysators liegt. Um<br />
für diesen Fall die Signale besser<br />
sichtbar zu machen, lässt sich<br />
im Signalweg des Analysators<br />
hinter dem ZF-Filter ein Video-<br />
Filter zuschalten. Durch dieses<br />
Filter mit einer Bandbreite von<br />
wenigen kHz wird das interne<br />
Rauschen des Analysators gemittelt.<br />
Dadurch wird unter Umständen<br />
ein sonst im Rauschen verstecktes<br />
Signal sichtbar.<br />
Wenn die ZF-Bandbreite sehr<br />
schmal im Verhältnis zum eingestellten<br />
Span ist, sollte das<br />
Video-Filter nicht eingeschaltet<br />
werden, da dies zu einer zu niedrig<br />
dargestellten Amplitude auf<br />
Grund der Bandbreitenbegrenzung<br />
führen kann.<br />
Mitlaufgeneratoren<br />
Tracking-Generatoren sind spezielle<br />
Generatoren, bei denen<br />
die Frequenz des Ausgangssignals<br />
vom Spektrumanalysator<br />
gesteuert wird. So entsteht ein<br />
Ausgangssignal, welches exakt<br />
der Abstimmung des Analysators<br />
folgt. Aufgrund dieser Besonderheit<br />
erweitert ein Mitlaufgenerator<br />
(z.B. im HMS1010)<br />
die Anwendungsmöglichkeiten<br />
eines Spektrumanalysators<br />
wesentlich. Im „Full-Scan<br />
Mode“ erzeugt er ein gewobbeltes<br />
Signal über seinen gesamten<br />
zur Verfügung stehenden Frequenzbereich.<br />
Wird ein kleinerer<br />
Span verwendet, so entsteht ein<br />
Sinussignal, dessen Frequenz<br />
sich mit der Mittenfrequenz-<br />
Einstellung des Spektrumanalysators<br />
verändert.<br />
Die Ursache für den exakten<br />
„Mitlauf“ (Tracking) zwischen<br />
der steuernden und der generierten<br />
Frequenz liegt darin, dass<br />
sowohl der Spektrumanalysator<br />
als auch der Mitlaufgenerator<br />
vom gleichen spannungsgesteuerten<br />
Oszillator gesteuert<br />
werden; d.h., beide Baugruppen<br />
werden über den LO des Analysators<br />
synchronisiert. Das Ausgangssignal<br />
des Mitlaufgenerators<br />
entsteht durch Mischen<br />
zweier Oszillatorsignale. Das<br />
eine Signal wird im Mitlaufgenerator<br />
selbst erzeugt, das andere<br />
im Analysator. Ist die durch<br />
Mischung erzeugte Frequenz<br />
gleich der ZF des Spektrumanalysators,<br />
dann ist die Ausgangsfrequenz<br />
des Mitlaufgenerators<br />
gleich dessen Eingangsfrequenz.<br />
Dies gilt für alle „Span Modi“.<br />
Tracking bedeutet dabei, dass<br />
sich die Frequenz der Ausgangsspannung<br />
immer in der Mitte des<br />
Durchlassfilters des Analysators<br />
befindet. Oberwellenänderungen<br />
vorbehalten des Signals, seien<br />
sie im Mitlaufgenerator selbst<br />
oder im Analysator entstanden,<br />
liegen so außerhalb des Durchlassbereiches<br />
der Filter im Analysator.<br />
Auf diese Weise wird nur<br />
die Grundfrequenz des Mitlaufgenerators<br />
auf dem Bildschirm<br />
dargestellt. Frequenzgangmessungen<br />
über einen sehr großen<br />
Bereich sind möglich, ohne dass<br />
die Messung von spektralen<br />
Unzulänglichkeiten des Generatorsignals<br />
beeinflusst wird. ◄<br />
Hameg HMS1000/1010 Spectrum Analyzer<br />
Hameg HMS 1000 und 1010 haben den HM5014 abgelöst.<br />
Ihre technischen Eckdaten:<br />
• Frequenzbereich: 100 kHz - 1 GHz<br />
• Amplitudenmessbereich: -114 bis +20 dBm<br />
• Sweeptime: 20 ms - 1000s<br />
• RBW: 1 kHz - 1 MHz in 1-3 Steps, 200 kHz (-3 dB), zusätzlich<br />
9 kHz, 120 kHz, 1 MHz (-6 dB)<br />
• Spektrale Reinheit
Fachbuch-Vorankündigung:<br />
Joachim Müller<br />
Digitale Oszilloskope<br />
Der Weg zum professionellen Messen<br />
Das Oszilloskop ist eines der wichtigsten<br />
Messgeräte, das in allen Teilgebieten der<br />
Elektronik und auch darüber hinaus verwendet<br />
wird, um Signalverläufe über der Zeitachse<br />
darzustellen..Das in den 1930er Jahren<br />
erfundene Gerät hat, speziell in den zurückliegenden<br />
letzten zwei Jahrzehnten, eine rasante<br />
Weiterentwicklung vom ursprünglich<br />
reinen analogen zum volldigitalisierten Konzept<br />
erfahren. Mit der Digitalisierung konnten<br />
zusätzliche Funktionen realisiert werden,<br />
was dem Oszilloskop heute den Zugang zu<br />
seither noch nicht abgedeckten Applikationen<br />
eröffnet..Das dadurch für den Anwender<br />
deutlich gewachsene Hintergrundwissen<br />
vermittelt, auf praxis.bezogene Weise,<br />
das neue Werk.<br />
Das digitale Oszilloskop arbeitet unter<br />
völlig anderen Rahmenbedingungen, als<br />
das vergleichsweise einfache analoge Konzept.<br />
Durch die Analog-Digital-Wandlung<br />
entstehen Effekte, die bisher beim analogen<br />
Oszilloskop völlig unbekannt waren.<br />
Beispiele hierzu sind Aliasing oder Blindzeit..Beim<br />
Aliasing treten Geistersignale auf,<br />
die im ursprünglichen Signalverlauf nicht<br />
vorhanden sind..Durch Blindzeiten können<br />
relevante Signalereignisse unerkannt bleiben.<br />
Um diese und weitere Effekte zu beherrschen<br />
sind für den erfolgreichen Einsatz<br />
digitaler Oszilloskope entsprechende<br />
Kenntnisse ihres internen Funktionsprinzips<br />
essentiell.<br />
Der inhaltliche Schwerpunkt und die<br />
Darstellung von Praxis-Demonstrationen<br />
basieren auf einem R&S High-End-Oszilloskop,<br />
womit auch Auswirkungen in<br />
Grenzbereichen aufgezeigt werden können.<br />
Liegen beim Leser Anwendungssituationen<br />
vor, die geringeren Anforderungen<br />
entsprechen, können die vorgeschlagenen<br />
Versuchs.parameter auf ein entsprechend<br />
reduziertes Maß angepasst werden..Für<br />
die Umsetzung der vorgeschlagenen Praxis-Demonstrationen<br />
reichen in der Regel<br />
das vorhandene Oszilloskop und ein Laborgenerator.<br />
Ein Blick in den Inhalt zeigt, in<br />
welcher Breite das Thema behandelt wird:<br />
• Verbindung zum Messobjekt über passive<br />
und aktive Messköpfe<br />
• Das Vertikalsystem – Frontend und Analog-Digital-Converter<br />
• Das Horizontalsystem – Sampling und<br />
Akquisition<br />
• Trigger-System<br />
Digitale Oszilloskope<br />
• Frequenzanalyse-Funktion – FFT<br />
• Praxis-Demonstationen: Untersuchung<br />
von Taktsignalen, Demonstration Aliasing,<br />
Einfluss der Tastkopfimpedanz<br />
• Einstellungen der Dezimation, Rekonstruktion,<br />
Interpolation<br />
• Die „Sünden“ beim Masseanschluss<br />
• EMV-Messung an einem Schaltnetzteil<br />
• Messung der Kanalleistung<br />
Weitere Themen für die praktischen Anwendungs-Demos<br />
sind u.a.: Abgleich passiver<br />
Tastköpfe, Demonstration der Blindzeit,<br />
Demonstration FFT, Ratgeber Spektrumdarstellung,<br />
Dezimation, Interpolation,<br />
Samplerate, Ratgeber: Gekonnt triggern.<br />
Im Anhang des Werks findet sich eine<br />
umfassende Zusammenstellung der verwendeten<br />
Formeln und Diagramme.<br />
Das neue Werk von Joachim Müller führt in das professionelle Messen mit dem<br />
digitalen Oszilloskop ein und ergänzt im gleichen praxisbezogenen Stil die bisher<br />
vom Autor im beam-Verlag erschienenen Bände.<br />
Das Buch erscheint im dritten Quartal <strong>2017</strong>, Format 21 x 28 cm, durchgehend<br />
vierfarbig. Umfang ca. 380 Seiten<br />
beam-Verlag, Dipl.-Ing. Reinhard Birchel, Krummbogen 14, 35039 Marburg<br />
info@beam-verlag.de, www.beam-verlag.de
Messtechnik<br />
Signalgenerator integriert schnelles Daten-Streaming in<br />
kompaktem Gerät<br />
Der neue IZT S1010 Signalgenerator<br />
ist oft die optimale Lösung<br />
für anspruchsvolle Anwendungen,<br />
die ein umfangreiches,<br />
schnelles Daten-Streaming<br />
erfordern. Zusätzlich profitieren<br />
Anwender von den kleineren<br />
Abmessungen, im Vergleich zum<br />
bewährten S1000 mit externer<br />
Speichererweiterung. Das große<br />
Touch-Display sorgt für eine<br />
benutzerfreundliche Bedienung.<br />
Die Daten-Streaming-Funktionalität<br />
wird im IZT S1010 mittels<br />
schneller SSDs integriert, womit<br />
das parallele Streaming mehrerer<br />
VSGs (Virtual Signal Generators)<br />
ermöglicht wird. Dank<br />
der leistungsfähigen Streaming-<br />
Funktion können beispielsweise<br />
mehrere DAB-ETI-Signale<br />
(Ensemble Transport Interface)<br />
oder EDI-Signale (Encapsulation<br />
of DAB Interfaces) in Echtzeit<br />
moduliert werden, um Empfänger,<br />
Funkgeräte und Chips<br />
zu testen. Darüber hinaus sind<br />
mit dieser Konfiguration auch<br />
MRC-Tests (Maximum Ratio<br />
Combining) möglich. MRC ist<br />
ein leistungsfähiges Raumdiversitätsverfahren,<br />
das mehrere<br />
Signale kombiniert.<br />
Funktionen<br />
Der IZT S1010 beinhaltet alle<br />
erforderlichen digitalen Signalverarbeitungsfunktionen<br />
und<br />
wird mit 4 x 1 TB SSDs (optional)<br />
sowie einem 250-GB-SSD-<br />
Systemlaufwerk geliefert. Auf<br />
die SSD-Festplatten kann von<br />
extern über robuste HDD-Einschübe<br />
zugegriffen werden. Mit<br />
den SSD-Speichern können Testvektoren<br />
extrem schnell gespeichert<br />
bzw. gestreamt werden.<br />
Da die SSDs über keine beweglichen<br />
Teile verfügen, sind sie<br />
sehr robust. So kann der IZT<br />
S1010 in rauen Umgebungen<br />
und auch in großen Höhen eingesetzt<br />
werden.<br />
Der IZT S1010 verfügt über<br />
eine benutzerfreundliche GUI.<br />
Das integrierte TFT-Display<br />
ist dank Multitouch-Controller<br />
komfortabel zu bedienen. Der<br />
Signalgenerator kann über das<br />
integrierte TFT- oder über ein<br />
externes Display gesteuert werden.<br />
Auch Remote-Betrieb wird<br />
unterstützt.<br />
Der IZT S1010 ist in einem<br />
19-Zoll-Gehäuse mit drei<br />
Höheneinheiten untergebracht.<br />
Mit vielfältigen HF-Hardwareund<br />
Software-Optionen kann das<br />
Gerät entsprechend den Kundenanforderungen<br />
konfiguriert<br />
werden. Außerdem steht eine<br />
optionale Montageschiene für<br />
den Einbau in 19-Zoll-Schaltschränken<br />
zur Verfügung, wobei<br />
auch der Zugriff von der Geräterückseite<br />
gewährleistet ist.<br />
Neben der redundanten Wechselspannungsversorgung<br />
lässt sich<br />
eine optionale 12-V-Gleichspannungsversorgung<br />
installieren.<br />
Zudem ist der IZT S1010 mit<br />
einer optionalen optischen<br />
10-Gbit-LAN-Schnittstelle für<br />
den schnellen Datenaustausch<br />
zwischen den internen SSD-<br />
Speichern und einem externen<br />
Daten-Speichermedium erhältlich.<br />
Mit dieser Option sind<br />
extrem hohe Datentransferraten<br />
möglich.<br />
■ IZT GmbH<br />
www.izt-labs.de<br />
All-in-One-Signalisierungstester ermöglicht LTE-Advanced/1-Gbps-IP-Datendurchsatz<br />
Die Anritsu Corporation gab bekannt, dass<br />
der Funktionsumfang des beliebten Signalisierungstesters<br />
MD8475B als All-in-One-<br />
Basisstationssimulator durch die Markteinführung<br />
der Enhanced Multi-Signalling<br />
Unit MD8475B-071 und der LTE-4×4-<br />
MIMO-Option MX847550B-041 nun<br />
weiter verstärkt wurde.<br />
Das Hinzufügen dieser neuen Option<br />
unterstützt die Konfiguration einer Simulationsumgebung<br />
für 1-Gbps-IP-Datenverbindungen,<br />
die 4×4-MIMO mit höherer<br />
Modulation (256QAM) und Carrier<br />
Aggregation kombiniert. Bei den bisherigen<br />
1-Gbps-Simulatoren waren komplizierte<br />
Versuchsaufbauten mit mehreren<br />
Geräten erforderlich. Der All-in-One-<br />
Tester MD8475B vereinfacht jedoch den<br />
Messvorgang, sowohl um die Prüfeffizienz<br />
der Messung zu erhöhen als auch<br />
um die Investitionskosten zu senken. Die<br />
Erweiterung der MD8475B-Funktionen<br />
mit der neu veröffentlichten Enhanced<br />
Multi-Signalling-Unit MD8475B-071 und<br />
der Software LTE-4×4-MIMO-Option<br />
MX847550B-041 zur Evaluierung von<br />
Breitbandverbindungen wird bei der<br />
Entwicklung von 4×4-MIMO-Downlink-Mobilfunk-Endgeräten<br />
für LTE eine<br />
wesentliche Rolle spielen.<br />
Die Mobilfunknetz-Betreiber weltweit<br />
wollen stabile, qualitativ hochwertige<br />
Kommunikationsleistungen anbieten und<br />
erhöhen die Kapazitäten und Übertragungsgeschwindigkeiten<br />
der vorhandenen<br />
Netze und erforschen auch die Kommunikationssysteme<br />
der nächsten Generation.<br />
Der Einsatz dieser 1-Gbps-Datenraten<br />
ist ein wichtiger Schritt in Richtung des<br />
Angebots 5G-enhanced Mobile Broadband<br />
Services (eMBB-Dienste).<br />
Der Signalisierungstester MD8475B ist<br />
ein All-in-One-Basisstationssimulator zur<br />
Evaluierung verschiedener Kommunikationstechnologien<br />
von LTE-Advanced<br />
bis zu 2G. Seine umfassende Testabdeckung<br />
und die komfortable Bedienbarkeit<br />
mit bis zu acht HF-Testports, zudem<br />
SmartStudio (Zustandsmaschinen-GUI)<br />
mit einer Vielzahl von Parametereinstellungen,<br />
gewährleisten ein einfache Arbeit<br />
der Konfiguration einer Evaluierungsumgebung<br />
für Mobilfunkendgeräte, die Carrier<br />
Aggregation unterstützen.<br />
■ Anritsu, Corp.<br />
www.anritsu.com<br />
18 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Fachbücher für die<br />
Praxis<br />
Praxiseinstieg in die<br />
Spektrumanalyse<br />
Joachim Müller, ca. 200 Seiten,<br />
über 200, überwiegend farbige Abbildungen,<br />
Diagramme, Plots,<br />
Format 21 x 28 cm, Art.-Nr.: 118106,<br />
38,- €<br />
Das Buch vermittelt auf verständliche Weise den<br />
Praxiseinstieg in die Spektrumanalyse. Es richtet sich an<br />
alle, die sich tiefere Kenntnisse über die Spektrumanalyse<br />
aneigen wollen, sei es beruflich (z.B. Techniker, in der<br />
Ausbildung von Berufen der Kommunikationstechnologie)<br />
oder als ambitionierter Amateur. Viele Anleitungen für<br />
praktische Versuche erleichtern das Selbststudium.<br />
Es werden keine höheren Mathematik-Kenntnisse<br />
benötigt, der Schwerpunkt liegt auf der Praxis, wobei die<br />
unzähligen farbigen Grafiken zum leichteren Verständnis<br />
beitragen. Jedem Messpraxiskapitel ist ein Abschnitt<br />
„Hintergrundwissen“ zum jeweiligen Thema vorangestellt.<br />
Aus dem Inhalt:<br />
Hintergründe zur Spektrumanalyse: Zeit- und Frequenzbereich,<br />
Fourier, Kurvenformen<br />
• Spektrumanalyzer im klassischen Überlagerungsprinzip:<br />
Blockschaltbilder, Basiskonzept und Erweiterung, Frontend,<br />
ZF-Verarbeitung, Auflösefilter, Detektoren<br />
• Die Schlüsselmerkmale des Überlagerungsprinzips<br />
• Die Problemzonen des Analyzers: Rauschen, Kompression,<br />
Übersteuerung, Dynamik, Korrekturfaktoren<br />
• Moderne Analyzer-Konzepte: Neue Möglichkeiten durch FFT,<br />
Konzepte, Abtastung, Fensterung - Oszilloskope mit FFT<br />
• Messpraxis Amplitudenspektrum: Messen von niedrigen<br />
und hohen Pegel, Kanalleistung, Frequenzzähler, Messung<br />
in 75-Ohm-Systemen<br />
• Messpraxis Rauschen: Hintergrundwissen Rauschen,<br />
Rauschmaß, Rauschfaktor, Y-Methode, ENR und Präzisionsrauschquelle,<br />
Twice-Power-Methode, nützliche<br />
Softwaretools<br />
• Messpraxis Einseitenband-Phasenrauschen: Hintergrundwissen<br />
Seitenbandrauschen, S/N Verhältnis, Messgrenzen,<br />
Offset, Problem SBN des Analyzers<br />
• Messpraxis Verzerrungen und Intermodulation: Hintergrundwissen<br />
Verzerrungen und Intermodulation, 1-dB-<br />
Kompression, Harmonische, Intermodulationsprodukte,<br />
Interceptpunkte, Zweiton-Verfahren, Rückwirkungsfreies<br />
Zusammenschalten von Generatoren<br />
• Messpraxis Modulation: Hintergrundwissen Modulation,<br />
AM- und FM-Modulation, Seitenbänder, Impulsmodulation,<br />
Pulsdesensitation, Nullstellen<br />
• Messpraxis mit dem Tracking-Generator:..Hintergrundwissen<br />
Tracking-Generator, Blockschaltbild, Dämpfungsverlauf,<br />
Verstärkungsmessung (Magnitude S21), Filtermessung,<br />
Reflexionsmessbrücke, Antennenresonanzen, Rückflussdämpfung<br />
(Magnitude S11)<br />
• Der Spektrumanalyzer im Umfeld der EMV-Messung: Fakten<br />
zum Einsatz des Spektrumanalyzer für EMV-Messungen,<br />
Anforderungen aufgrund der Normung (CISPR), spezielle<br />
EMV-Detektoren (Q-Peak), Zukünftige Verkürzung der<br />
Messzeit durch FFT-Konzepte, sicherer Umgang mit der<br />
Netznachbildung<br />
• Panorama-Monitor: Unterschied zwischen Analyzer und<br />
Panorama-Monitor, Blockschaltbild, moderne Konzepte<br />
• Anhang: Formelsammlung, Diagramme und Tabellen für<br />
die tägliche Messpraxis<br />
Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter<br />
www.beam-verlag.de<br />
oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de
Messtechnik<br />
Einfache Antennencharakterisierung unter<br />
Verwendung mehrerer VNAs<br />
oder Laptops mit Betriebssystem<br />
Windows 7 oder höher sowie<br />
mit der ShockLineTM VNA-<br />
Software, die kostenfrei bei<br />
Anritsu erhältlich ist, gesteuert.<br />
Die MS46121A-Option 021 aktiviert<br />
die skalare Messfunktion<br />
(|S21|,|S12|), in der jedes angeschlossene<br />
Modul als separater<br />
physischer Messkanal erscheint.<br />
Der aktive ausgewählte Kanal<br />
ist immer die Impulsquelle.<br />
Die Empfangsschnittstelle(n)<br />
ist (sind) über das Antwortmenü<br />
(S11, S22 … S16 16)<br />
auswählbar.<br />
Bild 1: Die wichtigsten Antennencharakteristika<br />
Dieser Artikel zeigt, wie ein Set<br />
aus zwei Eintor-Vektornetzwerkanalysatoren<br />
(VNAs), die sich<br />
über eine LAN-Schnittstelle<br />
fernsteuern lassen, für kostengünstige<br />
skalare Transmissionsmessungen<br />
zur einfachen Antennencharakterisierung<br />
genutzt<br />
werden kann. Es werden Ergebnisse<br />
aus der Praxis angeführt,<br />
um aufzuzeigen, wie es möglich<br />
ist, mit sehr begrenzten Investitionen<br />
eine Antennen-Richtdiagramm-<br />
und Antennengewinnberechnung<br />
durchzuführen.<br />
In der Regel sind Antennenberechnungen<br />
kostenintensiv,<br />
kompliziert und benötigen viel<br />
Zeit bis Ergebnisse angezeigt<br />
werden. Während der VNA<br />
heutzutage als Standardwerkzeug<br />
für das Messen frequenzabhängiger<br />
Parameter gilt, gibt<br />
es den Nachteil, dass es virtuell<br />
unmöglich, ist die VNA-Ports bis<br />
zu den gewünschten Antennenstandorten<br />
zu verlängern, ohne<br />
dass es zu Problemen, wie etwa<br />
Kabelverlusten, kommt.<br />
Ing. C. Culotta-Lopez<br />
Dipl.-Ing. T. Dallmann<br />
IHF RWTH, Aachen,<br />
Deutschland<br />
Dipl.-Ing. F. Gerhardes,<br />
Anritsu, Deutschland<br />
Das in diesem Artikel beschriebene<br />
Projekt zeigt jedoch, dass<br />
ein VNA, wie z. B. der Eintor-<br />
Analysator MS46121A von<br />
Anritsu, als wertvolles und<br />
kostengünstiges Werkzeug für<br />
einfache Antennenmessungen<br />
dienen kann – wobei die ermittelten<br />
Messwerte der Antennencharakterisierung<br />
nahe an den in<br />
der Herstellerspezifikation angegebenen<br />
Werten liegen.<br />
Studentenprojekt<br />
Hintergrund dieses Projekts ist<br />
eine Studentenarbeit des Instituts<br />
für Hochfrequenztechnik<br />
der RWTH Aachen, die von<br />
der Anritsu GmbH unterstützt<br />
wurde. Die Aufgabe der Studenten<br />
bestand darin, ein Hardwarekonzept<br />
und eine Steuerungssoftware<br />
für einen Schrittmotor<br />
zur azimutalen Drehung<br />
der zu messenden Antenne zu<br />
entwerfen und zu entwickeln.<br />
Eine zusätzliche Anforderung<br />
bestand hinsichtlich der Visualisierung<br />
von Antennen-Richtdiagramm<br />
und Antennengewinn<br />
in einer MATLAB-Umgebung.<br />
Anritsu hat dieses Projekt mit<br />
der erforderlichen VNA-Hardware,<br />
einem Schrittmotor, einem<br />
Antennen-Dreibeinstativ und<br />
einer USLP 9142-Antenne von<br />
Schwarzbeck unterstützt. Die<br />
RWTH Aachen war für Entwurf,<br />
Entwicklung und Realisierung<br />
des Projekts verantwortlich.<br />
Nach der erfolgreichen Präsentation<br />
auf der German Microwave<br />
Conference 2015 wurde<br />
entschieden, das Projekt zu<br />
erweitern, um greifbare Ergebnisse<br />
zu erzielen.<br />
Versuchsanordnung<br />
Der MS46121A ist ein vollwertiges<br />
Eintor-USB-Vektoranalysatormodul<br />
mit Funktionen zur<br />
Durchführung von Zeitbereichsmessungen.<br />
Durch Hinzufügen<br />
eines zweiten Moduls kann der<br />
Prüfingenieur skalare Transmissionsmessungen,<br />
wie beispielsweise<br />
die S21-Messung,<br />
durchführen. In einer solchen<br />
Versuchsanordnung lässt sich<br />
jedes der Module als Impulsquelle<br />
nutzen, wobei das jeweils<br />
andere Modul als vollständig<br />
Vektor-korrigierter (kalibrierter)<br />
Empfänger fungiert. Für das<br />
Antennenmesskonzept sind zwei<br />
dieser Module ausreichend. Für<br />
komplexe Anwendungen, wie<br />
etwa für Tests von Mehrbereichsantennen,<br />
ist der Einsatz von bis<br />
zu 16 VNA-Modulen möglich,<br />
wovon ein Modul als Impulsgeber<br />
und die verbleibenden 15 als<br />
Empfänger fungieren.<br />
Das System wird vom Anwender<br />
mithilfe eines externen PCs<br />
Eine weitere Option (002) bietet<br />
Bandpass- und Tiefpass-Zeitbereichsmessungen<br />
mit Zeitbereichsfilterfunktion<br />
zum Messen<br />
von Parametern, wie z. B. dem<br />
Abstand zum Fehler oder der<br />
Impedanz.<br />
Für Antennenmessungen sind die<br />
VNA-Eckwerte der Dynamikbereich,<br />
die Impulsenergie und der<br />
Abtastbereich der Messung. Eine<br />
einfache Lösung zum Begrenzen<br />
des Dynamikbereichs ist das Verwenden<br />
langer Kabel mit hoher<br />
Einfügungsdämpfung am VNA-<br />
Prüfanschluss des VNA.<br />
Den idealen Versuchsaufbau<br />
erhält man, wenn die VNA-<br />
Hardware direkt und ohne jegliches<br />
Kabel an den Antennen<br />
angeschlossen wird und die<br />
Messdatenübertragung über<br />
einen preisgünstigen USB-Hub<br />
erfolgt, der mit einer Ethernet-<br />
LAN-Verbindung zu einem PC<br />
verlängert wird. Auf diese Weise<br />
werden unerwünschte Verluste<br />
vermieden, und man spart die<br />
Kosten für teure, lange Prüfport-<br />
Kabel. Im Ergebnis erreicht man<br />
eine Verbesserung des Dynamikbereichs.<br />
Mit einer Impulsenergie<br />
von +3 dBm (>23,2 MHz bis<br />
4 GHz) lassen sich Antennen-<br />
Nebenkeulen von bis zu -30 dB<br />
bei Frequenzen von bis zu 3 GHz<br />
charakterisieren, wobei sich die<br />
Antenne in einer Entfernung von<br />
bis zu 10 m befinden kann.<br />
20 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Bild 2: Relativer Antennengewinn der zu messenden Antenne (USLP 9143)<br />
Antennen-<br />
Charakteristika<br />
Die wichtigsten zu messenden<br />
Abstrahlcharakteristika (Bild<br />
1) sind:<br />
• Richtdiagramm<br />
• Abstrahlwinkel bei halber<br />
Antennenleistung<br />
• Nebenkeulen der Antenne<br />
• Antennengewinn<br />
Messungen des Antennengewinns<br />
erfordern im Wesentlichen<br />
die gleiche Messumgebung, wie<br />
die entsprechenden Messungen<br />
des Antennen-Richtdiagramms.<br />
Um den Antennengewinn von<br />
Antennen zu messen, die oberhalb<br />
von 1 GHz betrieben werden,<br />
werden üblicherweise<br />
Absorberkammern zwischen<br />
0,1 GHz und 1 GHz Bodenreflexionsbereiche<br />
genutzt.<br />
Innerhalb dieses Projektumfangs<br />
stehen drei unterschiedliche<br />
Messverfahren zur Messung<br />
des Antennengewinns zur<br />
Verfügung. Bei den ersten beiden<br />
handelt es sich um die sogenannten<br />
Messungen des „absoluten<br />
Gewinns“: die Zwei-Antennen-<br />
Methode und die Drei-Antennen-<br />
Methode, wogegen das dritte<br />
Messverfahren die Antennengewinn-Übertragungs-<br />
(oder auch<br />
Antennengewinn-Vergleichs)-<br />
Methode ist.<br />
Die Zwei-Antennen-Methode<br />
basiert auf der Friis-Übertragungsgleichung<br />
und erfordert<br />
zwei identische Prüfmuster der<br />
zu messenden Antenne: eine<br />
davon fungiert als abstrahlende<br />
Antenne, die andere als empfangende<br />
Antenne.<br />
Die Drei-Antennen-Methode<br />
wird angewendet, wenn nur ein<br />
Prüfmuster der zu messenden<br />
Antenne zur Verfügung steht.<br />
In diesem Falle können zwei<br />
weitere beliebige Antennen zur<br />
Durchführung von drei Messungen<br />
verwendet werden, die<br />
eine Berechnung der einzelnen<br />
Antennengewinne aller<br />
drei Antennen ermöglicht. Alle<br />
drei Messungen werden bei<br />
einer festen bekannten Entfernung<br />
zwischen abstrahlender<br />
Antenne und Sendeantenne vorgenommen.<br />
Antennenimpedanz<br />
Die Eingangsimpedanz einer<br />
Antenne wird über den auftretenden<br />
Reflexionskoeffizienten<br />
berechnet, der an den Antennenanschlüssen<br />
vorliegt, an die<br />
die Übertragungsleitung mit<br />
bekanntem Wellenwiderstand<br />
angeschlossen ist. Sind Magnitude<br />
und Phase des Reflexionskoeffizienten<br />
bekannt, ist eine<br />
Berechnung der Eingangsimpedanz<br />
der Antenne möglich.<br />
Wegen der realen Übergangsbedingungen<br />
wird der Gewinn<br />
einer Antenne durch die Verluste<br />
verringert, die auf Grund der<br />
Diskrepanz der Eingangsimpedanz<br />
der Antenne zum Wellenwiderstand<br />
auftreten. Den nach<br />
dieser Verringerung erreichten<br />
Antennengewinn nennt man den<br />
„realisierten Antennengewinn“.<br />
In unserem Fall wurde der<br />
Antennengewinn mithilfe eines<br />
VNA gemessen, der direkt an der<br />
zu messenden logarithmischperiodischen<br />
Antenne USLP<br />
9143 angeschlossen wurde sie,<br />
an einem auf einer Wiese stehenden<br />
Dreibeinstativ befestigt<br />
war. Der Frequenzbereich wurde<br />
zwischen 700 und 2000 MHz in<br />
100-MHz-Schritten mit einer<br />
Zwischenfrequenz-Bandbreite<br />
von 100 Hz und einer Impulsausgabe<br />
von +3 dBm kalibriert.<br />
Reichweite von<br />
Außenantennen<br />
Antennen-Messstandorte oder<br />
Reichweiten von Antennen lassen<br />
sich in die Kategorien Reichweite<br />
im Freien bzw. Reichweite<br />
in Innenbereichen (Absorberkammern)<br />
einteilen. Gemäß<br />
f [MHz] Spezifizierter Antennengewinn(1) Antennengewinn(2) Abweichung<br />
Antennengewinn<br />
700 6,40 dBi 6,39 dBi 6,40 dBi 0,01 dBi<br />
800 8,00 dBi 7,70 dBi 8,07 dBi 0,37 dBi<br />
1000 7,00 dBi 7,64 dBi 7,06 dBi 0,58 dBi<br />
2000 8,40 dBi 8,06 dBi 8,42 dBi 0,36 dBi<br />
Tabelle 1: Qualitativer Unterschied zwischen angewandten Berechnungsmethoden für die<br />
Kalkulation des Antennengewinns (für USLP 9143)<br />
f [MHz] Spezifizierter Antennengewinn Antennengewinn(2) Abweichung<br />
700 1,80 dBi 1,82 dBi 0,01 dBi<br />
800 7,50 dBi 7,87 dBi 0,37 dBi<br />
1000 7,40 dBi 6,82 dBi 0,58 dBi<br />
2000 9,00 dBi 9,37 dBi 0,36 dBi<br />
Tabelle 2: Qualitativer Unterschied zwischen spezifiziertem und berechnetem Antennengewinn (für<br />
SAS-571)<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 21
Bild 3: Ergebnisse Antennen-Richtdiagramm<br />
Messprinzip können sie ebenso<br />
in Reflexionsreichweite, Reichweite<br />
im Freiraum und Kompaktreichweite<br />
eingeteilt werden.<br />
Für diese Art Projekt trifft eine<br />
reflektionsfreie Reichweite im<br />
Freiraum, wie die so genannte<br />
Elevations- bzw. Neigungsreichweite,<br />
zu.<br />
Für die Messungen wird die<br />
Antenne in Fraunhofer-Entfernung<br />
platziert, was Fernfeld-<br />
Bedingungen nahekommt. Das<br />
Separieren der zu messenden<br />
Antenne von der Instrumentierungsantenne<br />
durch diese Entfernung<br />
voneinander verringert<br />
die Phasenfront-Abweichung<br />
von der empfangenen Wellenfront<br />
ausreichend, so dass ein<br />
Planwellen-Angriff möglich ist.<br />
Antennen-<br />
Versuchsaufbau<br />
Basierend auf den vorhandenen<br />
Außenbereichsbedingungen<br />
wurde eine Neigungsreichweite<br />
angepasst. Diese basierte auf<br />
einem gleichseitigen Dreieck mit<br />
einer Seitenlänge von 10,35 m,<br />
wobei die zu messende Antenne<br />
talwärts am Gipfelpunkt platziert<br />
wurde. Eines der Eintor-VNA-<br />
Module war direkt an der logarithmisch-periodischen<br />
Antenne<br />
USLP 9143 angeschlossen, die<br />
auf einer Zaber-Drehbühne montiert<br />
war. Das andere Modul war<br />
an eine auf einem Dreibeinstativ<br />
befestigte logarithmisch-periodischen<br />
Präzisionsantenne von<br />
TDK (die als Strahler fungierte)<br />
angeschlossen und ebenfalls auf<br />
einem Dreibeinstativ befestigt.<br />
Das Ziel bestand darin, das<br />
Antennen-Richtdiagramm und<br />
den Antennengewinn auf den<br />
vier Einzelfrequenzen 700, 800,<br />
1000 und 2000 MHz zu verifizieren.<br />
Die zu messende Antenne war<br />
auf dem Gipfelpunkt des Dreiecks<br />
befestigt, mit dem „Strahler“<br />
auf einer gegenüberliegenden<br />
Seite und mit einer<br />
Hornantenne (mit standardmäßigem<br />
Antennengewinn) auf der<br />
anderen Seite. Diese Anordnung<br />
gewährleistet, dass für die später<br />
geplanten Messungen des Antennengewinns<br />
keine mechanischen<br />
Änderungen vorgenommen werden<br />
müssen. Der Abstand und<br />
damit die Freiraumdämpfung<br />
(FSL) sind konstant und es ist<br />
lediglich eine Neuausrichtung<br />
mit einem Laser erforderlich,<br />
wenn von der Messung des<br />
Antennendiagramms zur Messung<br />
des Antennengewinns<br />
gewechselt wird.<br />
Ein MATLAB-Script wurde<br />
verwendet, um die ShockLine-<br />
VNA-Module über die Shock-<br />
Line-GUI-Software und den<br />
Zaber-Schrittmotor zu steuern.<br />
Messergebnisse<br />
Typische Ergebnisse für den<br />
Antennengewinn sind in den<br />
Tabellen 1 und 2 dargestellt,<br />
wobei die Antennen-Richtdiagramme<br />
in Bild 2 und 3 in<br />
Blickrichtung der Welle bis auf<br />
den Maximalwert normalisiert<br />
und mithilfe eines Filters mit<br />
beweglichem Mittelwert, der<br />
eine Spanne von 3 aufweist,<br />
geglättet wurden.<br />
Ein Vergleich der Ergebnisse mit<br />
der USLP 9143-Lieferantenspezifikation<br />
zeigt, dass Form und<br />
Gestalt zueinander passen, die<br />
Ergebnisse jedoch eingegrenzter<br />
und nicht so gleichmäßig sind,<br />
wie die vom Lieferanten angegebenen<br />
Ergebnisse. Grund dafür<br />
sind die, auf die nicht idealen<br />
Umgebungsbedingungen (Entfernung<br />
zur Erde, in der Nähe der<br />
Messfläche befindliche Lichtmasten,<br />
Gebäude usw.) zurückzuführenden,<br />
Reflexionen.<br />
Fazit<br />
Ziel der Messkampagne war es,<br />
den Nachweis über die Machbarkeit<br />
von Freiraum-Antennenmessungen<br />
„auf der Wiese“<br />
zu erbringen, bei denen Eintor-<br />
USB-VNA-Module MS46121A<br />
der ShockLine-Gerätefamilie<br />
von Anritsu zum Einsatz kommen,<br />
die mithilfe eines aktiven<br />
USB-to-LAN-Konverters über<br />
eine große Entfernung hinweg<br />
miteinander verbunden sind.<br />
Das geplante Ergebnis war ein<br />
qualitativer Vergleich zwischen<br />
den Werten, wie sie in der Lieferantenspezifikation<br />
für die USLP<br />
9143 angegeben sind, und den<br />
Messergebnissen des Antennen-<br />
Richtdiagramms und des realisierten<br />
Antennengewinns. Es war<br />
möglich aufzuzeigen, dass eine<br />
begrenzte Investition in Prüfund<br />
Messhardware hinreichend<br />
exakte Messergebnisse in einer<br />
Umgebung liefern kann, die für<br />
eine Antennencharakterisierung<br />
weit vom Optimalzustand entfernt<br />
ist. Der Versuchsaufbau<br />
eignet sich ideal für VHF- und<br />
UHF-Anwendungen, bei denen<br />
die Techniker an schnellen<br />
Ergebnissen interessiert sind,<br />
um Antennenkonstruktionen zu<br />
validieren.<br />
Quellenangaben<br />
1. Anritsu, ShockLine 1-Port<br />
USB VNA MS46121A, Online<br />
abrufbar unter https://www.<br />
anritsu.com/en-US/test-measurement/products/ms46121a<br />
2. Jeffrey A. Fordham: “An introduction<br />
to antenna test ranges,<br />
measurements and instrumentation”,<br />
Microwave Instrumentation<br />
Technologies, LLC: http://<br />
cuminglehman.com/wp-content/uploads/Introduction_to_<br />
Antenna_Test_Ranges_Measurements_Instrumentation.pdf<br />
3. S. Burgos, M. Sierra-Castañer:<br />
“Introduction to antenna<br />
measurement systems”, Technische<br />
Universität Madrid:<br />
http://ocw.upm.es/teoria-dela-senal-y-comunicaciones-1/<br />
antenna-design-and-measurement-techniques/contenido/<br />
MaterialCursoAthensUPM26/<br />
intro-antenna-meas_athens09_<br />
def2.pdf<br />
4. N.K. Nikolova, “Lecture 8:<br />
Basic Methods in Antenna Measurements”,<br />
Kanadischer Lehrstuhl<br />
für Hochfrequnz-Elektromagnetismus,<br />
2014: http://<br />
www.ece.mcmaster.ca/faculty/<br />
nikolova/antenna_dload/current_lectures/L08_Measure.pdf<br />
5. Sergiy Pivnenko, “Antenna<br />
Measurements - Fundamentals<br />
and Advanced Techniques”, 24.<br />
Internationale Mobile Sommerakademie<br />
zum Thema Lichtund<br />
Mikrowellen, Technische<br />
Universität Dänemark, 2014:<br />
http://www.itss.ems.elektro.<br />
dtu.dk/~/media/Subsites/ITSS/<br />
Forside/Programme(1)/Professors/L17%20%20Antenna%20<br />
easurements_ITSS2014.ashx<br />
22 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Funkanbindung für jedes Design<br />
Vernetzen Sie Ihr Design mit Microchips Drop-In-Modulen<br />
und Plug-and-Play-Entwicklungstools<br />
Der Anschluss Ihres Designs an das Internet, die Cloud und andere Einrichtungen wird<br />
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Semtech Corporation oder ihrer Tochtergesellschaften. Alle anderen Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Besitzer. © <strong>2017</strong> Microchip Technology Inc. Alle Rechte vorbehalten. DS70005228B. MEC2139Ger07/17
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Schwerpunkt in diesem Heft:<br />
Messtechnik<br />
Active-Voltage-Rail-Tastkopf und SPMI<br />
Decoder<br />
Teledyne LeCroy erweiterte<br />
sein Programm um zwei neue<br />
Produkte - den RP4030, einen<br />
Active-Voltage-Rail-Tastkopf,<br />
sowie einen Decoder für serielle<br />
MIPI-System-Power-<br />
Management-Interface-Signale<br />
(SPMI). Der RP4030 misst<br />
kleine Schwankungen auf einer<br />
DC-Stromversorgung, während<br />
der SPMI Decoder die seriellen<br />
Nachrichten des SPMI-Busses<br />
auswertet und mit den Signalschwankungen<br />
auf der gemessenen<br />
DC-Versorgungsspannung<br />
korreliert.<br />
Diese Produkte sind optimal<br />
geeignet, um netz- oder batteriebetriebene<br />
Rechner- oder<br />
Embedded-Systeme, die Digital<br />
Power Management ICs (PMICs)<br />
zur Reduzierung des Energieverbrauchs<br />
oder zur Steigerung der<br />
Effizienz verwenden, zu testen.<br />
Sie erweitern die Messmöglichkeiten<br />
der Oszilloskope Teledyne<br />
LeCroy HDO8108 (1 GHz, 8<br />
Kanäle, 12 Bit) und HDO9404<br />
(4 GHz, 4 Kanäle, 10 Bit).<br />
Der RP0430 verfügt über einen<br />
großen integrierten Offset-<br />
Bereich (±30 V), eine geringe<br />
Abschwächung (x 1,2) und eine<br />
hohe DC-Eingangsimpedanz<br />
(50 kOhm). Diese Eigenschaften<br />
ermöglichen es, das Gleichspannungspotential<br />
einer DC-<br />
Stromversorgung mit einem dem<br />
Gleichspannungspegel entsprechenden<br />
Offset zu messen. Der<br />
Tastkopf hat 4 GHz Bandbreite<br />
– das ist doppelt so hoch wie bei<br />
Tastköpfen von Mitbewerbern.<br />
Für den RP4030 gibt es eine<br />
große Auswahl an Tastspitzen<br />
und Anschlussleitungen. Optional<br />
gibt es auch eine Tastspitze.<br />
Aufgrund der sehr hohen Bandbreite<br />
und der geringen Größe<br />
der Solder-in-Kabel oder U.FL-<br />
Leiterplattenbuchsen (3 x 3 mm)<br />
sind diese die erste Wahl, um bei<br />
kompakt aufgebauten tragbaren<br />
und batteriebetriebenen Geräten<br />
sehr viele Messspitzen und<br />
Kabel anzubringen.<br />
Die SPMI-Decoder-Option MIPI<br />
kommt Entwicklern tragbarer<br />
und batteriebetriebener Geräte<br />
entgegen, da diese immer häufiger<br />
MIPI SPMI verwenden,<br />
um die Kommunikation zwischen<br />
Embedded System CPUs<br />
und Power Management ICs<br />
(PMICs) zu vereinfachen. Ziel<br />
ist es hierbei, die gewünschte<br />
System-Performance zu erzielen<br />
und gleichzeitig den Energieverbrauch<br />
des embedded Systems<br />
für bestmögliche Effizienz zu<br />
regeln. Mit Teledyne LeCroys<br />
SPMI Decoder werden die protokollspezifischen<br />
Bereiche der<br />
erfassten SPMI-Signale farblich<br />
markiert, was eine intuitive Auswertung<br />
ermöglicht. Die decodierten<br />
Daten der SPMI-Signale<br />
erscheinen außerdem in einer<br />
Tabelle. Werden mehrere Busse<br />
gleichzeitig decodiert, so zeigt<br />
diese die Daten aller Decoder in<br />
zeitlicher Reihenfolge an. Der<br />
SPMI Decoder ist multi-master/<br />
multi-slave-fähig, bietet die volle<br />
Unterstützung der Befehls- und<br />
Arbitrierungssequenzen und<br />
unterstützt alle Sequenzen mit<br />
Pausen.<br />
Erweiterte Versorgungsspannungs-Analyse-Tools<br />
hat<br />
Teledyne LeCroy außerdem in<br />
Form einer erweiterten Versorgungsspannungsanalyse-Toolbox<br />
angekündigt. Diese Toolbox<br />
ermöglicht eine Analyse der Versorgungsspannungen<br />
je Signalperiode<br />
und zeigt die Mittelwerte<br />
aller gemessenen Perioden der<br />
vielen zur Verfügung stehenden<br />
Messparameter in einer Tabelle<br />
an. Mit der Anzeige der Messwerte<br />
je Signalperiode als Kurve<br />
und der Zoom+Gate-Funktion<br />
kann das zeitliche Verhalten der<br />
DC-Versorgung anschaulich dargestellt<br />
werden,<br />
■ Teledyne LeCroy<br />
http://teledyne.com<br />
Robustes 110-GHz-<br />
Messkabel<br />
Die neuen flexiblen Silverline-<br />
VNA-Messkabel von Times<br />
Microwave ermöglichen Messungen<br />
bis 110 GHz. Damit<br />
erweitert das Kabel die umfangreiche<br />
Silverline-Serie, in der es<br />
auch Low-PIM- und 75-Ohm-<br />
Varianten gibt. Die 110-GHz-<br />
Kabel werden mit 1-mm-Steckverbindern<br />
und in Längen von 7<br />
bis 45 cm konfektioniert geliefert.<br />
Die aus mehreren Schichten<br />
bestehende robuste Bewehrung/<br />
Armierung bewahrt das Kabel im<br />
Laboralltag vor Beschädigungen.<br />
Das Silverline-VNA (110 GHz)<br />
hat ein SWR von typ. 1.25 und<br />
ein Schirmmaß von >100 dB<br />
über den gesamten Frequenzbereich.<br />
Die Einfügedämpfung<br />
beträgt bei 50 GHz 10,76 dB/m<br />
und bei 110 GHz 16,42 dB/m.<br />
■ MRC Gigacomp<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.mrc-gigacomp.com<br />
24 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Marktübersicht Messtechnik<br />
Superflexible HF-Testkabel für bis<br />
