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Prüfung von Consumer-HF - beam - Elektronik & Verlag

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September 9/2011 Jahrgang 16 D 4287 E<br />

<strong>HF</strong>- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

HXG Amplifiers<br />

Break Intercept Barrier


PRECISION TEST<br />

CABLES<br />

High-quality data requires high-quality cables — Armored For harsh, abusive, outdoor environments, our<br />

and different models to meet different needs. Mini-Circuits APC cables can’t be beat. Even 1,000 crush cycles with a<br />

Precision Test Cables have been designed with our 40 years of 440-lb nitrogen tank had minimal effect: attenuation increased<br />

industry experience in mind, and tested beyond any others on only 0.15 dB, while return loss in/out remained ≥20 dB from<br />

the market. It’s why we can back them with an unprecedented<br />

DC-18 GHz. N-type connectors are standard, with lengths<br />

from 6 to 15 feet in stock.<br />

6-month guarantee,* and customers can save time and<br />

money with fewer false rejects and less retesting.<br />

Our new 40 GHz cables are proven through 20,000 flex<br />

cycles, and are fitted with high-performance connectors<br />

that mate with K<br />

RoHS compliant<br />

C O M P L I A N T<br />

See minicircuits.com for cable lengths, specifications, performance data, and surprisingly low prices!<br />

® Hohe Datenqualität erfordert qualitativ hochwertige Kabel – Sie erhalten bewährte, stabile Verbindungen <strong>von</strong> DC-18 GHz,<br />

und natürlich verschiedene Ausführungen für die unterschied- selbst nach 20,000 Biege- und Steckzyklen.<br />

lichsten Anforderungen. Bei der Entwicklung der Präzisions-<br />

Armiert: Für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen<br />

Testkabel halfen uns unsere über 40 Jahre Industrieerfahrung.<br />

sind unsere APC-Kabel unschlagbar. N-Steckverbinder sind<br />

Unsere Kabel werden mehr getestet als alle anderen auf dem<br />

Standard bei Längen <strong>von</strong> 6 bis 15 Fuß ab Lager.<br />

Markt, so dass wir darauf eine sechsmonatige Garantie geben<br />

können. Unsere Kunden sparen dadurch Zeit, weil sie sich Unsere neuen 40-GHz-Kabel sind bewährt durch 20000 Flexden<br />

Testaufwand ersparen können und weniger falsche Kabel Zyklen und mit Steckverbindern hoher Qualität ausgestattet,<br />

zurückschicken Flex Test müssen. Our standard, triple-shielded CBL cables are so die zu K- und SMA-bestückten DUTs. passen. Standardlängen<br />

tough, we had to invent a new way to test them: Flex Test. reichen <strong>von</strong> ca. 50 cm - bis and 2 SMA-equipped m.<br />

DUTs. Standard<br />

Flex<br />

Even<br />

Test:<br />

after<br />

Unsere<br />

more than<br />

dreifach-geschirmten<br />

20,000 flex cycles, these<br />

CBL-Kabel<br />

cables<br />

sind<br />

deliver<br />

so lengths range from 1.5 feet to 2 meters.<br />

robust,<br />

unimpaired<br />

dass wir<br />

performance<br />

eine neue Methode<br />

from DC-18<br />

erfinden<br />

GHz.<br />

mussten,<br />

Ideal for<br />

um<br />

design<br />

sie Low Loss Für Entwicklungsarbeiten, die große Kabellängen<br />

zu<br />

labs<br />

testen.<br />

or test<br />

Sogar<br />

benches,<br />

nach<br />

they’re<br />

mehr als<br />

available<br />

20,000<br />

in<br />

Biegezyklen<br />

lengths up to<br />

zeigten<br />

25 feet erfordern Low Loss oder For bei denen design die work Ka-band-Signalstärke requiring long cable entscheidend runs or<br />

diese<br />

with<br />

Kabel<br />

SMA<br />

ein<br />

or N-type<br />

unbeinflusstes<br />

connectors.<br />

technisches Verhalten <strong>von</strong> DC-18 ist, whenever sind unsere Ka-band KBL-LOW-Kabel signal strength ideal. Ihre is key, Einfügungsdämpfung<br />

our KBL-LOW<br />

GHz. Ideal für Design-Labors oder Testeinrichtungen, sind sie in beträgt cables nur are 2.46 ideal. dB/m Insertion bei 40 loss GHz, is only bei einem 2.46 dB/m Geschwindigkeits-<br />

at 40 GHz,<br />

Längen with a velocity ratio of 84%.<br />

Quick bis Lock zu 7,5 m For mit high-speed SMA- oder N-Steckverbindern production efficiency erhältlich. and verhältnis <strong>von</strong> 84%.<br />

Quick superior Lock: electrical Für effiziente & mechanical Hochgeschwindigkeitsproduktion<br />

performance, our QBL Phase Stable Wenn When Phasenstabilität phase stability is <strong>von</strong> a concern, Bedeutung as ist, in many wie es<br />

und cables überlegenes are the elektrisches answer. Just und push mechanisches them onto Verhalten a standard sind bei high-frequency vielen Hf-Produktionstests production tests, der Fall try ist, our dann KBL-PHS empfehlen cables. sch<br />

unsere female QBL-Kabel SMA connector die Antwort. and Um slide eine the Verbindung collar forward herzustellen to lock. unsere They offer KBL-PHS a phase Kabel. change Sie bieten ≤0.1°/GHz eine Phasenänderung when wrapped <strong>von</strong> a<br />

stecken You’ll Sie get das proven Kabel high-integrity auf einen weiblichen DC-18 SMA-Steckverbinder<br />

GHz connections, weniger full turn als around ≤0.1°/GHz a 3” wen diameter sie eine mandrel, volle Windung and a shielding um einen<br />

und even schieben after 20,000 die Überwurfhülse flex and 20,000 nach mating vorn, damit cycles! sie einrastet. 3“-Kern effectiveness gewickelt of werden, 110 dB! wobei die Schirmwirkung 110 dB beträgt.<br />

U.S. Patents<br />

7739260, 7761442<br />

Flex Test TM<br />

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This guarantee excludes cable or connector interface damage from misuse or abuse.<br />

K-Connector is a registered trademark of Anritsu Company.<br />

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40 GHz<br />

Phase Stable<br />

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491 rev A<br />

491RevOrg.indd 1 8/12/11 10:56 AM


Das Internet ermöglicht freien<br />

Zugang zu Informationen. Nie<br />

war es leichter technische Dokumentationen<br />

und Datenblätter<br />

zu erhalten. Die Kommunikation<br />

per E-Mail erleichtert und<br />

beschleunigt sowohl die technische<br />

Diskussion als auch die<br />

kaufmännischen Tätigkeiten wie<br />

das Einholen eines Angebot und<br />

die Bestellung. Der zunehmende<br />

Internethandel forciert zudem den<br />

Ausbau der Transportnetze der<br />

Paketdienste, so dass Sendungen<br />

unabhängig <strong>von</strong> der Distanz<br />

ihr Ziel innerhalb weniger Tage<br />

erreichen. Für viele Kunden<br />

stellt sich deshalb immer öfter<br />

die Frage: Wozu benötigen wir<br />

eigentlich einen Distributor? Wir<br />

könnten uns den Hersteller für die<br />

benötigten Produkte doch auch<br />

selbst im Internet suchen.<br />

Die ehrliche Antwort auf diese<br />

Frage lautet: Wenn Sie einen<br />

zuverlässigen Handelspartner<br />

haben benötigen Sie keinen Distributor<br />

oder Zwischenhändler. Ihre<br />

Frage sollte daher lauten: Woran<br />

erkennt man eigentlich einen<br />

zuverlässigen Handelspartner?<br />

Etwa am Google PageRank?<br />

Deshalb verbringt ein Distributor<br />

einen großen Anteil der<br />

Editorial<br />

Autor:<br />

Dr. Peter Fritsch<br />

TACTRON ELEKTRONIK<br />

Schmidt-Fürst oHG<br />

Distributor oder Direktbezug im<br />

Zeitalter des Internets?<br />

Beratungszeit mit der Auswahl<br />

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Sie benötigen z.B. ein Bauteil mit<br />

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einen Produktionsstopp wegen<br />

