1-2018

Januar 1/2018 Jahrgang 23 

HF- und 

Mikrowellentechnik 

IsoLOG 3D Mobile – 

Die erste 3D-Antenne für 9 kHz bis 6 GHz 

Aaronia, Seite 36 

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Editorial 

Fusionsfieber in der Chipbranche 

Autor: 

Ing. Frank 

Sichla 

hf-praxis 

Der US-Konzern Analog 

Devices hat seinen Mitbewerber 

Linear Technology für etwa 15 

Milliarden Dollar übernommen. 

Um ein Gefühl für diese Dimension 

zu bekommen, kann man 

daran denken, dass Intel der mit 

Abstand größte Chiphersteller 

der Welt ist mit einem Umsatz 

von derzeit rund 50 Milliarden 

Dollar. Damit ist diese Übernahme 

zwar ein gewisser Paukenschlag, 

jedoch nicht unbedingt 

eine Ausnahmeerscheinung 

in der Chipbranche. Denn 

dort läuft schon seit etwa drei 

Jahren eine Übernahmewelle - 

und deren Ende ist wohl noch 

nicht abzusehen. Zurzeit ist es 

eher so, dass ein Firmenkauf den 

nächsten jagt: Die Fusionswelle 

ist längst nicht abgeklungen, die 

Konsolidierung läuft auf vollen 

Touren. 

Was sind die Ursachen? Das 

erwähnte Beispiel kann helfen, 

diese Frage zu beantworten. 

Zunächst einmal: Linear galt 

schon seit längerer Zeit aufgrund 

seiner lukrativen Geschäfte als 

attraktiver Übernahmekandidat. 

Die Halbleiter-Firma erwirtschaftete 

einerseits hohe Margen, 

und andererseits werden 

ihre Ingenieure wegen ihrer Kreativität 

geschätzt. 

Doch nun zum Kern der Sache: 

Analog Devices, so hieß es, 

wolle durch die Übernahme 

sein Geschäft mit solchen elektronischen 

Produkten ausbauen, 

die analoge in digitale Signale 

umwandeln. Das ist glaubhaft, 

Datenwandler sind zurzeit ein 

heißes Thema in der Branche. 

Sie sind unverzichtbar für die 

moderne Informationstechnologie 

und müssen dem Trend nach 

mehr Bandbreite und höherer 

Dynamik bei möglichst noch 

energieeffizienterer Arbeitsweise 

folgen. Diese Technik wird 

schon seit langem beispielsweise 

bei Sensoren genutzt, die etwa 

Temperatur, Lichtstärke oder 

Feuchtigkeit messen. Aber vor 

allem moderne Kommunikationssysteme, 

wie wir sie etwa in 

Smartphones finden, sind auf sie 

angewiesen. Außerdem werden 

sie immer mehr auch in Autos 

verbaut und sind zentrale Bausteine 

für Zukunftstechnologien 

wie das Internet der Dinge und 

das autonome Fahren. 

Analog-Chef Vincent Roche 

sagte im Zusammenhang mit 

der Transaktion: „Im Halbleitergeschäft 

ist Wachstum seit einigen 

Jahren nur noch schwer zu 

erreichen. Jene Unternehmen mit 

finanziellen Möglichkeiten nutzen 

diese.“ Das stimmt. Es gibt 

einen erbitterten Preiskampf. 

Hinzu kommt aber, dass es für 

die Unternehmen immer schwieriger 

wird, noch mehr Rechenleistung 

auf einen Chip zu packen, 

ohne dass die Kosten für Entwicklung 

und Produktion kräftig 

steigen. Deshalb wird versucht, 

von „economies of scale“ zu profitieren 

– vorzugsweise durch 

Zukäufe und Fusionen. 

Doch Roche ließ durchblicken, 

dass es beim Kauf von Linear 

um mehr ging. Die Übernahme, 

so sagte er, schaffe „eine branchenweit 

führende Innovationsmaschine.“ 

Mit anderen Worten: 

Es geht darum, sich an die 

Spitze zu setzen. Verständlich 

insbesondere dann, wenn man 

die Konkurrenz nicht nur im 

Lande, sondern weltweit sieht. 

Denn Japan, Korea und längst 

auch China sind ernstzunehmende 

Mitbewerber für amerikanische 

und hiesige Unternehmen. 

Und auch dort schläft man 

nicht. So ließ sich der japanische 

Telekomkonzern Softbank den 

erfolgreichen britischen Chipentwickler 

ARM sogar 29 Milliarden 

Euro kosten. Somit ist 

der Deal von Analog Devices 

nur ein Mosaikstein im großen 

Bild, das in den nächsten Jahren 

höchstwahrscheinlich noch 

um einige neue Facetten reicher 

werden wird! 

Ing. Frank Sichla 

hf-praxis 

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hf-praxis 1/2018 3

Inhalt 1/2018 

Januar 1/2018 Jahrgang 23 

Die ganze Bandbreite 

der HF-und MW-Technik 

HF- und 



Aaronia, Seite 36 


WWW.AARONIA.DE 

® 

Zum Titelbild: 


Die erste 3D-Antenne 

für 9 kHz bis 6 GHz 

Die neue Breitbandantenne 

ist eine kompakte All-in-One- 

Lösung, die lästige Antennenwechsel 

während der Messung 

unnötig macht. Sie ermöglicht 

sechs Stunden Akku-Betrieb 

und ist – dank ihres geringen 

Gewichts - ideal für portable 

Messungen. 36 

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Rohde & Schwarz sein 

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Drohnen-Alarm! 

Die für zahlreiche 

Anwendungen – vor 

allem im Bereich der 

Überwachung und Sicherheit 

– in immer größerem 

Umfang eingesetzten, 

preiswerten und leicht zu 

fliegenden Drohnen werfen 

leider auch eine Reihe von 

Sicherheitsproblemen auf. 

Das Erfassungssystem R&S 

ARDRONIS hilft Behörden, 

Wirtschaft und Betreibern 

kritischer Infrastrukturen 

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Zynq UltraScale+ 

RFSoC-Familie 

mit integrierter 

HF-Signalkette 

Xilinx, Inc. meldete die 

ersten Auslieferungen 

seiner Zynq 

UltraScale+RFSoC- 

Familie, deren 

Architektur die 

HF-Signalkette in einem 

SoC integriert. Dies 

ist ein bedeutender 

Technologie-Durchbruch 

im Hinblick auf 

Anwendungen für 5G 

Wireless, Cable Remote- 

PHY und Radar. 40 

High efficient heat dissipation on printed circuit boards 

This paper describes various techniques for dissipating heat from heat generating 

electrical components on printed circuit boards (PCBs). Small copper coins that are 

matching the shape of the electrical components are located underneath the component 

and are integrated into the PCB construction. 74 

Rubriken in diesem Heft: 

Schnellste Channel-Sounding-Lösungen 

für 5G 

National Instruments gab die Zusammenarbeit mit dem 

amerikanischen Telekommunikationsanbieter AT&T bei 

einem der weltweit schnellsten und genauesten Systeme für die 

Charakterisierung des Funkkanals im Millimeterwellenbereich 

für 5G bekannt. 32 

Editorial. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 

Inhalt. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 

Aktuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 

Marktübersicht Messtechnik . . . . . . . 10 

Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 

Titelstory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 

Antennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 

Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 

EMV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 

Funkmodule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 

Baugruppen/Module . . . . . . . . . . . . . 47 

Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 

Grundlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 

Stromversorgung . . . . . . . . . . . . . . . 56 

Applikationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 

RF & Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 

Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 

5

Aktuelles 

Aerospace & Defence Tool Box 

Die neue Aerospace 

and Defence Tool 

Box von Microlease 

vereinfacht den Zugang 

zu speziellem Testund 

Messequipment 

für diesen Bereich. 

In Langzeitprojekten 

können Hersteller 

damit Risiken mindern 

und schnell reagieren, 

um neue Marktchancen 

zu ergreifen. 

Microlease, Ltd. 

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Die Microlease Aerospace and 

Defence Tool Box wurde von 

Spezialisten konzipiert, die mit 

der Arbeit mit Herstellern im 

A&D Bereich vertraut sind. 

Dazu zählt das gesamte Spektrum 

rund um die Produktion, 

Inbetriebnahme oder Reparatur 

von Anwendungen wie Radar, 

Mikrowellenkommunikation, 

Mobilfunk, Satellitentests und 

elektronische Sicherheitssysteme. 

Die Tool Box bietet Kunden 

eine Zeit sparende und 

kostengünstige Lösung, insbesondere 

für Projekte (oder 

Programme) bei denen spezialisierte, 

leistungsstarke Geräte 

zeitlich begrenzt benötigt werden, 

z.B. von wenigen Monaten 

bis zu mehreren Jahren. 

Ausstattung 

Zur breiten Palette an Equipment 

zählen Analyser, Signalgeneratoren 

und andere Geräte, die 

sich in dieser Branche bewährt 

haben, darunter: 

• Keysight N9040B: Highend- 

Spektrumanalyser bis 50 GHz: 

der Referenzanalysator für 

die Luft- und Raumfahrtbranche, 

der eine detaillierte Analyse 

hoher Frequenzen und 

die Erfassung sporadischer 

Signale oder Störsignale ermöglicht 

• Rohde & Schwarz FSH-18: 

tragbarer Spektrumanalyser 

für den Feldeinsatz mit Funktionen 

wie Interferenzsuche, 

Geotagging und Antennenfeldstärkenmessung 

neben Spektrum-, 

Vektor-Netzwerk- und 

Kabel-/Antennenanalyse 

• Keysight N5225A: Highend-Netzwerkanalysator 

bis 50 GHz, mit erweiterten 

Messungen und integrierten 

Pulsmodulatoren und Pulsgeneratoren 

• Anritsu S820D: tragbarer 

20-GHz-Netzwerkanalyser 

für Außendiensttechniker, die 

mit Mikrowellen-Kommunikationssystemen 

arbeiten. Der 

Analyser ist in der Lage, die 

Messgenauigkeit in anspruchsvollen 

HF-Umgebungen aufrechtzuerhalten 

und bietet 

Datenanalyse- und Reporting-Tools. 

• Keysight E8257D: Signalgenerator, 

der extrem schnell ist, 

Hochleistungsgeräte testet und 

ein äußerst niedriges Phasenrauschen 

für Doppler-Radar-, 

ADC- und Empfänger-Abblockungstest 

bietet 

• Tektronix AWG70002: Arbiträrsignalgenerator 

für die 

Generierung von Breitbandsignalen 

bis 20 GHz 

• Mobilfunk-Testgeräte, wie 

der Viavi JD745 CellAdvisor 

und Basisstations-Tester 

mit Stromverbrauchs-, Interferenz- 

und Systemleistungs- 

Analyse 

• große Auswahl an Feldinstrumenten, 

wie tragbare Übertragungs- 

und Mobilfunktester, 

z.B. der Keysight Fieldfox für 

die Spektrum- und Netzwerkanalyse 

(bis 50 GHz) 

Zur umfangreichen Auswahl 

zählen auch namhafte Stromversorgungen, 

Rauschgeneratoren, 

Oszilloskope, Multimeter, 

Datenerfassungsgeräte, Zähler, 

Halbleiter-Parametrierer, Impedanzanalyser, 

Funktions-/Pulsgeneratoren, 

Logikanalyser und 

Umweltprüfgeräte. 

Schnelle Anpassung 

„Hersteller müssen ihre Prüfund 

Testkosten genau überblicken, 

um innerhalb vereinbarter 

Zeitrahmen liefern 

zu können“, so George Acris, 

Marketing Director bei Microlease. 

„Unsere neue Aerospace 

and Defense Tool Box, die von 

unseren eigenen Fachleuten konfiguriert 

wird, vereinfacht die 

Beschaffung der richtigen Geräte 

und erfüllt zeitlich begrenzte 

Anforderungen, die von wenigen 

Monaten bis zu mehreren Jahren 

dauern können – kostengünstig 

und mit umfassendem Support. 

Die Tool Box beinhaltet qualitativ 

hochwertige und zuverlässige 

Geräte, die umfassend 

gepflegt und kalibriert werden. 

Die schnelle Lieferung ermöglicht 

es unseren Kunden, zeitkritische 

Projekte kostenkontrolliert 

und flexibel abzuschließen. Auch 

eine schnelle Anpassung des 

Equipments ist während eines 

Projekts möglich.“ 

Erweitertes Konzept 

Die neue Aerospace and Defence 

Tool Box erweitert das erfolgreiche 

Konzept von Microlease, 

das alle Anforderungen einer 

bestimmten Branche bedient, 

die ein einziges, umfassendes 

Gerätepaket benötigt. Alternative 

Tool-Box-Optionen, die 

derzeit von Microlease erhältlich 

sind, richten sich an die 

Automotive-, Halbleiter- und 

Bahnindustrie. Außerdem sind 

weitere Tool-Box Optionen für 

andere Branchen für die nahe 

Zukunft geplant. ◄ 

6 hf-praxis 1/2018

Aktuelles 

Testlösungen im Bereich Advanced Driver 

Assistance Systems 

Die Unternehmen Konrad Technologies 

GmbH, SET GmbH, 

S.E.A. Datentechnik GmbH, 

measX GmbH & Co. KG bilden 

eine Kooperation – ADAS 

IIT-Innovation In Test – und 

nutzen ihre Kompetenzen im 

Bereich Advanced Driver Assistance 

Systems (ADAS), Sensor 

Fusion, Hardware-in-the-Loop 

(HiL), V2X-Kommunikation, 

GNSS-Simulation und Datenmanagement, 

um Lösungen 

aus einer Hand für vollkommen 

autonome Fahrzeuge anzubieten. 

Mit der ADAS IIT Kooperation 

bieten die vier technologisch 

innovativen Unternehmen 

einen einzigartigen Ansatz für 

den ADAS-Test, indem sie ihr 

Wissen und ihre Fähigkeiten 

vereinen, um hochskalierbare, 

zukunftssichere ADAS-Testlösungen 

zu entwickeln, welche 

auf standardisierten Plattformen 

von National Instruments (NI) 

basieren. 

ADAS- Testlösungen 

Die ADAS IIT Gruppe ist die 

erste Vereinigung, die kostenoptimierte, 

konsolidierte ADAS- 

Testlösungen für virtuelle Testfahrten 

in Bezug auf Sensor 

Fusion, HiL-Testsysteme, V2X- 

Kommunikation, GNSS-Simulation 

und integrierte Datenmanagementsysteme 

kombiniert. 

Dieses einzigartige Konzept, 

welches auf NI-Plattformen 

basiert, wird dazu beitragen, 

autonome Fahrzeuge sicherer 

und schneller als erwartet auf 

den Markt zu bringen. 

„Wir freuen uns, dass die offene 

Plattform und das Ökosystem 

von NI die vier ADAS IIT Ingenieurunternehmen 

befähigen, die 

zunehmende Testkomplexität 

hochintegrierter, vollautomatisierter 

ADAS-HiL-Testlösungen, 

welche Sensor Fusion und Zielsimulation 

sowie V2X- Kommunikation 

und GNSS-Simulation 

abdecken, zu bewältigen“, sagt 

Rahman Jamal, Global Technology 

& Marketing Director, 

National Instruments. „Die 

Kombination unserer flexiblen 

Software wie NI LabVIEW, 

modularen Hardware-Plattform 

wie PXI und die umfangreiche, 

technische Kompetenz 

der ADAS IIT sorgen dafür, 

dass unsere gemeinsamen Kunden 

die modernste Technologie 

erhalten, die sie zur Beschleunigung 

der Forschung und Entwicklung 

autonomer Fahrzeuge 

benötigen.“ 

Kompletter, flexibler 

Baukasten 

Die Expertisen der Konrad Technologies 

GmbH im Bereich 

ADAS Sensor- Fusion, der 

SET GmbHim Bereich HiL, der 

S.E.A. Datentechnik GmbH, im 

Bereich V2X Kommunikation 

und GNSS Applikation sowie 

der measX GmbH & Co. KG im 

Bereich Datenmanagement bilden 

einen kompletten, flexiblen 

Baukasten vom Design über die 

Entwicklung, Implementierung 

und Validierung bis hin zur Produktion. 

Die Unternehmen haben sich 

darauf verständigt, bei der Erforschung 

und Entwicklung einer 

nahtlosen One-Stop-Lösung 

zusammenzuarbeiten, um das 

autonome Fahren noch vorhersehbarer 

und sicherer zu machen, 

eine Lösung, die eine wesentlich 

robustere und leistungsfähigere 

Architektur in der Automobilindustrie 

bietet und die Entwicklungszeiten 

für Automobilhersteller 

vereinfacht und verkürzt. 

Die Nachfrage nach vollkommen 

autonomen Fahrzeugen 

erfordert effiziente Testsysteme, 

nicht nur für RADAR 

oder LIDAR, sondern auch für 

Sensor Fusion Technik, die den 

Input aller Fahrzeugsensoren 

synchron kombiniert. Man 

sei immer bestrebt, optimale 

Lösungen für die Prüfung von 

Sensor Fusion zu offerieren, die 

Timing-, Trigger-, Validierungsund 

Synchronisationsfähigkeiten 

in einem bieten. „Eine Kombination 

dieser Technologien mit 

HiL, V2X und hocheffizienten 

Datenmanagementsystemen 

wird in der Automobilindustrie 

sehr hohe Standards setzen und 

ich freue mich sehr, dass ADAS 

IIT an der Spitze dieser technologischen 

Innovationen steht“, 

sagt Michael Konrad, Geschäftsführer 

der Konrad Technologies 

GmbH. 

„Da echte Testfahrten sehr zeitaufwändig 

sind, viele Testfahrer- 

Ressourcen erfordern und nicht 

zu 100% wiederholt werden können, 

sind virtuelle Testfahrten 

zur Prüfung heutiger Sensoren 

und Sensor Fusion Electronic 

Control Units (ECU) für das 

zukünftige autonome Fahren 

unvermeidlich. Deshalb bringen 

wir unser Fachwissen in Bezug 

auf hochkomplexe, innovative 

ADAS-HiL-Testlösungen in 

die Kooperation ein und sind 

begeistert, Teil dieser führenden 

Zusammenarbeit zu sein“, 

hört man von Frank Heidemann, 

Geschäftsführer der SET GmbH. 

„V2X wird zu einem integrierten 

Bestandteil zukünftiger Fahrzeuge 

und ADAS-Systeme. Die 

Prüfung entlang der Entwicklungskette 

erfordert die eingehende 

Expertise von RF- und 

V2X- Protokollen sowie die 

Systeminteraktion mit anderen 

Sensoren wie GNSS, RADAR 

oder LIDAR. Unter Berücksichtigung 

dieser Anforderungen 

hat sich S.E.A. dazu 

entschieden, eng mit führenden 

NI-Partnern zusammenzuarbeiten, 

um mit neuen Kernkompetenzen 

modernste Testsysteme 

und weltweite Entwicklungsunterstützung 

anzubieten“, so 

das Statement von Dr. Gerd 

Schmitz, Geschäftsführer der 

S.E.A. Datentechnik GmbH. 

Schließlich Dr. Joachim 

Hilsmann, Geschäftsführer der 

measX GmbH & Co. KG: „Das 

Testen von mehreren ADAS- 

Sensoren sowie kompletten 

Fahrzeugen in realen Situationen 

produziert sehr viele Daten, 

die in Informationen umgewandelt 

werden müssen. measX als 

langjähriger Spezialist für technisches 

Datenmanagement und 

Analyse technischer Daten, ist 

stolz darauf, seine Kompetenz 

in die Kooperation einbringen 

zu können.“ 

Führende Partnerschaft 

Die Kooperation wurde im ersten 

Quartal 2017 geschlossen. Es ist 

die führende Partnerschaft mit 

Forschungs- und Entwicklungsinfrastruktur, 

die es ermöglicht, 

komplette ADAS-Testlösungen 

in einer Laborumgebung zu 

erstellen, die die heutige Validierung 

und den Prüfung im realen 

Leben ersetzt. Mehr als 300 

Ingenieure in Europa, Asien und 

den USA arbeiten an den nächsten 

Schritten in Richtung eines 

kompletten Tests von vollkommen 

autonomen Fahrzeugen in 

einer virtuellen Umgebung vom 

Entwurf bis zur Entwicklung, 

Implementierung, Validierung 

bis hin zur Produktion sowie dem 

Service rund um den Globus. 

■ Konrad Technologies GmbH 

SET GmbH – Smart 

Embedded Technologies 

S.E.A. Datentechnik GmbH 

measX GmbH & Co. KG 


Aktuelles 

Arrow Electronics und Rohde & Schwarz intensivieren 

Zusammenarbeit 

Arrow Electronics und Rohde & 

Schwarz haben ihre Zusammenarbeit 

vertraglich auf eine neue 

Grundlage gestellt. Das neue 

Abkommen sieht einheitliche 

Von links: Werner Minich, 

Director of Corporate 

Procurement Electronic 

Components, Rohde & 

Schwarz, Thomas Reisinger, 

Vice President Sales DACH, 

Arrow Components, Markus 

Bullinger, Regional Sales 

Director, Arrow Intelligent 

Systems, Peter Schlindwein, 

Vice President Corporate 

Procurement, Rohde & 

Schwarz, Jens Möckel, 

Strategic Purchasing 

Electronic Components, 

Rohde & Schwarz, Won- 

Young Weinbuch, Director 

of Corporate Procurement 

Assemblies & Instruments, 

Martin Bielesch, President 

Arrow EMEA Components 

Rahmenbedingungen für Arrow 

Components, Arrow Intelligent 

Systems (AIS) und Richardson 

RFPD vor. Arrow Components 

bedient das klassische Spektrum 

an elektronischen Komponenten, 

wie Halbleiter, passive 

und elektromechanische 

Bauteile und Steckverbinder 

sowie umfangreiche Logistik- 

und Design-Services über den 

gesamten Lebenszyklus einer 

Anwendung. Arrow Intelligent 

Systems ist spezialisiert 

auf Board- und Systemebene- 

Computing, Displays, Software, 

Betriebssysteme und Speicher- 

Lösungen und bietet Services 

wie Systemintegration. Der zu 

Arrow gehörende Spezialdistributor 

Richardson RFPD hat 

seinen Fokus auf RF-, Wireless-, 

Energie- und Power-Lösungen. 

Arrow ist breit aufgestellt, um 

Rohde & Schwarz weltweit 

viele in der Produktion benötigte 

Technologien und umfassende 

Supply-Chain- und Design- 

Engineering-Services aus einer 

Hand bereitzustellen. 

■ Arrow Electronics 

www.arrow.com 

■ Rohde & Schwarz 

GmbH & Co. KG 

www.rohde-schwarz.com 

RF Energy Toolkit für RF-Systeme auf GaN-on-Si-Basis 

M/A-COM Technology Solutions Inc. teilte 

mit, dass seine RF Energy Toolkits ab sofort 

bestellt werden können. Das Unternehmen 

trägt damit der rapide steigenden Nachfrage 

der Kunden nach einer flexiblen und kosteneffektiven 

Entwicklungsplattform Rechnung, 

mit der sich die Markteinführung 

leistungsfähiger, energieeffizienter Solid- 

State-RF-Systeme beschleunigen lässt. Die 

RF Energy Toolkits von MACOM sind für 

den Einsatz in kommerziellen Märkten 

bestimmt, deren Spektrum vom Kochen 

über Beleuchtung, industrielle Heizung 

und Trocknung, Medizin/Pharmazie bis zu 

Kfz-Zündsystemen und mehr reicht. Die 

Toolkits geben Ingenieuren die Möglichkeit, 

GaN-on-Si-Lösungen auf schnelle und 

einfache Weise als hochgradig präzise und 

effiziente Energiequelle zu nutzen. 

Die umfassende Vielseitigkeit und einfache 

Anwendung des RF Energy Toolkits von 

MACOM strafft die Entwicklungszyklen 

und die Kosten GaN-on-Si-basierter RF- 

Systeme und befähigt Ingenieure dazu, die 

Restriktionen der bisherigen Magnetrons 

hinter sich zu lassen und bei vergleichbaren 

Kostenstrukturen einen deutlich höheren 

Wirkungsgrad zu erzielen als mit LDMOSbasierten 

Systemen. Mit dem Toolkit lässt 

sich die RF-Energieerzeugung genau auf 

die Anforderungen der jeweiligen Anwendung 

abstimmen – einfach auf Knopfdruck 

und über ein intuitives Display-Interface. 

OEMs, die am Design komplexerer RF- 

Energy-Anwendungen arbeiten, können 

auf MACOM und sein Partner-Netzwerk 

zurückgreifen, wenn es um die Entwicklung 

kundenspezifischer Applikatoren und 

Algorithmen und um fachkundige technische 

Unterstützung geht. Das RF Energy 

Toolkit in Stichworten: 

• Einfach anzuwendende, komplette Entwicklungsplattform 

minimiert Designkomplexität 

und Kosten von Solid-State- 

RF-Systemen 

• Toolkit verkürzt die Entwicklungszyklen 

für Ingenieure, die bestehende Produktdesigns 

an GaN-basierte RF-Energy- 

Quellen anpassen wollen 

• Kommerzielle OEMs erhalten die Gelegenheit, 

von den massiven Marktchancen 

für Solid-State-Lösungen in den 

Bereichen Kochen, Beleuchtung, industrielle 

Heizung und Trocknung, Medizin/Pharmazie 

und Kfz-Zündsysteme 

zu profitieren 

Die RF Energy Toolkits von MACOM 

kommen mit dem eingebauten GaN-on- 

Si-Leistungstransistor von MACOM auf 

eine Leistungsabgabe von bis zu 300 W. 

Bei höherem Leistungsbedarf lassen sie 

sich einfach parallelschalten. Die Toolkits 

unterstützen den gepulsten und den Dauerstrichbetrieb 

im 2,45-GHz-Band, künftige 

Toolkits außerdem das 915-MHz-Band. 

■ MACOM 

www.macom.com/rfenergy 


HF- und 


Schwerpunkt in diesem Heft: 

Messtechnik 

Neuer Analoger 

High-End-HF-/Mikrowellensignalgenerator 

Der R&S SMA100B ist ebenso die perfekte 

Wahl als Taktquelle zur Charakterisierung 

von D/A-Wandlern. Aufgrund des 

extrem niedrigen Phasenrauschens ist der 

resultierende Jitter des Signals minimal und 

beeinflusst die Messergebnisse der D/A- 

Wandler nicht. 

Vor der Gesamtintegration eines Radarsystems 

werden oft hochreine Lokaloszillator- 

Signale zur Verifikation der Systemperformance 

benötigt. Der R&S SMA100B ist 

dafür die ideale Lösung, da er Signale mit 

hohem Pegel und extrem niedrigem trägernahen 

Phasenrauschen (10 GHz, –83 dBc/Hz, 

10 Hz Offset) bereitstellen kann. 

Der bis zu 20 GHz einsetzbare analoge 

Signalgenerator R&S SMA100B stellt 

hochreine Signale mit niedrigsten Phasenrauschwerten 

bei allen Offsetfrequenzen 

bereit (1 GHz, –152 dBc/Hz, 20 kHz Offset). 

Ingenieure müssen daher keine Kompromisse 

mehr zwischen Ausgangsleistung 

und störungsfreiem Dynamikbereich 

(SFDR) eingehen. Der SMA100B erzeugt 

bis zu 38 dBm HF-Ausgangsleistung mit 

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einem 6-GHz-Gerät und bis zu 32 dBm im 

Mikrowellenbereich mit einem 20-GHz- 

Gerät. Oberwellen sind im gesamten Frequenzbereich 

extrem niedrig; über 6 GHz 

liegen sie sogar deutlich unter 70 dBc bei 

18 dBm Ausgangsleistung. Nichtharmonische 

Signalanteile liegen unter 110 dBc bei 

einem Ausgangssignal von 1 GHz. 

Der R&S SMA100B ist derzeit der einzige 

analoge Signalgenerator, der zusätzlich zum 

hochreinen analogen HF-Signal ein zweites, 

unabhängig einstellbares, hochreines 

und synchronisiertes Taktsignal bis zu einer 

Frequenz von 6 GHz zur Verfügung stellen 

kann. Auf diese Weise können A/D- Wandler 

mit einem einzigen analogen Signalgenerator 

charakterisiert werden. Durch das 

extrem niedrige Breitbandphasenrauschen 

des Clock-Synthesizer-Ausgangssignals 

(100 MHz, –175 dBc/Hz, 30 MHz Offset) 

kann das echte Signal-zu-Rausch-Verhältnis 

moderner A/D-Wandler nachgewiesen 

werden. 

Hochqualitative 

Basisstationen 

Die Selektivität eines Basisstationsempfängers 

wird unter anderem daran bemessen, 

wie gut große Störsignale unterdrückt 

werden. Bei der Simulierung von Inbandund 

Außerband-Störsignalen mit dem R&S 

SMA100B sorgt die Option Ultra Low Phase 

Noise des Geräts dafür, dass sich Phasenund 

Breitbandrauschen des simulierten 

Störsignals nur minimal auf das Nutzsignal 

auswirken. Nur durch die hervorragende 

Signalqualität des R&S SMA100B 

lässt sich die echte Störunterdrückung einer 

Basisstation nachweisen (z.B. Breitbandrauschen 

bei 10 GHz unter –160 dBc/Hz bei 

30 MHz Offset). 

Mit der Option Ultra High Output Power 

kann der R&S SMA100B Ausgangspegel 

bis zu 38 dBm zur Verfügung stellen. Damit 

werden externe Verstärker in automatisierten 

Testumgebungen überflüssig. Durch die integrierte 

verschleißfreie, elektronische Eichleitung, 

die jetzt auch in 20-GHz-Geräten 

standardmäßig eingebaut ist, stellt Rohde 

& Schwarz sicher, dass auch bei Millionen 

von Pegelumschaltzyklen die Nutzungsdauer 

des Testsystems maximiert wird und 

kein Verschleiß am Gerät auftritt. 

■ Rohde &Schwarz 



Marktübersicht Messtechnik ® 

Signalisierungstester 

ermöglicht LTE-Advanced/ 

1-Gbps-IP-Datendurchsatz 

Anritsu Corporation gab bekannt, dass der 

Funktionsumfang des beliebten Signalisierungstesters 

MD8475B als All-in-One- 

Basisstationssimulator durch die Markteinführung 

der Enhanced Multi-Signalling Unit 

MD8475B-071 und der LTE-4×4-MIMO- 

Option MX847550B-041 nun weiter verstärkt 

wurde. 

Diese neue Option unterstützt die Konfiguration 

einer Simulationsumgebung für 

1-Gbps-IP-Datenverbindungen, die 4×4- 

MIMO mit höherer Modulation (256QAM) 

und Carrier Aggregation kombiniert. Bei den 

bisherigen 1-Gbps-Simulatoren waren komplizierte 

Versuchsaufbauten mit mehreren 

Geräten erforderlich. Der All-in-One-Tester 

MD8475B erhöht die Prüfeffizienz der 

Messung und senkt die Investitionskosten. 

Die Erweiterung der MD8475B-Funktionen 

wird bei der Entwicklung von 4×4-MIMO- 

Downlink-Mobilfunk-Endgeräten für LTE 

eine wesentliche Rolle spielen. 

Der Signalisierungstester MD8475B ist 

ein All-in-One-Basisstationssimulator zur 

Evaluierung verschiedener Kommunikationstechnologien 

von LTE-Advanced bis 

zu 2G. Seine umfassende Testabdeckung 

und die komfortable Bedienbarkeit mit bis 

zu acht HF-Testports, zudem SmartStudio 

(Zustandsmaschinen-GUI) mit einer Vielzahl 

von Parametereinstellungen, gewährleisten 

ein einfache Bearbeitung der Konfiguration 

einer Evaluierungsumgebung für 

Mobilfunkendgeräte, die Carrier Aggregation 

unterstützen. 

■ Anritsu, Corp. 

www.anritsu.com 

Signalgenerator integriert 

schnelles Daten-Streaming 

in kompaktem Gerät 

Der neue IZT S1010 Signalgenerator ist 

oft die optimale Lösung für anspruchsvolle 

Anwendungen, die ein umfangreiches, 

schnelles Daten-Streaming erfordern. 

Zusätzlich profitieren Anwender von 

den kleineren Abmessungen, im Vergleich 

zum bewährten S1000 mit externer Speichererweiterung. 

Die Daten-Streaming-Funktionalität wird im 

IZT S1010 mit schnellen SSDs integriert, 

womit das parallele Streaming mehrerer 

VSGs (Virtual Signal Generators) ermöglicht 

wird. Dank der leistungsfähigen Streaming-Funktion 

können beispielsweise mehrere 

DAB-ETI-Signale (Ensemble Transport 

Interface) oder EDI-Signale (Encapsulation 

of DAB Interfaces) in Echtzeit moduliert 

werden, um Empfänger, Funkgeräte und 

Chips zu testen. 

Der IZT S1010 beinhaltet alle erforderlichen 

digitalen Signalverarbeitungsfunktionen 

und wird mit 4 x 1 TB SSDs (optional) 

sowie einem 250-GB-SSD-Systemlaufwerk 

geliefert. Auf die SSD-Festplatten kann von 

extern über robuste HDD-Einschübe zugegriffen 

werden. Mit den SSD-Speichern können 

Testvektoren extrem schnell gespeichert 

bzw. gestreamt werden. Da die SSDs über 

keine beweglichen Teile verfügen, sind sie 

sehr robust. 

Der IZT S1010 ist in einem 19-Zoll-Gehäuse 

mit drei Höheneinheiten untergebracht. Mit 

vielfältigen HF-Hardware- und Software- 

Optionen kann das Gerät entsprechend den 

Kundenanforderungen konfiguriert werden. 

Außerdem steht eine optionale Montageschiene 

für den Einbau in 19-Zoll-Schaltschränken 

zur Verfügung. Zudem ist der 

IZT S1010 mit einer optionalen optischen 

10-Gbit-LAN-Schnittstelle für den schnellen 

Datenaustausch zwischen den internen 

SSD-Speichern und einem externen Daten- 

Speichermedium erhältlich. Mit dieser 

Option sind extrem hohe Datentransferraten 

möglich. 

■ IZT GmbH 

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Marktübersicht Messtechnik 

Breitbandiges 

HF-Leistungs- und 

Rückflussdämpfungs- 

Messsystem 

Skalierbarer PXI-Mikrowellen- 

Signalgenerator für komplexe Signale 

Analog Devices, Inc. stellte eine für Frequenzen 

von 9 kHz bis 7 GHz geeignete 

Kombination aus Richtkoppler und zweikanaligem 

RMS-HF-Leistungsdetektor 

vor, die in einem Signalpfad gleichzeitig 

die RMS-Leistung in Vorwärts- und 

Rückwärtsrichtung sowie die Rückflussdämpfung 

messen kann. Der neue 

Detektor des Typs ADL5920 bedeutet 

eine Abkehr von früheren Konzepten, 

denn er enthält den Richtkoppler, was 

zu einem branchenführenden Grad an 

Integration und Bandbreite führt. 

Für platzkritische Anwendungen fasst 

der ADL5920 die Kopplungs- oder 

Sensing-Funktion mit der Detektierungsfunktion 

zusammen und liefert 

ein Ausgangssignal, das sich für die 

direkte Weiterverarbeitung durch einen 

A/D-Wandler (ADC) eignet. Für den 

breitbandigen Betrieb oder für Frequenzvarianten 

erspart der Detektor 

ADL5920 die Notwendigkeit, für jede 

einzelne Frequenz einen eigenen Richtkoppler 

auszuwählen. Der integrierte, 

breitbandige Baustein unterstützt damit 

kleinere Bauformen und eine zügigere 

Markteinführung. 

Auf der Produktseite zum ADL5920 

besteht die Möglichkeit, das Datenblatt 

herunterzuladen sowie Muster 

und Evaluation Boards zu bestellen: 

www.analog.com/ADL5920. Mehr 

über die HF-Leistungsdetektoren von 

Analog Devices findet man auf www. 

analog.com/en/products/rf-microwave/ 

rf-power-detectors.html. 

■ Analog Devices GmbH 

www.analog.com 

Der M 9383A von Keysight Technologies, 

Inc. Ist der erste skalierbare PXIe-Mikrowellen-Signalgenerator, 

der den Frequenzbereich 

bis 44 GHz abdeckt und Modulationsbandbreiten 

bis 1 GHz bietet. Das Gerät 

eignet sich dadurch z.B. optimal zur Erzeugung 

komplexer Signale für aufkommende 

5G- und andere Breitband-Anwendungen, 

beispielsweise DVT-Anwendungen (Design 

Verification Test) in der Luft-/Raumfahrt/ 

Wehrtechnik. Der M9383A kombiniert 

Keysights einzigartige DDS-Technologie mit 

einem Synthesizer-VCO und erzielt dadurch 

ein extrem geringes Phasenrauschen. Hinzu 

kommen hervorragende Basisbandspezifikationen, 

wie z.B. 1% EVM – ein kritischer 

Parameter bei Pre-5G-Signalen mit 

800 MHz Bandbreite. 

Unter Verwendung der Keysight-Software 

„Signal Studio“ oder „SystemVue“ können 

Ingenieure jetzt von Keysight validierte Pre- 

5G-Standardsignale (5GTF) erzeugen. Die 

genannten Softwarepakete unterstützen auch 

die Erzeugung benutzerdefinierter Signale 

Der Signalqualitätsanalysator (SQA) 

MP1900A BERT von Anritsu ist eine vielseitige 

Lösung zum Messen von PCI-Express- 

Bussen der nächsten Generationen 4 und 

5 sowie der neusten 400-GbE/200-GbE- 

Ethernet-Netzwerke. Mit einem umfassenden 

Schnittstellensupport ist der MP1900A 

eine All-in-One-Lösung für exakte Messungen 

von elektronischen und optischen 

Hochgeschwindigkeits-Endgeräten der 

für künftige Wireless-, 5G-New-Radiound 

Luft-/Raumfahrt/Wehrtechnik-Anwendungen. 

Der PXIe-Vektorsignalgenerator 

M9383A ist Bestandteil von Keysights 

5G-Referenztestlösung, die bereits im Rahmen 

von 5G-Entwicklungsprojekten in den 

Sub-6/28/39-GHz-Bändern eingesetzt wird. 

Der neue PXIe-Signalgenerator bietet nicht 

nur Vorteile hinsichtlich Kompaktheit und 

Messgeschwindigkeit, sondern ist darüber 

hinaus skalierbar und jederzeit aufrüstbar. 

So können beispielsweise vektorielle oder 

analoge Konfigurationen durch zusätzliche 

Kanäle erweitert werden. Auch der Frequenzbereich, 

die Bandbreite und andere 

Leistungsmerkmale können erweitert bzw. 

nachgerüstet werden, falls künftige Signalstandards 

dies erfordern. Die Eingänge für 

ein externes IQ-Signal unterstützen Modulationsbandbreiten 

bis 2 GHz. 