zu 40 GHz<br />
Optisch isolierter<br />
Hochspannungs-<br />
Tastkopf<br />
Teledyne LeCroy kündigte den<br />
neuen HVFO-Oszilloskoptastkopf<br />
(High-Voltage Fiber-Optically<br />
Isolated) an. Er verstärkt<br />
Teledyne LeCroy’s Messtechniklösungen,<br />
wie z.B. den einzigen<br />
Hochspannungs-Differenztastkopf,<br />
der für 1500 V DC<br />
Common Mode Tests ausgelegt<br />
ist, das 8-Kanal-Oszilloskop mit<br />
12 Bit Vertikalauflösung und<br />
den Motor Drive Analyzer für<br />
elektrische und mechanische<br />
Leistungsmessungen an dreiphasigen<br />
Systemen.<br />
Der HVFO ist ein erschwinglicher<br />
und zur Messung kleiner,<br />
auf der hohen Zwischenkreisspannung<br />
von Leistungselektroniken<br />
“floatenden“ Spannungen<br />
optimierter Tastkopf. Die<br />
optische Isolation zwischen der<br />
Tastkopfspitze und dem Oszilloskop<br />
verringert unerwünschte<br />
Belastung des Messobjekts und<br />
zusätzlich Rauschen, Verzerrungen,<br />
Overshoot, Ringing und<br />
transiente Störungen auf dem<br />
Messsignal.<br />
Der Aufbau des HVFO ist<br />
mit einem einzigen Laser und<br />
einem Lichtwellenleiter, über<br />
die man die optische Isolation<br />
erreicht und sowohl das modulierte<br />
Messsignal als auch die<br />
restlichen Steuerdaten überträgt,<br />
sehr einfach gehalten. Der<br />
HVFO ist klein genug, um auch<br />
bei beengten Platzverhältnissen<br />
Die Mikrowellen-Messtechnik<br />
stellt hohe elektrische und<br />
mechanische Anforderungen<br />
an die eingesetzten Messkomponenten.<br />
Ein sehr kritisches<br />
Teil bei der Auslegung eines<br />
Messsystems ist oft das Testkabel,<br />
das eine hohe mechanische<br />
Flexibilität bei sehr konstanten<br />
elektrischen Werten aufweisen<br />
soll. Mit neuen Produkten, basierend<br />
auf der Kabelserie 600x,<br />
erweitert JyeBao sein bestehendes<br />
Sortiment an HF-Testkabeln<br />
bis 40 GHz. Hochwertige<br />
Präzisions-Steckverbinder<br />
aus Edelstahl sind u.a. für die<br />
Serien K, SMA und N verfügbar.<br />
Sie sind durch eine entsprechende<br />
Kabeleinführung optimal<br />
auf das HF-Kabel abgestimmt,<br />
was eine exzellente Rückflussdämpfung<br />
(z.B. mit SMA von<br />
18 dB@18 GHz) ermöglicht.<br />
Das Testkabel wird durch einen<br />
PUR-Mantel vor mechanischen<br />
Einflüssen geschützt, für erhöhte<br />
Schutzanforderungen ist zusätzliche<br />
eine Armierung aus einer<br />
Edelstahl-, Nylon- oder PVC-<br />
Ummantelung eingesetzt werden.<br />
Ein Testkabel-Konfigurator<br />
mit Auswahlmöglichkeiten<br />
unterschiedlicher Kabel, Steckverbinder,<br />
Frequenzbereiche und<br />
Armierungen ist über die Web-<br />
Seite von JyeBao erreichbar.<br />
■ CompoTEK GmbH<br />
www.compotek.de<br />
eingesetzt werden zu können,<br />
verfügt für die meisten Anwendungen<br />
über ausreichende Leistung<br />
und passt selbst in kleine<br />
Messgeräte-Budgets.<br />
Der HVFO hat eine niedrige<br />
Kapazität und eine hohe Eingangsimpedanz.<br />
Da der Verstärker<br />
optisch isoliert ist, muss<br />
an der Tastkopfspitze nur das<br />
relativ kleine Gate-Treiber-<br />
Signal gemessen werden. Da<br />
die Belastung nur ungefähr ein<br />
Hundertstel der eines herkömmlichen<br />
Hochspannungs-Differenztastkopfs,<br />
beträgt, können<br />
Gate-Treiber-Signale auch in<br />
anspruchsvollen Umgebungen<br />
sicher und zuverlässig gemessen<br />
werden. Mit der HVFO<br />
erhält man auch bei schnelleren<br />
Signalen einen genaueren<br />
Signalverlauf, da die geringe<br />
Eingangs kapazität nur auf das<br />
kleine floatende Sensor Signal<br />
und nicht auf die hohe Gleichtaktspannung<br />
aufgeladen werden<br />
muss.<br />
■ Teledyne LeCroy<br />
www.teledyne.com<br />
ISO 9001<br />
ISO 14001<br />
OHSAS 18001<br />
HF- und<br />
Mikrowellen Filter<br />
Made in Germany<br />
Ausführliche Informationen und<br />
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Tiefpass<br />
Cauer (elliptisch)<br />
Mikrowellen-<br />
Tiefpass<br />
Stoppband ≤ 30 GHz<br />
Fco zwischen 1 GHz<br />
und 28 GHz<br />
Hochpass<br />
Chebyshev<br />
Hochpass<br />
Cauer (elliptisch)<br />
Mikrowellen-<br />
Hochpass<br />
Passband ≤ 26.5 GHz<br />
Fco zwischen 500 MHz<br />
und 11.5 GHz<br />
Bandsperrfilter<br />
L/C Design<br />
Cavity Design<br />
zwischen<br />
100 MHz und 15 GHz<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar, auch<br />
computergesteuert<br />
Notch Filter<br />
Cavity Design<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar, auch<br />
computergesteuert<br />
Notchbreiten ≥ 50 kHz<br />
Bandpassfilter<br />
Cavity Design<br />
Helical Design<br />
L/C Design<br />
Hoch/Tief Kombination<br />
auch im<br />
Mikrowellenbereich bis<br />
30 GHz<br />
Weitband<br />
Schmalband<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar, auch<br />
computergesteuert<br />
Diplexer und<br />
Triplexer<br />
Cavity Design<br />
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Graf-Rasso-Str. 1<br />
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Tel.: 08152-918230<br />
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hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 25
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variable PIN-Dioden-Abschwächer<br />
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Filter (abstimmbar und Hohlleiter)<br />
Frequenzteiler, -Vervielfacher<br />
PIN-Dioden-Limiter<br />
HF-Leistungs-Detektoren<br />
koaxiale Mikrowellenmischer<br />
kalibrierte Rauschquellen<br />
koaxiale 1- bis 12-fach Schalter<br />
Leistungsteiler und Koppler<br />
abstimmbare SMD-Oszillatoren<br />
Marktübersicht Messtechnik<br />
Vielkanal-LXI-Digitizer mit hoher<br />
Auflösung<br />
Spectrum hat eine neue Reihe von schnellen<br />
14- und 16-Bit-Digitizern auf LXI-Basis<br />
vorgestellt, passend für Anwendungen, bei<br />
denen eine große Anzahl Kanäle aufgezeichnet<br />
und analysiert werden muss: Zwölf neue<br />
Instrumente mit bis zu 24 vollsynchronen<br />
Kanälen erweitern Spectrums digitizerNetbox-Familie.<br />
Die 16-Bit-Modelle sind mit<br />
Abtastraten von 130 und 250 MS/s verfügbar,<br />
während die 14-Bit-Modelle mit einer<br />
Abtastrate von 500 MS/s aufwarten.<br />
Diese hohen Abtastraten und Auflösungen<br />
machen die DN6.44x-Serie zu einer guten<br />
Wahl für Breitbandaufzeichnungen. Um<br />
einen exzellenten Phasenbezug zwischen<br />
den Kanälen mit minimalem Phasenversatz<br />
zu erreichen, werden alle ADCs absolut<br />
synchron getaktet. Jeder Kanal hat dabei<br />
seinen eigenen programmierbaren Vorverstärker<br />
mit sechs Eingangsbereichen von<br />
±200 mV bis ±10 V, schaltbare Eingangsterminierungen<br />
von 50 Ohm und 1 MOhm<br />
sowie einen programmierbaren positiven<br />
Signaloffset für Unipolar-Signale.<br />
Die Analogbandbreite geht bis 250 MHz für<br />
das 500-MS/s-Modell und erlaubt so, elektrische<br />
Signale im Frequenzbereich zwischen<br />
DC und etwa 200 MHz aufzuzeichnen. Jedes<br />
DN6.44x ist mit einem Signalspeicher von<br />
512 MS/Kanal sowie einer fortschrittlichen<br />
Triggererkennung ausgestattet. Dabei können<br />
jeder Eingangskanal sowie zwei externe<br />
Triggereingänge als Triggerquellen einzeln<br />
genutzt oder auch mit AND/OR-Logik kombiniert<br />
werden.<br />
Die verschiedenen Aufzeichnungsmodi wie<br />
Einzelaufnahme (Transientenerfassung),<br />
Streaming (FIFO), segmentiert (Multiple<br />
Recording), torgesteuert (Gated Sampling)<br />
sowie die Kombination segmentierter Aufzeichnung<br />
von schnellen Signalteilen parallel<br />
zur langsamen Aufzeichnung des kompletten<br />
Signalverlaufs (ABA Modus), können mit<br />
einer internen Zeitstempel-Funktion kombiniert<br />
werden.<br />
Die Geräte sind mit einem industriellen<br />
Gehäuse mit integrierter Kühlung, austauschbarem<br />
Staubfilter sowie einem störungsarmen<br />
Netzteil ausgestattet. Alle<br />
Anschlüsse sind SMA-Buchsen. Verschiedene<br />
LEDs signaliseren den Zustand von<br />
Stromversorgung, Trigger und LAN. Basierend<br />
auf der LXI-Device-Spezifikation 2011<br />
rev 1.4, ist die digitizerNetbox eine optimale<br />
Plattform für Ingenieure und Wissenschaftler,<br />
die elektrische Signale in automatisierten<br />
oder ferngesteuerten Anwendungen aufzeichnen<br />
wollen. Voller Zugriff wird über<br />
eine handelsübliche GBit-Ethernet-Buchse<br />
zur Verfügung gestellt, was den Anschluss<br />
an beliebige PCs oder ein LANa ermöglicht.<br />
Im Lieferumfang finden sich alle<br />
Tools, um Daten zu erfassen, zu digitalisieren<br />
und Signale zu analysieren und zu<br />
dokumentieren.<br />
■ Spectrum Systementwicklung<br />
Microelectronic GmbH<br />
www.spectrum-instrumentation.com<br />
Bitfehlerraten-Testlösung für<br />
100G-Ethernet-PON<br />
Die Anritsu Corp. hat die 100G-EPON-<br />
Testlösung des Signalqualitätsanalysators<br />
der MP1800A-Baureihe auf den Markt<br />
gebracht. Die neuentwickelte 100G-EPON-<br />
Anwendungssoftware MX180014A und<br />
der Signalqualitätsanalysator MP1800A<br />
unterstützen Bitfehlerraten-Messungen von<br />
OLT (Optical Line Terminal) und ONU<br />
(Optical Network Unit) für den neusten<br />
100G-EPON-Standard. Der MP1800A ist<br />
ein modular aufgebauter Bitfehlerraten-<br />
Tester zum Messen an einer breiten Palette<br />
von Schnittstellen bis hin zu Mehrkanal<br />
64 Gbit/s. Die Mehrkanalsynchronisation<br />
und die Funktionen zur Skew-Anpassung<br />
des MP1800A sind optimal für OLT-Tests,<br />
die eine hochpräzise Zeiteinstellung erfordern.<br />
Außerdem werden BER-Messungen<br />
mit hoher Wiederholgenauigkeit durch ein<br />
Ausgangssignal höchster Qualität sowie<br />
durch eine hohe Eingangsempfindlichkeit<br />
erreicht. Die MX180014A-Software steuert<br />
den MP1800A, um ein Zweikanal-Prüfsignal<br />
mit Burstmustern und entsprechend<br />
eingestellter Skew zu erzeugen.<br />
MRC GIGACOMP GmbH & Co. KG<br />
■ Anritsu Corp.<br />
info@mrc-gigacomp.de<br />
www.anritsu.com<br />
www.mrc-gigacomp.de<br />
26 Tel. +49 89 4161599-40, Fax -45 26<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
K N O W - H O W V E R B I N D E T<br />
Marktübersicht Messtechnik<br />
Messempfänger setzte neue Maßstäbe<br />
beim Rauschflur<br />
EMV, WÄRME-<br />
ABLEITUNG UND<br />
ABSORPTION<br />
SETZEN SIE AUF<br />
QUALITÄT<br />
Maßgeschneiderte Produkte nach indi viduellen<br />
Vorgaben für kunden spezifische<br />
Anwendungen, hergestellt mittels<br />
modernster Technologie, stehen für<br />
uns im Vordergrund.<br />
Mehr als 30 Jahre Erfahrung, qualifizierte<br />
Beratung und applikative Unterstützung<br />
unserer Kunden sowie namhafte<br />
Kooperationspartner sind die Bausteine<br />
für unseren Erfolg.<br />
Die Messempfänger der Serie TDEMI<br />
eXtreme (TDEMI X) von Gauss Instruments<br />
mit einem Frequenzbereich von DC bis 40<br />
GHz, 645 MHz Echtzeitbandbreite, Multi-<br />
GHz-Realtime Scanning und niedrigstem<br />
Eigenrauschen bei 40 GHz, können ab<br />
sofort mit einem weiteren ultrarauscharmen<br />
Vorverstärker ausgestattet werden. Dieser<br />
Vorverstärker ist speziell für die Anforderungen<br />
im Frequenzbereich von 30 MHz<br />
bis 1 GHz entwickelt und optimiert. Der<br />
neuartige Vorverstärker verfügt über extrem<br />
niedriges Eigenrauschen sowie einen sehr<br />
hohen Dynamikbereich.<br />
Der erreichte Rauschboden mit Mittelwertdetektor<br />
und 120 kHz ZF-Bandbreite liegt<br />
über den gesamten Frequenzbereich bis<br />
1 GHz bei -15 dBµV, wie anhand der Messung<br />
in der Abbildung zu sehen ist. Dies entspricht<br />
einer Verbesserung von 5 bis 10 dB<br />
gegenüber allen anderen aktuell am Markt<br />
verfügbaren Lösungen. Ein weiterer Vorteil<br />
ist, dass die Messung in 3 bis 4 s über den<br />
gesamten Bereich von 30 MHz bis 1 GHz<br />
mit Quasispitzenwert und CISPR Average<br />
gleichzeitig erfolgen kann. Damit kombiniert<br />
das TDEMI X höchste Messgeschwindigkeit<br />
mit dem besten Rauschboden.<br />
In der Praxis bedeutet dies, dass EMV-<br />
Messungen in einer 10-m-Absorberhalle ab<br />
sofort mit höchster Empfindlichkeit erfolgen<br />
können. Die Performance steht sowohl im<br />
Receiver-Modus mit 325-MHz-Segmenten,<br />
im klassischen Empfängermodus als auch<br />
im Spektrogrammmodus mit 645-MHz-<br />
Echtzeitbandbreite zur Verfügung. Die<br />
Verwendung eines zusätzlichen externen<br />
Vorverstärkers ist für typische Messungen<br />
in einer 10-m-Halle damit nicht mehr notwendig.<br />
Einerseits wird somit die Messunsicherheit<br />
weiter reduziert und auch die<br />
Zuverlässigkeit und die Messgenauigkeit<br />
nochmals weiter erhöht, zum anderen werden<br />
die laufenden Kosten wie auch Kalibrierkosten<br />
weiter gesenkt, und die Auslastung<br />
der Halle bzw. der Durchsatz an Messungen<br />
kann weiter verbessert werden. Zusammen<br />
mit der Automatisierungssoftware EMI64k<br />
lassen sich die vielfältigen Möglichkeiten<br />
nahezu beliebig kombinieren. So können<br />
Messungen selbstverständlich mit Vormessung<br />
und Nachmessung mit finaler Maximierung<br />
auf klassische Weise erfolgen.<br />
Sollen die Messabläufe jedoch effizienter,<br />
schneller und mit höherer Qualität durchgeführt<br />
werden, so ist die Messung mit dem<br />
TDEMI X direkt mit dem Quasispitzenwert<br />
an sämtlichen Frequenzpunkten möglich.<br />
Aufgrund des exzellenten Rauschbodens<br />
ohne jegliche Eigenstörungen kann das<br />
Messsystem hervorragend für Emissionsmessungen<br />
nach CISPR 25 oder diversen<br />
OEM-Standards sowie VG-Normen eingesetzt<br />
werden. Erstmalig wird für diesen<br />
Frequenzbereich bei CISPR-konformen<br />
Messempfängern ein DANL von ca. -171<br />
dBm/Hz erreicht.<br />
Die Produktfamilie TDEMI X setzt somit<br />
nun auch im Bereich 30 MHz bis 1 GHz<br />
neue Maßstäbe hinsichtlich des Eigenrauschens.<br />
Selbstverständlich kann die Option<br />
mit allen weiteren Optionen kombiniert<br />
und jederzeit nachgerüstet werden. Damit<br />
erhält man das geringste Eigenrauschen von<br />
DC bis 40 GHz, welches derzeit am Markt<br />
für Messempfänger verfügbar ist. Bei den<br />
TDEMI-X-Messempfängern werden führende<br />
Technologien und patentierte Verfahren<br />
sowie höchstperformante Bauteile, wie<br />
z.B. solche ultrarauscharmen Verstärker eingesetzt,<br />
welche es erlauben, höchste Empfindlichkeit<br />
mit höchster Messgeschwindigkeit<br />
zu kombinieren. Der Einsatz der<br />
TDEMI-X-Geräte reicht von konventionellen<br />
EMV-Messungen nach CISPR oder<br />
MIL-461-Normen über den automobilen<br />
Einsatzbereich oder VG-Normen bis hin zu<br />
Messungen nach Funkstandards.<br />
■ Gauss Instruments GmbH<br />
www.tdemi.com<br />
Hohe Straße 3<br />
61231 Bad Nauheim<br />
T +49 (0)6032 9636-0<br />
F +49 (0)6032 9636-49<br />
info@electronic-service.de<br />
www.electronic-service.de<br />
Zeichnungsteile<br />
mittels Schneidplotter<br />
Stanzteilherstellung<br />
mittels Hoch leistungsstanze<br />
Zuschnitt<br />
„cut to length“<br />
Herstellung<br />
von O-Ringen<br />
Zuschnitt von<br />
Rollenware<br />
Stanzteilherstellung<br />
mittels Swing-Beam-<br />
Presse<br />
Zuschnitt mittels<br />
Wasserstrahltechnik<br />
ELECTRONIC<br />
SERVICE GmbH<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 27<br />
27
Marktübersicht Messtechnik<br />
Modulare PXIe Digitizer für<br />
breitbandige Anwendungen<br />
Zu den verfügbaren Aufzeichnungsmodi<br />
gehören Einzelaufnahme (Transientenerfassung),<br />
Streaming (FIFO), segmentiert<br />
(Multiple Recording), torgesteuert (Gated<br />
Sampling) sowie die Kombination segmentierter<br />
Aufzeichnung von schnellen<br />
Signalteilen parallel zur langsamen Aufzeichnung<br />
des kompletten Signalverlaufs<br />
(ABA Modus).<br />
Die Spectrum GmbH hat neun ultraschnelle<br />
Digitizer-Karten, basierend auf<br />
dem populären, modularen PXIe-Format<br />
(PXI Express), auf den Markt gebracht. Die<br />
neue M4x.22xx-Serie beinhaltet Modelle<br />
mit einem, zwei oder vier synchronen<br />
Kanälen. Jeder Kanal ist mit einem eigenen<br />
Analog/Digital-Umsetzer mit Abtastraten<br />
von 1,25 bis 5 GS/s ausgestattet. Der Eingangsverstärker<br />
ermöglicht die individuelle<br />
Programmierung von Verstärkung, Offset<br />
und Kopplung pro Kanal. Mit der Signalbandbreite<br />
von bis zu 1,5 GHz eignen sich<br />
die Produkte für automatisierte Testanwendungen,<br />
bei denen breitbandige Signale im<br />
Bereich DC bis GHz erfasst und analysiert<br />
werden müssen.<br />
Vielfältige Trigger- und<br />
Aufzeichnungsmodi<br />
erlauben eine einfache Signalerfassung.<br />
Der flexible Eingangsverstärker wird durch<br />
ein leistungsstarkes Triggersystem, einen<br />
4-GSample-Datenspeicher und eine Reihe<br />
von Erfassungs- und Auslesemodi ergänzt.<br />
Diese Kombination erlaubt es auch, komplexeste<br />
Signale zu erfassen und ohne<br />
größeren Aufwand mit anderen Modulen<br />
in einem Testsystem zu kooperieren.<br />
So kann z.B. die Triggerquelle jeder der<br />
Digitizerkanäle, einer der beiden externen<br />
Trigger, eine der acht Leitungen des PXI-<br />
Trigger-Busses oder der PXI-Star-Trigger<br />
sein. Zusätzlich zu dieser Auswahl können<br />
die verschiedenen Triggerquellen logisch<br />
verknüpft werden.<br />
Die Vorzüge<br />
der PXIe-Plattform-Modularität sind<br />
un übersehbar: Alle M4x.22xx-Karten<br />
basieren auf einem zwei Slot breiten Modul<br />
mit einem 4-Lane PCIe Gen 2 Interface.<br />
Das ermöglicht die Datenübertragung mit<br />
einer Geschwindigkeit von bis zu 1,7 GB/s,<br />
perfekt passend zu aktuellen High-Performance-PXIe-Systemen.<br />
Für die schnelle<br />
Datenanzeige und -weiterverarbeitung<br />
können die erfassten Signalformen schnell<br />
zur integrierten CPU-Karte übertragen<br />
werden. Genauso bietet sich eine Kombination<br />
mit anderen Modulen, wie z.B.<br />
Arbitrary-Waveform-Generatoren an, um<br />
anspruchsvolle Aufzeichnungs- und Wiedergabe-<br />
oder Stimulus-Response-Testsysteme<br />
zu erstellen.<br />
Für eine hohe Messqualität<br />
ist die M4x.22xx-Serie optimiert für dynamische<br />
Leistung. Integrierte Kalibrierung<br />
ist Standard und eine optimierte, hochqualitative<br />
Takterzeugung steuert die 8-Bit-<br />
ADCs synchron an, sodass präzise Zeitmessungen<br />
möglich sind und Phasenfehler<br />
zwischen den Kanälen minimiert werden.<br />
Die dynamischen Parameter sind führend in<br />
dieser Messgeräteklasse: bis zu 7,5 ENOB<br />
(effective Number of Bits), bis zu 46,9 dB<br />
SNR (Signal-to-Noise Ratio) sowie mehr<br />
als 62 dB SFDR (Spurious Free Dynamic<br />
Range).<br />
Die PXIe-Module sind ebenso mit der neusten<br />
FPGA-basierten Firmware ausgestattet,<br />
die eine Vorverarbeitung der Daten auf der<br />
Karte erlaubt. Die einfache Integration in<br />
Testsysteme erfolgt mithilfe der bewährten<br />
SPCM-Treiber für Windows und Linux; sie<br />
werden von Spectrum mitgeliefert. Neben<br />
den Treibern gibt es eine Reihe von Beispielen,<br />
die verschiedene Aufzeichnungsfunktionen<br />
zeigen. Zur Parametrierung und<br />
Steuerung der M4x-Digitizer bietet Spectrum<br />
die hauseigene leistungs starke Software<br />
SBench 6 an. SBench 6 unterstützt<br />
alle Schlüsselfunktionen des Digitizers,<br />
zusammen mit Datenanzeige, -speicherung<br />
und -analyse. Die neuen Karten der<br />
M4x.22xx-Serie sind ab sofort verfügbar<br />
und werden komplett mit Treibern und<br />
Beispielen sowie einer zweijährigen Herstellergarantie<br />
geliefert.<br />
■ Spectrum Systementwicklung GmbH<br />
www.spectrum-instrumentation.com<br />
28 28<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Marktübersicht Messtechnik<br />
18-GHz-Echtzeitmessung für Full-Compliance-Messungen<br />
höchster Präzision mit TDEMI X<br />
Messungen der Störfeldstärke werden im<br />
Frequenzbereich 1 GHz bis 40 GHz in<br />
einer Absorberhalle oder auf einem Freifeld-Messplatz<br />
durhcgeführt. Stark gerichtete<br />
Abstrahleigenschaften von Prüflingen<br />
oberhalb 1 GHz führen dazu, dass die Messung<br />
üblicherweise nur mit sehr kleinen<br />
Schritten des Drehtischs stattfinden sollte.<br />
Um Zeit zu sparen wird deshalb meist eine<br />
schnellere Vor- und anschließende Nachmessung<br />
durchgeführt, um den Aufwand zu<br />
begrenzen. Bei der Vormessung, die lediglich<br />
eine schnelle Übersichtsmessung darstellt,<br />
wird versucht, einzelne Frequenzen<br />
zu lokalisieren, bei denen die Emissionen<br />
einen kritischen Pegel erreichen. Bei der<br />
Nachmessung wird anschließend an diesen<br />
kritischen Frequenzpunkten im sog. Single-<br />
Frequency-Modus mit längerer Verweildauer<br />
nachgemessen und maximiert.<br />
Im Gegensatz hierzu kann jetzt mit dem<br />
Messempfänger TDEMI X von Gauss<br />
Instruments - dank mehreren Gigahertz<br />
Echtzeit-Messbandbreite (Option QCDSP-<br />
UG, UFSPA-UG) - sofort die abschließende<br />
Maximierung erfolgen. Durch ein speziell<br />
für diesen Zweck entwickeltes Hardwaremodul<br />
können Messungen über mehrere Gigahertz<br />
im Echtzeit-Spektrum analysatormodus<br />
durchgeführt werden. Beispielsweise kann<br />
man im Frequenzbereich 1 - 18 GHz mit<br />
einer hohen zeitlichen Auflösung alle Frequenzpunkte<br />
direkt messen und das Ergebnis<br />
maximieren. Über den gesamten Frequenzbereich<br />
werden die Ergebnisse in Echtzeit<br />
dargestellt. Es stehen die Detektoren Peak,<br />
Average und RMS zur Verfügung. Eine<br />
typische Emissionsmessung im Bereich<br />
1 – 18 GHz kann nun erstmalig derart<br />
durchgeführt werden, dass der Bereich in<br />
Echtzeit gemessen wird. Der Prüfling wird<br />
hierzu kontinuierlich gedreht, und es werden<br />
sowohl die Abstrahlrichtung als auch<br />
das Maximum dokumentiert. Die Prüfvorschriften<br />
der Norm CISPR 16-2-3 sowie<br />
der ANSI- und FCC-Standards werden bei<br />
dieser Prüfstrategie vollständig eingehalten.<br />
Herausfordernde Messungen, wie z. B. die<br />
Emissionsmessung eines Mikrowellenherdes,<br />
können einfach, schnell und damit<br />
höchsteffizient durchgeführt werden. Die<br />
Vorselektion, welche in allen Betriebsarten,<br />
insbesondere auch im Echtzeitmodus über<br />
den Frequenzbereich von DC – 40 GHz zur<br />
Verfügung steht, erlaubt z. B. die Messung<br />
der Oberwellen des Signals eines ISM-<br />
Bandes mit höchster Präzision und Dynamik<br />
zu messen. Hinsichtlich der totalen Messunsicherheit<br />
(Vorverstärker und Vorselektion<br />
aktiv) beträgt die Standardabweichung des<br />
TDEMI X im Frequenzbereich 1 – 18 GHz<br />
typischerweise 0,27 dB. So können z. B.<br />
sämtliche verschiedenen Betriebsarten eines<br />
Prüflings auf einfache und hocheffiziente<br />
Art und Weise gemessen werden. Vor- und<br />
anschließende Nachmessung entfallen, und<br />
die Auswertung gegenüber Grenzwertlinien<br />
sowie die anschließende Dokumentation der<br />
Messergebnisse erfolgt automatisch – nach<br />
Wunsch auch mit Hilfe eines Reportgenerators<br />
als MS-Word-Dokument.<br />
■ GAUSS INSTRUMENTS<br />
www.gauss-instruments.com<br />
Effizientere und effektivere Ortung externer PIM-Quellen<br />
Anritsu erweitert sein Portfolio an Messgeräten<br />
für Feldtests mit der Einführung<br />
des PIM Hunter, einer Prüfsonde zum<br />
Aufspüren passiver Intermodulation<br />
(PIM). Konzipiert für den Einsatz mit<br />
den Anritsu-Handheld-Analysatoren der<br />
Baureihen PIM Master, Spectrum Master<br />
und BTS Master, ermöglicht er den Fachleuten<br />
im Feldeinsatz PIM-Quellen exakt<br />
zu lokalisieren. Der PIM Hunter erfüllt<br />
damit den Bedarf des Weltmarkts nach<br />
einer einfachen und effizienten Methode,<br />
indem er die patentierte Distance-to-PIM<br />
(DTP)-Technologie von Anritsu, mit der<br />
die Entfernung zwischen Antenne und der<br />
externen PIM ermittelt wird. Ein Techniker<br />
kann mit dem PIM Hunter diese Entfernung<br />
im Kreisbogen abschreiten, um<br />
die exakte Quelle der externen PIM zu<br />
ermitteln. Zusammen mit einem Anritsu<br />
Handheld-Analysator, der die Funktion<br />
„Burst Detect Sweep Mode“ bietet<br />
verfügt, wird der PIM Hunter zu einem<br />
Kompaktwerkzeug, um die Reparatur vor<br />
Ort zu beschleunigen. Er wurde in seiner<br />
Bauweise kundenspezifisch gestaltet, so<br />
dass mit ihm externe PIM über den Frequenzbereich<br />
von 600 MHz bis 2.700 MHz<br />
festgestellt werden kann. Wird die Prüfsonde<br />
im Burst-Detect-Modus an einen<br />
Spektrumanalysator angeschlossen und<br />
ist ein geeignetes Bandpassfilter installiert,<br />
können Techniker IM3-Signalquellen,<br />
die PIM verursachen, nachverfolgen<br />
und lokalisieren. Wenn die Sondenspitze<br />
in die unmittelbare Nähe einer PIM-Quelle<br />
gelangt, steigt der PIM-Wert um gut 30 dB,<br />
was den exakten Ort des Störers angibt.<br />
Im Gegensatz zu herkömmlichen Nahfeldsonden<br />
nutzt der PIM Hunter eine<br />
zum Patent angemeldete Technologie, um<br />
unabhängig von der Ausrichtung der Sonde<br />
zur PIM-Quelle ein Signal auf einem konstanten<br />
Pegel zurückzusenden. Der PIM<br />
Master MW82119B ist ein batteriebetriebener<br />
PIM-Analysator mit einer Leistung<br />
von 40 Watt, der über die Leitungsabtastfunktion<br />
des Site Master verfügt. Mit der<br />
Site Master-Option ist der PIM Master in<br />
der Lage, die Leistung von Kabel- und<br />
Antennensystemen in vollem Umfang zu<br />
zertifizieren, PIM-Messungen, Distanceto-PIM-Messungen<br />
durchzuführen, die<br />
Rückflussdämpfung zu ermitteln, Vektorielle<br />
Transmissions- und Reflexionsmessungen<br />
(VSWR-Messungen) auszuführen,<br />
die Kabeldämpfung zu ermitteln und<br />
Distance-to-Fault-Messungen durchzuführen,<br />
ohne dass Abstriche bei der Messgenauigkeit<br />
gemacht werden müssen. Die<br />
Hochleistungs-Analysatoren der Baureihe<br />
BTS Master für Basisstationen, die als<br />
Handheld-Ausführung konzipiert sind, wurden<br />
speziell für den Einsatz in 4G/3G/2Gund<br />
WiMAX-Netzen entwickelt, aber auch<br />
für die CPRI-HF- und BBU-Emulation.<br />
■ Anritsu Corporation<br />
www.anritsu.com<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 29
Marktübersicht Messtechnik<br />
Digitizer für vielkanalige Hochfrequenzerfassung<br />
Die vielkanalige Signalaufzeichnung und<br />
-analyse von hochfrequenten Signalen wird<br />
mit den LX-Digitizern der DN6.22x-Serie<br />
von Spectrum deutlich einfacher geworden.<br />
Die neue Serie erweitert die populäre digitizerNETBOX-Serie<br />
durch acht Modelle mit<br />
hoher Kanalzahl, schneller Abtastrate und<br />
hohern Bandbreite. Das Einstiegsmodell<br />
DN6.221 ist mit 12, 16, 20 oder 24 Kanälen<br />
verfügbar. Jeder Kanal kann dabei mit einer<br />
Abtastrate von bis zu 1,25 GS/s betrieben<br />
werden. Das Spitzenmodell der Serie erhöht<br />
die Performance auf 5 GS/s bei sechskanaligem<br />
oder 2,5 GS/s bei zwölfkanaligem<br />
Betrieb. Im Lieferumfang des Geräts finden<br />
sich alle Tools, um Daten zu erfassen<br />
und zu digitalisieren sowie Signale zu analysieren<br />
und zu dokumentieren. Direkt nach<br />
dem Anschluss an den Hostrechner kann die<br />
mitgelieferte Software SBench 6 Professional<br />
gestartet werden. SBench 6 erlaubt die<br />
Kontrolle aller Aufzeichnungsmodi und<br />
Hardwareeinstellungen.<br />
Jeder Kanal der DN6.22x-Serie ist mit einem<br />
eigenen ADC, großem Aufzeichnungsspeicher<br />
von 1 GSample pro Kanal und einer<br />
unabhängigen Signalkonditionierung ausgestattet.<br />
Alle A/D-Wandler werden synchron<br />
getaktet und ermöglichen über den konstanten<br />
Phasenbezug Timing-Messungen zwischen<br />
den Kanälen mit der bestmöglichen<br />
Genauigkeit. Eingangsverstärker können<br />
die Signale skalieren, um den Dynamikbereich<br />
der 8-Bit-ADCs komplett auszunutzen.<br />
Die programmierbaren Eingangsbereiche<br />
gehen von ±200 mV bis ±2.5 V bei 50 Ohm<br />
Terminierung. Die DN6.221-Modelle mit<br />
1,25 GS/s Abtastrate werden mit Eingangsverstärkern<br />
mit 500 MHz Bandbreite geliefert,<br />
während die DN6.225-Modelle bei<br />
5 GS/s eine Bandbreite von 1,5 GHz aufweisen.<br />
Die verschiedenen Aufzeichnungsmodi,<br />
wie Einzelaufnahme, Streaming, segmentiert,<br />
torgesteuert sowie die Kombination<br />
segmentierter Aufzeichnung von schnellen<br />
Signalteilen parallel zur langsamen Aufzeichnung<br />
des kompletten Signalverlaufs<br />
(ABA Modus), lassen sich mit einer internen<br />
Zeitstempel-Funktion kombinieren.<br />
Die Geräte sind mit einem industriellen<br />
Gehäuse mit integrierter Kühlung, austauschbarem<br />
Staubfilter sowie einem störungsarmen<br />
Netzteil ausgestattet. Alle<br />
Anschlüsse sind als SMA-Buchsen ausgeführt.<br />
LEDs signalisieren den Zustand<br />
von Stromversorgung, Trigger und LAN.<br />
Zusammen mit den Geräten werden Treiber<br />
und Beispiele für nahezu jede populäre<br />
Programmiersprache geliefert. Dazu gehören<br />
C++, Visual Basic, VB.NET, C#, J#, Delphi,<br />
Java und Python. Genauso wird Software<br />
von Drittherstellern wie LabVIEW, Lab-<br />
Windows und MATLAB direkt unterstützt.<br />
Die komplette DN6.22x-Serie an digitizer-<br />
NETBOX-Produkten ist sofort verfügbar.<br />
■ Spectrum Systementwicklung<br />
Microelectronic GmbH<br />
www.spectrum-instrumentation.com<br />
Modulares Tastkopfsystem für präzise Messungen bis 9 GHz<br />
Das Tastkopfsystem R&S RT-ZM ist - in<br />
Kombination mit einem Oszilloskop von<br />
Rohde & Schwarz - eine technisch exzellente<br />
Lösung, um schnelle Signale einfach<br />
und präzise zu messen. Es bietet eine<br />
maximale Bandbreite von bis zu 9 GHz,<br />
einen DC-Offset-Bereich von ±16 V und<br />
die MultiMode-Funktion, die zwischen<br />
verschiedenen Messmodi bei gleicher<br />
Kontaktierung umschalten kann.<br />
Zur Messung von schnellen Datensignalen,<br />
beispielsweise an SuperSpeed-USB-<br />
Schnittstellen benötigen Anwender ein<br />
Oszilloskop, das Datenraten bis 5 GBit/s<br />
erfassen und analysieren kann, sowie<br />
entsprechende Tastköpfe. Das modulare<br />
Tastkopfsystem R&S RT-ZM stellt die<br />
optimale Kontaktierung zum Messobjekt<br />
her. Es bietet einen hohen Dynamikbereich<br />
und weist - je nach Messspitze und<br />
Messmodus - eine extrem niedrige Eingangskapazität<br />
von 32 bis 521 fF bis in<br />
den GHz-Bereich auf. Das R&S RT-ZM<br />
besteht aus den Verstärkermodulen R&S<br />
RT ZM15/30/60/90 mit 1,5 bis 9 GHz<br />
Bandbreite sowie verschiedenen austauschbaren<br />
Messspitzen und Tip-Modulen<br />
der R&S-RT-ZMA-Reihe.<br />
Der Nutzer der modularen Breitband-Tastköpfe<br />
kann dank der Multimode-Funktion<br />
zwischen den verschiedenen Messmodi<br />
Differentiell, Gleichtakt, Single-ended-P<br />
und Single-ended-N umschalten. Es reicht<br />
somit eine Kontaktierung am Messobjekt<br />
für umfassende Untersuchungen. Das<br />
Verstärkermodul ist das Herzstück des<br />
Systems. Der Nutzer schließt es über das<br />
R&S Probe Interface an ein Oszilloskop<br />
von Rohde & Schwarz an. Es eignet sich<br />
für Bandbreiten von 1,5 bis 9 GHz und<br />
lässt sich auf die Teilerverhältnisse 2 und<br />
10 mit einem Dynamikbereich von ±0,5<br />
bzw. ±2,5 V einstellen. Das Modul bietet<br />
zudem einen großen DC-Offset-Bereich<br />
von ±16 V, sodass auch bei großen Spannungen<br />
kleine Signaldetails mit maximaler<br />
Auflösung untersucht werden können. Ein<br />
Komfortmerkmal des Verstärkermoduls ist<br />
auch der ProbeButton, dessen Funktion<br />
der Nutzer am Oszilloskop konfigurieren<br />
kann, um z.B. das Umschalten zwischen<br />
Messmodi, das Starten und Stoppen von<br />
Messungen oder die Dokumentation von<br />
Messungen auf den R&S-ProbeButton<br />
zu legen.<br />
Mit dem im Verstärkermodul integrierten<br />
R&S ProbeMeter sind hochpräzise Spannungsmessungen,<br />
unabhängig vom Oszilloskop<br />
möglich. So lassen sich DC-Komponenten<br />
eines Messsignals parallel zur<br />
Oszilloskopmessung bestimmen. Die<br />
Genauigkeit liegt bei 0,05% mit einem<br />
Dynamikbereich von ±7 V. Für die Kontaktierung<br />
am Prüfling kann das modulare<br />
Tastkopfsystem R&S RT-ZM für<br />
jede Anwendung mit den passenden Tip-<br />
Modulen ausgestattet werden.<br />
■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
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The EuMW <strong>2017</strong> team are excited to return to Nuremberg, a uniquely fascinating European city, full of medieval charm.<br />
Bringing industry and academia together, European Microwave Week <strong>2017</strong> is a SIX day event, including THREE cutting edge<br />
conferences and ONE exciting trade and technology exhibition featuring leading players from across the globe. Concentrating<br />
on the needs of engineers, the event showcases the latest trends and developments that are widening the field of applied<br />
microwaves. It also offers you the opportunity for face-to-face interaction with those driving the future of microwave technology.<br />
EuMW <strong>2017</strong> will see an estimated 1,700 - 2,000 conference delegates, over 4,000 visitors and in excess of 300 international<br />
exhibitors (inc. Asia & US).<br />
REGISTRATION TO THE EXHIBITION IS FREE!<br />
Pivotal to the week is the European Microwave Exhibition, which offers YOU the opportunity to see, first hand, the latest<br />
technological developments from global leaders in microwave technology.<br />
The exhibition will provide an unrivalled opportunity for visitors to view and ask questions related to the latest products,<br />
components and materials from our extensive selection of international exhibitors. It will also feature exhibitor demonstrations,<br />
Industrial Workshops and the annual European Microwave Week Microwave Application Seminars (MicroApps).<br />
• International Companies - meet the industry’s biggest names and network on a global scale<br />
• Cutting-edge Technology - exhibitors showcase the latest product innovations, offer hands-on demonstrations and<br />
provide the opportunity to talk technical with the experts<br />
• Technical Workshops - get first hand technical advice and guidance from some of the industry’s leading innovators<br />
BE THERE<br />
Exhibition Dates<br />
Opening Times<br />
Tuesday 10th October 09:30 - 18:00<br />
Wednesday 11th October 09:30 - 17:30<br />
Thursday 12th October 09:30 - 16:30<br />
FAST TRACK BADGE RETRIEVAL<br />
Entrance to the Exhibition is FREE and attending couldn’t be easier.<br />
VISITORS<br />
Registering for the Exhibition<br />
• Register as an Exhibition Visitor online at www.eumweek.com<br />
• Receive a confirmation email with barcode<br />
• Bring your barcode with you to the Exhibition<br />
• Go to the Fast Track Check In Desk and print out your visitor badge<br />
• Alternatively, you can register onsite at the self service terminals during the Exhibition<br />
Please note NO visitor badges will be mailed out prior to the Exhibition.
EUROPEAN MICROWAVE WEEK <strong>2017</strong><br />
THE CONFERENCES<br />
Don’t miss Europe’s premier microwave conference event. The <strong>2017</strong> week consists of three conferences and associated workshops:<br />
• European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC) 9th - 10th October <strong>2017</strong><br />
• European Microwave Conference (EuMC) 10th - 12th October <strong>2017</strong><br />
• European Radar Conference (EuRAD) 11th - 13th October <strong>2017</strong><br />
• Plus Workshops and Short Courses (From 8th October <strong>2017</strong>)<br />
• In addition, EuMW <strong>2017</strong> will include for the 8th year, the Defence, Security and Space Forum on 11th October <strong>2017</strong><br />
The three conferences specifically target ground breaking innovation in microwave research through a call for papers explicitly inviting the<br />
submission of presentations on the latest trends in the field, driven by industry roadmaps. The result is three superb conferences created<br />
from the very best papers. For a detailed description of the conferences, workshops and short courses please visit www.eumweek.com.<br />
The full conference programme can be downloaded from there.<br />
FAST TRACK<br />
BADGE RETRIEVAL<br />
Register online and print out your badge in seconds onsite at the Fast Track Check In Desk<br />
CONFERENCE PRICES<br />
There are TWO different rates available for the EuMW conferences:<br />
• ADVANCE DISCOUNTED RATE – for all registrations up to and including 8th September<br />
• STANDARD RATE – for all registrations made after 8th September<br />
Please see the Conference Registration Rates table on the back page for complete pricing information.<br />
All payments must be in € Euro – cards will be debited in € Euro.<br />
Online registration is open now, up to and during the event until 13th October <strong>2017</strong><br />
DELEGATES<br />
Registering for the Conference<br />
• Register online at www.eumweek.com<br />
• Receive an email receipt with barcode<br />
• Bring your email, barcode and photo ID with you to the event<br />
• Go to the Fast Track Check In Desk and print out your delegate badge<br />
• Alternatively, you can register onsite at the self service terminals during the registration<br />
opening times below:<br />
- Saturday 7th October (16:00 - 19:00) - Sunday 8th October (07:30 - 17:00)<br />
- Monday 9th October (07:30 - 17.00) - Tuesday 10th October (07:30 - 17.00)<br />
- Wednesday 11th October (07:30 - 17.00) - Thursday 12th October (07:30 - 17.00)<br />
- Friday 13th October (07:30 - 10.00)<br />
Once you have collected your badge, you can collect the conference proceedings on USB stick and<br />
delegate bag for the conferences from the specified delegate bag area by scanning your badge.