Lieferengpässen? Kein Problem,<br />

gerne lagern wir die <strong>von</strong> Ihnen<br />

benötigten Produkte zwischen<br />

und garantieren so eine kontinuierliche<br />

Versorgung. Ein defektes<br />

Gerät oder Bauteil? Wir sind Ihr<br />

An sprechpartner vor Ort und<br />

kümmern uns um Reparatur und<br />

Austausch. Sie benötigen Ersatz<br />

für ein abgekündigtes Produkt?<br />

Wir finden eine passende Alternative<br />

für Sie.<br />

Es gibt viele gute Gründe dafür<br />

sich selbst ein Bild <strong>von</strong> den auf<br />

dem Markt erhältlichen Produkten<br />

sowohl <strong>von</strong> technischer als auch<br />

<strong>von</strong> kaufmännischer Seite zu<br />

verschaffen. Die grundlegenden<br />

Probleme wie begrenzte Lager-<br />

und Personalkapazitäten lassen<br />

sich jedoch viel leichter mit<br />

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� Case Size 1210 1825<br />

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hf-praxis 9/2011 3


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Inhalt<br />

Zum Titelbild:<br />

September 9/2011 Jahrgang 16 D 4287 E<br />

Mikrowellentechnik<br />

4 hf-praxis 9/2011<br />

<strong>HF</strong>- und<br />

HXG Amplifiers<br />

Break Intercept Barrier<br />

Schwerpunkt: Drahtlose Module<br />

Drahtlose ZigBee-Sensormodule<br />

Rubriken:<br />

Editorial . . . . . . . . . . . . . 3<br />

Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . 4/5<br />

Aus Forschung & Technik 6<br />

Titelstory . . . . . . . . . . . . 8<br />

Wireless . . . . . . . . . . . . . 12<br />

Produkt-Highlights . . . . 18<br />

Design . . . . . . . . . . . . . 25<br />

Messtechnik . . . . . . . . . 29<br />

Verstärker<br />

durchbrechen<br />

Intercept-Barriere<br />

Die Breitband-GaAs-pHEMT-<br />

Verstärkermodule <strong>von</strong> Mini-<br />

Circuits zeigen, dass hohe Ausgangsleistung<br />

nicht länger eine<br />

Voraussetzung ist, um hervorragende<br />

Verstärkerlinearität bis<br />

2,4 GHz zu erreichen. . . . . . 8<br />

Die drahtlose Revolution<br />

ist in vollem Gang.<br />

Techniken wie GSM<br />

und CDMA für Langstrecken-Sprachübertragung<br />

und Datenfunk<br />

über Mobilfunknetze,<br />

Wi-Fi für WLANs<br />

Bluetooth für verbraucherorientiertepersönliche<br />

Bereichsnetze sind<br />

überall im Einsatz. .12<br />

Produkt-Highlights: Wireless-Module. . . . . . . . .18<br />

Leistungsverstärker für ISM-Band-Sender<br />

Dieser Beitrag gibt eine<br />

Kurzübersicht über die<br />

moderne Leistungs verstär<br />

ker theorie und zeigt<br />

Simulations ergebnisse für<br />

den Einblick in den Betrieb<br />

der PAs aller Maxim-LF/<br />

RF-Sender- und Transceiver-ICs.<br />

. . . . . . . . . . . 25<br />

Applikationen . . . . . . . . 38<br />

Produkt-Portrait . . . . . . 41<br />

Mikrowellen-<br />

komponenten . . . . . . . . 42<br />

Bauelemente . . . . . . . . . 44<br />

RF&Wireless . . . . . . . . 51<br />

Elektromechanik . . . . . 59<br />

Aktuelles/Impressum . . 62


Messtechnik:<br />

Messtechniklösungen für Vektornetzwerk-<br />

Analysatoren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32<br />

Produkt-Portrait:<br />

Digitaler Single-Chip-PMR-Basisband-<br />

Prozessor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41<br />

Bauelemente:<br />

Ein komplettes Fünf-Chip MMIC-Set für 38 GHz<br />

und 42 GHz Anwendungen . . . . . . . . . . . . . .44<br />

Fachbeiträge:<br />

Verstärker durchbrechen Intercept-<br />

Barriere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8<br />

Drahtlose ZigBee-Sensornetzwerke<br />

und ihre Möglichkeiten . . . . . . . . . . .12<br />

Leistungsverstärker für hocheffiziente<br />

und kostengünstige ISM-Band-<br />

Sender . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25<br />

hf-praxis 9/2011<br />

9-2011<br />

<strong>Prüfung</strong> <strong>von</strong> <strong>Consumer</strong>-<strong>HF</strong>- und Mixed-Signal-<br />

Halbleiter-ICs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34<br />

RF&Wireless:<br />

Micrometer-Tuned Gunn Oscillator . . . . . . .57<br />

Aus Forschung und Technik:<br />

3D-integrierte DRAM-on-logic mit niedrigem<br />

Stromverbrauch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6<br />

Funktionsgeneratoren zur Simulation<br />

komplexer Hochfrequenz-<br />

Signalverläufe . . . . . . . . . . . . . . . . . .29<br />

Die Quadraturmodulatoren AD9788TxADC<br />

und ADL6372 in SSB-Sendern,<br />

Teil 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38


Aus Forschung und Technik<br />

Imec demonstrierte 3D-integrierte<br />

DRAM-on-logic für mobile Einsätze mit<br />

niedrigem Stromverbrauch<br />

imec<br />

www2.imec.be<br />

Logik-IC auf DRAM-IC, - verbunden mit Hilfe <strong>von</strong> TSVs und micro-bumps<br />

Imec und seine 3D-Integrationspartner<br />

haben das Potential<br />

der 3D-Integration eines<br />

kommerziellen DRAM-Chips<br />

auf einem Logik-Chip für die<br />

nächste Generation <strong>von</strong> mobilen<br />

Anwendungen mit niedriger<br />

Leistung bewiesen. Imecs<br />

angewandte 3D-EDA-Werkzeuge,<br />

einschließlich thermischer<br />

Modelle, haben bewiesen,<br />

dass sie wertvolle Hilfsmittel<br />

zur Gestaltung <strong>von</strong> gestapelten<br />

Chips der nächsten Generation<br />

sind.<br />

Der 3D-Stack ähnelt soweit als<br />

möglich zukünftigen kommerziellen<br />

Chips. Er besteht aus<br />

imecs eigenem CMOS-Logik-<br />

IC, auf dessen Oberseite ein<br />

kommerzielles DRAM mit Hilfe<br />

<strong>von</strong> Silizium-Vias (TSV‘) und<br />

micro-bumps gefestigt wurde.<br />

Heizungen waren integriert, um<br />

die Wirkung <strong>von</strong> Hot spots auf<br />

DRAM-Refreshzeiten zu testen.<br />

Und der Chip enthielt zusätzliche<br />

Teststrukturen für das Überwachen<br />

thermodynamischer<br />

Spannungen in einem 3D-Stack<br />

sowie die Untersuchung möglicher<br />

ESD-Gefahren, elektrischer<br />

Merkmale <strong>von</strong> TSVs und micro<br />

bumps sowie Fehlermodelle für<br />

TSVs usw.<br />

Imecs integrierter 3D-DRAMauf-Logik-Demonstrator<br />

zeigte,<br />

dass eine minimale Die-Dicke<br />

<strong>von</strong> 50 µm benötigt wird, um<br />

mit lokalen Überhitzungspunkten<br />

auf dem Die fertig zu werden,<br />

die durch die lokale Stromverteilung<br />

generiert werden. Aufgrund<br />

der stark reduzierten lateralen<br />

Wärmeverteilungsfähigkeit des<br />

dünnen Dies, haben diese hot<br />

spots eine höhere Temperatur<br />

und sind in ihrer Ausdehnung<br />

eingeschränkter, wenn die Die-<br />

Stärke noch reduziert wird.<br />

Die hot spots auf dem Die verursachen<br />

lokale Temperatursteigrungen<br />

im Speicher-Die. Dies<br />

kann eine Reduktion der Speicherzeit<br />

der DRAMS bewirken.<br />

Imecs 3D-Stack-Demonstrator<br />

hat jedoch bewiesen, dass das<br />

DRAM thermisch nicht vom<br />

Logik-Die isoliert werden muss,<br />

da der DRAM-Die auch als ein<br />

wirksamer Wärmeabstrahler für<br />

den Logik-Die wirkt. Dadurch<br />

wird die Intensität des hot spots<br />

reduziert, und der Temperaturanstieg<br />

im DRAM ist dadurch<br />

stark begrenzt.<br />

Diese Forschungsarbeit wurde<br />

in Zusammenarbeit mit Imecs<br />

Schlüsselpartnern bei seinen<br />

CMOS-Programmen durchgeführt.<br />

Dazu gehören Globalfoundries,<br />

INTEL, Micron,<br />

Panasonic, Samsung, TSMC,<br />

Fujitsu, Sony, Amkor und Qualcomm.<br />

6 hf-praxis 9/2011


“Ich will heute einen Signal-Analysator, …<br />

… der sich auch übermorgen noch<br />

für Anwendungen <strong>von</strong> gestern und<br />

morgen eignet.”<br />

Der neue Agilent PXA-Analysator – das zukunftstauglichste Test-Tool für die<br />

Signalanalyse:<br />

Aufrüstbare Hardware wie CPUs, Festplatten, I/O und Erweiterungseinschübe –<br />

damit verwirklichen Sie Ihre Ziele <strong>von</strong> heute und morgen.<br />

Wie alle Analysatoren der X-Serie, besticht er durch das Gesamtkonzept aus moderner<br />

Hardware, bewährten und richtungsweisenden Messalgorithmen sowie innovativer<br />

Software. Und Ihre Aufgaben <strong>von</strong> gestern erledigt er ganz nebenbei.<br />

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© 2010 Agilent Technologies, Inc. Deutschland: 07031 464 6333 Österreich: 01 360 277 1571 Schweiz: +41 44 308 66 66


Bauelemente<br />

Verstärker durchbrechen Intercept-Barriere<br />

Die Breitband-<br />

GaAs-pHEMT-<br />

Verstärkermodule<br />

<strong>von</strong> Mini-Circuits<br />

zeigen, dass hohe<br />

Ausgangsleistung<br />

nicht länger eine<br />

Voraussetzung ist,<br />

um hervorragende<br />

Verstärkerlinearität bis<br />

2,4 GHz zu erreichen.<br />

Bild 1: Die hochlinearen<br />

HXG-Verstärker werden<br />

in versiegelten SMT-<br />

Keramikgehäusen mit<br />

internen Schaltungen zur<br />

Impedanzanpassung geliefert.<br />

Bild 2. Das Ausgangs-IP3-Verhalten des HXG -122+ (oben)<br />

und des HXG -242+ (unten) übersteigt bei weitem die<br />

Industrienorm, bezogen auf den P1dB dieser Verstärker.<br />

Hohe Linearität, die normalerweise<br />

durch den Intercept-Punkt<br />

dritter Ordnung (IP3) charakterisiert<br />

wird, ist ein zunehmend<br />

kritischer Parameter in drahtlosenKommunikations-Systemen.<br />

Dieser Leistungsparameter<br />

wächst an Bedeutung, da neue<br />

Industrie-Datenübertragungsstandards<br />

mit immer höheren<br />

Ordnungen digitaler Modulation,<br />

Mehrfachträger und mehr<br />

Informationen in eingeschränkte<br />

Bandbreiten „hineinquetschen“.<br />

Für RF- und Mikrowellenverstärker<br />

bestand die alte, „rohe<br />

Gewalt“-Lösung für höhere<br />

Linearität einfach darin, die<br />

Stromversorgung zu vergrößern<br />

und die vom Verstärker erzeugte<br />

zusätzlich Wärme als einen<br />

unvermeidlichen Kompromiss<br />

zu akzeptieren.<br />

Aber jetzt hat Mini-Circuits ein<br />

Paar GaAs E pHEMT-Verstärker<br />

vorgestellt, die hervorragende<br />

Linearität bei niedrigem Stromverbrauch<br />

liefern. Modell HXG<br />

-122+ ist für den Einsatz <strong>von</strong> 0,4<br />

bis 1,2 GHz vorgesehen, während<br />

Modell HXG -242+ für 0,7<br />

bis 2,4 GHz ausgelegt ist. Die<br />

neuen HXG-Verstärker (Bild<br />

1) sind ein Beispiel dafür, was<br />

mit Load-pull-Technology und<br />

„Mini-Circuits System in Chip“<br />

(MSIP) mit intern angepassten<br />

Konstruktionstechniken möglich<br />

ist (zum Patent angemeldet).<br />

• Modell HXG -122+ erfasst den<br />

Bereich 0,4 bis 1,2 GHz mit<br />

typischem IP3 <strong>von</strong> +46 dBm<br />

<strong>von</strong> 600 bis 800 MHz<br />

• Modell HXG -242+ ist für<br />

0,7 bis 2,4 GHz ausgelegt<br />

und hat einen IP3 <strong>von</strong> größer<br />

als +46 dBm <strong>von</strong> 1,5 bis 2,4<br />

GHz (Bild. 2). Beide Verstärker<br />

benötigen normalerweise<br />

nur 146 mA aus einer +5-VDC<br />

-Stromversorgung.<br />

Was diese Verstärker im Hinblick<br />

auf ihre Linearität noch hervorragender<br />

macht, sind ihre Verhältnisse<br />

<strong>von</strong> IP3 zu Ausgangsleistung<br />

bei 1 dB Kompression<br />

(P1dB). Eine anerkannte „Industriefaustregel“<br />

ist, dass der IP3<br />

eines Verstärkers etwa 10 dB<br />

höher als sein P1dB sein wird.<br />

Aber im Falle des HXG -122+ ist<br />

der IP3 <strong>von</strong> 600 bis 800 MHz,<br />

bei einer typischen P1dB <strong>von</strong><br />

+23 dBm, normalerweise 23 dB<br />

höher. Für den HXG -242+ mit<br />

einer typischen P1dB <strong>von</strong> +23<br />

dBm oder mehr <strong>von</strong> 1,5 bis 2,4<br />

GHz, sind die IP3-Werte norma-<br />

Bild 3: Die Ausgangsleistung bei 1 dB Gewinnkompression für<br />

die Verstärker HXG -122+ ( oben), und HXG -242+ ( unten)<br />

übertrifft im Allgemeinen +23 dBm über ihre Frequenzbereiche<br />

hinweg.<br />

8 hf-praxis 9/2011


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Bauelemente<br />

Bild 4: Die Rauschzahl (obere Kurven) und der Gewinn (untere Kurven) des HXG -122+ ( links)<br />