■ Keysight Technologies Deutschland 

GmbH 

www.keysight.com 

Signalqualitätsanalysator unterstützt 

zeitgleich durchgeführte Messungen 

nächsten Generation sowie von optischen 

Transceivern 

Die leistungsfähigen Bitfehlerraten-Tester 

(BERTs) SQA MP1900A können in 

der frühen Entwicklungsphase eine exakte 

Evaluierung von Hochgeschwindigkeits- 

Schnittstellendesigns vornehmen. Mit ihrer 

stark erweiterbaren All-in-One-Plattform 

lässt sich die Leistung von netzwerkseiti- 


K N O W - H O W V E R B I N D E T 

gen Schnittstellen, wie z.B. der 400, 200 

und 100 GbE, aber auch von internen PCI- 

Express-Busschnittstellen messen. Der integrierte 

Pulsmustergenerator (PPG) verfügt 

über das branchenbeste intrinsische Jitter 

von typischerweise 115 fs rms sowie über 

eine Anstiegs-/Abfallzeit von 12 ps (typisch). 

Der gesamte Spitze-Spitze-Jitter beträgt 

maximal 6 ps (typisch), die Eingangsempfindlichkeit 

des internen Fehlerdetektors 

15 mV (typisch). 

Der SQA MP1900A BERT lässt sich 

auch mit Peripheriegeräten konfigurieren, 

wodurch eine erweiterte Messfunktionalität 

erreicht wird. Eine integrierte Lösung befähigt 

den MP1900A im besonderen Maße, 

32- und 64-Gbaud-PAM4-Signale zu erzeugen, 

die für 200/400-GbE-Messungen, BER- 

Messungen, bei der Jitter- und Amplituden- 

Rauschinjektion und beim Hinzufügen von 

Emphasis erforderlich sind. 

Der MP1900A verfügt über eine einfach 

bedienbare, intuitive grafische Benutzeroberfläche 

(GUI), mit der Blockdiagramme auf 

dem großen 12,1-Zoll-Touchpanel-Display 

des Messgeräts angezeigt werden können. 

Fernsteuerbefehle, die jede GUI-Funktion 

abbilden, können auf dem Bildschirm dargestellt 

werden, um so die Einstellzeit für 

automatisierte Messungen zu verkürzen. 



Charakteristiken und 

Leistung komplexer Geräte 

auswerten 

Das DeepMeasure-Analysewerkzeug wurde 

als Standardmerkmal in die mit PicoScope 

Oszilloskopen der 3000-, 4000-, 5000- 

und 6000-Serie eingeschlossen und liefert 

automatisch die Messungen von Wellenformparametern 

von bis zu einer Million 

aufeinanderfolgenden Wellenformzyklen. 


Die Ergebnisse können leicht auf der Wellenformanzeige 

sortiert, analysiert und korreliert 

werden. 

Da elektronische Geräte immer komplizierter 

werden, brauchen Ingenieurplannungsteams 

bessere Werkzeuge, um Wellenformdaten 

und Messungsstatistiken aufzuzeichnen, 

zu analysieren und darzustellen. 

Die meisten digitalen Oszilloskope erstellen 

automatisierte Messung üblicher Parameter 

wie Frequenz, Zeit, Anstiegs- und 

Abfallzeiten, Arbeitszyklus und maximale 

und minimale Spannungen, aber die Messungen 

sind meist auf einen einzigen kompletten 

Wellenformzyklus begrenzt, der in 

dem Oszilloskopspeicher erfasst wurde. 

Spätere Wellenform zyklen in der gleichen 

Datenerfassung werden auf dem Bildschirm 

angezeigt, aber aus den Messergebnissen 

ausgeschlossen. Messungsstatistiken (max/ 

min/mittel/Summe) müssen während mehrerer 

Erfassungen kompiliert werden und 

unregelmäßige Bit-Muster sind leicht auszulassen 

oder zu ignorieren. 

Oszilloskope mit großzügigem Speicher, wie 

das PicoScope der 3000-Serie (512 Megasamples) 

und der 6000-Serie (2 Gigasamples), 

können Wellenformen mit Tausenden von 

Wellenformzyklen zu voller Abtastungsrate 

für jede getriggerte Datenerfassung aufnehmen. 

DeepMeasure sendet eine Ergebnistabelle, 

die jeden im Speicher aufgezeichneten 

Wellenformzyklus enthält. Zehn Wellenformparameter 

sind in der ersten Version 

des Werkzeugs enthalten und mehr als eine 

Million Ergebnisse können für jeden Parameter 

gesammelt werden. Die Tabelle der 

erfassten Ergebnisse kann nach jedem Parameter 

in aufsteigender oder absteigender 

Reihenfolge sortiert werden, sodass Ingenieurteams 

Abweichungen erkennen und die 

Ursache komplizierter Probleme sehr schnell 

identifizieren können. Wenn Sie zum Beispiel 

auf die Kopfzeile der Anstiegszeitspalte 

klicken, finden Sie sehr rasch die schnellste 

(oder langsamste) Anstiegszeit von bis zu 

1 Millionen Arbeitszyklen der Wellenform. 

Doppelklicken auf eine bestimmte Messung 

markiert den entsprechenden Zyklus in der 

Oszilloskopansicht. 

■ Pico Technology 

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hf-praxis 1/2018 13 

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Breitbandige Verstärkermessungen für 

5G mit bis zu 1,2 GHz Analysebandbreite 

Bild 1: Analyse eines 800 MHz breiten 

OFDM-Signals bei 28 GHz mit der 

Option R&S FSW-B1200 und der OFDM- 

Analysesoftware R&S FS-K96PC. Der 

gemessene EVM-Wert ist besser als -40 dB 

(im Bild nicht angezeigt) 

Die erweiterte Analysebandbreite von 

1,2 GHz des Signal- und Spektrumanalysators 

R&S FSW schafft die Voraussetzungen 

für anspruchsvolle Messungen an Komponenten 

für den künftigen Mobilfunkstandard 

5G. Mit ergänzenden Messoptionen 

werden Verstärker umfassend charakterisiert 

bzw. OFDM-modulierte Signale analysiert. 

Um mit 5G noch höhere Datenraten als mit 

der aktuellen LTE-Technologie zu erzielen, 

setzt die Industrie auf Frequenzbänder 

im Mikrowellenbereich, unter anderem 

bei 28 GHz oder 39 GHz. Die Bandbreite 

kann durch Bündelung mehrerer Träger bis 

zu viele Hundert Megahertz betragen, zum 

Beispiel 800 MHz bei acht Trägern mit je 

100 MHz. Entwickler von Komponenten 

für 5G benötigen daher eine Messlösung, 

um Signale dieser Frequenzen und Bandbreiten 

zu analysieren. 

Die neue Option R&S FSW-B1200 erweitert 

die Analysebandbreite des Signal- und Spektrumanalysators 

R&S FSW auf 1,2 GHz. 

Sie bietet hohe Dynamik und geringe Verzerrungen 

des Eingangssignals, ihr SFDR- 

Wert (Spurious Free Dynamic Range) beträgt 

65 dBc. Mit diesen Eigenschaften lässt sich 

die Modulationsqualität von Signalen, z. B. 

der EVM-Wert (Error Vector Magnitude), 

genau bestimmen. Der EVM-Beitrag, den 

das Messgerät selbst verursacht, muss möglichst 

gering sein, damit auch Signale mit 

sehr guter EVM sicher gemessen werden 

können. Mit der Bandbreitenerweiterung 

und der OFDM-Analysesoftware R&S 

FS-K96PC kann der R&S FSW beispielsweise 

EVM-Werte in der Größenordnung 

von -40 dB bei 800 MHz breiten Signalen 

im 28-GHz-Bereich messen (Bild 1). Die 

OFDM-Analyse software ermöglicht Modulationsmessungen 

an allgemeinen OFDM- 

Signalen und bietet einen hohen Freiheitsgrad 

bei der Wahl der Messparameter für 

den frei definierbaren OFDM-Demodulator. 

Leistungsverstärker in Basisstationen oder 

in Smartphones müssen für gute Sende- und 

Empfangseigenschaften über einen breiten 

Frequenzbereich hinweg linear arbeiten. Im 

oberen Leistungsbereich treten jedoch in der 

Regel unerwünschte nichtlineare Effekte 

auf. Sind diese Effekte aber charakterisiert, 

können sie per digitaler Vorverzerrung ausgeglichen 

werden. 

Die Option R&S FSW-K18 (Verstärkermessungen) 

und deren Erweiterung R&S 

FSW-K18D (Direct-DPD-Messungen) lassen 

den Entwickler einschätzen, inwieweit 

sich ein Verstärkerdesign mittels Vorverzerrung 

ausreizen lässt. Die Optionen können 

Verzerrungen durch nichtlineare Amplituden- 

oder Phasenänderungen gegenüber 

dem Eingangssignal (AM/AM und AM/ 

FM) charakterisieren und nach verschiedenen 

Methoden rechnerisch kompensieren. 

R&S FSW-K18 vergleicht zunächst das von 

einem Vektorsignalgenerator bereitgestellte 

Referenzsignal mit dem vom Messobjekt 

verstärkten Signal. Die Software berech- 

Bild 2: Obere Bildreihe: Durch einen 

Verstärker verzerrtes Signal. Bei 

zunehmender Leistung (etwa 1 dBm) geht 

der Verstärker in die Kompression. Die 

Verstärkung ist nicht mehr linear und die 

Phase wird verzerrt. 

Untere Bildreihe: Mit Korrekturdaten 

vom R&S FSW vorverzerrtes Signal. Die 

Kompression setzt bei deutlich höherer 

Leistung ein, der 1-dB-Kompressionspunkt 

liegt um ca. 1 dB höher und die 

Phasenverzerrung wird perfekt korrigiert. 

Die Korrektur von Memory-Effekten mit der 

Option R&S FSW-K18D reduziert außerdem 

die Streuung der Messpunkte, die Kurven 

erscheinen schlanker 



net dann ein Korrektur-Polynom, das die 

Verzerrungen näherungsweise beschreibt. 

Auch eine Berechnung des Frequenzgangs 

mit einem Entzerrer ist möglich. 

Um in die Nachbarkanäle eingestreute 

Störanteile einzubeziehen, werden typischerweise 

Analysebandbreiten bis zur 

drei- bis fünffachen Signalbandbreite eingesetzt. 

Die Option schickt die berechneten 

Korrekturwerte für Amplitude und 

Phase anschließend an einen Vektorsignalgenerator 

R&S SMW200A, der ein 

damit vorverzerrtes Signal in das Messobjekt 

einspeist. Dessen Ausgangssignal 

wird wiederum vom R&S FSW gemessen 

und dargestellt (Bild 2). Es ist nun so 

wenig verzerrt, wie es Verstärkerdesign 

und Korrekturmethode zulassen. 

Neben nichtlinearen Effekten führen 

Memory-Effekte im Verstärker zu einem 

Frequenzgang, dessen Korrektur mit 

Polynomen nicht zu bewerkstelligen ist. 

Die Erweiterung R&S FSW-K18D zur 

Basisoption R&S FSW-K18 vereinfacht 

nun die Kompensation. Statt einer Näherung 

über Polynome nutzt die R&S FSW- 

K18D iterative Näherungen über die einzelnen 

Abtastwerte. Damit kompensiert 

sie für eine vorgegebene Signalsequenz 

sowohl nicht lineare Verzerrungen als auch 

den Frequenzgang. Das Ergebnis dient als 

bestmögliche Referenz für vom Anwender 

eingesetzte Entzerr-Algorithmen. 

Für die High-End-Signal- und Spektrum-Analysatoren 

R&S FSW43 und 

R&S FSW50 steht jetzt eine Analysebandbreite 

von 1,2 GHz zur Verfügung. 

Mit der Erweiterung der Verstärkermessapplikation 

R&S FSW-K18 um Direct- 

DPD-Messungen R&S FSW-K18D können 

nun auch Memory-Effekte in Verstärkern 

kompensiert werden. 



Signal- und Spektrum-Analysator FSW 

Für die Analyse von Breitbandsignalen 

benötigen Entwickler von 5G-Mobilfunktechnologien, 

High-End-Radarsystemen 

und Automotive-Applikationen Messgeräte 

mit entsprechend großer Bandbreite. 

Eine neue Hardware-Option von Rohde 

&Schwarz für den High-End-Signal- und 

Spektrum-Analysator R&S FSW bietet 

Anwendern nun eine Analysebandbreite 

von 2 GHz. Mit der Option R&S FSW- 

B2001 wird die interne Analysebandbreite 

des High-End-Signal- und Spektrum-Analysators 

R&S FSW auf 2 GHz gesteigert. 

Mit dieser Testlösung können Anwender 

in Forschung und Entwicklung Breitbandsignale 

detailliert analysieren, ohne einen 

zusätzlichen externen Digitalisierer. Die 

Option R&S FSW-B2001 hat eine interne 

Analysebandbreite von 2 GHz. Die R&S 

FSW-B2001 bietet eine ADC-Auflösung 

von 14 bit und einen großen Dynamikbereich. 

Hervorragende SFDR-Werte 

(spurious-free dynamic range), beispielsweise 

-65 dBc bei einer Bandbreite von 

1200 MHz, ermöglichen die herausragenden 

Mess-Eigenschaften bei der Signalanalyse. 

So erreicht der R&S FSW eine 

EVM (Error Vector Magnitude) von -40 

dB bei einem OFDM-Signal (792 MHz 

Bandbreite, 300 kHz Abstand, 64QAM, 

4096 FFT) bei 28 GHz. 

Die Bandbreite von 2000 MHz ermöglicht 

Forschung und Entwicklung für die 

Mobilfunkstandards der nächsten Generation 

sowie die Charakterisierung von 

Breitbandverstärkern für 5G. Entwickler 

im Bereich Aerospace & Defense können 

die 2-GHz-Analysebandbreite nutzen, um 

extrem kurze Radarpulse im Nanosekunden-Bereich 

zu messen sowie frequenzagile 

Radarsysteme oder Funksysteme mit 

schnellen Frequenzwechseln (frequency 

hopping) zu analysieren. Anwendungen 

in der Automotive-Entwicklung umfassen 

die Charakterisierung von FM-Trägerwellensignalen 

für Radarapplikationen sowie 

von Ultra Wideband-Signalen, wie sie bei 

Keyless-Entry-Fahrzeugschlüsselsystemen 

zum Einsatz kommen. Die Option R&S 

FSW-B2001 für die High-End-Signal- und 

Spektrumanalysatoren R&S FSW43 und 

R&S FSW50 mit Frequenzbereichen bis 

43,5 GHz bzw. 50 GHz ist ab sofort bei 

Rohde & Schwarz erhältlich. Für R&S 

FSW Signal- und Spektrumanalysatoren, 

die bereits mit der Option R&S FSW- 

B1200 für die interne Analysebandbreite 

von 1,2 GHz ausgestattet sind, ist ein 

Upgrade mittels Key-Code möglich. 



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Durchführung von Funkmessungen mit modernen 

Messempfängern 

Bild 1: Abstrahlcharakteristik eines Senders über 360° 

Das Vernetzen von Elektrogeräten 

aller Art erfordert einen 

zusätzlichen und erweiterten 

Prüfaufwand. Meist reicht es 

nicht mehr aus, dass z.B. Haushaltsgeräte, 

betreffend ihrer elektromagnetischen 

Emissionen, 

lediglich nach EN55014 geprüft 

werden. Ist ein Funkmodul im 

Gerät oder Prüfling verbaut, so 

muss dieser auch nach den Funkstandards 

gemäß dem European 

Telecommunications Standards 

Institute (ETSI) geprüft und 

somit deren Einhaltung sichergestellt 

werden. Neben der konventionellen 

Prüfung auf EMV muss 

ein Gerät mit aktivem Funkmodul 

deshalb außerdem auch 

auf Nebenaussendungen (engl. 

spurious emissions) untersucht 

werden. Weiter müssen zusätzlich 

auch z.B. Abstrahlcharakteristik, 

Abstrahlleistung sowie 

weitere Parameter nach ETSI 

Standards geprüft und dokumentiert 

werden. 

Herkömmliche Messempfänger, 

die ohne moderne FFT-basierte 

Messverfahren und digitalem 

Superheterodyn modus arbeiten, 

geraten bei diesen Prüfungen 

sehr schnell an ihre technischen 

Grenzen. Vor allem bei 

OFDM-basierten Kommunikationssignalen 

oder sogenannten 

frequency hopping Signalen 

weisen die ETSI-Standards hier 

ausdrücklich auf die eindeutigen 

Vorteile der Verwendung von 

FFT-basierten Messverfahrenund 

-geräten hin. 

Moderne Messempfänger, wie 

z.B. das EMV-Zeitbereichsmesssysteme 

TDEMI X, sind 

von Haus aus so konzipiert und 

entwickelt, dass sie den Messanforderungen 

entsprechen und 

zusätzlich eine sehr hohe Dynamik 

mitbringen. Das TDEMI X 

verfügt über eine Echtzeitbandbreite 

von bis zu 645 MHz. Der 

TDEMI X Messempfänger bietet 

hier gegenüber anderen Messgeräten 

den signifikanten Vorteil, 

dass auch mit einer solch hohen 

Echtzeitbandbreite alle Anforderungen 

der CISPR 16-1-1 Norm 

jederzeit vollständig eingehalten 

sind. Die beim TDEMI X eingesetzte 

einzigartige Technologie 

von z. B. mehreren kombinierten 

ADCs sowie FPGAs bieten bei 

Funkmessungen also erhebliche 

Vorteile gegenüber herkömmlichen 

Messempfängern oder 

Spektrumanalysatoren, welche 

immer noch ausschließlich nach 

dem Superheterodynverfahren 

im Frequenzbereich arbeiten. 

Sendemodule, welche ein Breitbandmodulationsverfahren 

(z.B. 

OFDM) verwenden, dürfen eine 

maximale Ausgangsleistung 

von 20 dBm liefern. Die Sendeleistungen 

beziehen sich auf 

das Maximum während eines 

Sendevorgangs. Die Messung 

der absoluten Sendeleistung 

erfolgt mit dem TDEMI X nun 

derart, dass eine Echtzeitbandbreite 

ausgewählt wird, welche 

der Bandbreite des Kanals entspricht 

und diese Bandbreite mit 

dem RMS-Detektor über der Zeit 

gemessen wird. 

E.I.R.P. 

Gestrahlte Emissionsmessung 

mit dem TDEMI X erfolgt durch 

die Verwendung des Echtzeitmodus 

mit dem der gesamte 

ISM-Bandbereich in Echtzeit 

gemessen und angezeigt wird. 

Durch kontinuierliches Drehen 

des Drehtischs und Echtzeitmessung 

an allen Frequenzpunkten 

(Bild 1), erhält man so direkt die 

spektrale Leistungsdichte pro 

Abstrahlwinkel und somit die 

gesamte Abstrahlcharakteristik 

des Funkmoduls. 

Messung von Nebenaussendungen 

Außerhalb des ISM Bandes muss 

das Funkmodul auch auf Nebenaussendungen 

untersucht werden. 

Da der Sendevorgang bzw. 

die Übertragung solcher Module 

teilweise in einzelnen Bursts 

stattfindet oder auch Frequencyhopping-Signale 

verwendet werden, 

ist es notwendig die Emission 

mittels RMS-Detektor über 

der Zeit eines Bursts zu messen. 

Das TDEMI X Messsystem 

bietet hier die Möglichkeit, 

die Leistung über der Zeit über 

viele Frequenzpunkte gleichzeitig 

anzuzeigen. Dies geschieht 

üblicherweise unterhalb 1 GHz 

mit 645 MHz Echtzeitbandbreite 

und oberhalb 1 GHz in Segmenten 

von 325 MHz Echtzeitbandbreite. 

Die Norm ETSI EN 300 

328 V2.1.1 verweist hier wiederum 

direkt auf den Nutzen und 

Vorteile des Einsatzes von FFT- 

Verfahren. 

Untersuchung von 

Frequency Hopping 

Signalen 

Bild 2 zeigt die Emissionsmessung 

eines Bluetooth-Modulst. 

Für jeden Frequenzpunkt wird 

automatisch auch das zeitliche 

Bild 2: Messung eines Frequency Hopping Signals 



Verhalten erfasst und dargestellt. Die an 

jedem Frequenzpunkt gemessene Leistung 

mittels RMS-Detektor über der Zeit kann 

über den gesamten Bandbereich auch als 

3D-Darstellung wiedergegeben werden. Wie 

in der Norm in Abschnitt 5.4.4 gefordert, 

ist es mit dem TDEMI X so auf einfachste 

Weise möglich, die Abstände der einzelnen 

Pulse sowie alle verwendeten Frequenzen 

aufzunehmen und zu dokumentieren. 

■ GAUSS INSTRUMENTS 

www.tdemi.com 

Arbitrary Waveform 

Generator präzise genug für 

die Quantenforschung 

Präzision ist in der Forschung immer wichtig 

und es gibt wohl kaum ein Forschungsgebiet, 

das eine höhere Präzision verlangt 

als die Quantenforschung. Das Institut für 

Quantenoptik und Quanteninformation an 

der Universität Innsbruck benötigte einen 

Arbitrary Waveform Generator (AWG), um 

die vielen unterschiedlichen Signale für ihre 

Forschungen zu erzeugen. 

Die erste Anwendung ist das Erzeugen eines 

Multi-Frequenz-Signals im RF-Spektrum. 

Jede Frequenz-Komponente wird über eine 

Sinusfunktion erzeugt. Das entstehende 

Gesamtsignal wird benutzt, um simultan 

einzelne Ionen anzusprechen, die sich in 

einer Quantensimulator-Ionenfalle befinden. 

Die zweite Anwendung ist die Auslöschung 

von unerwünschten Mischfrequenzen durch 

destruktive Interferenz. Diese Mischfrequenzen 

können z.B. entstehen, wenn man mit 

Multifrequenz-Signalen einen akustischoptischen 

Modulator ansteuert. 

Wegen der vielen verschiedenen Anwendungen 

war es wichtig, einen leicht zu programmierenden 

Wellenformen-Generator 

zu beschaffen. Das Institut hat sich für die 

Spectrum M4i.6631-x8 entschieden, denn 

als PCI Express-Karte lässt sich dieser 

AWG schnell in fast jeden PC integrieren. 

Der Spectrum AWG kann programmierte 

Wellenformen mit einer Geschwindigkeit 

von 1,25 Giga-Samples pro Sekunde aus 

dem internen 4 GB-Speicher ausgeben. Das 

digitale Signal wird in ein analoges Ausgangssignal 

mit definiertem Offset und Ausgangspegel 

verwandelt. Der D/A-Wandler 

hat eine Auflösung von 16 Bit, um detaillierteste 

Wellenformen zu erzeugen. Diese 

Wellenformen sind frei wählbar, sowohl 

vorher gespeicherte als auch völlig frei programmierte 

mit Frequenzen von DC bis zu 

400 MHz. Die Karte hat eine einzigartige 

FIFO-Streaming-Funktion, so dass stundenlang 

oder tagelang Wellenformen erzeugt 

werden können, ohne zeitliche Begrenzung 

wie bei anderen AWGs. 

■ Spectrum Instrumentation GmbH 

www.spectrum-instrumentation.com 

Neuer Vektor-Netzwerkanalysator 

der unteren Preisklasse 

Mit dem neuen Vektor-Netzwerkanalysator 

R&S ZNLE bringt Rohde & Schwarz herausragende 

HF-Performance und außergewöhnlich 

hohe Messgeschwindigkeit in die 

untere Preisregion. Der benutzerfreundliche 

R&S ZNLE ist das leichteste und kompakteste 

Gerät in seiner Klasse. Der Netzwerkanalysator 

R&S ZNLE kommt den Anforderungen 

von Kunden, die HF-Messungen 

zur Charakterisierung von Komponenten 

wie Antennen, Dämpfungsgliedern, Filtern 

und Leiterplatten durchführen möchten. Das 

neue Tischgerät wiegt nur 6 kg und benötigt 

eine Stellfläche von lediglich 408 x 235 mm. 

Der Zweitor-Netzwerkanalysator liefert 

schnelle und präzise Messungen, nicht 

zuletzt dank seines S-Parameter-Wizards. 

Der R&S ZNLE führt bidirektionale Messungen 

der S-Parameter S11, S21, S12 und 

S22 durch. Zur Fernsteuerung des Geräts 

steht optional eine GPIB-Schnittstelle zur 

Verfügung. Der Netzwerkanalysator ist 

in zwei Ausführungen mit unterschiedlichen 

Frequenzbereichen lieferbar: 1 MHz 

bis 3 GHz (R&S ZNLE3) bzw. bis 6 GHz 

(R&S ZNLE6). 

Der Analysator zeichnet sich durch einen 

großen Dynamikbereich von typisch 120 dB 

und eine Messbandbreite von 1 Hz bis 500 

kHz aus. Für eine Messung über 200 MHz 

benötigt der R&S ZNLE bei 201 Punkten, 

100-kHz-Messbandbreite und TOSM/SOLT- 

Zweitor-Kalibrierung gerade einmal 9,6 

ms. Das niedrige Messkurvenrauschen von 

typisch 0,001 dB sorgt für stabile, reproduzierbare 

Messungen. 


GmbH & Co. KG 




Rigol-Oszilloskope in Vollausstattung 

Moderne Digital-Speicher-Oszilloskope 

(DSO) entwickeln sich immer mehr zu 

multifunktionalen Messinstrumenten. Eine 

einfache Darstellung des Frequenz-Spektrums, 

früher den Spektrum-Analysatoren 

vorbehalten, gehört heute schon fast zum 

Standard-Repertoire aktueller Oszilloskop- 

Allrounder. Aber auch weitere Funktionen 

wie die eines Logik-Analysators, Signal- 

Generators oder auch des seriellen Bus- 

Decodings und vieles mehr werden heute 

in die Geräte integriert. 

Allerdings: Nicht jeder Anwender benötigt 

dies alles. Es liegt also nahe, diese Optionen 

von Herstellerseite über Software- 

Upgrades individuell/modular anzubieten. 

Damit kann sich der Käufer sein maßgeschneidertes 

Gerät selbst zusammenstellen, 

irgendwo zwischen dem preisgünstigsten 

Basis-Gerät „ohne alles“ bis hin 

zum vollausgestatteten Modell. Für die 

Anwender, die aber von vorne herein ein 

Gerät mit allen Optionen erstehen möchten, 

bietet Meilhaus Electronic nun einige 

der gängigsten Rigol-Geräte aus der DS/ 

MSO1000Z Serie in Vollausstattung an. 

Diese sind im Web-Shop www.meilhaus. 

de zu finden. 

Weitere Modelle sind geplant bzw. auf 

Anfrage jetzt schon erhältlich. Zu einem 

attraktiven Preis erhält der Techniker hier 

zum Beispiel ein hochwertiges 4-Kanal- 

Oszilloskop mit 70 oder 100 MHz Bandbreite. 

Hinzu kommt die Mixed-Signal-Funktion 

(MSO), also 16 digital/ 

Logik-Kanäle für die Analyse gemischt 

analoger und digitaler Schaltungen. Auch 

der 2-Kanal 25 MHz Signal-Generator 

ist dabei sowie ein Speicher-Upgrade, 

erweiterte Trigger (RS232/UART, I2C, 

SPI, Runt, Windows, nth Edge, Delay, 

Time Out) und serielles Bus-Decoding 

(für RS232, SPI, I2C). 

Natürlich sind auch die standardmäßig 

enthaltenen, vier passiven Tastköpfe 

sowie ein Satz Logik-Probes im Lieferumfang. 

Für Applikationen, in denen die 

Fähigkeiten eines Oszilloskops voll ausgeschöpft 

werden, geben diese Geräte in 

Vollausstattung also die Sicherheit, beim 

Kauf keine wichtige Option vergessen zu 

haben. Meilhaus Electronic ist bereits seit 

2012 deutscher Distributor des gesamten 

Rigol-Messgeräte-Spektrums. 

■ Meilhaus Electronic GmbH 

www.meilhaus.com 

Signalanalysator-/Spektrumanalysator-Optionen für 

Highspeed-Datenübertragung 

schwindigkeitsdatenübertragung 

von externen USB-Schnittstellen 

über USB3.0 zu testen. 

Anritsu stellte zwei neue Optionen 

für ihren Signalanalysator/ 

Spektrumanalysator MS2850A 

vor, um die Hochgeschwindigkeitsübertragung 

von erfassten 

Wellenformdaten zu einem 

externen Computer für deren 

nachfolgenden Bearbeitung 

und Analyse zu unterstützen. 

In Verbindung mit der Erfassungs- 

und Analysebandbreite 

von 1 GHz erweitern die Optionen 

den Funktionsumfang des 

MS2850A, um die Bedürfnisse 

der neu entstehenden modernen 

Mobilfunknetze, einschließlich 

5G, anzugehen, wo experimentelle 

und Prototyp-Wellenformen 

mithilfe von Simulationsund 

Analysesoftware analysiert 

werden. Mit den neuen Optionen 

bietet der MS2850A, bei 

der Entwicklung von 5G-Endgeräten, 

Rundfunk-Satellitenkommunikation 

sowie Mobilfunk- 

und Breitband-Mobilfunkkommunikationssystemen 

eine kostengünstige Lösung, um 

Hochgeschwindigkeitsdesigns 

umfassend verifizieren können. 

Sie installieren eine kostenfreie 

Software im externen PC, um 

MS2850A zu steuern und übertragen 

per Hochgeschwindigkeit 

die vom MS2850A erfassten 

Daten über eine dafür vorgesehene 

USB3.0/PCIe-Datenübertragungsschnittstelle. 

Die 

Option MS2850A-053 bereitet 

einen PCIe Gen2 x8-Anschluss 

vor, der externe Hochgeschwindigkeits-PCIe-Schnittstellen 

unterstützt, wogegen die Option 

MS2850A-054 einen Anschluss 

Typ B nutzt, um die Hochge- 

Zusätzlich zur 1-GHz-Analysebandbreite 

verfügt der Signal / 

Spektrum Analysator MS2850A 

über einen integrierten 32-GB- 

Erfassungsspeicher für Wellenformen, 

einen breiten Messdynamikbereich 

von >140 dB und 

eine hohe spektrale Ebene. Es 

sind zwei Modelle erhältlich 

– jeweils mit einer Frequenzabdeckung 

von bis zu 32 und 

44,5 GHz. Jedes Modell zeichnet 

sich durch die für 5G-Messungen 

geforderte Rauschzahl (RZ) 

und Phasenrauschleistung aus. 

Der Analysator unterstützt 

5G-Standards, die derzeit von 

3GPP entwickelt werden, aber 

auch bestehende Technologien, 

wie beispielsweise LTE, 

W-CDMA, TD-SCDMA und 

GSM. 

■ Anritsu Corp. 




5 GHz Signalanalysebandbreite mit 

garantierten Spezifikationen 

Der Signal- und Spektrumanalysator 

R&S FSW85 verfügt 

über die notwendige 5 GHz 

Analysebandbreite für die Analyse 

von Breitbandsignalen wie 

FMCW-Chirpsignale für Automotive 

Radar, Signale nach dem 

Standard IEEE 802.11ay sowie 

5G-Wellenformkandidaten. 

Mit der neuen Option R&S 

FSW-B5000 adressiert Rohde & 

Schwarz den schnell wachsenden 

Bedarf nach Charakterisierung 

von Breitbandkomponenten und 

-systemen. 

In Kombination mit dem Oszilloskop 

R&S RTO2064 als externer 

A/D-Wandler bietet der Signal- 

und Spektrumanalysator 

R&S FSW85 mit der neuen 

Hardware-Option eine entzerrte 

Signalanalysebandbreite von 

5 GHz. Amplituden- und Phasengang 

des R&S FSW85 zusammen 

mit der Option R&S FSW- 

B5000 sind werksseitig über 

den gesamten Frequenzbereich 

vollständig charakterisiert. Die 

Messgenauigkeit für Amplitude 

und Phase sind über die gesamte 

Messbandbreite garantiert. 

Die Option R&S FSW-B5000 

unterstützt Mittenfrequenzen 

zwischen 9,5 und 90 GHz. Für 

Frequenzen über 85 GHz muss 

der Signal- und Spektrumanalysator 

mit der Option R&S FSW- 

B90G ausgestattet sein, die den 

Frequenzbereich auf 90 GHz 

erweitert. Die Applikationen 

Transienten- und Pulsmessungen 

des R&S FSW erlauben die 

tiefgehende, breitbandige Analyse 

von FMCW-Chirpsignalen 

sowie hoppenden und gepulsten 

Radarsignalen, die für Automotive 

Radar-Anwendungen 

erforderlich sind. Die Option 

R&S FSW-B5000 ermöglicht 

außerdem die Erfassung breitbandiger 

Signale gemäß dem 

Standard IEEE 802.11ay für die 

Nachverarbeitung sowie Messungen 

an Wellenformkandidaten 

für den zukünftigen 5G Mobilfunkstandard. 

Die Option R&S FSW-B5000 für 

den High-End-Signal- und Spektrumanalysator 

R&S FSW85 ist 

ab sofort bei Rohde & Schwarz 

erhältlich. 


GmbH & Co. KG 


Frequenzselektives Handheld-Feldstärkemesssystem 

mit Option LTE-TDD 

Narda Safety Test Solutions hat 

die neue Generation seines hoch 

spezialisierten SRM-3006 um 

die Option LTE-TDD erweitert. 

Damit ist das frequenzselektive 

Handheld-Feldstärkenmesssystem 

jetzt noch vielseitiger 

einsetzbar. Die besondere 

Code-selektive Messtechnik des 

„Selective Radiation Meter“ 

macht bei HF-Expositionsmessungen 

eine präzise Hochrechnung 

auf die bei maximaler 

Verkehrslast vorherrschenden 

Höchstwerte elektromagnetischer 

Felder (EMF) möglich. 

Eine gleichermaßen sichere und 

effiziente Methode, die gemäß 

internationaler Standards wie 

ITU-T K.100, IEC 62232 und 

EN 50492 anerkannt ist. Nach 

UMTS und LTE- FDD können 

Anwender künftig auch für LTE- 

TDD Feldstärken im Frequenzbereich 

zwischen 9 kHz und 

6 GHz mit minimalem Aufwand 

verlässlich selektiv erfassen und 

bewerten. 

■ NARDA Safety Test Solutions 

www.narda-sts.com 

MECA Electronics, lnc. 

Equlpment & ol Amerk:a 

BESSERE KOMMUNIKATIONS LÖSUNGEN 

DÄMPFUNGSGLIEDER & ABSCHLUSSWIDERSTÄNDE 

Bis zu 40 GHz 

SMA, 2.92, QMA, N, TNC, 

BNC, RPSMA, RPTNC & 7/16 

Bis zu 150 watts 

 

Den kompletten Artikel finden sie im Zeitschriftenarchiv unter 

www.beam-verlag.de/zeitschriftenarchiv-2017/ in Heft 11/2017, S. 36 

(49) 612272660-0 

www.ie4u.de 

info@ie4u.de 


Messtechnik 

Asset-Management-Lösung 

Microlease stellte auf der DSEi 

eine neue Asset-Management- 

Lösung vor, die es Herstellern 

und Auftragnehmern im Bereich 

Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungstechnik 

ermöglicht, die 

Kosten zu senken und die Leistungsfähigkeit 

zu verbessern, 

indem sie den Einsatz ihrer 

Vermögenswerte (Assets) einschließlich 

Test- und Messgeräte 

optimieren können. „Unternehmen, 

die ihre Assets und 

Workflows effektiv verwalten, 

haben einen Wettbewerbsvorteil 

gegenüber denen, die es 

nicht tun“, so David Whitfield, 

CEO Asset Management Services 

bei Microlease. „Mit LEO 

2 machen wir unser Knowhow 

im Bereich ‚Through-Life’- 

Management allen zugänglich 

und ermöglichen der Branche, 

Kosten zu senken und die Entwicklungszeiten 

zu verkürzen. 

LEO 2 kann jedes Asset, jeden 

Job oder jeden Workflow verwalten. 

Die Lösung ist besonders 

nützlich in der Test- und 

Messtechnik, wo wir regelmäßig 

viele Unternehmen/Abteilungen 

mit Geräten sehen, die 

nicht genutzt werden oder nicht 

verwendet werden können, da 

sie nicht gewartet oder kalibriert 

wurden. Der Umfang an Test-/ 

Messgeräten bei einem großen 

Hersteller oder Auftragnehmer 

kann einen Wert im zwei- oder 

dreistelligen Millionen-Dollar- 

Bereich haben – mit einzelnen 

Geräten, die zwischen 10.000 

und 100.000 US-Dollar oder 

mehr kosten. Die Rüstungsindustrie 

muss sicherstellen, dass 

diese Ressourcen bestmöglich 

genutzt werden, um ein hohes 

Maß an Effizienz und Unternehmensleistung 

zu erzielen.“ 

LEO 2 bietet eine komplett 

überarbeitete Benutzeroberfläche, 

die nun über die sichere 

MoD Cloud verfügbar ist. Hinzu 

kommen Standardberichte 

im MoD-Format und ein KPI 

Dashboard. Auf der DSEi präsentiert 

Microlease sechs Vorführungen, 

die die wichtigsten 

Funktionen der Lösung erklären. 

Mit Microleases umfassendem 

Knowhow im Bereich 

Test-Asset-Management, bietet 

LEO 2 den Rüstungsunternehmen 

und anderen Nutzern über 

ein intuitives Portal vollständige 

Einsehbarkeit in ihre Assets. Es 

erlaubt ihnen, schnell und einfach 

alle Assets zu finden, die Sie 

benötigen, was einen doppelten 

Kauf oder eine Anmietung verhindert. 

Es erlaubt auch, nicht 

genutzte Assets zu identifizieren, 

die entsorgt werden können. 

Auch die Kalibrierung und 

Wartung der Geräte lässt sich 

verwalten, um sicherzustellen, 

dass sie jederzeit einsatzbereit 

sind. Die offene Datenbank von 

LEO 2 basiert auf der Technologie 

von Oracle, die mit SAP, 

Oracle Apps und anderen wichtigen 

ERP- und Finanzsystemen 

kompatibel ist. 

■ Microlease, Ltd. 

www.microlease.de 

Mess-Alleskönner für jedes Labor 

Das Moku:Lab vereint bis zu 

zehn Einzelgeräte in einem 

kleinen Gehäuse. Zusätzliche 

Anwendungen folgen 

und werden einfach über eine 

kostenfreie App erweitert. Eine 

innovative Elektronik macht 

es möglich: die Kombination 

von Oszilloskop, Spektrumanalysator, 

Signalgenerator, 

Phasemeter, Daten-Logger, 

Lock-in-Verstärker, PID-Regler, 

Bode-Analysator, Arbiträr- 

Wellenformgenerator und Digitaler 

Filterbox in einem einzigen 

kompakten Gerät. 

Das Herz des Moku:Lab ist 

eine flexibel programmierte 

und konfigurierbare Elektronik 

mit allen nötigen Anschlüssen. 

Auswahl, Bedienung, Steuerung 

und Wechsel der Instrumente 

erfolgt ganz einfach 

über die entsprechende App 

auf dem mobilen Apple-Tablet. 

Das Apple-Tablet lässt sich 

über den integrierten WLAN- 

Router mit dem Moku:Lab 

verbinden. So kann der Nutzer 

sich mit dem als Anzeige 

dienenden Tablet frei im Labor 

bewegen und hat dennoch die 

Messergebnisse stets im Blick. 