CONFERENCE REGISTRATION INFORMATION<br />
EUROPEAN MICROWAVE WEEK <strong>2017</strong>, 8th - 13th October, Nuremberg, Germany<br />
Register Online at www.eumweek.com<br />
ONLINE registration is open from 1st June <strong>2017</strong> up to and during the event until 13th October <strong>2017</strong>.<br />
ONSITE registration is open from 16:00 on 7th October <strong>2017</strong>.<br />
ADVANCE DISCOUNTED RATE (up to and including 8th September) STANDARD RATE (from 9th September & Onsite).<br />
Reduced rates are offered if you have society membership to any of the following*: EuMA, GAAS, IET or IEEE.<br />
EuMA membership fees: Professional € 25/year, Student € 15/year.<br />
If you register for membership through the EuMW registration system, you will automatically be entitled to discounted member rates.<br />
Reduced Rates for the conferences are also offered if you are a Student/Senior (Full-time students 30 years or younger and Seniors 65 or older as of<br />
13th October <strong>2017</strong>).<br />
The fees shown below are invoiced in the name and on behalf of the European Microwave Association. EuMA’s supplies of attendance fees in respect<br />
of the European Microwave Week <strong>2017</strong> are exempted from German VAT under Article 4 no. 22a German VAT Act.<br />
ADVANCE REGISTRATION CONFERENCE FEES<br />
(UP TO AND INCLUDING 8TH SEPT.)<br />
CONFERENCE FEES<br />
ADVANCE DISCOUNTED RATE<br />
Society Member<br />
(*any of above)<br />
Non Member<br />
1 Conference Standard Student/Sr. Standard Student/Sr.<br />
EuMC € 470 € 130 € 660 € 190<br />
EuMIC € 360 € 120 € 510 € 170<br />
EuRAD € 320 € 110 € 450 € 160<br />
2 Conferences<br />
EuMC + EuMIC € 670 € 250 € 940 € 360<br />
EuMC + EuRAD € 640 € 240 € 890 € 350<br />
EuMIC + EuRAD € 550 € 230 € 770 € 330<br />
3 Conferences<br />
EuMC + EuMIC + EuRAD € 810 € 360 € 1140 € 520<br />
STANDARD REGISTRATION CONFERENCE FEES<br />
(FROM 9TH SEPT. AND ONSITE)<br />
CONFERENCE FEES<br />
STANDARD RATE<br />
Society Member<br />
(*any of above)<br />
Non Member<br />
1 Conference Standard Student/Sr. Standard Student/Sr.<br />
EuMC € 660 € 190 € 930 € 270<br />
EuMIC € 510 € 170 € 720 € 240<br />
EuRAD € 450 € 160 € 630 € 230<br />
2 Conferences<br />
EuMC + EuMIC € 940 € 360 € 1320 € 510<br />
EuMC + EuRAD € 890 € 350 € 1250 € 500<br />
EuMIC + EuRAD € 770 € 330 € 1080 € 470<br />
3 Conferences<br />
EuMC + EuMIC + EuRAD € 1140 € 520 € 1600 € 740<br />
WORKSHOP AND SHORT COURSE FEES<br />
(ONE STANDARD RATE THROUGHOUT)<br />
FEES<br />
STANDARD RATE<br />
Society Member<br />
(*any of above)<br />
Non Member<br />
Standard Student/Sr. Standard Student/Sr.<br />
Half day WITH Conference<br />
registration<br />
€ 100 € 80 € 130 € 100<br />
Half day WITHOUT<br />
Conference registration<br />
€ 130 € 100 € 170 € 130<br />
Full day WITH Conference<br />
registration<br />
€ 140 € 110 € 180 € 130<br />
Full day WITHOUT<br />
Conference registration<br />
€ 180 € 140 € 240 € 170<br />
Other Items<br />
STATE RECEPTION – 11TH OCT <strong>2017</strong><br />
Tickets for the State Reception are free, but are limited. They are<br />
available for delegates on a first-come, first-served basis.<br />
Proceedings on USB Stick<br />
All papers published for presentation at each conference will be on a<br />
USB stick, given out FREE with the delegate bags to those attending<br />
conferences. The cost for an additional USB stick is € 50.<br />
International Journal of Microwave and Wireless<br />
Technologies (8 issues per year)<br />
International Journal combined with EuMA membership:<br />
€ 67 for Professionals or € 57 for Students.<br />
Partner Programme and Social Events<br />
Full details and contacts for the Partner Programme and other Social<br />
Events can be obtained via the EuMW website www.eumweek.com.<br />
EUROPEAN MICROWAVE WEEK WORKSHOPS & SHORT COURSES<br />
SUNDAY 8th October<br />
Half Day SS-01 EuMC<br />
Full Day WS-01 EuMC<br />
Full Day WS-02 EuMC/EuMIC<br />
Full Day WS-03 EuMC<br />
Full Day WS-04 EuMC<br />
Full Day WS-05 EuMC/EuMIC<br />
Full Day WS-06 EuMC/EuMIC<br />
Full Day WS-07 EuMC<br />
Full Day WS-08 EuMC/EuMIC<br />
Full Day WS-09 EuMC/EuMIC<br />
Full Day WS-10 EuMC<br />
Full Day WS-11 EuMC<br />
Half Day WS-12 EuMC<br />
Full Day WS-13 EuMC<br />
Half Day WS-14 EuMC<br />
Half Day WS-15 EuMC<br />
MONDAY 9th October<br />
Full Day WM-01 EuMC<br />
Full Day WM-02 EuMC<br />
Full Day WM-03 EuMC<br />
Half Day WM-04 EuMC<br />
Half Day WM-05 EuMC<br />
Half Day WM-06 EuMC<br />
Half Day WM-07 EuMC<br />
Full Day WM-08 EuMC<br />
TUESDAY 10th October<br />
Full Day WTu-01 EuMC/EuMIC<br />
WEDNESDAY 11th October<br />
Half Day SW-01 EuMC/EuRAD<br />
Half Day WW-01 EuMC<br />
Half Day WW-02 EuMIC/EuRAD<br />
Half Day WW-03 EuMC/EuMIC<br />
THURSDAY 12th October<br />
Half Day WTh-01 EuMC/EuRAD<br />
Full Day WTh-02 EuRAD<br />
Full Day WTh-03 EuMC/EuMIC<br />
FRIDAY 13th October<br />
Full Day SF-01 EuRAD<br />
Half Day SF-02 EuMC/EuRAD<br />
Half Day SF-03 EuRAD<br />
Full Day WF-01 EuRAD<br />
Half Day WF-02 EuMC<br />
Half Day WF-03 EuMC/EuRAD<br />
Half Day WF-04 EuRAD<br />
Full Day WF-05 EuMC<br />
Full Day WF-06 EuMC/EuRAD<br />
Half Day WF-07 EuMC/EuRAD<br />
Half Day WF-08 EuMC/EuRAD<br />
SPECIAL FORUMS & SESSIONS<br />
Date Time Title Location No. of Days Fee<br />
Wednesday 11th October 08:30 - 18:30 Defence, Security & Space Forum St. Petersburg 1<br />
€ 20 for delegates (those registered for<br />
EuMC, EuMIC or EuRAD)<br />
Monday 9th - Wednesday<br />
11th October<br />
08:30 - 17:50 European Microwave Student School Neu Delhi 3 € 40<br />
Monday 9th - Wednesday<br />
11th October<br />
08:30 - 17:50 European Microwave Doctoral School Singapur 3 € 80<br />
€ 60 for all others (those not<br />
registered for a conference)
Marktübersicht Messtechnik<br />
Digitizer für vielkanalige Hochfrequenzerfassung<br />
Die vielkanalige Signalaufzeichnung und<br />
-analyse von hochfrequenten Signalen wird<br />
mit den LX-Digitizern der DN6.22x-Serie<br />
von Spectrum deutlich einfacher geworden.<br />
Die neue Serie erweitert die populäre digitizerNETBOX-Serie<br />
durch acht Modelle mit<br />
hoher Kanalzahl, schneller Abtastrate und<br />
hohern Bandbreite. Das Einstiegsmodell<br />
DN6.221 ist mit 12, 16, 20 oder 24 Kanälen<br />
verfügbar. Jeder Kanal kann dabei mit einer<br />
Abtastrate von bis zu 1,25 GS/s betrieben<br />
werden. Das Spitzenmodell der Serie erhöht<br />
die Performance auf 5 GS/s bei sechskanaligem<br />
oder 2,5 GS/s bei zwölfkanaligem<br />
Betrieb. Im Lieferumfang des Geräts finden<br />
sich alle Tools, um Daten zu erfassen<br />
und zu digitalisieren sowie Signale zu analysieren<br />
und zu dokumentieren. Direkt nach<br />
dem Anschluss an den Hostrechner kann die<br />
mitgelieferte Software SBench 6 Professional<br />
gestartet werden. SBench 6 erlaubt die<br />
Kontrolle aller Aufzeichnungsmodi und<br />
Hardwareeinstellungen.<br />
Jeder Kanal der DN6.22x-Serie ist mit einem<br />
eigenen ADC, großem Aufzeichnungsspeicher<br />
von 1 GSample pro Kanal und einer<br />
unabhängigen Signalkonditionierung ausgestattet.<br />
Alle A/D-Wandler werden synchron<br />
getaktet und ermöglichen über den konstanten<br />
Phasenbezug Timing-Messungen zwischen<br />
den Kanälen mit der bestmöglichen<br />
Genauigkeit. Eingangsverstärker können<br />
die Signale skalieren, um den Dynamikbereich<br />
der 8-Bit-ADCs komplett auszunutzen.<br />
Die programmierbaren Eingangsbereiche<br />
gehen von ±200 mV bis ±2.5 V bei 50 Ohm<br />
Terminierung. Die DN6.221-Modelle mit<br />
1,25 GS/s Abtastrate werden mit Eingangsverstärkern<br />
mit 500 MHz Bandbreite geliefert,<br />
während die DN6.225-Modelle bei<br />
5 GS/s eine Bandbreite von 1,5 GHz aufweisen.<br />
Die verschiedenen Aufzeichnungsmodi,<br />
wie Einzelaufnahme, Streaming, segmentiert,<br />
torgesteuert sowie die Kombination<br />
segmentierter Aufzeichnung von schnellen<br />
Signalteilen parallel zur langsamen Aufzeichnung<br />
des kompletten Signalverlaufs<br />
(ABA Modus), lassen sich mit einer internen<br />
Zeitstempel-Funktion kombinieren.<br />
Die Geräte sind mit einem industriellen<br />
Gehäuse mit integrierter Kühlung, austauschbarem<br />
Staubfilter sowie einem störungsarmen<br />
Netzteil ausgestattet. Alle<br />
Anschlüsse sind als SMA-Buchsen ausgeführt.<br />
LEDs signalisieren den Zustand<br />
von Stromversorgung, Trigger und LAN.<br />
Zusammen mit den Geräten werden Treiber<br />
und Beispiele für nahezu jede populäre<br />
Programmiersprache geliefert. Dazu gehören<br />
C++, Visual Basic, VB.NET, C#, J#, Delphi,<br />
Java und Python. Genauso wird Software<br />
von Drittherstellern wie LabVIEW, Lab-<br />
Windows und MATLAB direkt unterstützt.<br />
Die komplette DN6.22x-Serie an digitizer-<br />
NETBOX-Produkten ist sofort verfügbar.<br />
■ Spectrum Systementwicklung<br />
Microelectronic GmbH<br />
www.spectrum-instrumentation.com<br />
Modulares Tastkopfsystem für präzise Messungen bis 9 GHz<br />
Das Tastkopfsystem R&S RT-ZM ist - in<br />
Kombination mit einem Oszilloskop von<br />
Rohde & Schwarz - eine technisch exzellente<br />
Lösung, um schnelle Signale einfach<br />
und präzise zu messen. Es bietet eine<br />
maximale Bandbreite von bis zu 9 GHz,<br />
einen DC-Offset-Bereich von ±16 V und<br />
die MultiMode-Funktion, die zwischen<br />
verschiedenen Messmodi bei gleicher<br />
Kontaktierung umschalten kann.<br />
Zur Messung von schnellen Datensignalen,<br />
beispielsweise an SuperSpeed-USB-<br />
Schnittstellen benötigen Anwender ein<br />
Oszilloskop, das Datenraten bis 5 GBit/s<br />
erfassen und analysieren kann, sowie<br />
entsprechende Tastköpfe. Das modulare<br />
Tastkopfsystem R&S RT-ZM stellt die<br />
optimale Kontaktierung zum Messobjekt<br />
her. Es bietet einen hohen Dynamikbereich<br />
und weist - je nach Messspitze und<br />
Messmodus - eine extrem niedrige Eingangskapazität<br />
von 32 bis 521 fF bis in<br />
den GHz-Bereich auf. Das R&S RT-ZM<br />
besteht aus den Verstärkermodulen R&S<br />
RT ZM15/30/60/90 mit 1,5 bis 9 GHz<br />
Bandbreite sowie verschiedenen austauschbaren<br />
Messspitzen und Tip-Modulen<br />
der R&S-RT-ZMA-Reihe.<br />
Der Nutzer der modularen Breitband-Tastköpfe<br />
kann dank der Multimode-Funktion<br />
zwischen den verschiedenen Messmodi<br />
Differentiell, Gleichtakt, Single-ended-P<br />
und Single-ended-N umschalten. Es reicht<br />
somit eine Kontaktierung am Messobjekt<br />
für umfassende Untersuchungen. Das<br />
Verstärkermodul ist das Herzstück des<br />
Systems. Der Nutzer schließt es über das<br />
R&S Probe Interface an ein Oszilloskop<br />
von Rohde & Schwarz an. Es eignet sich<br />
für Bandbreiten von 1,5 bis 9 GHz und<br />
lässt sich auf die Teilerverhältnisse 2 und<br />
10 mit einem Dynamikbereich von ±0,5<br />
bzw. ±2,5 V einstellen. Das Modul bietet<br />
zudem einen großen DC-Offset-Bereich<br />
von ±16 V, sodass auch bei großen Spannungen<br />
kleine Signaldetails mit maximaler<br />
Auflösung untersucht werden können. Ein<br />
Komfortmerkmal des Verstärkermoduls ist<br />
auch der ProbeButton, dessen Funktion<br />
der Nutzer am Oszilloskop konfigurieren<br />
kann, um z.B. das Umschalten zwischen<br />
Messmodi, das Starten und Stoppen von<br />
Messungen oder die Dokumentation von<br />
Messungen auf den R&S-ProbeButton<br />
zu legen.<br />
Mit dem im Verstärkermodul integrierten<br />
R&S ProbeMeter sind hochpräzise Spannungsmessungen,<br />
unabhängig vom Oszilloskop<br />
möglich. So lassen sich DC-Komponenten<br />
eines Messsignals parallel zur<br />
Oszilloskopmessung bestimmen. Die<br />
Genauigkeit liegt bei 0,05% mit einem<br />
Dynamikbereich von ±7 V. Für die Kontaktierung<br />
am Prüfling kann das modulare<br />
Tastkopfsystem R&S RT-ZM für<br />
jede Anwendung mit den passenden Tip-<br />
Modulen ausgestattet werden.<br />
■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 35
Messtechnik<br />
Kostengünstige Lösung für HF- und<br />
Protokoll-Konformitätstests<br />
Die Anritsu Corporation stellte<br />
das Konformitätstestsystem<br />
ME7800L vor, das einfache und<br />
kostengünstige HF-und Protokoll-Konformitätstests<br />
von<br />
3GPP-konformen LTE-Mobilfunkendgeräten<br />
ermöglicht.<br />
Anritsu ist in der Mobilfunkendgeräte-Branche<br />
als führendes<br />
Unternehmen für die Durchführung<br />
von HF-und Protokoll-<br />
Konformitätstests bekannt, vor<br />
allem auch durch die Konformitätstestlösungen<br />
ME7873LA<br />
(für HF-Tests) und ME7834LA<br />
(für Protokolltests) als die<br />
frühzeitige Unterstützung von<br />
Konformitätstests für moderne<br />
Technologien wie zum Beispiel<br />
LTE-A. Das System ME7800L<br />
ist eine natürliche Entwicklung<br />
aus diesen branchenführenden<br />
Modellen heraus, das ein neues<br />
Konzept im Bereich der 3GPP-<br />
Gerätezertifizierungsprüfung zur<br />
Verfügung stellt.<br />
Der weitverbreitete Einsatz von<br />
LTE-Modulen und LTE-Endgeräten<br />
lässt neuen Bedarf am<br />
Markt aufkommen: Die Hersteller<br />
möchten Zeit und Kosten<br />
ihrer Regressionstests reduzieren<br />
oder sind auf der Suche nach<br />
einem Weg, die Konformitätstests<br />
ihrer Mid-Range-Produkte<br />
kostengünstig durchzuführen;<br />
die Netzbetreiber suchen ein<br />
kostengünstiges Testsystem, das<br />
nur die wichtigsten benötigten<br />
Testfunktionen beinhaltet. Das<br />
einfache Konformitätstestsystem<br />
ME7800L ist die Lösung<br />
der Messtechnikbranche für<br />
diese Aufgaben.<br />
Da sich die Markteinführung<br />
und der Einsatz des Internets<br />
der Dinge (IoT) beschleunigt,<br />
besteht außerdem eine Nachfrage<br />
nach einer preisgünstigeren<br />
Möglichkeit zur Durchführung<br />
von Geräte- und Modulzertifizierungen,<br />
die mit den Sollkosten<br />
der Geräte und den damit in<br />
Verbindung stehenden Entwicklungskosten<br />
zusammenpasst.<br />
Eine solche Lösung wird durch<br />
das Vorhandensein einer Funktion<br />
sowie einer Testabdeckung<br />
ermöglicht, die für solche IoT-<br />
und Zertifizierungsanforderungen<br />
optimiert wurden. Eine optimierte<br />
Lösung garantiert zudem<br />
eine schnellere Markteinführung,<br />
wobei sämtliche HF-, RRM- und<br />
Protokolltests gemeinsam über<br />
eine einzige Testplattform durchgeführt<br />
werden können.<br />
Das ME7800L bietet kostengünstige<br />
LTE-, HF- und Protokoll-Konformitätstests,<br />
wobei<br />
die gesamte Hard- und Software<br />
zum Testen der LTE-Grundfunktionen<br />
bequem in einem Paket<br />
untergebracht ist. Die HF- und<br />
Protokoll-Konformitätstests können<br />
gleichzeitig durchgeführt<br />
werden, während die HF-Konformitätstests<br />
TRx-, Leistungsund<br />
RRM-Tests unterstützen.<br />
Beim ME7800L handelt es sich<br />
um ein gemäß GCF/PTCRB<br />
zugelassenes Konformitätstestsystem,<br />
das die 3GPP-Standards<br />
erfüllt.<br />
■ Anritsu EMEA<br />
www.anritsu.com<br />
ZDF setzte bei DVB-T2-Umschaltung auf Rohde & Schwarz und Fraunhofer HHI<br />
In einer der größten Umschaltaktionen der<br />
Rundfunkgeschichte Deutschlands ist der<br />
Regelbetrieb von DVB-T2 HD in diesem<br />
Jahr planmäßig gestartet. Das ZDF, die<br />
größte deutsche öffentliche Rundfunkanstalt,<br />
hat für seine Headend-Implementierung<br />
die R&S AVHE100 Encodingund<br />
Multiplexing-Lösung von Rohde &<br />
Schwarz mit der HEVC-Technologie des<br />
Fraunhofer HHI eingesetzt.<br />
Das System von Rohde & Schwarz wird<br />
zur zentralen Signalverarbeitung sowie<br />
für Encoding und Multiplexing des neuen<br />
DVB-T2-Netzwerks eingesetzt. Dabei<br />
nutzt es den neuen HEVC-Codec, um<br />
höchste Videoqualität bei kleinstmöglicher<br />
Datenrate zu erreichen. Als Systemlösung<br />
bietet es Echtzeit-HEVC-Encoding von<br />
Auflösungen bis zu 4K/UHD mit bis zu<br />
60 Bildern pro Sekunde. Den integrierten<br />
HEVC-Encoder hat das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut<br />
HHI entwickelt, das<br />
auch maßgeblich an der Entwicklung des<br />
HEVC-Standards beteiligt war. Für den<br />
erfolgreichen Einsatz ist der wesentliche<br />
Vorteil des R&S AVHE100 die beste am<br />
Markt verfügbare Bildqualität für HEVCenkodierte<br />
Inhalte dank des integrierten<br />
Fraunhofer HHI HEVC-Encoders. Zahlreiche<br />
Qualitäts- und Stabilitätstests durch<br />
das ZDF gegenüber den etablierten Mitbewerbern<br />
haben das bewiesen. Dazu kommt<br />
der angewandte statistische Multiplex, mit<br />
dem sich die verfügbare Bandbreite optimal<br />
ausnutzen lässt. Die Zuschauer erhalten<br />
so eine herausragende Bildqualität.<br />
Überzeugt hat auch das Systemkonzept<br />
mit seiner einheitlichen Bedienoberfläche,<br />
die übersichtlich, einfach zu handhaben<br />
und trotzdem extrem leistungsstark<br />
ist. Einen weiteren Pluspunkt sammelte<br />
Rohde & Schwarz mit einer speziellen<br />
Dolby-Implementation für das Audioverhalten,<br />
die genau den Anforderungen des<br />
ZDF entspricht.<br />
Das R&S AVHE100 ist eine komplett softwarebasierte<br />
Encoding- und Multiplexing-<br />
Lösung, die auf Standard-IT-Komponenten<br />
betrieben wird. Damit bietet das Unternehmen<br />
eine äußerst flexible Lösung, die sich<br />
für jeden Kunden individuell zusammenstellen<br />
lässt. Erweiterungen und Verbesserungen<br />
im Rahmen der Kodier- und Übertragungsstandards<br />
sind leicht einzupflegen<br />
und können auch auf bestehenden Systemen<br />
einfach nachgerüstet werden. Darüber<br />
hinaus bietet das R&S AVHE100 ein<br />
besonders ausgeklügeltes Redundanzkonzept.<br />
Viele Sicherheits-Features sorgen für<br />
eine besonders hohe Ausfallsicherheit für<br />
den 24/7 Betrieb.<br />
■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
■ Fraunhofer HHI<br />
www.hhi.fraunhofer.de<br />
36 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Messtechnik<br />
Neuer Chipsatz und neue Oszilloskop-<br />
Architektur<br />
Mit der Ankündigung des neuen<br />
Phoenix-Oszilloskop-Chipsatzes<br />
und der Ultravision-II-Oszilloskop-Architektur<br />
setzte Rigol<br />
Technologies einen weiteren<br />
Meilenstein in seiner 19-jährigen<br />
Geschichte der Test- und<br />
Messinstrumente-Innovationen.<br />
Die neuen, innovativen Technologien<br />
werden nach Jahren der<br />
Entwicklung dazu beitragen,<br />
das Rigol-Portfolio so zu verändern,<br />
dass das Unternehmen<br />
auch die Anforderungen sehr<br />
leistungsfähiger Anwendungen<br />
erfüllen wird.<br />
Der Phoenix-Chipsatz<br />
umfasst drei Chips, die nach<br />
Sternen des Sternbilds Phönix<br />
benannt sind. Der analoge Frontend<br />
Chip mit der Bezeichnung<br />
Beta Phoenicis ermöglicht eine<br />
Frontend-Bandbreite von bis zu<br />
4 GHz und integriert alle Funktionen,<br />
wie sie digitale Oszilloskop-Analogmodule<br />
benötigen.<br />
Dazu gehört auch das 1-MOhm-<br />
Kanaleingangs-Dämpfungsglied<br />
für schnell realisierbare und<br />
rauscharme Signalerfassung.<br />
Zusätzlich zum analogen Frontend<br />
Chip stellte Rigol auch den<br />
Signalprocessing Chip Ankaa<br />
vor, der die Datenerfassung mit<br />
10 GSa/s unterstützt, sowie den<br />
Probe Amplifier Chip Gamma<br />
Phoenicis, der Differentialtastköpfe<br />
bis zu 6 GHz unterstützt.<br />
Diese ASIC-Bausteine sind<br />
komplette Eigenentwicklungen<br />
und basieren ausschließlich auf<br />
Rigol-Knowhow.<br />
UltraVision-II-<br />
Architektur<br />
Der Phoenix-Chipsatz ermöglicht<br />
es Rigol, die Leistungsfähigkeit<br />
seiner Oszilloskope<br />
mit der neuen UltraVision-II-<br />
Architektur zu revolutionieren.<br />
Diese Neuerungen werden in<br />
Produkten mit deutlich schnelleren<br />
Signalerfassungsraten,<br />
neuen Filter- und Trigger-Funktionen<br />
und noch nie dagewesenen<br />
Speichertiefen und Suchfunktionen<br />
resultieren. In Kombination<br />
mit der Hardware-Performance<br />
des Phoenix-Chipsatzes wird<br />
UltraVision II die Kundenerwartungen<br />
im Markt der 1- bis<br />
4-GHz-Oszilloskope mehr als<br />
erfüllen.<br />
Während der Vorstellung des<br />
Chipsatzes im chinesischen<br />
Suzhou zeigte Rigol einen<br />
Oszilloskop-Prototypen mit<br />
Phoenix-Chips und der Ultravision-II-Architektur.<br />
Mit 4 GHz<br />
FUNK<br />
tioniert!<br />
Kabellose Klangerlebnisse – die Multikanal-<br />
Audiofunkmodule WA-TX-03S und WA-RX-03S<br />
machen sie möglich. Bei der Übertragung<br />
von Audiosignalen im über 90 dB großen<br />
Dynamikbereich wird dank Kompandertechnik<br />
eine sehr gute Rauschunterdrückung erreicht.<br />
Der zwischen 5 und 10 mW einstellbare Ausgangs<br />
pegel und der einstellbare Mute-Pegel<br />
machen die Anwendung besonders flexibel.<br />
Bandbreite, 20 GSa/s Echtzeit-<br />
Sample-Rate und 1 Billion<br />
Punkte Speichertiefe zeigt dieser<br />
Prototyp, dass es bald einen<br />
neuen Player im Markt der Hochleistungs-Oszilloskope<br />
geben<br />
wird. Die Einführung von Produkten<br />
mit dem neuen Phoenix-<br />
Chipsatz erlaubt es Rigol jetzt,<br />
mit seinem optimalen Preis/<br />
Leistungs-Ansatz diese Produkte<br />
auch einem neuen Kundenkreis<br />
anzubieten, der auf leistungsstarke<br />
Instrumente und hervorragende<br />
Applikationsunterstützung<br />
Wert legt. Die offizielle Ankündigung<br />
der ersten Produkte mit<br />
dem Phoenix-Chipsatz ist für<br />
Ende <strong>2017</strong> zu erwarten, wobei<br />
die ersten Auslieferungen an<br />
Kunden noch im vierten Quartal<br />
<strong>2017</strong> geplant sind.<br />
■ Rigol Technologies Europe<br />
GmbH<br />
info-europe@rigol.com<br />
www.rigol.eu<br />
Die Wireless Sender- und Empfängermodule eignen sich z.B. für kabel lose<br />
Konferenzsysteme und Mikrofonsysteme oder Audioguides in Museen. Nutzen<br />
Sie unsere Technologie und Kompetenz für Ihre Ideen.<br />
Vertrieb durch:<br />
Friedrich-Ebert-Str. . 51429 Bergisch Gladbach<br />
Tel.: 0 22 04 / 58 47 51<br />
Fax: 0 22 04 / 58 47 67<br />
www.reimesch.de . kontakt@reimesch.de<br />
Vertrieb durch:<br />
WA-TX-03S /<br />
WA-RX-03S<br />
Hervorragende Tonqualität<br />
im 863-<br />
865 MHz Band dank<br />
Rauschunterdrückung<br />
Schleißheimer Str. 263 . 80809 München<br />
Tel.: +49 / 89 / 35 82 83-60<br />
Fax: +49 / 89 / 35 82 83-66<br />
www.circuitdesign.de . info@circuitdesign.de<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 37<br />
circ_hf-praxis_WA-03S_94x134.indd 1 13.07.17 14:15
Fachbücher für die<br />
Praxis<br />
Praxiseinstieg in die<br />
vektorielle<br />
Netzwerkanalyse<br />
Joachim Müller,<br />
21 x 28 cm, 142 Seiten,<br />
zahlr. Abb. und Tabellen<br />
ISBN 978-3-88976-159-0,<br />
beam-Verlag 2011, 32,- €<br />
Art.-Nr.: 118100<br />
In den letzten Jahren ist es der Industrie gelungen,<br />
hochwertige vektorielle Netzwerkanalysatoren vom<br />
schwergewichtigen Gehäuse bis auf Handheldgröße zu<br />
verkleinern. Doch dem nicht genug: Durch ausgefeilte<br />
Software wurden einfache Bedienkonzepte bei steigender<br />
Funktionalität erreicht.<br />
Auch für den Funkamateur wird neuerdings die Welt<br />
der Netzwerkanalyse durch Selbstbauprojekte, deren<br />
Umfang und Funktionalität den Profigeräten sehr nahe<br />
kommen, erschlossen. Damit sind die Voraussetzungen<br />
für die Anwendung der vektoriellen Netzwerkanalyse im<br />
Feldeinsatz aus Sicht der verfügbaren Gerätetechnik<br />
geschaffen.<br />
Fehlte noch die geräteneutrale Anleitung zum erfolgreichen<br />
Einstieg in die tägliche Praxis.<br />
Das in Hard- und Software vom Entwickler mit viel Engagement<br />
optimal durchkonstruierte Gerät büßt alle seinen<br />
hervorragenden Eigenschaften ein, wenn sich beim Messaufbau<br />
grundlegende Fehlerquellen einschleichen.<br />
Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundlagen des<br />
Messaufbaus, unabhängig vom eingesetzten Gerät, um<br />
den Praxiseinstieg zu meistern.<br />
Ein Ausschnitt aus den<br />
wichtigsten Themen:<br />
• Hintergründe zur vektoriellen<br />
Netzwerkanalyse<br />
Elektrisch lang, elektrisch kurz,<br />
Reflexionsfaktor, Smithdiagramm<br />
• S-Parameter, Netzwerkparameter<br />
n-Tore, Welle, Matrizenschreibweise<br />
• Der Datenaustausch im Touchstone<br />
Fileformat<br />
• Grundfunktionen in der Gerätetechnik<br />
Skalar oder vektoriell, direktives Element,<br />
Selbstbauprojekte<br />
• Kalibrierung – Festlegung der<br />
Messbezugsebene<br />
Kalibriernormale, Offset, Embedding, Schrittfür-Schritt-Anleitung<br />
• Messungen an Antennen<br />
Wahl der Bezugsebene, Einfluss der<br />
Zuleitung, Fremdsignale<br />
• Untersuchungen an Leitungen<br />
Leitungsqualität, Stoßstellen,<br />
Steckverbindungen, Leitungstransformation,<br />
die Sünden beim Kabelanschluss<br />
• Messungen an Bauteilen<br />
Eigenresonanzen von Kondensatoren und<br />
Spulen, Quarze und Quarzfilter, Verstärker<br />
• Gruppenlaufzeit<br />
Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter<br />
www.beam-verlag.de<br />
oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de
Messtechnik<br />
Neuer Analoger High-End-HF-/<br />
Mikrowellensignalgenerator<br />
Der bis zu 20 GHz einsetzbare<br />
analoge Signalgenerator R&S<br />
SMA100B stellt hochreine<br />
Signale mit niedrigsten Phasenrauschwerten<br />
bei allen Offsetfrequenzen<br />
bereit (1 GHz,<br />
–152 dBc/Hz, 20 kHz Offset).<br />
Ingenieure müssen daher keine<br />
Kompromisse mehr zwischen<br />
Ausgangsleistung und störungsfreiem<br />
Dynamikbereich (Spurious<br />
Free Dynamic Range,<br />
SFDR) eingehen. Der SMA100B<br />
erzeugt bis zu 38 dBm HF-Ausgangsleistung<br />
mit einem 6-GHz-<br />
Gerät und bis zu 32 dBm im<br />
Mikrowellenbereich mit einem<br />
20-GHz-Gerät. Oberwellen sind<br />
im gesamten Frequenzbereich<br />
extrem niedrig; über 6 GHz liegen<br />
sie sogar deutlich unter 70<br />
dBc bei 18 dBm Ausgangsleistung.<br />
Nichtharmonische Signalanteile<br />
liegen unter 110 dBc<br />
bei einem Ausgangssignal von<br />
1 GHz.<br />
Reinste Signale für<br />
hochgenaue Tests<br />
Zum Testen moderner A/D- und<br />
D/A-Wandler werden reinste<br />
Signale mit niedrigstem Phasen-<br />
und Breitbandrauschen<br />
benötigt. Der R&S SMA100B<br />
ist derzeit der einzige analoge<br />
Signalgenerator, der zusätzlich<br />
zum hochreinen analogen HF-<br />
Signal gleichzeitig ein zweites,<br />
unabhängig einstellbares,<br />
hochreines und synchronisiertes<br />
Taktsignal bis zu einer Frequenz<br />
von 6 GHz zur Verfügung stellen<br />
kann. Auf diese Weise können<br />
A/D- Wandler mit einem einzigen<br />
analogen Signalgenerator<br />
charakterisiert werden. Durch<br />
das extrem niedrige Breitbandphasenrauschen<br />
des Clock-Synthesizer-Ausgangssignals<br />
(100<br />
MHz, –175 dBc/Hz, 30 MHz<br />
Offset) kann das echte Signalzu-Rausch-Verhältnis<br />
moderner<br />
A/D-Wandler nachgewiesen<br />
werden. Zusammen mit dem<br />
exzellenten Breitbandrauschen<br />
des HF-Signals ist der neue R&S<br />
SMA100B somit die perfekte<br />
Referenz für die Charakterisierung<br />
hochwertiger A/D-Wandler.<br />
Der R&S SMA100B ist ebenso<br />
die perfekte Wahl als Taktquelle<br />
zur Charakterisierung von D/A-<br />
Wandlern. Aufgrund des extrem<br />
niedrigen Phasenrauschens ist<br />
der resultierende Jitter des Signals<br />
minimal und beeinflusst<br />
die Messergebnisse der D/A-<br />
Wandler nicht.<br />
Beste Radarsignale<br />
Der R&S SMA100B ist mit<br />
einem leistungsstarken Pulsmodulator<br />
ausgestattet und erzeugt<br />
Pulse mit kürzesten Anstiegsund<br />
Abfallzeiten und einem<br />
Ein-/Ausverhältnis unter 90 dB.<br />
Durch eine digitale und hochgenaue<br />
automatische Pegelregelung<br />
(ALC) werden die absoluten<br />
Pegel von kurzen Pulsen<br />
hochgenau und reproduzierbar<br />
ausgegeben. Die Regelung der<br />
Pulsamplitude steht ab einer<br />
Pulsbreite von 100 ns zur Verfügung.<br />
Diese Eigenschaften erlauben<br />
Tests an modernen Radarempfängern<br />
mit unübertroffener<br />
Genauigkeit in anspruchsvollen<br />
Pulsszenarien.<br />
Vor der Gesamtintegration eines<br />
Radarsystems werden oft hochreine<br />
Lokaloszillator-Signale<br />
zur Verifikation der Systemperformance<br />
benötigt. Der R&S<br />
SMA100B ist dafür die ideale<br />
Lösung, da er Signale mit hohem<br />
Pegel und extrem niedrigem trägernahen<br />
Phasenrauschen (10<br />
GHz, –83 dBc/Hz, 10 Hz Offset)<br />
bereitstellen kann.<br />
Hochqualitative<br />
Basisstationen<br />
Die Selektivität eines Basisstationsempfängers<br />
wird unter anderem<br />
daran bemessen, wie gut<br />
große Störsignale unterdrückt<br />
werden. Bei der Simulierung von<br />
Inband- und Außerband-Störsignalen<br />
mit dem R&S SMA100B<br />
sorgt die Option Ultra Low Phase<br />
Noise des Geräts dafür, dass sich<br />
Phasen- und Breitbandrauschen<br />
des simulierten Störsignals nur<br />
minimal auf das Nutzsignal<br />
auswirken. Nur durch die hervorragende<br />
Signalqualität des<br />
R&S SMA100B lässt sich die<br />
echte Störunterdrückung einer<br />
Basisstation nachweisen (z.B.<br />
Breitbandrauschen bei 10 GHz<br />
unter –160 dBc/Hz bei 30 MHz<br />
Offset).<br />
Verschleißfreie<br />
Eichleitung<br />
Mit der Option Ultra High<br />
Output Power kann der R&S<br />
SMA100B Ausgangspegel bis zu<br />
38 dBm zur Verfügung stellen.<br />
Damit werden externe Verstärker<br />
in automatisierten Testumgebungen<br />
überflüssig. Durch die<br />
integrierte verschleißfreie, elektronische<br />
Eichleitung, die jetzt<br />
auch in 20-GHz-Geräten standardmäßig<br />
eingebaut ist, stellt<br />
Rohde & Schwarz sicher, dass<br />
auch bei Millionen von Pegelumschaltzyklen<br />
die Nutzungsdauer<br />
des Testsystems maximiert wird<br />
und kein Verschleiß am Gerät<br />
auftritt. Darüber hinaus werden<br />
dadurch erstmals extrem<br />
schnelle Pegeleinstellzeiten in<br />
einem Mikrowellensignalgenerator<br />
erreicht.<br />
Plug & Play<br />
Der R&S SMA100B ist in das<br />
R&S Legacy Pro Programm eingebunden<br />
und ersetzt problemlos<br />
obsolete Signalgeneratoren von<br />
Rohde & Schwarz oder anderen<br />
Herstellern in automatisierten<br />
Testumgebungen ohne die<br />
Notwendigkeit, Messsoftware<br />
zu modifizieren.<br />
■ telco_ins_291113 Rohde &Schwarz 29.11.2013 1<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Ein rundes<br />
Programm<br />
• AT Schnitt Quarze<br />
• Uhrenquarze<br />
• TCXO/VCTCXO<br />
• SAW Filter<br />
• Clock Oszillatoren<br />
• Quarzfilter<br />
www.telcona.de<br />
info@telcona.de<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 39
Messtechnik<br />
40-MHz-Real-time-Handheld-Spektrum-<br />
Analyzer - das Labor in der Hand<br />
Bild 1: Der SignalShark von Narda STS im Laboreinsatz: mit der sogenannten Schnüffelsonde, einer<br />
Spezialantenne, auf Fehlersuche in Schaltungen von Komponenten der Kfz-Industrie<br />
Narda Safety Test Solutions<br />
GmbH<br />
info.narda-de@l3t.com<br />
www.narda-sts.com<br />
Bereits im Februar dieses Jahres<br />
hat Narda Safety Test Solutions<br />
den SignalShark in einer Premiere<br />
dem Fachpublikum auf<br />
dem Mobile World Congress<br />
(MWC) in Barcelona präsentiert.<br />
Am SignalShark führt kein Weg<br />
vorbei, wenn es darum geht, versteckte,<br />
sporadische oder kurzzeitig<br />
auftretende Störsignale<br />
in immer dichter genutzten<br />
Frequenzbändern mobil schnell<br />
aufzuspüren und sicher zu orten.<br />
Der extrem leistungsfähigen<br />
Real-time Handheld Spectrum-<br />
Analyzer ist mit seinem handlichen<br />
Format in der Lage, die<br />
komplexen Mess- und Analyseaufgaben<br />
von heute sicher und<br />
zeitsparend auf dem Niveau von<br />
Laborgeräten zu erfüllen. Er<br />
kann in Echtzeit zum Beispiel<br />
ganze Kommunikationskanäle<br />
auf einmal betrachten, ohne in<br />
der Frequenz hin und her springen<br />
zu müssen. Draußen erfasst<br />
er verlässlich lückenlos Feldsituationen<br />
an Orten, an denen<br />
tatsächlich Störungen auftreten.<br />
Im Labor kann derselbe flexible<br />
Spectrum Analyzer als erster<br />
seiner Art auch für aufwendige<br />
Auswertungen zuverlässig und<br />
komfortabel weiter genutzt werden,<br />
ohne dass der Anwender<br />
ein zusätzliches Gerät einstellen,<br />
lernen, geschweige denn<br />
anschaffen muss.<br />
40 MHz RTBW:<br />
SignalShark -<br />
der Signal Analyzer<br />
Wenn bei heutigen Handheld-<br />
Analyzern überhaupt Echtzeitmessungen<br />
unterstützt werden,<br />
so enden diese meist bei einer<br />
Echtzeitbandbreite (RTBW<br />
– Real-time Bandwidth) von<br />
10 MHz. Der SignalShark bietet<br />
mit 40 MHz das Vierfache<br />
an Bandbreite. RTBW bedeutet,<br />
dass der Receiver innerhalb<br />
dieser definierten Bandbreite in<br />
Echtzeit in der Lage ist, auch<br />
kurze, sporadisch auftretende<br />
Signale lückenlos zu erfassen,<br />
ohne dass auch nur ein einziges<br />
Ereignis verpasst wird. Solche<br />
„flüchtigen“ Ereignisse sind<br />
mit herkömmlichen Methoden<br />
kaum zu entdecken und nehmen<br />
extrem viel Zeit in Anspruch.<br />
Innerhalb des 40 MHz breiten<br />
Echtzeit-Analysefensters sind<br />
spektrale Ereignisse zeitlich<br />
lückenlos abgebildet, sodass<br />
darin kein auch noch so kurzer<br />
Impuls „durch die Maschen<br />
schlüpfen“ und vom SignalShark<br />
unentdeckt bleiben kann. Dies<br />
wird durch eine POI (Probability<br />
of Intercept) von 100% bei<br />
Signalen mit einer Signaldauer<br />
> 3,125 µs gewährleistet. Das<br />
bedeutet auch, dass innerhalb<br />
dieser Bandbreite die IQ-Daten<br />
der Signale aufgezeichnet und<br />
analysiert werden können, was<br />
zum Beispiel eine Breitbanddemodulation<br />
und Signalidentifikation<br />
erlaubt. Jetzt sind auch<br />
diese komplexen Messungen vor<br />
Ort bzw. in schwierigen Umgebungen<br />
möglich.<br />
In der HF-Messtechnik kommt<br />
es aus Zeit-, Kosten- und Sicherheitsgründen<br />
heute mehr denn je<br />
darauf an, eine möglichst hohe<br />
Echtzeitbandbreite abzubilden.<br />
Denn aufgrund der wachsenden<br />
Datenraten bzw. Signaldichten<br />
in den zur Verfügung stehenden<br />
Frequenzbändern müssen<br />
die einzelnen Träger unweigerlich<br />
eine höhere Bandbreite in<br />
Anspruch nehmen. Ihre Signale<br />
werden „agiler“ und können in<br />
der Frequenz hin und her springen,<br />
das heißt, bei drohenden<br />
Interferenzen blitzschnell die<br />
Frequenz wechseln und damit<br />
„Fading“ vermeiden.<br />
Obwohl bereits immer ausgeklügeltere<br />
Komprimierungsalgorithmen<br />
entwickelt werden,<br />
müssen die Dienste also in die<br />
Breite ausweichen. Dass 10 MHz<br />
Echtzeitbandbreite heute diesen<br />
Anforderungen nicht mehr genügen,<br />
machen aktuelle Mobilfunktechniken<br />
deutlich: LTE zum<br />
Beispiel nutzt eine Bandbreite<br />
von 20 MHz, während 2,4 GHz<br />
WLAN 40 MHz nutzt, und dies<br />
sogar gemeinsam mit Bluetooth<br />
und Mikrowellenherden.<br />
40 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Messtechnik<br />
Weshalb moderne<br />
Dienste höhere<br />
Bandbreiten nutzen<br />
Aufgrund neuer Entwicklungen<br />
in der Kommunikationstechnologie,<br />
verbunden mit einer<br />
dras tischen Zunahme an Datenvolumen,<br />
das per Funk übertragen<br />
werden muss, herrscht<br />
auf den belegten Frequenzbändern<br />
„extrem viel Verkehr“.<br />
Tendenz steigend! Auslöser<br />
hierfür sind Errungenschaften<br />
wie ein wachsendes LTE/5G-<br />
Mobilfunknetz und das „Internet<br />
of Things“ (Iot), „Car to Car“-<br />
(C2C oder C2x) oder „Machine<br />
to Machine“-Communication<br />
(M2M) auch das Mobilnetz in<br />
weiten Teilen nutzen. In Verbindung<br />
mit immer höheren Datenraten<br />
führt dies zwangsläufig zu<br />
höheren Signaldichten und komplexeren<br />
Modulationsverfahren,<br />
größeren Signalbandbreiten und<br />
einer höheren Wahrscheinlichkeit,<br />
dass untereinander Interferenzen<br />
auftreten. Besonders für<br />
ältere Dienste wächst dadurch<br />
die Gefahr von Übertragungsproblemen.<br />
Moderne Kommunikationsdienste,<br />
zum Beispiel<br />
bei sicherheitsrelevanten<br />
Anwendungen in automatisierten<br />
Produktionsprozessen der Kfz-<br />
Industrie, können sich solche<br />
Probleme oder gar komplette<br />
Verbindungsunterbrechungen<br />
unmöglich leisten.<br />
Volle Desktop Power<br />
für unterwegs<br />
In der Entwicklung geht der<br />
Trend unaufhaltsam in Richtung<br />
wireless und mobil. Daher<br />
sollten auch Messinstrumente,<br />
die zum Großteil an diesen<br />
Industrieprozessen beteiligt<br />
sind, in der Lage sein, dieser<br />
Strömung zu folgen und Ereignisse<br />
in realen Umgebungen zu<br />
erfassen. Das führt zu erheblich<br />
kürzeren Entwicklungszeiten,<br />
Stichwort „Time to Market“. Das<br />
Optimum: alle Anforderungen<br />
an eine größtmögliche Mobilität<br />
erfüllen, aber idealerweise,<br />
ohne später Einbußen bei den<br />
Auswertungen im Labor in Kauf<br />
nehmen zu müssen. Durch seine<br />
exzellente Performance und<br />
Flexibilität empfiehlt sich der<br />
SignalShark als erstes Handheld<br />
überhaupt auch für den vollwertigen<br />
Einsatz im Labor. Ein einziges<br />
Gerät verbindet „das Beste<br />
aus zwei Welten“ mit – jede für<br />
sich – extrem unterschiedlichen<br />
Herausforderungen.<br />
Dem Anwender steht auch<br />
unterwegs im Feld die volle<br />
Desktop Power zur Verfügung.<br />
Draußen überzeugt der Signal-<br />
Shark in seiner Paradedisziplin<br />
durch uneingeschränkte Mobilität,<br />
sein nach MIL-Standards<br />
geprüftes, robustes Gehäuse<br />
und eine intuitive Bedienung per<br />
10.4’’-Touchscreen. Im Labor<br />
wiederum, wo es auf höchste<br />
Leistungsfähigkeit ankommt,<br />
erlauben seine umfangreichen<br />
Anschlussmöglichkeiten und<br />
die Kompatibilität zu stationären<br />
Peripherie-Geräten selbst aufwendige<br />
Messungen. So muss<br />
der Labor-Techniker weder auf<br />
seinen gewohnten großen Monitor<br />
noch auf Bedienkomfort bei<br />
der Eingabe oder sonstige Vorzüge<br />
eines stationären Arbeitsplatzes<br />
verzichten. Denn der<br />
SignalShark verfügt über ein<br />
HDMI-Display-Port sowie die<br />
Möglichkeit, Maus, Tastatur und<br />
externe Festplatte anzuschließen.<br />
Eine besondere Erwähnung verdienen<br />
in diesem Zusammenhang<br />
die vier Hochfrequenz-<br />
Eingänge am Gerät, die sogar per<br />
Remote-Steuerung umgeschaltet<br />
werden können. Die vier bringen<br />
- neben der obligatorischen<br />
Anschlussmögilchkeit für eine<br />
automatische Antenne - gleich<br />
mehrere Vorteile mit sich: Der<br />
Anwender kann zum Beispiel<br />
eine omnidirektionale Antenne<br />
anschließen, die alle Richtungen<br />
gleichermaßen erfasst<br />
und gleichzeitig eine Antenne,<br />
welche eine ganz bestimmte<br />
Richtung überwacht. Im Labor<br />
bietet die Möglichkeit, mehrere<br />
Testleitungen anschließen und<br />
umschalten zu können, neben<br />
der Zeitersparnis eine größere<br />
Zuverlässigkeit und Konstanz<br />
der Messergebnisse.<br />
Ein weiteres Beispiel sind sogenannte<br />
Pre-Compliance-Messungen<br />
in der Kfz-Industrie. Um<br />
Zeit und Entwicklungskosten<br />
zu sparen, können erste EMV-<br />
Bild 2: Die umfangreichen Anschlussmöglichkeiten und die<br />
Kompatibilität des SignalShark zu stationären Peripherie-Geräten<br />
lassen selbst bei aufwändigen Auswertungsarbeiten im Labor<br />
nichts an Komfort vermissen<br />
Messungen vorab durchgeführt<br />
werden, um eine reibungslose<br />
Endabnahme in EMV-Laboren<br />
zu gewährleisten. Das funktioniert<br />
besonders gut mit dem<br />
SignalShark, da er zum einen<br />
hervorragend geschirmt ist, und<br />
daher selbst keine Ergebnisse<br />
verfälscht. Zudem bringt es hier<br />
Vorteile, einen möglichst handlichen<br />
Analyzer zu verwenden.<br />
Er versetzt den Anwender in<br />
die Lage, beispielsweise Neuentwicklungen<br />
zunächst isoliert<br />
auf dem Labortisch zu testen<br />
und anschließend mit demselben<br />
Gerät jene Komponenten während<br />
der Fahrt eingebaut im Kfz<br />
durchzumessen, ob sie auch tatsächlich<br />
im Verbund ordnungsgemäß<br />
funktionieren.<br />