sowie des HXG -242+ (recht) täuschen über ihre P1dB- und IP3-Leistungswerte hinweg.<br />

lerweise mehr als 22 dB höher<br />

(Bild. 3).<br />

Im Gegensatz zu Standard-<br />

GaAs-MMIC-Verstärkern, die<br />

zusätzlich externe Schaltungen<br />

zur Impedanzpassung benötigen,<br />

um ihre angegebenen Leistungspegel<br />

zu erreichen, enthalten<br />

die MSiP-Verstärker HXG<br />

-122+ und HXG -242+ sorgfältig<br />

dimensionierte, impedanzanpassende<br />

Schaltungen, die<br />

ihr Leistungsverhalten über ihre<br />

Frequenzbereiche optimieren.<br />

Mini-Circuits hat die HXG-Verstärker<br />

mit einer ausgewogenen<br />

Mischung <strong>von</strong> Leistungsmerkmalen<br />

wie hoher Verstärkung,<br />

niedrigem Rauschen sowie<br />

hohen P1dB- als auch IP3-Werten<br />

bis 2,4 GHz ausgestattet.<br />

Ein anderer Faktor, der die kompakten<br />

HXG <strong>von</strong> den meisten<br />

RF/Mikrowellenverstärkern mit<br />

hohem IP3 unterscheidet, ist die<br />

Tatsache, dass sie das Kleinsignalverhalten<br />

nicht zu Gunsten<br />

des Großsignalverhaltens opfern.<br />

Die HXG-Modelle sind wirklich<br />

Verstärker mit einem weiten<br />

Dynamikbereich, mit hochlinearem<br />

Verhalten in Verbindung mit<br />

niedrigen Rauschzahlen, was für<br />

jede Applikation benötigt wird,<br />

die einen großen nebenwellenfreien<br />

(SFDR) Dynamikbereich<br />

erfordert.<br />

Die Verstärker sind gut als<br />

sekundäre Verstärker in Empfängern<br />

mit großem Dynamik-<br />

bereich oder in rauscharmen<br />

Treiberverstärkern für Sender<br />

geeignet, wo die Rauschzahl mit<br />

in die Berechnung des gesamten<br />

Dynamikbereichs der Verstärkerkette<br />

einbezogen wird.<br />

Zusätzlich zu kommerziellen<br />

Kommunikationsanwendungen,<br />

macht der weite Dynamikbereich<br />

der HXG-Verstärker sie auch für<br />

den Einsatz in taktischen Radios<br />

und ELINT-Empfängern geeignet,<br />

wo die gewünschten Signale<br />

aus einer Vielzahl <strong>von</strong> absichtlichen<br />

und unabsichtlichen Störsender-<br />

und Blocking-Signalen<br />

extrahiert werden müssen..<br />

Hohe Linearität ist wichtig, um<br />

die Integrität komplex modulierter<br />

Wellenformen zu erhalten,<br />

wie sie in drahtlosen Telekommunikationsnetzen<br />

verwendet<br />

werden. QAM, WCDMA und<br />

OFDM-Modulationsverfahren<br />

können alle bewirken, dass Amp-<br />

litudenwerte stark schwanken.<br />

Jedes Mal wenn mehrere Träger<br />

gleichzeitig ihre Spitzenwerte<br />

erreichen, erreicht die Amplitude<br />

der gemeinsamen Wellenform<br />

einen äußerst hohen Maximalwert,<br />

was zu einem sehr großen<br />

Spitzen-zu-Durchschnittsleistungs-Verhältnis<br />

(PAPR) führt.<br />

Um diese Vorfälle zu bewältigen<br />

ist es gängige Praxis, auf der<br />

Systemebene die Signalstärke<br />

der System-Verstärker zurückzunehmen,<br />

um auf diese Weise<br />

die Sättigung am oberen Ende<br />

des Dynamikbereichs zu vermeiden.<br />

Dadurch arbeiten die<br />

Verstärker linearer vom Eingang<br />

zum Ausgang. Obwohl dieses<br />

Verfahren verbesserte Linearität<br />

liefert, nutzt es die Verstärkerstromversorgungen<br />

nicht optimal<br />

aus. Der hohe IP3 und der<br />

breite Dynamikbereich des HXG<br />

-122+ und HXG -242+ machen<br />

eine Rücknahme der Signalstärke<br />

nicht nötig.<br />

Um die praktischen Vorteile<br />

der Verstärker der HXG-Serie<br />

bei Verwendung <strong>von</strong> Signalen<br />

mit hohem PAPR besser<br />

zu verstehen, untersuchten die<br />

Ingenieure <strong>von</strong> Mini-Circuits<br />

auch das ACPR-Verhalten der<br />

Verstärker (ACPR = adjacentchannel<br />

power ratio). Dies ist<br />

eine logische Erweiterung des<br />

klassischen Zweiton-Tests für<br />

IP3, das tatsächliche modulierte<br />

Wellenformen als Eingangssignale<br />

statt Sinuskurventestsignale<br />

verwendet. Diese Wellenformen<br />

bedecken einen bestimmten<br />

Frequenzbereich (den „Hauptkanal“),<br />

und ACPR ist als das<br />

Verhältnis der Ausgangsleistung<br />

in Nachbarkanälen definiert<br />

(unerwünschte Signale, in<br />

erster Linie Intermodulation und<br />

andere Verzerrungsprodukte) zur<br />

Ausgangsleistung im Hauptkanal<br />

(dem gewünschten Signal).<br />

ACPR korreliert direkt mit der<br />

Linearität eines Versärkers z.B..<br />

Eine Seite-an-Seite-Charakterisierung<br />

des HXG-242+ und eines<br />

typischen GaAs MMIC Vvrstärkers<br />

demonstrierte volle 3 dB<br />

Verbesserung im ACPR- Verhalten,<br />

sogar beim Betrieb im<br />

„backed-off“ Bereich (Bild 5).<br />

Diese hervorragende Linearität<br />

macht die HXG-Verstärker zu<br />

ideale Kandidaten für Anwendungen<br />

im Sendepfad <strong>von</strong> 3-Gund4-G-Kommunikations-Systemen,<br />

desgleichen für UMTS,<br />

WiMAX und LTE.<br />

In Hochleistungsverstärkern<br />

wird das ACPR-Verhalten oft<br />

durch externe Linearisierungstechniken<br />

wie Digital- oder<br />

Bild 5: Diese Analysatorscans zeigen die Ergebnisse eines ACPR-Test mit 10 MHz breiten,<br />