Alternativ lässt sich das Gerät 

auch über die Computersoftware 

Python, MatLab und 

LabVIEW bedienen. Für sensible 

Bereiche kann der integrierte 

LAN-Anschluss eine 

direkte Verbindung zwischen 

Gerät und Tablet herstellen, 

und ein SD-Karten-Slot sorgt 

für eine sichere und vielfach 

einsetzbare Datenaufzeichnung. 

Diverse analoge 

und digitale Anschlüsse für 

Ein- und Ausgang der Daten 

ergänzen die flexible Anwendung 

des Geräts. Zukünftig 

werden weitere Features und 

Anwendungen über ein einfaches 

regelmäßiges Update 

der App im jeweiligen App- 

Store kostenfrei bereitgestellt. 

■ Laser 2000 GmbH 

info@laser2000.de 

www.laser2000.de 


Messtechnik 

Ultrahochfrequente optische Schwingungsmessung bis 2,4 GHz 

Für die Entwicklung mikroakustischer 

Bauelemente, wie SAWs und BAWs, wird 

eine Messtechnik benötigt, die die Propagation 

mechanischer Oberflächenwellen 

berührungslos und rückwirkungsfrei bei 

sehr hohen Frequenzen erfassen kann. 

Solche Messungen erlauben einen vollständigen 

Test der Bauteilfunktion, eine 

Überprüfung von Simulationsmodellen 

und letztendlich eine Optimierung des 

Bauteildesigns. 

Eine optimale Lösung für die Schwingungsmessung 

an solchen Systemen ist 

der Einsatz eines Laservibrometers wie 

dem bewährten Polytec UHF-120 Ultrachochfrequenz 

Vibrometer, mit dem das 

Schwingverhalten solcher hochfrequent 

schwingender Systeme berührungslos und 

nahezu rückwirkungsfrei und mit großer 

Präzision bestimmt werden kann. 

Polytec bietet nun für das UHF eine 

Erweiterung des Frequenzbereiches von 

bisher 1,2 GHz auf nun 2,4 GHz an und 

erschließt damit diese Messtechnik für 

viele weitere Applikationen im Bereich 

mikroakustischer Bauelemente. 

■ Polytec GmbH 

www.polytec.de 

RF Interference Locator 

Rohde & Schwarz GmbH & 

Co. KG 


Der RF Interference Locator 

R&S MNT100 von Rohde & 

Schwarz wurde für die professionelle 

Ortung von Funkstörungen 

in Mobilfunknetzen vorgesehen. 

Hintergrund: Heutige 

Mobilfunknetze werden häufig 

durch unerwünschte Sender 

beeinträchtigt. Diese wirken 

sich negativ auf die Netzwerkkapazität 

und die Qualitätserfahrung 

(QoE) der Nutzer aus. 

Die Suche nach Störern ist deswegen 

für Mobilfunkbetreiber 

und Regulierungsbehörden ein 

wichtiges Thema. 

Der neue tragbare R&S MNT100 

RF setzt Empfängertechnologie 

und intelligente Signalverarbeitung 

ein, um auch komplexe 

gepulste Störsignale schnell zu 

erkennen, zu analysieren und 

zu orten. Damit steht eine neue 

Expertenlösung für die Ortung 

und Identifizierung von Funkstörern 

in Mobilfunknetzen zur 

Verfügung. Das Handheld-Gerät 

ist für die Erkennung, Analyse 

und Ortung von Störquellen 

im Bereich von 600 MHz bis 6 

GHz optimiert. Es ist einfach zu 

bedienen und durch Einsatz eines 

Echtzeit-FFT-Empfängers und 

schneller automatischer Peilung 

in der Lage, Störer erheblich 

schneller als andere Lösungen 

auf dem Markt zu orten. 

Umfassenden 

HF-Vorselektion 

Dank der umfassenden HF- 

Vorselektion lässt sich der R&S 

MNT100 mit Antennen selbst 

in Umgebungen mit dichtem 

Signalszenario effizient einsetzen. 

In dieser anspruchsvollen 

Umgebung ermöglicht das tragbare 

Gerät mit seinem außergewöhnlich 

großen Dynamikbereich 

auch das Aufspüren von 

Signalen mit sehr niedrigem 

Pegel. Es zeichnet sich weiterhin 

durch die schnellste Echtzeit- 

Signalverarbeitung seiner Klasse 

aus und kann dank seiner schnellen, 

lückenlosen Echtzeit-FFT 

auch extrem kurze Emissionen 

detektieren. Selbst Signale, die 

für nur 20 ns ausgesendet werden, 

werden mit einer Erfassungswahrscheinlichkeit 

von 

100% erkannt (abhängig vom 

Signalpegel). 

Die polychrome Anzeige des 

Geräts ermöglicht die Auflösung 

von überlagerten gepulsten 

Signalen, sodass komplexe 

Signal-Bursts, die mit klassischen 

Sweep-Spektrumanalysatoren 

unentdeckt bleiben, 

erkannt und differenziert werden 

können. 

Optional kann das innovative 

tragbare Dualmode-Antennenmodul 

R&S HE400CEL, das 

einen normalen und einen Delta- 

Modus bietet, für die präzise 

manuelle Peilung eingesetzt werden. 

Darüber hinaus ermöglicht 

der R&S MNT100 eine schnelle 

automatische Peilung, wenn er 

durch eine magnetbefestigte 

Peilantenne und die PC-basierte 

R&S Interference Locator Software 

ergänzt wird. 

Der R&S MNT100 steht in verschiedenen 

Locator-Paketen zur 

Verfügung: für die manuelle 

Suche nach Störern mittels tragbarer 

Richtantenne, für die automatische 

mobile Ortung und als 

Komplettpaket, bestehend aus 

Standard- und automatischem 

Locator-Paket. ◄ 


Messtechnik 

Drohnen-Alarm! 

Die für zahlreiche 

Anwendungen – vor 

allem im Bereich 

der Überwachung 

und Sicherheit – in 

immer größerem 

Umfang eingesetzten, 

preiswerten und 

leicht zu fliegenden 

Drohnen werfen leider 

auch eine Reihe von 

Sicherheitsproblemen 

auf. Das 

Erfassungssystem 

R&S ARDRONIS 

hilft Behörden, 

Wirtschaft und 

Betreibern kritischer 

Infrastrukturen beim 

Schutz von Personen 

und Gütern. 

Megatrend 

Mikrodrohne 

Vorfälle mit kommerziell erhältlichen 

Drohnen erscheinen beinahe 

täglich in den Medien: 

Drohnen in Flughafennähe 

gesichtet, über Kraftwerken, 

Regierungsgebäuden, politischen 

Veranstaltungen oder 

auch über Autoteststrecken. 

Mehr als 300.000 Drohnen gehen 

derzeit weltweit pro Monat 

über die echte oder virtuelle 

Ladentheke. Es wird geschätzt, 

dass der kommerzielle Drohnenmarkt 

bis zum Jahr 2025 

ein Volumen von mehr als 8,5 

Milliarden Euro erreicht. Diese 

erschreckende Zahl relativ preiswerter 

und leicht benutzbarer 

Flugdrohnen bedeutet eine neuartige 

Herausforderung für den 

Schutz öffentlicher und privater 

Räume, da sich die einfach 

zu beschaffenden und zu 

fliegenden Geräte leicht für 

missbräuchliche Ziele zweckentfremden 

lassen. Als schwer 

zu entdeckende Flugspione und 

Träger von Nutzlasten bis in den 

Kilogramm-Bereich stellen sie 

eine aus vielen Gründen wachsende 

Bedrohung dar, gegen die 

technische Unterstützung erforderlich 

ist. 

Zunächst gilt es, die kleinen 

Flugkörper überhaupt zu entdecken. 

Sodann ist zu erwägen und 

zu entscheiden, ob Abwehrmaßnahmen 

gegen den Eindringling 

ergriffen werden sollen. Statt auf 

optische Erfassung oder Radarüberwachung 

setzt die Rohde & 

Schwarz-Lösung auf die Identifizierung, 

Peilung und Unterbrechung 

der Funksignale von und 

zur Drohne. R&S ARDRONIS 

(Automatic Radio-controlled 

Drone Identification Solution) 

hat sich dafür bereits bei Einsätzen 

der höchsten Sicherheitsstufe 

bewährt. 

Einige Fakten über 

Drohnen 

Kleine Drohnen, auch Mini- oder 

Mikro-UAVs genannt (Unmanned 

Aerial Vehicles), werden 

grundsätzlich vom Boden aus 

ferngesteuert, verfügen in höherwertigen 

Modellen oft aber auch 

über Navigationstechnik, die sie 

dazu befähigt, eigenständig vorgegebene 

Routen abzufliegen. 

UAVs im Allgemeinen lassen 

sich in folgende Verwendungsgruppen 

einteilen: 

• Drohnen für die private Nutzung 

(Spielzeug, Hobby) 

• kommerziell genutzte Drohnen 

(Luftbild, Logistik u.ä.) 

• militärische Drohnen (künstliche 

Ziele, Aufklärung, 

Kampf). 

R&S ARDRONIS bedient ausschließlich 

den zivilen Bereich. 

Die rasch zunehmende Intelligenz 

der hier eingesetzten 

Modelle (z.B. die automatische 

YingSin Phuan 

Rohde & Schwarz 

www.rohde-schwarz.de 

Proprietäre FHSS/DHSS-Steuersysteme WLAN Bluetooth 

Größte Verbreitung (> 80 %) 

Reichweite: < 1 km bis 100 mW, 

Sendeleistung 3 km mit Leistungsverstärker, 

manche Standards beinhalten Telemetriedaten 

im Downlink (z.B. Jeti, Graupner) 

Bild 1: Gebräuchliche Drohnen-Fernsteuersysteme 

Reichweite: bis 100 m (Standard), 

bis 2 km mit Leistungsverstärker, 

manche Modelle lassen sich über 

FPV (First Persion View) und/oder 

GPS-Navigation steuern 

Low-Cost-Modelle 

Reichweite bis 60 m 


Messtechnik 

Bild 2: R&S ARDRONIS deckt als komplette Systemlösung den 

Bedarf professioneller Nutzer ab 

Zielerkennung bei Logistikdrohnen), 

die Kostenersparnis 

durch den Drohneneinsatz an 

sich sowie das große Interesse 

von privater Seite lassen die 

Stückzahlen ziviler Drohnen 

exponentiell in die Höhe schnellen. 

Zwei Bauartgruppen sind zu 

unterscheiden: Multikopter und 

Festflügler (Flugzeuge). Letztere 

fallen mengenmäßig nicht 

ins Gewicht. Sie kommen aufgrund 

ihrer größeren Reichweite 

und Flughöhe in erster Linie für 

Spezialaufgaben wie Kartografie 

oder Bodenerkundung in 

Betracht. Bei der öffentlichen 

Berichterstattung über Drohnen 

sind fast immer die Multikopter 

gemeint. Weitere Klassifizierungskriterien 

für Drohnen sind: 

• Größe und Nutzlast 

• Geschwindigkeit 

• Flugdauer, Reichweite, Flughöhe 

• die Art der Steuerung. 

Letztere ist von besonderem 

Interesse, da R&S ARDRONIS 

auf der Erfassung der Steuersignale 

basiert. Bild 1 gibt eine 

Übersicht über die am Markt 

anzutreffenden Steuerungsalternativen. 

Mehr als 90% aller 

Drohnen kommunizieren in 

den lizenzfreien ISM-Bändern 

(Industrial, Science, Medical), 

die nicht nur in den begriffsbildenden 

Einsatzbereichen genutzt 

werden, sondern auch für Telekommunikationszwecke, 

z.B. 

für die Funksysteme WLAN 

und Bluetooth. Vorwiegend werden 

die Bänder bei 2,4 GHz und 

5,8 GHz verwendet, selten das 

433-MHz-Band. 

Die mit Abstand (> 80%) meistgenutzten 

Funktechnologien zur 

Drohnen-Fernsteuerung sind 

Frequency-Hopping Spread 

Spectrum (FHSS) und Direct- 

Sequence Spread Spectrum 

(DSSS) in herstellerspezifischer 

Ausprägung. Beide Verfahren 

nutzen, um die Störsicherheit zu 

erhöhen, ein breiteres Spektrum, 

als zur Übertragung des Nutzsignals 

eigentlich erforderlich 

wäre. FHSS wechselt dazu die 

Trägerfrequenz in einer pseudozufälligen 

Sprungfolge. Sender 

und Empfänger müssen synchronisiert 

sein und natürlich nach 

demselben Algorithmus springen, 

um die Verbindung halten 

zu können. DSSS im Vergleich 

dazu belegt eine feste, sehr große 

Bandbreite, senkt dafür aber 

die spektrale Leistungsdichte 

so weit, dass sich das Nutzsignal 

nur schwach vom Rauschgrund 

abhebt und nur mit einem 

passgenauen Demodulator wieder 

gewonnen werden kann. 

Beide Verfahren, die man auch 

kombiniert findet, sind prädestiniert 

für die Verwendung in 

den stark frequentierten ISM- 

Bändern, in denen viele Nutzer 

und Funktechnologien koexistieren 

müssen. FHSS/DSSS ist 

daher bei Drohnensteuerungen 

ein Quasistandard, den die meisten 

Hersteller verwenden. Das 

Versteckspiel von FHSS/DSSS- 

Funkverbindungen im Spektrum 

bringt es jedoch mit sich, dass 

sie schwer aufzuklären und zu 

stören sind. R&S ARDRONIS 

ist mit seiner leistungsfähigen 

Online-Hopper-Analyse dazu 

in der Lage. Es analysiert die 

technischen Funkparameter wie 

Sprunglänge, Symbolrate oder 

Modulationsart und gelangt so 

zu einer eindeutigen Klassifizierung 

des Übertragungssystems. 

Vorzüge einer 

Funkerfassungslösung 

Die Erfassung der Drohnen- 

Steuersignale hat gegenüber 

Verfahren wie Radar, optischer 

und akustischer Detektion einige 

Vorteile. 

Sichere Detektion ohne 

Falschalarme 

Das System lässt sich nicht durch 

andere Flugobjekte wie Vögel, 

Ballone oder Drachen irritieren. 

Frühestmögliche 

Erkennung 

R&S ARDRONIS gibt bereits 

Alarm, sobald eine Fernsteuerung 

auf Sendung geht, also noch 

bevor die Drohne in der Luft 

ist. Gegenmaßnahmen können 

deshalb frühzeitig in die Wege 

geleitet werden. 

Peilung/Ortung von 

Drohnenbesitzern 

Da R&S ARDRONIS sowohl 

die Drohne selbst über ihre 

Downlink-Signale, als auch die 

Fernsteuerung über ihre Uplink- 

Signale erfasst, kann sofort die 

Richtung ermittelt werden, in der 

sich die Person befindet, die die 

Drohne fliegt. Bei Einsatz mehrerer 

Peiler ist sogar die exakte 

Position ermittelbar (in Vorbereitung). 

Komplettes Bild 

Es erfasst nicht nur sämtliche 

Drohnen in einem großen Überwachungsbereich, 

sondern kann 

durch Analyse der Funksignaturen 

in vielen Fällen sogar deren 

Typ angeben. Darüber hinaus 

werden die Downlink-Aktivitäten 

der Drohnen registriert, 

etwa ob Videoübertragungen 

stattfinden. 

Möglichkeiten zur 

Signalunterbrechung 

Das System lässt sich um einen 

Störsender erweitern, der den 

Funkkontakt zu einer Drohne 

effektiv unterbinden kann, um 

sie in den Fail-Safe-Modus zu 

zwingen, also etwa zu landen 

oder zum Startpunkt zurück- 

Bild 3: Im Ernstfall muss es schnell gehen. Die Standard- 

Bedieneroberfläche bietet deshalb nur die wichtigsten 

Informationen und Bedienknöpfe 


Messtechnik 

Bild 4: R&S ARDRONIS bietet die Möglichkeit, Schutzzonen festzulegen. Fliegt eine Drohne in eine 

solche Zone ein, erfolgt die automatische Unterbrechung der Funkverbindung zur Fernbedienung 

zukehren. Die Störung erfolgt 

so selektiv, dass andere Funkaktivitäten 

nicht beeinträchtigt 

werden. R&S ARDRONIS legt 

dazu Funkparameter-Sets für alle 

erfassten Drohnen an, sodass 

der Eingriff jederzeit ausgelöst 

werden kann, z.B. automatisch 

beim Eindringen in eine Schutzzone. 

Die Einstellgeschwindigkeit 

des „Follower Jammers“ 

R&S®WSE ist dabei so groß, 

dass auch schnelle FHSS-Frequenzspringer 

kein Problem 

sind. 

Zuverlässiger Schutz, 

einfache Bedienung 

R&S ARDRONIS basiert auf 

Antennen, Funkpeilern und 

Signalanalysatoren aus dem 

Rohde & Schwarz-Programm. 

Diese bewährten Hightech- 

Komponenten in Verbindung 

mit einem leistungsfähigen 

Detektionsalgorithmus ermöglichen 

die zuverlässige Erfassung 

von Kurzzeitsignalen bis 

hinab zu einer Signaldauer 

von 350 Mikrosekunden, auch 

und besonders in den dicht 

belegten ISM-Frequenzbändern. 

Die Reichweite hängt naturgemäß 

von der Sendeleistung der 

Drohnen und Fernsteuerungen 

sowie von der Umgebung ab und 

beträgt unter optimalen Bedingungen 

einen bis drei Kilometer. 

Um unnötige Alarme zu vermeiden, 

lässt sich die Alarmierung 

Bild 5: Die Expertenansicht ist eine Fundgrube für Funk-Insider. Die Up- und Downlink-Signale der 

erfassten Drohnen können hier in allen Details analysiert werden 

an die Verletzung einer Schutzzone 

koppeln (Bild 4). 

Die technischen Parameter jeder 

Aussendung werden mit gespeicherten 

Profilen verglichen und 

die zugehörigen Drohnen nach 

dem Ergebnis in eine von drei 

Klassen sortiert: 

• schwarze Liste (z.B. potenziell 

bedrohlich) 

• weiße Liste (z.B. eigene Drohnen) 

und 

• frei benennbar (z.B. unbekannte 

Drohnen). 

Eine leicht verständliche Bedienoberfläche 

für den operativen 

Betrieb listet die detektierten 

Drohnen mit ihren wichtigsten 

Parametern auf (Bild 5). Sind 

Peil- bzw. Ortungsfunktionen 

implementiert (R&S ARDRO- 

NIS-D/P), visualisieren Peilstrahlen 

bzw. Standortpunkte in 

einer Karte die Detektionsergebnisse. 

Funkanalysten steht außerdem 

eine Expertenansicht zur 

Verfügung, mit der die erfassten 

Signale in allen Details untersucht 

werden können. 

Als professionelles, automatisches 

Überwachungssystem 

verfügt es selbstverständlich 

über die Möglichkeit zur Datenaufzeichnung. 

Alles, was das 

System „sieht“, lässt sich archivieren, 

sowohl die Detektions- 

Ereignisse als auch ganze HF- 

Szenarien. 

Es eignet sich für die stationäre 

Installation ebenso wie für den 

mobilen Einsatz. Gerade Sicherheitsbehörden 

stehen ja oft vor 

der Aufgabe, Veranstaltungen an 

wechselnden Orten schützen zu 

müssen. Das System wird daher 

schlüsselfertig und vorkonfiguriert 

als leicht transportierbare 

Plug & Play-Lösung geliefert 

(Bild 6). 

Für jeden Bedarf die 

richtige Ausbaustufe 

Das System gibt es in vier Ausbaustufen, 

die sich in ihren 

Fähigkeiten unterscheiden. R&S 

ARDRONIS-I ist die richtige 

Lösung für Kunden, die feststellen 

wollen, ob sich in einem 

bestimmten Bereich Drohnen 

aufhalten, beispielsweise über 


Messtechnik 

Bild 6: R&S ARDRONIS besteht aus nur wenigen Komponenten 

(R&S Ardronis-I) und lässt sich leicht an wechselnde Einsatzorte 

transportieren 

einem Sportstadion oder einem 

Betriebsgelände. R&S ARDRO- 

NIS-R kommt in Frage, wenn 

es darum geht, eine Zone permanent 

zu überwachen und 

zu schützen, etwa ein Regierungsviertel. 

Bei Verletzung der 

Schutzgrenze werden automatisch 

Gegenmaßnahmen eingeleitet. 

Besteht ein berechtigtes 

Interesse daran, den Drohnenbesitzer 

ausfindig oder gar dingfest 

zu machen, sind die Pakete 

R&S ARDRONIS-D oder R&S 

ARDRONIS-P die geeignetsten. 

Einbindung 

in integrierte 

Drohnenortungs- und 

Abwehrsysteme 

Wie oben beschrieben, hat ein 

Drohnenidentifikationssystem 

auf Funkerfassungsbasis einige 

Vorteile und sogar Alleinstellungsmerkmale 

gegenüber anderen 

Verfahren, vor allem die sehr 

frühe Alarmierung, die Fehlalarmsicherheit 

und die Hinführung 

zum Urheber. 

Darüber soll aber nicht unerwähnt 

bleiben, dass es Fälle 

gibt, in denen R&S ARDRONIS 

im wahrsten Sinn des Wortes 

nicht zum Ziel führt. Bleibt 

eine Drohne „stumm“ und gibt 

keine Funksignale von sich, ist 

sie nicht erfassbar. Auch muss 

die Unterbrechung des Funkverkehrs 

nicht zwangsläufig zum 

Abdrehen oder zur Landung der 

Drohne führen, wenn diese auf 

eine feste Flugroute programmiert 

wurde. 

Wer einen umfassenden Schutz 

benötigt, der auch solche Situationen 

mit einbezieht, kann R&S 

ARDRONIS in ein System integrieren 

lassen, das auch andere 

Ortungs- und Schutzkomponenten 

beinhaltet, wie z.B. Radar. 

R&S ARDRONIS bietet dafür 

eine offene Schnittstelle an. 

Das Produkt selbst wird permanent 

aktualisiert und funktional 

Bild 7a: R&S ARDRONIS-D 

weiterentwickelt. Zu den ständigen 

Pflegemaßnahmen gehört 

das Auffrischen der Profildatenbank 

um neue Drohnenmodelle. 

Eine geplante neue Fähigkeit ist 

u.a. die Ortung per Kreuzpeilung. 

Fazit 

Die rasch zunehmende Verbreitung 

kleiner Drohnen stellt 

Sicherheitsbehörden und private 

Organisationen gleichermaßen 

vor Probleme. Die Spanne missbräuchlicher 

Drohnennutzung 

Bild 7b: 

R&S 

ARDRONIS-I 

reicht von der Verletzung der 

Privatsphäre über Akte der Wirtschaftskriminalität 

wie Ausspähung 

bis hin zur Gefährdung von 

Personen im öffentlichen Raum 

und Kapitalverbrechen wie terroristische 

Anschläge. R&S 

ARDRONIS ist ein System, mit 

dem diese Gefahren frühzeitig 

erkannt werden können. Über 

eine offene Schnittstelle lässt 

es sich in komplexe Drohnenabwehrsysteme 

integrieren, die 

weitere Ortungsverfahren wie 

Radar sowie effektive Abwehrmaßnahmen 

beinhalten können. 

Paket Kurzbezeichnung Funktion 

Identifikation Peilung / Ortung Gegenmaßnahmen 

R&S ARDRONIS Detection R&S ARDRONIS-I • – – 

R&S ARDRONIS Direction R&S ARDRONIS-D • • – 

R&S ARDRONIS Disruption R&S ARDRONIS-R • – • 

R&S ARDRONIS Protection R&S ARDRONIS-P • • • 

Bild 8: R&S ARDRONIS – für jeden Bedarf die richtige Ausbaustufe (Lieferbarkeit jeweils auf Anfrage) 


Messtechnik 

Erweiterte WLAN-Messungen und Tests der HF-Qualität von IoT-Endgeräten 

Die Anritsu Corporation kündigte 

eine neue WLAN-Sicherheitsfunktions-Software 

für ihr 

Wireless Connectivity Testset 

MT8862A an, das auch bei 

der Einschaltung der WLAN- 

Sicherheit die Evaluierung von 

Endgeräten für den rasch wachsenden 

Markt des Internets der 

Dinge (IoT) unterstützt. 

Anwendungen wie z.B. Fernsehgeräte, 

das vernetzte Fahrzeug, 

Industrieanlagen und 

Sensoren nutzen zunehmend 

den WLAN-Standard. Um 

einen zuverlässigen Betrieb 

sicherzustellen, müssen Parameter, 

wie z.B. der WLAN- 

Empfangsbereich und die 

Empfindlichkeit, unter realen 

Betriebsbedingungen getestet 

werden. Die neue Software MX 

886 200A-020 ermöglicht dem 

MT8862A von Anritsu, die 

Nutzung der Netzmodus-Messfunktion, 

um die Tests während 

des Betriebs des WLAN-Endgeräts 

durchzuführen – auch 

bei aktivierter Sicherheitsfunktion. 

Die Software unterstützt 

eine Reihe von Standards, 

darunter WEP, WPA-Personal 

und WPA2-Personal. In der 

Vergangenheit mussten die 

Ingenieure die WLAN-Sicherheit 

für Tests deaktivieren, was 

keine typischen Betriebsbedingungen 

darstellt. Darüber 

hinaus entscheiden sich zahlreiche 

Entwickler dafür, auf das 

Deaktivieren der Sicherheit zu 

verzichten, um den Anforderungen 

für den sicheren Einsatz 

des Internets der Dinge 

zu erfüllen. 

Diese neue Sicherheitsfunktion 

lässt sich in vorhandenen 

MT8862A-Systemen installieren, 

indem die Firmware 

aktualisiert und eine Lizenz 

von einem Webbrowser installiert 

wird. Dadurch sind keine 

werksseitigen Upgrades mehr 

erforderlich, und die Ausfallzeit 

wird auf ein Minimum 

reduziert. 

Das MT8862A ist ein WLAN- 

Testset, das IEEE802.11ac/ 

n/g/b/a unterstützt. Es nutzt 

integrierte Verbindungsprotokolle 

und führt Tests von 

HF- und TRx-Eigenschaften, 

einschließlich Tx-Leistung, 

Modulationsgenauigkeit und 

Rx-Empfindlichkeit, durch. 



Erste SDR-Plattform für Forschungen im 28-GHz-Bereich für die 5G-Standardisierung 

National Instruments Germany 

GmbH 

info.germany@ni.com 

www.ni.com/germany 

National Instruments stellte neue 

28-GHz-Funkempfänger vor, 

die in Kombination mit dem 

mmWave-Transceiver-System 

von NI den ersten kommerziell 

verfügbaren Transceiver 

bilden, mit dem bandbreitenintensive 

Signale im Frequenzbereich 

von 27,5 bis 29,5 GHz 

mit einer Echtzeitbandbreite 

von 2 GHz gesendet und/oder 

empfangen werden können. Das 


bietet zusammen mit anwendungsspezifischer 

Software 

eine umfassende SDR-Plattform 

(Software-Defined Radio) für 

Messungen und Forschungen im 

Rahmen der 5G-Spezifikationen 

von 3GPP und Verizon. 

Das mmWave-Transceiver- 

System kann für das Testen 

von Funksignalen entweder als 

Access Point oder als Anwendergerät 

eingesetzt werden. Zudem 

ermöglicht der Transceiver 

sowohl die Erstellung von Prototyping-Systemen 

für mm-Wellen-Übertragungen 

als auch die 

Durchführung von Kanalmessungen. 

Beides sind wichtige 

Voraussetzungen für die Untersuchung 

und Charakterisierung 

bisher nicht genutzter Frequenzbereiche. 

Da die Software auch 

mit den kürzlich veröffentlichten 

Funkempfängern für 71 bis 

76 GHz kompatibel ist, können 

Anwender das mmWave-Transceiver-System 

durch Austausch 

der RF-Funkempfänger einfach 

für den gewünschten Frequenzbereich 

anpassen. 

Darüber hinaus stellt die Basisbandsoftware 

des mmWave- 

Transceiver-Systems eine vollständige 

Bitübertragungsschicht 

für die von 3GPP und Verizon 

vorgeschlagenen 5G-Spezifikationen 

bereit, die als Quellcode in 

der Systemdesignsoftware Lab- 

VIEW verwendet werden kann. 

So lässt sich zügig ein sofort einsatzbereites 

System erstellen, das 

flexibel an verschiedene Testund 

Forschungsanforderungen 

angepasst werden kann. 

„Das neue mmWave-Transceiver-System 

für 28 GHz ist 

eine wichtige Technologie für 

viele teilnehmende Unternehmen 

unseres RF/Communications 

Lead User Program“, so 

James Kimery, Director of RF 

Research and SDR Marketing 

bei NI. „Denn im Zuge der weltweiten 

Frequenzvergabe für 5G 

wird das 28-GHz-Band bereits 

in mehreren Ländern, u.a. den 

USA, Südkorea und Japan, als 

einer der Spitzenkandidaten für 

zukünftige Mobilfunkdienste 

gehandelt.“ 

Zu den neuen Funkempfängern 

gehören u.a. die Modelle 

mmRH-3642, mmRH-3652 und 

mmRH-3602. Weitere Informationen 

sind auf www.ni.com/sdr/ 

mmwave zu finden. ◄ 


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Messtechnik 

Basisbandversion eines Vektorsignal- 

Transceivers der zweiten Generation 

National Instruments Germany 

GmbH 

info.germany@ni.com 


National Instruments stellte eine 

Basisbandversion seines Vektorsignal-Transceivers 

(VST) 

der zweiten Generation vor. 

Das Modul PXIe-5820 ist der 

branchenweit erste Basisband- 

Transceiver mit einer Bandbreite 

von 1 GHz für komplexe I/Q- 

Signale, mit dem sich anspruchsvolle 

Testanwendungen bei 

RF-Frontend modulen und -Transceivern, 

u.a. mit Hüllkurvenverfolgung, 

digitaler Vorverzerrung 

(DPD) und 5G-Signalen, durchführen 

lassen. 

„2016 hat NI die Branche bereits 

mit der RF-Version seines VST 

der zweiten Generation aufgewirbelt, 

die Anwendern eine 

Echtzeitbandbreite von 1 GHz 

bietet“, so Charles Schroeder, 

Vice President of RF and Wireless 

bei NI. „Mit der neuen 

Basisbandversion des VST knüpfen 

wir genau dort an. In Kombination 

mit der Systemdesignsoftware 

LabVIEW eignet sich 

der Basisband-Transceiver ideal 

für die steigenden bzw. wechselnden 

Anforderungen von 

Transceiver-Tests. Die softwaredesignte 

Architektur der VSTs 

von NI ermöglicht Anwendern 

zudem eine schnellere Entwicklung 

sowie geringere Prüfkosten 

und unterstützt sie bei der Bewältigung 

von Herausforderungen, 

die mit herkömmlichen Ansätzen 

bisher nicht zu lösen waren.“ 

Der PXIe-5820 verbindet einen 

Digitizer und einen Arbiträrsignalgenerator 

für I/Q- Breitbandsignale 

mit einem leistungsstarken 

FPGA in einem PXI- 

Express-Modul, das nur zwei 

Steckplätze belegt. Mit einer 

Bandbreite von 1 GHz für komplexe 

I/Q-Signale eignet sich der 

Basisband-Transceiver für eine 

Vielzahl von Anwendungen, wie 

z.B. das Testen von I/Q-Basisbandsignalen 

von Wireless- und 

Mobilfunk-Chipsets, die Hüllkurvenverfolgung 

digital vorverzerrter 

Signale für Leistungsverstärker 

sowie die Erzeugung 

und Analyse von Signalen für 

neue Mobilfunkstandards, wie 

5G, 802.11ax und LTE-Advanced 

Pro. 

Produktmerkmale: 

• 1 GHz Echtzeitbandbreite für 

die Erzeugung und Analyse 

komplexer I/Q-Signale 

• differentielle 2-Kanal-I/Q- 

Messung des Basisbands mit 

4-Vpp-Eingangs- bzw. 2-Vpp- 

Ausgangsspannungshub 

• zehnfache Messgeschwindigkeit 

dank FPGA-basierter 

Messung und optimierter 

Mess software 

• kompakte Größe und nahtlose 

Synchronisierung zwischen 

Basisband- und RF-Transceivern 

für MIMO-Konfigurationen 

mit 2x2, 4x4, 8x8 oder 

höher im PXI-Formfaktor 

• niedriges Grundrauschen und 

hoher nutzbarer Dynamikbereich 

(SFDR) 

• anwendungs- und benutzerspezifisch 

anpassbarer FPGA 

• einfache Programmierung 

dank einheitlicher Softwareumgebung 

für RF- und 

Basisband-Transceiver 

„Der Basisband-Transceiver ist 

die konsequente Weiterentwicklung 

unserer softwaredesignten 

Architektur“, so Ruan Lourens, 

Chief Architect of R&D, RF bei 

NI. „Wir haben die Architektur 

in jedem nur möglichen Bereich 

optimiert – von den thermischen 

und elektrischen Eigenschaften 

bis zur digitalen Signalverarbeitung 

–, und können so eine Bandbreite 

von 1 GHz für komplexe 

I/Q-Signale in einem äußerst 

kompakten Formfaktor bereitstellen. 

Der Basisband-Transceiver 

kann darüber hinaus mit 

dem RF-Transceiver PXIe-5840 

im Sub-Nanosekundenbereich 

synchronisiert werden, sodass 

Anwendern eine vollständige 

Lösung für das Testen von RF- 

Signalen und differenziellen I/Q- 

Breitbandsignalen von Wireless- 

Chipsets zur Verfügung steht.“ 

Der Basisband- 

Transceiver 

ist integraler Bestandteil der 

NI-Plattform, die Anwendern 

das Erstellen intelligenterer 

Prüfsysteme ermöglicht. Die 

Plattform umfasst mehr als 

600 PXI-Produkte – von DC 

bis hin zu Frequenzen im mm- 

Wellenbereich, die durchsatzstarke 

Datenübertragungen 

über PCI-Express- Schnittstellen 

der 3. Generation unterstützen. 

Darüber hinaus ermöglichen 

sie Synchronisierungen 

im Sub-Nanosekundenbereich 

und bieten integrierte Timingund 

Triggerfunktionen. Mithilfe 

der produktivitätssteigernden 

Funktionen der Entwicklungsumgebungen 

LabVIEW und 

der Testmanagement-Software 

TestStand in Kombination mit 

dem dynamischen Ecosystem 

aus Partnern, zusätzlicher IP und 

Applikationsingenieuren können 

Anwender ihre Prüfkosten 

zudem weiter senken, Markteinführungszeiten 

verkürzen und 

ihre Prüfsysteme schon jetzt auf 

die Anforderungen von morgen 

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verschiedenen 

Hinweise: *Low frequency Die untere cut-off Cutoff-Frequenz determined by coupling wird zum cap. Teil durch Koppelkondensatoren 

bestimmt. For GVA-60+, Für GVA-60+, GVA-62+, GVA-63+, GVA-62+, and GVA-63+ GVA-123+ und low GVA-123+ cut off at 10 sind MHz. 10 MHz typisch, 

für For den GVA-91+, low jedoch cut off 869 at 869 MHz. MHz. Der GVA-62+ kann den RFMD SBB-4089Z 

ersetzen, der GVA-63+ den RFMD SBB-5089Z (siehe Datenblätter für Details). 

NOTE: GVA-62+ may be used as a replacement for RFMD SBB-4089Z 

GVA-63+ may be used as a replacement for RFMD SBB-5089Z 

See model datasheets for details 

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458 rev R 

GVA Ad 458 rev R.indd 1 

9/18/17 11:45 AM

Messtechnik 

High-end-GNSS-Simulator R&S SMW200A 

erzeugt hochrealistische Testszenarien 

eine Vielzahl unterschiedlicher 

GNSS-Anwendungen erzeugen 

lassen. Zum Testen von Mehrfrequenzempfängern 

oder Mehrantennensystemen 

stehen dem 

Anwender derzeit 72 GNSS- 

Kanäle zur Verfügung, die auf 

bis zu vier HF-Ausgänge verteilt 

werden können. Neben Signalen 

der globalen Navigationssysteme 

GPS, Glonass, Galileo und 

BeiDou können mit dem R&S 

SMW200A auch QZSS- und 

SBAS-Signale erzeugt werden. 

Mit dieser Lösung können Kunden 

unter anderem die Positioniergenauigkeit 

ihrer Empfänger 

unter realistischen Bedingungen 

schnell und einfach nachweisen. 

Interner 

Rauschgenerator 

Darüber hinaus ist der SMW- 

200A der erste und einzige Highend-GNSS-Simulator 

auf dem 

Markt, der mit einem internen 

Rauschgenerator ausgestattet ist 

und komplexe Störszenarien mit 

mehreren Störern gleichzeitig 

erzeugen kann. Dabei werden 

alle Signale (GNSS, Rauschen 

und Störsignale) direkt im Gerät 

erzeugt. Zusätzliche Signalquellen 

zur externen Generierung 

von Störsignalen werden nicht 

benötigt, was den Messaufbau 

erheblich vereinfacht. 


GmbH & Co. KG 


Mit dem neuen Simulator erweitert 

Rohde & Schwarz sein 

Angebot an Satellitennavigationssimulatoren 

um eine Highend-Lösung. 

Sie ist auf bis zu 

vier HF-Ausgänge erweiterbar 

und ermöglicht die Simulation 

von GNSS-Signalen gleichzeitig 

in mehreren Frequenzbändern 

und für mehrere Antennen. 

Sie ist zudem die einzige Lösung 

auf dem Markt, die geräteintern 

parallel zu GNSS-Signalen auch 

eine komplexe Störumgebung 

simulieren kann. Damit schlägt 

Rohde & Schwarz ein neues 

Kapitel auf dem Gebiet der 

GNSS-Simulation auf. 

Moderne GNSS-Empfänger 

sind heute zunehmend in der 

Lage – teilweise mit mehreren 

Antennen gleichzeitig – die Signale 

unterschiedlicher Navigationssysteme 

wie GPS, Glonass, 

Galileo oder BeiDou in mehreren 

Frequenzbändern zu verarbeiten 

und damit die Positionierungsgenauigkeit 

zu verbessern. Weitere 

Genauigkeitssteigerungen 

können mit DGNSS-Techniken 

(DGNSS: Differential GNSS) 

erreicht werden. Sie kommen 

beispielsweise für Anwendungen 

wie Autonomes Fahren zum 

Einsatz und sind unverzichtbar 

für eine präzise und zuverlässige 

Positionierung von Flugzeugen 

im Landeanflug. Die dabei verwendeten 

GNSS-Empfänger 

müssen vor dem Einsatz im Fahrzeug 

oder Flugzeug umfangreichen 

Tests unterzogen werden. 