Vollautomatische<br />
Peilung:<br />
Receiver & „Direction<br />
Finding“-System<br />
Ein weiteres Entwicklungsziel<br />
des SignalShark war die vollautomatisierte<br />
Peilung von Störern.<br />
Mit Hilfe seiner automatischen<br />
DF-Antenne kann ein erfasstes<br />
Signal sekundenschnell gepeilt<br />
werden.<br />
Anpassungsfähig:<br />
Bestimmen, was er ist<br />
Die Entwicklung neuer Technologien<br />
schreitet immer schneller<br />
voran. War es vor ein paar Jahren<br />
noch fortschrittlich, dass ein<br />
Telefon drahtlos kommunizieren<br />
konnte, sind heute mobile<br />
Datenkommunikation, WLAN,<br />
Bluetooth und NFC Standard.<br />
Wer heute ein Messgerät kauft,<br />
möchte sichergehen, dass er hiermit<br />
auch die Technologien von<br />
morgen messen und meistern<br />
kann. Hierfür bietet Narda eine<br />
breite Palette von „Application<br />
Packages“ an, mit denen sich<br />
der SignalShark an die jeweiligen<br />
Anwendungen anpassen<br />
lässt. Diese Palette wird stetig<br />
erweitert und bietet so Zukunftssicherheit.<br />
Fazit<br />
Es sind die Summe der technischen<br />
Parameter und Fähigkeiten<br />
sowie seine Flexibilität,<br />
die den neu entwickelten<br />
SignalShark zu dem perfekten<br />
Real-time-Handheld-Spectrum<br />
Analyzer und „Direction<br />
Finding“-System für Einsätze<br />
im Labor und im Feld qualifizieren.<br />
Dazu zählen sein Frequenzbereich<br />
von 9 kHz bis<br />
8 GHz, die extrem hohe Sweep<br />
Rate von 40 GHz/s (RBW ≥<br />
100 kHz), sowie die in dieser<br />
Kategorie herausragende Echtzeitbandbreite<br />
von 40 MHz. So<br />
definiert der SignalShark den<br />
Stand der Technik, der mit Blick<br />
auf künftige Entwicklungen – 5G<br />
wird kommen – beste Voraussetzungen<br />
zur lückenlosen Detektion<br />
und Analyse, Klassifizierung<br />
und Lokalisierung von HF-<br />
Signalen schafft. ◄<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 41
Messtechnik<br />
Skalierbarer PXI-Mikrowellen-Signalgenerator<br />
für komplexe Signale<br />
Keysight Technologies, Inc.<br />
präsentiert den weltweit ersten<br />
skalierbaren PXIe-Mikrowellen-Signalgenerator,<br />
der den<br />
Frequenzbereich bis 44 GHz<br />
abdeckt und Modulationsbandbreiten<br />
bis 1 GHz bietet. Das<br />
Gerät eignet sich dadurch optimal<br />
zur Erzeugung komplexer<br />
Signale für aufkommende<br />
5G- und andere Breitband-<br />
Anwendungen, beispielsweise<br />
DVT-Anwendungen (Design<br />
Verification Test) in der Luft-/<br />
Raumfahrt/Wehrtechnik.<br />
Der neue PXIe-Signalgenerator<br />
M9383A kombiniert Keysights<br />
einzigartige DDS-Technologie<br />
mit einem Synthesizer-VCO<br />
und erzielt dadurch ein extrem<br />
geringes Phasenrauschen. Hinzu<br />
kommen hervorragende Basisbandspezifikationen,<br />
wie z.B.<br />
1% EVM – ein kritischer Parameter<br />
bei Pre-5G-Signalen mit<br />
800 MHz Bandbreite.<br />
Unter Verwendung der Key sight-<br />
Software Signal Studio oder<br />
SystemVue können Ingenieure<br />
jetzt von Keysight validierte Pre-<br />
5G-Standardsignale (5GTF) und<br />
5G-Signalkandidaten, wie z.B. 8<br />
x 100 MHz OFDM Component<br />
Carriers erzeugen. Die genannten<br />
Softwarepakete unterstützen<br />
auch die Erzeugung benutzerdefinierter<br />
Signale für künftige<br />
Wireless-, 5G-New-Radio- und<br />
Luft-/Raumfahrt/Wehrtechnik-<br />
Anwendungen. Der PXIe-Vektorsignalgenerator<br />
M9383A<br />
ist Bestandteil von Keysights<br />
5G-Referenztestlösung, die<br />
bereits im Rahmen von 5G-Entwicklungsprojekten<br />
in den Sub-<br />
6/28/39-GHz-Bändern eingesetzt<br />
wird.<br />
Der neue PXIe-Signalgenerator<br />
bietet nicht nur Vorteile hinsichtlich<br />
Kompaktheit und Messgeschwindigkeit,<br />
sondern ist<br />
darüber hinaus skalierbar und<br />
jederzeit aufrüstbar. So können<br />
beispielsweise vektorielle oder<br />
analoge Konfigurationen durch<br />
zusätzliche Kanäle erweitert<br />
werden. Auch der Frequenzbereich,<br />
die Bandbreite und andere<br />
Leistungsmerkmale können<br />
erweitert bzw. nachgerüstet werden,<br />
falls künftige Signalstandards<br />
dies erfordern. Die Eingänge<br />
für ein externes IQ-Signal<br />
unterstützen Modulationsbandbreiten<br />
bis 2 GHz.<br />
Keysight gibt auf alle seine<br />
Messgeräte standardmäßig drei<br />
Jahre Gewährleistung und sorgt<br />
mit seiner branchenführenden<br />
Core-Exchange-Strategie für<br />
schnelle Abwicklung von Kalibrierungen<br />
und Reparaturen;<br />
das bedeutet für den Anwender<br />
maximale Systemverfügbarkeit<br />
und geringere Messgeräte-<br />
Lebenszykluskosten.<br />
5G-Entwickler benötigen aktuelle<br />
Tools, die es ihnen ermöglichen,<br />
neue Signalformate, Szenarien<br />
und Topologien schnell<br />
und einfach zu erproben.<br />
■ Keysight Technologies<br />
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Signalqualitätsanalysator unterstützt zeitgleich durchgeführte Messungen<br />
Anritsu hat den Signalqualitätsanalysator<br />
(SQA) MP1900A BERT auf den<br />
Markt gebracht, eine vielseitige Lösung<br />
zum Messen von PCI-Express-Bussen<br />
der nächsten Generationen 4 und 5 sowie<br />
der neusten 400-GbE/200-GbE-Ethernet-Netzwerke.<br />
Mit einem umfassenden<br />
Schnittstellensupport ist der MP1900A<br />
eine All-in-One-Lösung für exakte Messungen<br />
von elektronischen und optischen<br />
Hochgeschwindigkeits-Endgeräten der<br />
nächsten Generation sowie von optischen<br />
Transceivern<br />
Die leistungsfähigen Bitfehlerraten-Tester<br />
(BERTs) SQA MP1900A können in der<br />
frühen Entwicklungsphase eine exakte<br />
Evaluierung von Hochgeschwindigkeits-<br />
Schnittstellendesigns vornehmen. Mit<br />
seiner stark erweiterbaren All-in-One-<br />
Plattform lässt sich die Leistung von netzwerkseitigen<br />
Schnittstellen, wie z.B. der<br />
400, 200 und 100 GbE, aber auch von<br />
internen PCI-Express-Busschnittstellen<br />
messen. Dieses trägt dazu bei, die Zeiten<br />
für die Designevaluierung zu verkürzen<br />
und Testkosten zu senken. Die Techniker<br />
können sich auf einen hohen Grad<br />
an Messsicherheit verlassen, denn der<br />
SQA MP1900A BERT bietet die beste<br />
Leistung seiner Klasse. Der integrierte<br />
Pulsmustergenerator (PPG) verfügt über<br />
das branchenbeste intrinsische Jitter von<br />
typischerweise 115 fs rms sowie über eine<br />
Anstiegs-/Abfallzeit von 12 ps (typisch).<br />
Der gesamte Spitze-Spitze-Jitter beträgt<br />
maximal 6 ps (typisch), die Eingangsempfindlichkeit<br />
des internen Fehlerdetektors<br />
15 mV (typisch).<br />
Der SQA MP1900A BERT lässt sich<br />
auch mit Peripheriegeräten konfigurieren,<br />
wodurch eine erweiterte Messfunktionalität<br />
erreicht wird. Eine integrierte<br />
Lösung befähigt den MP1900A<br />
im besonderen Maße, 32- und 64-Gbaud-<br />
PAM4-Signale zu erzeugen, die für<br />
200/400-GbE-Messungen, BER-Messungen,<br />
bei der Jitter- und Amplituden-<br />
Rauschinjektion und beim Hinzufügen<br />
von Emphasis erforderlich sind, um eine<br />
vielseitige und zukunftssichere Unterstützung<br />
entsprechender Standards zu<br />
gewährleisten.<br />
Der MP1900A verfügt über eine einfach<br />
bedienbare, intuitive grafische Benutzeroberfläche<br />
(GUI), mit der Blockdiagramme<br />
auf dem großen 12,1-Zoll-Touchpanel-<br />
Display des Messgeräts angezeigt werden<br />
können. Fernsteuerbefehle, die jede<br />
GUI-Funktion abbilden, können auf dem<br />
Bildschirm dargestellt werden, um so die<br />
Einstellzeit für automatisierte Messungen<br />
zu verkürzen.<br />
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42 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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6/14/17 3:45 PM
Messtechnik<br />
Testlösung für bessere Charakterisierung<br />
breitbandiger Millimeterwellen-Designs<br />
Bild 1: Der Breitband-Millimeterwellen-Netzwerkanalyzer Keysight<br />
N5291 ermöglicht es Entwicklern, vertrauensvoll Designs der<br />
neuen Generation zu charakterisieren<br />
Keysight präsentierte eine breitbandige<br />
Millimeterwellen-Netzwerkanalysator-Lösung<br />
mit<br />
bislang unerreichter Systemgenauigkeit<br />
über den gesamten<br />
Frequenzbereich bis 120 GHz.<br />
Die neue Millimeterwellen-Testlösung<br />
Keysight N5290/91A<br />
liefert Messergebnisse mit<br />
Metrologielabor-Genauigkeit,<br />
die es Entwicklern ermöglichen,<br />
anspruchsvolle Millimeterwellen-Designs<br />
verlässlich<br />
zu charakterisieren. Die neue<br />
Testlösung bietet eine extrem<br />
hohe Amplituden- und Phasenstabilität<br />
von
Messtechnik<br />
Basisbandversion des Vektorsignal-<br />
Transceivers der zweiten Generation<br />
• Anwendungs- und benutzerspezifisch<br />
anpassbarer FPGA<br />
bereich und bieten integrierte<br />
Timing- und Triggerfunktionen.<br />
Das neue Modell bietet<br />
12-fache Bandbreite<br />
und einen größeren<br />
anwenderprogrammierbaren<br />
FPGA bei 50%<br />
weniger Platzbedarf<br />
National Instruments trägt mit<br />
seinen Systemen für Ingenieure<br />
und Wissenschaftler zur Bewältigung<br />
der weltweiten technischen<br />
Herausforderungen bei.<br />
Das Unternehmen stellte jetzt<br />
- speziell für anspruchsvolle<br />
Transceiver-Tests - die Basisbandversion<br />
seines Vektorsignal-<br />
Transceivers (VST) der zweiten<br />
Generation vor. Das Modul<br />
PXIe-5820 bietet die 12-fache-<br />
Bandbreite und einen größeren,<br />
anwenderprogrammierbaren<br />
FPGA bei 50% weniger Platzbedarf.<br />
Es ist der branchenweit<br />
erste Basisband-Transceiver mit<br />
einer Bandbreite von 1 GHz für<br />
komplexe I/Q-Signale, mit dem<br />
sich anspruchsvolle Testanwendungen<br />
bei RF-Frontendmodulen<br />
und -Transceivern, u. a. mit<br />
Hüllkurvenverfolgung, digitaler<br />
Vorverzerrung (DPD) und<br />
5G-Signalen, durchführen lassen.<br />
Der PXIe-5820 verbindet einen<br />
Digitizer und einen Arbiträrsignalgenerator<br />
für I/Q-Breitbandsignale<br />
mit einem leistungsstarken<br />
FPGA in einem PXI-<br />
Express-Modul, das nur zwei<br />
Steckplätze belegt. Mit einer<br />
Bandbreite von 1 GHz für komplexe<br />
I/Q-Signale eignet sich der<br />
Basisband-Transceiver für eine<br />
Vielzahl von Anwendungen, wie<br />
z. B. das Testen von I/Q-Basisbandsignalen<br />
von Wireless- und<br />
Mobilfunk-Chipsets, die Hüllkurvenverfolgung<br />
digital vorverzerrter<br />
Signale für Leistungsverstärker<br />
sowie die Erzeugung<br />
und Analyse von Signalen für<br />
neue Mobilfunkstandards wie<br />
5G, 802.11ax und LTE-Advanced<br />
Pro.<br />
Produktmerkmale:<br />
• 1 GHz Echtzeitbandbreite für<br />
die Erzeugung und Analyse<br />
komplexer I/Q-Signale<br />
• Erforderliche Messgenauigkeit<br />
für das Testen von 802.11ax-<br />
Geräten mit einer EVM-Leistung<br />
von -54 dB<br />
• Differenzielle 2-Kanal-I/Q-<br />
Messung des Basisbands mit<br />
4-Vpp-Eingangs- bzw. 2-Vpp-<br />
Ausgangsspannungshub<br />
• 10-fache Messgeschwindigkeit<br />
dank FPGA-basierter<br />
Messung und optimierter<br />
Messsoftware<br />
• Kompakte Größe und nahtlose<br />
Synchronisierung zwischen<br />
Basisband- und RF-Transceivern<br />
für MIMO-Konfigurationen<br />
(Multiple Input, Multiple<br />
Output) mit 2x2, 4x4, 8x8<br />
oder höher im PXI-Formfaktor<br />
• Niedriges Grundrauschen und<br />
hoher nutzbarer Dynamikbereich<br />
(SFDR)<br />
• Einfache Programmierung<br />
dank einheitlicher Softwareumgebung<br />
für RF- und<br />
Basisband-Transceiver<br />
Der Basisband-Transceiver ist<br />
integraler Bestandteil der NI-<br />
Plattform, die Anwendern das<br />
Erstellen intelligenterer Prüfsysteme<br />
ermöglicht. Die Plattform<br />
umfasst mehr als 600 PXI-Produkte<br />
– von DC bis hin zu Frequenzen<br />
im mm-Wellenbereich,<br />
die durchsatzstarke Datenübertragungen<br />
über PCI-Express-<br />
Schnittstellen der 3. Generation<br />
unterstützen. Darüber hinaus<br />
ermöglichen sie Synchronisierungen<br />
im Sub-Nanosekunden-<br />
Mithilfe der produktivitätssteigernden<br />
Funktionen der Entwicklungsumgebungen<br />
Lab-<br />
VIEW und der Testmanagementsoftware<br />
TestStand in<br />
Kombination mit dem dynamischen<br />
Ecosystem aus Partnern,<br />
zusätzlicher IP und Applikationsingenieuren<br />
können Anwender<br />
ihre Prüfkosten zudem weiter<br />
senken, Markteinführungszeiten<br />
verkürzen und ihre Prüfsysteme<br />
schon jetzt auf die Anforderungen<br />
von morgen vorbereiten.<br />
■ National Instruments<br />
Germany GmbH<br />
www.ni.com/vst/<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 45
Wireless<br />
Umstellung von 4G auf 5G<br />
Erweiterte RadioVerse-<br />
Wireless-Technologie<br />
und Design-Ökosystem<br />
legen Fundament für<br />
die Umstellung von 4G<br />
auf 5G<br />
Analog Devices<br />
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Analog Devices, Inc. kündigte<br />
das neueste Update seiner Radio-<br />
Verse-Technologie und des dazugehörigen<br />
Design-Ökosystems<br />
an. Für Wireless-Carrier und die<br />
Hersteller von Telekommunikations-Equipment<br />
vereinfacht sich<br />
hierdurch die Entwicklung von<br />
Funksystemen zur Umstellung<br />
ihrer Mobilfunk-Basisstationen<br />
von 4G- auf 5G-Netzwerke.<br />
Das erweiterte Radio-<br />
Verse-Portfolio<br />
von ADI umfasst neue Transceiver-Hardware,<br />
Softwaretools<br />
und eine robuste Designumgebung<br />
für die kleineren, weniger<br />
Strom verbrauchenden Funk-<br />
Lösungen, die in den Netzwerken<br />
der nächsten Generation<br />
benötigt werden. Das neue Angebot<br />
ermöglicht die schnelle Evaluierung<br />
und Entwicklung von<br />
Funk-Designs für 4G-Kleinzellen<br />
und massive MIMO-Systeme<br />
als 5G-Vorstufe, die entscheidende<br />
Komponenten für die<br />
Umstellung auf 5G darstellen.<br />
Dies ermöglicht höhere Datenraten<br />
und verbessert gleichzeitig<br />
die Konnektivität und den<br />
Datendurchsatz in dicht besiedelten<br />
und durch starken Datenverkehr<br />
geprägten Bereichen wie<br />
zum Beispiel Bürogebäuden,<br />
Sportarenen und öffentlichen<br />
Verkehrsmitteln.<br />
Ausgelegt für das<br />
Funk-Design<br />
auf der Schaltungs-, Architektur-,<br />
System- und Softwareebene,<br />
umfasst das aktualisierte<br />
RadioVerse-Release auch den<br />
HF-Transceiver AD9375 als<br />
neueste Ergänzung der von<br />
ADI angebotenen Serie hochintegrierter,<br />
breitbandiger HF-<br />
Transceiver. Der AD9375 ist der<br />
erste HF-Transceiver mit chipintegriertem<br />
DPD-Algorithmus<br />
(Digital Pre-Distortion). Dieses<br />
richtungsweisende Design verringert<br />
die Leistungsaufnahme<br />
der DPD-Funktion gegenüber<br />
konkurrierenden Lösungen um<br />
90%.<br />
Die Verlagerung des DPD-<br />
Systems vom FPGA auf den<br />
Transceiver halbiert die Zahl der<br />
benötigten seriellen JESD204B-<br />
Lanes, was eine gravierende<br />
Senkung des Stromverbrauchs<br />
mit sich bringt – insbesondere<br />
angesichts der Tatsache, dass<br />
die Zahl der Antennen von 2<br />
auf 128 steigt, um die Anforderungen<br />
an die Funkkanaldichte<br />
für massive MIMO-Systeme in<br />
Pre-5G-Implementierungen zu<br />
erfüllen. Zu den weiteren Vor-<br />
46 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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3/20/17 10:36 AM
Wireless<br />
zügen gehört ein kompakteres<br />
Layout der Funkschaltungen,<br />
was wiederum das Routing und<br />
das Systemdesign vereinfacht,<br />
die Größe der Basisstationen<br />
verringert und Designern die<br />
Verwendung eines kostengünstigeren,<br />
weniger komplexen<br />
FPGA erlaubt. In Kleinzellen<br />
ermöglichen diese Vorteile mehr<br />
Frequenzbänder pro Zelle, um<br />
die Netzwerkkapazität zu steigern<br />
– bei minimalen Auswirkungen<br />
auf den Stromverbrauch<br />
und die Größe des Systems.<br />
Der Transceiver<br />
AD9375<br />
ermöglicht ein einheitliches<br />
Funkplattform-Design, das<br />
über einen Bereich von 300<br />
MHz bis 6 GHz abstimmbar<br />
ist, ein JESD204B-Interface<br />
mit 6 GBit/s nutzt und weniger<br />
als 5 W aufnimmt. Ähnlich<br />
wie der preisgekrönte AD9371,<br />
verfügt auch der AD9375 über<br />
zwei 100-MHz-Empfänger, zwei<br />
250-MHz-Sender, einen Beobachtungsempfänger<br />
mit zwei<br />
Eingängen und einen Sniffer-<br />
Empfänger mit drei Eingängen.<br />
Die integrierte DPD-Lösung des<br />
Transceivers unterstützt 3G- und<br />
4G-Signale mit einer Momentan-<br />
Signalbandbreite bis zu 40 MHz.<br />
Zusätzlich zum AD9375 enthält<br />
das RadioVerse-Portfolio<br />
an Transceiver-Hardware<br />
auch breitbandige Bausteine<br />
für Basestation-Architekturen<br />
von Makro- über Pico- bis zu<br />
Femto-Formaten. Hinzu kommen<br />
extrem stromsparende,<br />
schmalbandige Transceiver für<br />
IoT-Anwendungen, die nach<br />
großer Reichweite, betriebssicheren<br />
Netzwerken und langer<br />
Batterielebensdauer verlangen.<br />
Beschleunigte<br />
Entwicklung von<br />
Funk-Lösungen<br />
Die RadioVerse-Technologie<br />
und das zugehörige Ökosystem<br />
sind dafür konzipiert, den<br />
Kunden bei der Reduzierung<br />
der Größe, des Gewichts und<br />
der Leistungsaufnahme ihrer<br />
Funk-Lösungen zu helfen und<br />
gleichzeitig ein Maximum an<br />
Funk-Performance zu wahren.<br />
Hierzu wird ein neues Kleinzellen-Referenzdesign<br />
mit einer<br />
kompletten, mit dem AD9375<br />
bestückten JESD204B-to-<br />
Antenna-Funksignalkette angeboten.<br />
Dieses hilft den Kunden<br />
bei der weiteren Vereinfachung<br />
des Designs und der Verkürzung<br />
der Markteinführungszeit, während<br />
gleichzeitig die Entwicklungskosten<br />
minimiert werden.<br />
Das in Zusammenarbeit mit dem<br />
Funklösungs-Anbieter Benetel<br />
Ltd. entwickelte Referenzdesign<br />
unterstützt 2x2 20 MHz LTE mit<br />
250 mW Ausgangsleistung pro<br />
Antenne und nimmt weniger als<br />
10 Watt auf – und dies in einem<br />
Format von nur 88 x 83 mm.<br />
Die RadioVerse Prototyping-Plattformen<br />
von ADI ermöglichen auch die<br />
fortschrittliche Simulation und<br />
Analyse des Transceivers mit<br />
MATLAB®- und Simulink®,<br />
Gerätetreibern und vollständigen<br />
Evaluierungssystemen mit<br />
direkter Anbindung an FPGA-<br />
Entwicklungsplattformen sowie<br />
Hardware von Drittanbietern für<br />
einen kurzen Weg vom Konzept<br />
bis zur Markteinführung.<br />
Die Designumgebung verkürzt<br />
die Markteinführungszeit der<br />
Kunden durch den Zugang zur<br />
EngineerZone®, der Technical<br />
Support Community von ADI<br />
im Internet. Neben Customer-<br />
Support-Foren finden sich dort<br />
Anleitungs-Videos, Fachartikel,<br />
Webcasts und Produkt-<br />
Highlights.<br />
Analog Devices wird seine<br />
RadioVerse-Designumgebung<br />
weiter ausbauen und hierzu<br />
Partnerschaften mit führenden<br />
Anbietern von Leistungsverstärkern<br />
(PAs) eingehen, darunter<br />
NXP Semiconductors N.V. und<br />
Skyworks Solutions, Inc. Den<br />
Kunden werden dabei Prüfberichte<br />
des AD9375 DPD mit<br />
PA-Produkten von unterschiedlichen<br />
Ausgangsleistungen und<br />
Frequenzen geboten. Besuchen<br />
Sie die Website des RadioVerse<br />
Alliance Network, das in den<br />
vergangenen 12 Monaten rasch<br />
auf 20 Unternehmen gewachsen<br />
ist. Unter anderem gibt es sieben<br />
neue Referenzdesigns für Drohnen,<br />
drahtlose Überwachung und<br />
Software Defined Radio. ◄<br />
GPRS/GNSS-Kombimodul mit Bluetooth 4.0 dual mode<br />
Das GPRS/GNSS- Quad-Band-<br />
Kombimodul MC60E unterstützt<br />
Bluetooth 3.0 und Bluetooth<br />
4.0 BLE. Der Baustein<br />
ist Pin-kompatibel zum GSM/<br />
GNSS-Kombimodul MC60<br />
von Quectel und in einem kompakten<br />
Gehäuse mit Abmessungen<br />
von 18,7 mm × 16,0<br />
mm × 2,1 mm untergebracht.<br />
Das GPRS/GNSS-Kombimodul<br />
MC60E basiert auf der<br />
MT2503DV/EB-Plattform,<br />
welche die Chipsätze MT6261<br />
(GSM/GPRS) und MT3333<br />
(GNSS) von Mediatek vereint.<br />
Der im Modul integrierte Low<br />
Noise Amplifier sorgt - selbst<br />
bei schwachen Signalen - für<br />
ausgezeichnete Acquisitionund<br />
Tracking-Eigenschaften.<br />
Die Tracking-Empfindlichkeit<br />
von -167 dBm ermöglicht<br />
den Einsatz passiver GNSS-<br />
Antennen.<br />
Die im Modul integrierte<br />
„Extended Prediction Orbit“-<br />
Funktion (EPO) ist vergleichbar<br />
mit einem globalen offline<br />
Positionierungssystem<br />
(Assisted Global Positioning<br />
System, AGPS) und ermöglicht<br />
das Herunterladen und<br />
Aktualisieren von EPO-Daten.<br />
Basierend auf diesen Daten<br />
kann mit QuecFastFix Online<br />
die Zeit bis zur ersten Positionserkennung<br />
(time to first fix,<br />
TTFF) aus dem Kaltstart auf<br />
4,5 s optimiert werden.<br />
Der Strombedarf des MC60E<br />
zeichnet sich durch besonders<br />
niedrigen Peak-, Ruhe-, und<br />
Durchschnittsverbrauch aus.<br />
Mit diesen Features ist das<br />
Kombimodul besonders für<br />
Anwendungen geeignet, die<br />
eine energieeffiziente Bluetooth-Funktionalität<br />
benötigen.<br />
Darüber hinaus bietet der<br />
Baustein GNSS für die Satellitennavigation<br />
und verfügt über<br />
eine Dual SIM Single Standby-<br />
Funktion für das GPRS. Damit<br />
eröffnen sich eine Reihe von<br />
M2M-Anwendungen wie<br />
tragbare Geräte, Fahrzeug-,<br />
Personen- und Tier-Tracking-<br />
Systeme usw.<br />
MSC Technologies liefert<br />
neben Mustern des Quectel-<br />
Kombimoduls MC60E auch<br />
Evaluierungs-Boards und<br />
TE-A Kits.<br />
■ MSC Technologies GmbH<br />
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48 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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robuster Mechnik<br />
„Zusätzliche Hände“ für die<br />
Techniker bietet Clampman, die<br />
neue Halterung von Meilhaus.<br />
Die meisten Techniker, Ingenieure<br />
und Entwickler kennen die<br />
Situation: Bei der Messung an<br />
einer Platine oder Baugruppe<br />
würde man sich mindestens zwei<br />
zusätzliche Hände wünschen. Die<br />
Baugruppe selbst muss sicher und<br />
zuverlässig gehalten werden. Ein<br />
oder mehrere Tastspitzen müssen<br />
präzise platziert und unter<br />
Umständen mehrere Minuten<br />
oder länger „zitterfrei“ anvisiert<br />
werden – gerade bei SMD durchaus<br />
eine schwierige Ausgabe.<br />
Schließlich sollen gleichzeitig<br />
am Messgerät die nötigen Einstellungen<br />
vorgenommen oder<br />
während der Messung angepasst<br />
werden. Für solche Fälle<br />
stellt Meilhaus Electronic den<br />
ClampMan vor. Die Grundversion<br />
besteht aus einem robusten,<br />
hydraulischen Stativ auf einem<br />
schweren, standfesten Fuß.<br />
Daran befestigt ist die sehr flexibel<br />
einstellbare, solide Halterung<br />
für die Platine oder Baugruppe.<br />
Diese Halterung ist so<br />
ausgeführt und drehbar, dass<br />
man die Baugruppe wenn nötig<br />
sowohl von der Ober- als auch<br />
der Unterseite gut erreichen kann<br />
und auch Baugruppen unter Versorgungsspannung<br />
eingespannt<br />
werden können.<br />
Auf dieser Halterung wiederum<br />
werden ein oder mehrere hydraulische<br />
Arme befestigt, welche die<br />
Tastspitzen oder Sonden halten.<br />
Der Vorteil dieser Arme ist die<br />
präzise, hydraulische Ausführung,<br />
die einerseits ganz freie<br />
Bewegungen in alle Richtungen<br />
erlaubt und andererseits mit<br />
nur einer Stellschraube in der<br />
gewünschten Position bequem,<br />
sicher und „wackelfrei“ fixiert<br />
wird. Somit eignet sich der<br />
ClampMan zum Beispiel auch<br />
für den Entwickler oder Servicetechniker,<br />
der auf einer Baugruppe<br />
nicht nur misst sondern<br />
auch lötet. In vielen Bereichen,<br />
insbesondere auch bei HF-Messungen,<br />
ist eine sichere Positionierung<br />
und Fixierung der Messsonden<br />
möglich. Zudem kann ein<br />
Messaufbau wenn gewünscht<br />
auch über mehrere Tage unverändert<br />
erhalten bleiben, und<br />
verschiedene Prüflinge können<br />
immer wieder auf genau dieselbe<br />
Position geführt werden. So ist<br />
sichergestellt, dass Messungen<br />
nicht durch eine andere Position<br />
des Prüflings verfälscht werden.<br />
Und ganz nach Bedarf können<br />
zusätzliche Arme und Halterungen<br />
für Tastköpfe ergänzt<br />
werden.<br />
Der ClampMan ist ab sofort bei<br />
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hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 53<br />
53
Design<br />
Thales UK nutzt AWR-Software beim GaN-MMIC/Packaging-<br />
Design für das EU-MAGNUS Programm<br />
Bild 1: Layout des MMICs für den ersten Gießereibodenlauf. Verstärker wurden außerhalb des Chips<br />
kombiniert<br />
AWR Group, NI<br />
www.awrcorp.com<br />
Thales UK ist eines von sechs<br />
Unternehmen aus fünf europäischen<br />
Ländern, die in das MAG-<br />
NUS-Programm, ein europäisches<br />
Defense Agency Projekt<br />
einbezogen wurden. Das Ziel<br />
dieses Projektes ist es, europäische<br />
Anwendungstechnologien<br />
für Gallium-Nitrid (GaN) und<br />
Silicon (SiC) zu entwickeln.<br />
Die Technologien sollen in<br />
modernsten Radaranlagen, der<br />
Kommunikation und in elektromagnetischen<br />
Systemen für<br />
die elektronische Kriegsführung<br />
eingesetzt werden, und<br />
zwar im elektromagnetischen<br />
Spektrum von 2-18 Gigahertz.<br />
Thales UK war für das Design<br />
von 10-W-GaN- MMICs verantwortlich,<br />
basierend auf dem<br />
0,25-µm-Foundry-Prozess von<br />
United Monolithic Semiconductors.<br />
Parallel zu dieser Aktivität<br />
wurden auch Arbeiten im<br />
Bereich der Verpackungsgestaltung<br />
und der thermischen Analyse<br />
durchgeführt. Sobald die<br />
MMICs realisiert und verpackt<br />
worden waren, wurden sie dazu<br />
verwendet, ein Demonstrationssystem<br />
aufzubauen, das Thales<br />
UK dann verwendete, um einen<br />
30-W-MMIC-Leistungsblock<br />
zu designen. Dafür waren zwei<br />
Foundry-Läufe vorgesehen.<br />
Tabelle 1 zeigt die Spezifikationen<br />
des MMICs.<br />
Die Ziele für dieses Design<br />
waren: Ein Frequenzbereich von<br />
6 - 18 GHz, 10 dB Verstärkung<br />
und 10 W Ausgangsleistung. Es<br />
wurde entschieden eine nichtuniforme<br />
verteilte Topologie für<br />
den Verstärker zu verwenden, die<br />
ideal für Breitbandbetrieb geeignet<br />
ist, da sie in sich selbst stabil<br />
arbeitet. Das Ziel war, zwei<br />
verteilte Verstärker auf einem<br />
Chip zwischen einem Paar von<br />
Splittern/Combinern anzuordnen.<br />
Beim ersten Foundry-Lauf<br />
wurden die Verstärker außerhalb<br />
des Chips kombiniert, beim<br />
zweiten Foundry-Lauf erfolgte<br />
die Zusammenschaltung auf<br />
dem Chip.<br />
Die Lösung<br />
Die MMIC-Designs erfolgten<br />
unter Verwendung von Ni AWR<br />
Design Environment, spezi-<br />
Tabelle 1: Spezifikationen des MMIC<br />
Bild 2: Passive Strukturen, simuliert in AXIEM<br />
54 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Design<br />
ell mit der Microwave Office<br />
Schaltungsdesign-Software.<br />
Die passiven Strukturen wurden<br />
im AXIEM 3D Planar EM-<br />
Simulator simuliert und das<br />
Package schließlich in Analyst,<br />
einem nach der Finite Elemente<br />
Methode arbeitenden EM-Simulator<br />
untersucht.<br />
Das Layout des MMICs für den<br />
ersten Foundry-Lauf, bei dem<br />
die Verstärker erst außerhalb<br />
des Chips kombiniert wurden,<br />
zeigt Bild 1. Die Drain- und die<br />
Gateanschlüsse, mit den Kondensatoren<br />
in Serie zu jedem<br />
FET, sind zu erkennen. Es gibt<br />
auch einen Shunt-Widerstand,<br />
der die FETs mit der benötigten<br />
Vorspannung versorgt. Das Team<br />
musste allerdings eine eigene<br />
Hochleistungs-Induktivität<br />
entwickelt, was mit Hilfe von<br />
NI WAR Design Environment<br />
erfolgte.<br />
Bild 2 zeigt die passiven Strukturen<br />
(Hochstrom-Drossel,<br />
Drain-Struktur, Lange-Koppler),<br />
simuliert in AXIEM. Aus<br />
Bild 3 sind die Kleinsignal-Onwafer-Ergebnisse<br />
zu ersehen,<br />
die beim ersten Lauf für S21<br />
und S22 erreicht wurden. Die<br />
magenta-farbene Linie entspricht<br />
der simulierten Verstärkung, die<br />
etwas größer als10 dB ist. Es gab<br />
eine hervorragende Übereinstimmung<br />
zwischen den gemessenen<br />
und den simulierten Ergebnissen.<br />
Das galt auch für die Ausgangsleistung<br />
und die PAE, wie<br />
Bild 4 deutlich zeigt. Ungefähr<br />
5 W Output lieferte jeder einzelne<br />
Verstärker, bei leichten<br />
Abfall am oberen Bereichsende<br />
18 GHz. Der Wirkungsgrad lag<br />
im ganzen Band über 20 Prozent.<br />
Die Tabelle zeigt die Ergebnisse<br />
für alle Chips:.<br />
Bild 3: On-wafer-Ergebnisse, die beim ersten Foundry-Lauf für S21 und S22 erzielt wurden<br />
Bild 4: Simulationsresultate für Ausgangsleistung und PAE<br />
Der erste Foundry-Lauf<br />
erbrachte folgende<br />
Ergebnisse:<br />
Durchschnittliche Verstärkung<br />
> 10.5 dB<br />
Verstärkungsschwankungen<br />
über der Frequenz:<br />
±0.75 dB<br />
Schwankungen bei S21<br />
< 1 dB<br />
Bild 5: Layout des MMICs für den zweiten Foundry-Lauf<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 55
Design<br />
Rückflussdämpfung am Eingang<br />
> 12 dB<br />
Rückflussdämpfung am Ausgang<br />
> 8.5 dB<br />
Stabiler k-Faktor >1<br />
Ausgangsleistung,<br />
unsymmetrisch<br />
~37 dBm<br />
Verbreitung < 0.5 dB<br />
Bild 6: Simulierte Resultate für den Lange-Signalkoppler<br />
Flacher, gesättigter Ausgangsleistungsverlauf<br />
über der Frequenz,<br />
Welligkeit
Design<br />
Drei Stecker ...<br />
Screw-Variante<br />
Handscrew-Variante<br />
Bild 10: Resultate des in Ni AWR Design Environment designten<br />
Wilkinson-Leistungsteilers<br />
Push-Pull-Variante<br />
... eine Buchse.<br />
Bild 11: Gemessene Leistung im Bereich von 6-18 GHz<br />
Hier einige Daten:<br />
• Eingangs-Rückflussdämpfung<br />
>15 dB<br />
• S22 kleiner als -20 dB<br />
• Entkopplung > 17 dB<br />
• Verstärkung 33 - 40 dB<br />
• Return Loss: 10 dB<br />
• Ausgangsleistung: 30 W,<br />
gemessen zwischen 6 und 18<br />
Gigahertz, wie Bild 11 zeigt.<br />
Warum Ni-AWR Design<br />
Environment<br />
Entscheidend für den Erfolg<br />
dieses Projekts waren die<br />
extrem genauen Modelle der<br />
Ni-WAR-Design-Umgebung.<br />
Die Möglichkeit, beim Design<br />
nahtlos zwischen der Microwave<br />
Office Design-Umgebung,<br />
der AXIEM EM-Simulation<br />
der passiven Elemente<br />
und der Analyst EM-Simulation<br />
des Packages hin und her<br />
zu wechseln, erleichterte den<br />
schnellen Ablauf des Projekts<br />
beträchtlich. ◄<br />
Über Thales UK<br />
Thales UK ist einer der<br />
weltweit führenden Pioniere<br />
in den Bereichen<br />
Luft- und Raumfahrt, Verteidigung,<br />
Transportwesen,<br />
Sicherheit und Raumfahrttechnik.<br />
Das Unternehmen<br />
stellt weltweit führende<br />
Technologie für den zivilen<br />
und den Verteidigungsbereich<br />
her.<br />
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Praxis<br />
Mit der elektronischen Sicherung eFuse-Tastköpfe<br />
für bis zu 30 A Kurzschlussstrom sichern<br />
Bild 1: Anwendung eines Hochfrequenz-Tastkopfes auf einer<br />
Flachbaugruppe (Gleichspannung wird zugeführt, HF-Abstrahlung<br />
wird gemessen)<br />
Bild 2: Brandspuren eines Kurzschlusses nach Verrutschen der<br />
Probe. In vielen Fällen wird die teure Probe dabei zerstört<br />
Ein gerne unterschätztes Risiko<br />
bei On-Wafer Messungen, speziell<br />
von Leistungshalbleitern,<br />
ist das Verrutschen des Tastkopfes<br />
(Probe). Dadurch kann<br />
es unbeabsichtigt zu einem<br />
hohen Gleichstrom kommen,<br />
der sowohl das Messobjekt<br />
als auch die Probe zerstören<br />
kann [1]. Oder es kommt zu<br />
einer unzuverlässigen Kontaktierung,<br />
was als Folge meist<br />
verfälschte Messergebnisse<br />
nach sich zieht. Grundsätzlich<br />
kann es nicht nur beim täglichen<br />
Experimentieren mit<br />
empfindlichen Bauteilen und<br />
Baugruppen, sondern sogar<br />
in Fertigungstestanlagen und<br />
automatisierten Messplätzen,<br />
zu hohen Schäden durch Erzeugung<br />
eines Kurzschlusses oder<br />
eines unkontrollierten Stromanstiegs<br />
kommen.<br />
Hochwertige Gleichstrommessspitzen<br />
und Hochfrequenz-(HF-)<br />
Tastköpfe werden auch zunehmend<br />
bei der Entwicklung von<br />
Leiterplatten mit Chip-on-Board<br />
Technologie oder HF-Bausteinen<br />
im Gehäuse verwendet. Sind<br />
die Halbleiterbausteine einmal<br />
eingelötet, ist ein Entfernen<br />
des Bausteins zur Analyse mit<br />
einem hohen Risiko verbunden,<br />
da beim Auslöten durch hohen<br />
Temperaturstress zusätzlicher<br />
Schaden entstehen kann, was<br />
wiederum zu falschen Analyseergebnissen<br />
führen kann.<br />
Bei geschicktem Leiterplattendesign<br />
mit koplanaren<br />
Mikrostreifenleitungen und<br />
0Ω-Brückenwiderständen reicht<br />
jedoch das Auslöten eines<br />
0Ω-Brückenwiderstandes aus,<br />
um einen Tastkopf zerstörungsfrei<br />
auf den HF-Anschluss des<br />
aktiven Bausteins zu setzen.<br />
Der kontaktierte Tastkopf mit<br />
50-Ω-Wellenwiderstand und Verbindung<br />
zum 50-Ω-Messgerät<br />
stellt damit gleichzeitig den HF-<br />
Abschluss dar. Ein Beispiel für<br />
eine solche Messung zeigt Bild 3.<br />
Auf der zu testenden Leiterplatte<br />
befindet sich ein Verstärkerbaustein,<br />
dessen Verstärkungsfaktor<br />
mit zwei Tastköpfen und einem<br />
NWA (Netzwerkanalysator)<br />
gemessen wird. Der notwendige<br />
Gleichstrom wird mit einem Bias-<br />
Tee zugeführt. Die elektronische<br />
Sicherung (genannt eFuse, Markenname<br />
der Agil-Elektronik<br />
GmbH [2]) befindet sich in dieser<br />
Schaltung auf dem Netzwerkanalysator.<br />
Zunächst wird die<br />
primäre Versorgungsspannung in<br />
die eFuse eingespeist, anschließend<br />
wird das Bias-Tee vor der<br />
HF-Probe mit dem Ausgang der<br />
eFuse verbunden.<br />
Der maximale zulässige Gleichstrom<br />
kann in der eFuse passend<br />
zur Anwendung eingestellt werden.<br />
Überschreitet der Strom in<br />
der Probe diesen Maximalwert<br />
während der Messung irgendwann,<br />
reagiert die Sicherung und<br />
regelt den Strom innerhalb von<br />
etwa 300 ns ab. Diese extrem<br />
schnelle Abschaltung sorgt für<br />
eine so schnelle Reduktion der<br />
elektrischen Energiemenge beim<br />
Auftreten des Kurzschlusses,<br />
dass die Zerstörung der Probe<br />
Sachnummer Maximale DC Spannung Maximaler DC Strom Typische Anschaltzeit Abmessungen (Breite-Tiefe-Höhe)<br />
eFuse 2-100-10 100 V 10 A
Praxis<br />
Autor<br />
Bild 3: eFuse 3-080-30 im Praxiseinsatz mit der manuellen Probe-<br />
Station für Leiterplatten MaPS [2]<br />
bzw. der Leiterbahn in den meisten<br />
Fällen verhindert werden<br />
kann. Nach dem Abschalten<br />
geht der Gleichstromanschluss in<br />
den hochohmigen Zustand über,<br />
und es wird keine nennenswerte<br />
Leistung in der eFuse in Wärme<br />
umgewandelt.<br />
Zur Integration in automatisierten<br />
Messplätzen dient eine<br />
RS232-Schnittstelle, mit deren<br />
Hilfe alle Funktionen der eFuse<br />
ferngesteuert werden können.<br />
Dazu können Gerätestatus und<br />
aktueller Strom ausgelesen<br />
werden.<br />
Den aktuellen Anwendungstrends<br />
folgend war für viele<br />
Tests die seit Jahren im Markt<br />
befindliche eFuse 2 mit einem<br />
maximal handhabbaren Gleichstrom<br />
von 10 A nicht mehr ausreichend.<br />
Deshalb ergänzt seit<br />
rund einem Jahr die eFuse 3-080-<br />
30 die Anwendungspalette für<br />
Ströme bis 30 A. Mit der maximalen<br />
Gleichspannung von 80 V<br />
wird damit eine Gleichleistung<br />
von 2400 Watt gegen Kurzschluss<br />
geschützt. Dies ist bei<br />
der sehr kompakten Bauform<br />
dieses Gerätes eine bemerkenswert<br />
hohe Leistung.<br />
Neben dem beschriebenen<br />
Haupteinsatzgebiet in Forschung<br />
und Entwicklung können diese<br />
Geräte auch als Zusatzgeräte für<br />
Stromversorgungen zur Kontrolle<br />
und besonders schnellen<br />
Absicherung von Betriebsströmen<br />
Einsatz finden, wenn die<br />
bestehende Abschaltgeschwindigkeit<br />
nicht ausreicht. Besteht<br />
beispielsweise bei älteren Geräten<br />
aller Gerätetypen die Angst<br />
vor Überströmen durch Alterung<br />
oder Defekt, kann mit der<br />
eFuse eine einfache und effiziente<br />
Zusatzabsicherung geleistet<br />
werden.<br />
Die HF-Spezialisten der vertreibenden<br />
bsw. TestSystems<br />
Dr. Maximilian Tschernitz hat jahrelang in der Entwicklung<br />
von HF-Schaltungen gearbeitet. Er ist heute als Hochfrequenz-<br />
Spezialist im Vertrieb der bsw TestSystems & Consulting AG<br />
tätig. Kontakt: 07031-410089-28, info@bsw-ag.co<br />
& Consulting AG haben in den<br />
letzten Jahren einige Erfahrung<br />
mit der eFuse gesammelt. Ein<br />
eigentlich nicht witziges Detail<br />
am Rande hierbei ist, dass einer<br />
der Kunden mit den meisten<br />
im Einsatz befindlichen eFuses<br />
ursprünglich eine klar ablehnende<br />
Haltung dem Gerät gegenüber<br />
hatte. Erst als das eigentlich<br />
sicher auszuschließende Ereignis<br />
bei einer zeitkritischen Entwicklung<br />
doch passierte, besann<br />
man sich des Produkts und hat<br />
heute eine zweistellige Anzahl<br />
an allen Messplätzen als Standard<br />
im Einsatz.<br />
Verwendete Literatur<br />
[1] M. Ibrahim Khalil *, Armin<br />
Liero **, Andreas von Müller<br />
** und Thomas Hoffmann ***:<br />
Current Switch-Off Solution to<br />
Bild 4: die eFuse 3-080-30 für 0 - 80 V Gleichspannung und 0 - 30 A Gleichstrom [2]<br />
Protect RF Power Transistors<br />
during Measurements; Microwave<br />
Journal, July-5, 2007.<br />
*) Ferdinand-Braun-Institut<br />
für Höchstfrequenztechnik<br />
(FBH), Gustav-Kirchhoff-Str.<br />
4, D-12489 Berlin, Germany<br />
**) Agil-Elektronik GmbH, Am<br />
Borsigturm 40, D-13507 Berlin,<br />
Germany<br />
***) Ing.-Büro Elekon, Am<br />
Steinbergpark 32, D-13437 Berlin,<br />
Germany<br />
[2] MAPS Probe Station: kommerziell<br />
verfügbarer Probe Station<br />
Baukasten; bsw TestSystems<br />
& Consulting AG, www.<br />
bsw-ag.com<br />
[3] AGIL-Elektronik GmbH;<br />
Wittestr. 49, D-13509 Berlin,<br />
www.agil-elektronik.de ◄<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 59
Praxis<br />
Neue Einsatzmöglichkeiten für Radar -<br />
die Physik bleibt die gleiche<br />
dem Duplexer sowie der Anzeigeeinheit<br />
verbunden. Eine weitere Verbindung zum<br />
Empfänger erlaubt ein gezieltes Freischalten<br />
des Antenneneingangs zum Schutz der<br />
Eingangsstufen und eine Zeitsteuerung der<br />
Verstärkung.<br />
Seit seiner Erfindung im späten 19. Jahrhundert<br />
hat man Radar erheblich weiterentwickelt.<br />
Heute zeigt sich diese Technik<br />
in enormer Vielfalt und deckt eine breite<br />
Palette von Anwendungen ab. Sie reichen<br />
von einfachen, preisgünstigen Dauerstrich-<br />
Radargeräten (CW), mit denen die Polizei<br />
Temposünder jagt, bis zu komplizierten<br />
Phasenarrays in bodengestützten, schiffsgestützten<br />
und luftgestützten Radarsystemen.<br />
Ein typisches Phasenarray (auch als<br />
aktiv elektronisch gesteuertes Array, AESA,<br />
bezeichnet) besteht aus hunderten oder gar<br />
tausenden Transceiver-Modulen, die heute<br />
als hochentwickelte Halbleitergeräte realisiert<br />
sind.<br />
Mit der Weiterentwicklung hin zu höheren<br />
Frequenzen und größeren Bandbreiten kommen<br />
nun neue Anwendungen in Sicht, die<br />
man sich bisher nicht vorstellen konnte. Eine<br />
Bildgebung, die mit Mikrowellen großer<br />
Bandbreite arbeitet und im Gegensatz zu<br />
Röntgenstrahlen Gewebe nicht ionisiert,<br />
liefert andere Einblicke im Vergleich zu<br />
anderen Bildgebungsverfahren. Dies ermöglicht<br />
vielversprechende Anwendungen<br />
beispielsweise in der Medizin. Radargestützte<br />
Gestenerkennung mit einer Auflösung<br />
bis hinunter in den Submillimeterbereich<br />
eröffnet Anwendern neue Wege der<br />
Gerätebedienung1. Radar ermöglicht fahrerloses<br />
Fahren und die Ausstattung von<br />
Drohnen mit Systemen zur Ortung und<br />
Kollisionsvermeidung. Das THz-Band mit<br />