64 QAM- LTE-Signal bei 1,8 GHz für einen HXG -242+ MSiP Verstärker (rechts) und einen<br />

„backed-off“ GaAs-MMIC-Verstärker (links).<br />

10 hf-praxis 9/2011


Bild 6: Ein neuer Parameter, die IP3-Effizienz (IP3e)<br />

demonstriert, dass die HXG-Verstärker hohe Linearität liefern<br />

können, ohne dafür den Gleichstromverbrauch zu steigern. Das<br />

Balkendiagramm vergleicht einen HXG -242+ MSiP-Verstärker<br />

mit verschiedenen GaAs-MMIC-Verstärkern.<br />

Analogvorverzerrung, Gegenkopplung<br />

oder auch Vorwärtsregelschaltungen<br />

verbessert. In<br />

Kleinsignalverstärkern, machen<br />

die Komplexität und die Kosten<br />

dieser Linearisierungsschaltungen<br />

sie unpraktisch. Die HXG-<br />

Verstärker liefern eine viel preiswertere<br />

Lösung für wachsendes<br />

System-ACPR in Bezug auf<br />

Größe und Kosten. Zusätzlich<br />

zu den bereits erwähnten etabliertenLinearisierungs-Methoden<br />

nutzen linearisierte Hochleistungsverstärkerverschiedene<br />

Techniken zu Verbesserung der<br />

Effizienz, wie z.B. die Doherty-<br />

Kombinations-Techniken mit<br />

Eliminierung der Hüllkurve und<br />

Wiederherstellung (EER). Demgegenüber<br />

erreichen die HXG-<br />

Verstärker Linearität, ohne Effizienz<br />

zu opfern, wie ihr relativ<br />

geringer Stromverbrauch zeigt.<br />

Beide Modelle benötigen 110<br />

bis 180 mA aus einer +5-VDC<br />

Versorgung bei einem typischen<br />

Strom je Verstärker <strong>von</strong> 146<br />

mA. Die Vorteile der hohes IP3-<br />

Wertes bei niedrigem Stromverbrauch<br />

werden deutlich, wenn<br />

man die potentielle Wirkung auf<br />

Zuverlässigkeit bei steigender<br />

Verlustleistung innerhalb eines<br />

kleinen Gehäuses berücksichtigt.<br />

Diese Vorteile machen die<br />

HXG-Verstärker für Anwendungen<br />

in robusten Umgebungen im<br />

Freien oder wo immer ein Kleinsignalverstärker<br />

oder Gruppen<br />

<strong>von</strong> Verstärkern an die Grenzen<br />

ihrer thermischen Belastbarkeit<br />

gezwungen weerden. Eineweitere<br />

Möglichkeit um die Effiizienz<br />

der Verstärker könnte durch<br />

einen Parameter erfolgen, der als<br />

das Verhältnis des Output IP3<br />

(OIP3) zur verbrauchten DC-<br />

Leistung definiert wird: „IP3<br />

Effizienz“. Unter Verwendung<br />

<strong>von</strong> IP3-Effizienz (IP3e) als<br />

Maßstab, wurden eine Anzahl<br />

handelsüblicher, hochlinearer<br />

GaAs-MMIC-Verstärker mit den<br />

HXG-Verstärkern (Bild 6) verglichen.<br />

Die Ergebnisse zeigen<br />

eindeutig die höhere IP3e-Leistung<br />

der HXG-Verstärker. Dieser<br />

neue Parameter bietet eine einfache<br />

Möglichkeit, Verstärker<br />

hinsichtlich ihrer Linearität zu<br />

vergleichen, während er auch die<br />

Gleichstromeffizienz beurteilt.<br />

Die HXG Verstärker werden<br />

100%ig für IP3 getestet, um<br />

sicherzustellen, dass das angegebene<br />

technische Verhalten<br />

auch tatsächlich erreicht wird.<br />

Von einem typischen Beispiel für<br />

20 Produktionseinheiten (Bild<br />

7) zusammengestellte Daten<br />

zeigen, dass die Leistung der<br />

HXG-Verstärker hoch wiederholbar<br />

ist, und zuätzlich gibt es<br />

eine IP3 Leistungsgarantie für<br />

jede verkaufte Einheit.<br />

Die HXG -122+ und HXG -242+<br />

Verstärker sind die ersten beiden<br />

Einheiten in der Serie. Aufgrund<br />

<strong>von</strong> Kundenwünschen nach Verstärkern<br />

mit höheren Frequenzen<br />

sind jetzt Entwicklungsarbeiten<br />

im Gang, die Verstärkermodulfamilie<br />

bis 5 GHz zu erweitern.<br />

Jeder der RoHS-konformen<br />

HXG-Verstärker wird in einem<br />

versiegelten Keramikgehäuse<br />

mit Ein- und Ausgangs-Ports<br />

geliefert, die intern an 50 Ohm<br />

angepasst sind. Jedes MSiP<br />

Modul misst 0.25 x 0.27 x 0.09<br />

Zoll (6.4 x 6.4 x 2.4 mm) und<br />

hat vergoldete Nickelanschlüsse<br />

für gute Lötbarkeit. Die HXG-<br />

Bauelemente<br />

Bild 7: Diese Frequenzgang-Spuren <strong>von</strong> 20 typischen<br />

Produktionseinheiten zeigen die Daten-Wiederholbarkeit der<br />

HXG-Verstärker.<br />

<strong>HF</strong>-Komponenten<br />

• <strong>HF</strong>-Steckverbinder<br />

◦ N-Serie<br />

◦ BNC-Serie<br />

◦ TNC-Serie<br />

◦ U<strong>HF</strong>-Serie<br />

◦ SMA-Serie<br />

◦ SMB-Serie<br />

◦ und andere<br />

• <strong>HF</strong>-Adapter<br />

• <strong>HF</strong>-Kabel<br />

• <strong>HF</strong>-Kabelkonfektion<br />

• <strong>HF</strong>-Zubehör<br />

KCC Handelsgesellschaft mbH<br />

Storchenweg 8a • 21217 Seevetal<br />

Kontakt 040/769 154 - 0<br />

www.kcc.de • info@kcc.de<br />

Verstärker wurden für Betriebstemperaturen<br />

<strong>von</strong> -40 bis +85 °C<br />

entworfen. Die einzigen erforderlichen<br />

externen Komponenten<br />

sind DC-Blöcke für Ein- und<br />

Ausgänge und eine Bias-Drossel.<br />

■ Mini-Circuits<br />

www.minicircuits.com<br />

hf-praxis 9/2011 11


Wireless<br />

Drahtlose ZigBee-Sensornetzwerke<br />

und ihre Möglichkeiten<br />

Die drahtlose<br />

Revolution ist in vollem<br />

Gang. Techniken wie<br />

GSM und CDMA<br />

für Langstrecken-<br />

Sprachübertragung<br />

und Datenfunk über<br />

Mobilfunknetze,<br />

Wi-Fi für WLANs<br />

Bluetooth für<br />

verbraucherorientierte<br />

persönliche<br />

Bereichsnetze sind<br />

überall im Einsatz.<br />

Thomas Embla Bonnerud<br />

Brian Macdonald<br />

Nordic Semiconductor<br />

Alle Techniken sind für ihre<br />

vorgesehenen Anwendungsbereiche<br />

optimiert. Für drahtlose<br />

Sensornetze (WSN) werden<br />

jedoch teilweise andere Anforderungen<br />

gestellt: WSNs sind<br />

charakterisiert durch:<br />

• niedrigen Stromverbrauch<br />

• preiswerte Knotenpunkte<br />

mit Sensor, RF-Transceiver,<br />

Microcontroller und einer<br />

kleinen, kompakten Batterie.<br />

WSNs werden benötigt für die<br />

Überwachung und Kontrolle <strong>von</strong><br />

Prozessen zu Hause, in kommer-<br />

Bild 2: Lebensdauer einer Flachzelle in Abhängigkeit vom<br />

verwendeten Protokoll<br />

Bild 1: Millionen <strong>von</strong> praktischen Mobilfunknetzen wie jene in<br />

dieser Gesundheits-/Fitnessanwendung sind schon weltweit im<br />

Einsatz.<br />

ziellen oder industriellen Umgebungen.<br />

Als geeignete Techniken<br />

bieten sich beispielsweise Zig-<br />

Bee oder auch Wireless Hart an.<br />

Optimalerweise sollte es möglich<br />

sein, mit einer für WSNs optimal<br />

geeigneten Technik, Netze mit<br />

zwei bis Hunderten <strong>von</strong> Knoten<br />

zu realisieren. Außerdem muss<br />

jeder Knoten dazu fähig sein,<br />

jederzeit mit anderen im Netz zu<br />

kommunizieren. Es gibt jedoch<br />

einige Designbeschränkungen.<br />

Zum Beispiel sollten die drahtlosenKnoten-Sender-/Empfänger<br />

im lizenzfreien 2,4- GHz-<br />

Bereich arbeiten, also im ISM-<br />

Band, um den breitesten Markt<br />

zu erreichen. Außerdem sollten<br />

die einzelnen Knoten sehr preisgünstig<br />

sein. Die Batterielebensdauer<br />

sollte mit preisgünstigen<br />

Zellen in Monaten oder Jahren<br />

gemessen werden.<br />

Der praktische Aufbau<br />

drahtloser Infrastruktur<br />

Einen geeigneten Funktransceiver<br />

zu finden ist nur ein Teil der<br />

Herausforderungen beim Aufbau<br />

eines praktischen WSNs. Egal<br />

ob das Netzwerk zwei, 10 oder<br />

100 Knoten umfasst, die größte<br />

Herausforderung besteht darin,<br />

diese Knoten zu einem zuverlässigen,<br />

skalierbaren Netzwerk zu<br />

verbinden. Es hat eine Tendenz<br />

gegeben, die Maschentopologie<br />

als Standard für alle WSNs zu<br />

Bild 3: Maschenvernetzung ermöglicht, dass ein Knoten direkt<br />

mit mehreren anderen Knoten kommunizieren kann, führt aber<br />

zu größerer Komplexität, steigenden Systemressourcen und<br />

größerem Energieverbrauch<br />

12 hf-praxis 9/2011


Simulation und<br />

Messung <strong>von</strong> Signalen<br />

<strong>von</strong> DC bis zu 26 GHz<br />

Parallele Verarbeitung <strong>von</strong><br />

RF-Signalen auf mehreren<br />

Prozessorkernen<br />

RF<br />

Medizintechnik<br />

Robotik<br />

Multicore<br />

NI LabVIEW<br />

Grenzen setzt nur Ihre Phantasie.<br />

Von der Satellitenkommunikation bis zur Basisstation<br />

für Funktelefone: Die grafi sche Programmierung mit<br />

LabVIEW und Hardware auf Grundlage <strong>von</strong> NI<br />

PXI bilden eine fl exible, kostengünstige Plattform<br />

für Prototypenerstellung und Test. Damit<br />

behalten Anwender auch in der schnelllebigen<br />

Wireless-Industrie stets die Nase vorn.<br />

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Tel: +49 89 7413130 • Fax: +49 89 7146035<br />

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©2011 National Instruments. Alle Rechte vorbehalten. LabVIEW, National Instruments, NI und ni.com sind Warenzeichen <strong>von</strong> National Instruments.<br />

Andere Produkt- und Firmennamen sind Marken oder Handelsbezeichnungen der jeweiligen Unternehmen. Druckfehler, Irrtümer und Änderungen vorbehalten.<br />

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<strong>von</strong> -165 bis +30 dBm<br />

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Neue Version<br />

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Wireless<br />

Bild 4: Beispiele für ein Punkt-zu-Punkt (4a), Stern (4b) und<br />

Baumnetz (4c).<br />

übernehmen. ZigBee könnte so<br />

eine Universallösung für komplexe<br />

Maschennetze sein. Jedoch<br />

zeigte es sich, dass diese komplexe<br />

Vernetzung, bei der ein<br />

Knoten mit mehreren anderen<br />

Knoten direkt kommunizieren<br />

4a<br />

4b<br />

4c<br />

kann (Bild 3) zu einem derart<br />

komplizierten Aufbau führt,<br />

der für viele praktische Anwendungen<br />

nicht zu rechtfertigen ist.<br />

Maschennetze sind schwierig<br />

aufzubauen und erfordern eine<br />

Menge an Computer-Ressour-<br />

Bild 5: Dieses praktische Netz hat dieselbe Anzahl <strong>von</strong> Knoten<br />