Für hochrealistische 

Test- und komplexe 

Störszenarien 

Mit dem GNSS-Simulator R&S 

SMW200A steht ab sofort eine 

innovative Testlösung zur Verfügung, 

mit der sich in einfacher 

Weise komplexe und hochrealistische 

Testszenarien für 

Leicht zu bedienen und 

zukunftssicher 

Für die Bedienung und Konfigurierung 

des R&S SMW200A 

wird kein externer Rechner 

benötigt. Der Nutzer kann durch 

eine integrierte, intuitive GUI die 

GNSS-Szenarien einfach und 

schnell konfigurieren. Durch 

eine Vielzahl an Geräteoptionen 

kann die Lösung optimal an die 

individuellen Anforderungen 

des Nutzers angepasst werden. 

Der R&S SMW200A ist zudem 

erweiterbar und somit zukunftssicher, 

so dass auch künftige 

Testanforderungen wie die Simulation 

neuer GNSS-Signale realisiert 

werden können. ◄ 


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CMA-84+ DC-7 24 21 38 5.5 5 8.95 

CMA-62+ 0.01-6 15 19 33 5 5 7.45 

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CMA-545+ 0.05-6 15 20 37 1 3 7.45 

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CMA-545G1+ 0.4-2.2 32 23 36 0.9 5 7.95 

CMA-162LN+ 0.7-1.6 23 19 30 0.5 4 7.45 

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503 Rev J 

DISTRIBUTORS 

8/31/16 2:14 PM

Messtechnik 

Schnellste Channel-Sounding-Lösungen für 5G 

National Instruments gab die 

Zusammenarbeit mit dem amerikanischen 

Telekommunikationsanbieter 

AT&T bei einem 

der weltweit schnellsten und 

genauesten Systeme für die Charakterisierung 

des Funkkanals im 

Millimeterwellenbereich (mm- 

Wellen) für 5G bekannt. 

Tragende Rolle 

Millimeterwellen werden für 

die zukünftige 5G-Mobilfunktechnologie 

eine tragende Rolle 

spielen. Die korrespondierenden 

Frequenzen sind bereits von der 

amerikanischen Federal Communications 

Commission (FCC), 

dem internationalen 3rd Generation 

Partnership Project (3GPP) 

sowie weiteren Standardisierungsgremien 

für die Nutzung 

im 5G-Mobilfunk vorgesehen. 

Wichtiger Schritt 

Mithilfe von Channel Sounding 

kann untersucht werden, wie sich 

Funksignale in einer bestimmten 

Umgebung verhalten, z.B. wie 

Signale von Objekten, wie Bäumen, 

Gebäuden, Fahrzeugen, 

oder auch Personen reflektiert 

oder blockiert werden. Die Charakterisierung 

von Funkkanälen 

ist ein wichtiger Schritt bei der 

Ausgestaltung von 5G-Technologien, 

da so die Grundlage für 

die Architektur und das Design 

zukünftiger Mobilfunknetze 

gelegt wird. Die gemeinsame 

Arbeit von NI und AT&T auf 

diesem Gebiet dient als Vorbereitung 

für künftige 5G-Netzbereitstellungen 

des Telekommunikationsanbieters, 

da sich so präzise 

Modelle entwerfen lassen, 

um die optimalen Standorte für 

die zukünftige Netzwerktechnik 

von AT&T zu ermitteln. 

Neuartige, proprietäre 

AT&T-Technologie 

Das von AT&T aufgrund des 

äußeren Designs mit dem 

Spitznamen Porcupine (Stachelschwein) 

versehene Channel-Sounding-System 

ist eine 

neuartige, proprietäre AT&T- 

Technologie, mit der sich Charakteristiken 

von Übertragungskanälen 

in Echtzeit messen 

und überwachen lassen. Die 

Architektur der Channel-Sounding-Lösung 

basiert auf dem 


von NI und bietet dank ihres 

speziellen Designs entscheidende 

Vorteile gegenüber ähnlichen 

Technologien. So lassen 

sich beispielsweise AoA-Messungen 

(Angle of Arrival), die 

normalerweise 15 min oder länger 

dauern (unter Verwendung 

von Schwenk-Neige-Einheiten), 

innerhalb von 150 ms durchführen 

und die Ergebnisse in Echtzeit 

anzeigen. 

Die Besonderheit 

des Channel-Sounding-Systems 

liegt in der Echtzeiterfassung 

und -verarbeitung der Messdaten. 

Im Gegensatz dazu werden 

bei anderen Messsystemen 

dieser Art die erfassten Rohdaten 

erst im Nachgang verarbeitet, 

wobei nur alle 15 min ein 

Messergebnis ausgegeben wird. 

In diesem Zeitraum hat das „Stachelschwein“ 

bereits ca. 6000 

Messungen durchgeführt. Da die 

Messungen in Echtzeit erfolgen, 

müssen Experimente nicht wiederholt 

oder Messgeräte für verschiedene 

Messungen von einem 

Standort angepasst werden. 

■ National Instruments 

Germany GmbH 


LTE-Advanced-(Pro)-Funkverbindungstester erweitert 

Neue Software erweitert die Unterstützung 

für das Testen der Carrier-Aggregation-Technologie 

für die höheren Übertragungsgeschwindigkeiten 

in LTE-Advanced/LTE-Advanced-Pro-Netzen: 

Die Anritsu Corporation gab die Markteinführung 

von zwei neuen Software- 

Upgrades bekannt, die das Testen von 

HF-Transceiver-Eigenschaften für 6CC- 

Carrier-Aggregation mit dem beliebten 

MT8821C des Unternehmens möglich 

macht. Das Upgrade ermöglicht Hersteller 

von Mobilfunkendgeräten und Chipsätzen 

sowie Netzbetreiber, die Schlüsseltechnologien 

zu testen, die die höhere 

LTE-Advanced/LTE-Advanced-Pro-Netzwerk-Übertragungsgeschwindigkeiten 

unterstützen: Carrier Aggregation (CA), 

die Mehrkomponenten-Carriers (CCs) 

aggregiert. 

Der MT8821C ist ein All-in-One-Tester 

mit integrierten LTE-Advanced/LTE- 

Advanced-Pro-Endgerät RF-TRx-Testfunktionen 

sowie mit Funktionen zur 

Simulation von Basisstationen. 

Die erweiterte Unterstützung für HF- und 

PHY-Layer-Messungen weitet die vorhandenen 

Funktionen von DL CA 4CCs 4x4 

MIMO und DL CA 5CCs 2 x 2 MIMO auf 

6CA SISO und 6CA 2 x 2 MIMO aus. Die 

neue Software unterstützt zudem 6CA in 

Verbindung mit Licensed Assisted Access 

*3 (LAA*3). 

Ausgestattet mit der neuen Software, 

unterstützt der MT8821C alle Mobilfunktechnologien, 

die mit 3GPP/3GPP2 UE 

RF TRX Tests konform sind, einschließlich 

LTE/LTE-Advanced/LTE-Advanced 

Pro, Cat-M1/NB-IoT, W-CDMA/HSPA, 

GSM/EGPRS, TD-SCDMA/HSPA und 

CDMA2000 1X/1xEV-DO. Der MT8821C 

unterstützt ferner LTE-Advanced-Downlink-Carrier 

Aggregation, LTE-U/LAA und 

VoLTE-Voice/Video-Echo-Backtests bei 

Frequenzen von bis zu 6 GHz mit einer 

Bandbreite von 160 MHz (sowohl Tx als 

auch Rx). 




Messtechnik 

Signalgenerator für 50 MHz bis 40 GHz im 

IP67-Gehäuse 

MEV präsentierte den QP- 

FSPLL-0040-01, einen Breitband-Synthesizer 

von QP Microwave 

für den Frequenzbereich 

50 MHz bis 40 GHz mit äußerst 

geringem Phasenrauschen und 

Oberschwingungen 

in Echtzeit 

analysieren 

Der HA1600A von Aim- 

TTi ist ein schneller, einfach 

zu bedienender Netzqualitäts- 

und Oberschwingungsanalysator 

mit einem 

großen hochauflösenden grafischen 

Display. Dabei kann 

der Kunde wählen zwischen 

einer Anzeige in Tabellenform 

oder als Histogramm. 

Der HA1600A eignet sich 

besonders für eine kontinuierliche 

Echtzeitanalyse von 

Oberschwingungen und Flicker. 

Er kann jedoch auch als 

universeller Netzqualitätsanalysator, 

zur Messung von 

Leistung, Spannung, Strom 

oder Phasenwinkel eingesetzt 

werden. Der AC1000A ist 

einer nominellen Ausgangsleistung 

bis 15 dBm. Das robuste 

IP67-Gehäuse ermöglicht den 

Betrieb sowohl im Labor als 

auch unter rauen Umgebungsbedingungen. 

eine innovative, kostengünstige, 

Stromquelle. Sie wurde 

speziell zur Verwendung mit 

einem Oberwellenanalysator 

wie dem HA1600A entwickelt. 

Das Gerät reduziert die in der 

Versorgungsspannung enthalten 

Oberwellen. 

■ Telemeter Electronic 

GmbH 

www.telemeter.info 

Der QP-FSPLL-0040-01 hat 

einen äußerst stabilen internen 

Referenztakt und erlaubt 

die Nutzung eines externen 

10/100-MHz-Referenzsignals 

(automatische Auswahl); er beinhaltet 

eine Jitter-Abschwächung. 

In Ergänzung zum HF-Ausgang 

bietet der Generator zwei programmierbare 

Ausgänge, einen 

unsymmetrischen mit LVCMOS 

und einen differentiellen oder 

unsymmetrischen. Der differentielle 

Referenzausgang hat eine 

programmierbare Spannung von 

1,8, 2,5 oder 3,3 V. Die Spannung 

des unsymmetrischen Ausgangs 

beträgt 3,3 V. 

Der Generator hat zwei Betriebsmodi. 

Der „Fast Mode“ ermöglicht 

eine schnelle Frequenzumschaltung 

(30 µs). Der Standard-Modus 

liefert eine sehr 

Eintor-VNA 

für Kabel und 

Antennen 

Mit dem neuen Modell R180 

stellt Copper Mountain Technologies 

den ersten Eintor- 

VNA vor, einen Kabel- und 

Antennenanalysator bis 18 

GHz. Die direkte Anbindung 

an das Messobjekt (DUT) 

optimiert die Messgenauigkeit 

und eliminiert negative 

Einflüsse durch zusätzliche 

HF-Verkabelung. Die Kommunikation 

und Stromversorgung 

des R180 wird über 

einen USB-C-Anschluss realisiert; 

alternativ steht für die 

Stromversorgung auch ein 

externes 5-V-Steckernetzteil 

akkurate Frequenzeinstellung 

(0,05 Hz). Die Frequenzänderung 

kann optional über einen 

externen Latch-in (über Logikpegel) 

gesteuert werden. Der 

Latch-out ändert sich, wenn die 

Frequenzänderung möglich ist 

(Puls). Die Leistungsaufnahme 

beträgt 15 W bei einer Versorgungsspannung 

von 7 V. 

Der Generator kann über USB 

2.0, Ethernet (10BaseT), SPI und 

RS232 konfiguriert und gesteuert 

werden. Der weite Temperaturbereich 

von -20 bis +70 °C, 

das versiegelte IP67-Gehäuse 

und die robusten Steckverbinder 

ermöglichen den Betrieb 

sowohl im Labor als auch in 

rauen Umgebungen. 

■ MEV Elektronik Service 

GmbH 

www.mev-elektronik.com 

zur Verfügung. Durch die 

hohe Messgenauigkeit und 

diverse Testmodi, wie z.B. 

Zeitbereichsmessung, entpuppt 

sich das Modell R180 

als nützlicher Helfer für eine 

Vielzahl von Anwendungen. 

■ EMCO Elektronik GmbH 

www.emco-elektronik.de 

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Das neue Messtechnik-Fachbuch 

von Joachim Müller ist da! 

Digitale Oszilloskope 

Der Weg zum professionellen Messen 

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3-88976-168-2 

Digitale Oszilloskope Joachim Müller beam-Verlag 

Joachim Müller 

Digitale Oszilloskope 

Der Weg zum professionellen Messen 

beam-Verlag 

Joachim Müller 

Format 21 x 28 cm, Broschur, 388 

Seiten, ISBN 978-3-88976-168-2 

beam-Verlag 2017, Preis 47,90 Euro 

Das Oszilloskop ist eines der wichtigsten 

Messgeräte, das in allen Teilgebieten der 

Elektronik und auch darüber hinaus verwendet 

wird, um Signalverläufe über der Zeitachse 

darzustellen. Das in den 1930er Jahren 

erfundene Gerät hat, speziell in den zurückliegenden 

letzten zwei Jahrzehnten, eine rasante 

Weiterentwicklung vom ursprünglich 

reinen analogen zum volldigitalisierten Konzept 

erfahren. Mit der Digitalisierung konnten 

zusätzliche Funktionen realisiert werden, 

was dem Oszilloskop heute den Zugang zu 

seither noch nicht abgedeckten Applikationen 

eröffnet. Das dadurch für den Anwender 

deutlich gewachsene Hintergrundwissen 

vermittelt, auf praxis bezogene Weise, 

das neue Werk. 

Das digitale Oszilloskop arbeitet unter 

völlig anderen Rahmenbedingungen, als 

das vergleichsweise einfache analoge Konzept. 

Durch die Analog-Digital-Wandlung 

entstehen Effekte, die bisher beim analogen 

Oszilloskop völlig unbekannt waren. 

Beispiele hierzu sind Aliasing oder Blindzeit. 

Beim Aliasing treten Geistersignale auf, 

die im ursprünglichen Signalverlauf nicht 

vorhanden sind. Durch Blindzeiten können 

relevante Signalereignisse unerkannt bleiben. 

Um diese und weitere Effekte zu beherrschen 

sind für den erfolgreichen Einsatz 

digitaler Oszilloskope entsprechende 

Kenntnisse ihres internen Funktionsprinzips 

essentiell. 

Der inhaltliche Schwerpunkt und die 

Darstellung von Praxis-Demonstrationen 

basieren auf einem R&S High-End-Oszilloskop, 

womit auch Auswirkungen in 

Grenzbereichen aufgezeigt werden können. 

Liegen beim Leser Anwendungssituationen 

vor, die geringeren Anforderungen 

entsprechen, können die vorgeschlagenen 

Versuchs parameter auf ein entsprechend 

reduziertes Maß angepasst werden. Für 

die Umsetzung der vorgeschlagenen Praxis-Demonstrationen 

reichen in der Regel 

das vorhandene Oszilloskop und ein Laborgenerator. 

Ein Blick in den Inhalt zeigt, in 

welcher Breite das Thema behandelt wird: 

• Verbindung zum Messobjekt über passive 

und aktive Messköpfe 

• Das Vertikalsystem – Frontend und Analog-Digital-Converter 

• Das Horizontalsystem – Sampling und 

Akquisition 

• Trigger-System 

• Frequenzanalyse-Funktion – FFT 

• Praxis-Demonstationen: Untersuchung 

von Taktsignalen, Demonstration Aliasing, 

Einfluss der Tastkopfimpedanz 

• Einstellungen der Dezimation, Rekonstruktion, 

Interpolation 

• Die „Sünden“ beim Masseanschluss 

• EMV-Messung an einem Schaltnetzteil 

• Messung der Kanalleistung 

Weitere Themen für die praktischen Anwendungs-Demos 

sind u.a.: Abgleich passiver 

Tastköpfe, Demonstration der Blindzeit, 

Demonstration FFT, Ratgeber Spektrumdarstellung, 

Dezimation, Interpolation, 

Samplerate, Ratgeber: Gekonnt triggern. 

Im Anhang des Werks findet sich eine 

umfassende Zusammenstellung der verwendeten 

Formeln und Diagramme. 

beam-Verlag, Dipl.-Ing. Reinhard Birchel, Krummbogen 14, 35039 Marburg 

info@beam-verlag.de, www.beam-verlag.de 


Messtechnik 

Kompakte, tragbare R&S-Messgerätefamilie: 

Netzwerkanalysator ZNL und Spektrumanalysator FPL1000 


GmbH & Co. KG 


Rohde & Schwarz stellt auf der 

European Microwave Week 

2017 in Nürnberg eine neue 

Familie vielseitiger Messgeräte 

für den Einsatz in Forschung, 

Service und Produktion vor. 

Sie umfasst die Analysatoren 

R&S ZNL (Netzwerk) und R&S 

FPL1000 (Spektrum). Mit ihren 

vielseitigen Messfunktionen 

stellen die neuen Geräte eine 

sichere Investition dar – ob im 

Einsatz als reiner Spektrumanalysator 

(R&S FPL1000) oder als 

Standalone-Netzwerkanalysator 

(R&S ZNL), der mit integrierter 

Spektrumanalyse-Option und 

Leistungsmessköpfen in einen 

3-in-1-Allrounder verwandelt 

werden kann. 

Mit dem Netzwerkanalysator 

R&S ZNL und dem Spektrumanalysator 

R&S FPL1000 stellt 

Rohde & Schwarz flexible 

Lösungen für die wichtigsten 

HF-Messungen zur Verfügung. 

Die Geräte dieser neuen Familie 

benötigen eine Stellfläche von 

lediglich 408 mm x 235 mm. 

Im Vergleich zu herkömmlichen 

Lösungen ergibt sich eine 

Platzersparnis von bis zu 60% 

auf dem Arbeitstisch. 

Die Geräte sind mit einem großen 

10,1“ WXGA-Touchscreen 

ausgestattet, der Messsignale 

und -daten detailgenau darstellt. 

Über den Touchscreen 

lassen sich Mittenfrequenz 

und Referenzpegel schnell und 

komfortabel einstellen sowie 

Frequenz- und Amplitudenmessbereich 

heranzoomen und 

wieder verkleinern. Mit einem 

Gewicht von nur 6 kg bis 8 kg, 

einem Tragegriff und optionaler 

Batterie eignen sich die Geräte 

perfekt für den portablen Einsatz 

und können an jedem Ort 

betrieben werden. 

R&S ZNL: Vom 

Stand-alone- 

Netzwerkanalysator bis 

zum 3-in-1-Allrounder 

Mit Frequenzbereichen von 5 

kHz bis 3 GHz oder 6 GHz eignet 

sich der R&S ZNL hervorragend 

für verschiedene Messanwendungen 

an HF-Komponenten 

in den Bereichen Industrieelektronik 

und drahtloser Kommunikation. 

Der R&S ZNL bietet 

solide Netzwerkanalysator-Performance 

mit einem Dynamikbereich 

bis zu 130 dB (typ.), 

Ausgangspegeln von –40 dBm 

bis +3 dBm (typ.) und sehr 

hoher Messgeschwindigkeit 

von beispielsweise 16,7 ms (401 

Punkte, 100 kHz ZF-Bandbreite, 

200 MHz Frequenzmessbereich, 

Zweitor-Kalibrierung). Weiterhin 

verfügt das Gerät standardmäßig 

über Funktionen 

wie (De-)Embedding, Prüfadapterkompensation 

und Zeitbereichsmessungen 

und unterstützt 

die Verwendung automatischer 

Kalibriereinheiten. 

Der R&S ZNL hat aber noch 

mehr zu bieten: Das Gerät kann 

mit kompletter Spektrumanalysator-Hardware 

ausgestattet 

werden. Zusammen mit einem 

Leistungsmesskopf der R&S 

NRP-Familie wird es zum Leistungsmesser. 

Damit ist der R&S 

ZNL ein echter 3-in-1-Allrounder, 

der sich flexibel an immer 

neue Messaufgaben anpasst und 

somit Forschungs- und Servicelaboren 

hilft, ihre Investitionsausgaben 

zu reduzieren. 

R&S FPL1000: 

Spektrumanalysator 

mit vielseitigen 

Messfunktionen 

Der Spektrumanalysator R&S 

FPL1000 arbeitet im Frequenzbereich 

von 5 kHz bis 3 GHz. Er 

bietet solide HF-Performance: 

Das typische Phasenrauschen 

liegt bei –108 dBc bei 10 kHz 

Offset (1-GHz-Träger); die 

Eigenrauschanzeige (DANL) mit 

optionalem Vorverstärker beträgt 

–167 dBm. Seine Performance 

und die einfache Bedienbarkeit 

machen den R&S FPL1000 ideal 

für den Einsatz im Labor, in der 

Produktion und im Service. 

Neben der Spektrumanalyse bieten 

sowohl der R&S ZNL als 

auch der R&S FPL1000 eine 

Vielzahl von Spektralmessungen 

wie Kanalleistung, Nachbarkanalleistungsabstand 

(Adjacent 

Channel Leakage Ratio, ACLR), 

Signal-zu-Rausch-Abstand, 

Nebenaussendungen, Oberwellenmessungen, 

Interceptpunkt 3. 

Ordnung, AM-Modulationsgrad 

sowie vielseitige Markerfunktionen. 

Mit einer Analysebandbreite 

von standardmäßig 10 MHz oder 

optional 40 MHz lassen sich die 

Geräte zusammen mit der Option 

R&S FPL1-K7 für die Analyse 

analoger Signale einsetzen. Digital 

modulierte Signale können 

mit Hilfe der Software R&S VSE 

und der Option R&S VSE-K70 

charakterisiert werden. In Kombination 

mit der Option R&S 

FPL1-K30 und einer externen 

Rauschquelle können darüber 

hinaus beide Geräte als Rauschzahlmesser 

eingesetzt werden. 

Rohde & Schwarz stellt den 

Vektornetzwerkanalysator R&S 

ZNL und den Spektrumanalysator 

R&S FPL1000 erstmals auf 

der European Microwave Week 

2017 (Halle 7A, Stand 108) vom 

10. bis 12. Oktober 2017 in 

Nürnberg vor. Die Geräte sind 

ab sofort von Rohde & Schwarz 

und ausgewählten Vertriebspartnern 

erhältlich. ◄ 


Titelstory 



Die neue 

Breitbandantenne ist 

eine kompakte Allin-One-Lösung, 

die 

lästige Antennenwechsel 

während der Messung 

unnötig macht. Sie 

ermöglicht sechs 

Stunden Akku-Betrieb 

und ist – dank ihres 

geringen Gewichts 

- ideal für portable 

Messungen. 

AARONIA AG 

www.aaronia.de 

Bild 1: Der handliche Formfaktor und das geringe Gewicht von 350 g prädestinieren die IsoLOG 3D 

Mobile für portable Messungen 

Technische Daten 

Design 

Frequenzbereiche 

Umschaltrate 

Impedanz 

HF-Anschluss 

Isotrop/3D, portabel 

9 kHz bis 3 GHz (IsoLog 3D Mobile 9030) oder 

9 kHz bis 6 GHz (IsoLOG 3D Mobile 9060) 

1 Hz bis 50 kHz (in 15 Stufen einstellbar) 

50 Ohm 

Abmessungen (H/B/T) 315 x 70 x 70 mm 

Gewicht 

N fem. (optional N male oder SMA/BNC per Adapter) 

350gr 

Stativanschluss 1/4“ 

Batterie 

Interface 

650 mAh LiPo (eingebaut); ca. 6 Stunden Laufzeit 

USB 2.0 (optional nutzbar) 

Temperaturbereich Betrieb: -10 bis +50 °C, Lagerung: 20 bis +60 °C 

Garantielaufzeit 

10 Jahre 

– zu jedem Spektrumanalysator kompatibel 

Perfekt für die 

3D-Messung 

Aaronias neueste Entwicklung 

ist eine leichte, handliche isotrope 

Antenne - die „IsoLOG 

3D Mobile“. Sie deckt den Frequenzbereich 

von 9 kHz bis 6 

GHz ab, erspart dadurch eventuell 

nötige Antennenwechsel und 

ist mit jedem beliebigen Spektrumanalysator 

kompatibel. Da 

man sie sofort nach dem Auspacken 

in Betrieb nehmen kann 

ist sie eine perfekte Lösung für 

3D-Messungen innerhalb kürzester 

Zeit und für Unterwegs. 

Die Antenne benötigt weder 

eine Software-Installation noch 

einen Netzanschluss. Hardware- 


Titelstory 

Bild 2: Alle Bedienelemente für die Funktionen der Antenne sind übersichtlich angeordnet 

Wechsel sind bei der IsoLOG 3D 

Mobile – dank des großen Frequenzbereichs 

von 9 kHz bis 6 

GHz - nicht erforderlich. Durch 

die vorhandene N-Buchse ist 

sie an jedem beliebigen Spectrum-Analyzer 

oder Oszilloskop 

anschließbar. 

Hardware 

Jede IsoLOG 3D Mobile ist mit 

einem eingebauten, aufladbaren 

Akku ausgestattet, der sechs 

Stunden Betriebsdauer ermöglicht, 

sowie mit einem zuschaltbaren, 

rauscharmen Bypass-Vorverstärker. 

Der integrierte Vorverstärker 

ermöglicht die Messung selbst 

sehr schwacher Signale und 

sorgt damit für eine große Empfindlichkeit. 

Aktiviert man andererseits 

bei sehr hohen Signalstärken 

den als Dämpfungsglied 

wirkenden Bypass-Modus, kann 

die Antenne auch sehr starke 

Signale verarbeiten. Die Steuerung 

der Antenne kann entweder 

per USB oder über die manuellen 

Bedientasten erfolgen. 

Es wurde auch eine extrem 

schnelle „Chopper“ Funktion integriert. 

Durch die Verwendung 

spezieller, störungsfreier HF- 

Schalter bietet diese Funktion 

eine automatische, quasi unendliche 

Antennenrotation mit einer 

Schalt geschwindigkeit von bis 

zu 50 kHz. Diese Besonderheit 

verwandelt die IsoLOG 

3D Mobile in eine voll funktionsfähige 

3D Antenne, ohne 

die Notwendigkeit einer USB- 

Steuerung. 

Im Lieferumfang der Antenne 

befindet sich beim Kauf alles, 

was man zum sofortigen Betrieb 

benötigt: 

• IsoLOG 3D Mobile Antenne 

mit eingebautem Akku 

• Wasserdichter Transportkoffer 

• SMA-zu-N-Adapter, zum 

Anschluss von SMA-Kabeln 

• Pistolengriff mit Mini-Stativ- 

Funktion 

• Netzteil/Ladegerät 

Zusätzliche Wünsche können 

durch das umfangreiche, praktische 

Zubehör, entsprechend 

dem jeweiligen Bedarf des 

Anwenders, erfüllt werden: 

• Hochwertige SMA-Spezialkabel 

mit SMA-Stecker zur 

Verbindung der Antenne mit 

diversen Messgeräten stehen 

in drei verschiedenen Aus- 


Titelstory 

führungen zur Auswahl: 

1 m Standard-SMA-Kabel 

(RG316U) 

5 m Low-Loss-SMA-Kabel 

(besonders geringe Dämpfung) 

10 m Low-Loss-SMA-Kabel 

(besonders geringe Dämpfung). 

• SMA auf N-Adapter 

Bild 3: Antennengewinn über dem Betriebsbereich 

• Schwerer Multifunktions- 

Pistolengriff 

• Hochstabiler Multifunktions-Pistolengriff 

mit einer 

Vielzahl an Funktionen wie: 

360° Kopfrotation mit Gradanzeige 

Integrierte Wasserwaage 

90° sowie 45° Kippfunktion 

Stativanschluss 1/4“ sowie 

3/8“ 

Panoramakopf u.v.m. 

• Höhenverstellbares Stativ für 

IsoLOG 3D Mobile, maximale 

Höhe: 105 cm. 

Die handliche Form und das 

relativ geringe Gewicht von 

lediglich 350 g prädestinieren 

die IsoLOG 3D Mobile für portable 

Messungen. Bild 2 zeigt die 

Anordnung der Bedienelemente 

der Antenne. ◄ 

Bild 4: Richtdiagramme der Antenne: (links) Azimutaler Gewinn des Dipols bei 3 GHz 

(rechts) Vertikaler Gewinn des Dipols bei 3 GHz (Elevation) 

Bild 5: Richtdiagramme der Antenne: (links) Vertikaler Loop-Gewinn bei 70 MHz 

(rechts) Azimutaler Loop-Gewinn bei 70 MHz 


Antennen 

Neue breitbandige EMV-Antennen-Sets 

Alle Antennen werden aus beschichtetem 

Aluminium für optimale Haltbarkeit und 

Leichtigkeit hergestellt. Bei Bedarf ist das 

Entfernen und Montieren der Elemente, 

sowohl der bikonischen als auch der logarithmischen 

Modelle, einfach und sicher. 

Durch die ausgezeichneten HF- Eigenschaften 

sind diese Antennen-Sets optimal 

geeignet für konforme Messungen. 

150 kHz bis 30 MHz bei 9 kHz Bandbreite 

(@ 1 s hold time). 

Der Einsatz von aktiven Stabantennen wird 

vor allem bei Automotive-Applikationen 

gemäß CISPR25, Luftfahrtprüfungen nach 

DO-160 und militärischen Richtlinien (MIL- 

STD) gefordert. 


info@emco-elektronik.de 


Zusätzlich zum bewährten Antennen-Set 

Modell AS-02 von 30 MHz bis 3 GHz stellte 

Narda STS zwei neue portable Breitband- 

EMV-Antennen-Sets für Emissionsmessungen 

im Frequenzbereich 30 MHz bis 

6 GHz und 30 MHz bis 18 GHz vor. Das 

Antennen-Set AS-04 umfasst eine bikonische 

und eine logarithmische Antenne. 

Das Antennen-Set AS-05 beinhaltet zudem 

eine Doppelsteg-Hornantenne für den Frequenzbereich 

6 bis 18 GHz. 

Die Sets umfassen Handbücher, Kalibrierzertifikate, 

Tragetasche und 5 m Koaxialkabel. 

Ein geeignetes Stativ mit H-V-Orientierungsadapter 

ist optional erhältlich. 

Autarke Stabantenne 

mit integriertem FFT- 

Messempfänger 

Die innovative, normkonforme Lösung 

(CISPR16-1-1) von PMM vereint eine klassische 

Stabantenne mit einem digitalen FFT- 

Messempfänger. Bekannte Messprobleme 

und Unsicherheiten, aufgrund von Erdungsund 

Koppeleffekten im Bereich von 9 kHz 

bis 30 MHz, werden somit deutlich minimiert. 

Zusätzlich ermöglicht der eingebaute 

Mitlaufgenerator eine automatische Eigenkalibrierung 

am Aufstellungsort und kompensiert 

Streueffekte durch die Messumgebung. 

Im FFT-Modus beträgt die Messzeit 

lediglich 22 s für den CISPR-Bereich von 

Die FR4003-Antenne wird autark mit der 

mitgelieferten PMM Emission Suite Software 

(PES) betrieben. Die Messempfängereinheit 

kann auch von der Stabantenne 

getrennt werden und ermöglicht herkömmliche 

CISPR-Messungen mittels Netznachbildungen, 

Schnüffelsonden etc. im spezifizierten 

Bereich von 9 kHz bis 30 MHz. 


info@emco-elektronik.de 


Fachbücher für die 

Praxis 

Praxiseinstieg in die 

vektorielle 

Netzwerkanalyse 

Joachim Müller, 

21 x 28 cm, 142 Seiten, zahlr. Abb. und Tabellen 

ISBN 978-3-88976-159-0, 

beam-Verlag 2011, 32,- € 

Art.-Nr.: 118100 

In den letzten Jahren ist es der Industrie gelungen, 

hochwertige vektorielle Netzwerkanalysatoren vom 

schwergewichtigen Gehäuse bis auf Handheldgröße zu 

verkleinern. Doch dem nicht genug: Durch ausgefeilte 

Software wurden einfache Bedienkonzepte bei steigender 

Funktionalität erreicht. 

Auch für den Funkamateur wird neuerdings die Welt 

der Netzwerkanalyse durch Selbstbauprojekte, deren 

Umfang und Funktionalität den Profigeräten sehr nahe 

kommen, erschlossen. Damit sind die Voraussetzungen 

für die Anwendung der vektoriellen Netzwerkanalyse im 

Feldeinsatz aus Sicht der verfügbaren Gerätetechnik 

geschaffen. 

Fehlte noch die geräteneutrale Anleitung zum erfolgreichen 

Einstieg in die tägliche Praxis. 

Das in Hard- und Software vom Entwickler mit viel Engagement 

optimal durchkonstruierte Gerät büßt alle seinen 

hervorragenden Eigenschaften ein, wenn sich beim 

Messaufbau grundlegende Fehlerquellen einschleichen. 

Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundlagen des 

Messaufbaus, unabhängig vom eingesetzten Gerät, 

um den Praxiseinstieg zu meistern. 

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de 

oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de 


Wireless 

Zynq UltraScale+ RFSoC-Familie mit integrierter 

HF-Signalkette für 5G Wireless, Cable Remote-PHY und Radar 

5G Wireless 

Die Zynq UltraScale+ RFSoC-Bausteine 

ermöglichen den Aufbau extrem Bandbreiten-intensiver 

Systeme für die drahtlose 

Infrastruktur der nächsten Generation. Die 

Voraussetzungen für 5G – fünffache Bandbreite, 

100-fache Nutzer-Datenraten und 

1000-fach größere Netzkapazität – wären 

ohne Technologie-Durchbrüche auf der 

Systemebene kaum erreichbar. Die Integration 

von diskreten HF-Datenwandlern 

und die Optimierung der Signalkette in 

den Zynq UltraScale+ RFSoCs erlaubt den 

Aufbau von entfernten Radio Heads für 

Massive-MIMO, Wireless Backhaul und 

drahtlosen Festnetzzugriff. Damit realisiert 

man hohe Kanaldichten bei einer Reduktion 

der Leistung und des Footprint um 50 bis 

75 Prozent. Mehrere integrierte SD-FEC- 

Kerne ermöglichen gegenüber Softcore- 

Implementierungen auch unter stringenten 

thermischen und Leistungsbedingungen im 

5G-Basisband den zehn- bis zwanzigfachen 

Systemdurchsatz. 

Xilinx, Inc. hat kürzlich mit den ersten Auslieferungen 

seiner Zynq UltraScale+RFSoC- 

Familie begonnen, deren Architektur die HF- 

Signalkette in einem SoC integriert. Dies 

ist ein bedeutender Technologie-Durchbruch 

im Hinblick auf Anwendungen für 5G Wireless, 

Cable Remote-PHY und Radar. Auf 

der Basis der 16-nm-UltraScale+ MPSoC- 

Architektur bieten diese All Programmable 

RFSoCs die monolithische Integration der 

HF-Datenkonverter mit 50- bis 75-fachen 

Gewinn an Systemleistung und Footprint- 

Reduzierung. Durch SD-FEC (Soft-Decision 

Forward Error Correction) erfüllen sie 

dabei die 5G- und DOCSIS 3.1-Standards. 

Mit der Auslieferung der ersten Samples an 

zahlreiche Kunden ist die Zynq UltraScale+ 

RFSoC-Familie ab sofort im Xilinx Early 

Access Program verfügbar. 

System on Chip integriert die 

HF-Signalkette 

Die Zynq RFSoCs kombinieren die HF- 

Datenwandler und SD-FEC-Kerne mit High- 

Performance 16-nm-UltraScale+ programmierbarer 

Logik und ARM-Mehrprozessorsystem. 

Sie bilden damit eine durchgehende 

Analog-auf-Digital-Signalkette. Während 

die HF-auf-Digital Signalaufbereitung und 

-verarbeitung typischerweise in Stand-alone 

Subsysteme segmentiert wird, vereinigen 

die Zynq UltraScale+ RFSoCs das analoge, 

digitale und eingebettete Software-Design 

in nur einem monolithischen Baustein und 

erzielen damit robuste Systeme. Folgende 

Funktionalitäten sind innerhalb der Familie 

verfügbar: 

• Acht 12-bit-ADCs mit 4 GS/s, oder sechzehn 

mit 2 GS/s , 

• Acht bis sechzehn 14-bit-DACs mit 

6,4 GS/s, 

• Integrierte SD-FEC Cores mit LDPC und 

Turbo-Codecs für 5G nach DOCSIS 3.1, 

• ARM Prozessor Subsystem mit Quad-Core 

Cortex-A53 und Dual-Core Cortex-R5, 

• 16-nm UltraScale+ programmmierbare 

Logik mit integrierten Nx100G Kernen, 

• Bis zu 930000 Logikzellen und mehr als 

4200 DSP-Slices. 

Die von der Zynq RFSoC-Familie angesprochenen 

Einsatzfelder umfassen entfernte 

Funkleitstellen (radio heads) für Massive- 

MIMO, mobiles Backhaul für Millimeterwellen, 

5G Baseband, drahtloser Festnetzzugang, 

Remote-PHY Nodes für Kabel-TV, 

Radar, Test und Messtechnik, Satcom und 

Milcom/Airborne Radio und weitere High- 

Performance HF-Applikationen. 

Cable Remote-PHY 

Ähnliches gilt für breitbandige Kabeldienste. 

Hier bieten die Zynq RFSoCs eine Kombination 

aus kleinem Formfaktor, Leistungs- 

Effizienz und Hardware-Flexibilität zur 

Erstellung von Remote-PHY-Systemen. Die 

verteilten Zugangs-Architekturen verschieben 

dabei die DOCSIS 3.x PHY Funktionalität 

vom zentralisierten Headend-Equipment 

in Richtung des Remote-PHY Node, 

und damit näher zum Kunden. Durch den 

Ersatz der ineffizienten analogen optischen 

Übertragung durch den universell verfügbaren 

Ethernet Transport verbessern sich 

die Netzkapazität, die Skalierbarkeit und 

die Performance. Durch HF-Integration und 

die LDPC-FEC-basierte Signalkette gewährleisten 

die RFSoCs die flexible Einrichtung 

von R-PHY mit wesentlich besserer spektraler 

Effizienz entsprechend DOCSIS3.1. 

Radar 

Die Zynq RFSoCs liefern auch die nötige 

Performance und Adaptierbarkeit für 

öffentliche Telecom-Programme wie die 

MPAR-Initiative (Multi-function Phased 

Array Radar) zur Kombination der Funktionen 

mehrerer nationaler Radarnetze in 

ein einziges System für die Luftraum- und 

Wetterbeobachtung. Da derartige technisch 

führende Systeme in Echtzeit arbeiten müssen, 

bildet die Integration der HF-Analogverarbeitung 

im Zynq UltraScale+ RFSoC 

eine ideale Lösung. Zynq RFSoC-Bausteine 

werden derzeit in den Rockwell-Collins 

Common Module Beamformer für das 

Darpa ACT Programm (Arrays at Commercial 

Time Scales) integriert. ACT soll die 

Entwicklungszyklen und Updates im Feld 

vereinfachen und verkürzen und dabei die 

traditionellen Barrieren für Radar-Arrays 

überwinden. 

■ Xilinx, Inc., www.xilinx.com/rfsoc 


EMV 

Leistungsverstärker für EMV-Messungen 

individuell abgestimmt auf die 

Anforderungen des Kunden 

gefertigt werden. Somit steht 

dem Kunden zu einem optimalen 

Preis die optimale Lösung für 

seine Messungen bereit. 

■ Telemeter Electronic GmbH 

www.telemeter.info 

EMV-Filter für anspruchsvolle 

Einphasenanwendungen 

Komplexe EMV-Messungen 

sind heutzutage unerlässlich. 

Aus diesem Grund hat Telemeter 

Electronic sein Produktspektrum 

um erstklassige Leistungsverstärker 

erweitert. 