seinen einzigartigen Eigenschaften bezüglich<br />
chemischer und biologischer Materie<br />
inspiriert sowohl wissenschaftliche als<br />
auch nicht-wissenschaftliche Gruppen zu<br />
neuen Anwendungen bei der Bildgebung<br />
und bei der Sensorik. In einer Zeit, in der<br />
die Radartechnik sich neue Anwendungsbereiche<br />
erobert, werfen wir zunächst einen<br />
Blick auf die physikalischen Grundlagen<br />
der Radartechnik.<br />
Funktionsprinzip<br />
Mit Radar kann man physikalische Informationen<br />
über ein oder mehrere Ziele ermitteln:<br />
Ort, Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung,<br />
Form, Identität oder schlicht Vorhandensein.<br />
Ein Primärradar erreicht dies durch<br />
Empfang und Verarbeitung reflektierter<br />
elektromagnetischer Wellen, ein Sekundärradar<br />
aus einer Antwort, die das Zielobjekt<br />
zurücksendet. Die meisten Radargeräte senden<br />
ein gepulstes HF- oder Mikrowellensignal<br />
in Richtung des fraglichen Ziels und<br />
empfangen die Reflexionen mit der gleichen<br />
Antenne.<br />
Bild 1 zeigt das Blockschaltbild eines Pulsradarsystems,<br />
das seine grundsätzliche Wirkungsweise<br />
verdeutlicht. Die wichtigste<br />
Baugruppe ist der Hauptzeitgeber oder<br />
PRF-Generator (PRF, Pulse Repetition<br />
Frequency). Er spielt die entscheidende<br />
Rolle bei der Synchronisierung aller Baugruppen<br />
und ist mit dem Pulsmodulator,<br />
Die Radargleichung<br />
Die Radargleichung beschreibt die wichtigsten<br />
Leistungsparameter eines Radargeräts<br />
und liefert eine Grundlage für das<br />
Verständnis der Messungen, die im Interesse<br />
der optimalen Leistung durchgeführt<br />
werden. Diese Gleichung kann auf verschiedene<br />
Weise formuliert werden. Gleichung 1<br />
zeigt eine Form der Radargleichung, welche<br />
die maximale Reichweite eines Radars in<br />
Metern angibt. Zum besseren Verständnis<br />
der Gleichung und der vorgenommenen<br />
Annahmen wird es dem Leser angeraten,<br />
die Ableitung der Formel nachzuvollziehen.<br />
Hierbei ist:<br />
R = maximale Distanz in Metern<br />
PT = Sendeleistung in Watt<br />
GT = Gewinn der Sendeantenne<br />
GR = Gewinn der Empfangsantenne<br />
[### auch G?]<br />
λ = Wellenlänge des Radarsignals<br />
in Metern<br />
σ = Streuquerschnitt des Ziels<br />
(RCS radar cross secion) in<br />
Quadratmetern<br />
Giovanni D’Amore<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
Bild 1: Prinzipschaltbild eines Pulsradarsystems.<br />
60 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Fachbücher für die<br />
Praxis<br />
abschreckt. Durchforstet man die einschlägige Fachliteratur<br />
oder das Internet findet man viele Stellen zum Thema Smith-<br />
Diagramm, oft sind für das Verständnis Mathematikkenntnisse<br />
eines Hochschulstudiums Voraussetzung, eine grundlegende<br />
Einführung zur Handhabung sucht man vergeblich.<br />
Diese Lücke will dieses Buch schließen. Eine praxisnahe Einführung<br />
in den Aufbau und die Handhabung des Diagrammes, allgemeine<br />
Mathematikkenntnisse die zu einer elektrotechnischen<br />
Ausbildung gehören, reichen dabei völlig aus. Wie man sich<br />
dann auf dem Parkett der gekrümmten Linien bewegt, entweder<br />
mit Papier und Bleistift, mit komfortabler Software oder<br />
einem modernen Vektoranalyzer bleibt dem Leser überlassen<br />
– alles ist möglich..<br />
Smith-Diagramm<br />
Einführung und<br />
Praxisleitfaden<br />
Joachim Müller,<br />
21 x 28 cm, 117 Seiten,<br />
zahlr. Abb. und Diagramme<br />
ISBN 978-3-88976-155-2,<br />
beam-Verlag 2009, 29,80 €<br />
Art.-Nr.: 118082<br />
Das Smith-Diagramm, in den 30er- Jahren des vorigen Jahrhundert<br />
von Philiph Smith entwickelt, ist bis heute das wichtigste<br />
Instrument zur bildlichen Darstellung der Anpassung in<br />
HF-Systemen.<br />
Mehr noch, es ist das Werkzeug schlecht hin um die Vorgänge<br />
an HF-Systemen überhaupt zu durchschauen. Jeder der schon<br />
versucht hat, Anpassung zwischen verschieden Komponenten<br />
herzustellen, z.B. zwischen Senderendstufe und Antenne, war<br />
bestimmt schon geneigt, nach dem was sich vor seinen Augen<br />
abgespielt hat, an Voodoozauber zu glauben.<br />
Mit dem Smith-Diagramm im Werkzeugkoffer lässt sich so<br />
mancher Zauber enthüllen.<br />
Allerdings ist das Smith-Diagramm auf den ersten Blick ein<br />
undurchdringlicher Dschungel an gekrümmten Linien der eher<br />
Aus dem Inhalt:<br />
• Der Weg zum Smith-Diagramm – Schritt für<br />
Schritt<br />
Komplexe Zahlen, Reflexion bei Einzelimpulsen und<br />
kontinuierlichen Sinussignalen, Reflexionsfaktor,<br />
Anpassfaktor, Rückflußdämpfung, VSWR,<br />
Kreisdiagramme<br />
• Das Reflexionsdiagramm – Grundlage für das<br />
Smith-Diagramm<br />
• Die Verwandtschaft des Smith-Diagramms<br />
Schmidt-Buschbeck-Diagramm, Carterdiagramm<br />
• Praxis mit dem Smith-Diagramm<br />
Kompensation von Blindanteilen, Ortslinie über<br />
Frequenz, Betrachtung von Leitungen, die Leitung als<br />
Transformator, elektrisch kurze bzw. elektrisch lange<br />
Leitung<br />
• Die S-Parameter und das Smith-Diagramm<br />
• Das Leitwert-Smith-Diagramm<br />
Darstellung von Leitwerten im Smith-Diagramm,<br />
Parallelschaltung von Bauelementen<br />
• Grundelemente unter der Lupe<br />
Ortslinien von Induktivitäten und Kapazitäten, das<br />
Bauelement Leitung – Stubs<br />
Anpassung mit dem L-Glied<br />
• Hilfsmittel für die Arbeit mit dem Smith-Diagramm<br />
Software: Smith-Chart, WinSmith, RFSim99<br />
Messtechnik: FA-Vektorieller Antennenanalysator,<br />
miniVNA, Analyser nach N2PK<br />
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Praxis<br />
k<br />
T<br />
B n<br />
F n<br />
S/N<br />
= Boltzmann-Konstante<br />
= Raumtemperatur in Kelvin<br />
= Rauschbandbreite des<br />
Empfängers in Hertz<br />
= Rauschzahl<br />
= Mindestanforderung für das<br />
Signal-Rauschverhältnis<br />
Die Herleitung beginnt mit der Analyse<br />
eines einfachen sphärischen Scatter-Ausbreitungsmodells<br />
eines isotropischen Strahlers<br />
oder einer punktförmigen Antenne. Radarsysteme<br />
arbeiten aber gemeinhin nicht mit<br />
Rundantennen, sondern mit Richtantennen,<br />
welche die abgestrahlte Energie gebündelt<br />
auf ein Ziel richten. Der Antennengewinn<br />
einer Radarantenne ist definiert als Quotient<br />
der Leistung der gerichteten Abstrahlung<br />
im Verhältnis zu der abgestrahlten Leistung<br />
eines idealen Rundstrahlers. In der<br />
Gleichung erscheint der jeweilige Gewinn<br />
der Sende- und der Empfangsantenne separat.<br />
Verwendet man für Sende- und Empfangsrichtung<br />
die gleiche Antenne, kann<br />
man der Einfachkeit halber beide Werte als<br />
gleich annehmen.<br />
Wenn der Radarstrahl das Ziel trifft, wird<br />
er in verschiedene Richtungen reflektiert.<br />
Ein Bruchteil der abgestrahlten Leistung<br />
des Radarsignals wird auch zum Radarsystem<br />
zurückgeworfen. Wie groß dieser<br />
Bruchteil ist, hängt vom Streuquerschnitt<br />
(Radar Cross Section, RCS) des Ziels ab.<br />
Der Streuquerschnitt wird in einer Flächeneinheit<br />
angegeben (z.B. in Quadratmetern).<br />
Er ist ein Maß der Größe des Ziels, so wie<br />
das Radarsystem es sieht.<br />
Ein Teil des in Richtung der Antenne zurückgestrahlten<br />
Signals wird von dieser aufgefangen.<br />
Der Empfangspegel hängt von der Leistungsdichte<br />
des zurückkommenden Signals<br />
und der wirksamen Fläche der Antenne ab.<br />
Der hauptsächlich begrenzende Faktor beim<br />
Empfänger ist das Rauschen und daraus<br />
resultierend das Signal-Rauschverhältnis.<br />
Die theoretische Untergrenze der<br />
Rauschleistung am Eingang des Radarempfängers<br />
wird als „Johnson-Rauschen“ oder<br />
thermisches Rauschen bezeichnet. Dieses<br />
Rauschen stammt aus der zufälligen Bewegung<br />
der Elektronen, es ist proportional zur<br />
Temperatur. Das tatsächliche Rauschen am<br />
Ausgang des Empfängers ist immer größer<br />
als das thermische Rauschen. Das liegt<br />
daran, dass im Empfänger zusätzliches<br />
Rauschen entsteht. Dieses Rauschen wird<br />
in Gleichung 1 so berücksichtigt, dass das<br />
Johnson-Rauschen mit einem Rauschfaktor<br />
multipliziert wird (und das Ergebnis mit der<br />
Verstärkung des Empfängers).<br />
Gleichung 1 beschreibt die maximale Reichweite<br />
unseres Radarsystems basierend auf<br />
der Sendeleistung, dem Antennengewinn,<br />
dem Streuquerschnitt des Ziels, der Rauschzahl<br />
des Systems sowie dem minimalen<br />
Signal-Rauschverhältnis. Das ist ein vereinfachtes<br />
Modell der Systemleistung, in<br />
Wirklichkeit liegen die Verhältnisse noch<br />
etwas komplizierter. Die Systemleistung<br />
wird von etlichen weiteren Faktoren beeinflusst,<br />
auch von einigen Modifikationen der<br />
Annahmen, die bei der Aufstellung dieser<br />
Gleichung gemacht wurden. Zwei weitere<br />
Aspekte, die berücksichtigt werden sollten,<br />
sind Dämpfung und Pulsintegration, die bei<br />
der Signalverarbeitung zum Tragen kommen.<br />
Dämpfung findet sich sowohl im Sende- als<br />
auch im Empfangspfad.<br />
Bei einem klassischen gepulsten Radarsystem<br />
kann man annehmen, dass von einem<br />
bestimmten Ziel mehrere Impulse empfangen<br />
werden, und zwar in mehreren Positionen<br />
der Radarantenne. Das liegt daran,<br />
dass der Öffnungswinkel der Antenne größer<br />
ist als 0 und der Radarstrahl einige Zeit<br />
auf dem Objekt verweilt. Daher werden von<br />
jedem Zielobjekt mehrere Echos empfangen,<br />
die man überlagern kann, um so die<br />
Leistung der Radaranlage zu verbessern.<br />
Diese Überlagerung ist nicht ideal, daher<br />
beschreibt man den Effizienzgewinn durch<br />
den Empfang mehrerer Echos über die folgende<br />
Gleichung.<br />
Hierbei ist:<br />
Ei(n)<br />
LT<br />
LR<br />
= Effizienzfaktor durch die<br />
Überlagerung<br />
= Dämpfung im Sendepfad<br />
= Dämpfung im Empfangspfad<br />
Bei Radarsystemen mit mehreren Antennen<br />
wächst die Reichweite proportional mit<br />
deren Zahl (wenn man davon ausgeht, dass<br />
jede Antenne die gleiche Leistung bringt).<br />
Die Radargleichung verstehen<br />
Die empfangene Leistung am Eingang des<br />
Radarempfängers ist proportional zu Sendeleistung,<br />
Antennengewinn und Streuquerschnitt<br />
(also dem Maß, in dem das<br />
Ziel das Radarsignal reflektiert). Vielleicht<br />
noch wichtiger ist die Proportionalität zur<br />
vierten Potenz der Entfernung zum Ziel.<br />
Bedenkt man den hohen Leistungsverlust,<br />
den der Weg zum und vom Ziel mit sich<br />
bringt, erscheint eine möglichst hohe Sendeleistung<br />
wünschenswert. Auf der anderen<br />
Seite bringen hohe Sendeleistungen eigene<br />
Probleme mit sich, etwa die Notwendigkeit<br />
der Wärmeabfuhr, Gefahr des Spannungsdurchbruchs,<br />
dynamischer Leistungsbedarf,<br />
Größe und Kosten des Systems.<br />
Der zweite Teil dieses Artikels stellt die Charakteristik<br />
des Radarsystems vor, beschreibt<br />
verschiedene Kompressionstechniken und<br />
erläutert, wie man ein gepulstes Radarsystem<br />
misst.<br />
Literatur:<br />
https://atap.google.com/soli/<br />
http://literature.cdn.keysight.com/litweb/<br />
pdf/5992-1386EN.pdf?id=2715324<br />
62 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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Höchst-Performance-Mischer mit NI AWR<br />
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Bild 1: Markis T3-Mischer<br />
Die Firma Marki Microwave bietet<br />
eine in den letzten 20 Jahren<br />
sehr gut ausgebaute Serie von<br />
im Industriebereich führenden<br />
High-Performance-Mischern an,<br />
die Frequenzen bis 65 GHz verarbeiten<br />
können. Markis Ziel ist<br />
es, Technologien zu entwickeln,<br />
die es Designern und Herstellern<br />
aus der HF- und Mikrowellen-Industrie<br />
ermöglichen,<br />
noch schneller und einfacher zu<br />
entwickeln und zu produzieren<br />
und dabei störende Komplexität<br />
sowie einengende Performance-Barrieren<br />
zu überwinden.<br />
Dabei helfen Marki Microwave<br />
die über Jahrzehnte hinweg<br />
gesammelten Erfahrungen in der<br />
Entwicklung hochleistungsfähiger<br />
Mikrowellenkomponenten.<br />
Design-Team sich auf die Verbesserung<br />
des Design-Prozesses<br />
ihrer High-Performance-Produkte<br />
zu konzentrieren. Denn<br />
diese waren bisher nur in Handarbeit<br />
herstellbar, sodass sie sich<br />
für den Massen- bzw. High-<br />
Volume-Markt nicht eigneten.<br />
Die Mischer-Haupt-Serie T3<br />
(Bild 1) stellt Marki Microwaves<br />
Flaggschiff dar und enthält -<br />
nach Herstellerangaben - die<br />
anspruchsvollsten Mischer, die<br />
überhaupt lieferbar sind. Diese<br />
Mischer sind für Applikationen<br />
vorgesehen, in denen Intermodulations-Produkte<br />
z.B. dritter Ordnung<br />
(IP3) oder das Kompressionsverhalten<br />
(1-dB Compression)<br />
erhebliche Begrenzungen<br />
für die System-Performance<br />
darstellen. Werden die Oszillatoren<br />
über einen Treiber, wie<br />
den integrierten LO-Verstärker<br />
in T3A-Bausteinen, mit einem<br />
rechteckförmigen LO-Signal<br />
angesteuert, dann erreichen sie<br />
höchstmögliche Werte für IP3,<br />
1-dB-Compression und Nebensignal-Unterdrückung,<br />
insbesondere<br />
bei Frequenzen über<br />
10 GHz. Die Herausforderung<br />
bestand letztlich darin, MMIC<br />
T3s so zu entwickeln, dass sie<br />
in großen Mengen hergestellt<br />
und somit in den Massenmarkt<br />
eingebracht werden konnten.<br />
Der Weg zur Lösung<br />
Es gab mehrere Hürden und<br />
Anstrengungen bei diesem<br />
Unternehmen, aber dank der<br />
verwendeten Software Microwave<br />
Office konnten die De-<br />
Die Design-Herausforderung<br />
Die MMIC-Mischer, die es zu<br />
entwickeln galt, wurden durch<br />
Simulation mit der Software NI<br />
AWR Design Environment, speziell<br />
hierbei Microwave Office<br />
für den Schaltungsentwurf und<br />
AWR Connected ANSYS HFSS<br />
für die EMV-Simulation, nahezu<br />
perfekt vorausdefiniert.<br />
AWR Group, NI<br />
www.awrcorp.com<br />
Nachdem das Unternehmen<br />
seine Serie von einfachen Doppelbalance-Mischern<br />
auf den<br />
Markt gebracht hatte, begann<br />
Christopher Marki mit seinem<br />
Bild 2: IIP3 für den MT3-0113H mit 20 dBm LO-Pegel, a) simuliert.<br />
b) gemessen<br />
64 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Software<br />
Bild 3: Übertragungseffizienz<br />
(Conversion Efficiency) für<br />
eine ZF von 100 MHz bei<br />
Downconversion, a) simuliert,<br />
b) gemessen<br />
signer ihr Konzept innerhalb des<br />
zweiten Quartals 2016 bereits<br />
im ersten Anlauf durchführen<br />
und abschließen. „Die schließlich<br />
gebauten Mischer-Exemplare<br />
arbeiteten hervorragen und<br />
erwiesen sich als sehr ähnlich zu<br />
den Voraussagen der Simulation.<br />
Sie waren nun dafür geeignet,<br />
im Sommer auf den Markt<br />
gebracht zu werden. Dann, eines<br />
Morgens, hatte das Design Team<br />
eine weitere Idee und entschloss<br />
sich, das Ergebnis in Microwave<br />
Office noch etwas zu verbessern.<br />
Mit einer spontanen Simulation<br />
konnte die nichtlineare Inband-<br />
Performance nochmals um 2 bis<br />
4 dB verbessert werden. Diese<br />
zusätzliche Performance bedeutete,<br />
dass die Designer die Linearität<br />
ohne Abstriche bei anderen<br />
Kennwerten verdoppelt hatten.<br />
Damit erreichten die Marki-<br />
Mischer, mit ihren üblichen IP3-<br />
Werten von normalerweise 28<br />
dBm, zur Produkten einen IP3<br />
von 31 dBm im gesamten Einsatzbereich.<br />
Während des Entwicklungsprozesses<br />
fragte sich insgeheim<br />
wohl jeder Designer manchmal,<br />
ob man der Software trauen oder<br />
nicht? Und auch Christopher<br />
Marki kam zuweilen ins Grübeln<br />
und fragte sich, ob er das<br />
Engineering nicht beenden und<br />
an den Markt gehen sollte. Da<br />
er aber fest auf die von Microwave<br />
Office gelieferte Lösung<br />
vertraute, stärkte dies auch dem<br />
Design-Team den Rücken bei<br />
der Anfertigung eines neuen<br />
Maskensets, das nicht unerheblich<br />
zu den Entwicklungskosten<br />
beitrug. Es zeigte sich jedoch<br />
sehr schnell: Das neue Design<br />
arbeitete perfekt! Die Screenshots<br />
in Bild 2 und 3 zeigen die<br />
Leistungsfähigkeit der originalen<br />
Generation 1 im Vergleich zur<br />
neuüberarbeiteten Generation<br />
2. Der höhere IP3 ist dabei der<br />
Schlüsselparameter. ◄<br />
Fachbücher für die<br />
Praxis<br />
Hochfrequenz-<br />
Transistorpraxis<br />
Schaltungstechnik, Einsatzprinzipien, Typen und<br />
Applikationen<br />
Frank Sichla, 17,5 x 25,5 cm, 278 Seiten,<br />
zahlr. Abb. und Tabellen ISBN 978-3-88976-153-8,<br />
beam-Verlag 2008, 24,- €<br />
Art.-Nr.:118070<br />
Obwohl heute integrierte Schaltungen die Elektronik<br />
dominieren, haben diskrete Transistoren besonders im<br />
HF-Bereich noch immer hohe Bedeutung, denn es gibt<br />
einfach zu viele Problemstellungen, für die einzig und<br />
allein sie die optimale Lösung darstellen.<br />
Diskrete Transistoren sind keineswegs „out“, sondern<br />
machen nach wie vor Fortschritte. Mit neusten Technologien<br />
werden immer höhere Frequenzen erschlossen<br />
sowie erstaunlich geringe Rauschfaktoren erzielt.<br />
Dieses Buch beschreibt die Anwendung der Bipolar- und<br />
Feldeffekttransistoren im HF-Bereich, indem es die<br />
Schaltungstechnik praxisorientiert erläutert und mit<br />
einer Fülle von ausgewählten Applikationsschaltungen<br />
für Einsteiger als auch erfahrene Praktiker illustriert.<br />
Aus dem Inhalt:<br />
• Bipolartransistoren<br />
• Die „Bipo“-Grundschaltungen<br />
• Die beliebtesten Schaltungstricks<br />
• „Bipo“-Leistungsverstärker<br />
• FETs im Überblick<br />
• FET-Grundschaltungen<br />
• SFETs, MESFETs und Dualgate-MOSFETs<br />
• Die Welt der Power-MOSFETs<br />
• Rund um die Kühlung<br />
• Transistorschaltungen richtig aufbauen<br />
• Kleinsignal-Verstärkerschaltungen<br />
• HF-Leistungsverstärker<br />
• Oszillatorschaltungen<br />
• Senderschaltungen<br />
• Mess- und Prüftechnik<br />
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hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 65
Quarze & Oszillatoren<br />
Neue MEMS-Oszillator-Familie<br />
Die jüngste MEMS-Oszillator-Familie von<br />
IQD wurde für Anwendungen entwickelt,<br />
die nach AEC-Q100 qualifizierte, Kfztaugliche<br />
Produkte erfordern. Die Reihe<br />
setzt sich aus vier Modellen zusammen,<br />
die Variationen bei Gehäuseform, Versorgungsspannung<br />
und Frequenzbereich<br />
abdecken. Sie sind sämtlich ab Werk programmierbar,<br />
wodurch sehr kurze Lieferzeiten<br />
sowohl für Design-in-Stückzahlen<br />
als auch für die volle Produktion gewährleistet<br />
werden.<br />
Die Modelle IQMS-116AUTO und IQMS-<br />
117AUTO sind beide in Kunststoffgehäusen<br />
SOT23-5 untergebracht, bei denen die<br />
Lötverbindungen sichtbar sind und deshalb<br />
in vollem Maße inspiziert werden können.<br />
Dabei weist der IQMS-116AUTO einen<br />
Frequenzbereich von 1 bis 110 MHz auf,<br />
der IQMS-117AUTO hingegen einen<br />
Bereich von 115,2 bis 137 MHz.<br />
Für Kunden, die SMT-Kunststoffgehäuse<br />
bevorzugen, stehen die Modelle IQMS-<br />
114AUTO und IQMS-115AUTO in fünf<br />
verschiedenen Standardgrößen zur Verfügung,<br />
nämlich 2 x 1,6, 2,5 x 2, 3,2 x 2,5,<br />
5 x 3,2 sowie 7 x 5 mm. Dabei hat der<br />
IQMS-114AUTO einen Frequenzbereich<br />
von 1 bis 110 MHz, während der IQMS-<br />
115AUTO mit einem Bereich zwischen<br />
115,2 und 137 MHz lieferbar ist.<br />
Dieses neue Angebot eignet sich besonders<br />
für Anwendungen wie Infotainment-<br />
Systeme, Geräte zur Kollisionserkennung,<br />
die fahrzeuginterne Vernetzung sowie die<br />
Regelung des Antriebsstrangs in der Kraftfahrzeugindustrie<br />
oder dann, wenn Applikationen<br />
Oszillatoren benötigen, die unter<br />
extremen Temperaturen arbeiten.<br />
Alle Modelle sind für den Standard-<br />
Temperaturbereich im Auto von -40 bis<br />
+125 °C ausgelegt, können aber auch<br />
für den Betrieb über den industriellen<br />
Standard-Temperaturbereich von -40<br />
bis +105 °C oder für Anwendungen mit<br />
extremen Temperaturen von -55 bis +125<br />
°C spezifiziert werden. Für den Einsatz<br />
im industriellen Bereich ist der IQMS-<br />
116AUTO auch mit einem Betriebstemperaturbereich<br />
von -40 bis +85 °C erhältlich.<br />
Die Frequenzstabilität ist wahlweise<br />
bis herunter auf ±20 ppm bei den Modellen<br />
IQMS-114AUTO, IQMS-115AUTO<br />
und IQMS-116AUTO sowie auf ±25 ppm<br />
beim IQMS-117AUTO über sämtliche<br />
zur Wahl stehenden Betriebstemperaturen<br />
spezifizierbar.<br />
Fünf Spannungsoptionen sind verfügbar:<br />
1,8, 2,5, 2,8, 3 und 3,3 V, wobei der<br />
Stromverbrauch ohne Last bis auf 4,5 mA<br />
absinkt. Sämtliche Modelle haben einen<br />
CMOS-Ausgang; bei 15 pF Last ist mit<br />
einer Anstiegs- und Abfallzeit von 2,5<br />
bis 3 ns in Verbindung mit einem Tastverhältnis<br />
von 45/55% zu rechnen. Wahlweise<br />
gibt es eine Enable/Disable-Funktion<br />
an Pad 3.<br />
Die neue Familie von automobiltauglichen<br />
MEMS-Oszillatoren ergänzt das bereits<br />
vorhandene Angebot an Quarzkristallen &<br />
Oszillatoren für Kraftfahrzeuge von IQD.<br />
Weitere Informationen stehen unter www.<br />
iqdfrequencyproducts.de zur Verfügung.<br />
■ IQD Frequency Products Ltd<br />
www.iqdfrequencyproducts.de<br />
Quarz-Serie für vielfältige<br />
Wireless-Anwendungen<br />
Jauch führt seit neustem eine Quarz-Serie<br />
im Programm, die besonders für Wireless-<br />
Anwendungen (WA) geeignet ist. Die JXS-<br />
WA-Quarze eignen sich aufgrund ihrer<br />
hohen Frequenzstabilität und ihres sehr<br />
niedrigen Resonanzwiderstandes besonders<br />
für IoT-Anwendungen. Sie werden in 14<br />
für Wireless-Anwendungen üblichen Frequenzen<br />
angeboten. Typische Frequenzen<br />
wie zum Beispiel 24, 26, 32, 37,4, 38.4<br />
oder 40 MHz werden häufig von RF ASICs<br />
für Wireless-Anwendungen, wie Bluetooth<br />
low Energy (BLE), Bluetooth Smart, Zigbee,<br />
ISM, LoRa, LPWAN, usw. verwendet.<br />
Des Weiteren eignet sich diese besondere<br />
Quarz-Serie auch für Anwendungen in der<br />
Telekommunikation oder in Wearables, in<br />
tragbaren kleinen Computersystemen. Diese<br />
JXS-WA-Quarze sind in den Standardgehäusen<br />
2016, 2520 und 3225 erhältlich.<br />
■ Jauch Quartz GmbH<br />
www.jauch.de<br />
32,768-kHz-Low-ESR-Quarz<br />
verbessert Oszillator-Performance<br />
Die Micro Crystal AG bietet nun den populären<br />
32,768-kHz-Quarz auch mit tiefem<br />
ESR an. Die tiefe Impedanz erhöht die<br />
Sicherheitsmarge und erlaubt erweiterten<br />
Einsatz, verglichen mit einem Standartquarz.<br />
Nun hat man die Möglichkeit die gewünschten<br />
Eigenschaften zu optimieren.<br />
Die 32,768-kHz-Quarze von Micro Crystal<br />
sind in tausenden von Anwendungen<br />
weltweit im Einsatz und weisen eine hohe<br />
Zuverlässigkeit aus. Man findet sie in:<br />
• Wearables und Fitnessarmbändern<br />
• IoT, Smart Pens<br />
• industriellen Anwendungen und Systemon-Chip<br />
• medizinischen Geräten<br />
• für Automotive qualifizierten Ausführungen,<br />
dort optimal für Notrufeinheiten,<br />
drahtlose Start- und Schließsysteme.<br />
Hier der Link zu den verschiedenen Quarz-<br />
Familien: www.microcrystal.com/index.php/<br />
products/quarz-crystal-32768.<br />
■ Micro Crystal AG<br />
www.microcrystal.com<br />
66 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Quarze & Oszillatoren<br />
Neue Präzisions-Referenztaktgeber<br />
sperrigen Quarzoszillatoren mit<br />
begrenzten Frequenzoptionen<br />
oder „stromverbrauchenden“<br />
internen Oszillatorschaltungen<br />
einer MCU, die in der Regel<br />
keine hohe Genauigkeit bieten<br />
und gleichzeitig I/O-Pins verbrauchen.<br />
Hier die wesentlichen Features:<br />
• geringe Stromaufnahme von<br />
2,5 µA (100 kHz, SiT1569)<br />
bzw. 5,5 µA (100 kHz,<br />
SiT1576)<br />
• industrieller Temperaturbereich<br />
(-40 bis +85 °C)<br />
• präziser Takt verbessert Batterielebensdauer<br />
(±5 ppm<br />
SiT1576 bzw. ±50 ppm<br />
SiT1569)<br />
• exzellentes Jitter-Verhalten:<br />
2,2 ns RMS Period Jitter<br />
(100 kHz, SiT1576) bzw. 4<br />
ns (100 kHz, SiT1569)<br />
• höchste Zuverlässigkeit und<br />
Ausfallsicherheit, MTBF<br />
1 Mrd. h<br />
■ Endrich Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH<br />
www.endrich.com<br />
Die Endrich Bauelemente GmbH<br />
hat die neuen SiT1569-Oszillatoren<br />
und den SiT1576, einen<br />
Super-TCXO, von SiTime in<br />
ihr Sortiment aufgenommen.<br />
Diese Timing-Lösungen für Frequenzen<br />
im Bereich von 1 Hz bis<br />
2 MHz (SiT1576) bzw 1 Hz bis<br />
462 kHz (SiT1569) werden im<br />
einem 1,5 x 0,8 x 0,6 mm messenden<br />
CSP (Chip-Scale-Paket)<br />
produziert und ermöglichen<br />
es, batteriebetriebene IoT-Sensoren<br />
bis zu zehn Jahre lang zu<br />
betreiben.<br />
Durch die Verwendung der revolutionären<br />
TempFlat-MEMSund<br />
Mixed-Signal-Technologie<br />
bieten diese Oszillatoren eine<br />
extreme Zeitmessgenauigkeit<br />
und damit eine außerordentliche<br />
Möglichkeit, Leistung<br />
einzusparen.<br />
Die ultrazuverlässigen Low-Jitter-Referenztaktgeber<br />
SiT1576<br />
und SiT1569 sind so konzipiert,<br />
dass sie Mikrocontroller<br />
(MCUs) und analoge Frontend-<br />
Module in einer Vielzahl von<br />
tragbaren Applikationen sowie<br />
in IoT-Anwendungen takten.<br />
Diese MEMS-Timing-Lösungen<br />
ermöglichen eine bislang unerreichte<br />
Größenreduzierung und<br />
Verbesserung der Batterielebensdauer<br />
durch den Austausch von<br />
Uhrenquarz misst nur 2 x 1,2 x 0,6 mm<br />
Der neue Quarz KX-327RF für<br />
die Frequenz von 32,768 kHz<br />
ist ein AEC-Q200 qualifiziertes<br />
Bauteil und mit seinem<br />
erweiterten Temperaturbereich<br />
von -40 bis +125 °C<br />
bestens für die Automobilbranche<br />
geeignet. Er ist<br />
derzeit für eine Lastkapazität<br />
vom12,5 pF verfügbar. Geyer<br />
erweitert mit diesem Bauteil<br />
sein Quarzangebot für den<br />
Automobilbereich. Das Bauteil<br />
ist ebenso ideal für den<br />
Einsatz in Realtime-Clock-<br />
Anwendungen im Bereich<br />
E-Mobility wie für IoT-Industrieanwendungen.<br />
Dieser neue<br />
Quarz ist RoHS-konform und<br />
bleifrei lötbar.<br />
■ Geyer-Electronic<br />
info@geyer-electronic.de<br />
www.geyer-electronic.de<br />
Temperaturstabile Uhrenquarz-Serie<br />
Die Endrich Bauelemente GmbH bietet<br />
erste Muster der neuen Uhrenquarz-Serie<br />
CM315G von Citizen Finedevice an. Der<br />
Frequenzverlauf dieser neuen kHz-Quarze<br />
folgt als Funktion dem Temperaturverlauf<br />
dritter Ordnung, ähnlich wie bei MHz-<br />
Quarzen mit AT-Schnitt. Der Winkel, in<br />
dem das Quarzplättchen aus dem Basismaterial<br />
geschnitten wird, hat einen dominierenden<br />
Einfluss auf die Frequenzabweichung<br />
des Quarzes über die Temperatur.<br />
Mit dieser Innovation eines speziellen<br />
XY-Schnittes erzielt Citizen Finedevice<br />
eine Verbesserung der Temperaturstabilität<br />
um den Faktor 2 bis 3 gegenüber herkömmlichen<br />
kHz-Versionen. Erste Tests<br />
zeigen Stabilitätswerte von ±20 ppm bei<br />
Temperaturen zwischen -10 und +60 °C,<br />
von ±40 ppm bei -20 bis +70 °C, von -30<br />
bis +50 ppm bei -40 bis +25 °C und von<br />
+30 bis -85 ppm bei Temperaturen von<br />
25 bis +85 °C. Würde beispielsweise ein<br />
herkömmlicher Quarz ein Jahr lang bei<br />
-20 °C betrieben werden, ergäbe sich ein<br />
Zeitfehler von ca. 35 min, während er bei<br />
der neuen Version nur bei ca. 15 min läge.<br />
Die Quarze der neuen Serie CM315G eignen<br />
sich insbesondere für Applikationen<br />
im Bereich des Smartmeterings und der<br />
drahtlosen Kommunikation. Sie kommen<br />
überall dort zum Einsatz, wo eine genaue<br />
Zeitsynchronisation erforderlich ist, um<br />
Batterieleistung zu sparen. Die Serienproduktion<br />
ist für das zweite Quartal 2018<br />
vorgesehen.<br />
■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />
endrich@endrich.com<br />
www.endrich.com<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 67
Bauelemente<br />
Energieeffizientester, driftfreier<br />
Operationsverstärker<br />
können“, erläuterte Ross Yu,<br />
Marketingmanager für Dust<br />
Networks. „Durch seinen ultrageringen<br />
Stromverbrauch und<br />
seine hohe Genauigkeit ist dieser<br />
Operationsverstärker ein perfekter<br />
Begleiter für SmartMesh-<br />
Funknetzwerke von Dust Networks.<br />
Jetzt können hochgenaue<br />
Messungen an Stellen erfolgen,<br />
an denen dies bisher nicht möglich<br />
war.“<br />
Ein Anwendungsbeispiel ist<br />
das Referenzboard für drahtlose<br />
Strommessung, DC2369A,<br />
das den Operationsverstärker<br />
LTC2063, das SmartMesh-IP-<br />
Modul LTP5901-IPM und weitere<br />
Micropower-Komponenten<br />
zu einer galvanisch getrennten<br />
Plattformen für Strommessungen<br />
kombiniert, die durch kleine Batterien<br />
gespeist wird und mit einer<br />
Batterieladung jahrelang läuft.<br />
Analog Devices, Inc.<br />
http://lt.linear.com<br />
www.analog.com<br />
Analog Devices, Inc. präsentierte<br />
mit dem LTC2063 einen driftfreien<br />
Operationsverstärker, der<br />
sich bei einer Betriebsspannung<br />
von 1,8 V mit einem Stromverbrauch<br />
von nur 1,3 µA typ. (2 µA<br />
max.) begnügt. Dieser Micropower-Operationsverstärker<br />
zeichnet<br />
sich durch kompromisslose<br />
Spezifikationen aus, u.a. durch<br />
eine maximale Eingangs-Offsetspannung<br />
von nur 5 µV bei<br />
25 °C und eine maximale Temperaturdrift<br />
von nur 0,06 µV/K<br />
im Bereich von -40 bis +125 °C.<br />
Der maximale Eingangs-Biasstrom<br />
beträgt nur 15 pA bei 25<br />
°C bzw. 100 pA über den Temperaturbereich<br />
von -40 bis +125<br />
°C. Diese hervorragenden Eingangsspezifikationen<br />
erlauben<br />
die Verwendung hochohmiger<br />
Gegenkopplungswiderstände.<br />
Dadurch bleibt der Stromverbrauch<br />
gering, ohne dass die<br />
Genauigkeit leidet – auch bei<br />
höheren Temperaturen.<br />
Rail-to-rail-Eingänge und -Ausgänge<br />
vereinfachen den Betrieb<br />
an einer unipolaren Spannungsquelle<br />
und vergrößern den<br />
Dynamikbereich. Der Operationsverstärker<br />
enthält ein EMI-<br />
Filter mit einer Dämpfung von<br />
114 dB bei 1,8 GHz. Durch<br />
das geringe 1/f-Rauschen, wie<br />
es für die driftfreie Architektur<br />
typisch ist, eignet sich der<br />
LTC2063 bestens zur Verstärkung<br />
und Aufbereitung niederfrequenter<br />
Sensorsignale in<br />
industriellen und automobilen<br />
Hochtemperatursystemen sowie<br />
für mobile und Funksensornetzwerk-Anwendungen.<br />
Der LTC2063 ist im SOT-23-<br />
oder SC70-Gehäuse erhältlich.<br />
Die SC70-Version bietet einen<br />
Shutdown-Modus, der den Ruhestrom<br />
auf nur noch 90 nA reduziert.<br />
Das ermöglicht gepulste<br />
Sensoranwendungen mit ultrageringem<br />
Stromverbrauch während<br />
der inaktiven Perioden. Beispielsweise<br />
begnügt sich ein im<br />
Datenblatt beschriebener, mit<br />
kleinem Tastverhältnis arbeitender<br />
Sauerstoffsensor mit einem<br />
durchschnittlichen Stromverbrauch<br />
von nur 200 nA. „Der<br />
LTC2063 ermöglicht eine völlig<br />
neue Klasse von Präzisions-<br />
Messlösungen, die an beliebiger<br />
Stelle platziert werden<br />
Leistungsmerkmale:<br />
• sehr geringer Betriebsstrom:<br />
max. 2 µA<br />
• Offsetspannung: max. 5 µV<br />
• Offsetspannungsdrift: max.<br />
0,02 µV/K<br />
• Eingangs-Biasstrom: typ. 3<br />
pA, max. 30 pA (-40 bis +85<br />
°C), max. 100 pA (-40 bis<br />
+125 °C)<br />
• integriertes EMI-Filter<br />
(114 dB Dämpfung bei 1,8<br />
GHz)<br />
• Shutdown-Stromaufnahme:<br />
typ. 90 nA, max. 170 nA<br />
• Rail-to-Rail-Ein- und Ausgänge<br />
• Betriebsspannungsbereich:<br />
1,7 bis 5,25 V<br />
• AVOL: typ. 140 dB<br />
• geringer Ladungsverlust beim<br />
Hochfahren in gepulsten<br />
Anwendungen<br />
• spezifizierte Temperaturbereiche:<br />
-40 bis +85 °C & -40<br />
bis +125 °C<br />
• sechspoliges SC70- oder fünfpoliges<br />
TSOT-23-Gehäuse ◄<br />
68 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Bauelemente<br />
350-mA-Synchron-DC/DC-Abwärtsregler<br />
Anwendungen vorgeschriebenen<br />
EMV-Grenzwerte nach<br />
CISPR25, Class 5. Die kurze<br />
Mindest-On-Zeit von nur 45 ns<br />
ermöglicht es, bei einer konstanten<br />
Schaltfrequenz von 2 MHz,<br />
eine Eingangsspannung von 16<br />
V auf eine Ausgangsspannung<br />
ab 1,5 V umzusetzen. Durch die<br />
Kombination aus dem nur 2 mm<br />
x 2 mm großen DFN-Gehäuse<br />
oder dem thermisch optimierten,<br />
10-poligen MSOP-Gehäuse<br />
und der hohen Schaltfrequenz,<br />
die die Verwendung sehr kleiner<br />
externer Induktivitäten und<br />
Kondensatoren erlaubt, ist der<br />
LT8606 eine äußerst kompakte<br />
und thermisch effiziente Lösung.<br />
Analog Devices, Inc.<br />
http://lt.linear.com<br />
www.analog.com<br />
Analog Devices, Inc., die kürzlich<br />
Linear Technology Corporation<br />
übernommen hat, präsentierte<br />
jetzt den LT8606, einen<br />
350-mA-Synchron-Abwärts-<br />
Schaltregler für Eingangsspannungen<br />
bis 42 V. Durch seine<br />
einzigartige Synchrongleichrichter-Topologie<br />
erreicht der<br />
Regler bei - 2 MHz Schaltfrequenz<br />
- einen Wirkungsgrad von<br />
92%. Die hohe Schaltfrequenz<br />
ermöglicht es, störempfindliche<br />
Frequenzbänder wie z. B. AM-<br />
Rundfunk zu vermeiden und<br />
Leistungsmerkmale<br />
• Weiter Eingangsspannungsbereich: 3,0 V bis 42 V<br />
• Ultra-geringer Ruhestrom im Burst Mode®:<br />
•
Bauelemente<br />
Präzisions-<br />
Dämpfungsglieder für<br />
Millimeterwellen<br />
Für Frequenzen von DC bis<br />
50 GHz einsetzbar ist das neue<br />
koaxiale Präzisions-Dämpfungsglied<br />
HSWA2-63DR+<br />
von Mini-Circuits. Es besitzt<br />
50 Ohm Impedanz und dämpft<br />
Eingangsleistungen bis 1 W um<br />
3, 6, 10 oder 20 dB. Der Attenuator<br />
besitzt 2,4-mm-Anschlüsse<br />
male/female. Das SWR liegt bei<br />
typisch 1,2. Eine hohe Präzision<br />
und eine thermisch sowie<br />
mechanisch robuste Ausführung<br />
auf Basis von rostfreiem Stahl<br />
zeichnen diesen Attenuator aus.<br />
Das Gehäuse ist 22,12 mm lang<br />
und hat einen maximalen Durchmesser<br />
von 9,14 mm. Vielfältige<br />
Anwendungsmöglichkeiten finden<br />
sich in den Bereichen Anpassung,<br />
Anzeige, automatische<br />
Testaufbauten, Militär und Leistungsmessung.<br />
Weitere technische Daten<br />
• Arbeitstemperaturbereich<br />
-55 bis +100 °C<br />
• Lagertemperaturbereich<br />
-55 bis +100 °C<br />
• SWR bis/ab 26,5 GHz<br />
typ. 1,1/1,2, max. 1,35/1,7<br />
SMT-Bandfilter für<br />
1160...1400 MHz<br />
Der 50-Ohm-Bandpass CBP-<br />
1280F+ von Mini-Circuits ist<br />
ein koaxial aufgebauter keramischer<br />
Resonator im schirmenden<br />
Gehäuse für SMT mit<br />
26,7 x 22,2 mm Footprint. Das<br />
schmalbandige Filter kann aufgrund<br />
seiner guten mechanischen<br />
und elektrischen Eigenschaften<br />
einschließlich Temperaturverhalten<br />
vielseitig in den Bereichen<br />
Mobilfunk, Breitbandtechnik,<br />
drahtlose Netze, feste Drahtlostechnik<br />
oder Flugwesen und<br />
Radar eingesetzt werden.<br />
Weitere technische Daten<br />
• Arbeitstemperaturbereich<br />
-40 bis +85 °C<br />
• Lagertemperaturbereich<br />
-55 bis +100 °C<br />
• Eingangsleistung max. 1 W<br />
• Center-Frequenz<br />
typ. 1280 MHz<br />
• Durchlassdämpfung<br />
typ. 1 dB, max. 2 dB<br />
• SWR typ. 1,5 max. 1,9<br />
• Dämpfung DC bis 1 GHz min.<br />
20 dB, typ. 30 dB<br />
• SWR DC bis 1 GHz typ. 20<br />
• Dämpfung 1570...2700 MHz<br />
min. 20 dB, typ. 30 dB<br />
• SWR 1570...2700 MHz typ. 20<br />
Bidirektionaler<br />
hochbelastbarer<br />
Richtkoppler<br />
Der Richtkoppler BDCH-25-<br />
272 von Mini-Circuits wurde<br />
für den Einsatzfrequenzbereich<br />
zwischen 700 MHz und<br />
2,7 GHz entwickelt. Er lässt<br />
sich in 50-Ohm-Systemen mit<br />
Leistungen bis 150 W einsetzen<br />
und besitzt einen DC-Pfad für<br />
bis zu 2,5 A. Der Richtkoppler<br />
lässt sich aufgrund dieser Eigenschaften<br />
in leistungsfähigen Sendesystemen,<br />
etwa beim Rundfunk<br />
und in der Wehrtechnik,<br />
vielseitig einsetzen. Der Koppelfaktor<br />
beträgt typisch 26,4<br />
+/-0,5 dB (800 bis 2500 MHz).<br />
Auch das SWR erreicht gute<br />
Werte, der Return Loss wird<br />
mit typisch 29 dB für alle Ports<br />
angegeben. Das Gehäuse misst<br />
0,5 x 1 x 0,051 Zoll.<br />
Weitere technische Daten<br />
• Arbeitstemperaturbereich<br />
-55 bis +105 °C<br />
• Lagertemperaturbereich<br />
-55 bis +105 °C<br />
• Einfügedämpfung über theoretischem<br />
Wert von 0,01 dB<br />
typ. 0,2, max. 0,3 dB<br />
• Richtschärfe bei 700...2700<br />
(800...2500) MHz typ. 18<br />
(19,5) dB, min. 12 (13,5) dB<br />
• Return Loss Eingang/Ausgänge<br />
typ. 29, min. 21 dB<br />
Vierfach-Splitter/<br />
Combiner für 2 bis 18<br />
GHz<br />
Der neue Splitter/Combiner<br />
ZN4PD-02183+ von Mini-<br />
Circuits ist für den Frequenzbereich<br />
von 2 bis 18 GHz vorgesehen<br />
und kann in 50-Ohm-<br />
Systemen bis zu 30 W auf vier<br />
Ausgänge aufteilen bzw. von<br />
dort zusammenführen. Dabei<br />
besteht ein DC-Pass 600 mA<br />
bzw. 150 mA/Port. Die Isolation<br />
wird mit typisch 20 dB angegeben,<br />
die Amplituden-Unbalance<br />
mit typisch 0,3 dB, die Phasen-<br />
Unbalance mit typisch 3,5°. Der<br />
Baustein hat ein robustes Aluminiumgehäuse<br />
mit den Maßen<br />
2,5 x 4 x 0,38 Zoll (Anschlüsse<br />
SMA-f). Mögliche Anwendungen<br />
liegen in der drahtlosen<br />
Kommunikationstechnik,<br />
bei Empfängern und Sendern<br />
(CATV), in der Messtechnik<br />
(Labor), beim Zellularfunk und<br />
bei ISM-Lösungen.<br />
Weitere technische Daten<br />
• Arbeitstemperaturbereich<br />
-55 bis +100 °C<br />
• Lagertemperaturbereich<br />
-55 bis +100 °C<br />
• Verlustleistung max. 500 mW<br />
• Einfügedämpfung über den<br />
theoretischen 6 dB typ. 1 dB,<br />
max. 1,6 dB<br />
• Isolation min. 16 dB,<br />
typ. 20 dB<br />
• Amplituden-Unbalance max.<br />
0,8 dB<br />
• Phasen-Unbalance max. 6°<br />
• SWR Port S typ. 1,45, max. 1,8<br />
• SWR Port 1 bis 4<br />
typ. 1,35, max. 1,5<br />
Halbleiter-HF-SP2T-<br />
Schalter<br />
Der HSWA2-63DR+ von<br />
Mini-Circuits ist ein Zweifach-<br />
Umschalter (Single Pole 2<br />
Throw, auch SPDT Single Pole<br />
Double Throw) auf Halbleiterbasis<br />
für Frequenzen bis 6 GHz und<br />
Leistungen bis 30 dBm (CW).<br />
Er verbindet geringe Kosten<br />
mit einer hohen Isolation und<br />
einer kurzen Umschaltzeit. Der<br />
nominelle Betriebsspannungsbereich<br />
beträgt 2,7 bis 5,5 V.<br />
Dieser Schalter besitzt ein 4 x<br />
4 mm messendes 20-poliges<br />
MCLP-Gehäuse. Damit eignet<br />
sich das Produkt für eine breite<br />
Palette von HF-Anwendungen.<br />
Weitere technische Daten<br />
• Arbeitstemperaturbereich<br />
-40 bis +105 °C<br />
• Lagertemperaturbereich<br />
-65 bis +150 °C<br />
• Versorgungsspannung<br />
min. 0,3 V, max. 5,5 V<br />
• Versorgungsstrom pro Pin<br />
max. 800 mA<br />
• Steuerspannung<br />
min. -0,3 V, max. 3,6 V<br />
• Ein-Dämpfung 2...3 (4..5)<br />
GHz typ. 1 (1,25) dB, max.<br />
1,2 (1,55) dB<br />
• Isolation zum gemeinsamen<br />
Port 2...3 (4..5) GHz min. 65<br />
(52) dB, typ. 68 (57) dB<br />
• Isolation zum Umschalt-Ports<br />
2...3 (4..5) GHz min. 59 (62)<br />
dB, typ. 54 (60) dB<br />
• Return Loss alle Ports<br />
4...5 GHz typ. 15 dB<br />
• IP2 (3) typ. 110 (65) dBm<br />
• 1-dB-Kompression min.<br />
33 dB, typ. 35 dB<br />
■ Mini-Circuits<br />
www.minicircuits.com<br />
70 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Bauelemente<br />
350-mA-Synchron-DC/DC-Abwärtsregler<br />
Bild 1: 42-V/350-mA/2,2-MHz Synchron-DC/DC-Abwärtsregler für<br />
Eingangsspannungen von 3 bis 42 V<br />
Analog Devices<br />
www.analog.com<br />
Analog Devices, Inc., die kürzlich<br />
Linear Technology Corporation<br />
übernommen hat, präsentierte<br />
jetzt den LT8606, einen<br />
350-mA-Synchron-Abwärts-<br />
Schaltregler für Eingangsspannungen<br />