wie das in Bild 4, ist aber viel leichter zu bauen, weil die<br />

Anzahl der Verbindungen reduziert ist. Dies ist möglich, weil<br />

Mitteilungen über vermittelnde Knoten geleitet werden.<br />

Bild 6: Einige drahtlose Techniken erfordern Knoten mit<br />

veränderlichen Fähigkeiten, um Netze zu bauen, was den<br />

Prozess verkompliziert.<br />

14 hf-praxis 9/2011


Fingerstreifen<br />

EMV-Gehäuse-<br />

Dichtungen<br />

EMV-<br />

Endlosdichtungen<br />

Blechgehäuse<br />

Geschirmte<br />

Lüftungsgitter<br />

Gestanzte<br />

EMV-Dichtungen<br />

EMV-leitfähige<br />

Klebstoffe<br />

EMV-Zelte und<br />

-Räume<br />

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EMV-O-Ringe und<br />

Rundprofile<br />

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und Gitter<br />

IP68 und EMV-<br />

Kombidichtungen<br />

EMV-Dichtungen<br />

EMV-Dichtung<br />

Form In Place<br />

EMV-Gehäuse-<br />

Dichtungen


Wireless<br />

cen und elektrischer Leistung<br />

In der Realität erfordern praktische<br />

Netze nämlich selten, dass<br />

ein Knoten mit jedem Nachbarn<br />

kommunizieren können muss.<br />

Inzwischen gibt es für praktisch<br />

alle Netzwerkprobleme erprobte<br />

Lösungen, bei denen eine fertige<br />

Netzwerkstruktur wie Pointto-point,<br />

Stern und Baum zur<br />

Verfügung steht (Bild 4(a), (b)<br />

und (c)).<br />

Zum Beispiel verdeutlicht Bild<br />

5, wie das komplizierte Netz in<br />

Bild 3 so rekonfiguriert werden<br />

kann, dass es auch als Baumnetz<br />

arbeiten kann. Der wesentliche<br />

Unterschied besteht darin, dass<br />

die Daten über einen Zwischenknoten<br />

geroutet werden, bevor<br />

sie ihr Ziel erreichen. Solche<br />

Netze sind effizienter als ein<br />

komplexes Maschennetzwerk<br />

und daher weniger kostspielig<br />

beim Aufbau und in der Unterhaltung,<br />

außerdem ist der Leistungsverbrauch<br />

geringer.<br />

ZigBee WSNs werden normalerweise<br />

mit Hilfe <strong>von</strong> Knoten<br />

unterschiedlicher Funktionalität<br />

aufgebaut (Bild 6.) Diese ver-<br />

schiedenen Arten <strong>von</strong> Knoten<br />

wurden eingeführt, um Kosten<br />

dadurch zu sparen, dass mehr<br />

preiswertere Knoten mit weniger<br />

Fähigkeiten eingesetzt werden<br />

können. Das hat inzwischen<br />

allerdings keine so große Bedeutung<br />

mehr, da die Transceiverpreise<br />

deutlich gesunken sind.<br />

Die ZigBee-Knotenfamilie<br />

beginnt mit einem ZigBee-Coordinator<br />

(ZC). Dieser Knoten<br />

verfügt über die meisten Funktionen<br />

und wird verwendet, um<br />

das Netzwerk zu starten und die<br />

Brücke zu anderen Netzwerken<br />

herzustellen.<br />

Dann gibt es einen ZigBee-<br />

Koppler (ZR.), der in der Lage<br />

ist, eine spezielle Applikation<br />

auszuführen und als Vermittler<br />

zu wirken, der Daten <strong>von</strong> anderen<br />

Geräten passieren lässt.<br />

Schließlich umfassst die ZigBee-<br />

Hierarchie auch ein ZigBee-Endgerät<br />

(ZED). Dies hat gerade<br />

genug Funktionalität, um mit<br />

seinem übergeordneten Knoten<br />

(entweder ZC oder ZR) zu reden,<br />

kann aber Daten <strong>von</strong> anderen<br />

Geräten nicht weiterleiten.<br />

ZEDs können für die meiste Zeit<br />

in einen Low-Power-Schlafmodus<br />

versetzt werden und sorgen<br />

daher im wesentlichen für den<br />

niedrigen Stromverbrauch <strong>von</strong><br />

ZigBee-Netzen. Jedoch werden<br />

ZR und ZC auch für ein funktionierendes<br />

Netzwerk gebraucht,<br />

und sie sind viel komplizierter<br />

und leistungshungriger als ein<br />

ZED.<br />

Wenn man ein ZigBee-Netz<br />

einrichtet, muss man zuerst<br />

einen Subset-Cluster um einen<br />

ZC herum bilden. Dieser bearbeitet<br />

auch Anforderungen <strong>von</strong><br />

benachbarten Koordinator-Knoten,<br />

die ihre Cluster mit dem<br />

Netz verbinden möchten. Solche<br />

Netze sind jedoch nicht leicht,<br />

auf einer ad hoc Basis zu erweitern,<br />

da es für Knoten schwierig<br />

ist, sich zwanglos dem Netz<br />

anzuschließen und es wieder zu<br />

verlassen, es sei denn, sie sind<br />

der entsprechende Typ.<br />

ZigBee ist eine bewährte einfache<br />

gute Technik. Für aufwändigere<br />

Netze, besonders wenn<br />

Interoperabilität erforderlich ist,<br />

ist es jedoch möglich, eine Tech-<br />

Signalverarbeitung<br />

Analoge und digitale Signale, Systeme und Filter<br />

Martin Meyer, sechste korrigierte und<br />

verbesserte Auflage 2011. X, 324 Seiten,<br />

Broschur. Mit 161 Abbildungen,<br />

20 Tabellen und Online-Service.<br />

ISBN: 978-3-8348-0897-4<br />

Dieses Buch bietet eine fundierte Einführung<br />

in die klassische Theorie der Signalverarbeitung,<br />

wobei der Schwerpunkt<br />

auf den digitalen Methoden liegt. Der<br />

Leser wird befähigt, analoge und digitale<br />

Systeme und Filter zu analysieren und zu<br />

dimensionieren. Auch die digitale Spektralanalyse<br />

wird ausführlich besprochen.<br />

Viele durchgerechnete Beispiele ermöglichen<br />

das Selbststudium, mit Rechnerunterstützung<br />

lässt sich zudem der Stoff<br />

veranschaulichen und vertiefen.<br />

Die 6. Auflage wurde korrigiert, verbessert,<br />

und der Online-Service wurde durch<br />

drei Zusatzkapitel über Zufallssignale stark<br />

erweitert. Zusätzliche Beispiele und einige<br />

Abschnitte der Theorie sind unter www.<br />

viewegteubner.de erhältlich.<br />

Über die Autoren<br />

Thomas Enihla Bonnerud ist<br />

Produktverantwortlicher für<br />

2,4- GHz-ULP-Lösungen.<br />

Brian Macdonald ist Direktor<br />

des 2,4- GHz-ULP-Protokoll-Providers<br />

ANT.<br />

nik zu wählen, wo an der physikalischen<br />

Verbindungsschicht<br />

alle Knoten gleiche Funktionalität<br />

haben. Sie sind dazu fähig,<br />

als entweder „Slaves“ oder<br />

„Master“ innerhalb eines praktischen<br />

Mobilfunknetzes zu wirken,<br />

und können jederzeit die<br />

Rollen tauschen.<br />

Mit anderen Worten können die<br />

Knoten als Sender, Empfänger<br />

oder Sender-Empfänger leisten,<br />

um Datenverkehr zu anderen<br />

Knoten zu führen. Derartige<br />

Möglichkeiten bietet beispielsweise<br />

der nRF24API <strong>von</strong> Nordic<br />

Semiconductor in Verbindung<br />

mit dem ANT-Protokoll<br />

■ Nordic Semiconductor<br />

www.nordicsemi.com<br />

Ebenfalls dort finden sich Hinweise zum<br />

Einsatz <strong>von</strong> MATLAB in der Signalverarbeitung<br />

sowie einige nützliche MAT-<br />

LAB-Routinen.<br />

Aus dem Inhalt<br />

Einführung in die Denkweise und Arbeitsmethode<br />

der Systemtheorie - Analoge<br />

Signale, Systeme und Filter - Digitale<br />

Signale, Systeme und Filter<br />

Autor<br />

Prof. Dr. Martin Meyer lehrt Nachrichtentechnik<br />

und ist Leiter des Studienganges<br />

Elektro- und Informationstechnik an der<br />

FH Nordwestschweiz.<br />

Zielgruppe<br />

Studierende technischer Fachrichtungen,<br />

insbesondere der Elektro- und Informationstechnik<br />

Ingenieure und Naturwissenschafter<br />

16 hf-praxis 9/2011


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HMCAD1051-40<br />

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500 640 1000<br />

SAMPLING RATE (MSPS)<br />

Power<br />

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HMCAD1511 8-Bit 1 GSPS 1, 2, 4 710 mW 49.8 49 / 64 [1] LP7D EKIT01-HMCAD1511<br />

HMCAD1510 8-Bit 500 MSPS 1, 2, 4 295 mW 49.8 49 / 65 [1] LP7D EKIT01-HMCAD1510<br />

HMCAD1102 13 / 12-Bit 80 MSPS 8 59 mW / Channel 70.1 77 LP9 EKIT01-HMCAD1102<br />

HMCAD1101 13 / 12-Bit 65 MSPS 8 51 mW / Channel 72.2 82 LP9 EKIT01-HMCAD1101<br />

HMCAD1100 13 / 12-Bit 50 MSPS 8 41 mW / Channel 72.2 82 LP9 EKIT01-HMCAD1100<br />

HMCAD1050-80 13 / 12-Bit 80 MSPS 2 102 mW 72 77 LP9 EKIT01-HMCAD1050-80<br />

HMCAD1050-40 13 / 12-Bit 40 MSPS 2 55 mW 72.7 81 LP9 EKIT01-HMCAD1050-40<br />

HMCAD1051-80 13 / 12-Bit 80 MSPS 1 60 mW 72 77 LP6H EKIT01-HMCAD1051-80<br />

HMCAD1051-40 13 / 12-Bit 40 MSPS 1 33 mW 72.7 81 LP6H EKIT01-HMCAD1051-40<br />

HMCAD1040-80 10-Bit 80 MSPS 2 78 mW 61.6 75 LP9 EKIT01-HMCAD1040-80<br />

HMCAD1040-40 10-Bit 40 MSPS 2 43 mW 61.6 81 LP9 EKIT01-HMCAD1040-40<br />

HMCAD1041-80 10-Bit 80 MSPS 1 46 mW 61.6 75 LP6H EKIT01-HMCAD1041-80<br />

HMCAD1041-40 10-Bit 40 MSPS 1 25 mW 61.6 81 LP6H EKIT01-HMCAD1041-40<br />

[1] Excluding Interleaving Spurs. [2] Supply Voltage (Vdd): +1.8 Vdc Analog Supply (AVdd) and +1.8 Vdc Digital Supply (DVdd). [3] Output Supply Voltage (OVdd): +1.7 to +3.6 Vdc.<br />

Order On-Line at: www.hittite.com<br />

Receive the latest product releases - click on “My Subscription”