Diese sind entweder als Modul 

konzipiert oder schon in ein 

19-Zoll-Rack integriert. Mit dieser 

neuen Verstärkerserie lassen 

sich nun verschiedene Frequenzbereiche 

zwischen 20 MHz und 

8 GHz abdecken. Die typische 

Verstärkung dieser Systeme liegt 

hierbei, je nach Kundenwunsch, 

zwischen 11 dB bis hin zu 60 dB. 

Durch einen Intercept Point IP3 

zwischen 43 dBm bis 64 dBm 

kann der Anwender die Verstärker 

auch in Systeme mit einer 

sehr hohen Anforderung an die 

Linearität integrieren. 

Bei diesen Modellen ist besonders 

hervorzuheben, dass sie 

Drei besonders leistungsfähige 

EMV-Filter-Serien für Einphasenanwendungen 

mit hohen 

Anforderungen an die Dämpfungseigenschaften 

führt SE 

Spezial-Electronic mit den 

Baureihen FN 2010, FN 2030 

und FN 2090 von Schaffner im 

Programm. 

Die kompakten EMV-Filter sind 

für eine Dauerbetriebsspannung 

von maximal 250 V AC 

und Bemessungsströme von 1 

bis 60 A (FN 2010), 1 bis 30 A 

(FN 2030) oder 1 bis 20 A (FN 

2090) ausgelegt. Wie alle Mitglieder 

der FN 2000-Serie mit 

einem DC Approval versehen, 

können sie ohne weitere Nachprüfungen 

auch für 250 V DC 

eingesetzt werden. Außerdem 

verfügen die, gemäß UL 1283, 

IEC 60939-2 und CSA C22.2 

No.8, zertifizierten Filterbausteine 

über das CE-Prüfzeichen 

und erfüllen die Richtlinie RoHS 

II (2011/65/EU). 

■ SE Spezial-Electronic GmbH 

emech@spezial.com 

www.spezial.com 


Praxis 

Praxiseinstieg in die 

Spektrumanalyse 

Joachim Müller, 

21 x 28 cm, 198 Seiten, 

zahlr. überwiegend farbige Abb. 

Diagramme, Plots 

ISBN 978-3-88976-164-4, 


Art.-Nr.: 118106 

Ein verständlicher Einstieg in die 

Spektrumanalyse - ohne höhere 

Mathematik, der Schwerpunkt liegt 

auf der Praxis mit Vermittlung von 

viel Hintergrundwissen. 

Hintergrundwissen: 

• Der Zeit- und Frequenzbereich, 

Fourier 

• Der Spektrumanalyzer nach dem 

Überlagerungsprinzip 

• Dynamik, DANL und Kompression 

• Trace-Detektoren, Hüllkurvendetektor, 

EMV-Detektoren 

• Die richtige Wahl des Detektors 

• Moderne Analyzer, FFT, Oszilloskope 

mit FFT 

• Auswahl der Fensterung - Gauß, 

Hamming, Kaiser-Bessel 

• Die Systemmerkmale und Problemzonen 

der Spektrumanalyzer 

• Korrekturfaktoren, äquivalente 

Rauschbandbreite, Pegelkorrektur 

• Panorama-Monitor versus Spektrumanalyzer 

• EMV-Messung, Spektrumanalyzer 

versus Messempfänger 

Messpraxis: 

• Rauschmessungen nach der 

Y-Methode, Rauschfaktor, Rauschmaß 

• Einseitenbandrauschen, Phasenrauschen 

• Signal/Rauschverhältnis, SNR, 

S/N, C/N 

• Verzerrungen und 1 dB-Kompressionspunkt 

• Übersteuerung 1.Mischer - Gegenmaßnahmen 

• Intermodulationsmessungen 

• Interceptpoint, SHI, THI, TOI 

• CW-Signale knapp über dem 

Rauschteppich 

• Exakte Frequenzmessung (Frequenzzählerfunktion) 

• Messung breitbandiger Signale 

• Kanalleistungsmessung, Nachbarkanalleistungsmessung 

• Betriebsart Zero-Span 

• Messung in 75-Ohm-Systemen 

• Amplituden- und Phasenmodulation 

(AM, FM, WM, ASK, FSK) 

• Impulsmodulation, Puls-Desensitation 

• Messungen mit dem Trackingenerator 

(skalare Netzwerkanalyse) 

• Tools auf dem PC oder App’s fürs 

Smart-Phone 


oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de

Funkmodule 

LTE-Cat.12-Advanced-Pro-Embedded-Module 

für schnellste IoT-Anwendungen 

HY-Line Communication nimmt 

mit der AirPrime-EM75-Serie 

von Sierra Wireless die ersten 

weltweit einsetzbaren LTE- 

Advanced-Pro-Mobilfunkmodule 

für schnellste IoT-Anwendungen 

im Mobile Computing, 

Networking und Industrial M2M 

in sein Vertriebsprogramm auf. 

Die Module der AirPrime-EM75- 

Serie mit integrierter GNSS- und 

eUICC-Fähigkeit sorgen für 

eine globale 4G-Abdeckung mit 

einer um 200% höheren Uplink- 

Geschwindigkeit als jede andere 

Lösung auf dem Markt. Die 

Module unterstützen auch unlizenzierte 

Bänder (LTE-LAA) für 

eine zusätzliche Geschwindigkeitsverstärkung, 

lokale private 

3,5-GHz-Netzwerke (CBRS- 

Band) und öffentliche Sicherheitsnetze, 

wie FirstNet. 

Das EM7565-Modul punktet 

mit der branchenweit höchsten 

Uplink-Geschwindigkeit von bis 

zu 150 Mbps und einer Downlink-Geschwindigkeit 

von bis 

zu 600 Mbps (LTE Cat.12). Das 

Embedded-Modul unterstützt die 

Aggregation von Traffic und 256 

QAM, was die Netzwerkleistung 

drastisch verbessert. Die Module 

bieten eine globale LTE-Abdeckung 

mit 24 LTE-Bändern und 

den meisten Carrier-Zertifizierungen 

in der Branche. Dadurch 

benötigen Unternehmen nur ein 

Modul für globale 4G-Netze, 

was die Fertigungs- und Lagerhaltung 

vereinfacht und die Produktvielfalt 

erhöht. Die neuen 

Embedded-Module gehören zur 

fünften Generation von LTE- 

Modulen von Sierra Wireless, die 

im PCI-Express-M.2-Formfaktor 

angeboten werden und sichere, 

authentifizierte Firmware-overthe-Air-Updates 

unterstützen. 

■ HY-Line Communication 

Products 

www.hy-line.de 

Dual-Frequenz- 

GNSS-Empfänger für 

RTK-Applikationen 

CompoTEKs Partner, die NVS 

Technologies AG, ist Hersteller 

von High-Performance- 

GNSS-Empfängern. Nun ist der 

Dualband-Empfänger NV08C- 

RTK-M verfügbar. Dieser ist 

ein vollintegrierter Empfänger 

zur Satellitennavigation mit 

embedded RTK-Funktionalität. 

Der NV08C-RTK-M ist die 

optimale Lösung für Platz sparende 

Anwendungen mit hohen 

Präzisionsanforderungen und 

niedrigem Stromverbrauch. Er 

unterstützt Baselines von bis zu 

30 km und kann dabei sowohl 

als Basisstation als auch als 

Rover fungieren. Über den Dual- 

Frequenz-RTK-Modus können 

dabei Positionen zuverlässig mit 

einer Genauigkeit im untersten 

Zentimeterbereich bestimmt 

werden (1 cm + 1ppm). Die 

Updaterate für die unterstützten 

Satellitennavigationssysteme 

GPS/Glonass/Galileo, SBAS 

und BeiDou beträgt bis zu 10 

Hz. Durch die Nutzung des integrierten 

inertialen Navigationssystems 

kann diese sogar noch 

verdoppelt werden. 

Der kompakte Formfaktor 

von 71 x 46 x 8,1 mm und die 

schnelle Integrationsfähigkeit 

ermöglichen dem NV08C- 

RTK-M den Einsatz in verschiedensten 

Bereichen: Robotik, 

industrielle Automation, Vermessung, 

3D-Kartografie und 

Luftbildfotografie, UAVs wie 

z.B. Drohnen, Landwirtschaft, 

Bergwerks- und Baugewerbe etc. 

Key-Features: 

• GPS/Glonass L1 & L2, Bei- 

Dou B1 & B2, SBAS/Galileo 

L1 

• RTK-Modus mit extremer Genauigkeit 

von 1 cm + 1ppm 

• sehr hohe Empfindlichkeit von 

bis zu -160 dBm 

• Koordinatensystem: WGS-84 

• verfügbare Kanäle: 96 

• Arbeitstemperaturbereich: 

-40 bis +85 °C 

■ CompoTEK GmbH 

www.compotek.de 

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Kolumne „Das letzte Wort des 

Herrn B“ aus PC & Industrie 

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Baugruppen und Module 

Schnelle RS485-Transceiver-Module im 

kompakten DIP10- Format 

Eine neue Generation 

hocheffizienter RS485- 

Transceiver mit 

maximalen Baudraten 

von bis zu 500 kBit/s 

und bis zu 3 kV 

Isolationsspannung 

präsentierte Mornsun 

mit der TDx21D485x- 

Baureihe. 

Mornsun Power GmbH 

info@mornsunpower.de 

www.mornsunpower.de 

Schon die Einstiegsversion, der 

Lowspeed-RS485-Transceiver 

TD5(3)21D485, zeichnet sich 

nun durch eine hohe Baudrate 

von bis zu 19,2 kBit/s aus. Im 

Vergleich zu den Vorgängerversionen 

verdoppelt bzw. sogar vervierfacht 

hat sich auch die Zahl 

der Bausteine, die gleichzeitig 

auf einem Bus zum Einsatz kommen 

können. So lassen sich mit 

dem Highspeed-RS485-Transceiver 

TD5(3)21D485H nun 

bis zu 64, mit der Autoswitch- 

Version TD5(3)21D485H-A bis 

zu 128 und mit der Enhanced- 

Variante TD5(3)21D485H-E bis 

zu 256 Knoten realisieren. Das 

Design der, mithilfe modernster 

SMT-Fertigungsverfahren gefertigten, 

TDx21D485x-Baureihe 

basiert auf einer ähnlichen Technologie 

wie die Gleichspannungswandler 

der R3-Serie von 

Mornsun. Die RS485-Transceiver 

vereinen Stromversorgung, 

Bus-Isolation und ESD-Schutz 

in einem einzigen Open-Frame- 

Modul. Diese kompakte offene 

Bauweise im DIP10-Format 

trägt nicht nur zur Kostenreduzierung 

bei, sie vereinfacht bei 

Verwendung eines SMT-fähigen 

IC-Sockels auch die Verarbeitung 

der Komponenten und 

die spätere Geräteinstandhaltung. 

Der erweiterte Betriebstemperaturbereich 

von -40 bis 

+105 °C ermöglicht den Einsatz 

der RS485-Transceiver auch in 

rauhen Umgebungen. ◄ 


Praxis 

Hochfrequenz- 

Transistorpraxis 

Schaltungstechnik, Einsatzprinzipien, Typen und 

Applikationen 

Frank Sichla, 17,5 x 25,5 cm, 278 Seiten, 

zahlr. Abb. und Tabellen ISBN 978-3-88976-153-8, 


Art.-Nr.:118070 

Obwohl heute integrierte Schaltungen die Elektronik 

dominieren, haben diskrete Transistoren besonders im 

HF-Bereich noch immer hohe Bedeutung, denn es gibt 

einfach zu viele Problemstellungen, für die einzig und 

allein sie die optimale Lösung darstellen. 

Diskrete Transistoren sind keineswegs „out“, sondern 

machen nach wie vor Fortschritte. Mit neusten Technologien 

werden immer höhere Frequenzen erschlossen 

sowie erstaunlich geringe Rauschfaktoren erzielt. 

Dieses Buch beschreibt die Anwendung der Bipolar- und 

Feldeffekttransistoren im HF-Bereich, indem es die 

Schaltungstechnik praxisorientiert erläutert und mit 

einer Fülle von ausgewählten Applikationsschaltungen 

für Einsteiger als auch erfahrene Praktiker illustriert. 

Aus dem Inhalt: 

• Bipolartransistoren 

• Die „Bipo“-Grundschaltungen 

• Die beliebtesten Schaltungstricks 

• „Bipo“-Leistungsverstärker 

• FETs im Überblick 

• FET-Grundschaltungen 

• SFETs, MESFETs und Dualgate-MOSFETs 

• Die Welt der Power-MOSFETs 

• Rund um die Kühlung 

• Transistorschaltungen richtig aufbauen 

• Kleinsignal-Verstärkerschaltungen 

• HF-Leistungsverstärker 

• Oszillatorschaltungen 

• Senderschaltungen 

• Mess- und Prüftechnik 


oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de 


Bauelemente 

Zweikanaliger 100-V-Rail-to-Rail- 

Leis tungsmonitor misst sehr präzise 

Analog Devices, 

Power by Linear 

www.linear.com 

Analog Devices, Inc. präsentierte 

mit dem LTC2992 einen 

Leistungsmonitor-IC mit I 2 C- 

Kommunikationsschnittstelle, 

der Spannung, Strom und Leistung 

von zwei Betriebsspannungsschienen 

überwacht, 

keine externen Bauteile benötigt 

und sich u.a. durch einen 

Light Pipes bringen das Licht von der 

LED zur Frontplatte 

Bivar (Vertrieb: Infratron) 

bietet eine große Auswahl an 

LEDs und Light Pipes für verschiedenste 

Signalisierungsfunktionen 

an. Die LEDs, 

bedrahtet oder als SMDs, 

werden auf die Leiterplatte 

montiert. Ihr Licht wird von 

einem transparenten Lichtleiter 

(Light Pipe) aufgenommen 

und zur Frontplatte bzw. 

zur Außenseite des Gehäuses 

geführt. Der Einfluss von 

Streulicht wird durch verschiedene 

konstruktive Maßnahmen 

minimiert, während 

gleichzeitig die Lichtausbeute 

maximiert wird. Es stehen 

feste und transparente Light 

Pipes zur Verfügung, und bei 

den festen kann der Kunde 

zwischen senkrechten und 

rechtwinkligen Ausführungen 

wählen. Der „Fuß“ der Light 

Pipe ist bestmöglich an die 

Bauformen verschiedener 

LEDs angepasst, und für den 

sichtbaren „Kopf“ stehen 

zahlreiche Optionen bezüglich 

Geometrie und Größe 

zur Auswahl. 

Auf diese Weise ergibt sich 

eine einfache, flexible und 

kostengünstige Lösung, die 

das Licht von der Leiterplatte 

dahin bringt, wo es gewünscht 

wird. 

■ Infratron GmbH 

Produktion und Vertrieb 

info@infratron.de 

www.infratron.de 

großen Spannungsbereich von 

0 bis 100 V auszeichnet. Der 

LTC2992 ist hinsichtlich der 

Stromversorgung flexibel: Er 

kann seine Betriebsspannung 

von einer der überwachten 

Stromversorgungen mit einer 

Spannung zwischen 3 und 

100 V, von einer sekundären 

Stromversorgung mit einer 

Spannung zwischen 2,7 und 

100 V oder von einem internen 

Shunt-Regler beziehen. 

Dadurch erübrigt sich bei der 

Überwachung beliebiger Versorgungsschienen 

ein separater 

Abwärtsregler, Shunt-Regler 

oder ineffizienter Widerstandsspannungsteiler. 

Der LTC2992 ist eine einfache 

Ein-Chip-Lösung, die mithilfe 

dreier interner Delta-Sigma- 

ADCs und eines Multiplizierers 

Spannungen und Ströme 

mit 8 oder 12 Bit Auflösung 

und Leistungen mit 24 Bit Auflösung 

misst. 

Durch seinen weiten Spannungsbereich 

eignet sich der 

LTC2992 optimal für zahlreiche 

Anwendungen, insbesondere 

48-V-Telekom-Ausrüstung, 

hochentwickelte AMC-Karten 

(Advanced Mezzanine Cards) 

und Blade-Server. Der integrierte 

Shunt-Regler ermöglicht die 

Überwachung von Versorgungsschienen 

mit Spannungen über 

100 V oder negativer Spannung. 

Der LTC2992 kann Spannung 

und Strom wahlweise kontinuierlich 

oder auf Befehl hin 

messen. Die Messwerte und der 

daraus berechnete Leistungswert 

werden zusammen mit 

den jeweiligen Minimal- und 

Maximalwerten in internen 

Registern abgelegt, die über die 

I 2 C-Schnittstelle abgefragt werden 

können. Vier GPIOs können 

als ADC-Eingänge zum Messen 

von Hilfsspannungen konfiguriert 

werden. Die unkorrigierte 

Messunsicherheit (TUE, Total 

Unadjusted Error) beträgt nur 

±0,3% über den gesamten Temperaturbereich. 

Falls einer der überwachten 

Parameter den vom Anwender 

vorgegebenen Grenzwert 

über- oder unterschreitet, setzt 

der LTC2992 ein Alarmregister 

und gibt ein Alarmsignal 

gemäß SMBus Alert Response 

Protocol aus. Die 400-kHz-I 2 C- 

Schnittstelle unterstützt neun 

Geräteadressen, umfasst einen 

Reset-Timer zum Zurücksetzen 

eines feststeckenden Busses und 

besitzt einen gesplitteten SDA- 

Anschluss, der die Kommunikation 

über Optokoppler vereinfacht. 

Die Version LTC2992-1 

bietet einen invertierten I 2 C- 

Datenausgang und ist für Konfigurationen 

mit invertierendem 

Optokoppler vorgesehen. 

LTC2992 und LTC2992-1 sind in 

Ausführungen für den kommerziellen, 

den industriellen und den 

Automotive-Temperaturbereich 

(0 bis 70 °C, -40 bis +85 °C bzw. 

-40 bis +125 °C) verfügbar und 

wahlweise im 16-poligen, 4 x 3 

mm großen DFN-Gehäuse oder 

im 16-poligen MSOP-Gehäuse 

(beide RoHS-konform) erhältlich. 

Weitere Informationen findet 

man unter www.linear.com/ 

products/power_monitors. 

Die wichtigsten 

Leistungsmerkmale 

des LTC2992: 

• Rail-to-Rail-Eingangsspannungsbereich 

0 bis 100 V 

• Betriebsspannungsbereich 2,7 

bis 100 V 

• Shunt-Regler für Versorgungsschienen 

>100 V 

• drei Delta-Sigma-ADCs mit 

±0,3% TUE 

• 12 Bit Auflösung für Stromund 

Spannungsmessungen 

• vier als ADC-Eingänge konfigurierbare 

GPIOs 

• Shutdown-Modus mit

Bauelemente 

Aufwärts-, SEPIC- oder invertierender 

Gleichspannungswandler 

Analog Devices 



Dert LT8362 ist ein Current- 

Mode-2-MHz-DC/DC-Aufwärtsregler 

mit integriertem 

2-A/60-V-Schalter. Der Regler 

hat einen Eingangsspannungsbereich 

von 2,8 bis 60 V und 

eignet sich dadurch für eine 

Vielzahl von Spannungsquellen, 

von Einzelzellen-Li-Ion-Akkus 

bis zu Automobil- und Industrie- 

Bordnetzen. 

Der LT8362 kann wahlweise als 

Aufwärts-, SEPIC- oder invertierender 

Wandler konfiguriert werden. 

Die Schaltfrequenz ist im 

Bereich von 300 kHz bis 2 MHz 

programmierbar. Das ermöglicht 

es Entwicklern, kleinste externe 

Bauteile zu verwenden und 

Schaltrauschen in störsignalkritischen 

Frequenzbereichen, wie 

z. B. AM-Rundfunk, zu vermeiden. 

Bei 2 MHz Schaltfrequenz 

erreicht der Regler einen Wirkungsgrad 

von über 90%. Im 

Burst Mode sinkt der Ruhestrom 

auf nur 9 µA und die Ausgangsspannungswelligkeit 

auf unter 

15 mVSS. Die Kombination aus 

einem nur 3mm x 3mm großen 

DFN- oder MSOP-16E-Hochspannungsgehäuse 

und winzigen 

externen Bauelementen 

ergibt eine sehr kompakte und 

kostengünstige Gesamtlösung. 

Der Schalter im LT8362 hat 

einen On-Widerstand von nur 

165 mΩ und ermöglicht dadurch 

Wirkungsgrade von über 95%. 

Der Regler unterstützt Spread- 

Spectrum-Frequenzmodulation 

Links eine typische Applikation mit dem LT8362: 2 MHz/48-V-Output-Boost Converter, rechts der 

Effizienz und Leistungsverlust in Abhängigkeit von der Frequenz und dem Laststrom 

Leistungsmerkmale des LT8362 

• Weiter Eingangsspannungsbereich: 2,8 V bis 60 V 

• Burst Mode für minimale Ausgangsspannungswelligkeit und 

ultrageringen Ruhestrom: IQ = 9 µA 

• Interner Leistungsschalter 2 A/60 V 

• Positive oder negative Ausgangsspannung, über einen einzigen 

Feedback-Anschluss programmierbar 

• Programmierbare Schaltfrequenz 0,3 - 2 MHz 

• Schaltfrequenz mit externem Taktsignal synchronisierbar 

• Spread-Spectrum-Frequenzmodulation für verringerte Störspannung/Störstrahlung 

• BIAS-Pin für höheren Wirkungsgrad* 

• Programmierbare Unterspannungsabschaltung UVLO 

• Gehäuse-Optionen: Thermisch optimiertes DFN-Gehäuse, 

10pol. 3 × 3 mm, MSOP-Hochspannungsgehäuse mit vergrößertem 

12 polig Anschlussabstand 

zur Minimierung von EMV- 

Problemen. Die (positive oder 

negative) Ausgangsspannung 

wird über einen einzigen Widerstand 

programmiert, das minimiert 

die Anzahl der benötigten 

Anschlüsse. Weitere Besonderheiten 

sind: 

• Synchronisationsmöglichkeit 

mit einer externen Taktfrequenz 

• programmierbare Unterspannungsabschaltung 

(UVLO) 

• programmierbare Soft-Start- 

Funktion und Frequenz-Foldback. 

Die Version LT8362EDD verwendet 

ein 3 x 3 mm großes 

DFN-10-Gehäuse, die Version 

LT8362EMSE ein MSOP- 

16E-Hochspannungsgehäuse 

(bei dem zur Vergrößerung des 

Anschlussabstands vier Pins 

weggelassen wurden). Der Regler 

ist in folgenden Versionen 

für verschiedene Temperaturbereiche 

erhältlich. 

• LT8362IDD und 

LT8362IMSE: für den industriellen 

Temperaturbereich 

von –40 bis +12 5°C 

• LT8362HDD und 

LT8362HMSE: Hochtemperaturversionen 

für -40 bis 

+150 °C. ◄ 


Bauelemente 

Zweiweg-Powersplitter 

für 200 W und 2...6 GHz 

Mini-Circuits’ neues Bauteil 

QCH-63+ ist ein Zweiweg-90°- 

Powersplitter für bis zu 200 W 

Eingangsleistung im Frequenzbereich 

2 bis 6 GHz. Dieser 

Leistungsteiler zeichnet sich 

durch eine exzellente Amplituden-Unbalance 

von ±1 dB und 

eine Phasen-Unbalance von 

±1,5° im Arbeitsfrequenzbereich 

aus. Damit eignet er sich 

optimal für I/Q-Systeme. Das 

RoHS-konforme 50-Ohm-Bauteil 

ist weiterhin durch mindestens 

18 dB und typisch 26 dB 

Isolation zwischen den Ports 

gekennzeichnet. Die Einfügedämpfung 

ist mit typisch 0,2 dB 

sehr gering, während das SWR 

über den vollen Frequenzbereich 

typisch 1,15 beträgt. Der kompakte 

Powersplitter misst 0,56 × 

0,35 × 0,091 inches. Er ist mit 

rundum schließenden Anschlüssen 

für gute Lötbarkeit gefertigt 

und lässt sich im Arbeitstemperaturbereich 

von -55 bis +105 ºC 

betreiben. 

Weitere technische Daten: 

Lagertemperaturbereich 

-55 bis +105 ºC 

Einfügedämpfung max. 0,4 dB 

Amplituden-Unbalance 

max. ±1,4 dB 

Phasen-Unbalance 

max. ±7,5° 

SWR max. 1,3 

Eingangsleistung bei 95 

(105) °C Gehäusetemperatur 

max. 150 (120) W 

thermischer Widerstand 

typ. 0,35 K/W 

Cavity-Bandfilter für 

3845 bis 3905 MHz 

Mini-Circuits’ Hohlraum-Bandpass 

ZVBP-3875+ bietet eine 

hohe Selektivität, um Nutzsignale 

innerhalb eines breiten 

Spektrums auszusieben. Besonders 

gut geeignet für Kommunikations-Sender-Ausgänge 

und 

Empfänger-Frontends, weist das 

RoHS-konforme Filter eine Mittenfrequenz 

von 3875 MHz auf. 

Der Durchlassbereich wird mit 

3845...3905 MHz angegeben. 

Die typische Durchgangsdämpfung 

in diesem Bereich beträgt 

0,6 dB bei einem SWR von 1,3. 

Das untere Stopband wird mit 

DC bis 3785 MHz und das obere 

Stopband mit 3970 bis 8500 

MHz angegeben, beide mit einer 

typischen Unterdrückung von 

43 dB. Das Filter hat 50 Ohm 

Impedanz und misst 3,86 × 2,64 

× 0,98 inches bzw. 98 × 67 × 25 

mm. Es ist mit femalen SMA- 

Connectors ausgestattet und im 

Arbeitstemperaturbereich -40 

bis +85 ºC einsetzbar. 



-55 bis +105 ºC 

Eingangsleistung max. 10 W 

Einfügedämpfung max. 1,2 dB 

SWR max. 1,43 

Surface-Mount-Bandpassfilter 

für 329 bis 

335 MHz 

Von Mini-Circuits kommt mit 

dem BPHI-332+ ein Surface- 

Mount-Bandpass, der sich insbesondere 

für Funkkommunikation, 

Wehrtechnik und Radar- 

Applikationen anbietet. Er 

besitzt ein schmales Passband 

von nur 329 bis 335 MHz. Die 

Durchgangsdämpfung ist nicht 

größer als 5 dB und beträgt 

typisch 4,5 dB, während das 

Passband-SWR maximal 2 und 

typisch 1,5 beträgt. Das RoHSkonforme 

50-Ohm-Filter verträgt 

bis zu 1,5 W HF-Eingangsleistung. 

Die Unterdrückung des 

unteren Stopbands ist maximal 

40 dB bzw. typisch 50 dB von 

DC bis 313 MHz und maximal 

20 dB bzw. typisch 30 dB von 

300 bis 313 MHz. Die Unterdrückung 

im oberen Stopband 

wird mit maximal 20 dB bzw. 

typisch 25 dB von 343 bis 370 

MHz und maximal 40 dB bzw. 

typisch 50 dB von 370 bis 2600 

MHz angegeben. Das kompakte 

Filter misst 0,365 × 1,36 × 0,35 

inches (9,27 × 34,54 × 8,89 mm) 

und besitzt ein schirmendes 

Gehäuse. 


Arbeitstemperaturbereich 

-40 bis +85 ºC 


-55 bis +105 ºC 

Mittenfrequenz typ. 332 MHz 

2,4-mm-Abschlusswiderstand 

für bis zu 

1 W und 50 GHz 

Der Abschlusswiderstand von 

Mini-Circuits namens ANNE- 

5 0 V + i s t e i n k o a x i a l e s 

2,4-mm/50-Ohm-Bauteil zur 

Terminierung im Frequenzbereich 

DC bis 50 GHz. Diese 

RoHS-konforme Termination 

nimmt HF-Leistungen bis 1 W 

im gesamten Einsatzfrequenzbereich 

auf und bietet dabei einen 

exzellenten Rückflussverlust 

(Return Loss) von typisch 28 

dB bis 18 GHz und 20 dB bis 

50 GHz. Das Bauteil eignet sich 

damit für Messanwendungen 

in Labors sowie für Verteidigungs- 

und Luftfahrt-Applikationen. 

Diese Termination ist mit 

einem Metallgehäuse von 0,67 

inches Länge und 0,31 inches 

Durchmesser ausgeführt und hat 

einen Male-2,4-mm-Connector, 

welcher mechanisch sowohl zu 

2,4-mm- als auch zu 1,85-mm- 

Buchsen passt. 



-55 bis +100 ºC 


-55 bis +100 ºC 

Return Loss min. 23 

(17,7, 14,7) dB bis 18 

(35, 50) GHz 

Input Power Derate linear 

auf 300 mW bei 100 °C 

Surface-Mount-Diplexer 

trennt bei 2150 MHz 

Mini-Circuits’ RDP-2150+ ist 

ein Diplexer, also ein Bauteil, 

welches einen Tiefpass und 

einen Hochpass kombiniert. 

Der Tiefpass lässt Signale mit 

Frequenzen von DC bis 2150 

MHz nominell passieren. Die 

Lowpass-Performance zeichnet 

sich auch durch eine typische 

Einfügedämpfung von 0,5 dB 

und eine Reflexion (Return 

Loss) von 29 dB im Bereich 

DC bis 10 MHz aus. Der Hochpass 

ist durch eine typische Einfügedämpfung 

von 0,9 dB und 

einen Return Loss von 16 dB 

im Bereich 40 bis 2150 MHz 

gekennzeichnet. Das Bauteil 

kommt mit einem kompakten 

Surface-Mount-Gehäuse und 

einer Impedanz von 50 Ohm. 

Es ist besonders gut für Multiband-Applikationen 

in der 

Funkkommunikation und in der 

Videotechnik geeignet. Das Bauelement 

entspricht den RoHS- 

Vorgaben. Seine Abmessungen 

betragen nur 0,5 × 0,5 × 0,18 

inches (12,7 × 12,7 × 4,57 mm). 


Bauelemente 



-40 bis +85 ºC 


-55 bis +100 ºC 


DC...10 MHz/40...2150 MHz 

Gleichspanung max. 25 V 

Eingangsstrom max. 100 mA 

Eingangsleistung 

max. 350 mW 

Stopband-Isolation typ. 31 dB 

von 40 bis 2200 MHz und 44 

dB von 50 bis 2150 MHz 

Stopband-Isolation typ. 33 dB 

von DC bis 18 GHz und 61 dB 

von DC bis 10 GHz 

75-Ohm-Transformator 

für 10 bis 1400 MHz 

Von Mini-Circuits kommt neu 

der TCM2-142-75X, ein kompakter 

75-Ohm-Surface-Mount- 

HF-Transformator mit einem 

weiten Einsatzfrequenzbereich. 

Die typische Einfügedämpfung 

wird mit 1,3 dB angegeben. 

Der typische Input Return Loss 

beträgt 17 dB im gesamten Einsatzfrequenzbereich. 

Der Transformator 

besitzt drei duale Wicklungen 

und eignet sich für eine 

Reihe von Balancing-aufgaben 

an Übertragungsleitungen. Eingangsleistungen 

bis 400 mW 

werden mit einer typischen 

Amplituden-Unbalance von 

0,5 dB und einer typischen Phasen-Unbalance 

von 10° verarbeitet. 

Dieser RoHS-konforme 

Transformator misst lediglich 

0,15 × 0,15 × 0,15 inches und 

lässt sich daher auch in sehr 

dichten Umgebungen einsetzen. 

Er beruht auf der Core&Wire- 

Konstruktion und verfügt über 

Mini-Circuits’ Top-Hat-Feature 

für einfache Anwendung und 

Inspektion. 



-40 bis +85 ºC 


-55 bis +100 ºC 


DC...10 MHz/40...2150 MHz 

Einfügedämpfung max. 3 dB 

Gleichstrom max. 30 mA 

■ Mini-Circuits 


25-A-µModule-Regler gewährleistet 

Stromversorgung im Fehlerfall 




Analog Devices, Inc. präsentierte 

mit dem LTM4645 einen 

25-A-µModule-Abwärtsregler, 

der n+1-Redundanz unterstützt. 

Das bedeutet: Mehrere (n) Regler 

dieses Typs können parallelgeschaltet 

werden, während ein 

weiterer Regler (+1) als Redundanz 

vorgehalten wird. 

Falls einer der Regler einen Fehler 

erkennt und abgeschaltet werden 

muss, bleiben die übrigen 

Regler weiterhin funktionsfähig 

und gewährleisten, dass die 

Last weiterhin mit dem vollen 

Betriebsstrom versorgt wird. 

Ein Beispiel: Zur Versorgung 

einer 75-A/1-V-Last, beispielsweise 

eines ASICs, werden drei 

LTM4645 benötigt (75 A = 3 x 

25 A), wenn man auf Redundanz 

verzichtet. 

3+1-redundante 

Stromversorgung 

Durch Hinzufügen eines vierten, 

ebenfalls parallelgeschalteten 

LTM4645 erhält man eine 

3+1-redundante Stromversorgung. 

Dadurch ist beim Ausfall 

eines der vier Regler weiterhin 

eine ununterbrochene Stromversorgung 

der Last gewährleistet. 

Bei einer Fehlfunktion eines 

der Regler signalisiert dieser 

einem vorgelagerten Hot-Swap- 

Controller, dass er sich selbst 

vom Strompfad abtrennt. Die 

verbleibenden drei Regler sorgen 

dann für die Aufrechterhaltung 

der Stromversorgung. 

Das n+1-Redundanz Feature des 

LTM4645 ist in Anwendungen 

gefragt, in denen Systemsicherheit 

und -integrität oberste Priorität 

haben. Typische Beispiele 

sind Datenzentren, Luft-/Raumfahrt, 

Banktransaktionen und 

cloud-basierte Systeme. 

Der LTM4645 ist für eine Eingangsspannung 

von 4,7 bis 15 V 

ausgelegt und liefert eine geregelte 

Ausgangsspannung von 0,6 

bis 1,8 V. Bei 12 V Eingangsspannung, 

1 V Ausgangsspannung 

und 25 A Ausgangsstrom 

hat der Synchron-Abwärtsregler 

einen Wirkungsgrad von 86% 

und eine Verlustleistung von 

3,5 W. Unter diesen Betriebsbedingungen 

zeigt der Regler 

einen Temperaturanstieg um 

41 °C (ohne Kühlluftstrom und 

ohne Kühlkörper). 

Der Regler besitzt ein 9 x 15 x 

3,51 mm großes BGA-Gehäuse, 

das die Induktivität, die MOS- 

FETs und das DC/DC-Reglercontroller-IC 

enthält. Durch 

differenziellen Abgriff der Istspannung 

unmittelbar an der 

Last (remote sensing) kann der 

Spannungsabfall über der Lastzuleitung 

kompensiert werden. 

Die elektrischen Parameter des 

Reglers werden über den vollen 

Temperaturbereich von -40 bis 

125 °C getestet. 

Beides zusammen ergibt eine 

hohe Ausgangsspannungsgenauigkeit 

von ±1,2% (garantierter 

Wert). Der LTM4645 bietet 

diverse Sicherheitsfunktionen, 

wie z.B. Ausgangsüberspannungsschutz, 

Ausgangsüberstromschutz 

und eine integrierte 

Übertemperaturüberwachungsdiode. 

Die Abschaltzeit im Fehlerfall 

beträgt weniger als 200 ns. 


Grundlagen 

Das Dezibel in HF- und Mikrowellen-Technik 

(Teil 1) 

30 dBm + 30 dBm = 60 dBm 

– stimmt das oder stimmt´s 

nicht? Warum ist 1% einmal 

-40 dB, ein anderes Mal 0,1 dB 

bzw. 0,05 dB? Auch erfahrene 

Ingenieure kommen bei 

diesen Fragen gelegentlich ins 

Grübeln. Darum informiert 

dieser zweiteilige Beitrag auf 

Grundlage von Auszügen aus 

der genannten Quelle und hilft 

somit, früher Gelerntes wieder 

oder noch Unbekanntes neu ins 

Gedächtnis zu holen. 

Quelle:‘dB or not dB? 

Was Sie schon immer zum Rechnen mit 

dB wissen wollten… 

Application Note 1MA98 


Dezibel, dBm, dB(µV/m) – das sind 

Begriffe, deren Bedeutung ein Ingenieur im 

Schlaf kennen muss. Tut er´s nicht, hat er in 

seinem Job einen deutlichen Nachteil. Tauchen 

wie üblich diese Begriffe im Gespräch 

mit Kunden oder Kollegen auf, wird er sich 

kaum auf die Sache konzentrieren können, 

wenn er ständig überlegen muss – wie war 

das doch noch, sind 3 dB jetzt Faktor 2 oder 

4 oder was? Es lohnt sich, wenn man sich 

diese Zusammenhänge, die man sicher schon 

mal gelernt hat, wieder ins Gedächtnis ruft 

und den Umgang damit übt. 

Was bedeutet dBm? 

Bezieht man eine beliebige Leistung auf eine 

feste Bezugsgröße, wird aus dem logarithmischen 

Leistungsverhältnis eine Absolutgröße. 

Diese Größe nennt man auch Pegel 

(s. Teil 2). Die in der Hochfrequenz- und 

Nachrichtentechnik am häufigsten benutzte 

Bezugsgröße ist eine Leistung von 1 mW an 

50 Ohm. Zur Kennzeichnung dieses Bezugs 

schreibt man nach dB noch ein m (für mW), 

also dBm. Aus dem allgemeinen Leistungsverhältnis 

P 1 zu P 2 wird das Verhältnis P 1 zu 

1 mW, angegeben als Pegel in dBm: 

Die korrekte Schreibweise für diese Formel 

wäre nach der Norm IEC 27 übrigens eine 

andere. Pegel sind danach mit dem Zeichen 

L zu kennzeichnen und der Referenzwert 

ist explizit anzugeben. Damit wird diese 

Formel zu: 

oder in verkürzter Schreibweise: 

Angaben wären dann z.B. L P/1mW = 7 dB. 

Der Ausdruck 7 dBm soll nach IEC 27 ausdrücklich 

vermieden werden. Es sei allerdings 

angemerkt, dass dies nicht gerade der 

üblichen Praxis entspricht – auch im Rest 

dieser Applikationsschrift wird weiterhin 

dBm verwendet. 

Um Ihnen ein Gefühl für die vorkommenden 

Größenordnungen zu geben, hier einige Beispiele: 

Der Ausgangsleistungsbereich von 

Messsendern geht üblicherweise von -140 

bis +20 dBm entsprechend 0,01 fW (Femtowatt) 

bis 0,1 W. Mobilfunk-Basisstationen 

senden mit 43 dBm bzw. 20 W, Handys senden 

mit 10 bis 33 dBm oder 10 mW bis 2 W. 

Rundfunksender senden mit 70 bis 90 dBm 

bzw. 10 kW bis 1 MW. 

Spannungs-dB – Leistungs-dB, 

was ist der Unterschied? 

Spannungs-dB, Leistungs-dB – vergessen 

Sie alles, was Sie hierzu gehört haben. Es 

gibt nur ein dB. Das dB ist das Verhältnis 

zweier Leistungen P 1 und P 2 . Jede Leistung 

lässt sich allerdings bei bekanntem Widerstand 

durch eine Spannung ausdrücken: 


Grundlagen 

Damit errechnet sich das logarithmische 

Verhältnis zu: 

Wendet man die (hoffentlich) bekannten 

Rechenregeln 

Bild 1: Addition zweier unkorrelierter Spannungen 

an, so wird daraus (wir verwenden wieder 

lg als Logarithmus zur Basis 10): 

Man beachte das Minuszeichen. 