bis 42 V. Durch seine<br />
einzigartige Synchrongleichrichter-Topologie<br />
erreicht der<br />
Regler bei - 2 MHz Schaltfrequenz<br />
- einen Wirkungsgrad von<br />
92%. Die hohe Schaltfrequenz<br />
ermöglicht es, störempfindliche<br />
Frequenzbänder wie z. B. AM-<br />
Rundfunk zu vermeiden und<br />
winzige externe Bauelemente<br />
einzusetzen; dadurch erhält man<br />
eine äußerst kompakte Gesamtlösung.<br />
Im Standby-Betrieb ohne Last<br />
arbeitet der Regler im Burst<br />
Mode mit einem Ruhestrom von<br />
weniger als 3µA; der Chip eignet<br />
sich dadurch ideal für „Alwayson“-Systeme.<br />
Durch seinen weiten<br />
Eingangsspannungsbereich<br />
von 3 bis 42 V eignet sich der<br />
Regler für Automobil-Anwendungen,<br />
die auch in Kaltstartund<br />
Stop-Start- Situationen eine<br />
geregelte Spannung erfordern;<br />
der Chip funktioniert schon bei<br />
Eingangsspannungen ab 3,0V<br />
und widersteht Transienten von<br />
über 40 V, wie sie bei einem<br />
plötzlichen Lastabfall an der<br />
Lichtmaschine auftreten können.<br />
Die internen 650-mA-Schalter<br />
liefern maximal 350 mA Dauer-<br />
Ausgangsstrom.<br />
Niedrige Dropout-<br />
Spannung<br />
Der LT8606 hat unter allen<br />
Betriebsbedingungen eine sehr<br />
niedrige Dropout-Spannung<br />
von nur 175 mV bei 300 mA.<br />
Der Regler kommt dadurch in<br />
Automobil-Anwendungen problemlos<br />
mit Kaltstartbedingungen<br />
zurecht. Störstrahlung und<br />
Störspannung werden durch<br />
Spread-Spectrum-Frequenzmodulation<br />
und spezielle Designtechniken<br />
minimiert. Der Regler<br />
erfüllt die in vielen Automobilund<br />
industriellen Anwendungen<br />
vorgeschriebenen EMV-Grenzwerte<br />
nach CISPR25, Class 5.<br />
Die kurze Mindest-On-Zeit von<br />
nur 45 ns ermöglicht es, bei einer<br />
konstanten Schaltfrequenz von<br />
2 MHz, eine Eingangsspannung<br />
von 16 V auf eine Ausgangsspannung<br />
ab 1,5 V umzusetzen.<br />
Durch die Kombination<br />
aus dem nur 2 x 2 mm großen<br />
DFN-Gehäuse oder dem thermisch<br />
optimierten, 10-poligen<br />
MSOP-Gehäuse und der hohen<br />
Schaltfrequenz, die die Verwendung<br />
sehr kleiner externer<br />
Induktivitäten und Kondensatoren<br />
erlaubt, ist der LT8606 eine<br />
äußerst kompakte und thermisch<br />
effiziente Lösung.<br />
Der LT8606 vereint auf einem<br />
einzigen Chip zwei energieeffiziente<br />
Leistungsschalter,<br />
die notwendige Boost-Diode,<br />
einen Oszillator sowie die komplette<br />
Steuerungselektronik und<br />
Logik. Der Burst-Mode-Betrieb<br />
gewährleistet bei niedrigen<br />
Ausgangsströmen einen hohen<br />
Wirkungsgrad und eine geringe<br />
Ausgangsspannungswelligkeit<br />
von weniger als 10mV SS . Spezielle<br />
Design-Techniken und ein<br />
Hochgeschwindigkeitsprozess<br />
ermöglichen einen hohen Wirkungsgrad<br />
über einen weiten<br />
Eingangsspannungsbereich, und<br />
die Current-Mode-Topologie<br />
sorgt für kurze Einschwingzeiten<br />
und hervorragende Regelschleifenstabilität.<br />
Als weitere<br />
Besonderheiten bietet der Chip:<br />
interne Kompensation, „Power-<br />
Good“-Flag, Ausgangs-Soft-<br />
Start/Tracking und Übertemperaturschutz.<br />
Der LT8606EDC verwendet ein<br />
2 x 2 mm großes, 8-poliges DFN-<br />
Gehäuse, der LT8606EMSE ein<br />
thermisch optimiertes MSOP-<br />
10-Gehäuse. Die für industrielle<br />
Anwendungen vorgesehenen<br />
Versionen LT8606IDC<br />
und LT8606IMSE sind für den<br />
Sperrschichttemperaturbereich<br />
von –40 bis +125 °C spezifiziert<br />
und werden auch über diesen<br />
Temperaturbereich getestet. ◄<br />
CelsiStrip ®<br />
Thermoetikette registriert<br />
Maximalwerte durch<br />
Dauerschwärzung.<br />
Bereich von +40 ... +260°C<br />
GRATIS Musterset von celsi@spirig.com<br />
Kostenloser Versand ab Bestellwert<br />
EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)<br />
Bild 2: Links: Typische Applikationsschaltung für einen Abwärtsregler 5 W, 2 MHz mit dem LT8606.<br />
Rechts: Wirkungsgrad eines 12 V EIN zu 5 V AUS – Abwärtsreglers<br />
www.celsi.com<br />
www.spirig.com<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 71
Bauelemente<br />
PIN-Dioden-Schalter auf AlGaAs-Basis<br />
Typ Frequenz Einfügedämpfung Isolation<br />
MASW-011094 24...37 GHz 0,6 dB bei.<br />
28...34 GHz<br />
MASW-011029 60...110<br />
GHz<br />
1,3 dB bei.<br />
75...100 GHz<br />
MASW-011087 14...38 GHz 0,9 dB bei.<br />
16...35 GHz<br />
Tabelle 1<br />
>26 dB bei .<br />
26...37 GHz<br />
33 dB bei.<br />
75...100 GHz<br />
32 dB bei.<br />
16...35 GHz<br />
M/A-Com Technology Solutions,<br />
Inc. (Macom) hat seine<br />
AlGaAs-Familie um drei PIN-<br />
Dioden-Schalter erweitert. Da<br />
heutige Multi-Market-Kunden<br />
nach mehr Bandbreite verlangen,<br />
wird die Verwendung hoher<br />
Frequenzen immer mehr zu<br />
einer Notwendigkeit. Im E- und<br />
W-Band sind die Übertragungsverluste<br />
und die Signalintegrität<br />
entscheidend für die Effizienz<br />
der Systeme.<br />
D i e E i g e n s c h a f t e n d e r<br />
A l G a A s - Te c h n o l o g i e i n<br />
HF/µW-Anwendungen sorgt<br />
dafür, dass sich mit PIN-basierten<br />
AlGaAs-Schaltern bei diesen<br />
hohen Frequenzen minimale<br />
Signalverluste erzielen lassen.<br />
Auf der Basis seiner AlGaAs-Technologie<br />
entwickelte<br />
Macom den MASW-011094,<br />
einen Hochleistungs-PIN-Dioden-Schalter<br />
in SPDT-Konfiguration<br />
für das Ka-Band, den<br />
MASW-011029, einen breitbandigen<br />
PIN-Dioden-Schalter<br />
in SP3T-Konfiguration und den<br />
MASW-011087, einen PIN-Dioden-Schalter<br />
in SP4T-Konfiguration<br />
für das Ka-Band.<br />
Die geringen Verluste reduzieren<br />
das erzeugte Rauschen, während<br />
gleichzeitig die Integrität<br />
des Sende- und Empfangssignals<br />
gewahrt bleibt. Darüber<br />
hinaus ist dank der niedrigeren<br />
Verluste weniger Kompensationsaufwand<br />
im weiteren Verlauf<br />
der HF/µW-Signalkette<br />
nötig. Obwohl es auch andere<br />
Technologien gibt, haben AlGaAs-basierte<br />
Schalter durch ihre<br />
Eignung für hohe Leistungen<br />
und ihre geringen Verluste klare<br />
Vorteile zu bieten. Ein diskreter<br />
Hetero struktur-AlGaAs-PIN-<br />
Dioden-Schalter erzielt gegenüber<br />
anderen Schaltern dieser<br />
Klasse eine Halbierung der<br />
Hochfrequenz-Einfügedämpfung,<br />
was sich durch zuverlässige<br />
System-Performance in<br />
den höheren Frequenzbändern<br />
äußert.<br />
Durch Bandlücken-Engineering<br />
wurden in der Mikrowellen-<br />
Industrie seit mehr als 20 Jahren<br />
neuartige Halbleiterstrukturen<br />
entwickelt. Mithilfe der Eigenschaften<br />
mehrerer Quantentöpfe,<br />
Überstrukturen und Heterostrukturen<br />
wurde eine neue Art<br />
von Halbleitern geschaffen, die<br />
wiederum mithilfe der Molekularstrahl-Epitaxie<br />
und der<br />
metallorganischen Gasphasen-<br />
Epitaxie hergestellt werden.<br />
Diese Bandlücken-Prinzipien<br />
wurden auf die Entwicklung der<br />
patentierten AlGaAs-Technologie<br />
von Macom angewandt, was<br />
zu einem beträchtlichen Fortschritt<br />
in der HF-Performance<br />
von PIN-Dioden führte.<br />
„Diese Bauelemente ergänzen<br />
unsere bestehende Serie breitbandiger<br />
AlGaAs-Schalter“,<br />
sagt Jack Kennedy, Senior Vice<br />
President und General Manager,<br />
Aerospace & Defense Solutions<br />
bei Macom. „Wir haben außerdem<br />
die Bias-Netzwerk-Chips<br />
MABT-011000, MA4BN1840-1<br />
und MA4BN1840-2 für die<br />
bestehende Breitband-Serie<br />
MA4AGSW entwickelt, sodass<br />
wir nun insgesamt ein breitgefächertes<br />
Angebot für einen<br />
großen Umfang an Breitbandanwendungen<br />
zu bieten haben.“<br />
Auf der AlGaAs-Technologie<br />
von Macom basierend, ist die<br />
Familie von AlGaAs- Produkten<br />
durch die Eignung für Frequenzen<br />
bis 110 GHz, hohe<br />
Isolation und eine geringe Einfügedämpfung<br />
gekennzeichnet.<br />
Die Bauelemente sind als reflektive<br />
oder terminierte Versionen<br />
erhältlich, sodass der Kunde<br />
die Auswahl unter einem breiten<br />
Angebot an Hochleistungs-<br />
Bauteilen hat.<br />
Muster sind umgehend verfügbar.<br />
Finale Datenblätter und<br />
zusätzliche Produktinformationen<br />
gibt es auf der Macom-<br />
Website. Einige Performance-<br />
Parameter der drei Schalter<br />
bringt Tabelle 1.<br />
■ M/A-Com Technology<br />
Solutions, Inc.<br />
www.macom.com<br />
72 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Bauelemente<br />
Temperaturvariable Abgleichwiderstände<br />
Sota (Vertrieb: Kamaka Electronic Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH) ist ein anerkannter<br />
Marktführer von Hi-Rel-Widerstandskomponenten.<br />
Die temperaturvariablen<br />
Abgleichwiderstände (TVAs) bieten<br />
den Verbrauchern daher exzellente Eigenschaften.<br />
Die Gehäusegröße beträgt 0,15<br />
x 0,125 x 0,018 Zoll.<br />
Es kann zwischen drei Temperaturkoeffizienten<br />
der Dämpfungswerte (TCA)<br />
gewählt werden: -0,003, -0,007 und -0,009.<br />
Die Dämpfungswerte liegen zwischen 1<br />
und 10 dB. Die Komponenten besitzen<br />
zudem ein planares Design mit lötbaren<br />
oder bedrahtbaren Anschlüssen für die<br />
Hybridtechnologie. Im Vergleich zur<br />
aktiven Temperaturkompensationsschaltung<br />
haben die Abgleichwiderstände von<br />
Sota eine geringere Signalverzerrung, eine<br />
geringe Intermodulation und einen geringeren<br />
Phasenübergang.<br />
■ Kamaka Electronic Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH<br />
www.kamaka.de<br />
Keramische Vielschicht-Chipkondensatoren für<br />
Pulsentladungen<br />
Von Novacap, einer Marke von<br />
Knowles Capacitors, sind keramische<br />
Vielschicht-Chipkondensatoren,<br />
dediziert für Pulsentladungen<br />
in Anwendungen wie<br />
elektronische Zünder, Kampfmittel<br />
sowie Ölfeld-Prospektion<br />
und -Erschließung, erhältlich.<br />
Diese Kondensatoren bieten<br />
die außergewöhnliche Zuverlässigkeit,<br />
welche durch keramische<br />
Vielschicht-Herstellung<br />
mithilfe von fortschrittlichen<br />
Keramik- und Elektrodenrezepturen<br />
möglich wird, mit dünnen,<br />
dichten und präzisen Dielektrikumsschichten,<br />
um einzigartige<br />
und diffizile Anforderungen<br />
mit un übertroffener Qualität<br />
zu erfüllen. Die Energiedichte<br />
übertrifft die von konventionellen<br />
Klasse-1-Materialien und<br />
liefert exzellente Pulse kurzer<br />
Dauer bei Temperaturen von bis<br />
zu 200 °C.<br />
Dielektrikumsrezeptur<br />
Diese Hochtemperatur- und<br />
Hochenergiekondensatoren werden<br />
mit einer Dielektrikumsrezeptur<br />
gefertigt, die ausgelegt<br />
ist für den zuverlässigen Betrieb<br />
unter einzelnen oder multiplen,<br />
repetitiven Pulsen hoher<br />
Energie, welche in typische<br />
EFI- (Exploding Foil Initiator)<br />
und LEEFI-Schaltungen (Low<br />
Energy Exploding Foil Initiator)<br />
feuern, wo die resistiven Lasten<br />
im Bereich zwischen 0,1 und<br />
0,25 Ohm liegen.<br />
Die Entladungspulsbreite, welche<br />
typisch unter 100 ns liegt,<br />
wird mit den Lastbedingungen<br />
variieren, welche von den induktiven<br />
und resistiven Lastkomponenten<br />
beeinflusst werden.<br />
Aufgrund des außergewöhnlich<br />
niedrigen ESR und der niedrigen<br />
Signalverzerrung eignen<br />
sich die Bauteile für weitere<br />
Hochtemperaturanwendungen,<br />
wie Stromversorgungsfilterung,<br />
Energiespeicherung und Kopplung/Entkopplung.<br />
Alle Teile werden zu 100%<br />
mittels Pulstests geprüft und<br />
bei Temperaturextremen bis zu<br />
200 °C evaluiert, konform zu<br />
den Explosionsbedingungen bei<br />
Zündern für Kampfmittel und<br />
Ölfeld-Exploration/Seismik. Als<br />
weiteres Sicherheitsfeature sind<br />
diese Pulsenergiekondensatoren<br />
mit integrierten Ableitwiderständen<br />
mit unterschiedlichen<br />
Widerstandswerten lieferbar.<br />
Viele Größen<br />
Die Bauteile werden in Chipgrößen<br />
von 1825 bis 7565 angeboten,<br />
andere Größen, Spannungen<br />
und Nennkapazitäten sind in<br />
Einzel-, Serien- und Serien/<br />
Parallel-Arrangements für kundenspezifische<br />
Anwendungen<br />
verfügbar und bieten außergewöhnliche<br />
Entladungsenergie<br />
bei erhöhten Spannungen. Ein<br />
500-MOhm-Sicherheits-Ableitwiderstand<br />
ist Standard, andere<br />
Werte sind ebenfalls verfügbar.<br />
Die Entwicklungsingenieure<br />
von Novacap sind bereit, um bei<br />
der Entwicklung der passenden<br />
Lösung zu helfen.<br />
■ Knowles (UK) Ltd.<br />
www.knowlescapacitors.com<br />
5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) ,<br />
/ > 0<br />
1 D H <br />
2 = H J A H <br />
B <br />
<br />
H<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
- 6 9 1 + 7 / > E I " / 0 <br />
5 ) 6 - 1 6 - 7 1 ) 6 1 <br />
. - 4 6 1 / 7 / 5 ; 5 6 - - / - 4 6 -<br />
0 . 2 - 6 - <br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 73
Bauelemente<br />
HF- und Mikrowellenbauteile im<br />
Hosentaschenformat<br />
Im Labor und während der Entwicklung<br />
eines Projekts werden häufig spezielle Bauelemente<br />
benötigt. Sie sollen natürlich - auch<br />
in Kleinstmengen - schnell verfügbar und<br />
leicht handelbar sein. Selbst wenn kleine<br />
Mengen möglich sind, ist die Bauform für<br />
den unkomplizierten Einsatz im Labor meist<br />
ungeeignet. So müssen z.B. kleine SMD-<br />
Bauformen erst für den Einsatz präpariert<br />
werden und sind nicht sofort einsetzbar.<br />
Es gibt heute diverse „Hilfsmittel“, wie z.B.<br />
Evaluierungs-Boards, oder für HF-Bauelemente<br />
auch sogenannte Test-Fixtures. Dies<br />
sind Apparaturen in denen die HF-Bauelemente<br />
leicht eingesetzt und getestet werden<br />
können.<br />
Wirklich spezialisiert hat sich US Hersteller<br />
Crystek mit einer Vielzahl von HF-<br />
Bauelementen, die prädestiniert sind für<br />
den Laboreinsatz und bei der Entwicklung.<br />
Hierzu gehört eine große Auswahl an vorkonfektionierten<br />
HF-Kabeln, RedBox- und<br />
Pocket-Produkten. Zu den RedBox-Produkten<br />
zählen z.B. VCOs, Verstärker, Duale<br />
DC Spannungsquellen, Bias Tees oder leere<br />
Boxen für den individuellen Gebrauch. Alle<br />
RedBox-Produkte sind mit SMA Anschlüssen<br />
versehen. Zu den Pocket-Produkten<br />
zählen diverse HF-Bauteile wie z.B. HF-<br />
Leistungsmesser, DC-Blocks, Dämpfungsglieder,<br />
Hoch-, Hoch-, Tief-, Bandpass- und<br />
SAW Filter, passive Frequenzverdoppler<br />
und Frequenzquellen (Referenzoszillatoren).<br />
Sie sind in einem robusten und<br />
kompakten Metallgehäuse mit SMA- oder<br />
BNC- Anschlüssen untergebracht. Im Labor,<br />
bei der Entwicklung, oder für Vertriebsmitarbeiter,<br />
die Oszilloskope, Spektrum Analysatoren<br />
und andere Systeme testen oder<br />
vorstellen, ohne schwere Signalgeneratoren<br />
nutzen zu müssen, ist das ein enormer Vorteil.<br />
Nachfolgend werden die erwähnten Produktreihen<br />
etwas näher erläutert.<br />
RedBox-Produkte mit<br />
SMA-Anschlüssen<br />
und einer Größe von<br />
knapp 32 x 32 x 15 mm<br />
(1.25 x 1.25 x 0.59“)<br />
VCOs im RedBox-Package (Bild 1) mit<br />
SMA-Anschlüssen gibt es in über 300 Frequenzbereichen<br />
ab 38 MHz bis über 6 GHz,<br />
mit verschiedenen Versorgungsspannungen<br />
von 2 bis 15 V DC , diversen Push-Pull Abstufungen<br />
und Tuning Empfindlichkeiten.<br />
Bild 1<br />
Bild 2<br />
Rauscharme Verstärker von 100 MHz bis<br />
6 GHz sind mit drei SMA-Anschlüssen ausgestattet:<br />
Eingang, Ausgang und Stromversorgung<br />
+5 V mit knapp 60 mA Stromverbrauch.<br />
Der Breitbandverstärker hat eine<br />
kleine Signalverstärkung von 18 dB mit einer<br />
Ausgangsleistung von 17 dBm. Die typische<br />
Rauschunterdrückung liegt bei 3.5 dB, der<br />
IP3 erreicht +30 dBm. Applikationen für<br />
diesen Verstärker sind zum Beispiel IF- oder<br />
HF-Trennverstärker, Basisstationen oder<br />
Laboranwendungen. (Bild 2)<br />
Bild 3<br />
Die Bias-Tees decken den Bereich von<br />
50 MHz bis 6 GHz ab. Einige Daten: niedriger<br />
Eingangsverlust von typ. 0.5 dB bei<br />
2 GHz, hohe Isolation von typ. 35 dB bei<br />
1 GHz, großer Arbeitstemperaturbereich von<br />
-40 bis +85 °C, 2 W HF-Leistung, 15 V DC<br />
Spannung und 1 A Eingangsstrom. (Bild 3)<br />
Auch duale DC-Spannungsquellen sind<br />
im robusten RedBox-Gehäuse mit SMA-<br />
Anschlüssen verfügbar. Sie liefern - nach<br />
Anschluss einer 6-V DC -Spannungsquelle<br />
- zwei saubere Ausgangsspannungen mit<br />
je 250 mA Belastbarkeit. Erhältlich sind<br />
Ausführungen mit Ausgangsspannungen<br />
von 1.8, 2.5, 3.3 und 5 V DC . Sie sind prädestiniert<br />
für den Laboreinsatz, wenn eine<br />
Gleichstromquelle mit zwei Ausgangsspannungen<br />
benötigt wird.<br />
Darüber hinaus sind leere RedBoxen mit drei<br />
oder vier SMA-Anschlüssen für den individuellen<br />
Einsatz verfügbar. Sie haben ein<br />
robustes Aluminiumgehäuse in der Größe<br />
von knapp 32x32x15 mm, sind vielseitig<br />
einsetzbar und erlauben eine Leiterplattendicke<br />
von 0,8 mm für eine exakt mittige<br />
Verbindung.<br />
Pocket-Produkte mit SMA- und<br />
BNC-Anschlüssen im robusten<br />
Metallgehäuse<br />
Die BNC-Versionen verwenden einen<br />
Metallzylinder mit 14 mm Durchmesser und<br />
einer Gesamtlänge inkl. BNC-Anschlüssen<br />
- von knapp 66 mm. Die SMA-Versionen<br />
werden als Metallzylinder mit 11 mm Durchmesser<br />
und einer Gesamtlänge inkl.SMA-<br />
Anschlüssen - von 38 mm geliefert.<br />
Nachfolgend eine kleine<br />
Produktübersicht:<br />
Bild 4<br />
Leistungsdetektoren im stabilen Metallgehäuse<br />
und SMA-Anschlüssen für kostengünstige<br />
HF-Leistungsmessung. Einsatzgebiet<br />
in mobilen Messgeräten und im<br />
Labor. Einige Daten: Frequenzbereich von<br />
10 MHz bis 4 GHz, Signalmessbereich -10<br />
dBm bis +10 dBm, maximales Eingangssignal<br />
+30 dBm, 100 pF Video-Kapazität,<br />
Arbeitstemperaturbereich von -20 bis +70<br />
°C (Bild 4).<br />
Hochpass-Filter 7ter Ordnung (Tschebyscheff)<br />
im robusten Metallgehäuse mit<br />
50-Ohm-BNC-Anschlüssen sind perfekt<br />
für den Einsatz im Labor und für Testgeräte<br />
geeignet. Die Filter für Frequenzen<br />
von 10 MHz, 25 MHz, 45 MHz, 50 MHz,<br />
74 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Bauelemente<br />
Bild 5<br />
80 MHz, 100 MHz und 150 MHz erreichen<br />
eine hohe Unterdrückung von Frequenzen<br />
außerhalb des angegebenen Frequenzbandes,<br />
sind mit 4 W/+36 dBm HF belastbar und<br />
haben einen Arbeitstemperaturbereich von<br />
-40 bis +85 °C (Bild 5).<br />
Bild 6<br />
Hochpass-Filter 7ter Ordnung (Butterworth)<br />
mit 50-Ohm-SMA-Anschlüssen<br />
sind erhältlich für die Frequenzen 100<br />
MHz, 300 MHz, 500 MHz, 700 MHz und<br />
1 GHz haben ebenfalls eine hohe Unterdrückung<br />
im Sperrbereich. Leistung und<br />
Temperaturbereich entsprechen den BNC-<br />
Versionen (Bild 6).<br />
Tiefpass-Filter 9ter Ordnung (Tschebyscheff)<br />
im robusten Metallgehäuse und<br />
50-Ohm BNC-Anschlüssen sind perfekt für<br />
den Einsatz im Labor und für Testgeräte<br />
geeignet. Die Filter haben hohe Dämpfung<br />
im Sperrbereich und sind für Durchlassbereiche<br />
von DC – 4 MHz, 7 MHz, 10 MHz,<br />
15 MHz, 21 MHz, 25 MHz, 50 MHz, 70<br />
MHz und 90 MHz erhältlich und vertragen<br />
eine Leistung von 4 W bei einem Arbeitstemperaturbereich<br />
von -40 bis +85 °C.<br />
Bild 7<br />
Tiefpass-Filter 7ter Ordnung (Tschebyscheff)<br />
im robusten Metallgehäuse mit<br />
50-Ohm-SMA-Anschlüssen haben Eigenschaften<br />
wie die BNC-Versionen und sind<br />
für die Freqenzbereiche von DC – 50 MHz,<br />
100 MHz bis 1 GHz in 100-MHz-Schritten<br />
und weiter bis 2.4 GHz in 200-MHz- und<br />
400-MHz-Schritten erhältlich (Bild 7).<br />
Bild 8<br />
Bandpass /SAW-Filter mit 50-Ohm-SMA-<br />
Anschlüssen werden in einem robusten<br />
Metallgehäuse geliefert und bieten Centerfrequenzen<br />
von 433.9 bis 2441.8 MHz<br />
sowie Bandpassbreiten von 7 MHz bis 83.5<br />
MHz (Bild 8)<br />
Bild 9<br />
Dämpfungsglieder mit BNC- Anschlüssen<br />
zeichnen sich durch folgende Daten aus:<br />
Impedanz 50 Ohm, Belastbarkeit 2 W, Arbeitstemperaturbereich<br />
von -40 bis +85 °C,<br />
Dämpfungstoleranz von ±0.3 dB, Frequenzbereich<br />
DC bis 1 GHz, Dämpfungswerte<br />
von 1 dB bis 20 dB. (Bild 9)<br />
Bild 10<br />
Dämpfungsglieder mit SMA-Anschlüssen<br />
sind durch folgende Daten charakterisiert:<br />
Impedanz 50 Ohm, Dämpfungen von 1 dB<br />
bis 20 dB, Belastbarkeit 0.5 W und 1 W,<br />
Arbeitstemperaturbereich -40 bis +85 °C,<br />
Dämpfungstoleranz ±0.3, 0.5 und 1 dB, Frequenzbereich<br />
von DC bis 3 GHz. (Bild 10)<br />
Frequenzverdoppler im robusten Metallgehäuse<br />
mit SMA-Anschlüssen wurden<br />
ebenfalls für Test- und Laboranwendungen<br />
entwickelt. Eine Version verdoppelt die Eingangsfrequenzen<br />
von 0.85 GHz bis 2 GHz<br />
auf 1.7 GHz bis 4 GHz. Der Input-drive-<br />
Level beträgt +10 dBm bis +20 dBm, die<br />
Isolation liegt bei 33 dB und der Wandlungsverlust<br />
bei typ. 15 dB. Die zweite Ausführung<br />
verdoppelt Eingangsfrequenzen von 2<br />
GHz bis 4 GHz auf 4 GHz bis 8 GHz. Der<br />
input-drive-Level beträgt +10 dBm bis +20<br />
dBm, die Isolation liegt bei 33 dB und der<br />
Wandlungsverlust bei typisch 13 dB. Der<br />
Bild 11<br />
Arbeitstemperaturbereich geht von -40 bis<br />
+85 °C (Bild 11).<br />
DC Blocks haben einen Frequenzbereich<br />
von 300 MHz bis 3 GHz. Sie zeichnen sich<br />
durch einen sehr geringen Eingangsverlust<br />
von max. 0.5 dB, einen flachen Frequenzgang<br />
und eine hohe Rückflussdämpfung<br />
bis 3 GHz aus. Die DC-Eingangsspannung<br />
beträgt maximal 16 V DC , bei einem Arbeitstemperaturbereich<br />
von -55 bis +90 °C.<br />
Frequenzquellen stehen mit den Pocket-<br />
Oszillatoren im robusten Metallgehäuse<br />
zur Verfügung. Es gibt drei verschiedene<br />
Referenz-Oszillatoren:<br />
CPRO low-jitter HCMOS-Oszillatoren mit<br />
SMA-Anschlüssen gibt es für Frequenzen<br />
von 4 MHz bis 156.25 MHz, mit 25ppm<br />
Frequenzstabilität im Temperaturbereich<br />
von 0 - 70 °C, bei einer Eingangsspannung<br />
von 3.3 V<br />
Die PPRO Serie, ein 3V-clipped-sine TCXO<br />
mit einer Frequenzstabilität von maximal<br />
2.5ppm im Temperaturbereich von -20 bis<br />
+75 °C für Frequenzen von 10 MHz bis 40<br />
MHz (Bild 12).<br />
CPROBS5-True-sinewave SAW-Oszillatoren<br />
mit BNC-Anschlüssen, 10 MHz und<br />
100 MHz, 25ppm Frequenzstabilität von<br />
0 bis 70 °C und 5V Versorgungsspannung<br />
sowie die RFPRO mit SMA-Anschlüssen,<br />
3.3V Versorgung, -150 bis 100ppm Frequenzstabilität<br />
von -20 bis +70 °C, für die<br />
Referenzfrequenzen 500 MHz und 1 GHz.<br />
Bild 12<br />
Umfassende Laborsortimente mit Standardprodukten,<br />
oder individuell zusammengestellt<br />
sind erhältlich (Bild 12).<br />
Autor: Falko Ladiges<br />
WDI AG, fladiges@wdi.ag<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 75
Test & Measurement<br />
Five Steps to Selecting the Right<br />
RF Power Amplifier<br />
AR Modular RF<br />
www.ar-worldwide.com<br />
You need an RF power amplifier.<br />
You have measured the<br />
power of your signal and it is<br />
not enough. You may even have<br />
decided on a power level in watts<br />
that you think will meet your<br />
needs. Are you ready to shop<br />
for an amplifier of that wattage?<br />
With so many variations<br />
in price, size, and efficiency<br />
for amplifiers that are all rated<br />
at the same number of watts<br />
many RF amplifier purchasers<br />
are unhappy with their selection.<br />
Some of the unfortunate results<br />
of amplifier selection by watts<br />
include: unacceptable distortion<br />
or interference, insufficient gain,<br />
premature amplifier failure, and<br />
wasted money. Following these<br />
five steps will help you avoid<br />
these mistakes:<br />
Step 1 - Know Your Signal<br />
Step 2 - Do the Math<br />
Step 3 - Window Shopping<br />
Step 4 - Compare Apples to<br />
Apples<br />
Step 5 - Bells and Whistles<br />
Step 1 – Know Your<br />
Signal<br />
You need to know two things<br />
about your signal: what type of<br />
modulation is on the signal and<br />
the actual Peak power of your<br />
signal to be amplified. Knowing<br />
the modulation is the most<br />
important as it defines broad<br />
variations in amplifiers that will<br />
provide acceptable performance.<br />
Knowing the Peak power of your<br />
signal will allow you calculate<br />
your gain and/or power requirements<br />
in later steps.<br />
Signal Modulation and<br />
Power- CW, SSB, FM, and<br />
PM are easy<br />
To avoid distortion, amplifiers<br />
need to be able to faithfully process<br />
your signal’s peak power.<br />
No matter what the modulation<br />
type is, you need to know the<br />
peak power. Fortunately, for<br />
many modulation types average<br />
power is the same as peak<br />
power: CW, SSB (single tone<br />
and voice), FM, and Phase<br />
Modulation all have average<br />
equal to peak power. The power<br />
in these RF carriers is relatively<br />
easy to measure with an average<br />
power meter, a spectrum analyzer,<br />
or an RF wattmeter. Many<br />
RF amplifiers are rated for CW<br />
power, so that spec will apply for<br />
SSB (single tone and voice), FM,<br />
and PM signals as well.<br />
Watch Out for Amplitude<br />
Modulation<br />
AM peak power depends on<br />
the percentage of modulation,<br />
but you should allow for 100%<br />
modulation, which creates signal<br />
peaks of 4 x the un-modulated<br />
carrier, or +6 dB. That means<br />
that you would need a 400 W<br />
amp to faithfully amplitude<br />
modulate a 100 W CW signal.<br />
If you have less power available,<br />
or “headroom”, your amplifier<br />
will be operating in compression,<br />
which will distort the signal<br />
76 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Modulation Format Approx. PAR (dB) Without CFR Approx. PAR (dB) With CFR<br />
64QAM 3.7 N/A<br />
8VSB 6.5...8.1 4...6<br />
W-CDMA (DL) 10.6 2.2...6.5<br />
WIMAX/OFDM/WLAN 12...13 6...7<br />
by “clipping” or cutting off the<br />
peaks of the waveform.<br />
AM Peak Power (dBm) = CW<br />
Power (dBm) + 6 dB (100%<br />
modulation)<br />
AM Peak Power (Watts) = CW<br />
Power (Watts) x 4 (100% modulation)<br />
A 100 W amplifier will begin to<br />
clip a 100 W carrier as soon as<br />
any AM is applied. Clipping is<br />
a form of distortion that causes<br />
more problems than just reducing<br />
signal “readability”. Clipping<br />
also causes increased harmonic<br />
products in the form of<br />
carriers of substantial power,<br />
which can cause interference<br />
far off-frequency. Note that AM<br />
average power is not the same as<br />
CW average power, as it varies<br />
with the modulation depth.<br />
Multi-Tone and Complex<br />
Modulation Peak Power<br />
If your signal is composed of<br />
multiple discrete CW, SSB, FM<br />
or PM carriers, you can essentially<br />
add the powers of all the<br />
carriers to arrive at a peak power<br />
level. If the number of carriers<br />
is dynamic, or the signal is<br />
created by complex (phase and<br />
amplitude) modulation you will<br />
need to resort to other means<br />
of measurement. If you have a<br />
peak power meter, and you are<br />
sure no other significant contributions<br />
to the signal power<br />
are present, it should provide a<br />
valid peak measurement. Checking<br />
with a spectrum analyzer<br />
is always prudent to be sure of<br />
what a broadband power sensor<br />
is “seeing”. Lacking a peak<br />
power meter, a spectrum analyzer<br />
with a broadband statistical<br />
power measurement like CCDF,<br />
or a format-specific analyzer that<br />
can report peak power, with an<br />
average power measurement<br />
you can estimate a peak power<br />
level based on your signal format<br />
Peak-to-Average Ratio<br />
(PAR) or Crest Factor. For example,<br />
64QAM has a PAR value<br />
of about 3.7 dB. PAR actually<br />
uses the RMS value, not average,<br />
so add 1.5 dB to the average<br />
power to get RMS power.<br />
For a 64QAM signal with 0 dBm<br />
average power:<br />
0 dBm average + 1.5dB<br />
= 1.5 dBm RMS<br />
1.5 dBm RMS + 3.7 dB PAR<br />
= 5.2 dBm peak<br />
These higher PAR levels translate<br />
to higher power being needed<br />
in an amplifier. That can be<br />
seen as inefficiency, as the heavy<br />
lifting is being done at lower<br />
power levels, or as a reasonable<br />
cost of increasing the density of<br />
the data. Crest Factor Reduction<br />
(CFR) schemes that pre-clip the<br />
signal can reduce the PAR for<br />
some types of modulation, but<br />
even so, complex modulated<br />
signals will still degrade slowly<br />
over a wide power range as the<br />
signal peaks are increasingly<br />
clipped in the amplifier (see fig.<br />
1). This causes progressively<br />
increasing digital errors and<br />
also pushes energy into adjacent<br />
channels, creating “noise”.<br />
It is important to remember that<br />
PAR for complex-waveform<br />
signals can vary with the data<br />
payload sent, so try to test your<br />
system with a worst-case data<br />
set. Pseudo-Noise (PN) data<br />
produced by a signal generator<br />
may not represent your worstcase<br />
signal.<br />
So What if the Amplifier<br />
Runs out of Headroom?<br />
Running an amplifier out of the<br />
linear range doesn’t just mean<br />
you get less power out. It can<br />
create big problems:<br />
1. You can damage the amplifier.<br />
Power amps typically specify<br />
a P1 level to represent a<br />
safe power output level (see<br />
Step 4 for a brief discussion<br />
about P1). It is good practice<br />
to make sure your peak signal<br />
levels stay under the P1 level to<br />
avoid over-driving the amplifier.<br />
Some of the excess power that<br />
can not be translated into the<br />
output waveform can appear<br />
on the output transistors as<br />
heat. Typical destructive levels<br />
for these expensive devices are<br />
about P6 or P7, only 5...6 dB<br />
above P1. Add attenuation to<br />
the amplifier input as necessary<br />
to keep under P1 levels. Many<br />
AR Modular RF amplifier designs<br />
offer over-drive protection<br />
in the form of an Automatic<br />
Limiter Circuit (ALC) to<br />
prevent accidental over-drive<br />
levels. Amplifiers employing<br />
newer Gallium-Nitride (GaN)<br />
devices are more damage-resistant<br />
than the LDMOS devices<br />
that preceded them.<br />
2. You can ruin your signal.<br />
As your signal peaks cannot be<br />
reproduced with the same gain<br />
as the lower level signals, they<br />
are distorted. This can mean<br />
the amplifier is useless at your<br />
desired power level, and must<br />
be used with lower gain or<br />
drive levels and less power out.<br />
In general, you must adjust the<br />
input level to reduce the output<br />
power, or get a bigger amp.<br />
Many AR Modular RF models<br />
offer wide-range gain controls<br />
that help with fixed power levels.<br />
3. You can make other problems.<br />
The power that is missing<br />
from your distorted signal<br />
is appearing somewhere else –<br />
as interference out of your frequency<br />
channel or as harmonics<br />
way off-frequency. Complexmodulated<br />
signals can create<br />
interference in adjacent channels.<br />
Harmonics is especially a<br />
problem with broadband amplifiers<br />
that amplify the 1st or 2nd<br />
harmonic of the lower frequencies<br />
covered. Since no filters<br />
can be employed, a conservative<br />
design with lots of headroom is<br />
needed.<br />
Figure 1 shows an OFDM signal<br />
degrading in an amplifier as the<br />
Peak power approaches and<br />
crosses over the P1 compression<br />
point. The lowest trace is an<br />
uncompressed signal with better<br />
than a 45 dB SNR. The middle<br />
Trace 2 shows the input signal 10<br />
dB higher than for Trace 1, with<br />
signal peaks just touching the<br />
P1 point. While the gain across<br />
the data channel has increased<br />
by 10 dB, Intermodulation distortion<br />
has created “shoulders”<br />
of noise, reducing the SNR to<br />
33 dB. Increasing the drive by<br />
only 5 dB in Trace 3 shows that<br />
the power in the adjacent channels<br />
has increased by 16 dB, and<br />
SNR has been reduced to about<br />
22 dB. Your specific application<br />
will determine what level of SNR<br />
is required or can be tolerated.<br />
Complex Modulation Needs<br />
More Headroom But How<br />
Much?<br />
As shown, complex-modulation<br />
formats exhibit high Peak<br />
powers compared to their Average<br />
power. With CFR schemes,<br />
digital and amplifier linearization<br />
techniques, and the variables of<br />
the signal payload, the effective<br />
PAR and range of acceptable<br />
non-linearity is wide. Most digital<br />
formats can suffer modest to<br />
moderate distortion and remain<br />
usable. For example, absent<br />
other distortion, WLAN modulation<br />
can still provide acceptable<br />
performance when peak power<br />
is limited to an amplifier’s P1<br />
power point (see Step 4 for an<br />
explanation of P1).<br />
OFDM modulation with a PAR<br />
of 12 may allow a peak power<br />
de-rating of as much as 6 dB<br />
from Peak. Even de-rating by 6<br />
dB leaves the Peak power still 6<br />
dB over average, and that must<br />
allowed for by either backing<br />
off the CW P1 point by 6 dB or<br />
by adding 6 dB of headroom to<br />
the output power rating of the<br />
amp. Your specific application<br />
must determine the effective<br />
PAR value you apply to the average<br />
power of your signal when<br />
calculating the peak power,<br />
but peak power will always be<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 77
RF & Wireless<br />
Figure 1: OFDM Signal-to-Noise ratio (SNR) decreases and IMD increases as<br />
Peak Power output is compressed<br />
significantly more than average<br />
power. Using an effective PAR of<br />
6...7 dB should provide a useful<br />
working number.<br />
Pulse Modulation<br />
Measuring pulse peak power<br />
can be done easily with a peak<br />
power meter regardless of pulse<br />
width. You can also calculate<br />
peak power by dividing Average<br />
Power by the duty cycle of the<br />
pulse modulation. For example,<br />
for a pulsed RF train with an<br />
Average power of 0 dBm and a<br />
duty cycle of 15%:<br />
Duty Cycle (dB) = 10 log (duty<br />
cycle ratio)<br />
0 dBm + 10 log (0.15) = 8.24<br />
dBm Peak<br />
Try to use representative pulse<br />
trains or a worst-case scenario<br />
to obtain Peak values that will<br />
allow enough headroom for your<br />
pulse peaks.<br />
Step 2 – Do the Math<br />
– Do You Need Gain<br />
or Power Numbers?<br />
Your application determines<br />
either the signal level you want<br />
your amplifier to produce (in<br />
watts or dBm) or the amount of<br />
gain you require. If you require<br />
a specific signal level, the difference<br />
between that power level<br />
and the peak power of your<br />
signal is the minimum degree<br />
of amplification, or gain, you<br />
require. If you have a specific<br />
gain requirement then your<br />
signal peak power added to the<br />
gain will provide the minimum<br />
power out necessary for the<br />
amplifier to produce.<br />
Power Out (dBm) – Peak Power<br />
In (dBm) = Gain (dB) Required<br />
For example, you may know<br />
the Peak Envelope Power (PEP)<br />
required to provide a specific<br />
Effective Radiated Power (ERP)<br />
at an antenna. In that case, for a<br />
signal with a peak power of 10<br />
dBm and a desired PEP of 50 W:<br />
dBm = 10 log (milliwatts)<br />
10 log (50,000 mW) = 47 dBm<br />
47 dBm PEP - 10 dBm Peak =<br />
37 dB Gain @ 50 W Peak Output<br />
(10 dBm Input)<br />
Many RF amplifiers will have<br />
different power input specifications,<br />
but 0 dBm is fairly common.<br />
In the example above, to<br />
avoid over-driving the amplifier,<br />
it may be necessary to add 10 dB<br />
attenuation to the RF amplifier<br />
input to reduce the input power<br />
to 0 dBm. In that case the example<br />
looks like this:<br />
47 dBm PEP - 10 dBm Peak +<br />
10 dB Attenuation = 47 dB Gain<br />
(0 dBm Input)<br />
If you know the gain required<br />
but not the wattage necessary to<br />
provide it, add the peak power<br />
to the gain, and convert the sum<br />
to watts:<br />
Peak Power (dBm) + Gain (dB)<br />
= Peak Power out (dBm)<br />
Power (Watts) = antilog 10<br />
(dBm/10)<br />
For example, you have a peak<br />
signal power of 3 dBm and<br />
require a gain of 40 dB to obtain<br />
a final peak power level of 43<br />
dBm to drive a larger power<br />
amplifier. Remember to add 3<br />
dB to the gain to compensate<br />
for the 3 dB attenuator to bring<br />
the input level to 0 dBm:<br />
0 dBm Peak + 40 dB Gain + 3<br />
dB Attenuation = 43 dBm = 20<br />
W Peak<br />
If your signal level is below 0<br />
dBm, you can search for amplifiers<br />
with higher gain that will<br />
produce the desired power level<br />
in Step 3. To determine the maximum<br />
Input Power level for an<br />
amplifier, subtract gain from the<br />
CW P1 power out:<br />
Peak Power out dB - Gain dB =<br />
Peak Input Level<br />
For example, to find the peak<br />
input level for a 20 W amp with<br />
48 dB gain:<br />
20 W = 43 dBm<br />
43 dBm - 48 dB = -5 dBm<br />
Step 3 – Window<br />
Shopping: Select by<br />
Type, Frequency, and<br />
Power<br />
This step is where you can<br />
begin to pre-select amplifiers<br />
that might meet your requirements.<br />
Here is where CW and<br />
pulse amps will diverge. The<br />
other big break point for selection<br />
is whether you are shopping<br />
for a “module”, or a system. A<br />
module is usually a smaller unit<br />
that comes with or without a heat<br />
sink, and usually without any<br />
controls or indicators, designed<br />
to be integrated into an assembly.<br />
A full system is self-contained,<br />
complete with chassis, cooling,<br />
AC-DC power supplies, frontpanel<br />
and remote controls and<br />
indicators.<br />
As amplifiers are usually designed<br />
over more frequency<br />
ranges than power levels, it<br />
can save time to first screen a<br />
vendor’s lists by power out, then<br />
by frequency, then by gain.<br />
78 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Remember, Cheap Specs will<br />
Shrink in the Wash – Shop<br />
for a Size Larger<br />
At this early stage of the process<br />
it is essential to make your initial<br />
selection based on a wider<br />
range of advertised powers and<br />
frequencies than you think you<br />
need. Print out the data sheets<br />
for any potential candidates for<br />
further scrutiny in Step 4. As you<br />
zoom into the specs you will find<br />
that the band edges may not perform<br />
as well as you might wish,<br />
or the power specs quoted are<br />
overly optimistic. You might<br />
need to get an amplifier with<br />
wider coverage to improve flatness<br />
across your frequency band,<br />
or pick a slightly more powerful<br />
amplifier than the rating specified<br />
to get a reasonable margin<br />
of gain or power. You may also<br />
find that another spec will invalidate<br />
otherwise attractive features,<br />
like poor Harmonic specs<br />
from an amplifier being pushed<br />
a little too hard.<br />
Step 4 – Comparing<br />
Apples to Apples<br />
Here is where you need to look<br />
closely at the specs. Depending<br />
on the amplifiers you have<br />
selected so far, you need to make<br />
an educated choice which amps<br />
will actually provide the gain and<br />
power for your application. The<br />
important thing to accomplish at<br />
this step is to make sure you are<br />
comparing “apples to apples” or<br />
in this case usable watts to usable<br />
watts.<br />
Signal Linearity and Usable<br />
Watts<br />
All amplifiers will compress at<br />
some level. So this discussion<br />
will short-cut past the relative<br />
virtues of amplifier classes of<br />