Wireless-Module<br />

Transceiver-Plattform mit höchster Bitrate<br />

SX1233 heißt ein programmierbarerISM-Band-Transceiver<br />

<strong>von</strong> Semtec, der die<br />

weltweit höchste Bitrate<br />

(600 kBit/s) mit einem Weltklasse-Link-Budget<br />

(137<br />

dB), extrem geringem Leistungsverbrauch,<br />

exzellenter<br />

Nachbarkanal-Unterdrückung<br />

CDT-TX-02M-R und CDT-<br />

RX-02M-R <strong>von</strong> Circuit<br />

Design Inc. sind zwei Low-<br />

Power-Funkmodule für Ein/<br />

Aus-Fernsteuerungen über<br />

größere Distanzen. Sie enthalten<br />

höchst zuverlässige<br />

Funkkomponenten sowie<br />

Schaltungen zur Verarbeitung<br />

<strong>von</strong> Ein- und Ausgabedaten<br />

für eine einfache Kommunikation<br />

mit bis zu sechs Kontakten.<br />

MSK-Modulation und<br />

eine hohe Empfindlichkeit des<br />

Empfängers (-120 dBm bei 12<br />

und Übersteuerungsfestigkeit<br />

vereint.<br />

Dazu kommen noch<br />

eine hohe Bandbreite,<br />

eine hohe<br />

Empfindlichkeit, ein<br />

starkes Transmitter-Ausgangssignal<br />

(in 1-dB-Schritten<br />

programmierbar)<br />

sowie eine besonders<br />

gute Störfestigkeit.<br />

Damit ist der SX1233<br />

für Weitbereichs-<br />

Video übertragungen,<br />

Bild verarbeitungs-<br />

Applikationen in<br />

Heim- und Gebäudeautomatisierung,<br />

Smart-<br />

Metering, Sensoren, Alarmsysteme<br />

sowie ferngesteuerte<br />

Datenerfassungs-Netzwerke<br />

bestens geeignet.<br />

■ Semtech Corporation<br />

www.semtech.com<br />

Funkmodule für drahtlose Fernsteuerungen<br />

dB SINAD) sorgen für gute<br />

Störfestigkeit. Der 10-mW-<br />

Sender hat eine Reichweite<br />

<strong>von</strong> über 1 km bei freier Sicht.<br />

Mithilfe <strong>von</strong> DIP-Schaltern<br />

können vier voreingestellte<br />

Frequenzen im 434-MHz-<br />

Band ausgewählt werden.<br />

Dadurch ist es möglich, mehrere<br />

Module gleichzeitig am<br />

selben Ort zu betreiben.<br />

■ Circuit Design GmbH<br />

www.circuitdesign.de<br />

Der SHX1 <strong>von</strong> Radiometrix<br />

ist ein Schmalband-Transceiver<br />

mit einer stabilisierten<br />

Spannungsversorgung und<br />

500 mW Ausgangsleistung<br />

für Reichweiten über 5 km.<br />

Das Modul kann in 3-MHz-<br />

Segmenten für 140 bis 175<br />

MHz geliefert werden und<br />

bietet eine Datenrate <strong>von</strong> bis<br />

zu 5 kbps, wobei acht parallele<br />

oder 255 serielle Kanäle<br />

möglich sind. Es ist kon-<br />

Neue WLAN-Antennenlösungen<br />

Das aktuelle Lieferprogramm<br />

<strong>von</strong> Pulse umfasst<br />

ein umfangreiches Spektrum<br />

an Antennen für WLAN a/b/<br />

g/n, also Multibandlösungen<br />

und MIMO-Anwendungen.<br />

Pulse offeriert hier nicht nur<br />

„Outdoor“-Lösungen mit IP67<br />

(Gain 6...10 dBi) oder IP65,<br />

sondern auch Panel-Arrays<br />

(2,4, 4,9 & 5,8 GHz, Gain<br />

10 bis 27 dBi), gehäuseinterne<br />

Antennen und verschie-<br />

Produkt-Highlights<br />

Mehrkanaliger Transceiver für hohe<br />

Reichweite<br />

form zur ETSI EN<br />

300 220-3 und zur<br />

EN 301 489-3. Da<br />

das SHX1 separate<br />

N- und R-Register<br />

bei jedem Kanal<br />

für Senden und<br />

Empfangen hat,<br />

kann die Frequenz<br />

für jeden Kanäl<br />

individuell und<br />

in jedem Mode<br />

programmiert werden. Die<br />

Einsatzmöglichkeiten sind<br />

sehr vielseitig und reichen<br />

<strong>von</strong> Telemetrie- und Sicherheitsanwendungen<br />

bis hin<br />

zur Kontrolle <strong>von</strong> abgesetzt<br />

arbeitenden Fahrzeugen und<br />

Maschinen.<br />

■ HY-LINE Communication<br />

Products<br />

Fax: 089/6140960<br />

www.hy-line.de<br />

dene „On-Board“-Lösungen.<br />

Somit kann Pulse für jede<br />

WLAN-Anwendung die perfekte<br />

Antenne liefern. Neben<br />

dem großen Produktspektrum<br />

bietet Pulse auch ausführliche<br />

Antennenverifizierung und<br />

Designhilfe sowie kundenspezifische<br />

Lösungen an.<br />

■ CompoTEK<br />

Fax: 089/54432321<br />

www.compotek.de<br />

18 hf-praxis 9/2011


ERA<br />

MMIC<br />

AMPLIFIERS<br />

DC to 20 GHz<br />

73¢<br />

from qty. 1000<br />

Mit mehr als 120 Standardtypen bietet Mini-Circuits 124 eines der umfangreichsten Industrieprogramme an preiswerten MMIC-<br />

Verstärkern. Think of Diese all you Ultra-Breitband-InGaP-HBT- stand to gain. With more und than PHEMT-Verstärker 120 catalog models, haben Mini-Circuits eine niedrige offers Rauschzahl one of the sowie industry’s einen hohen broadest IP3<br />

und selection werden of mit low-cost einer Vielzahl MMIC <strong>von</strong> amplifiers. Verstärkungen Our ultra-broadband angeboten, um Ihre InGaP kommerziellen, HBT and industriellen PHEMT amplifiers oder militärischen offer low Applikationen<br />

noise figure,<br />

zu high optimieren. IP3, and a wide selection of gain to enable optimization in your commercial, industrial or military application.<br />

Unsere Our tight strengen process Fertigungs-Kontrollen control guarantees sorgen consistent für gleichbleibende performance Leistung, across was multiple für Daten-Wiederholbarkeit production runs, so und you Zuverlässig- can have<br />

keit confidence bei jedem in Verstärker every unit. sorgt. In fact, Tatsächlich cascading weisen multiple mehrere amplifiers in Kaskade often geschaltete produce Verstärker less than oft 1dB weniger total gain als 1 variation dB Variation at any der<br />

Gesamtverstärkung given frequency. These bei irgendeiner MMIC amplifiers gegebenen can Frequenz even meet auf. Dank your most ihrer niedrigen critical size Betriebsspannung and power consumption <strong>von</strong> nur 2.8 V, requirements<br />

der geringen<br />

Stromaufnahme with supply voltages <strong>von</strong> 20 as mA low und as Gehäusen, 2.8 V, and current die so klein consumption sind wie unser down SOT-363, to 20 mA, können and packages diese MMIC-Verstärker as small as SOT-363. hinsichtlich<br />

Leistung und Größe auch kritische Systemanforderungen erfüllen.<br />

Visit our website to select the amplifier that meets your specific needs. Each model includes pricing, full electrical,<br />

mechanical, Besuchen Sie and unsere environmental Website, um specifications, den Verstärker and zu ermitteln, a full set der of characterization Ihre spezifischen Bedürfnisse data including erfüllt. S-Parameters. Jedes Modell So umfasst why<br />

komplette wait, place elektrische, your order mechanische today and have und units Umweltspezifikationen in your hands as sowie early as einen tomorrow. vollständigen RoHS Satz compliant <strong>von</strong> Charakterisierungsdaten<br />

einschließlich der S-Parameter. Alle Modelle sind auf Lager für sofortigen Versand.<br />

U.S. Patents<br />

7739260, 7761442<br />

Gali,<br />

GVA, PHA<br />

AVA, PMA<br />

NF from 0.5 dB, IP3 to +48 dBm, Gain 10 to 30 dB, Pout to +30 dBm<br />

Mini-Circuits...we’re Mini-Circuits… redefining wir definieren what VALUE WERT is all neu! about!<br />

ISO 9001 ISO 14001 AS 9100<br />

®<br />

P.O. Box 350166, Brooklyn, New York 11235-0003 (718) 934-4500 Fax (718) 332-4661<br />

The Design Engineers Search Engine finds the model you need, Instantly • For detailed performance specs & shopping online see<br />