In den meisten Fällen ist der Bezugswiderstand 

für die beiden Leistungen gleich, also 

R1 = R2. Dann kann man wegen 

Einfacher ist es bei den Leistungsverhältnissen, 

da man nun mit einer 10 statt mit 

einer 20 rechnen kann, das geht im Kopf 

bzw. man verschiebt nur das Komma um 

eine Stelle nach rechts: 

Pegel – was ist das? 

Wie schon erläutert, bezeichnet dBm den 

Bezug einer Leistung auf 1 mW. Andere 

häufig benutzte Bezugsgrößen sind 1 W, 1 V, 

1 µV oder auch 1 A bzw. 1 µA. Die dazugehörigen 

Bezeichnungen sind dB(W), dB(V), 

dB(µV), dB(A) und dB(µA) sowie bei Feldstärkemessungen 

dB(W/m 2 ), dB(V/m), 

dB(µV/m), dB(A/m) und dB(µA/m). Ähnlich 

wie für dBm findet man auch hierfür 

die nach Norm eigentlich nicht korrekten 

Schreibweisen dBW, dBV, dBµV, dBA, 

vereinfacht schreiben: 

Damit ist auch erklärt, warum man bei Leistungsverhältnissen 

mit 10 lg und bei Spannungsverhältnissen 

mit 20 lg rechnet. 

Zurückrechnen auf lineare 

Werte 

Man muss bei Spannungsverhältnissen den 

Wert a durch 20 teilen, wir rechnen ja mit 

U 2 und Dezi-Bel (20 = 2 x 10, 2 von U 2 , 

10 von Dezi): 

Bild 2: Addition zweier korrelierter Spannungen, Phasenwinkel 0° (blau Spannung U 1 , 

grün Spannung U 2 , rot Summenspannung U) 


Grundlagen 

Eine Spannung von 7 µV kann man auch 

als Pegel in dB(µV) ausdrücken: 

Die Umrechnung von Pegel in lineare Werte 

geschieht nach den Formeln: 

Bild 3: Addition zweier korrelierter Spannungen, Phasenwinkel 90° 

dBµA, dBW/m 2 , dBV/m, dBµV/m, dBA/m 

und dBµA/m. 

Aus den Relativwerten Leistung P 1 (Spannung 

U 1 ) bezogen auf Leistung P 2 (Spannung 

U 2 ) werden mit den oben angegebenen 

Bezugswerten nun Absolutwerte. 

Diese Absolutwerte bezeichnet man auch 

als Pegel. Ein Pegel von 10 dBm entspricht 

einem Wert von 10 dB über 1 mW, ein 

Pegel von -17 dB(µV) einem Wert von 17 

dB unter 1 µV. 

Bei der Berechnung der Größen muss man 

darauf achten, ob es sich um leistungsproportionale 

oder spannungsproportionale 

Größen handelt. Leistungsproportionale 

Größen (Leistungsgrößen, power quantities) 

sind z.B. die Leistung selbst, Energie, 

Widerstand, Rauschzahl und Leistungsflussdichte. 

Spannungsproportionale Grössen, 

auch Feldgrößen (field quantities) genannt, 

sind beispielsweise Spannung, Strom, elektrische 

und magnetische Feldstärke oder 

Reflexionsfaktor. 

Beispiele: Eine Leistungsflussdichte von 

5 W/m 2 ergibt als Pegel: 

bzw. 

Beispiele: Eine Leistungspegel von -3 dB 

(W) ergibt als Leistung: 

Ein Spannungspegel von 120 dB (µV) gibt 

eine Spannung von: 

Bild 4: Addition zweier korrelierter Spannungen, Phasenwinkel 180° 

Addition von Leistungen und 

Spannungen 

Dieser Abschnitt zeigt Ihnen, wie man 

Leistungen und Spannungen addiert, die 

im logarithmischen Maß dB vorliegen. 

30 dBm + 30 dBm = 60 dBm? Natürlich 

nicht! Rechnet man die Leistungen in lineare 

Wert um, wird schnell klar, dass 1 W + 

1 W = 2 W sind. Das sind dann 33 dBm und 

nicht 60 dBm. Merke: Leistungen, die im 

logarithmischen Maß angegeben sind, muss 

man vor der Addition immer delogarithmieren 

und dann die linearen Werte addieren. 

Wenn es praktischer ist, mit dB weiterzuarbeiten, 

muss man eben den Summenwert 

wieder in dBm umrechnen. 

Beispiel: 

Die Signale P 1 , P 2 und P 3 mit 0 dBm, 3 dBm 

und -6 dBm sollen addiert werden. Wie groß 

ist die Gesamtleistung? 


Grundlagen 

Diese Leistung kann man jetzt wieder in 

dBm umrechnen: 

Die Gesamtleistung ist somit 5,12 dBm. 

Auch dB-Werte spannungsproportionaler 

Größen lassen sich nur addieren, wenn man 

sie vorher delogarithmiert. Zusätzlich muss 

man noch wissen, ob die Spannungen unkorreliert 

oder korreliert sind. Unkorrelierte 

Spannungen (Bild 1) addiert man quadratisch, 

d.h. eigentlich addiert man die zugehörigen 

Leistungen. Der Widerstand, an dem 

diese Spannungen anliegen, ist natürlich für 

alle Signale gleich, er kürzt sich daher aus 

der Formel heraus: 

Sind die einzelnen Spannungen als Pegelwerte 

z.B. in dB(V) angegeben, muss man 

sie zuerst in lineare Werte umrechnen. 

Bild 5: Vektorielle Addition zweier 

Spannungen 

Gesamtspannung U reicht von U max = U 1 + 

U 2 für Phasenlage 0° (gleichphasig) bis U min 

= U 1 - U 2 bei Phase 180° (gegenphasig). 

Bei Phasenlagen dazwischen ist die Vektorsumme 

der Spannungen zu bilden (hier 

nicht mathematisch erläutert, sondern nur 

grafisch angedeutet, s. Bild 5). 

In der Praxis muss man normalerweise nur 

die Extremwerte der Spannungen kennen, 

also U max und U min . Sind die Spannungen U 1 

und U 2 als Pegelwerte in dB(V) oder dB(µV) 

gegeben, erfolgt erst die Umrechnung in 

lineare Werte analog zu der Berechnung bei 

unkorrelierten Spannungen, die Addition 

erfolgt jedoch nicht quadratisch, sondern 

linear (s. die nachfolgende Betrachtung zu 

Spitzenspannungen). 

Wichtig: Spitzenspannung 

Gibt man ein Gemisch aus verschiedenen 

Spannungen auf den Eingang von Verstärkern 

oder Empfängern/Spektrumanalysatoren, 

muss man die Spitzenspannung kennen. 

Überschreitet die Spitzenspannung einen 

gewissen Wert, kommt es zu Begrenzungseffekten, 

die sich in unerwünschten Mischsignalen 

oder schlechter Nachbarkanalleistung 

äußern. Die Spitzenspannung U ergibt 

sich zu: 

Die maximale Aussteuerung von Verstärkern 

und Analysatoren wird meist in dBm angegeben, 

die Umrechnung aus der Spitzenspannung 

erfolgt in einem 50-Ohm-System so: 

Der Faktor 10 3 kommt von der Umrechnung 

von Watt in Milliwatt. Man beachte, dass 

diese Leistung einer momentanen Spitzenleistung 

und nicht dem Effektivwert einer 

Leistung entspricht. 

Fortsetzung im nächsten Heft 

Beispiel: Drei unkorrelierte Spannungen U 1 

= 0 dB(V), U 2 = -6 dB(V) und U 3 = 3 dB(V) 

addieren sich wie folgt zur Gesamtspannung 

U: 

Aktion Deutschland Hilft 

Das starke Bündnis bei Katastrophen 

Die Umrechnung von U in dB(V) ergibt: 

Sind die Spannungen korreliert, wird die 

Berechnung wesentlich komplizierter. Bei 

korrelierten Spannungen muss man auch 

noch die Phasenbeziehung der Spannungen 

kennen.Wie die Bilder 2, 3 und 4 zeigen, 

bestimmt die Phasenlage der Spannungen, 

welche Gesamtspannung erreicht wird. Die 

Wenn Menschen durch große Katastrophen in Not geraten, helfen wir. 

Gemeinsam, schnell und koordiniert. Aktion Deutschland Hilft - Bündnis 

deutscher Hilfsorganisationen. 

Spendenkonto (IBAN): DE62 3702 0500 0000 1020 30 

Jetzt Förderer werden unter: www.Aktion-Deutschland-Hilft.de 



Hochgenaue Spannungsquelle 

Wie sich mit Produkten 

von Analog Devices 

und Linear Technology 

eine höchst genaue 

programmierbare 

Spannungsquelle für 

viele Anwendungen 

aufbauen lässt, 

erläutert der folgende 

Beitrag von Michael 

Lynch. 

Das Evaluierungsboard EVAL-AD5791SDZ mit LTZ1000- 

Referenzboard 

Der D/A-Wandler AD5791 

kann zusammen mit den Bauteilen 

LTZ1000, ADA4077 und 

AD8675/AD8676 zur Entwicklung 

einer programmierbaren 

Spannungsquelle verwendet 

werden, die eine Auflösung von 

1ppm mit 1ppm INL und einer 

Langzeitdrift von besser 1ppm 

FSR erreicht. 

Vielseitige und neue 

Anwendungen 

Mit dieser leistungsstarken Kombination 

lassen sich Systeme realisieren, 

die Radiologen gestochen 

scharfe Bilder mit hoher 

Auflösung und hohem Kontrast 

liefern und ihnen so Einblicke in 

kleinere anatomische Strukturen 

ermöglichen. Man stelle sich vor, 

was dies für die Kernspintomografie 

bedeutet. Verbesserte Bilder 

von Organen und Gewebe 

ermöglichen Medizinern, Herzprobleme, 

Tumore, Zysten und 

Anomalien in unterschiedlichen 

Bereichen des menschlichen 

Körpers mit hoher Genauigkeit 

zu erkennen. Dies ist nur eine 

von vielen Anwendungen für 

diese programmierbare Spannungsquelle. 

Weitere Applikationen, 

die eine Genauigkeit von 

1ppm verlangen, sind in folgenden 

Bereichen angesiedelt: 

Programmierbare Spannungsquelle 



AD5791-DAC-Leiterstruktur 



Vereinfachte Blockschaltung der Referenz LTZ1000 

Langzeitstabilität eines typischen Bausteins ab Zeitpunkt Null 

ohne Vorkonditionierung oder Alterung 

Wissenschaft, Medizin, Luftfahrt 

und Messtechnik 

• bildgebende Systeme für die 

Medizin 

• Laserstrahl-Positioniervorrichtungen 

• Vibrationssysteme 

Test- und Messtechnik 

• ATE 

• Massenspektrometrie 

• Source Measure Units (SMU) 

• Datenerfassung/Analysatoren 

Industrieautomatisierung 

• Halbleiterfertigung 

• Prozessautomatisierung 

• Stromversorgungssteuerung 

• weiterentwickelte Robotik 

Bei Test- und Messsystemen 

verbessert die Auflösung und 

Genauigkeit von 1ppm die Genauigkeit 

und Granularität des 

Testequipments insgesamt, 

was zu feinerer Steuerung und 

Anregung externer Quellen und 

Nano-Aktuatoren führt. In der 

Industrieautomatisierung liefert 

die Auflösung und Genauigkeit 

von 1ppm die Präzision, die 

erforderlich ist, um einen Betätiger 

im Nanometerbereich zu 

bewegen oder zu positionieren. 

Der Präzisionswandler 

AD5791 

Beim AD5791 handelt es sich 

um einen 20-Bit-D/A-Wandler 

mit ungepuffertem Spannungsausgang 

und einer relativen 

Genauigkeit von 1ppm (1 LSB 

INL) sowie 1 LSB DNL (garantiert 

monoton). Das Bauteil 

weist eine Temperaturdrift von 

0,05ppm/K, ein Rauschen von 

0,1ppm SS sowie eine Langzeitstabilität 

von besser 1ppm auf. Im 

AD5791 enthalten ist eine Präzisions-R-2R-Architektur, 

bei 

der modernste Dünnfilmwiderstände 

zur Anpassung zum Einsatz 

kommen. Der D/A-Wandler 

arbeitet an einer bipolaren Versorgungsspannung 

von bis zu 33 

V und kann mit einer positiven 

Referenz im Bereich von 5 bis 

-2,5 V (V DD ) und einer negativen 

Referenz im Bereich von V SS 2,5 

bis 0 V getrieben werden. Der 

AD5791 nutzt eine vielseitige 

serielle 3-Draht-Schnittstelle, 

die mit Taktfrequenzen bis 35 

MHz arbeitet und kompatibel ist 

zu Standard SPI, QSPI, Microwire 

und DSP-Schnittstellenstandards. 

Angeboten wird der 

AD5791 im 20-poligen TSSOP. 

Die Referenz LTZ1000 

Beim LTZ1000 handelt es sich 

um eine ultrastabile temperatursteuerbare 

Referenz, die 7,2 V 

zur Verfügung stellt und ein 

Rauschen von lediglich 1,2 µV 

Spitze-Spitze aufweist. Ferner 

sind eine hohe Langzeitstabilität 

und eine Temperaturdrift 

von 0,05ppm/K spezifiziert. 

Das Bauteil enthält eine Buried- 

Zener-Referenz, einen Heizwiderstand 

zur Temperaturstabilisierung 

und einen Transistor 

als Temperaturfühler. Externe 

Komponenten dienen zum Einstellen 

der Betriebsströme sowie 

zur Temperaturstabilisierung der 

Referenz – dies sorgt für maximale 

Flexibilität sowie beste 

Langzeitstabilität und Rauschverhalten. 

Die OPVs 

Der ADA4077 ist ein hochgenauer 

und rauscharmer Operationsverstärker 

mit einer Kombination 

aus extrem niedriger Offsetspannung 

und sehr niedrigen 

Eingangs-Bias-Strömen. Verglichen 

mit JFET-Verstärkern, 

sind die niedrigen Bias- und Offset-Ströme 

relativ unempfindlich 

gegenüber Umgebungstemperaturen 

von bis zu 125 °C. Die Ausgänge 

sind stabil mit kapazitiven 

Lasten von über 1000 pF ohne 

externe Kompensation. 

Die Bauteile AD8675/AD8676 

sind genaue Rail-to-Rail-Operationsverstärker 

mit ultrageringen 

Werten für Offset, Drift und 

Spannungsrauschen, kombiniert 

mit sehr niedrigen Eingangs- 

Bias-Strömen über den vollen 

Betriebstemperaturbereich. 

Schaltkreisbezogene 

Überlegungen zum 

Rauschen 

Niederfrequenzrauschen muss 

auf einem Minimum gehalten 

INL-Fehler der hochgenauen Spannungsquelle bei 

Umgebungstemperatur 



Spannungsrauschen in einer Bandbreite von 0,1 bis 10 Hz 

V OUT -Drift (ppm FSR) 

werden, um eine Beeinträchtigung 

der DC-Leistungsfähigkeit 

der Schaltung zu vermeiden. Bei 

einer Bandbreite von 0,1 bis 10 

Hz erzeugt der AD5791 ein Rauschen 

von etwa 0,6 µV Spitze- 

Spitze. Jeder ADA4077 erzeugt 

ein Rauschen von 0,25 µV SS , 

während der AD8675 ein Rauschen 

von 0,1 µV SS und der 

LTZ1000 ein Rauschen von 

1,2 µV SS erzeugt. Bestimmte 

Widerstandswerte wurden 

gewählt, um sicherzustellen, 

dass ihr Johnson-Rauschen nicht 

wesentlich zum Gesamtrauschen 

beiträgt. 

AD5791: Referenzpuffer 

& INL-Empfindlichkeit 

Die Referenzpuffer zum Treiben 

der REFP- und REFN-Pins des 

AD5791 müssen für Verstärkungsfaktor 

1 konfiguriert werden. 

Alle zusätzlichen Ströme, 

die durch einen Verstärkungseinstellwiderstand 

(Gain Setting 

Resistor) in die Mess-Pins der 

Referenz fließen, mindern die 

Genauigkeit des DACs. 

Die INL des AD5791 ist nur 

wenig empfindlich gegenüber 

dem Eingangs-Bias-Strom der 

Verstärker, die als Referenzpuffer 

dienen. Deshalb wurden Verstärker 

mit niedrigen Eingangs- 

Bias-Strömen gewählt. 

Temperatur- und 

Langzeitdrift 

Um einen niedrigen Temperaturdriftkoeffizienten 

für das 

Gesamtsystem beizubehalten, 

müssen alle gewählten Einzelbauteile 

eine geringe Temperaturdrift 

aufweisen. Der AD5791 

hat einen TK von 0,05ppm 

FSR/K, der LTZ1000 bietet 

0,05ppm/K und der ADA4077 

sowie der AD8675 leisten einen 

Beitrag von 0,005ppm FSR/K 

bzw. 0,01ppm FSR/K. 

Langzeitdrift ist ein weiterer 

wichtiger Parameter, der die 

Genauigkeit eines Systems 

erheblich begrenzen kann. 

Die Langzeitstabilität für den 

AD5791 beträgt typisch besser 

0,1ppm/1000 h bei 125 °C. Eine 

Langzeitstabilität in der Gegend 

von 1 µV pro Monat lässt sich 

mit dem LTZ1000 erreichen. 

Laborergebnisse 

Der INL-Fehler wurde im Labor 

bei Umgebungstemperatur 

gemessen, indem der Eingangs- 

Code am AD5791 vom Skalennullpunkt 

zum Skalenendwert 

mit einem Code-Schritt von 5 

variiert wurde. Die Spannung am 

Ausgang des Ausgangspuffers 

(AD8675) wurde bei jedem Code 

mit einem 8,5-Digit-DVM aufgezeichnet. 

Die Ergebnisse lagen 

deutlich innerhalb der ±1-LSB- 

Spezifikation. 

Das Rauschen beim Skalenmittelwert 

betrug 1,1 µV SS , 

beim Skalenendwert 3,7 µV SS . 

Der Rauschbeitrag jedes Spannungsreferenzpfads 

wird durch 

den DAC gedämpft, wenn Skalenmittelwertcode 

(Mid-Scale 

Code) gewählt wird – dadurch 

die kleinere Rauschzahl für Skalenmittelwert-Code. 

Die System-Langzeitdrift 

wurde bei 25 °C gemessen. Der 

AD5791 wurde auf 5 V (¾ Scale) 

programmiert und die Ausgangsspannung 

alle 30 min über eine 

Zeit von 1000 h gemessen. Driftwerte 

unter 1ppm FSR wurden 

beobachtet. 

Schlussbemerkung 

Neben seiner einfachen Handhabung 

bietet der AD5791 eine 

garantierte Genauigkeit von 

1 ppm. Allerdings ist die Wahl 

der richtigen Bauteile bzw. der 

Spannungsreferenz entscheidend, 

um die Präzisionsspezifikationen 

des AD5791 voll 

auszunutzen. Niedrige Werte 

für Rauschen, Temperaturdrift 

und Langzeitdrift sowie die 

hohe Genauigkeit der Bauteile 

LTZ1000, ADA4077, AD8676 

und AD8675 verbessern die 

Spezifikationen für Systemgenauigkeit, 

Stabilität und Wiederholbarkeit 

über Temperatur 

und Zeit. 

Autor: 

Michael Lynch (michael. 

lynch@analog.com) ist 

Applikationsingenieur in der 

Linear and Precision Technology 

Group von Analog 

Devices. 

Er hat sein B. Eng. Degree 

in Electronic Engineering 

von der University of Limerick 

im Jahr 2003 erhalten. 

Er kam 2009 zu Analog 

Devices und arbeitete zuvor 

als Implementierungsingenieur 

für Intel. 


Applikationen 

Prioritizer LTC4418 für zwei Spannungsquellen 

Spannungsquellen-Prioritizer für automatische Umschaltung auf Notstrombetrieb 

Neu im Bauelemente-Portfolio 

von Analog Devices, Inc. ist der 

LTC4418, ein Spannungsquellen-Prioritizer 

mit zwei Eingängen 

für Systeme mit Betriebsspannungen 

von 2,5 bis 40 V. 

Elektronische Systeme enthalten 

oft einen Energiespeicher in 

Form einer Batterie oder eines 

Supercaps, der sie bei einer 

Netzunterspannung oder einem 

Netzausfall mit Notstrom versorgt 

– sei es, damit das System 

während eines Transports 

zu einem anderen Einsatzort 

funktionsfähig bleibt, dass 

keine Speicherinhalte verloren 

gehen bzw. das System geordnet 

heruntergefahren werden 

kann. Der LTC4418 versorgt 

die Last im Normalbetrieb aus 

der Hauptstromversorgung, die 

eine höhere Priorität als die 

Notstromversorgung hat. Das 

kann beispielsweise ein Netzadapter 

oder eine Batterie sein. 

Im Falle eines Netzspannungseinbruchs 

oder -ausfalls schaltet 

der Prioritizer automatisch 

auf die Notstromversorgung, in 

der Regel eine Batterie oder ein 

Supercap, dank seiner maximalen 

Schaltspannung von 40 V ist 

der LTC4418 mit Spannungsquellen 

unterschiedlichster Art 

kompatibel, von Netzadaptern 

über USB-Ports und Supercaps 

bis zu Akkus/Batterien aus Li- 

Ion- oder NiMH-Zellen. Durch 

den niedrigen Ruhestrom von 

nur 26 µA und einen Shutdown- 

Modus ist der LTC4418 eine ideale 

Lösung für mobile batteriebetriebene 

Systeme. 

Bei einem simplen Spannungsquellenumschalter 

aus OR-Dioden 

muss die Backup-Spannung 

niedriger als die normale 

Betriebsspannung sein; das ist 

beim LTC4418 nicht der Fall. 

Wenn die primäre Eingangsspannung 

den vorgegebenen 

unteren oder oberen Grenzwert 

unter- bzw. überschreitet, verbinden 

antiseriell (back-to-back) 

geschaltete p-Kanal-MOSFETs 

den Ausgang mit dem sekundären 

Eingang statt mit dem primären. 

Ein sorgfältig dimensionierter, 

schneller Schaltercontroller 

sorgt dafür, dass zuerst 

der eine Schalter öffnet und 

erst danach der andere Schalter 

schließt. Dadurch werden Rückund 

Querströme vermieden und 

die Dauer der Ausgangsspannungsunterbrechung 

minimiert. 

Ein externer Kondensator gibt 

vor, wie lange die Eingangsspannung 

innerhalb des vorgegebenen 

Fensters liegen muss, 

damit sie als gültig angesehen 

wird. Zum Schutz der Last werden 

verpolte Eingangsspannungen 

bis -42 V blockiert. 

Durch Kaskadieren einer beliebigen 

Kombination aus dem 

LTC4418 und dem LTC4417 

(drei Eingänge) können mehr 

als zwei Spannungsquellen priorisiert 

werden. Der LTC4418 

ist für den kommerziellen Temperaturbereich 

von 0 bis +70 °C 

und für den industriellen Temperaturbereich 

von -40 bis +85 °C 

spezifiziert und wird in einem 

20-poligen, 4 mm x 4 mm großen 

QFN-Gehäuse geliefert. Bauteilmuster 

und Entwicklungsboards 

können online oder bei 

den lokalen Vertriebsbüros von 

Analog Devices bestellt werden. 

Weitere Informationen finden 

unter www.linear.com/product/ 

LTC4418. 

■ Analog Devices, 



Links eine typische Applikation, rechts die Prioritäts-Umschaltung von V1 nach V2 


News 

imec and Analog Devices sign Strategic Research 

Partnership for Development of Next-Generation IoT Devices 

Prototype low-power integrated liquid sensor 

Imec and Analog Devices (ADI) 

announced they have entered 

into a strategic research partnership 

to develop the next generation 

of Internet of Things (IoT) 

devices. With two initiatives 

already underway, imec and ADI 

aim to innovate devices that are 

not only low-power but that also 

come with largely improved - 

or completely new or sensing 

capabilities. This new collaboration 

is the latest example of 

imec and ADI’s long history of 

jointly developing high-performance 

low-power, cost effective 

circuits and systems. 

One joint research initiative that 

has already been started in the 

framework of the strategic collaboration 

focuses on localization 

technology. 

“Building on imec’s position 

in innovative ultra-low power 

implementations, ADI and imec 

will pursue the development of 

a low-power sensor for highly 

accurate indoor localization in 

the context of smart building 

or smart industry solutions,” 

stated Kathleen Philips, imec 

program director. “Concretely, 

we want this sensor to localize 

objects with a superior accuracy 

in a robust manner and achieve 

up to five times better accuracy 

than today’s best-performing 

solutions.” A second initiative 

includes the creation, and ultimately 

the commercialization, of 

a highly-integrated liquid sensor 

that can be used in a variety of 

application domains, such as the 

analysis of water, blood or urine. 

Kathleen Philips added: “Our 

single-chip sensor comprises 

multiple electrodes and excels 

in terms of cost and size, while 

demonstrating industry leading 

sensitivity and accuracy.” 

“Imec is widely recognized for 

its long-standing and global 

leadership when it comes to 

the development of ultra-low 

power circuits and devices, as 

well as innovative and smart 

algorithms,” noted Peter Real, 

Senior VP and CTO, ADI. “We 

have chosen to take our collaboration 

with imec to the next level 

because its expertise in each of 

those domains - and its position 

at the crossroads of both the scientific 

and industrial communities 

- is fundamental to helping 

us successfully develop the next 

generation of IoT sensors.” 

“In ADI we have found a partner 

that brings to market professional-grade, 

high-valueadd 

sensor systems. Thanks to 

ADI’s commercial insights, in 

combination with its innovative 

mindset, we can build differentiating 

technology that meets IoT 

market requirements today and 

tomorrow,” added Rudi Cartuyvels, 

Executive Vice President 

at imec. ◄ 

Analog Devices 


The IoT continues to grow 

and mature, and by 2020, it is 

expected to consist of billions 

of connected, “smart” objects 

that rely on unobtrusive sensors 

to constantly monitor the 

environment, provide status 

reports and receive instructions. 

By intelligently processing the 

data gathered, these devices 

then drive some type of shortterm 

or long-term action. Today, 

however, the underlying sensors, 

and the chips upon which 

they are built, are often too big, 

too expensive and not accurate 

enough to be practical. 

Prototype of low-power highly-accurate indoor localization sensor 


RF & Wireless 

Products 

New Category of WiFi Solutions 

Equalizers Combine 

Filter and Attenuator 

RLC Electronics‘ gain and line loss equalizers 

combine filter and attenuator technology 

to achieve a desired response to 

40 GHz. The typical curves that follow 

are representative of commonly requested 

responses, including both linear and 

half-sine responses. SWR is dependent 

on frequency of operation, complexity 

of equalized response, and bandwidth of 

response. Power handling is dependent 

on the physical size of the absorptive 

elements. Since these elements decrease 

in size with increasing frequency, power 

handling by 10 GHz is usually in the 

hundredths of watts. The power capability 

of these devices is seldom an issue, since 

their usage is generally in receive stages 

Skyworks Solutions, Inc. introduced a new 

family of highly integrated wireless networking 

solutions for mobile and Internet of 

Things (IoT) ecosystems. The new SkyOne 

WiFi suite combines Skyworks‘ industryleading 

integration expertise and advanced 

802.11ac technology to provide customers 

with a comprehensive front- end module 

in a single placement, compact footprint. 

Specifically, these new products incorporate 

all key radio frequency blocks between 

the WiFi system-on-chip (SOC) and the 

antenna, unburdening customers of complex 

RF design challenges, while reducing 

time to market. This unique platform significantly 

improves the WiFi system performance 

when compared to other standard 

SOC platforms and further mitigates interference 

with other radios, extending range 

and increasing throughput to greatly improve 

the user experience. The SKY85812-11, the 

first in the SkyOne WiFi series of products, 

is currently shipping in flagship platforms 

globally with a top tier smartphone OEM. 

Today‘s mobile and IoT devices are now 

supporting up to 20 bands and require both 

seamless and robust Wi-Fi functionality to 

meet growing requirements from carrier 

offload, voice over IP and other bandwidthintensive 

applications. According to ABI 

Research, more than 20 billion WiFi chipsets 

are expected to be shipped between 2016 and 

2021, particularly as WiFi solutions expand 

beyond their traditional usage applications, 

frequency bands, device types and performance 

requirements. They also expect more 

than 95 percent of devices shipped in 2021 

to support 5 GHz WiFi, signifying increased 

spectrum sharing with cellular technologies. 

The SKY85812-11 is dual-band front-end 

module incorporating a 5 GHz bypass low 

noise amplifier with single-pole, doublethrow 

transmit/receive switch and a 2.4 

GHz bypass low noise amplifier with singlepole, 

triple-throw switch with Bluetooth port 

that allows for WiFi antenna sharing. The 

SKY85812-11 also includes a 2 GHz LTE 

coexistence filter and diplexer – all designed 

into a compact, 16-pin 3 x 3 mm package. 

■ Skyworks Solutions, Inc. 

www.skyworksinc.com 

or in the low power sections preceding 

transmit amplifiers. These units are used 

to compensate for such things as cable 

or system gain/losses, to gain flatness in 

amplifiers, and compensate for devices 

such as couplers and filters which have 

frequency dependent outputs and allow 

for compensation to ensure a flat response. 

■ RLC Electronics, Inc. 

www.rlcelectronics.com 

Software 

AntSyn Antenna Design 

and Optimization Software 

adds new Features and 

Enhancements 

Over 30 new features and enhancements 

have been added to the latest release 

of AntSyn automated antenna design, 

synthesis and optimization software. 

This cloud-based, software-as-a-service 

(SaaS) product takes antenna design to 

the next level by enabling engineers to 

input antenna requirements and automatically 

produce a range of viable 

antenna designs as a result. 

Thirty-nine new antenna designs have 

been added to the AntSyn antenna 

library, including a suite of multifunction, 

computer-generated mesh antennas 

for multiple-in-multiple-out (MIMO) 

wireless devices. Additionally, features 

in this latest release include complex 

impedance optimization, coupling optimization 

between active and inactive 

ports, revisions to pattern specifications 

and a new quick help page, as 

well as robustness and user interface 

improvements. 

For a complete list of the new features 

and enhancements within AntSyn, current 

customers can log in to view the 

What’s New documentation from the 

AntSyn portal online. 

About NI AWR Software 

The NI AWR Design Environment software 

portfolio includes RF/microwave 

electronic design automation (EDA) 

tools such as Visual System Simulator 

for system design, Microwave 

Office/Analog Office for microwave/ 

RF circuit design, and AXIEM and 

Analyst for electromagnetic analysis. 

NI AWR software tools also include 

AntSyn antenna design software and 

AWR Connected third-party solutions. 

Collectively NI AWR software products 

empower design engineers to dramatically 

reduce development time and cost 

for components, circuits, systems and 

subsystems employed in wireless, highspeed 

wired, broadband, aerospace and 

defense and electro-optical applications. 

■ National Instruments 

Ni.com/awr 


RF & Wireless 

Test & Measurement 

50 W Broadband 

Amplifier 

Products 

MLCCs for non-safety critical 

applications 

The Model 50U1000 is a solid-state, 

self-contained, air-cooled, broadband 

amplifier designed for applications 

where instantaneous bandwidth, high 

gain and linearity are required. Available 

in a stylish, contemporary cabinet 

for bench top use or with cabinet removed 

for rack mounting. 

The Model 50U1000, when used with 

a sweep generator, will provide a minimum 

of 50 watts of RF power. Included 

is a front panel gain control, which 

permits the operator to conveniently set 

the desired output level. The 50U1000 

is protected from RF input overdrive 

by an RF input leveling circuit, which 

controls the RF input level to the RF 

amplifier first stage when the RF input 

level is increased above 0 dBm. The 

RF amplifier stages are protected from 

over-temperature by removing the DC 

voltage to them if an over temperature 

condition occurs due to cooling blockage 

or fan failure. The front panel 

indicates the operate status and fault 

conditions if an over-temperature or 

power supply fault has occurred. The 

unit can be returned to operate when 

the condition has been cleared. 

All amplifier control functions and status 

indications are available remotely 

through the optional Remotes Package. 

The Remotes Package includes GPIB/ 

IEEE-488 format, RS-232 hardwire 

and fiber optic, USB, and Ethernet. 

The bus interface connector is located 

on the back panel and positive control 

of local or remote operation is assured 

by a Local/Remote switch on the front 

panel of the amplifier. Also included 

with the Remotes Package is a safety 

interlock circuit for use with external 

safety switch interlocks. This circuit 

prevents the amplifier from going into 

operate mode unless the external connection 

is made. A jumper plug is provided 

for cases where this functionality 

is not needed. 

■ AR Deutschland GmbH 

www.ar-deutschland.com 

Developed at the specific request of industrial 

electronics customers, Knowles brand 

Syfer can now offer MLCCs, for nonsafety 

critical applications, up to 500 V ac, 

50/60 Hz continuous. Syfer pioneered 250 

V ac rated MLCC’s for non-safety critical 

applications to complement its range of 

industry standard DC rated and market leading 

TUV/UL qualified class X & Y surge 

and safety MLCCs. 

The non-safety range offered MLCCs rated 

for 250 V ac 50/60 Hz with an increased 

capacitance range compared to the safety 

approved range, suitable for applications 

Binary Programmable Step 

Attenuators 

RLC Electronics‘ PA Series Attenuators 

are binary Programmable Step attenuators 

designed to operate from DC to 18 GHz. 

RLC offers two basic models; One type 

with 0-15 dB attenuation range in 1dB 

steps, and the other type with 0-70 dB attenuation 

range in 10 dB steps. The attenuators 

are available with failsafe or latching 

operation, 12 or 28 volt coils, optional TTL 

drivers, and a choice of frequency ranges, 

with typically less than 1 dB of loss over 

the DC to 18 GHz range. 

■ RLC Electronics, Inc. 

www.rlcelectronics.com 

where the rigorous safety approvals were not 

necessary. In response to customer demands, 

the company is now able to offer an extended 

solution for non-safety critical applications 

up to 500 V ac 60 Hz continuous where 

extended capacitance values are required, 

up to 47 nF. Suitable for use in 440 V ac & 

480 V ac 3-phase type industrial electronics 

applications where a 500 V ac rating would 

give a comfortable margin. Launch range 

is 10 nF maximum in case size 1812, to a 

maximum of 47 nF in case size 2220 – other 

values will follow but smaller case sizes will 

not due to electro-mechanical issues with 

such high voltages. Whilst not qualified to 

any external specification, the range does 

include a surge impulse rating of 1 kV (1.2 

x 50 µs). The inclusion of this range now 

gives Knowles the largest range of ac rated 

MLCCs in the market, including 250 V ac 

& 500 V ac non-safety as well as their qualified 

surge & safety range which offers the 

highest value class Y2 MLCC available. 

■ Knowles (UK) Ltd. 

www.knowlescapacitors.com 

250 W Broadband SSPA 

RFMW, Ltd. announced design and sales 

support for a high power, solid state power 

amplifier from Aethercomm. Designed for 

high power, linear applications in both 

ground and airborne systems, the SSPA 

2.0-6.0-250 delivers a nominal 250 watts 

from 2 to 6 GHz and attains 300 watts of 

saturated RF power for non-linear requirements. 

Developed using GaN technology 

for instantaneous, broadband performance, 

the SSPA 2.0-6.0-250 offers 70dB 

of small signal gain and has 20-25% composite 

power added efficiency across the 

band. Powered from a 28 V supply, standard 

features include reverse polarity protection, 

over-temperature protection, and 


RF & Wireless 

Products 

over/under voltage protection. Input and 

output SWR is specified at 2 maximum and 

a discrete blanking control line is included 

with a 10 µs maximum turn on/off time. 

This Aethercomm SSPA is tested to MIL- 

STD-810 shock and vibration requirements. 

■ RFMW, Ltd. 

www.rfmw.com 

150 W T/R Switch to 4 GHz 

include Tower Mounted Amplifiers, base station 

receivers and repeaters. The QPL9065 

is offered in a 3.5 x 3.5 mm package. 


www.rfmw.com 

Low PIM Terminations for 

DAS 


Current Sense 

Transformers for 

40 Amps 


support for a high power SPDT switch from 

RFuW Engineering. The MSW2T-2041- 

193 high power PIN diode switch handles 

150 watts of average (CW) power across 

a band width of 400 MHz to 4 GHz. Peak 

power handling is up to 550 watts. Offered 

in a surface mount (SMT) package measuring 

5 x 8 x 2,5 mm, the MSW2T-2041-193 

symmetrical switch serves radar T/R module 

applications along with switch filter banks 

and Mil-Com radio applications where 

high-power handling is needed. Insertion 

loss is only 0.25 dB while typical isolation 

is 33 dB. Switching time is 2 µs. 


www.rfmw.com 

Ultra Low Noise, 2-Stage 

Bypass LNA for Tower 

Mounted Amplifiers 


support for the Qorvo QPL9065 LNA. This 

ultra-low noise amplifier is specified with a 

0.5 dB noise figure at 1.95 GHz. Designed 

with two amplification stages and internal, 

2nd stage bypass switch, gain is selectable 

at 17.5 dB or 37.5 dB. Operational bandwidth 

is 450 to 3800 MHz. DC power comes 

from a single positive supply of 3.3 to 5 V 

and control is via 1.8 V CMOS TTL logic 

without external circuitry. Applications 


support for MECA low PIM, 380-2700 MHz 

terminations. PIM (Passive Intermodulation) 

is the non-linear mixing of two or more frequencies 

in a passive (or linear) device creating 

poor system performance in equipment 

such as distributed antenna systems (DAS). 

MECA’s Low PIM (-161 dBc typ.) 10, 50, 

100 & 250 W terminations offer rugged 

construction and excellent performance for 

in-building or tower top systems. For example, 

the LPT10-4310M is a 10 W termination 

capable of handling full rated power 

to +85 °C without power derating. With a 

4.3/10.0 DIN Male connector, the LPT10- 

4310M is IP rated 67/68 making it a perfect 

choice for harsh environments. Made 

in USA, MECA low PIM terminations are 

available with N-type and 7/16 connectors. 


www.rfmw.com 

Skyworks Enables Next 

Generation Tracking Devices 

Skyworks Solutions, Inc., announced that 

its connectivity solutions are enabling next 

generation tracking devices, a new and exciting 

Internet of Things application. Specifically, 

Skyworks‘ high efficiency, front- end 

systems have been adopted by XY Findables, 

a market leader in nearable technology, 

to increase battery life and nearly double 

the range when compared to other personal 

item finders. 

According to XY, the average person spends 

approximately five hours a month searching 

Coilcraft’s new CST2020 Series current 

sense transformers sense current up 

to 40 Amps over a frequency range of 

400 Hz to 1 MHz and offer 4000 Vrms 

isolation voltage between the sense and 

output windings. They provide Reinforced 

Insulation per UL 60950-1. 