operation so frequently seen<br />
in amplifier literature. Either<br />
an amplifier is class A or it is<br />
not. If it is, the amplifier may<br />
be relied on to provide superior<br />
performance in terms of fidelity,<br />
low distortion, and immunity<br />
to SWR over the entire linear<br />
power range.<br />
AR Modular RF can provide<br />
class A RF power amplifiers that<br />
exhibit the highest signal linearity<br />
for the most demanding Modulation usually requires<br />
applications, like the KAW2180, some of linearization to be effective<br />
when using power levels<br />
a 100 W minimum dual-band<br />
class A amplifier that operates above P 1 . Your job here is to<br />
from 0.01 to 1000 MHz. All look through all the specs of<br />
other types of RF amplifier (usually<br />
class AB) will provide some cut” so far, and make sure that<br />
amplifiers that have “made the<br />
more distortion in exchange for any amp specified in watts,<br />
for efficiency, and may require or anything other than P 1 watts,<br />
some spec-diving to figure out you find the P 1 level specification.<br />
If you don’t, you may dis-<br />
how many linear watts you will<br />
really get.<br />
cover that the rated power is the<br />
saturation level. AR Modular<br />
RF power amplifier ratings can RF typically specifies a minimum<br />
power level below P 1 as<br />
be expressed in many kinds of<br />
watts: average, P 1 , CW, peak, the rated power out. See if any<br />
ALC watts, even Peak-to-Peak amp specifications provide you<br />
(P-P). You job here is to “normalize”<br />
all the results to a com-<br />
look at P 1 power levels, include<br />
with a margin, and when you<br />
mon and meaningful value, like that margin in your comparison.<br />
P1 watts, so a direct comparison<br />
can be made.<br />
Gain – Too Much of a Good<br />
Thing?<br />
P 1 Power vs. Saturated<br />
Power<br />
Make sure you are checking the<br />
gain of the amplifiers that can<br />
All amplifiers exhibit gain compression<br />
at higher operating and referencing it to your signal<br />
provide the power out you want,<br />
levels, meaning the gain (not the level. The designed input power<br />
level) decreases as input power level may be too far from your<br />
rises. The output level at which signal level. You don’t want to<br />
the power has deviated from have to add a preamplifier or<br />
true linearity by 1 dB is typically<br />
specified as the P 1 point. it is not unusual have to add a<br />
use excessive attenuation, but<br />
Even class A amplifiers have a small amount of attenuation on<br />
P 1 point. The P 1 power level is the input. Pick an amplifier that<br />
the most useful reference to output<br />
power as it can be measured you can add a pad on the input<br />
provides enough margin that<br />
directly and accurately and indicates<br />
the practical power limit later to reduce the power out of<br />
in case you find it is necessary<br />
that may be safely and conservatively<br />
employed. Beyond the P 1<br />
the amplifier. Variable gain is a<br />
useful feature for setting system<br />
point, as input power increases, levels.<br />
compression also increases until<br />
the departure from linear gain is Converting CW to AM Specs<br />
-3 dB, or one-half the power out<br />
As stated before, AM peak power<br />
that occurs at lower powers. This<br />
is 4x CW power or +6 dB. Use<br />
is known as the saturation level<br />
the P 1 level for CW watts to calculate<br />
AM power. Divide CW-<br />
or P 3 . This is not generally regarded<br />
as a usable or safe power<br />
rated power by 4 (or subtract 6<br />
level. The P 1 level is typically<br />
dB) to estimate available AM<br />
about 2 dB below the P 3 saturated<br />
power level.<br />
power. If the specs say something<br />
like “100 W CW, AM,<br />
Saturated Power P 3 - 2 dB<br />
FM, PM, SSB”, it does not<br />
= Usable Power P<br />
mean you may modulate a 100<br />
1<br />
W carrier with 100% AM. You<br />
For example, for an amp specified<br />
at 100 W out P 3 satura-<br />
with 100% AM. With an under-<br />
should be able to modulate 25 W<br />
ted power, the actual “usable” powered amp, your only alternative<br />
available to produce low-<br />
power, or P 1 level, is found:<br />
distortion AM is to reduce the RF<br />
100 W P 3 - 2 dB = 50 dBm P 3 “drive” to the amp until the unmodulated<br />
carrier is 25% of the<br />
- 2 dB = 48 dBm P 1 = antilog 10<br />
(4.8) = 63 Ws P 1 linear output (-6 dB), drastically<br />
reducing the output power. This<br />
is an especially poor outcome if<br />
the original power spec was for<br />
saturated power, as the result is<br />
decreased by another 37%.<br />
CW P 1 Watts : 4<br />
= AM Peak Watts<br />
Flatness and ALC Power<br />
Levels<br />
Most RF amplifiers specify flatness.<br />
In general, the wider the<br />
frequency coverage, the looser<br />
the flatness spec becomes. Flatness<br />
is a good indication of the<br />
relative quality of broadband<br />
design quality. Flatter amps are<br />
easier to use as the gain is more<br />
predictable.<br />
Automatic Level Control (ALC)<br />
is a feature mainly used for CW<br />
modulation. RF power amplifiers<br />
with ALC will usually specify an<br />
ALC Power level in addition to<br />
P 1 Watts. The main function of<br />
ALC is to provide overdrive protection<br />
to the device at the output<br />
of the amplifier. For CW signals<br />
the ALC level defines the maximum<br />
RF level available from<br />
the amplifier, regardless of drive<br />
level. ALC can help protect the<br />
amplifier from over-drive, and<br />
can also provide improved flatness,<br />
especially for CW signals.<br />
An adjustable ALC can allow<br />
you to vary the ALC level below<br />
the P 1 point. ALC is a “friendly”<br />
limiter, creating much lower distortion<br />
than P 1 . The ALC function<br />
will need to be slowed or<br />
disabled for non-CW modulated<br />
signals, or serious distortion<br />
will result. Amplifiers with ALC<br />
Fast/Slow selection can enable<br />
some limited ALC functionality<br />
for non-CW signals, but it will<br />
be less responsive. For amplifiers<br />
with variable gain, reducing<br />
the gain below the ALC<br />
limit will also reduce flatness<br />
as the gain lowers. See Figure<br />
2 for an example.<br />
RF Pulse Amplifiers -<br />
A Different World<br />
Pulse amplifiers are a separate<br />
breed of RF amplifier. Pulse<br />
amplifiers are rated in peak<br />
watts. Pulse-specific amp designs<br />
come in two types depending<br />
on the pulse modulation<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 79
RF & Wireless<br />
Figure 2: Typical ALC Limit & 1 dB Compression of KAW4040<br />
method. The first, pulse gated<br />
amplifiers can have a CW signal<br />
applied to the input and an external<br />
gating signal is applied to the<br />
amp to produce the pulsed output.<br />
Alternatively, a pulse train is<br />
applied to the amp input and the<br />
gating is used to quiet the amp<br />
between pulses. The non-gating<br />
type has design features specifically<br />
for preserving the shape<br />
of pulsed signals with fast risetimes.<br />
A CW rated amp can also<br />
pass pulses, but the highest pulse<br />
fidelity is obtained by design features<br />
not usually contained in a<br />
CW amp. If your main requirement<br />
is for pulse performance,<br />
select from pulse amps with the<br />
correct peak power rating. If<br />
your modulation format is not<br />
strictly “pulse”, but is a TDMA<br />
or “bursted” signal with very fast<br />
rise-times, you may find a CW<br />
amplifier will not be able to faithfully<br />
reproduce your signal, as<br />
the signal for practical purposes<br />
is really more like a pulse, and<br />
you may be better served by a<br />
non-gated pulse-type amplifier.<br />
Harmonic Distortion – Trouble<br />
is Just an Octave Away<br />
Having worked your way down<br />
to a short list of amps that will<br />
meet your P 1 , gain and frequency<br />
requirements, you need to pick<br />
an amplifier with low harmonic<br />
levels, as compared to other like<br />
designs. Harmonics are a relative<br />
indicator of amplifier design quality<br />
and stress. Harmonic distortion<br />
is measured in dBc, or the<br />
power level as compared to the<br />
output carrier power.<br />
Harmonic specs vary widely,<br />
from relatively high levels in<br />
the low teens, like -13 dBc, to<br />
much lower levels like -60 dBc<br />
or less. The higher power range<br />
of numbers is usually associated<br />
with broader-band amplifiers that<br />
can not employ a filter at the harmonic<br />
frequency as it is in the<br />
gain passband. Out of the gain<br />
passband, filters can knock harmonics<br />
down, but a filter following<br />
a high power amplifier can<br />
get really hot, depending on the<br />
energy absorbed, and that heat<br />
can lead to a short filter life. For<br />
narrower amps with a bandwidth<br />
less than an octave wide, a better<br />
scheme is to reduce them with a<br />
conservative design and then a<br />
cooler-running filter, if needed.<br />
Make sure when comparing harmonics<br />
specs you understand<br />
any big differences as they can<br />
be the result of completely different<br />
types of amplifiers. If you<br />
require the absolute minimum of<br />
harmonic distortion, use a class<br />
A amplifier.<br />
Wide-Band or Band-Switched<br />
– Automatic or Manual<br />
Transmission?<br />
Finally, make sure how your<br />
wide-band operating frequencies<br />
are provided, either by “bandswitching”<br />
or by a true, single<br />
broad-band design. Some frequencies<br />
just can not be effectively<br />
amplified by the same<br />
design if they are too far apart. If<br />
you can switch from one band to<br />
another (by switching from one<br />
amplifier to another) you may<br />
be able to get improved gain,<br />
flatness and harmonic distortion<br />
performance for less cost.<br />
Step 5 – Shop for<br />
Features – The “Bells<br />
and Whistles”<br />
When you have worked your<br />
way this far you should have a<br />
short list of the available amplifiers<br />
in the power and frequency<br />
range that have a good chance<br />
of meeting your needs. Within<br />
this selection you can shop for<br />
the accessory functions that<br />
will make your amplifier more<br />
usable, like blanking, remote<br />
controls, variable gain control,<br />
SWR tolerance, efficiency or<br />
power consumption, size, other<br />
kinds of protection, interfaces,<br />
and finally cost.<br />
Some intangible factors can<br />
make a big difference to your<br />
long-term happiness with your<br />
final selection. Chief among<br />
these is robustness of design,<br />
which appears as a gain or power<br />
margin above the rated power,<br />
which will equate to longer life<br />
with fewer problems. Other factors<br />
include the vendor’s willingness<br />
to adapt a design for<br />
your specific needs, a long-term<br />
commitment to service by the<br />
vendor, and responsive customer<br />
support.<br />
About Impedance Mismatch<br />
Tolerance<br />
You may feel some important<br />
factors have been left out of<br />
this selection process, like load<br />
impedance variability. The truth<br />
is no one knows what happens<br />
with random SWR. Almost<br />
anything is possible, even gain.<br />
The main thing is you want to<br />
avoid damaging the amplifier.<br />
Remember, reflected power has<br />
done its work, and whether it is<br />
an antenna or another amplifier,<br />
the important thing is to present<br />
the signal accurately to the load<br />
at as close to the right level as<br />
you can, and survive whatever<br />
returns. AR Modular RF is<br />
known for RF power amplifiers<br />
that can withstand nearly infinite<br />
mismatch conditions, like the<br />
KAW4040, a 200...500 MHz<br />
amplifier rated for 500 W CW<br />
(minimum), with P 1 well above<br />
the 500 W level, and full SWR<br />
protection.<br />
At this point, you may find no<br />
amplifier is a perfect fit for you.<br />
AR Modular RF would like<br />
to speak with you about your<br />
requirements. We routinely produce<br />
quality custom amplifier<br />
modules and systems and can<br />
modify our existing designs to<br />
meet your needs. AR Modular<br />
RF fabricates all our amplifiers in<br />
Bothell, Washington, where the<br />
company has attained the reputation<br />
for making and supporting<br />
the finest RF Power amplifiers<br />
for almost two decades. ◄<br />
80 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Design<br />
Designing Next-Generation AESA Radar<br />
Part 2: Individual Antenna Design<br />
Figure 8: Antenna design “Specsheet” user interface showing the electrical requirements input (a),<br />
physical constraints input (b) and database of candidate antenna types for use in EM optimization<br />
In the previous example, the 15<br />
x 5 array presented the radiation<br />
patterns for an ideal isotropic<br />
antenna (gain = 0 dBi) and a<br />
simple patch antenna. In addition<br />
to the array configuration<br />
itself, the design team will likely<br />
want to specify the radiation<br />
pattern and size constraints for<br />
the individual antenna elements.<br />
This operation can be performed<br />
using the synthesis capabilities<br />
in AntSyn, the antenna synthesis<br />
software from NI.<br />
AntSyn uses an electromagnetic<br />
solver driven by proprietary evolutionary<br />
algorithms to explore<br />
multiple design options based on<br />
antenna specifications defined<br />
by the engineer. These specifications<br />
include typical antenna<br />
metrics, physical size constraints<br />
and optional candidate antenna<br />
types (the user may select from<br />
a database of antenna types or<br />
let the software automatically<br />
select likely antenna types to<br />
optimize), s. figure 8.<br />
AntSyn creates antenna geometries<br />
from its database of<br />
design types and then applies<br />
EM simulation and its unique<br />
evolutionary optimization to<br />
modify those design to achieve<br />
the required electrical performance<br />
and size constraints. A<br />
run time update of the design<br />
types under investigation is<br />
listed along with a “star” rating<br />
system to indicate which designs<br />
are close to achieving the<br />
desired performance. Users are<br />
able to review the results and<br />
design styles as the simulation<br />
progresses. Promising designs<br />
can then be exported into an EM<br />
tool from NI or supported thirdparty<br />
EM simulators, figure 9.<br />
The design flow between AntSyn<br />
and NI AWR Design Environment<br />
is shown in figure 10,<br />
where AntSyn takes antenna<br />
requirements and generates<br />
an antenna for use in the NI<br />
EM tools which will create the<br />
antenna pattern for the VSS phased<br />
array model.<br />
Dr. Gent Paparisto, Joel<br />
Kirshman and David Vye,<br />
AWR Group, NI<br />
Figure 9: The AntSyn project tree (left) lists the original specsheet as well as all attempted antenna<br />
designs with their “star” rating showing how well the antenna came to desired results. Individual<br />
antenna results can be viewed with the interface (right) and exported to supported EM tools<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 81
RF & Wireless<br />
Figure 10: Operations and products used to create a new antenna design for EM analysis and incorporation into<br />
the VSS phased array model<br />
Due to its relatively small size<br />
and easy fabrication, a square<br />
ring patch antenna was chosen<br />
from the potential antennas created<br />
by AntSyn. The antenna<br />
was exported using the AXIEM<br />
options and then imported into<br />
a new EM structure (AXIEM)<br />
in the initial phased array project.<br />
The re-simulated antenna is<br />
shown in figure 11. This simulation<br />
provided the antenna pattern<br />
used to replace the original<br />
patch antenna used in the 15<br />
x 5 phased array (figure 12a)<br />
with the new antenna pattern<br />
shown in 12b. The new phased<br />
array results for both the original<br />
antenna (red trace) and the<br />
square ring patch (green trace)<br />
are shown in figures 12 c and d.<br />
Modeling Complex<br />
Interactions<br />
The mutual coupling between<br />
antenna elements affects antenna<br />
parameters like terminal impedances,<br />
reflection coefficients<br />
and hence the antenna array performance<br />
in terms of radiation<br />
characteristics, output signal-tointerference<br />
noise ratio (SINR),<br />
and radar cross section (RCS).<br />
The most recent release (version<br />
13) of VSS includes new capabilities<br />
for more accurate simulation<br />
of these parameters including<br />
enhanced modeling of element<br />
patterns, including mutual<br />
coupling. The next section will<br />
look at these recent advances in<br />
advanced phase array modeling,<br />
including accurate representation<br />
of the feed structure.<br />
As mentioned, designers can<br />
define gains or full radiation patterns<br />
for each antenna element<br />
in the phased array. This allows<br />
them to use different radiation<br />
patterns for internal, edge and<br />
corner elements of the phased<br />
array, s. figure 13. The radiation<br />
pattern of each antenna element<br />
will likely be affected by its position<br />
in the phase array.<br />
These patterns may be measured<br />
in the lab or calculated in<br />
the integrated electromagnetic<br />
(EM) simulator such as AXIEM<br />
or Analyst. A simple approach<br />
to characterizing the appropriate<br />
radiation pattern for a given<br />
element is to use a 3X3 phased<br />
array and excite one element,<br />
either the internal element, one<br />
of the edge elements, or one of<br />
the corner elements, while terminating<br />
all others.<br />
This will provide the internal,<br />
edge, and corner element radiation<br />
patterns, which can then<br />
be automatically stored in data<br />
files using the NI AWR software<br />
output data file measurements<br />
(the same technique used in the<br />
example above). This approach<br />
would include the effect of<br />
mutual coupling from first-order<br />
neighbors. An array with a larger<br />
number of elements may<br />
be used to extend mutual coupling<br />
to first- and second-order<br />
neighbors.<br />
It is also important to capture<br />
the mutual coupling between<br />
neighboring elements. The<br />
VSS phased array model does<br />
this through a coupling table<br />
defined in configuration file.<br />
Different coupling levels can be<br />
defined based on distance from<br />
each other.<br />
In figure 14, the coupling, which<br />
is specified in magnitude (dB)<br />
and phase (degrees), is defined<br />
for two different distances (adjacent<br />
side elements: radius c1<br />
and adjacent corner elements:<br />
radius c2).<br />
Modeling Impairments<br />
and Yield Analysis<br />
RF hardware impairments of<br />
the array will affect the resulting<br />
side lobe levels and beam<br />
patterns, and ultimately reduce<br />
system-level performance. For<br />
transmitter arrays, side lobe<br />
levels from imperfectly formed<br />
beams may interfere with external<br />
devices or make the transmitter<br />
visible to countermeasures.<br />
In radar systems, side lobes may<br />
also cause a form of self-induced<br />
multipath, where multiple<br />
copies of the same radar signal<br />
arrive from different side lobe<br />
directions, which can exaggerate<br />
ground clutter and require expensive<br />
signal processing to remove.<br />
Therefore, it is critical to identify<br />
the source of such impairments,<br />
observe their impact on the array<br />
performance, and take steps to<br />
reduce or eliminate them.<br />
Figure 11: AntSyn generated square ring antenna imported into AXIEM and simulated to generate<br />
antenna patterns used by VSS phased array model<br />
82 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
impacts amplifier compression.<br />
Therefore, it is imperative to be<br />
able to simulate the interactions<br />
between the antenna array and<br />
the individual RF links in the<br />
feed network.<br />
RF Link Modeling<br />
Figure 12: a) original antenna pattern of single patch antenna used in original phased array analysis,<br />
b) antenna pattern for square ring antenna generated by AntSyn, c) and d) comparison of radiation<br />
patterns from phased arrays based on simple patch antenna and square ring patch<br />
The VSS phased array configuration<br />
file, allows engineers<br />
to simulate array imperfections<br />
due to manufacturing flaws or<br />
element failure. All gain/phase<br />
calculations are performed internally<br />
and yield analysis can be<br />
applied to the block in order to<br />
evaluate sensitivity to variances<br />
of any of the defining phased<br />
array parameters. As an example,<br />
VSS was used to perform an<br />
element failure analysis on a 64<br />
element (16 x 4) array, producing<br />
the plots in figure 15 which<br />
illustrate the side lobe response<br />
degradation.<br />
Systematic errors that may be<br />
compensated include inter-chain<br />
variations caused by asymmetrical<br />
routing (layout), frequency<br />
dependencies, noise, temperature,<br />
and varied mismatching<br />
due to changing antenna impedance<br />
with steer angle which also<br />
NI AWR software products<br />
include the simulation and modeling<br />
technology to capture these<br />
impairments accurately and<br />
incorporate these results into<br />
the VSS phased array assembly<br />
model. This is an important<br />
functionality since RF links are<br />
not ideal and can cause the array<br />
behavior to deviate significantly.<br />
The phased array assembly can<br />
operate in either the RX or TX<br />
modes, supporting the configuration<br />
of the array element geometry,<br />
each element’s antenna<br />
characteristics, the RF link<br />
characteristics, and the common<br />
linear characteristics of the<br />
combiner/splitter used to join<br />
the elements together. The configuration<br />
is performed primarily<br />
through a text data file, with<br />
commonly swept settings either<br />
specified directly via block parameters<br />
(such as steering angles),<br />
or specified in the data file but<br />
capable of being overridden via<br />
block parameters (such as individual<br />
element gain and phase<br />
adjustments).<br />
The configuration of the phased<br />
array assembly may be divided<br />
into several sections:<br />
• Array geometry - defines the<br />
number of elements, their<br />
RF impairments can also be<br />
caused by any number of items<br />
relating to the feed network<br />
design and related components.<br />
Figure 13: The VSS phased array model supports assigning different antenna patterns to individual<br />
elements, allowing designers to more accurately represent corner, edge and center elements<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 83
RF & Wireless<br />
placement, and any geometry<br />
related gain and phase tapers<br />
• Antenna characteristics –<br />
defines antenna gain, internal<br />
loss, polarization loss,<br />
mismatch loss, and radiation<br />
patterns for both receive and<br />
transmit configurations<br />
• RF link characteristics –<br />
defines links for individual<br />
elements including gain,<br />
noise, P1dB. Supports 2-port<br />
RF nonlinear amplifiers using<br />
large signal nonlinear characterization<br />
data typically consisting<br />
of rows of input power<br />
or voltage levels and corresponding<br />
output fundamental,<br />
harmonic, and/or intermodulation<br />
product levels.<br />
Frequency-dependent data is<br />
also supported<br />
• Assignment of antenna and RF<br />
link characteristics to individual<br />
elements<br />
Figure 14: 64 element array showing the mutual coupling table<br />
used in the configuration file to specify the amount of coupling<br />
between elements, allowing more accurate simulation of<br />
terminal impedances, reflection coefficients, etc.<br />
Figure 15: Side lobe degradation to element failures 2% and 5%<br />
• Power splitter characteristics<br />
– splits the incoming signal<br />
into n-connected output ports<br />
• Mutual coupling characteristics<br />
(previously discussed)<br />
One common challenge is<br />
that not all RF links should be<br />
equal. For example, gain tapers<br />
are commonly used in phased<br />
arrays; however, when identical<br />
RF links are used for all antenna<br />
elements, elements with higher<br />
gains may operate well into compression<br />
while others operate in<br />
a purely linear region, causing<br />
undesired array performance.<br />
To avoid this problem, designers<br />
often use different RF link<br />
designs for different elements.<br />
While this is a more complicated<br />
task, it will result in more<br />
efficient phased arrays and VSS<br />
phased-array modeling allows<br />
them to achieve this.<br />
To assist the design team creating<br />
the feed network and provide<br />
the RF link to the systems<br />
team, VSS includes capability<br />
to automatically generate the<br />
characteristics of the phased<br />
array element link defined by<br />
these data tables. The designer<br />
starts by creating a schematicbased<br />
link design per the system<br />
requirements. A “measurement”<br />
extracts the design characteristics,<br />
which can include circuitlevel<br />
design details (i.e. nonlinearities)<br />
through Microwave<br />
Office co-simulation, and saves<br />
a properly formatted data file for<br />
use with the phased array assembly<br />
model, s. figure 16.<br />
In-situ Nonlinear<br />
Simulations<br />
An accurate simulation must also<br />
account for the interactions that<br />
occur between the antenna elements<br />
and the driving feed network.<br />
The problem for simulation<br />
software is that the antenna<br />
and the driving feed network<br />
influence each other. The antenna’s<br />
pattern is changed by setting<br />
the input power and relative<br />
phasing at its various ports. At<br />
the same time, the input impedances<br />
at the ports change with<br />
the antenna pattern. Since input<br />
impedance affects the performance<br />
of the nonlinear driving<br />
Figure 16: Measurement in VSS extracts characterization of RF link designs and allows assignment for individual elements in the<br />
phased array<br />
84 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Figure 17: Characterizing changing antenna feed impedance as a<br />
function of beam steering using the variable phase and attenuator<br />
settings defined in the feed network design<br />
At this point the designer can<br />
directly investigate the power<br />
amplifiers non-linear behavior as<br />
a function of the load (antenna)<br />
impedance. With the load-pull<br />
capability in Microwave Office,<br />
the PA designers can investigate<br />
output power, compression and<br />
any other number of non-linear<br />
metrics defining the amplifier<br />
behavior, figure 18. With a<br />
detailed characterization of the<br />
RF links for each individual element,<br />
the overall system simulation<br />
is able to indicate trouble<br />
areas, figure 19 that would have<br />
previously gone undetected until<br />
expensive prototypes were made<br />
and tested in the lab.<br />
Figure 18: Simulated<br />
antenna<br />
feed impedance<br />
vs. frequency superimposed<br />
over<br />
power load-pull<br />
contours for a<br />
broadband MMIC<br />
power amplifier<br />
circuit, the changing antenna<br />
pattern affects the overall system<br />
performance.<br />
In this case, the input impedance<br />
of each element in the<br />
array must be characterized for<br />
all beam steering positions. The<br />
array is only simulated once in<br />
the EM simulator. The resulting<br />
S-parameters are then used by<br />
the circuit simulator, which also<br />
includes the feed network and<br />
amplifiers. As the phase shifters<br />
are tuned over their values,<br />
the antenna’s beam is steered.<br />
At the same time, each amplifier<br />
sees the changing impedance at<br />
the antenna input it is attached<br />
to, which affects the amplifier’s<br />
performance.<br />
In this final example, the PAs are<br />
nonlinear, designed to operate<br />
at their 1 db compression point<br />
(P1dB) for maximum efficiency.<br />
They are, therefore, sensitive to<br />
the changing load impedances<br />
Figure 19: Phased array simulations with RF<br />
link effects including the impact of impedance<br />
mismatch between power amplifier and<br />
steered antenna array<br />
presented by the array. The beam<br />
of a 16 element array is steered<br />
by controlling the relative phasing<br />
and attenuation to the various<br />
transmit modules, figure 17.<br />
In practice, the harmonic balance<br />
simulation used to characterize<br />
the power amplifiers<br />
with Microwave Office takes<br />
substantial time to run with 16<br />
power amplifiers. Therefore, the<br />
beam is steered with the amplifiers<br />
turned off. The designer then<br />
turns on the individual power<br />
amplifier for specific points of<br />
interest once the load impedance<br />
from the directed antenna<br />
has been obtained.<br />
Conclusion<br />
The capability to design and<br />
verify the performance of the<br />
individual components along<br />
with the entire signal channel<br />
that defines the AESA radar is<br />
a necessity as element counts<br />
increase and antenna /electronics<br />
integration advances. Through<br />
circuit simulation, system-level<br />
behavioral modeling, and electromagnetic<br />
analysis operating<br />
within a single design platform,<br />
development teams can<br />
investigate system performance<br />
and component-to-component<br />
interaction prior to costly prototyping.<br />
References<br />
1. www.nssl.noaa.gov/publications/mpar_reports/LMCO_<br />
Consult2.pdf<br />
2. www.astron.nl/other/workshop/MCCT/MondayPatel.pdf<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 85
RF & Wireless<br />
Products<br />
High-Power Broadband<br />
Microwave Combiners<br />
New Line of Straight Waveguide<br />
Sections<br />
Link Microtek has launched a new range<br />
of broadband microwave combiners for<br />
use in high-power amplifier systems<br />
(HPAs) for applications such as automotive<br />
EMC testing. These combiners<br />
enable high power, broadband and low<br />
loss combination of microwave signals<br />
with performance that cannot be achieved<br />
by other methods such as Wilkinson.<br />
For example, the AMRC-8-7/16 is a<br />
3...6 GHz, 8-way combiner offering<br />
loss of only around 0.3 dB whilst able<br />
to combine powers with output up to<br />
1000 W easily. It is a radial design with<br />
eight N-type input ports and one 7/16<br />
output port. Since the design is reciprocal,<br />
it can be used as a power splitter as<br />
well. The unit is of small size (190 mm<br />
long, 56 mm diameter) and low weight<br />
(1.1 kg), being fabricated in aluminum.<br />
This device is unpainted but a black<br />
satin paint finish is also available.<br />
Combining power from microwave<br />
amplifier modules is an increasing<br />
requirement as module pricing becomes<br />
lower and power and broadband capability<br />
increases. A solid state combined<br />
HPA can reach the output of vacuum<br />
tube devices but can also offer ‘graceful<br />
degradation’ upon failure of a single<br />
module rather than the catastrophic<br />
‘all or nothing’ performance when a<br />
tube fails.<br />
■ Link Microtek, Ltd.<br />
www.linkmicrotek.com<br />
Pasternack has released a new series of<br />
straight waveguide sections in sizes ranging<br />
from WR-10 to WR-137. Typical<br />
applications include instrumentation, test<br />
benches, high-efficiency RF/Microwave<br />
transmission, SatCom, MilCom, radar and<br />
telecom networks.<br />
Pasternack’s new line of straight waveguide<br />
sections consists of 62 models that operate in<br />
the frequency range of 5.85 to 110 GHz and<br />
in 13 waveguide bands from C to W band.<br />
Wideband Synthesizer with<br />
Integrated VCO<br />
Richardson RFPD, Inc. announced the availability<br />
and full design support capabilities<br />
for a new wideband synthesizer from Analog<br />
Devices, Inc. The ADF4356 allows<br />
implementation of fractional-N or integer-<br />
N phase-locked loop (PLL) frequency synthesizers<br />
when used with an external loop<br />
filter and an external reference frequency.<br />
A series of frequency dividers at another<br />
frequency output permits operation from<br />
53.125 to 6800 MHz. The ADF4356 has an<br />
integrated VCO with a fundamental output<br />
frequency ranging from 3.4 to 6.8 GHz.<br />
Additional key features of the ADF4356<br />
include:<br />
• Integer channel: -227 dBc/Hz; Fractional<br />
channel: -225 dBc/Hz<br />
• Integrated RMS jitter (1 kHz to 20 MHz):<br />
97 fs for 6 GHz output<br />
• High resolution, 52-bit modulus<br />
• Phase frequency detector (PFD) operation<br />
to 125 MHz<br />
• Reference input frequency operation to<br />
600 MHz<br />
• Maintains frequency lock over -40 to<br />
+85 °C<br />
They also deliver SWR as low as 1.03:1.<br />
These waveguide straights are available in<br />
section lengths from 3 inches to 12 inches<br />
and are made of either painted copper alloy<br />
or gold-plated, oxygen-free hard copper<br />
(OFHC) and feature UG, CPR and UBRstyle<br />
flanges. These straight waveguides are<br />
ideally suited for aerospace, defense, industrial,<br />
test and instrumentation, telecom and<br />
medical industries.<br />
“We are pleased to offer this full range of<br />
waveguide straights that support over 13<br />
bands and are available in section lengths<br />
from 3 to 12 inches. They perfectly complement<br />
our rapidly expanding waveguide<br />
component portfolio and deliver quality<br />
construction and consistent performance,”<br />
said Steven Pong, Product Manager at<br />
Pasternack.<br />
Pasternack’s straight waveguide sections are<br />
in stock and ready for immediate shipment<br />
with no minimum order quantity.<br />
■ Pasternack<br />
www.pasternack.com<br />
• Phase noise: -113 dBc/Hz @ 100 kHz<br />
offset at 5 GHz<br />
• Programmable divide by 1, 2, 4, 8, 16,<br />
32, or 64 output<br />
• Analog and digital power supplies: 3.3 V<br />
• Charge pump and VCO power supplies:<br />
5 V typical<br />
• Logic compatibility: 1.8 V<br />
• Programmable output power level<br />
• RF output mute function<br />
■ Richardson RFPD<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
86 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Products<br />
1...2700 MHz, RF Power GaN<br />
on SiC Transistor<br />
includes a Kelvin-source pin to help minimize<br />
gate-ringing and reduce system losses.<br />
Band 1 Uplink/Downlink<br />
BAW Duplexer<br />
Richardson RFPD, Inc. announced the<br />
availability and full design support capabilities<br />
for a new GaN on SiC depletionmode<br />
HEMT from NXP Semiconductors.<br />
The AFG24S100HR5 is a 125 W CW RF<br />
power GaN transistor that operates from 1 to<br />
2700 MHz and includes input-matching for<br />
extended bandwidth performance. With its<br />
high gain and high ruggedness, this device<br />
is suitable for a range of CW, pulse and<br />
wideband RF applications, including public<br />
mobile radios, ISM (industrial, scientific and<br />
medical), wideband laboratory amplifiers,<br />
and wireless cellular infrastructure.<br />
Key features of the AFG24S100HR5<br />
include:<br />
• Operating voltage: 50 V dc<br />
• Gain (in 2500 MHz narrowband test circuit):<br />
16 dB CW, 18 dB pulse<br />
• Efficiency (in 2500 MHz narrowband test<br />
circuit): 64.2% CW, 66.8% pulse<br />
• Thermal resistance: 0.86 K/W<br />
• Ruggedness: >20:1 SWR<br />
• Package: NI-360H-2SB ceramic flanged<br />
The new device is part of the lineup of NXP<br />
RF power transistors for ISM and broadcast<br />
applications that are available from Richardson<br />
RFPD. These devices are designed to<br />
simplify the use of solid-state RF in highpowered<br />
ISM applications at frequencies<br />
from 1 to 600 MHz, as well as applications<br />
in the 915, 1300 and 2450 MHz frequency<br />
bands for FM radio and VHF and UHF TV<br />
broadcast.<br />
New 1 kV SiC MOSFETs<br />
Richardson RFPD, Inc. announced the availability<br />
from stock and full design support<br />
capabilities for two silicon carbide power<br />
MOSFETs from Wolfspeed, a Cree Company.<br />
The C3M0065100J (65 mOhm) and<br />
C3M0120100J (120 mOhm) MOSFETs<br />
are additions to Wolfspeed’s family of 1<br />
kV MOSFETs featuring its C3M technology<br />
and N-channel enhancement mode.<br />
The MOSFETs are available in TO-263-7L<br />
(seven-lead) surface mount packages that<br />
The new devices are versatile for a range of<br />
applications, including renewable energy,<br />
EV battery charging, HV DC/DC converters,<br />
and switch mode power supplies.<br />
Fully-Integrated Power<br />
Amplifier for 18, 23 and<br />
26 GHz<br />
Richardson RFPD, Inc. announced the availability<br />
and full design support capabilities<br />
for a new power amplifier from MACOM<br />
Technology Solutions Inc. The MAAP-<br />
118260 is a packaged linear power amplifier<br />
that operates from 17.7 to 26.5 GHz<br />
and provides 28.5 dB of gain and 37 dBm<br />
output third order intercept point (OIP3)<br />
with more than 28.5 dBm of output P1dB.<br />
The device is assembled in a lead-free, fullymolded<br />
5 mm, 24-lead, QFN package and<br />
consists of a four-stage power amplifier with<br />
integrated, on-chip power and envelope<br />
detectors. It includes on-chip ESD protection<br />
structures to ease the implementation<br />
and volume assembly. The new PA is suitable<br />
for use in 18, 23 and 26 GHz cellular<br />
backhaul and point-to-point applications.<br />
Additional key features of the MAAP-<br />
118260 include:<br />
• typical bias: 5 V, 650 mA<br />
• P sat : 1.26 W<br />
• power added efficiency (PAE): 18%<br />
■ Richardson RFPD, Inc.<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for a Band 1 BAW duplexer filter.<br />
The Qorvo QPQ1282 supports Band<br />
1 LTE, small cells, mobile routers and<br />
repeater designs with uplink pass band<br />
frequencies from 1920 to 1980 MHz and<br />
downlink pass band frequencies from 2110<br />
to 2170 MHz. No external matching is<br />
necessary and the QPQ1282 offers 48 dB<br />
attenuation between bands. Power handling<br />
is 29 dBm.<br />
Ultra-Low Loss DPDT<br />
Antenna Swap Switch<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for a DPDT antenna switch from<br />
Skyworks. The SKY13698-694LF offers<br />
insertion loss of only 0.27 dB over the<br />
wide frequency range of 400 to 5900 MHz<br />
supporting emerging, high band applications<br />
such as LAA/LTE-U and sub-6 GHz.<br />
Port to port isolation is 30 dB. No external<br />
DC blocking capacitors are required on<br />
the RF path as long as no DC voltage is<br />
applied externally. The SKY13698-694LF<br />
DPDT switch is provided in a compact<br />
Quad Flat No-Lead (QFN) 1.83 × 1.83<br />
× 0.5 mm package.<br />
CATV High-Linearity,<br />
Low Noise Gain Block<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for a high linearity gain block<br />
from Qorvo. Featuring >-75 dBc CSO,<br />
the RFCA8830 covers 45 to 1218 MHz<br />
as a DOCSIS 3.1 compliant amplifier<br />
for HFC optical nodes, laser drivers and<br />
balanced antenna applications. Gain measures<br />