IF/RF MICROWAVE COMPONENTS<br />

DISTRIBUTORS<br />

®<br />

LEE<br />

PSA<br />

476 Rev E<br />

476rev E.indd 1 8/11/11 3:15


Wireless-Module<br />

Wegweisender Schmalband-Transceiver<br />

Die Firma Axsem hat mit<br />

dem AX5043 einen Chip mit<br />

vollkommen bahnbrechenden<br />

Eigenschaften auf den Markt<br />

gebracht. Der CMOS-Schmalband-Transceiver<br />

ist primär<br />

für den Einsatz in ISM-Bändern<br />

gedacht, besitzt jedoch<br />

einen parametrierbaren Frequenzbereich<br />

<strong>von</strong> 70 bis 1.100<br />

MHz. Die Datenrate reicht<br />

<strong>von</strong> 1 bis 100 kbit/s; angebunden<br />

wird der AX5043 über<br />

die integrierte SPI-Schnittstelle.<br />

Die Betriebsspannung<br />

beträgt 1,8 bis 3,6 V. Der<br />

extrem effiziente Transmitter<br />

ermöglicht Sendeleistungen<br />

bis 20 dBm und verbraucht<br />

dabei zwischen 7 und 70 mA.<br />

Zwei unabhängige Antennenausgänge<br />

(differentieller<br />

und single-ended) vereinfachen<br />

die Antennenanpassung.<br />

Unterstützt werden FSK,<br />

MSK, 4-FSK, GFSK, GMSK<br />

und ASK.<br />

■ CompoTEK<br />

Fax: 089/54432321<br />

www.compotek.de<br />

Load-Pull- und Noise-<br />

Testsysteme<br />

� Automatische Load-Pulltm<br />

Messungen (LabView ,<br />

tm<br />

MathLab , C++, ActiveX)<br />

� X-Parameter (PNA-X), S-<br />

Functions, Power-Contour,<br />

DC-IV und Device<br />

Loadlines, EVM, ACPR<br />

� Waveguide-Tuner bis<br />

110GHz (Satelliten-<br />

Kommunikation,<br />

Abstandswarn-Radar)<br />

� Joystick-Modus:<br />

Impedanz-Tuning ohne<br />

PC!<br />

� Patentierte Low-Frequency-<br />

Tuner (ab 5MHz!)<br />

� Multi-Purpose-Tuner<br />

(Harmonic-, Prematching-,<br />

Low-Vibration-Tuning)<br />

� Noise-Parameter-<br />

Extraktion<br />

TSS GmbH * St-Barbara-Str. 28 * 89264 Weißenhorn<br />

Tel: (07309) 9675-0 * http://www.tssd.com * email: info@tssd.com<br />

Drahtlose MiWi-Entwicklungsumgebung<br />

Microchip hat seine MiWi-<br />

Entwicklungsumgebung<br />

(MiWi DE), ein umweltfreundliches<br />

System zur<br />

Entwicklung <strong>von</strong> Stern- und<br />

Maschen-Netzwerkprodukten,<br />

erweitert. Die MiWi DE<br />

besteht aus den freien proprietären<br />

Protokoll-Stacks<br />

MiWi P2P, MiWi und MiWi<br />

PRO, dem drahtlosen 8-Bit-<br />

Entwicklungskit (WDK)<br />

und den drahtlosen ZENA-<br />

Adaptern für 2,4 GHz, 868<br />

Standardisierte Antennen<br />

Molex Incorporated stellte<br />

eine neue Standardantenne für<br />

Anwendungen im 2,4- GHz-<br />

ISM-Bereich und für WiFi-<br />

Systeme vor. Sie ist das erste<br />

Produkt aus einer Reihe <strong>von</strong><br />

Molex-Standardantennen<br />

für die Bereiche industrielle<br />

Technik, Verbraucherelektronik,<br />

Medizintechnik und<br />

Automobilbau. Aufbauend<br />

auf modernen Fertigungs-<br />

und RF-Technologien, bieten<br />

die Molex-Standardantennen<br />

hohe Leistungsfähigkeit<br />

und einfache Integration<br />

Produkt-Highlights<br />

MHz und 915 MHz sowie<br />

aus dem drahtlosen Mehrzweck-Entwicklungsstudio<br />

(WDS) mit plattformübergreifender<br />

Unterstützung für<br />

Linux-, Mac OS- und Windows-Betriebssysteme.<br />

Die<br />

MiWi DE vereinfacht die<br />

Entwicklung <strong>von</strong> drahtlosen<br />

Netzwerkanwendungen für<br />

das ISM-Band.<br />

■ Microchip Technology<br />

www.microchip.com<br />

bei anspruchsvollen Anwendungen<br />

in der drahtlosen Datenübertragung.<br />

Sie basiert<br />

auf der marktführenden LDS-<br />

Technologie (Laser Direct<br />

Structuring) <strong>von</strong> Molex.<br />

Damit kann mithilfe eines<br />

3D-Lasersystems die Antenne<br />

direkt <strong>von</strong> den CAD-Daten<br />

auf einen geformten Antennenträger<br />

oder sogar direkt<br />

auf die Struktur des Geräts<br />

übertragen werden.<br />

■ Molex Incorporated<br />

www.molex.com<br />

20 hf-praxis 9/2011


Wireless-M-Bus-Funkmodul<br />

Vielseitiger CTCSS-Encoder<br />

Der neue CTCSS-Encoder<br />

<strong>von</strong> HED Radio sendet alle<br />

CTCSS-Töne nach EIA, verfügt<br />

über den 1.750-Hz-Tonruf,<br />

ist superkompakt mit nur<br />

14x26 mm 2 Flächenbedarf und<br />

somit ideal für den Einbau ins<br />

Funkgerät für Betriebs- und<br />

Amateurfunk. CTCSS- und<br />

Tonruf-Pegel sind getrennt<br />

justierbar. Die CTCSS-Frequenz<br />

wird über einen einfachen<br />

Widerstand definiert.<br />

Durch die extrem kleinen<br />

Abmessungen kann dieser<br />

CTCSS-Encoder in Stations-<br />

oder Mobilgeräte integriert<br />

werden. Der CTCSS-Encoder<br />

wird komplett SMD-bestückt<br />

und anschlussfertig geliefert.<br />

Anschlussbelegung und Anleitung<br />

sind frei verfügbar unter<br />

www.ctcss.de.<br />

■ HED Radio<br />

Fax: 09127/594865<br />

www.hed-radio.de<br />

Das iM871A ist ein kompaktes<br />

und kostengünstiges Funkmodul,<br />

welches über einen integrierten<br />

Wireless-M-Bus-Protokollstack<br />

verfügt. Es unterstützt alle gängigen<br />

uni- und bidirektionalen<br />

entsprechenden Betriebsmodi<br />

(S1, S2, T1, T2 und R2) in den<br />

geforderten Toleranzen.<br />

Das Modul weist eine UART-<br />

Schnittstelle (SPI) zur Konfiguration<br />

und Kommunikation<br />

auf und verfügt darüber hinaus<br />

über digitale Ein- und Ausgänge<br />

sowie über analoge Eingänge.<br />

Mit einer einstellbaren Sendeleistung<br />

<strong>von</strong> bis zu 13 dBm<br />

und einer außerordentlichen<br />

Empfindlichkeit lassen sich<br />

bei Anschluss einer externen<br />

Antenne Distanzen <strong>von</strong> bis zu<br />

2.000 m überwinden.<br />

Mit verschiedenen Ultra-Low-<br />

Power-Modi (Deep Sleep max.<br />

50 nA) eignet sich das iM871A<br />

speziell für batteriebetriebene<br />

Anwendungen. Es ist nach der<br />

R&TTE-Richtlinie vorzertifiziert<br />

und konform zum Wireless-M-<br />

Bus-Standard EN 13757-4.<br />

Das Modul kann einfach integriert<br />

werden und reduziert<br />

somit Entwicklungskosten und<br />

Risiken.<br />

Es arbeitet im Temperaturbereich<br />

-20 bis +70 °C und misst lediglich<br />

kompakte 17x19x2 mm3 .<br />

Die Betriebsspannung kann<br />

zwischen 2,3 und 3,6 V liegen.<br />

Das Wireless-M-Bus-Modul<br />

iM871A ist bei tekmodul erhältlich,<br />

ebenso wie die zugehörigen<br />

Starterkits.<br />

■ tekmodul GmbH<br />

Fax: 089/51399626<br />

www.tekmodul.de<br />

Wireless<br />

hf-praxis 9/2011 21


Wireless<br />

Positionsbestimmungs-Empfängermodul<br />

Mit dem IT600 präsentiert<br />

Fastrax ein neues Modul, das<br />

GPS, das russische GLONASS<br />

sowie das japanische QZSS und<br />

SBAS vereint. In Zukunft kann<br />

das IT600 auch andere Systeme<br />

zur Positionsbestimmung, wie<br />

Galileo (EU) oder Compass/Beidou2<br />

(China), unterstützen. Das<br />

Modul wird voraussichtlich ab<br />

September 2011 über den Distributor<br />

Rutronik erhältlich sein.<br />

Das IT600 ist speziell auf die<br />

Bedürfnisse der Automobilindustrie<br />

ausgelegt. Im Vergleich<br />

zur alleinigen Nutzung <strong>von</strong> GPS<br />

wird die Anzahl der erfassten<br />

Satelliten durch die gleichzeitige<br />

Unterstützung <strong>von</strong> GPS und<br />

GLONASS verdoppelt. Dies<br />

verringert die erste Kontaktaufnahme<br />

des Geräts (Time to First<br />

Fix) und erhöht die Genauigkeit<br />

der Positionsbestimmung insbesondere<br />

bei Fahrten in stark<br />

bebauten Regionen. Sind keine<br />

Satellitensignale verfügbar, wie<br />

in Tunnels und Tiefgaragen,<br />

schätzt die Funktion „Advanced<br />

Dead Reckoning“ die Posi-<br />

tion des Fahrzeugs ab. Um die<br />

mögliche Nichtverfügbarkeit<br />

<strong>von</strong> GNSS-Signalen auszugleichen,<br />

kann das IT600 einen<br />

analogen Kreiselkompass und<br />

einen Wegmesserimpuls nutzen<br />

und später mit einem digitalen<br />

Dreiwegekreisel und einem<br />

Raddifferenzialimpuls <strong>von</strong> der<br />

CAN-Schnittstelle des Fahrzeugs<br />

ergänzt werden.<br />

32 eigene Tracking-Kanäle teilen<br />

die Aufgaben der Erfassung<br />

und Verfolgung einer Mischung<br />

<strong>von</strong> GPS-, GLONASS, QZSS-,<br />

Galileo- und Compass/Beidou2-<br />

Signalen dynamisch unter sich<br />

auf. Das Modul kann mit nur<br />

einem Global Navigation Satellite<br />

System (GNSS) arbeiten<br />

oder mehrere Systeme gleichzeitig<br />

nutzen.<br />

Das IT600 basiert auf dem<br />

neu eingeführten ST-Teseo-II-<br />

GNSS-Chipsatz STA8088EX<br />

und ist damit als erstes Fastrax-<br />

Modul auf einem Chipsatz <strong>von</strong><br />

STMicroelectronics aufgebaut.<br />

Dank der Unterstützung mehrerer<br />

Systeme und der Advanced-<br />

5 - � ) 6 4 � � , - 7 6 5 + 0 � ) � ,<br />

/ � > 0<br />

M M M �I A � = JH� � �@ A<br />

5 - � ) 6 4 � � , - 7 6 5 + 0 � ) � , / � > 0<br />

� K � I JH� " '<br />

# ! ! " � A ? � A � D A E�<br />

6 A �A B� � � � " ' # � % " # & %<br />

6 A �A B= N � � " ' # � % #<br />

- �� = E�� E� B� ( I A � = JH� � �@ A<br />

Dead-Reckoning-Funktion profitieren<br />

die Nutzer dieses Moduls<br />

<strong>von</strong> zusätzlichen Satellitensystemen<br />

und einer verbesserten Trackingfähigkeit<br />

und -genauigkeit,<br />

ohne verschiedene Konstruktionen<br />

für verschiedene Märkte<br />

anbieten zu müssen.<br />

Das IT600 bietet mit den Maßen<br />

<strong>von</strong> 16,2 x 18,8 x 2,3 mm 3<br />

denselben Formfaktor wie an -<br />

1D H<br />

2 = H J� A H<br />

B� H<br />

de re Fastrax-IT-Multiplattform-Module,<br />

nur der Pinout<br />

unterscheidet sich. Der geringe<br />

Stromverbrauch <strong>von</strong> 80 mW<br />

wird durch die Möglichkeit,<br />

ungenutzte Tracking-Kanäle<br />

auszuschalten, weiter gesenkt.<br />

5 ; 5 6 - � - �/ - 4 � 6 -<br />

■ Rutronik Elektronische<br />

Bauelemente GmbH<br />

Fax: 07231/82282<br />

www.rutronik.com<br />

Modul mit integrierter GPS/A-GPS-<br />

Funktionalität<br />

SIMCom Wireless Solutions<br />

stellte das neuste Mitglied seiner<br />

UMTS/WCDMA-Serie<br />

vor. Das SIM5320 ist ein 3G/<br />

HSDPA-Modul und ermöglicht<br />

einen Downlink-Datentransfer<br />

<strong>von</strong> bis zu 3,6 Mbps.<br />

Im SIM5320 ist ein GPS-<br />