CST2020 Series current sense transformers 

provide output feedback for 

load current measurement and control 

in switching power supplies and overload/short-circuit 

protection. They are 

qualified to AEC-Q200 Grade 1 (-40 

to +125 °C) standards, making them 

ideal for automotive applications like 

current measurement in traction motor 

and battery management systems. They 

are also well suited for use in 48 V vehicle 

systems. Other applications include 

aerospace power management systems, 

three-phase solar inverters, industrial 

motor controls and other applications 

requiring high isolation between the 

sense and output windings. 

The CST2020 Series is available with 

four turns ratios ranging from 1:70 to 

1:300, and offers very low sense resistance 

(0.00084 Ohms). 

■ Coilcraft 

www.coilcraft.com 

for misplaced items like TV remotes, keys, 

smartphones, eyewear, wallets and purses. 

In a recent report from the European Global 

Navigation Satellite Systems Agency, 

personal tracking devices are expected to 

become the fastest growing market within 

the Location Based Services (LBS) sector 

with an expected compounded annual growth 

rate of 18 percent between 2016 and 2025. 




RF & Wireless 

EMV 

Overcoming Challenges in Integration and Parameterization of 

EM Simulation Within a High-Frequency Circuit Design Flow 

Figure 1: a) MMIC in a QFN package on a Duroid board. The launch has been drawn at Port 1, which goes onto the flat package and 

then to the MMIC via bond wires at Port 2, b) Grounding vias from the board PDK. c) A close-up of the bond wires 

Today’s complex wireless circuits 

and systems require the 

integration of EM simulators 

into the overall microwave circuit 

simulation environment 

in order to successfully design 

products that meet demand for 

smaller devices with higher performance 

in short time-to-market 

windows. The ability to incorporate 

multiple EM simulators into 

one circuit design environment 

has the obvious advantage of 

decreased setup time and reduced 

chance of setup error, which 

reduces design cycles. 

There are, however, several challenges 

for such an integration to 

be successful. This application 

note examines some of those 

challenges and how they can be 

overcome using NI AWR Design 

Environment. 

Where there is a challenge, there 

also is an opportunity. NI AWR 

Design Environment, specifically 

Microwave Office circuit 

design software, enables users to 

quickly take advantage of features 

such as: 

Application Note 

AWR 

ni.com/awr 

Figure 2: There is a resonance at 11.5 GHz that cannot be seen unless the whole package is 

simulated 


RF & Wireless 

• Multiple process design kits 

(PDKs) and libraries for different 

physical technologies 

• The ability to drive multiple 

simulators from one set 

of layout rules, layer stackup 

definitions, and shape simplification 

rules 

• The use of 3D cells in 2D layout 

to support both 3D and 

2D layout in one environment 

• Easy control of EM simulation 

results from different simulators 

using data sets 

Setting up an EM 

Simulation 

Designers today have a choice 

of several different types of 

EM simulators. They vary by 

the types of problems they 

solve and by the way they solve 

them. Popular EM simulators 

for microwave engineers are 

either planar or 3D, depending 

on the types of geometries they 

can solve. 3D simulators such 

as Analyst, ANSYS HFSS, and 

CST typically mesh the entire 

volume of the geometry using 

some variant of the finite element 

method (FEM). 

Planar simulators solve for currents 

on metal etched on layers 

of a dielectric stackup. Vertical 

vias can also be simulated. While 

more restrictive in the geometries 

than the 3D simulators, planar 

simulators can be used for 

the most popular manufacturing 

technologies: chips, boards, and 

modules. They are widely used 

because they are usually faster 

than a 3D simulator to run for 

applicable geometries. Popular 

commercial planar simulators 

include AXIEM and Sonnet. 

Several problems immediately 

present themselves if these 

simulators are to be supported in 

one circuit design environment. 

First, how are planar layout and 

3D layout tools supported in the 

same environment? Second, different 

simulators have different 

settings, which would seem to be 

in direct conflict with the concept 

of controlling all the simulators 

from one layout. For example, 

ports are treated very differently 

by different simulators. Third, 

how does the designer work 

with multiple technologies such 

as different board, module, and 

chip stackups? 

EM Socket II 

The new EM Socket II architecture 

within NI AWR Design 

Environment streamlines design 

flows between NI AWR software 

products and third-party EM 

tools. EM Socket II, the second 

generation of this technology 

that was first pioneered by AWR 

Corporation in the early 2000s, 

is designed to accomplish four 

main goals: 

Provide a unified method for setting 

up EM stackup and material 

properties for a given process 

regardless of the EM simulator 

being used. The designer uses 

one STACKUP block, which 

contains all necessary information 

for the EM simulator. 

Create a single drawing environment 

for any supported simulator. 

3D shapes are included using 

3D cells in a 2D layout environment 

whenever possible. The 

layout environment supports the 

use of parameterized cell (PCell) 

layout, thereby enabling swept 

parameter and optimized models. 

Support multiple libraries/PDKs 

for different manufacturing technologies. 

Board, module, and 

chip technologies can all be 

used in the same EM project. 

This is accomplished by using 

the concept of hierarchy in the 

layout. Note that most libraries 

include layout cells for the various 

components in the library, 

for example bond pads, and fieldeffect 

transistor (FET) layout 

cells. EM Socket supports use 

of these cells. 

It is possible to send layout 

directly to an EM simulator in 

EM Socket from the schematic 

layout using a concept called EM 

extraction. The designer does not 

need to redraw the layout; ports 

are automatically added and the 

results automatically brought 

back into the circuit simulator 

where they replace any models 

representing the layout. 

Figure 3: The board vias are square after simplification rules 

Simulation of Multiple 

Process Technologies 

A common problem in 3D EM 

simulators is the performance of 

the transition between two different 

process technologies. For 

example, the designer might be 

interested in the transition between 

a board and a ball grid 

arrayed module, or between 

a quad-flat no-leads (QFN) 

package and a chip by using 

bond wires. Figure 1a shows a 

launch from a board, to a QFN 

package, and then onto a chip 

using bond wires. 

The signal leaves Port 1 at the 

edge of the simulation boundary, 

travels on the trace on the board, 

onto the QFN pad, up the bond 

wire, and ends at Port 2 on the 

chip. The designer is interested 

in optimizing the performance 

of the signal path. 

Hierarchy 

This example uses three different 

technologies, each with their 

own materials, layer stackup, 

and layout cells. At the circuit 

simulation and layout level, 

each schematic can work with 

one PDK describing one technology. 

For example, the top schematic 

is used for the board. The 

various models, design rules, 

and layout settings are all for 

the board. Layout cells come 

from the board PDK. Another 

schematic is used for the chip 

design, using a PDK with the 

corresponding necessary models 

and layout cells. The schematic 

describing the chip can be used 

as a sub-circuit in the design. In 

this way, the designer can simulate 

both the board and chip in 

one simulation. 

The S-parameters from the EM 

simulation of the layout in Figure 

1 are needed to describe the transition 

between the board and the 

chip. The multiple technologies 

are again handled in the EM layout 

using the concept of hierarchy. 

Different PDKS a are used 

for different cells. Each cell therefore 

has its own drawing layers 

and layout cells that can be used. 

Figure 1b shows an example of 

two of the grounding vias at the 

board level. 

These vias were drawn by the 

designer using pre-configured 

layout cells in the PDK and the 

signal line was drawn using a 

PCell in the PDK. The layout, in 

this case the line, is controlled 

by parameters. Here, the PCell 

for the line has parameters for 

width and length, which can be 

continuously varied, tuned, and 

optimized. The ability to include 

the PDK’s PCells in EM layout 

greatly increases the power of 

EM Socket. 

Eventually, the layout is “flattened” 

before being sent to the 

EM simulator, meaning the hierarchy 

of the layout is removed 

and the layout consists of the 

various dielectric layers and shapes 

of all the sub-cells merged 

into one layout. The design can 

therefore send multi-technology 

layouts through EM Socket to 

other simulators such as HFSS 


RF & Wireless 

Figure 4: EM Socket connectivity feature, enabling the designer to see if the connectivity is correct 

or CST without worrying about 

hierarchy and how layout cells 

are handled. The external simulators 

are never involved in these 

issues; it is all handled by EM 

Socket. 

It should be noted that multitechnology 

type problems work 

with 3D simulators. Planar simulators 

require that planar, metal 

shapes be placed on the dielectric 

layers of the chip or board. 

These layers must be infinite in 

horizontal extent in the case of 

AXIEM, or go up to the simulation 

boundary in the case of 

Sonnet. It is possible to still 

use hierarchy as an organizational 

tool for the circuit, but the 

same technology must be used 

for all cells. 

Simulating Ports and 

Boundaries 

All EM simulators need ports 

and the specifics of how the port 

functions depends on the simulator 

being used. For example, 

Analyst 3D simulator can have 

wave ports at the boundary of the 

layout and lumped ports inside 

the simulation space. AXIEM 

planar simulator, on the other 

hand, uses an edge port placed 

at the edge of a piece of metal 

and has no concept of a wave 

port, which only exists in 3D 

simulators. The designer places 

a port in the EM layout, and its 

specific properties then depend 

on the simulator being used. In 

Figure 1, for example, Port 1 is 

a wave port when simulated in 

Analyst. Port 2 on the MMIC 

could be a lumped port or a 

wave port, depending on how 

the designer wants to set up the 

problem. External simulators 

support different types of ports. 

For example, the link to ANSYS 

HFSS does not support the wave 

port shown in Figure 1, although 

it can be manually changed to a 

wave port later in HFSS. 

3D simulators need boundaries 

at the edges of the simulation 

region as it is not possible to 

mesh an infinitely large space. 

The boundary in EM Socket is 

drawn as an arbitrary 2D polygon. 

In Figure 1 the designer 

drew the boundary to only enclose 

the region of interest around 

the board-to-chip transition. 

The designer has the ability 

to choose the specific type of 

boundary condition to be used 

on each side of boundary. For 

this example, perfect conducting 

walls might be used. An approximate 

open boundary condition 

is used for the walls, which 

attempts to simulate an infinite 

open region with no walls. It is 

a numerical analogy to the walls 

of an anechoic chamber, which 

is designed to make the walls 

look invisible to electromagnetic 

radiation. The specific way 

in which the approximate open 

boundary condition is implemented 

depends on the simulator. 

Analyst uses the popular 

377 ohms/square impedance 

boundary condition to approximate 

a perfectly absorbing 

boundary. It also has options for 

a more sophisticated perfectly 

matched layer (PML) boundary 

condition, in which several thin 

layers of material are added to 

the boundary. HFSS and CST 

have their own variants of these 

boundary conditions. The results 

for the board-package-chip 

launch are shown in Figure 2. 

The magnitude of S11 and S21 

in dB are shown for two cases. 

The traces labeled “board partial 

package” are the geometry 

shown in Figure 1. The boundary 

only encloses the portion of the 

board, package, and chip relating 

to the launch study. The 

second case labeled “board 

with full package” has a simulation 

boundary that completely 

encloses the chip and package. 

There is an obvious resonance 

at about 11.5 GHz, which is 

due to the package becoming 

half a wavelength long and only 

being grounded on its periphery. 

This is a common problem in 

QFN packaging and designers 

are usually careful to add some 

type of grounding vias under 

the package. The point here is 

that the designer must remember 

that when using a boundary 

enclosing only part of the geometry, 

any effects of the omitted 

layout will be neglected. 

3D and PDK (Library) 

Cells 

The EM socket layout interface 

is a 2D layout environment, 

where polygons are placed on 

drawing layers. The interface 

needs to support 3D EM tools 

and therefore 3D objects in layout. 

There are two ways to make 

3D shapes: by extrusion of the 

polygons or by using 3D cells. 

Extrusion is a straightforward 

method in which a 2D polygon 

is drawn and a vertical distance 

is specified, either upward or 

downward. 

3D cells are used for the bond 

wires and the QFN package 

used in the layout is shown in 

Figure 1, a close-up of which 

is shown in Figure 1c. A library 

of pre-configured 3D cells is 

included in Microwave Office. 

The designer simply drags the 

cell into the layout and places it 

at the desired location. Vertical 

positioning and 3D rotation are 

supported. The layout of most 

cells is controlled by parameters, 

for example the number 

of pads in the QFN package or 

the length and angle of the bond 

wires. The philosophy behind 

3D cells is that designers of RF 

and microwave circuits typically 

only use a small number of 3D 

cells such as bond wires, BGAs, 

SMA connectors, and coaxial 

cables. Typically, their layouts 

are mainly planar, with the 3D 

layout regions being between the 

planar technologies. As an example, 

a chip-to-package transition 

with bond wires or BGA technology 

requires a 3D simulator. The 

advantage of 3D cells is that the 

average designer does not need 

to spend time working in a fullblown 

3D layout environment. 

EM Socket supports a full 3D 

editor if needed, enabling the designer 

to switch over to the 3D 

layout environment whenever 

necessary. Suppose a required 

3D cell is not available and needs 

to be created. The designer can 

create the cell in the 3D editor 

using parameters where convenient 

and the cell can be easily 

inserted into the library of 3D 

cells for use at a later date. As 

mentioned earlier, preconfigured 


RF & Wireless 

Figure 5: a) MMIC – module multi-technology, b) bond wires selected in the schematic, c) the extracted transition in Analyst 

layout cells can be included in 

PDKs, if they are being used. 

It is even possible for a PDK 

to include full 3D cells such as 

a special package or transition 

used in the given technology. 

Again, Figure 3 shows the two 

grounding vias included in the 

board’s PDK. 

Shape Pre-Processing 

and Simplification 

Another feature that is common 

in the preconfigured libraries 

supplied within NI AWR 

Design Environment, specifically 

Microwave Office software, 

is shape pre-processing 

and simplification. When designers 

run EM and start getting 

into the layout, typically if they 

use a manufacturing or mechanical 

layout there are many features 

that don’t affect the EM. 

Obviously vias are circular on 

boards, but, depending on the 

frequency range and accuracy 

needed, a square via will do just 

as well and saves a tremendous 

number of meshes and therefore 

simulation time. If the shape preprocessing 

rules are set up correctly, 

they can simplify the vias. 

Figure 3 shows how the vias in 

EM have become rectangles/ 

squares. It is hard to discern in 

the image, but in the MMIC they 

are actually octagons. 

Each PDK or technology can 

have its own preprocessor. Many 

designers like to use something 

called “picket fences” on 

a board, where ground vias are 

stitched closely together to get 

better isolation. That is a large 

amount of meshes, but with 

shape preprocessing designers 

can turn the picket fence into 

one long via wall, which saves 

a tremendous amount of meshes 

and yet at the same time gives 

the same performance in the EM. 

One of the convenient features 

about the PDKs in these shape 

pre-processing rules is that no 

matter what simulator they are 

being sent to, the designer can 

use the same shape simplification. 

Figure 4 shows the connectivity 

feature in EM Socket that 

is supported by Analyst. There 

is nothing more frustrating to a 

user than drawing up a 3D geometry, 

running it a long time in 

the simulation, and then discovering 

that it was not connected 

correctly. The connectivity feature 

shows the 3D connectivity, 

enabling the designer to see 

that the signal line has not been 

shorted out. 

EM Extraction 

EM extraction enables the designer 

to send schematic layout 

directly to an EM simulator, 

run the simulation, and bring 

the resulting S-parameters back 

into the schematic. The circuit 

simulation with the S-parameters 

replacing the previous circuit 

models is rerun and the 

results in the graphs are updated 

automatically. The advantage 

of extraction is the ease 

of not having to redraw layout, 

thereby reducing the chance of 

error in setting up the EM. NI 

AWR software’s extraction flow 

supports 3D simulators such as 

Analyst, HFSS, as well as CST. 

Turning now to another example, 

Figure 5 is a MMIC multitechnology 

module extracted to 

Analyst. Figure 5a shows the 

MMIC on a board with connecting 

bond wires. In the schematic 

in 5b the elements (thick, finite 

dielectric blocks, bond wires, 

boundary, and ports) are selected 

in red and in 5c the elements are 

extracted to EM. So the concept 

of extraction has been extended 

to 3D simulators, making the 

extraction process easier, less 

error prone, and more unified 

for designers. 

Data Sets of EM 

Results 

Once designers have the results 

(S-parameter file) from whatever 

simulator was chosen, they 

want to be able to easily use 

those results. NI AWR Design 

Environment provides data sets 

to control the versioning of the 

results so designers can go back 

and forth quickly between that 

data. The environment also supports 

a very tight coupling between 

the schematic layout and 

the EM layout, enabling users 

to create the EM layout from 

the schematic layout using 

extraction. 

Data sets are now being used for 

all EM. They store all the old 

simulation data, enabling designers 

to quickly swap between 

data sets, easily control graphs, 

access prior results to compare 

current and prior results on graphs, 

and swap data used by a 

schematic. 

Conclusion 

Today’s complex multi-technology 

designs require multiple 

simulators, both planar and 3D, 

and multiple processes. The ability 

to do circuit and EM simulation 

in one environment with 

one setup saves setup time and 

ensures that all the simulators are 

getting the same information and 

the same layout, enhancing accuracy. 

Controlling multiple EM 

simulators from within a single 

environment makes design more 

powerful and faster because 

the same PDKs and libraries of 

PCells and design rules can be 

used in all simulators and multiple 

PDKs can be used for different 

technologies. Finally, the 

S-parameter results from EM 

simulations are easy to leverage 

because they are automatically 

used in the circuit simulator and 

the data sets that control the versioning 

are easy to swap between 

different results. 

Watch the related video on 

AWR.TV 

youtu.be/XX1nr8QpnFI 

Special thanks to Dr. John 

Dunn, AWR Group, NI, for 

his contributions to this 

application note. 


RF & Wireless 


TeraProbes and bsw 

TestSystems & Consulting 

form Partnership to Offer 

Non-contact Probing 

Solutions 

TeraProbes, Inc. and bsw TestSystems 

& Consulting announced today that 

they have formed a Solution Partnership 

to bring the innovative non-contact 

probing technology to researchers and 

practitioners in 6 countries in the European 

Union, including Germany, Switzerland, 

Austria, Belgium, The Netherlands, 

and Luxemburg. 

Under the partnership, bsw TestSystems 

& Consulting will provide the sales and 

service support for TeraProbes, Inc.’s 

non-contact probe station line and will 

be the first point of contact in these 6 

countries. bsw TestSystems & Consulting 

is a turn-key measurement solution 

provider for the semiconductor, electronic 

and telecom industry as well as 

research and development institutes. 

“Our emphasis is on RF/µw techniques 

and high-speed digital, more specific on 

S-parameters, tuner measurement techniques 

for noise parameters and loadpull, 

signal Integrity applications, DC/ 

CV parameter extraction and contacting/ 

fixturing solutions. Therefore and together 

with our partners we support the full 

available frequency range from DC to 

THz. We are delighted to partner with 

TeraProbes, Inc. and very enthusiastic 

to support sales and service in the European 

Union”, said Roland Blaschke, 

President of bsw TestSystems & Consulting. 

With locations in Germany and 

The Netherlands bsw will support the 

German speaking D-A-CH countries, 

the BeNeLux and parts of Scandinavia. 

■ TeraProbes, Inc. 

www.teraprobes.com 

Products 

Smallest Automotive Grade GNSS Module to 

Feature an Extended Temperature Range 

From ublox comes its automotive grade 

MAXM8Q01A GNSS module. Measuring 

9.7 x 10.1 x 2.5 mm. Thist is the smallest 

automotive grade GNSS module on the market 

to offer an operating temperature range 

from -40 to +105 °C. With over a decade 

of experience working with the automotive 

industry, ublox has positioned itself as 

a leading provider of GNSS technology for 

the growing automotive market. The automotive 

grade MAX-M8Q is the company’s 

third automotive grade GNSS module to 

date, alongside the NEO-M8Q-01A and 

3-Stage Power Amplifier IC 

Offers 39 dB Gain 


support for CML Microcircuits’ CMX902 

RF power amplifier IC. Offering greater 

than 60% efficiency at VHF frequencies, 

this 3-stage amplifier spans 130 to 700 MHz 

with up to 39 dB of RF power gain. Output 

power at 160 MHz with a 4 V supply 

reaches 2.8 watts. At 435MHz, 1.75 watts 

is available with a 3.3 V supply supporting 

IoT and Smart Meter applications in the ISM 

band. Other applications include VHF and 

low-UHF radio such as data module and 

Marine VHF communications. The first 

and second amplifier stages operate in a 

NEO-M8L-03A modules, further enlarging 

the automotive positioning product offer. 

MAXM8Q01A is designed to meet the stringent 

requirements of the automotive market, 

providing superior positioning accuracy 

even in challenging environments such as 

urban canyons. Its extended temperature 

range ensures reliable performance even in 

harsh environments, e.g. when mounted in 

a car-roof antenna. Produced in adherence 

to the ublox 0 ppm program, which aims to 

bring down product failures rates to zero and 

consistently achieve high production quality, 

the module is delivered with the automotive 

industry’s standard PPAP documentation 

to ensure compliance with customer 

requirements. 

The module offers product developers a 

reduction of design and qualification time 

and effort, shortening time-to-market and 

considerably reducing risks for new product 

development. 

■ u-blox 

www.u-blox.com 

class-A and class-AB mode respectively 

The third stage operates in class-C mode for 

maximum efficiency. Input and output matched 

circuits are implemented via external 

components and therefore can be adjusted 

to obtain maximum power and efficiency 

at the desired operating frequency. The 

CMX902 is available in a small footprint 

5 x 5 mm low thermal resistance 28-pin 

WQFN package. 


info@rfmw.com 

www.rfmw.com 

100 W Power Limiter with 

Adjustable Threshold 

RFMW, Ltd. announced design and 

sales support for a 10 MHz to 6 GHz RF 

power limiter capable of handling 100 

watts of pulsed input power. Peregrine 

Semiconductor’s PE45361 is a monolithic 

structure eight times smaller than discrete, 

PIN-diode solutions and eliminates thermal 

hysteresis. The adjustable input 1 dB 

compression point (limiting threshold) is set 

from 7 to 13 dBm via a low current control 

voltage (VCTRL), eliminating the need for 


RF & Wireless 

Products 

external bias components such as DC blocking 

capacitors, RF choke inductors and 

bias resistors. 

Fast response time of 65 dB across the frequency range. Return 

loss figures are 22 dB from DC to 3.5 GHz and 20 dB from 3.5 GHz to 5 GHz – 

both with ±0.8 mm axial floating range. Huber-Suhner has made available a starter 

kit with two different board distances with both snap and slider SMD connectors. 

■ Huber+Suhner 

www.hubersuhner.com 


RF & Wireless 


The Importance of Peak Power Measurements 

for Radar Systems 

Figure 2: Block diagram of a diode (crystal) detector system 

Figure 1: Drawings of a pulse modulated 

CW signal in the time domain (a) and 

power envelope Powerdisplay on a peak 

powermeter (b) 

Radar systems are used for military and civilian 

aviation, weather system tracking and 

automobile traffic control to name a few. All 

of these systems have several things in common, 

including transmitting and receiving 

reflected RF energy from a distant object 

to calculate speed, distance and sometimes 

elevation. These systems are very important 

for our safety and require accurate power 

measurement. This article will focus on aviation 

or ranging type radar that uses bursts, 

or chirps of pulse modulated waveforms for 

fine object detail, and has sensitive receivers 

for low noise measurements. 

A primary radar system has a powerful 

amplifier to transmit pulsed signals long 

distances coupled with a sensitive receiver 

to measure the low power return signal. 

These two parts of the system are not always 

By Bob Muro 

Wireless Telecom Group 

AR europe, www.arworld.us 

compatible. The low noise amplifier (LNA) 

of the receiver can be easily damaged by 

a few milliwatts of reflected power from 

nearby objects in the path of the antenna 

during operation. Output antenna or other 

load impedance design problems can appear 

in the initial design stages. Tube type, high 

power amplifiers commonly used for radar 

transmitters like the magnetron or TWTA 

are difficult to control (solid-state power 

amplifiers are also used in many cases). 

To operate efficiently, they are designed to 

work very close to the saturation point and 

can exhibit nonlinear behavior. This causes 

the transmitted pulse burst to become distorted 

and not have a purely rectangular 

power envelope. These are just a few reasons 

why accurate power measurement of 

the radar system is so important. 

To understand what power parameters are 

important to measure for radar, it is nessecary 

to understand what is being measured. 

Figure 1a is a drawing of a pulse modulated 

CW signal in the time domain. The 

blue sinusoid is the voltage form or carrier 

and the yellow rectangle is the demodulated 

power envelope. Figure 1b s the power 

envelope on the display of a modern peak 

power meter. 

Historically, the power of these radar transmitters 

was calculated using a system that 

included a crystal detector, oscilloscope and 

an average-responding thermal power meter. 

Figure 2 is a block diagram of a diode (crystal) 

detector system. The CW input signal 

is connected to the pulse amplifier (DUT) 

input and pulse gated via the connected 

generator for a pulsed radar output signal. 

The signal is passed through a directional 

coupler to either a dummy load or actual 

antenna and the diode detector system. The 

test signal is then split between an averageresponding 

thermal power meter, and a diode 

(envelope) detector connected to the oscilloscope. 

The CW power meter will provide 

an absolute average power measurement, 

while the scope provides a limited dynamic 

range pulse envelope shape. The duty cycle 

is calculated by dividing the power envelope 

pulse width by the pulse repetition interval. 

The pulse power is then calculated by dividing 

the average power value by the duty 

cycle measurement as shown in the Figure 3. 

Figure 3: Pulse power definitions to 

calculate average power 

This calculation assumes constant power 

during the pulse-on interval, a perfectly 


RF & Wireless 

Figure 4: Pulse details on a peak 

power meter 

for any temperature variation or a change in 

carrier frequency limiting its use for measuring 

the required detail, or high peak to 

average ratio of a radar signal. 

rectangular pulse envelope and a constant 

duty cycle. The most important point is the 

pulse power calculation does not measure 

the actual peak power value and large power 

envelope excursions are ignored. Figure 4 

is from a Boonton 4540 series peak power 

meter and illustrates the value of a wide 

dynamic range peak power measurement. 

The large video BW and wide dynamic 

range peak power system can be used to 

locate pulse anomalies that contain energy 

not measured with an average-responding 

thermal power sensor. 

Primary or search radar is designed to locate 

objects at a large distance with fine detail. 

The fine detail requires a short burst or pulse, 

while the long distance to target requires a 

long silent period to account for reflected 

pulse return time. Due to these constraints, 

the transmitted signal for most search radars 

has a very low duty cycle. These low duty 

cycle waveforms occupy a large dynamic 

range because of high peak to average power 

ratios. Figure 6 shows a 0.1 percent duty 

cycle, or P >=> 10 Log (0.001) >=> 30 dBc. 

This would require a measurement device 

with at least 10 dB more dynamic range to 

measure anomalies, or about 40 dB. 

Figure 6: Example of 0,1% duty cycle 

Figure 5: Distorted pulse shapes 

A single-ended detector circuit has uncertainty 

factors that include a limited dynamic 

range and a fairly high noise floor. An 

uncalibrated diode detector has a 20 to 25 dB 

dynamic range and the output into the oscilloscope 

varies from directly proportional to 

power, to nonlinear, to directly proportional 

to voltage depending upon the absolute 

power level. This behavior requires a lengthy 

calibration process that does not account 

Figure 7 compares a single ended diode 

detector circuit to a dual diode differential 

detection circuit. The dual diode circuit is 

used in modern peak power sensors. The half 

wave rectified input from the single ended 

detector does not accurately represent the 

asymmetrical waveforms and is affected by 

harmonic content. Matching to the RF source 

becomes difficult due to the parallel effect 

of the output load impedance. This load is 

necessary to achieve fast pulse response, 

and can either be the oscilloscope’s internal 

50 Ω termination or an external resistor. A 

portion of this impedance appears in parallel 

with the detector’s input termination, 

which affects the input VSWR. The effect is 

very small at low input levels, but becomes 

pronounced at high RF power inputs. The 

Figure 7: Comparison of a single ended diode detector (a) and a dual diode differential 

detection (b) 


RF & Wireless 

dual diode differential circuit in Figure 7 

has several important advantages. The differential 

pair of balanced diodes measures 

the fully rectified waveform. This improves 

linearity, measurement response time 

and cancels most waveform asymmetry 

for accurate signal envelope detection. The 

differential configuration reduces common 

mode noise, lowering the sensor noise floor 

while increasing dynamic range. This compact 

differential configuration in a peak 

power sensor can be used on a two-channel 

peak power meter to simultaneously measure 

forward and reflected power, which is 

illustrated in Figure 8. 

Up to this point, we have not discussed the 

importance of fast and reliable triggering. 

To provide precise timing between signals 

or precise anomaly location, the peak power 

meter uses an oscilloscope-like hardware 

trigger. This comparator circuit allows the 

capture of low nano sec rise time signals and 

100 or 200 ps feature placement. Figure 9 is 

a multiple pulse waveform captured using 

a positive rising edge trigger with hold-off. 

The pulse envelope edge stability requires a 

fast trigger comparator circuit because interpolating 

between sample data points does 

not provide the necessary stability for fine 

feature location. The precise timing relationship 

between the pulses is captured using 

fast trigger circuits and is displayed on the 

peak power meter screen. 

Figure 9: Multiple pulse waveform (a) 

captured using a positive rising edge 

trigger with hold-off (b) 

Precise timing is important for primary and 

secondary radar. Many primary radar receivers 

have a fast responding protection circuit 

to dump energy via a spark gap system 

that protects the sensitive front-end LNA 

from reflected power damage. This system 

Figure 8: Compact differential configuration for a peak power meter 

requires accurate measurement of fast rise 

time signals and precise timing of the protection 

circuit response during design. 

There are several modes of IFF or SSR type 

secondary radar interrogation schemes and 

each is identified by the difference in spacing 

between two transmitter pulses, known 

as P1 and P3. Each mode produces a different 

response from the aircraft. A third 

pulse, P2, in the figure is inserted for side 

band interference suppression. The Mode 

A and C interrogation shown in Figure 10 

contains the pulse timing diagram and is the 

same mode in response format. 

Figure 10: Mode A and C interrogation 

format 

A Mode-A interrogation elicits a 12-pulse 

reply, indicating an identity number associated 

with that aircraft. The 12 data pulses 

are bracketed by two framing pulses, F1 and 

F2, shown in Figure 11. 

Mode A and C are used to illustrate why 

precise trigger capability is needed for measuring 

secondary radar signals and is not 

the only modulation scheme available for 

returning additional information about an 

aircraft. Depending on your requirements, 

either IFF pulse location to interpret digital 

information or capturing a fast rising primary 

envelope edge, a fast responding trigger 

comparator is a very important feature. 

Figure 11: Mode A and C reply format 

A Mode-A interrogation elicits a 12-pulse 

reply, indicating an identity number associated 

with that aircraft. The 12 data pulses 

are bracketed by two framing pulses, F1 and 

F2, shown in Figure 11. 

Mode A and C are used to illustrate why 

precise trigger capability is needed for measuring 

secondary radar signals and is not 

the only modulation scheme available for 

returning additional information about an 

aircraft. Depending on your requirements, 

either IFF pulse location to interpret digital 

information or capturing a fast rising primary 

envelope edge, a fast responding trigger 

comparator is a very important feature. 

Measuring radar signals requires a large 

dynamic range device to view specific pulse 

anomalies and advanced triggering capabilities 

to locate specific events in long pulse 

trains. A calibrated differential peak power 

sensor offers superior dynamic range capability 

in comparison to a single-ended diode 

detector when measuring pulse envelope 

anomalies with low duty cycle characteristics. 

Using a peak power meter that has two 

oscilloscope-like trigger channels for viewing 

secondary radar timing relationships in 

addition to the peak sensor input channels 

to view the peak power envelope provides 

unmatched capabilities when measuring 

radar signals. ◄ 


RF & Wireless 

High-Performance USB-controlled PLL Synthesizers for Test and Measurement 

Fairview Microwave Inc., a 

supplier of on-demand microwave 

and RF components, has 

launched a new line of USBcontrolled, 

phase locked loop 

(PLL) frequency synthesizers. 

In RF and Microwave communications 

systems where signal 

integrity is priority, PLL synthesizers 

offer superior frequency 

stability and accuracy 

with exceptional phase noise 

characteristics that allow components 

in the signal chain to 

perform at their optimal levels. 

These new PLL synthesizers 

are ideal for applications that 

involve electronic warfare, 

signal generators, benchtop test 

and measurement and microwave 

radios. 

Fairview’s six new PLL frequency 

synthesizer models are 

compact, rugged, SMA-connectorized 

designs that support 

USB 2.0 interface with 

a PC computer supplying DC 

power and GUI command control. 

They cover a broad range 

of frequency bands from 25 

MHz to 27 GHz. These models 

deliver output attenuation that 

is adjustable up to 50 dB in 1 

dB steps and high output power 

levels ranging from +10 dBm 

to +19 dBm typical. Phase 

noise is as low as -108 dBc/Hz 

at 100 MHz offset and phase 

locked speed is 1 msec typical. 

These synthesizer models also 

feature a 50 MHz internal frequency 

source and optional 

external reference with supplied 

cable. Frequency resolution 

can be adjusted using 

either integer (default) or 

fractional modes with resolution 

to a step size down to 

1 MHz. Modules support RF 

power disable, phase locking 

and unlocking, and functional 

LED indicators that confirm a 

USB connection. These PLL 

frequency synthesizers are 

RoHS and Reach compliant 

and are classified as EAR99. 

A comprehensive user manual 

and VISA compliant software 

package can be downloaded 

from the Fairview website. 

■ Fairview Microwave 

www.infiniteelectronics. 

com 

5G Ready 

Millimeter-Wave 

Products 

Product offerings up to 50 GHz. 

Including Couplers, Power Dividers, 

Isolators, Attenuators, Terminations, 

DC Blocks & Bias 

Tee’s and more. 

1 to 32 dB. Made in the USA – 

36 month warranty. 

Public Safety / Rail 

& Transportation 

Combiners 

MECA offers a Family of Components 

covering the various 

proposed bands for 5G and Millimeter-Wave 

bands. Featuring 

Power Divider and Couplers 

covering 6-40 GHz with 2.92 

& 2.4 mm interfaces along with 

supporting components such as 

Attenuators, Terminations, Bias 

Tee’s, DC blocks and adapters. 

With octave & mulita-octave 

units covering 1-18 GHz with 

SMA interfaces all built by 

J-Standard certified Assemblers 

& Technicians. Made in USA 

and 36-month warranty! 

MECA Issue 4 

5G & Millimeter 

Wave Supplement 

Announcement 

MECA is excited to announce 

our latest publications, our new 

mmWave Supplement (Issue 4) 

publication. Including our latest 

Since 1961 MECA Electronics 

(Microwave Equipment & Components 

of America) has served 

the RF/Microwave industry 

with equipment and passive 

components covering Hz to 50 

GHz. MECA is a privately-held 

ISO9001:2015 Certified, global 

designer and manufacturer for 

the communications industry 

with products manufactured in 

the United States of America. 

Weatherproof (IP67/68) 

6 & 8-Way Power 

Divider 5 - 500 MHz 

MECA is pleased to announce 

its latest addition to our extensive 

line of Power Dividers with 

the 6 & 8-way splitters. Available 

in Type N & SMA, Wilkinson 

Power Dividers, optimized 

for excellent performance with 

industry leading specifications 

from 5 - 500 MHz. Offering 

typical VSWR’s ranging from 

1.20:1, Isolation of 25 dB typical, 

offering exceptional phase 

and amplitude. 

TNC Components 

MECA offers a line of BNC 

Power Dividers, Attenuators and 

Terminations: Power Dividers 

from 2-Way through 16-Way, 

40W Power Divider/Combiners 

are optimized for excellent 

performance across all wireless 

bands from 698MHz – 2.7GHz. 

Also 2 watt Terminations & Attenuators 

available in values from 

Components and Equipment 

are designed for the challenging 

environmental conditions of the 

public safety, rail and transportation 

industries. Many of our 

products meet IP 67/68 ratings 

and are subjected to harsh winters 

(extremely low temperatures 

and Road Salt) and summers (hot 

and humid) under public safety 

applications. MECA’s Low Frequency 

addition to the H-Series, 

100-watt Wilkinson high power 

combiner/dividers. Available in 2 

& 4-way configurations covering 

5 to 500 MHz. VSWR of 1.30:1 

accommodating load VSWR’s 

of 2.0:1 or better! N and SMA 

connectors. Weatherproof IP 

67/68 rated. Made is USA - 36 

month warranty. 

■ MECA Electronics, Inc. 

www.e-meca.com 


RF & Wireless 

High efficient heat dissipation on printed 

circuit boards 

Figure 1: Heat flux in a PCB 

Markus Wille 

Schoeller Electronics Systems 

GmbH 

www.schoeller-electronics.com 

Abstract 

This paper describes various 

techniques for dissipating heat 

from heat generating electrical 

components on printed circuit 

boards (PCBs). Small copper 

coins that are matching the shape 

of the electrical components are 

located underneath the component 

and are integrated into the 

PCB construction. The heat from 

the component will be dissipated 

by the copper coin to a heat sink 

or cold plate. The thermal conductivity 

of such kind of copper 

coin is about 10 times higher 

than usually achieved with so 

called thermal via arrays. Several 

different methods of integrating 

copper coins into the construction 

of PCBs have been developed 

and will be discussed. 

New developments such as the 

“Chip-on-Coin” technique are 

providing solutions for highly 

miniaturised electronic circuits 

and micropackaging. The integration 

of copper coins into 

PCBs is suitable for all common 

substrates including RF and 

microwave substrates as well as 

for conventional PCB substrates. 

(Key words: PCB, heat dissipation, 

thermal via, copper coin, 

press-fit, bare die attach.) 

Introduction 

Controlling the heat loss of 

electronic and microelectronic 

systems is a more and more challenging 

task as miniaturisation 

is increasing, and the growth in 

functionality is driving the components 

to their limits, which 

means that they are generating 

more heat loss. Printed circuit 

boards are the carrier of the components 

and are therefore also 

highly involved in the matter of 

controlling the heat. 

The PCB by its nature is not a 

good thermal conductor. It is 

made of substrate materials that 

are insulating electrical interconnections 

between components. 

The thermal conductivity 

of a typical substrate material 

is about λ ~ 0.2 W/mK. However, 

copper, the material of the 

conductive traces of a PCB, has 

a high thermal conductivity of 

λ ~ 390 W/mK. Depending on 

the copper distribution the heat 

flux in a printed circuit board is 

normally better in the x-y plane 

compared to the heat flux in the 

z-axis (Figure 1). 

A power or ground plane has a 

bigger influence on the heat flux. 

The heat flux and direction is 

mainly dominated by the thermal 

conductivity of the materials 

and the ∆T in a given area. 

The conductive traces of a PCB 

in practise cannot be used as a 

good and efficient thermal conductor. 

Their cross sectional area 

is simply much too low. 

Many microelectronic components 

are designed with a predetermined 

thermal pathway inside 

their packages (Figure 2). 