19 dB and noise figure is
RF & Wireless<br />
Products<br />
Public Safety Band 9, 12 &<br />
16 Way Power Dividers<br />
World’s Smallest LTE Cat M1/NB1<br />
Multimode Module for IoT and M2M<br />
Public Safety Band Power Dividers Combiners<br />
all optimized for excellent performance<br />
covering from 5 MHz to 500 MHz.<br />
Weatherproof IP 67/68 for the harshest<br />
environment and their rugged construction<br />
makes them ideal for public safety<br />
networks. Available in Type-N, SMA,<br />
BNC & TNC Female connector styles.<br />
IP67/68 Attenuators<br />
Attenuation values up to 90 dB in a single<br />
package! Available in N-Male/Female<br />
configuration covering all public safety<br />
and commercial wireless bands from Hz to<br />
2.5 GHz. Indoor/outdoor use with 2.5 W<br />
average (1 kW peak) power handling.<br />
Standard attenuation values of 40, 50,<br />
60, 70, 80 & 90 dB available from Stock.<br />
High Power Public Saftey<br />
Combiners<br />
MECA’s Low Frequency addition to<br />
the H-Series, 100-watt Wilkinson high<br />
power combiner/dividers. Available in<br />
2 & 4-way configurations covering 5 to<br />
500 MHz. SWR of 1.3 accommodating<br />
load SWR’s of 2 or better! N and SMA<br />
connectors. Weatherproof IP 67/68 rated.<br />
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industry’s smallest module available in the<br />
market today, measuring just 16 x 26 mm,<br />
to offer both LTE Cat M1 and Cat NB1 in<br />
a single hardware package, as well as softwarebased<br />
configurability for all deployed<br />
bands. The SARAR410M02B multimode<br />
global module supports ultralow power<br />
consumption and costoptimized solutions<br />
making it ideal for the development of<br />
LPWA IoT applications.<br />
SARAR410M02B allows customers to use a<br />
single hardware version globally. This provides<br />
enormous efficiencies in logistics and<br />
SKU management. Customers can easily<br />
respond to changes in business or market<br />
conditions, since supported frequencies and<br />
operator configuration decisions can now<br />
be made at “zero hour” or even later in the<br />
field. The flexibility extends further with<br />
the ability to select modes dynamically between<br />
Cat M1and Cat NB1 as either single<br />
or preferred connection.<br />
“The innovations included in the ublox<br />
SARAR410M02B provide customers with<br />
the potential to dramatically expand market<br />
reach, to differentiate their products and<br />
maximize their return-on-investment using<br />
this single, versatile, global solution,” said<br />
Patty Felts, Principal Product Manager, Cellular<br />
at u-blox. “SARAR410M02B provides<br />
new and inventive ways to broaden horizons<br />
and to realize economies of scale that simply<br />
were not possible or feasible until now.<br />
It is an exciting advance in ublox’s leadership<br />
position in cellular IoT connectivity.”<br />
Critical firmware updates can be delivered<br />
with ublox proprietary uFOTA (firmware<br />
over the air) client/server solution that uses<br />
LWM2M, a light and compact protocol that<br />
is ideal for IoT applications. This enables<br />
customers to continue using the same hardware<br />
for future enhancements to features,<br />
functionalities or operator certifications,<br />
making it wellsuited for crucial applications<br />
running on devices that may be deployed in<br />
the field over long periods of time.<br />
Another benefit of SARAR410M02B is the<br />
hardware readiness for future support of<br />
voice functionality via VoLTE over Cat M1,<br />
which can be used for applications requiring<br />
a level of human interaction, as is the case for<br />
security applications such as alarm panels.<br />
Thanks to ublox nested design, migration<br />
to SARAR4 Series from other ublox 2G,<br />
3G and 4G modules is made easy.<br />
SARAR410M02B provides an extended<br />
temperature range of -40 to +85 °C, and supports<br />
Power Save Mode (PSM) and Extended<br />
Discontinuous Reception (e-DRX), which<br />
can extend battery lifetime up to 10 years.<br />
3GPP Coverage Enhancement permits the<br />
module’s connectivity to reach deeper into<br />
buildings and basements, and even underground<br />
when compared to other air interface<br />
technologies such as GSM or Cat 1.<br />
The SARAR4 Series covers applications<br />
in many areas, such as gas/water/electricity<br />
metering, city street lighting, building<br />
automation, HVAC, industrial monitoring<br />
and control, telematics, insurance, asset &<br />
vehicle tracking, security systems, alarm<br />
panels, outpatient monitoring and many<br />
consumer wearables.<br />
■ u-blox<br />
www.u-blox.com<br />
88 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Products<br />
Wireless SoC Portfolio Supports Full Bluetooth 5<br />
Connectivity and Expands Memory Options<br />
New High-Temperature<br />
MLC Chip Capacitors<br />
Silicon Labs expands its Wireless Gecko<br />
system-on-chip (SoC) portfolio with new<br />
multiband SoCs supporting full Bluetooth 5<br />
connectivity and more memory options. Silicon<br />
Labs’ new EFR32xG13 SoCs offer developers<br />
greater flexibility and more capabilities<br />
for applications using a single wireless<br />
protocol or requiring more memory for multiprotocol<br />
solutions, larger customer applications<br />
or for storage of over-the-air (OTA)<br />
images. The EFR32xG13 devices also offer<br />
an advanced on-chip oscillator to reduce bill<br />
of materials (BOM) cost, security acceleration,<br />
capacitive sensing, low-power sensing<br />
and enhanced RF performance.<br />
The new EFR32xG13 family supports<br />
all Bluetooth 5 features and capabilities,<br />
enabling four times the range, twice the<br />
speed and eight times greater broadcasting<br />
capacity than Bluetooth 4, as well as<br />
improved co-existence with other wireless<br />
protocols. The EFR32xG13 SoCs feature a<br />
2 Mbps PHY that supports faster throughput<br />
or reduced power consumption due<br />
to lower transmit (TX) and receive (RX)<br />
times. The SoCs also integrate a new 125<br />
kbps and 500 kbps coded PHY that enables<br />
much longer communications, quadrupling<br />
the range of Bluetooth connections compared<br />
to existing devices running Bluetooth 4.<br />
The EFR32xG13 SoCs provide sufficient<br />
flash memory (512 kB) and RAM (64 kB)<br />
to run applications using Zigbee, Thread<br />
and Bluetooth 5 in single-protocol mode<br />
and to support multiprotocol combinations<br />
of Bluetooth with Zigbee, Thread or proprietary<br />
stacks (running on sub-GHz or 2.4 GHz<br />
networks). The EFR32BG13 family is an<br />
ideal choice for Bluetooth mesh applications<br />
as the SoCs are designed to run both<br />
Bluetooth mesh and Bluetooth 5 stacks and<br />
to support both smartphone and Bluetooth<br />
mesh connectivity.<br />
The new SoCs include an on-chip oscillator<br />
that eliminates the need for an external<br />
32 kHz crystal typically required for Bluetooth<br />
low energy devices. This integrated<br />
precision low-frequency resistor-capacitor<br />
(RC) oscillator (PLFRCO) enables developers<br />
to save in BOM cost when used in highvolume<br />
designs requiring a 32 kHz crystal<br />
to meet Bluetooth low energy sleep clock<br />
accuracy specifications. The PLFRCO is<br />
differentiated from similar integrated oscillators<br />
offered by other Bluetooth devices as<br />
it guarantees robust, reliable Bluetooth low<br />
energy connections across the devices’ entire<br />
operating temperature range.<br />
The EFR32xG13 SoCs’ exceptional energy<br />
efficiency enables longer battery life and<br />
lower vampire current for Energy Star compliant<br />
devices. Sleep current is now six percent<br />
lower than EFR32xG12 SoCs and 44<br />
percent lower than first-generation Wireless<br />
Gecko devices.<br />
The EFR32xG13 family is pin-compatible<br />
with all Wireless Gecko SoCs in QFN48<br />
packages, further extending flexible memory,<br />
peripheral and feature options for existing<br />
customers. The Wireless Gecko portfolio is<br />
supported by Silicon Labs’ full suite of Simplicity<br />
Studio development tools, available<br />
to developers free of charge.<br />
■ Silicon Labs<br />
www.silabs.com<br />
One year on from the initial launch of<br />
a new range of high-temperature MLC<br />
chip capacitors, Knowles capacitor<br />
brands Novacap and Syfer Technology<br />
have jointly announced a significant<br />
extension to the product offering. As<br />
with the initial launch, this announcement<br />
coincided with another IMAPS<br />
event – the HiTEN <strong>2017</strong> symposium<br />
in Cambridge UK. The Knowles Capacitors<br />
HiT range of MLCCs has an<br />
operating temperature range of -55<br />
to +200 ºC. The range offers tin over<br />
nickel terminations that had not been<br />
previously available in the company’s<br />
other high temperature MLCC ranges.<br />
Launch specifications<br />
encompassed both Stable (C0G) and<br />
ultra stable (X7R) dielectric options<br />
in case sizes 0805 to 2220, with capacitance<br />
spread of 4.7 pF to 3.3 µF and<br />
rated voltages of 16 to 630 V DC. To be<br />
announced at HiTEN <strong>2017</strong> is the increase<br />
in specified max capacitor values<br />
for the 500/630 V parts – upper limit<br />
now 68 nF – and the addition of an 0603<br />
case size in X7R material (C0G being<br />
hot on the heels).<br />
Compliant and lead free<br />
This range, both RoSH compliant and<br />
lead free, is manufactured to exacting<br />
standards using Knowles unique screen<br />
printing process to provide a high quality<br />
component suitable for demanding<br />
applications. Projects in oil exploration,<br />
geothermal, military, automotive underhood<br />
and avionics will find the wide<br />
capacitance range of interest.<br />
■ Knowles (UK) Ltd.<br />
www.knowlescapacitors.com<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 89
RF & Wireless<br />
Test & Measurement<br />
E-Mobility Test, Measurement Innovations Enabling Cost-<br />
Effective, High-Power/High-Voltage Product Deployments<br />
Keysight Technologies, Inc.<br />
today announced the launch of<br />
a suite of test and measurement<br />
solutions for the rapidly growing<br />
battery, HEV/EV and HEMS<br />
markets.<br />
The global electric vehicle market – ranging<br />
from mild hybrids to battery electric vehicles<br />
and HEMS – are fast growing and very<br />
dynamic, with a large number of new application<br />
areas and implementation characteristics.<br />
Based on these dynamics, many cell<br />
and battery manufacturers are facing challenges<br />
to deal with the exponential demand<br />
for costly, high-power/high-voltage cells in<br />
the 300 V range. This is compared to the<br />
traditional, more cost-efficient 12 V cells.<br />
Keysight’s suite of electric vehicle and<br />
HEMS solutions provide design and test<br />
engineers powerful, versatile and efficient<br />
solutions that will help drive their innovations<br />
to market faster, and at a lower cost.<br />
EV1003A Power Converter Test Solution<br />
– designed specifically to address the efficiency,<br />
safety, regulatory and environmental<br />
challenges associated with the HEV/<br />
EV and HEMS markets. Currently, it’s the<br />
only commercial off-the-shelf regenerative<br />
power system with highly integrated<br />
safety features that protect operators and<br />
the devices under test.<br />
RP7900 Series Regenerative Power System<br />
– offers battery emulation capabilities, such<br />
as 2-quadrant (source/sink) operation and<br />
programmable output resistance. In addition,<br />
the power system provides the added<br />
benefit of safely and cleanly regenerating<br />
greater than 85% of power back into the<br />
grid – which increases efficiency based on<br />
reduced energy consumption and cooling<br />
requirements.<br />
BT2191A Self-Discharge Measurement<br />
(SDM) System – for cell designers, the<br />
BT2191A SDM system offers a new way<br />
to accurately measure Li-Ion cells’ selfdischarge<br />
currents, within a significantly<br />
reduced amount of time and with a settling<br />
time as low as one to two hours. This new<br />
patented technique allows engineers to dramatically<br />
reduce the design cycle-time and<br />
helps to optimize self-discharge performance<br />
and characteristics of battery cells.<br />
BT2152A Self-Discharge Analyzer (SDA) –<br />
for LiIon cell manufacturers, the BT2152A<br />
SDA offers a new type of analyzer that measures<br />
in parallel self-discharge currents on<br />
a large number of cells, providing a significant<br />
reduction in the time required to discern<br />
good versus bad cell self-discharge<br />
performance. This helps achieve dramatic<br />
reductions in work-in-process inventories,<br />
working capital and facility costs.<br />
■ Keysight Technologies Inc.<br />
www.keysight.com<br />
Multipath Fading Simulator for Satellite Link Emulator<br />
IZT GmbH provides a new<br />
and powerful Fading Simulation<br />
option for its IZT C3040<br />
Satellite Link Emulator. The<br />
Multipath Fading Simulator<br />
allows for precise modelling<br />
reflections of the signals on terrain,<br />
fixed and moving objects,<br />
both in satellite and terrestrial<br />
communication networks.<br />
The IZT C3040 Satellite Link<br />
Emulator is a cost-effective,<br />
time-saving solution for satellite<br />
and aircraft RF link testing.<br />
Accurate, comprehensive and<br />
repeatable simulation of uplink,<br />
payload and downlink in the<br />
IZT C3040 enables system<br />
engineers to create realistic<br />
scenarios for testing their<br />
product in a laboratory environment.<br />
On the downlink,<br />
the signal can be affected by<br />
effects of the ionosphere, large<br />
and small scale fading, interference<br />
by other signals and<br />
thermal noise. Therefore, for<br />
satellite system developers is<br />
essential to get a realistic and<br />
application optimized fading<br />
simulation. The new Fading<br />
Simulator supports up to eight<br />
propagation paths (taps) with<br />
a variable delay between 0<br />
and 100 ohms, configurable in<br />
0.1 ns (plus latency of all other<br />
active processing stages) on top<br />
of the set link delay. Each tap<br />
can be processed with an individual<br />
Doppler spectrum with a<br />
maximum Doppler of ±50 kHz.<br />
Various Doppler spectra with<br />
models like Rayleigh or Ricean<br />
fading are generated online or<br />
can be streamed from HDD to<br />
the Fading Simulator circuit<br />
block. This concept allows<br />
users to apply their own, specific<br />
fading models. The simulation<br />
of terrestrial networks<br />
requires a different feature set<br />
compared to satellite networks,<br />
as a low minimum latency<br />
and a related Fading Channel<br />
Simulator is needed. In addition<br />
to using the IZT C3040 as<br />
a simulator for satellite links,<br />
the new Fading Simulation<br />
option makes it also suitable<br />
for simulating complex terrestrial<br />
channels. All eight fading<br />
paths of the IZT C3040 Fading<br />
Simulator are completely independent<br />
and their delays can be<br />
easily changed.<br />
Key applications which will<br />
benefit from the IZT C3040<br />
with its powerful and flexible<br />
Fading Simulator are systems<br />
like LEO-, GEO-, MEO-satellites,<br />
modems, transmitter and<br />
receiver testing, telemetry tracking<br />
systems, range verification<br />
and training/education.<br />
■ IZT GmbH<br />
www.izt-labs.de<br />
90 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Test & Measurement<br />
Microwave/RF Test Assemblies for Use with Multiport VNA<br />
W. L. Gore & Associates (Gore) has<br />
announced that Rohde & Schwarz (R&S)<br />
is endorsing Gore Phaseflex Microwave/<br />
RF Test Assemblies for use with its new<br />
R&S ZNBT20 multi-port VNA. The new<br />
R&S ZNBT20 from Rohde & Schwarz is<br />
the first true multiport vector network analyzer<br />
in the microwave range with up to<br />
16 integrated test ports. The unique hardware<br />
architecture from the R&S ZNBT8<br />
has been extended to 20 GHz. This allows<br />
users to characterize multiple devices<br />
under test in parallel and thus increase<br />
throughput tremendously. The R&S ZNBT<br />
offers the high measurement performance<br />
of a two-port network analyzer at each of<br />
its test ports.<br />
To address the demanding requirements<br />
of high-density and modular test instruments<br />
for wireless devices and aerospace<br />
systems, Gore has introduced Gore Phaseflex<br />
Microwave/RF Test Assemblies, Type<br />
0N – the smallest, lightest, most internally<br />
ruggedized assembly on the market today<br />
for modular, multi-port, and multi-site<br />
test applications. Gore’s high-density test<br />
assemblies ensure consistent, repeatable<br />
measurements with stable electrical performance<br />
up to 50 GHz.<br />
Josef Wolf, Vice President T&M Analysis<br />
Products at Rohde & Schwarz, says:<br />
„With Gore we have found an ideal provider<br />
for microwave cable assemblies. Offering<br />
highly reliable, phase stable cables,<br />
their products are the perfect match for our<br />
multi-port VNA solution. This enables us<br />
to offer our customers the fast and reliable<br />
test results they expect from Rohde<br />
& Schwarz.“<br />
■ W. L. Gore & Associates<br />
electronics.usa@wlgore.com<br />
www.gore.com<br />
VNA Microwave/RF Test Assemblies Set Industry Standard<br />
for VNAs through 70 GHz<br />
W. L. Gore & Associates (Gore) has expanded<br />
the functional frequency range of its<br />
FF Series Gore VNA Microwave/RF Test<br />
Assemblies, now offering stable, reliable<br />
performance up to 70 GHz. This upgrade<br />
addresses industry requirements for enhanced<br />
performance in the 60...70 GHz range<br />
where there is increased need to maintain<br />
measurement accuracy, especially in Vector<br />
Network Analyzers (VNAs), Communication<br />
Testing, and mm-Wave to name<br />
a few key applications. Constant and/or<br />
highly repetitive movement of cables can<br />
compromise the measurement precision of<br />
high-performance VNAs. Leading manufacturers<br />
such as Keysight and Rohde &<br />
Schwarz choose Gore VNA Microwave/RF<br />
Test Assemblies because of the improved<br />
performance and reliability they see with<br />
their equipment.<br />
Accurate and repeatable<br />
measurements<br />
Gore VNA Microwave/RF Test Assemblies<br />
maintain excellent insertion loss and SWR.<br />
Unlike conventionally designed RF test<br />
assemblies, Gore’s assemblies ensure accurate<br />
and repeatable measurements because<br />
of their excellent phase and amplitude stability<br />
with flexure. And prior to shipment,<br />
all Gore VNA Microwave/RF Test Assemblies<br />
are tested for return loss, insertion loss,<br />
phase stability, and loss stability up to their<br />
maximum operating frequency.<br />
Constructed with an abrasion-resistant polymer<br />
braid around a flexible armor casing,<br />
Gore VNA Microwave/RF Test Assemblies<br />
are extremely durable. They withstand crush<br />
forces of more than 800 pounds force/inch<br />
and have an auto-limiting bend radius of<br />
2.25 in (57.2 mm). Even with this armored<br />
and rugged construction, Gore VNA Microwave/RF<br />
Test Assemblies maintain excellent<br />
flexibility, which increases the cable’s life.<br />
Gore VNA Microwave/RF Test Assemblies<br />
include NMD-style ruggedized connectors<br />
for direct attachment to VNA test ports<br />
and allow the use of test port-compatible<br />
adapters for best durability and stability.<br />
The combination of the assembly’s ruggedized<br />
construction and NMD-style connector<br />
ensures longer flex life with consistent<br />
performance and reduced frequency<br />
of recalibration.<br />
The new 70 GHz Gore VNA Microwave/<br />
RF Test Assemblies are in production now<br />
and can be specified online with the Gore<br />
Microwave/RF Assemblies Builder.<br />
■ W. L. Gore & Associates<br />
www.gore.com<br />
hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 91
RF & Wireless<br />
Test & Measurement<br />
Support of Signaling OTA<br />
Testing<br />
Products<br />
New Diplexers and<br />
Multiplexers<br />
LTE TDD Band 40 BAW Filter<br />
Anritsu Company and ETS-Lindgren<br />
announce groundbreaking support of IEEE<br />
802.11 ac/n/a/g/b Over-the-Air (OTA)<br />
testing with an enhanced solution that<br />
integrates the Anritsu Wireless Connectivity<br />
Test Set MT8862A with the CTIAcompliant<br />
ETS-Lindgren EMQuest EMQ-<br />
100 Antenna Measurement Software. The<br />
accurate and flexible turnkey solution<br />
now supports 802.11 ac/n/a/g/b WLAN<br />
standards, providing device developers<br />
and manufacturers with a single solution<br />
to characterize and validate designs<br />
in accordance with current and emerging<br />
versions of the 802.11 standards.<br />
The MT8862A is the first solution for<br />
testing 802.11 in ac/n/a/g/b devices in<br />
full signaling mode with built-in communications<br />
protocols. The MT8862A<br />
can conduct fast and accurate RF receiver<br />
and transmitter measurements for<br />
WLAN without the need of any device<br />
control. It can also perform end-to-end<br />
data throughput tests, as well as capture<br />
real-time protocol messages. The<br />
MT8862A and EMQuest EMQ-100 provide<br />
a comprehensive solution that can<br />
test devices based on revisions of IEEE<br />
802.11 technologies. Specialized calibration<br />
and validation methods are supported<br />
for WLAN OTA testing and other<br />
analysis, including TRP/TIS. The Wireless<br />
Connectivity Test Set MT8862A is<br />
a multi-version IEEE 802.11 instrument<br />
with the capability for wireless device<br />
calibration, WLAN RF parametric testing<br />
and functional testing, including Network<br />
Mode. IEEE 802.11ac/n/a/b/g revisions<br />
are all supported for testing the transmitter<br />
and receiver performance of a multirevision<br />
WLAN device. ETS-Lindgren‘s<br />
EMQuest EMQ-100 offers a wide range<br />
of fully parameterized test methods for<br />
measuring basic antenna performance<br />
metrics, as well as testing both radiated<br />
and conducted performance of various<br />
wireless devices. Flexible in its design,<br />
the EMQuest EMQ-100 can be used to<br />
analyze antennas in stand-alone applications,<br />
or to test an embedded antenna<br />
system and radio module against any of<br />
the industry standard OTA radiated performance<br />
test requirements.<br />
■ ETS-Lindgren, Inc.<br />
www.ets-lindgren.com<br />
RLC Electronics´ diplexers and multiplexers<br />
are available in two, three of four<br />
channel versions. Adjacent passbands may<br />
be designed for a contiguous or non-contiguous<br />
response. For passband frequencies<br />
below 2 GHz, lumped element designs will<br />
often achieve the desired response in the<br />
smallest package. At higher frequencies (up<br />
to 40 GHz), distributed coaxial structures<br />
are employed to realize the lowest possible<br />
loss. RLC Electronics can supply multiplexers<br />
for most applications, including commercial,<br />
telecommunications, and military<br />
specifications.<br />
■ RLC Electronics, Inc.<br />
www.rlcelectronics.com<br />
Broadband GaN Transistors<br />
Provide 65 W<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for two unmatched discrete GaN<br />
on SiC HEMTs. Operating from DC to<br />
3.7 GHz with a 50 V supply rail, Qorvo provides<br />
the QPD1015L in an eared package<br />
and the QPD1015 in an earless package.<br />
Both transistors offer 20 dB of gain and a<br />
P sat of 48.5 dBm. PAE is 74%. Target markets<br />
include commercial and military radar,<br />
communications, avionics, jammers and test<br />
instrumentation.<br />
■ RFMW, Ltd.<br />
info@rfmw.com<br />
www.rfmw.com<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for a 90 MHz, sub-band B40 BAW<br />
filter. The Qorvo QPQ1288 supports base<br />
station infrastructure, repeaters and boosters<br />
for designs with pass band frequencies<br />
from 2300 to 2390 MHz. No external<br />
matching is necessary and the QPQ1288<br />
offers 45 dBm attenuation at 2473 MHz.<br />
Power handling is 29 dBm.<br />
■ RFMW, Ltd.<br />
info@rfmw.com<br />
www.rfmw.com<br />
Cellular Module is Embedded<br />
in Personal Mobility<br />
Wheelchair<br />
WHILL KK., a Japanese company specialized<br />
in innovative products for the mobility<br />
industry, has launched a new revolutionary<br />
wheelchair for personal mobility<br />
featuring cloud connectivity based on a<br />
3G cellular module from u-blox. The nextgeneration<br />
WHILL Model C embodies the<br />
next generation of power wheelchairs for<br />
enhanced mobility. It is a personal electric<br />
vehicle that combines a sleek design with<br />
the latest innovative functionalities, enabling<br />
users to live an active lifestyle. Sturdy and<br />
compact with two powerful electric motors<br />
and patented front Omniwheels, it maneuvers<br />
equally well indoors and outdoors.<br />
The ublox 3G cellular module embedded<br />
in WHILL Model C features worldwide<br />
UMTS/HSPA and GPRS/EDGE coverage<br />
92 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
RF & Wireless<br />
Products<br />
with a small footprint also enabling easy and<br />
costeffective bolting-on of a ublox GNSS<br />
receiver such as the MAX7C. As WHILL<br />
KK is looking into autonomous driving for<br />
people with disabilities, ublox plans to contribute<br />
with wireless positioning and connectivity<br />
technology.<br />
■ u-blox<br />
www.u-blox.com<br />
TDD Band 41 BAW Filter<br />
Multi-Throw Switches for<br />
4.5G Infrastructure<br />
1218 MHz and has on-chip active bias for<br />
consistent and repeatable performance over<br />
temperature. The QPB7400 finds applications<br />
in single-ended and push-pull optical<br />
receivers, low-noise drop amplifiers and<br />
distribution amplifiers. Drawing 105 mA<br />
from a 5 V bias, typical gain in application<br />
circuits is 10.5 dB. Qorvo offers this amplifier<br />
in a SOT89 package.<br />
■ RFMW, Ltd.<br />
www.rfmw.com<br />
27 dB Gain CATV Power<br />
Doubler<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for a 194 MHz, sub-band B41 BAW<br />
filter. The Qorvo QPQ1285 supports TDD<br />
macro cell and small cell designs with pass<br />
band frequencies from 2496 to 2690 MHz.<br />
No external matching is necessary and<br />
the QPQ1285 offers 40 dBm attenuation<br />
at 2402 MHz. Power handling is 29 dBm.<br />
RFMW, Ltd.<br />
info@rfmw.com<br />
www.rfmw.com<br />
500 W, 50 V GaN IMFET<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for a high efficiency, L-band IMFET<br />
from Qorvo. The Qorvo QPD1003 offers<br />
500 W P3dB power for L-band commercial<br />
or defense radar operating from 1.2 to<br />
1.4 GHz, including AESA radar. 50 V bias<br />
and GaN technology offer efficiency enhancements.<br />
PAE is 65% and small signal gain<br />
is 20 dB. I/O matched to 50 ohms means<br />
design time is minimized.<br />
■ RFMW, Ltd.<br />
info@rfmw.com<br />
www.rfmw.com<br />
RFMW, Ltd. announced design and sales<br />
support for high throw count switches from<br />
Peregrine Semiconductor. Optimized for<br />
4G and 4.5G wireless infrastructure switching<br />
applications such as robust digital<br />
pre-distortion (DPD) loops, filter banks and<br />
transmit/receive (T/R) path signal routing,<br />
the PE42462 (SP6T), PE42482 (SP8T) and<br />
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DISTRIBUTORS<br />
448 rev T<br />
2/1/17 9:55 AM
Antennen<br />
Kleine Antenne für 863...870 und 902...928 MHz<br />
Grandis links und rechts – Artikelnummern<br />
SR42I010-L und SR42I010-R<br />
Antenova, Ltd., Hersteller von Antennen<br />
und RF-Antennenmodulen für M2M und das<br />
Internet der Dinge, stellte eine neue Antenne<br />
namens Grandis vor. Es handelt sich um eine<br />
SMD-Antenne, die baulich kleiner ist als<br />
Vorgänger oder übliche vergleichbare Produkte<br />
anderer Hersteller, aber in den Bändern<br />
863...870 MHz und 902...928 MHz verbesserte<br />
Leistung erbringt. Sie zielt direkt<br />
auf die zunehmende Anzahl von M2M- und<br />
IoT-Anwendungen unter Verwendung der<br />
LPWAN-Protokolle ab.<br />
Grandis SR42I010-R in der Ecke einer<br />
Platine positioniert<br />
Mit Grandis hat Antenova die Größe der<br />
LPWAN-Antenne auf 12 x 11 x 1,6 mm reduziert<br />
und zugleich die Leistung der Antenne<br />
verbessert. Grandis ist eine Flachantenne,<br />
die eine Bodenplatte zur Ausstrahlung nutzt<br />
und an der Ecke einer Platine positioniert<br />
werden kann.<br />
Verlauf der Rückflussdämpfung (Dualband-<br />
Einstellung: 863...928 MHz, nur ISM 868:<br />
863...870 MHz, nur ISM 915: 902...928 MHz)<br />
Antenova bietet Platinenentwicklern bei der<br />
Positionierung der Antenne innerhalb eines<br />
Designs Flexibilität, weshalb die Grandis-<br />
Antenne in zwei Varianten geliefert wird,<br />
links und rechts, damit Entwickler den Ort<br />
der Antenne auf der Platine wählen können.<br />
LPWAN ist eine zunehmend beliebte Wahl<br />
für IoT- und Smart-City-Anwendungen, da<br />
es weniger Strom verbraucht, sodass die Batterien<br />
innerhalb der einzelnen Geräte länger<br />
halten. Die Grandis-Antenne von Antenova<br />
deckt die späteren LPWAN-Standards für<br />
angeschlossene Geräte im IoT und im Smart<br />
Cities ab: LoRa, SigFox und Weightless-P.<br />
Grandis eignet sich für alle Anwendungen in<br />
den Bändern 863...870 und 902...928 MHz,<br />
damit sie in industriellen, wissenschaftlichen<br />
und medizinischen Anwendungen,<br />
Smart-Zählern, Netzwerkgeräten, Fertigungsautomatisierung,<br />
landwirtschaftlicher<br />
und Umweltüberwachung und Consumer<br />
Tracking weltweit eingesetzt werden kann.<br />
Verlauf des Stehwellenverhältnisses<br />
Antenova CEO Colin Newman bemerkte:<br />
„Der Markt für LPWAN-Verbindungen<br />
wächst, und wir sind uns einer Vielzahl<br />
von Kundenanwendungen bewusst, die eine<br />
kleine Antenne mit großer Leistung benötigen.<br />
Diese Antenne wird diesen Anforderungen<br />
sehr gut gerecht.“<br />
■ Antenova, Ltd.<br />
www.antenova-m2m.com<br />
Wasserdichte<br />
LTE/4G-Antenne für<br />
Oberflächenmontage<br />
HY-Line Communication<br />
erweiterte das Antennensortiment<br />
um die MIMO-Blade-<br />
Multiband-Antenne von EAD.<br />
Die MIMO-Blade ist eine wasserdichte<br />
Antenne zur Oberflächenmontage<br />
auf nichtmetallischen<br />
Flächen, wie<br />
Fensterscheiben oder Armaturenbrettern.<br />
Sie zeichnet sich<br />
durch 2 dBi Gewinn, einen Frequenzbereich<br />
von 690 bis 2700<br />
MHz, Rundstrahlcharakteristik<br />
und kompakte Abmessungen<br />
aus. Mit den mitgelieferten<br />
Saugnäpfen, doppelseitigem<br />
Klebeband oder via Klettverschluss<br />
lässt sich die MIMO-<br />
Blade LTE einfach anbringen.<br />
Wahlweise gibt es die LTE<br />
MIMO-Blade mit SMA- oder<br />
TS9-Steckverbinder mit 2 x 1<br />
m Kabel. Durch ihre kompakte<br />
Bauweise ist diese Multiband-<br />
Antenne für verschiedene Einsatzbereiche<br />
konzipiert, z.B.<br />
für Verkaufsräume, Terminals<br />
oder Automaten. Auch feuchte<br />
und nasse Umgebungen sind<br />
kein Installationshindernis.<br />
■ HY-Line Communication<br />
Products<br />
www.hy-line.de<br />
96 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
Antennen<br />
Mobile Lösung für<br />
3D-Antennenmessungen<br />
Die neuste Entwicklung der Aaronia AG<br />
ist eine leichte und handliche isotrope<br />
Antenne: die IsoLOG 3D Mobile. Sie ist<br />
mit jedem beliebigen Spektrumanalysator<br />
kompatibel und ist nach dem Auspacken<br />
sofort betriebsbereit. Die optimale Lösung<br />
für 3D-Messungen bei Zeitdruck und für<br />
unterwegs also. Die Antenne benötigt keine<br />
Software-Installationen, Netzanschlüsse<br />
und keine Hardware-Wechsel. Anschließbar<br />
ist sie über den N-Anschluss (male) an<br />
jeden beliebigen Spectrum Analyzer oder<br />
an jedes Oszilloskop.<br />
Jede IsoLOG 3D Mobile beinhaltet einen<br />
eingebauten, aufladbaren Akku, der bis zu<br />
sechs Stunden Betriebsdauer gewährt, sowie<br />
einen zuschaltbaren Bypass-Vorverstärker<br />
mit niedrigem Rauschen. Der integrierte<br />
Vorverstärker erlaubt die Messung sehr<br />
schwacher Signale. Nutzt man den Bypass-<br />
Modus, ist die Antenne auch für sehr starke<br />
Signale geeignet. Die Antenne kann entweder<br />
über den USB-Ausgang oder über die<br />
manuellen Bedientasten an der Antenne<br />
gesteuert werden. Es wurde auch eine ultraschnelle<br />
Chopper-Funktion integriert. Durch<br />
die Nutzung spezieller, störungsfreier HF-<br />
Schalter bietet diese Funktion eine automatische<br />
und unendliche Antennenrotation<br />
mit einer Schaltdauer von bis zu 50 kHz.<br />
Diese Besonderheit verwandelt die Iso-<br />
LOG 3D Mobile in eine voll funktionsfähige<br />
3D-Antenne ohne die Notwendigkeit<br />
einer USB-Steuerung. Alle Antennen werden<br />
bei Aaronia in Deutschland entwickelt,<br />
individuell hergestellt und kalibriert. Dies<br />
garantiert höchste Qualitätsstandards, durch<br />
die Aaronia jedem Kunden volle zehn Jahre<br />
Garantie für alle Antennen bieten kann.<br />
■ Aaronia AG<br />
www.aaronia.de<br />
Patch-Antennen für die<br />
Satellitenkommunikation<br />
Die CompoTEK GmbH erweitert ihr innovatives<br />
Antennenangebot um weitere Produkte<br />
für die Satellitenkommunikation.<br />
Keramische Patch-Antennen für satellitengestützte,<br />
präzise Zeitbestimmung (GNSS:<br />
GPS, Glonass, Galileo) sowie für uni- und<br />
bidirektionale Datenkommunikation (Iridium,<br />
Globalstar) sind seit kurzem verfügbar.<br />
Mit verschiedenen Baugrößen des Strahlers<br />
(12 x 12, 15 x 15, 18 x 18 und 25 x 25 mm)<br />
können vielfältige Einbauanforderungen realisiert<br />
werden. Die Patch-Strahler sind zirkular<br />
polarisiert und erreichen einen Gewinn<br />
zwischen 0 und 5 dBi, je nach Baugröße.<br />
Eine Besonderheit von Patch-Antennen ist,<br />
dass die Mittenfrequenz nach kundenspezifischen<br />
Bedürfnissen festgelegt werden<br />
kann. CompoTEK bietet diesen Service,<br />
um die jeweilige Antenne auf individuelle<br />
Anforderungen der Anwendung und die<br />
reale Einsatzumgebung optimal abzustimmen.<br />
Auch Dualband-Lösungen (z.B. GPS<br />
& Glonass, GPS & Iridium, GPS & Globalstar)<br />
sind auf einem Patch realisierbar.<br />
Die Voraussetzung für eine erfolgreiche<br />
Antennenanpassung (Tuning) ist das Vorhandensein<br />
des anwendungsspezifischen<br />
Gehäuses und der Platine, auf der der Patch-<br />
Strahler aufgebracht wird (siehe Bild). In<br />
einem ersten Schritt werden die Muster auf<br />
die Platine aufgelötet und unter Berücksichtigung<br />
des Gehäuses feinabgestimmt.<br />
Anschließend werden die abgestimmten<br />
Muster vom Kunden in seinem Gerät/<br />
Gehäuse gegengeprüft und verifiziert. Nach<br />
erfolgreichen Tests und der Freigabe erfolgt<br />
dann die finale Serienfertigung. Die Mindestbestellmenge<br />
für kundenspezifische Patch-<br />
Antennen liegt bei 1000 Stück.<br />
Typische Einsatzgebiete für keramische<br />
Patch-Antennen sind Navigationssysteme,<br />
Flottenmanagement, Ortung, Logistik und<br />
verschiedene Industrieanwendungen.<br />
■ CompoTEK GmbH<br />
www.compotek.de<br />
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hf-praxis 9/<strong>2017</strong> 97
Antennen<br />
Flachantenne für Metalloberflächen<br />
Bild 1: Zenon-Antenne (Art.-Nr. SR4W030)<br />
Bild 2: Die Zenon-Antenne strahlt von verschiedenen<br />
Materialien ab<br />
Bild 3: Die Antennen-Rückflussdämpfung der Zenon auf<br />
verschiedenen Materialien<br />
Antenova Ltd hat mit dem<br />
Versand der neuen 2,4-GHz-<br />
Antenne Zenon begonnen, der<br />
ersten aus der neuen REFLEC-<br />
TOR-Serie des Unternehmens.<br />
Die neue Antennenfamilie<br />
arbeitet – ohne Verstimmung<br />
- auf Metalloberflächen bzw.<br />
in Fällen, wo das Produktgehäuse<br />
überwiegend aus Metall<br />
besteht - eine Situation, welche<br />
die Antennenfunktion normalerweise<br />
deutlich erschwert.<br />
Die REFLECTOR-Antennen<br />
bestehen aus zwei Schichten,<br />
die voneinander galvanisch<br />
getrennt sind, um einen RF-<br />
Schirm gegenüber der zweiten<br />
Schicht zu bieten. Das bedeutet,<br />
dass die Antenne auf einem<br />
beliebigen Material positioniert<br />
werden kann und faktisch in die<br />
Richtung ausstrahlt, die vom<br />
Grundmaterial abweist. Antenova<br />
stellte die REFLECTOR-<br />
Familie an Antennen erstmals<br />
auf der Embedded World vor,<br />
wo die Muster viel Interesse<br />
erweckten.<br />
Zenon (SR4W030), ist eine<br />
2,4-GHz-Hochleistungsantenne<br />
für Bluetooth, WiFi,<br />
ZigBee und ISM. Die Antenne<br />
hat äußerst geringe Maße<br />
von nur 23 mm x 16 mm x<br />
1,6 mm. Sie wird aus hartem<br />
FR4-Laminat hergestellt und<br />
über ein 1,13-mm-Kabel mit<br />
einem IPEX-MHF-Stecker<br />
angeschlossen. Das Entwicklungsteam<br />
von Antenova wendet<br />
beim Antennendesign ein<br />
Konzept an, welches das Unternehmen.<br />
Design für Integration‘<br />
bzw. DFI nennt, wobei<br />
die letztliche Integration der<br />
Antenne im Produkt des Kunden<br />
schon zu Beginn des Designvorgangs<br />
berücksichtigt wird<br />
und wesentlich zur Gestaltung<br />
des Antennendesigns beiträgt.<br />
Zenon wurde somit für die<br />
schnelle und einfache Integration<br />
in ein Kundendesign entwickelt.<br />
Sie kann einfach mit einem<br />
selbstklebenden Abziehstreifen<br />
befestigt werden und lässt sich<br />
entweder in ein neues Design<br />
einfügen oder nachträglich in<br />
ein bereits vorhandenes Design<br />
einbauen. Jegliche Abstimmung<br />
bzw. jeglicher Abgleich entfällt.<br />
■ Antenova<br />
www.antenova.com<br />
hf-Praxis<br />
ISSN 1614-743X<br />
Fachzeitschrift für HFund<br />
Mikrowellentechnik<br />
• Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag.<br />
Krummbogen 14.<br />
35039 Marburg.<br />
Tel.: 06421/9614-0.<br />
Fax: 06421/9614-23.<br />
info@beam-verlag.de.<br />
www.beam-verlag.de<br />
• Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Reinhard Birchel (RB).<br />
Ing. Frank Sichla (FS).<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
• Anzeigen:<br />
Frank Wege.<br />
Tel.: 06421/9614-25.<br />
Fax: 06421/9614-23.<br />
frank.wege@beam-verlag.de<br />
• English Contact:<br />
Myrjam Weide.<br />
Fon.: +49-6421/9614-16.<br />
m.weide@beam-verlag.de<br />
• Erscheinungsweise:<br />
monatlich<br />
• Satz und Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
• Druck & Auslieferung:<br />
Brühlsche.<br />
Universitätsdruckerei<br />
Der beam-Verlag übernimmt<br />
trotz sorgsamer Prüfung der<br />
Texte durch die Redaktion keine<br />
Haftung für deren inhaltliche<br />
Richtigkeit.<br />
Handels- und Gebrauchsnamen,<br />
sowie Warenbezeichnungen<br />
und dergleichen werden in der<br />
Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />
verwendet.<br />
Dies berechtigt nicht zu der<br />
Annahme, dass diese Namen im<br />
Sinne der Warenzeichen- und<br />
Markenschutzgesetzgebung als<br />
frei zu betrachten sind und von<br />
jedermann ohne Kennzeichnung<br />
verwendet werden dürfen.<br />
98 hf-praxis 9/<strong>2017</strong>
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HAMBURG<br />
MÜNCHEN<br />
Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn<br />
Tel. (07131) 7810-0 • Fax (07131) 7810-20<br />
Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt<br />
Tel. (040) 514817-0 • Fax (040) 514817-20<br />
Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering<br />
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