The thermal loss of a plastic ball 

grid array (P-BGA) for example 

is dissipated via the base of the 

Figure 2: Thermal pathway inside component packages 


RF & Wireless 

Figure 3: Thermal vias in a PCB 

package whereas in a flip chip 

ball grid array (FC-BGA) the 

thermal loss is guided to the top 

surface of the package. 

The principle that the thermal 

loss of a component is transferred 

to the base of the package 

provides the ability to integrate 

a path for heat dissipation into 

the physical construction of a 

printed circuit board. 

A very common approach is to 

place an arrangement of vias 

as so called thermal vias in the 

PCB underneath the component 

(Figure 3). 

The base of the component is 

connected to the thermal vias on 

the top side of the PCB. The heat 

flux is transferred through these 

vias down to the bottom side of 

the PCB and then coupled into 

the heat sink or a cooling plate. 

For heat spreading the thermal 

vias are sometimes connected 

to power or ground planes of 

the PCB. 

This principle is widely used at 

nearly any extra charges because 

PCBs consists of lots of lots of 

vias anyway. The question is 

how efficient are thermal vias? 

They may work fine for many 

applications but the effective 

thermal conductivity of thermal 

vias is low due to the small 

amount of conductive materials 

that are involved. The heat flux 

flows mainly only through the 

very small cross sectional area 

of the copper plating at the hole 

wall of the vias. The centre of 

the vias remains usually open 

and unfilled, and the surrounding 

material is the substrate 

material of the PCB which is a 

good insulator. 

Local Heat Dissipation 

By Copper Coins 

To create a much more efficient 

path for heat dissipation the idea 

is to replace the arrangement of 

thermal vias by some piece of 

solid metal to increase substantially 

the amount of conductive 

material of thermal via arrays. 

The goal was to find methods 

and techniques that are compatible 

to the constructions and 

the manufacturing processes 

of printed circuit boards and 

that are suitable for any assembly 

processes. The material of 

choice is copper because of its 

high thermal conductivity and its 

excellent compatibility to PCB 

production processes. 

Several methods have been 

developed: 

• press-fitted copper coins, 

• adhesive bonded copper coins, 

• embedded copper coins. 

All these methods are using 

solid pieces of copper that are 

integrated into the mechanical 

construction of the printed circuit 

board during its origin production 

process. 

Press-fitted copper 

coins 

The insertion of copper coins in 

printed circuit boards by means 

of the press-fit method is a very 

cost effective technique that 

is practised e. g. on PCBs for 

engine controls in the automotive 

industry or for power amplifier 

in base stations of wireless 

networks. 

Copper coins are pressed in an 

intermediate production step into 

Figure 4: PCB with press-fitted copper coin 

appropriate openings of printed 

circuit boards. The openings can 

be plated or non-plated. After the 

coin insertion the normal production 

process flow continues. 

Figure 4 shows a segment of a 

printed circuit board with pressfitted 

copper coins. 

The copper coin is designed with 

a number of specific ribs along 

the outer peripheral surface 

helping to control how strong 

the coin is fastened in the cutout 

of the printed circuit board. 

The ribs are also maintaining the 

electrical connection between 

copper coin and PCB, e. g. the 

grounding. 

Adhesive bonded 

copper coins 

Another method is to attach the 

copper coins onto the PCB when 

Figure 5: PCB with adhesive bonded copper coin 

the normal fabrication process 

has been finished. The copper 

coins are bonded to the PCB in 

defined locations by using thermally 

and electrically conductive 

film adhesives (Figure 5). 

The copper coin in Figure 5 has 

a flange the spreads the heat and 

enables a better thermal connection 

to a heat sink or cold plate 

by enlargement of the effective 

surface area. It also carries the 

adhesive preform (grey colour). 

The bond strength of the bonded 

copper coins depends on the 

adhesive used, the type of surfaces, 

and also on the size and 

geometry of the bonded area. 

Depending on the selected adhesive 

the coin can be thermally 

and electrically connected to 

the PCB or insulated or only 


RF & Wireless 

Thermal via array, 5 x 5 mm, via diameter = 0.5 

mm, PCB: 1.5 mm thick FR-4 

λ W / 

mK 

R t h 

K/W 

Vias plated with 25 microns thick Cu 14.5 4.1 



Vias (25 microns thick Cu) filled with conductive 15.4 3.9 

Silver paste 

Vias (25 microns thick Cu) filled with solder 25.2 2.3 

Vias filled with copper 75.9 0.8 

for comparison: 1 copper coin, Ø 4 mm 194 0.3 

Table 1: Effect of via filling 

Figure 6: PCB with embedded copper coin 

thermally or only electrically 

connected. 

Embedded copper 

coins 

If the copper coin is integrated 

into the construction of the 

printed circuit board at the same 

time and with the same process 

when all other layers of the PCB 

are laminated together then this 

method is called embedded 

copper coin. Window cuts are 

prepared into the cores and prepregs 

of a PCB stack and when the 

stack-up construction is assembled 

prior lamination the copper 

coins are placed into the window 

cuts. The embedded copper coins 

can be electrically connected to 

the PCB by plated through holes 

and galvanic copper deposition 

on the surface layers (Figure 6). 

The embedded copper coin is 

fully integrated in the layer 

construction and lies flush in 

plane on both sides of the printed 

circuit board. 

The press-fitting of copper coins 

is the most cost efficient technique 

of the three described 

methods in this paper. However, 

the press-fitting technique 

is limited to a maximal size of 

approx. 40 mm x 40 mm to avoid 

overstressing the PCB with a too 

high mechanical load during the 

press-fitting process. Therefore, 

the two other methods can be 

seen as back-up solutions for 

the case that press-fitted copper 

coins are not the best suitable 

technique for a specific application. 

Further Designs And 

Developments 

Copper coins with 

cavities 

Some high power transistors are 

housed in packages with metal 

flanges for heat spreading and 

dissipation. They are normally 

soldered or bolt down on heat 

sinks or cold plates. The copper 

coin technology provides a solution 

to assemble such devices 

directly onto a printed circuit 

board (Figure 7). 

The copper coin of Figure 7 

includes a cavity in which the 

flange of the power transistor 

will be placed for assembly. 

The design of the cavity matches 

perfectly to the shape and 

design of the flange. The depth 

of the cavity is designed in such 

a way that the flange is fully 

captured while the leads of the 

power transistor are aligned 

straight over the solder pads of 

the PCB for best performances. 

This method provides the opportunity 

to assemble such power 

devices in an automated process 

directly onto the PCB without the 

need of some manual operation. 

Cavities can be designed into 

any of the copper coin methods 

described in this paper. 

Chip-on-Coin 

The latest development on 

copper coin technology is 

addressed to bare die attachment. 

The well known chip-on-board 

technology (COB) is used to 

reduce physical space (miniaturisation) 

and therefore improves 

signal performance (signal 

integrity) and speed. But it also 

eliminates the package of the die 

which could be used for a new 

approach for heat dissipation: the 

Chip-on-Coin technique. 

The bare die is attached directly 

on a copper coin of the printed 

circuit board. The elimination 

of the housing of the die provides 

an advantage for the heat 

dissipation compared to conventional 

housed components 

because some thermal boundaries 

are removed from the thermal 

pathway. The lower number 

of thermal interfaces in the thermal 

pathway leads to a reduced 

overall thermal resistance and 

to a much higher efficiency in 

the heat dissipation of the chip. 

Compared to components in 

packages the junction temperature 

falls. The mismatch of the 

thermal expansion between the 

copper coin and the substrate 

Figure 7: Press-fitted coin with cavity 

Figure 8: Chip-on-Coin technique 


RF & Wireless 

Figure 9: left: thermal vias, right: copper coin 

material of bare dies can be compensated 

by replacing copper 

with some material compositions 

that are better suited for direct 

die attachment such as Tungsten- 

Copper or Molybdenum-Copper. 

An example of the Chip-on-Coin 

technique is shown in Figure 8. 

An arrangement of bare dies is 

attached on a coin that is integrated 

into the PCB construction. 

The dies are connected with the 

PCB by wire bonding. 

Thermal Vias Versus 

Copper Coins 

The better efficiency of copper 

coins compared to thermal via 

arrays can be analysed with thermographic 

images (Figure 9). 

Figure 9 shows two thermographic 

images of the power transistor 

stage shown in Figure 4. 

In the left hand image the power 

transistor is mounted onto an 

array of thermal vias. The maximal 

temperature of the component 

was measured to 105 °C. 

The power transistor in the 

right hand image is placed over 

a copper coin that is press-fitted 

into the PCB. The maximal 

temperature for this case is 

only 90 °C. 

As the copper coin has a higher 

thermal conductivity than 

an array of thermal vias of the 

same size the temperature of 

the power transistor is reduced 

by 15 °C in this example. This 

is a significant reduction of the 

temperature of the component 

that could increase the life time 

and reliability of the component 

and the whole system. 

Some calculations 

To illustrate the performance of 

copper coins versus thermal via 

arrays we can calculate the thermal 

conductivity and the thermal 

resistance. 

The effective thermal conductivity 

λ eff 1 and the thermal resistance 

R th 1 of a thermal via array 

can be calculated with the following 

equations: 

and for a thermal pad with 

copper coin λ eff 2 and R th 2 in a 

similar way: 

Where 

λ eff k is the effective thermal conductivity, 

R th k is the thermal resistance, 

A is the surface area of the thermal 

array or the thermal pad, 

λ i is the thermal conductivity 

of the centre of the via (hole), 

the copper of the vias (via), the 

substrate material (mat), and the 

copper coin (coin), 

A i is the surface area of all centres 

of the vias, of all copper in 

the vias, of the substrate material 

in the array or pad, and the coin, 

d is the thickness of the PCB. 

As an example we calculate the 

thermal conductivity and the 

thermal resistance of a thermal 

via array and a thermal pad 

with copper coin as shown in 

Figure 10. Both fields are same in 

size, 5 x 5 mm. The thermal via 

array consists of 25 vias with a 

diameter of 0.5 mm and a copper 

plating thickness of 25 microns 

in the vias. The copper coin has 

a diameter of 4 mm. 

The thermal conductivity of the 

thermal pad with the copper 

coin is λ eff 2 = 194 W/mK and 

for the thermal via array we get 

the result of λ eff 1 = 14.5 W/mK. 

Assuming a PCB thickness of 

1.5 mm we get a thermal resistance 

for the thermal pad with 

copper coin of R th 2 = 0.31 K/W 

and for the thermal via array 

R th 1 = 4.14 K/W. 

It can be seen that the thermal 

conductivity of the thermal pad 

with a copper coin compared to 

a thermal via array is more than 

10 times higher, thus the thermal 

resistance of the copper coin is 

more than 10 times lower. 

The effect of via filling 

The example of the preceding 

section can be used to discuss 

the effect of filling the vias in 

the thermal via array (Table 1). 

The centre of the vias can be 

filled to enhance the thermal 

conductivity by replacing the 

air with some material of better 

thermal conductivity. They can 

be filled with conductive Silver 

paste which increases the thermal 

conductivity only slightly. 

That small gain in thermal conductivity 

could also be achieved 

when a few microns of additional 

copper are plated into the vias. 

A filling of the vias with some 

kind of solid metal such as solder 

or copper results in a much 

better thermal conductivity if a 

void-free filling can be achieved. 

However, via filling with 

electrolytic deposited copper 

in mass production is currently 

only feasible at a low aspect 

ratio (typ. 1:1), e. g. for microvias. 

In whatever way via filling 

is applied it will not reach the 

performance level of the copper 

coin method. 

Reliability 

For PCBs with copper coins it 

is necessary that the coins are 

integrated into the PCBs with 

a high level of mechanical precision 

to meet specific parameters 

and specifications such as 

flatness requirements for QFN 

components as an example. Also 

the press-fitting process shall 

not harm the surrounding area 

of the cut-out of the PCB when 

the coin is pressed in. Therefore, 

the process of attaching copper 

coins into the construction of the 

PCB has been carefully develo- 

Test 

Parameter 

Lead-free reflow 

J-STD-003A 

soldering (10 x) 

Thermal shock 1000 cycles: - 55 °C to + 125 °C 

Thermal stress 

6 x 10 sec. on 288 °C solder float bath 

Ageing 

1000 h at 125 °C 

(temperature storage) 

Electrochemical migration 1000 h at 85 °C and 85 % r. h. 

(humidity storage) 

Delamination test pre-cond. 72 h at 40 °C, 92 % r. H. 

solder stress 20 sec. at 288 °C 

Push-out force 

typ. > 500 N (dep. on coin design and 

size) 

Table 2: Reliability tests 


RF & Wireless 

Figure 10: Thermal via array (left) vs. copper coin (right) 

ped. The highest level of precision 

can be achieved when the 

copper coins are inserted in a 

sequential order, coin by coin. 

This process can be done fully 

automated and the force that is 

provided during the coin insertion 

can be controlled and monitored 

for each individual coin. 

How well the press-fitted copper 

coins are fastened in the PCB or 

the bond strength of the adhesive 

bonded copper coins is measured 

by the so called push-out test, 

a test that has been especially 

developed for the copper coin 

technique (Figure 11a). This test 

is typically done before and after 

some thermal stress. It also can 

be performed with PCBs at some 

elevated temperature to prove the 

condition at operating temperature 

for example. The quality of 

the bonding layer on adhesive 

bonded copper coins is checked 

in addition with ultra sonic scans 

(Figure 11b). 

The printed circuit boards have 

to pass several extensive reliability 

and stress tests before 

they are released for customer 

applications. In some cases FEM 

simulations are supporting this 

phase of product development. 

Table 2 lists some typical reliability 

tests that printed circuit 

boards with copper coins must 

pass. 

Summary 

Figure 11: a) Push-out force (left), b) sonic scan (right) 

The integration of copper coins 

for heat dissipation into the structure 

of printed circuit boards is a 

proven and reliable technique. It 

provides a highly efficient way 

to dissipate heat from electronic 

components. 

Various methods and techniques 

have been developed to provide 

the circuit designer flexibility 

in terms of board design and 

choice of materials. The advantage 

over thermal via arrays has 

been demonstrated. 

The method of press-fitted 

copper coins is the most attractive 

solution for the industry 

because the implementation is 

very simple and does not require 

much effort, the costs are very 

reasonable. If larger coins are 

needed then some alternative 

methods such as adhesive bonded 

coins and embedded coins 

can be used. 

The principle of integrating 

coins into the PCB construction 

is also suitable for bare die 

attachment, providing a much 

lower thermal resistance in the 

thermal pathway. 

All of these techniques are established 

methods and are being 

already applied in a wide range 

of applications. They can be 

found in automotive electronics, 

industrial electronics, and in telecom 

infrastructure as well as in 

defence and avionics systems. 

Just recently press-fitted copper 

coins have been designed into 

the rigid section of rigid-flexible 

circuit board as well. ◄ 

Machine-to-Machine Applications with Industry Leading Cellular Engines 

Skyworks Solutions, Inc. announced that 

its SkyOne Ultra 2.5 and diversity receive 

(DRx) modules for mobile applications 

have been adopted by some of the world’s 

leading machine-to-machine (M2M) 

module manufacturers to provide high 

performance, high speed 4G LTE capability. 

These fully integrated and tested 

systems, packaged in extremely small 

form factors, enable M2M suppliers including 

Fibocom, Sierra Wireless, and Telit 

to extend plug and play, high-speed cellular 

connectivity across an endless array 

of Internet of Things (IoT) products and 

applications – in any global region and on 

any wireless network. 

SkyOne Ultra 2.5 covers over 20 LTE 

frequency bands in a complete front-end 

solution; inclusive of power amplification, 

duplex filtering and antenna switching. 

Skyworks’ DRx improves receiver sensitivity 

and cell edge performance while 

addressing all major downlink carrier 

aggregation combinations. This highly 

differentiated solution integrates low noise 

amplification, receive filtering, and band 

switching. By supporting global and regionally 

optimized SKUs in the same PCB 

footprint, these platforms uniquely enable 

cost-effective, high performance architectures 

with ultimate flexibility. According 

to a recent Cisco VNI report, M2M 

will be one of the fastest growing mobile 

connection vehicles as global IoT applications 

continue to gain traction in consumer 

and business environments. Cisco 

forecasts that globally, M2M connections 

will grow from 780 million in 2016 to 3.3 

billion by 2021, at a compounded annual 

growth rate of 34 percent. Further, M2M 

mobile connections will exceed a quarter 

of total devices and connections by 2021, 

as devices evolve from 2G to 3G, 4G and 

higher technologies. 





Praxis 

Dezibel-Praxis 

Richtig rechnen mit dB, dBm, dBµ, dBi, dBc und dBHz 

Frank Sichla, 17,5 x 25,5 cm, 94 S., 82 Abb., zahlreiche 

Tabellen und Diagramme;120 Aufgaben zur Selbstkontrolle, mit 

Lösungen. 

ISBN 978-88976-056-2, 2007, 12,80 € 

Art.-Nr.:118064 

Das Dezibel ist in der Nachrichtentechnik zwar fest 

etabliert, erscheint aber oft noch geheimnisvoll. Will 

man genauer wissen, was dahinter steckt, kann man 

zu mathematiklastigen und trockenen Lehrbüchern 

greifen. Darin stehen viele Dinge, die man in der Funkpraxis 

gar nicht braucht und die eher verwirren. Andererseits 

vermisst man gerade die „Spezialitäten“, 

denen man schon immer auf den Grund gehen wollte. 

Der Autor dieses Buches hat dieses Dilemma 

erkannt und bietet daher hier eine frische, leicht 

verständliche und mit 120 Aufgaben und Lösungen 

überaus praxisgerechte Präsentation des Verhältnismaßes 

„dB“ mit all seinen Facetten. 

Aus dem Inhalt: 

• Umrechnen bei Spannungen und Strömen 

• Pegel – Spannung oder Strom verstärken und dämpfen 

– Spannungspegel – Rechenregeln der Dezibel- 

Welt –Ausgangspunkt db-Angabe – Signalgenerator, 

Pegelmesser und Pegelplan 

• Umrechnen bei Leistungen 

• Leistung verstärken und dämpfen – Leistungspegel – 

Leistung und Spannung 

• Dezibel-Anwendung bei Hochfrequenzleitungen 

• Längen- und Frequenzabhängigkeit der Dämpfung – 

Verhältnisse bei Fehlanpassung – Das Schirmungsmaß 

• Dezibel-Anwendung bei Antennen 

• Gewinn – Öffnungswinkel – Vor/Rück- 

Verhältnis – EIRP und ERP – Funkwellen-Ausbreitung 

– Leistungsflussdichte – Richtfaktor – Wirkfläche – 

Ausbreitungsdämpfung 

• Dezibel-Anwendung beim Rauschen von Verstärkern, 

Empfängern und Antennen 

• Rauschbandbreite – Widerstandsrauschen 

und elektronisches Rauschen – Rauschmaß – 

Rauschen von Empfängern – Antennenrauschen – 

Großsignalverhalten – Rauschtemperatur und 

Systemgüte/Gütemaß 

• Dezibel-Anwendung bei Oszillatoren und Sendern 

• Ober- und Nebenwellen – Rauschen von Oszillatoren 

und Sendern – dBc/Hz und CNR 

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RF & Wireless 

EMV 

AXIEM EM Simulation/Verification of a 

Cadence Allegro PCB 

This application 

example outlines 

the electromagnetic 

(EM) simulation and 

verification flow that 

exists between Cadence 

Allegro printed circuit 

board (PCB) design 

software and NI AWR 

Design Environment, 

specifically Microwave 

Office circuit design 

and AXIEM EM 

analysis software, for 

a simple PCB design. 

The PCB consisted of a 

transmission line, two 

discontinuities, and 

ground via arrays. 

Special thanks to Oliver 

Werther (oliver@ 

effictiverfsolutions.com) of 

Effective RF Solutions for 

his contributions to this 

application example 

Figure 1: Allegro PCB file 

Step-by-step instructions follow 

that explain how to first export 

a PCB design created within the 

Cadence Allegro PCB editor via 

an IPC2581 compatible file and 

then how to import the IPC2581 

file into NI AWR Design Environment 

through its PCB import 

wizard. 

Following the export/import 

steps, the creation of an EM 

simulation structure is shown 

and the tradeoffs between design 

complexity and simulation time 

are discussed. Lastly, an introduction 

to basic EM port configuration 

and simulation settings 

is provided and a comparison 

of the AXIEM EM simulation 

against measured results 

is shown. 

Step 1 - Export an 

IPC2581 Compatible 

File from Cadence 

Allegro 

In the Allegro PCB editor, open the 

file AWR-Allegro-Demo-1.brd 

(Figure 1). Next, verify that 

the correct PCB layer stackup 

has been entered into the crosssection 

editor of Allegro. The 

PCB layer information shown in 

the cross-section editor will be 

exported as part of the IPC2581 

file (Figure 2). Now, in Allegro, 

select File – Export – IPC 

2581… to open the dialog as 

shown in Figure 3. Select the 

Figure 3: Allegro export editor 

dialog box 

desired output file name, the 

IPC2581 version (IPC2581-B), 

and the functional mode (USER- 

DEF). 

Utilize the layer mapping editor 

to select the layers to be 

exported. (Note: To streamline 

the import and simulation 

setup for EM simulations using 

AXIEM, the number of layers 

should be minimized to contain 

only the relevant metal structures.) 

Assembly and paste mask 

layers should not be exported. 

Selecting Export in the IPC2581 

dialog exports the specified 

layers of the board file into a 

IPC2581-B compatible file. 

Step 2 - Import the 

IPC2581 File Into 

NI AWR Design 

Environment 

Figure 2: Allegro cross-section editor 

Invoke from within NI AWR 

software the PCB import 

wizard that is located in the 

wizard section of the project 

manager (Figure 4). For this 

application example, open 

the IPC2581 demo file AWR- 

XFL3010_Through.xml and 

select the layers to be imported 

on the layers tab of the import 

wizard (Figure 5).The Nets tab 

(Figure 6) provides an option to 

import only a subset of selected 


RF & Wireless 

Figure 4: PCB import wizard Figure 5: Layers tab of the import wizard Figure 6: Nets tab of the import wizard 

nets of a project. Select the nets 

GND and Through. 

Step 3 - Ready the PCB 

Layout Data for EM 

Simulation/Verification 

Using the layout editor within 

NI AWR Design Environment, 

the imported IPC2581-B file can 

be reviewed, edited, and prepared 

for an EM simulation. It is 

a best practice to review each 

layer individually and verify for 

proper import of all metal and 

via structures. 

An EM simulation structure can 

now be created either by selecting 

all of the imported metal 

structures or a subsection of the 

metal structures. In the layout 

editor, select all metal structures 

on layer 1 and layer 2, including 

all vias, and then select Layout 

– Copy to EM Structure. 

In the new EM structure dialog 

box, convert the layout data into 

an EM simulation structure by 

selecting the desired EM simulator, 

for example, AWR AXIEM 

- Async. Set the initialization 

options to From StackUp and 

select the desired PCB stackup, 

in this example SUB1 (Figure 7). 

Next Microwave Office and 

AXIEM will attempt to assign 

ports automatically and provide 

an overview list of all 

possible port connections that 

were detected (Figure 8). For 

this example, all ports except 

the ports connected to the nets 

Through and GND will be disabled 

and the port numbers 3 

and 4 will be re-labeled to ports 

1 and 2, as shown in Figure 9. 

Select OK in the EM ports dialog 

box to create the EM simulation 

structure with the pre-defined 

ports 1 and 2. To open the 3D 

EM layout view, select the EM 

structures in the EM structures 

folder in the project manager 

and select View 3D EM Layout 

(Figure 10). The original Allegro 

PCB board file contained four 

metal layers, but only layers 1 

and 2 have been imported into 

NI AWR software. The length 

of the via that extend below the 

metal of layer 2 provide an indication 

that the Allegro layout file 

has been successfully imported. 

It should be noted that PCB 

layer stack information does 

not have to be reentered after 

the IPC2581-B file is imported, 

provided that the cross-section 

editor in Allegro contained all 

the required PCB stackup data 

(thickness of each layer, permittivity, 

conductivity). 

The renamed EM port labels 1 

and 2 are now correctly displayed 

in the AXIEM 2D and 3D 

views and their properties can 

be verified or edited by first 

selecting a port in the 2D view, 

followed by a right mouse click 

(RMB) -> Shape Properties (or 

double click on the port). The 

port types will be assigned with 

the auto property per default. 

For this example, the auto property 

can be left unchanged since 

the EM simulation is set up as 

a two-layer board, where layer 

2 is a dedicated ground plane. 

For EM structures that utilize 

more layers, these port properties 

must be accurately set to reflect 

the correct ground reference of 

each port. 

Figure 7: New EM structure dialog box 

Figure 8: EM ports overview list 


RF & Wireless 

Figure 9: All ports except the ones connected to Through and 

GND are disabled. Ports 3 and 4 are relabelled to 1 and 2 

To generate the mesh for this 

EM structure, first specify the 

frequency range for the EM 

simulation. Set the frequency 

range to 1...6001 MHz with 

100 MHz steps under the 

options sVetting of the EM 

Figure 10: 3D EM layout view 

structure in the project manager 

(Figure 11). Select Mesh from 

the project manager (RMB on 

the desired EM structure), as 

shown in Figure 12. This will 

produce the result shown in 

Figure 13. 

Mesh Complexity and 

EM Simulation Run 

Time 

The meshed structure (Figure 13) 

can now be simulated but it will 

require a significant amount of 

memory and lengthy run times. 

While Cadence Allegro provides 

an elegant method to place via 

arrays around metal structures, 

traces, and transmission lines 

to improve shielding between 

nets and traces, this approach is 

not friendly to EM simulation/ 

verification. 

Vias are represented as circular 

tubes inside of EDA layout software. 

This representation can 

present unnecessarily long simulation 

run time for EM analysis 

tools. Thus, the defacto approach 

for EM software is to approximate 

a via with a polygon. 

The number and shape of the vias 

in the design could be reduced 

manually, a better approach is 

to invoke “rules” to simplify the 

layout and speed up the simulation 

without sacrificing accuracy. 

Step 4 - Using Import 

Rules to Simplify EM 

Structures 

The PCB import wizard that was 

used to import the IPC2581- 

compatible Allegro layout file 

automatically creates a schematic 

that contains a STACKUP 

option element (Figure 14) with 

the PCB properties contained 

within the Cadence Allegro 

cross-section editor. 

The dielectric layer tab shows 

the thickness and material definition 

of each layer, while the 

Materials Defs lists the detailed 

material properties that are used 

in this design. 

The rules tab enables the user to 

specify additional rules that can 

be applied when the layout is 

copied to an EM structure within 

the NI AWR Design Environment 

platform. A few example 

rules are shown below to provide 

a quick-reference starting point 

for simplifying the EM structure. 

RESHAPE_CIRCLE_DIVS 

 

The RESHAPE_CIRCLE_DIVS 

setting specifies the 

to be used to approximate 

all circles, either on a particular 

layer or all layers. For the rule 

RESHAPE_CIRCLE_DIVS = 4, 

Figure 11: Options setting of the EM 

structure in the project manager 

Figure 12: Project manager showing mesh 

selection 

Figure 13: Mesh of the EM structure in 

AXIEM 


RF & Wireless 

via(s) will be approximate with 

a square. 

RESHAPE_CIRCULAR_ 

ARCS_DIVS 

The rule RESHAPE_CIRCLE_ 

ARCS_DIVS = 8 will specify 

the number of divisions for each 

360-degree circle. 

MERGE_VIA_RADIUS_ 

MULT 

The MERGE_VIA_RADIUS_ 

MULT can be used to merge all 

via into a solid metal connection 

(for instance, a metal “wall’), 

which significantly reduces the 

complexity of the EM structure. 

The use of rules (Figure 15) 

significantly reduced the complexity 

of the EM structure, as 

shown in the meshed layout view 

in Figure 16. 

Figure 14: Cadence layout file – STACKUP option element revealing board properties 

Step 5 - Simulation 

Versus Measured Data 

For this instance of the design, 

the EM simulation was finished 

in just a few minutes on a 

standard OTS Windows-based 

PC, since all ground vias were 

replaced by solid ground metal 

shapes. 

The EM simulation results were 

then compared against network 

analyzer measurements 

and simulation results versus 

measured data correlation are 

revealed in Figure 17. 

Figure 15: STACKUP options element in Allegro 

Conclusion 

This application example has 

presented a step-by-step method 

for using the EM simulation 

and verification flow between 

Cadence Allegro and NI AWR 

Design Environment to design a 

simple PCB, inclusive of a transmission 

line, two discontinuities, 

and ground via arrays. The creation 

of an EM simulation structure 

has been illustrated, as well 

as the tradeoffs between design 

complexity and simulation time. 

An introduction to basic EM 

port configuration and simulation 

settings has been provided 

and a comparison of the AXIEM 

EM simulation against measured 

results has been shown. ◄ 

Figure 16: Meshed graph of the EM structure 

Figure 17: AXIEM EM simulation results versus network analyzer 

measurements 


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HF-Leistungen bis zu 300 W in Gehäusen vom Koaxial-, Flatpack-, 

handling, Surface- in coaxial,flat-pack, oder Rackmount-Typ surface bei 50 mount oder and 75 Ohm rack Systemimpedanz. 

mount 

housings for 50 and 75 Ω systems. 

Die Design-Palette umfasst 2- bis 48-Weg-Ausführungen 

From 2-way through mit 48-way Phasenkonfigurationen designs, with 0°, 90°, für or 0°, 180° 90° oder 180°. 

phase configurations, Mini-Circuits Mini-Circuits’ Power Splitter/Combiner power splitter/combiners bieten eine offer große a vast Auswahl an 

selection Eigenschaften of features und and Möglichkeiten, capabilities to um meet alle your Anforderungen needs from high zwischen powerultrakleinen 

LTCC-Lösungen and low insertion bis hin loss zu High-Power- to ultra-tiny LTCC und Low-Insertion-Loss-Applikationen 

units and much more. 

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o 

S 




DISTRIBUTORS 

448 Rev U 

9/13/17 10:56 AM

RF & Wireless/Impressum 

Signal Demodulation, Vector Signal Analysis, 

I/Q Analysis added to FieldFox Analyzer 

Keysight Technologies, Inc. 

announced new enhancements 

for its FieldFox handheld RF 

and microwave analyzers. Field- 

Fox analyzers now connect to 

Keysight’s 89600 VSA software, 

the industry’s leading toolset for 

signal demodulation and vector 

signal analysis. 

Some Highlights: 

• Keysight’s new 89600 VSA 

software link enables design 

and troubleshooting of APCO- 

25 and TETRA devices for 

public safety radio 

• Keysight’s portable I/Q capture 

and analysis solution is 

ideal for field installation and 

maintenance; interference 

identification and analysis; 

and signal demodulation 

• Keysight’s FieldFox provides 

multiple instruments in one 

integrated, lightweight unit 

The FieldFox to 89600 VSA link 

provides a powerful combination 

of hardware and software 

for design and troubleshooting 

of devices using signal formats, 

including: 

• APCO-25 and TETRA for 

public safety radio 

• IEEE 802.11p for wireless 

vehicular communications 

• Low-power wide area networks 

and other formats for 

the internet of things (IoT) 

• Cellular communications 

including LTE, WCDMA 

and GSM 

“With increased spectral density 

and complex signal waveforms, 

engineers can find it challenging 

to identify and understand 

unique signal characteristics”, 

said Dan Dunn, vice president 

and general manager, Aerospace, 

Defense and Government 

Solutions. “Option 351 provides 

a new I/Q analyzer mode for 

FieldFox, a portable I/Q capture 

and analysis solution ideal for 

field-based communication systems 

applications; interference 

identification and analysis; and 

signal demodulation.” 

The FieldFox I/Q analyzer 

provides frequency and time 

domain measurements and customizable 

multi-domain display 

views. Users can capture and 

analyze I/Q data directly on the 

instrument, or capture and save 

the data for post analysis using 

Keysight’s 89600 VSA software, 

MATLAB, Python Toolkit or 

other third-party demodulation 

software. 

FieldFox’s I/Q analyzer mode 

also enables verification of baseband 

subsystems and final signal 

chain integration, as well as 

troubleshooting of signal quality 

degradation due to hardware and 

software issues. Users can gain 

further insight into RF signal 

environments by regenerating 

and playing back I/Q capture 

data using a vector signal generator. 

Furthermore, engineers can 

apply environmental fading profiles 

to I/Q data using a vector 

signal generator to determine 

the performance of a receiver. 

FieldFox I/Q analyzer allows 

users to capture up to 10 MHz 

of flatness- and phase-corrected 

I/Q data, and measure magnitude 

spectrum (frequency domain) 

and RF envelope as well as I/Q 

waveform (time domain). With 

FieldFox, users can customize up 

to four simultaneous and multidomain 

measurement views, and 

enhance performance with features 

such as amplitude and IF 

alignment before capture. Field- 

Fox saves I/Q capture data file 

types including comma separated 

values (CSV), text (TXT), SDF 

(compatible with 89600 VSA 

software) and MATLAB (MAT). 

“Combining the new 89600 

VSA software and I/Q recording 

capabilities with real-time spectrum 

analysis makes FieldFox an 

ideal portable solution for engineers 

and technicians to analyze, 

understand and detect signals in 

any environment”, Dunn added. 

■ Keysight Technologies 

www.keysight.com 

hf-Praxis 

ISSN 1614-743X 

Fachzeitschrift für HFund 


• Herausgeber und Verlag: 

beam-Verlag 

Krummbogen 14 

35039 Marburg 

Tel.: 06421/9614-0 

Fax: 06421/9614-23 

info@beam-verlag.de 


• Redaktion: 

Dipl.-Ing. Reinhard Birchel 

(RB) 

Ing. Frank Sichla (FS) 

redaktion@beam-verlag.de 

• Anzeigen: 

Myrjam Weide 

Tel.: +49-6421/9614-16 

m.weide@beam-verlag.de 

• Erscheinungsweise: 

monatlich 

• Satz und Reproduktionen: 

beam-Verlag 

• Druck & Auslieferung: 

Brühlsche 

Universitätsdruckerei 

Der beam-Verlag übernimmt 

trotz sorgsamer Prüfung der 

Texte durch die Redaktion 

keine Haftung für deren inhaltliche 

Richtigkeit. 

Handels- und Gebrauchsnamen, 

sowie Warenbezeichnungen 

und dergleichen 

werden in der Zeitschrift ohne 

Kennzeichnungen verwendet. 

Dies berechtigt nicht zu der 

Annahme, dass diese Namen 

im Sinne der Warenzeichenund 

Markenschutzgesetzgebung 

als frei zu betrachten 

sind und von jedermann ohne 

Kennzeichnung verwendet 

werden dürfen. 


Anleitung zur Handhabung der Schnellsteckverbindungen (“Push-On”) der Serien N, 

TNC und 7/16. Sie koppeln in Sekunden an die Standardbuchse des gleichen Typs. 

1. Verwandeln Sie ihr Standard-Kabel mit 

N-Stecker in ein “Push-On”-Kabel mit 

Hilfe des “Push-On”-Adapters. 

2. Fassen Sie den Adapter fest am Rändel 

der Schiebemutter an. 

3. Setzen Sie den Adapter auf die Buchse 

des Gegenstücks auf und bewegen Sie die 

Schiebemutter ganz nach vorne. Die Feststellmutter 

muss dabei gelöst sein. 

4.Lassen Sie die Schiebemutter zurückrutschen, 

sie verriegelt dann automatisch. Die Verbindung 

ist hergestellt, in Sekunden und sicher, und die 

Verbindung ist komplett verriegelt. 

5. Zum Lösen der Verbindung bewegen Sie die 

Schiebemutter nach vorne. Um zu verhindern, 

dass die Mutter wieder zurückrutscht, setzen Sie 

Ihre Finger dabei auf der Feststellmutter auf. 

6. Sichergestellt durch Ihre Finger auf der 

Feststellmutter kann die Schiebemutter nicht 

zurückrutschen, und Sie können den Schnellstecker 

jetzt wieder abziehen. 

Anleitung zur Handhabung der Schnellsteckverbindungen (“Push-On”) SMA male und SMA female. 

Diese Schnellsteckverbindungen können mit jedem standardmäßigen SMA verbunden werden. 


SMA Stecker in ein “Push-On”-Stecker-Kabel 

durch Aufschrauben des “Push-On-m”-Adapters. 

2. Aus Ihrem Standard-Kabel ist jetzt ein 

SMA-Stecker-Schnellverbindungs-Kabel 

geworden. 

3. Stecken Sie den SMA Schnellstecker auf 

die standardmäßige SMA Buchse des Gegenstücks 

auf. Die Verbindung ist in Sekunden 

hergestellt. 

4. Um die Verbindung zu lösen, ziehen Sie 

den Schnellstecker einfach ab. 

Unsere Kontaktdaten: 

www.spectrum-et.com 

Email: sales@spectrum-et.com 

Tel.: +49-89-3548-040 

Fax: +49-89-3548-0490 


SMA Stecker in ein “Push-On”-Buchse- 

Kabel durch Aufschrauben des “Push-Onf 

”-Adapters. 

2. Aus Ihrem Standard-Kabel ist jetzt ein 

SMA-Buchse-Schnellverbindungs-Kabel 

geworden. 

3. Stecken Sie die SMA Schnellverbindungs-Buchse 

auf den standardmäßigen SMA 

Stecker des Gegenstücks auf. Die Verbindung 

ist in Sekunden hergestellt. 

4. Um die Verbindung zu lösen, ziehen Sie 

die Schnellverbindungs-Buchse einfach 

ab.

Micro Lambda’s Testgeräte – 

einfach & gut! 

Standardmodelle in 4 verschiedenen Bänden 0,6-2,5 GHz, 2-8 GHz, 8-20 GHz 

und 2-20 GHz oder ein beliebiger Micro Lambda Oszillator oder Synthesizer für 

den Laboreinsatz. 

Durchstimmbare Filter von 500 MHz bis 50 GHz der MLBFSerie Standardmodell 

als Bandpass von 0,4-50 GHz mit 4,6 und 7 stufigen Filtern oder Bandsperre 

von 0,5-20 GHz mit 10, 12, 14 und 16 stufigen Filtern erhältlich. 

Die Einstellungen können entweder über Drehknopf, Tastatur, USB oder Ethernet 

vorgenommen werden. 

Für den sofortigen Einsatz benötigtes Zubehör, inkl. Software wird mitgeliefert! 

See our complete line of wideband, low noise components 

MLSP-series 

Synthesizers 

600 MHz to 20 GHZ 

MLSW-series 

Synthesizers 

600 MHz to 16 GHz 

MLTO-series 

TO-8 

Oscillators 

2 to 16 GHz 

MLSMO-series 

Surface Mount 

Oscillators 

2 to 16 GHz 

“Look to the leader in YIG-Tech nol o gy” 

Weitere Informationen erhalten Sie über –> 

HEILBRONN 

HAMBURG 

MÜNCHEN 

Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn 

Tel. (07131) 7810-0 • Fax (07131) 7810-20 

Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt 

Tel. (040) 514817-0 • Fax (040) 514817-20 

Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering 

Tel. (089) 894 606-0 • Fax (089) 894 606-20 

GLOBES 

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hf-welt@globes.de 

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1-2018

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