Receiver mit A-GPS-Funktionalität<br />

integriert. Damit ist<br />

das Modul perfekt für Anwendungen<br />

im Bereich Telematik,<br />

Tracking&Tracing, PDAs und<br />

für viele andere industrielle<br />

Applikationen geeignet.<br />

Das SIM5320 kommt mit<br />

einem kompakten SMT-<br />

Gehäuse mit Außenabmaßen<br />

<strong>von</strong> 30x30x2,9 mm3 und<br />

einem Gewicht <strong>von</strong> 5,6 g.<br />

Wie alle anderen Module der<br />

SIMCOM 3G Familie besticht<br />

auch das SIM5320 mit einer<br />

großen Auswahl an Hardware-<br />

Schnittstellen, so zum Beispiel<br />

mit UART, USB2.0, SPI, I 2 C,<br />

GPIOs und PCM. Darüber<br />

hinaus verfügt das SIM5320<br />

über viele bereits integrierte<br />

Software-Features, wie LUA<br />

Embedded Script, TCP/UDP,<br />

FTP/FTPS, HTTP/HTTPS,<br />

SMTP/POP3 und MMS.<br />

Für die USB-2.0-Schnittstelle<br />

bietet SIMCom Treiber für<br />

Windows 2000, XP und Vista<br />

sowie für die Embedded-<br />

Betriebssysteme Windows<br />

CE/Mobile, Linux 2.6 und<br />

Android an.<br />

Die große Auswahl an Hardware-<br />

und Software-Features,<br />

verbunden mit der kombinierten<br />

3G/HSDPA- und GPS-<br />

Funktionalität, machen das<br />

SIM5320 zu einem kostengünstigen<br />

UMTS-Modul<br />

für High-End-Telematik-<br />

Lösungen.<br />

■ CompoTRON GmbH<br />

Fax: 089/53819377<br />

www.compotron.com<br />

5 ) 6 - � � 16 - � � � � � 7 � 1� ) 6 1� �<br />

4 . � K � @ � � 9 �� � � 2 � � - � 6 - �<br />

- � 6 9 1+ � � 7 � / > EI " / 0 �<br />

22 hf-praxis 9/2011


Texas Instruments Inc. hat<br />

seine nächste Generation der<br />

Wireless-Power-Technik vorgestellt,<br />

die 80% Platz sparender<br />

ist als der bisherige<br />

Empfängerchip <strong>von</strong> TI.<br />

Der winzige hochintegrierte<br />

Baustein ermöglicht Designern<br />

die einfache Implementierung<br />

der drahtlosen Ladetechnik in<br />

bestehende und neue Designs<br />

für portable <strong>Consumer</strong>-Geräte,<br />

wie zum Beispiel Smartphones,<br />

Gaming-Systeme,<br />

Für das neuste Mitglied der<br />

Familie der WiMOD-Funkmodule<br />

der IMST GmbH, das<br />

speziell für Applikationen im<br />

Metering-Bereich entwickelt<br />

wurde, sind ab sofort Samples<br />

des Moduls und das Starterkit<br />

SK-iM871A zum Testen und<br />

Entwickeln <strong>von</strong> Wireless-M-<br />

Bus-Anwendungen verfügbar.<br />

Die IMST GmbH ist ein international<br />

tätiger Entwicklungs-<br />

Dienstleister im Bereich Funksysteme<br />

und Mikroelektronik.<br />

IMST entwickelt u.a. Engineering-Lösungen<br />

und Softwaretools.<br />

Das neue Produkt mit der<br />

Bezeichnung iM871A erlaubt<br />

vielfältigste Anwendungen im<br />

Digitalkameras sowie medizinisches<br />

und industrielles<br />

Equipment.<br />

Das Empfänger-IC des Typs<br />

bq51013 fasst die Spannungsaufbereitung<br />

und die vollständige<br />

drahtlose Leistungsregelung<br />

in einem WCSP-Gehäuse<br />

mit der Grundfläche 1,9x3<br />

mm 2 zusammen. Die neue<br />

Schaltung eignet sich für bis<br />

zu 5 W Ausgangsleistung und<br />

leistet eine effiziente AC/DC-<br />

Metering-Bereich und ist hier<br />

für alle herausforderungen der<br />

nahen Zukunft gerüstet.<br />

Mit der Test- und Konfigurationssoftware<br />

Wireless-M-Bus<br />

Studio kann der Anwender auf<br />

einfache Weise seine Metering-<br />

Applikationen konfigurieren<br />

und testen. Hierfür stehen die<br />

Funktionen<br />

• Packet Monitor (Monitoring<br />

<strong>von</strong> Wireless M-Bus Nachrichten),<br />

• Radio Link Test (Überprüfung<br />

der Qualität des Funklinks),<br />

• Message Generator (Übertragen<br />

<strong>von</strong> Wireless M-Bus-<br />

Nachrichten <strong>von</strong> einem<br />

iM871A zu einem anderen)<br />

sowie<br />

Wireless<br />

Kleinster Wireless-Power-Empfängerchip der Industrie<br />

Umwandlung mit bis zu 93%<br />

Wirkungsgrad.<br />

Das Empfänger-IC bq51013 ist<br />

das einzige IC, das zwischen<br />

Empfängerspule und System<br />

benötigt wird. Um weitere<br />

Informationen einzuholen oder<br />

Muster zu bestellen, besuchen<br />

Sie folgende Website: www.<br />

ti.com/bq51013-preu.<br />

■ Kundensupport-Zentrum<br />

Europa<br />

www.ti.com/ww/de/contact.<br />

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WiMOD „kann“ jetzt auch Wireless M-Bus<br />

• Power Saving und Real<br />

Time Clock (Konfigurieren<br />

und Testen der verschiedenen<br />

Low-Power Modi des<br />

iM871A)<br />

zur Verfügung.<br />

Das iM871A ist durch seinen<br />

geringen Stromverbrauch<br />

(Standby-Strom maximal 1 µA,<br />

Deep-Sleep-Strom typisch<br />

50 nA) und den Auto Power<br />

Saving Mode ideal geeignet für<br />

Anwendungen, die eine lange<br />

Batterielebensdauer erfordern.<br />

Das herausragende Linkbudget<br />

<strong>von</strong> 120 dB (im R2-Mode)<br />

bei einer Sendeleistung <strong>von</strong> bis<br />

zu 14 dBm ermöglicht Reichweiten<br />

bis zu 3.000 m, was zu<br />

einer hohen Zuverlässigkeit der<br />

Datenübertragung insbesondere<br />

bei Anwendungen in Gebäuden<br />

führt.<br />

Mit dem IMST-eigenen integriertenWireless-M-Bus-Protokollstapel<br />

unterstützt das<br />

iM871A alle Wireless-M-Bus-<br />

Betriebsmodi (S1, S2, T1, T2<br />

und R2) und ist somit kompatibel<br />

zu einer Vielzahl <strong>von</strong> Wireless-M-Bus-Geräten<br />

im Markt.<br />

Alle Informationen und Bestellmöglichkeiten<br />

gibt es unter<br />

www.wireless-solutions.de/<br />

wireless-solutions/de/produkte/<br />

wirelssmbus/wmbus.php.<br />

■ IMST GmbH<br />

Fax: 02842/981199<br />

www.imst.de<br />

hf-praxis 9/2011 23<br />

Low Loss<br />

Verlustarm<br />

Bis 6 GHz<br />

Bis 64 GHz<br />

<strong>HF</strong>-Subminiatur<br />

Flexibel<br />

0,8 g / Meter<br />

Ø 0,53 - 1,8 mm<br />

Ihr Spezialist<br />

für <strong>HF</strong>-Verbindungen<br />

<strong>HF</strong>-Kabel<br />

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Mil-C-17<br />

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Wireless<br />

Moderne Module für drahtlose Anwendungen<br />

Bluetooth-Low-Energy-Module<br />

Bluetooth-Low-Energy-<br />

Module<br />

Die neue Funktechnik Bluetooth<br />

Low Energy geht an den Start,<br />

und bei HY-Line sind die Produkte<br />

der Firma Bluegiga bereits<br />

verfügbar. Das BLE112 ist ein<br />

Single-Mode-Modul, BLED112<br />

ein USB-Dongle mit gleicher<br />

Technologie. Für den schnellen<br />

Start steht das BLE112-Starter-<br />

Kit mit beiden Komponenten<br />

inklusive Software zur Verfügung.<br />

Die Module arbeiten bei<br />

Super-Low-Power mit maximal<br />

500 nA bei skalierbarer Reichweite<br />

<strong>von</strong> 5...200 m.<br />

Als Schnittstellen stehen UART,<br />

USB und SPI zur Verfügung;<br />

die integrierten GPIOs können<br />

z.B. zur Ansteuerung einer LED<br />

dienen. Das Bluetooth Low-<br />

Energy Profile ist im Modul<br />

gespeichert und kann mittels<br />

einfacher Script-Sprache konfiguriert<br />

werden.<br />

Wireless-LAN-PCI-<br />

Express-Module<br />

Neu <strong>von</strong> Silex Technology gibt<br />

es die WLAN-Module PCEGN<br />

(802.11 a/b/g) und PCAGN<br />

(802.11.a/b/g/n). Beide „PCI-<br />

Express-Half-Size“-Module<br />

basieren auf den WLAN-Chip-<br />

Sets der Firma Atheros, verfügen<br />

über eine Standard PCI-Express<br />

Schnittstelle und können schnell<br />

und einfach in bestehende<br />

Systeme eingebunden werden.<br />

Low-Poer-GPS-Empfänger<br />

Datenraten bis zu 300 Mbps<br />

sind möglich.<br />

Die Module besitzen einen kleinen<br />

Formfaktor <strong>von</strong> 26,8x30x2<br />

mm2 bei geringem Stromverbrauch.<br />

Eine Treiber-Unterstützung für<br />

Windows, Linux und Android<br />

ist vorhanden.<br />

Embedded<br />

RFID-Module<br />

Die hochintegrierten RFID-<br />

Module der Firma Elatec unterstützen<br />

alle gängigen RFID-<br />

Standards sowie die Funkfrequenzen<br />

13,56 MHz und 125<br />

kHz.Die „Read/Write“-Familie<br />

TWN3 bietet sieben pinkompatible<br />

Module inklusive Anten-<br />

Wireless LAN-PCI-Express-Module<br />

nen für verschiedenste Applikationen.Die<br />

„Nano“-Familie<br />

besteht aus vier sehr kleinen<br />

RFID-Modulen ohne integrierte<br />

Antenne. Die Konfiguration mit<br />

Skripten via RS-232 oder USB<br />

ist sehr einfach.<br />

Embedded RFID-Module<br />

Superkleiner Low-<br />

Power-GPS-Empfänger<br />

Neu <strong>von</strong> eRide/Furuno ist der<br />

hochempfindliche 32-Kanal-<br />

G P S / A G P S - E m p f ä n g e r<br />

GN8462. Auf kleinster Fläche<br />

wurde die eRide-Navigationssoftware<br />

im 32-Bit-RISC-<br />

Prozessor bereits auf dem Modul<br />

integriert. Sehr kurze Hot- und<br />

Cold-Startzeiten (Hot-Start 1 s,<br />

Cold-Start 33 s) sowie ein Leistungsverbrauch<br />

<strong>von</strong> nur 40 mW<br />

sind die Stärken des GN8462.<br />

Mit dem Empfänger sind Positionsbestimmungen<br />

auf bis zu<br />

1,3 m genau möglich. Die Empfindlichkeit<br />

beträgt -161 dBm.<br />

Die Module arbeiten im Temperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -40 bis + 85<br />

°C. Die Abmessungen fallen<br />

mit 10,9x9,1x1,6 mm3 sehr gering<br />

aus.<br />

■ HY-Line Communication<br />

Products<br />

Fax: 089/6140960<br />

www.hy-line.de<br />

24 hf-praxis 9/2011


Leistungsverstärker für hocheffiziente und<br />

kostengünstige ISM-Band-Sender<br />

Dieser Beitrag gibt eine<br />

Kurzübersicht über die<br />

moderne Leistungs verstär<br />

ker theorie und zeigt<br />

Simulations ergebnisse<br />

für den Einblick in den<br />

Betrieb des PAs aller<br />

Maxim-LF/RF-Sender-<br />

und Transceiver-ICs.<br />

Unter Verwendung der Appl.<br />

Note 3589 <strong>von</strong> Maxim:<br />

Power Amplifer Theory for<br />

High-Efficiency Low-Cost<br />

ISM-Band-Transmitters<br />

Bild 1: Grundaufbau eines Klasse-A-Verstärkers mit FET<br />

Kostengünstige ASK- und/oder<br />

FSK-Sender- und Transceiver-<br />

ICs sind wesentliche Bestandteile<br />

<strong>von</strong> Short-Range-Funksystemen<br />

(SRDs) für die ISM-<br />

Bänder zwischen 300 und 450<br />

MHz. Applikationen für diese<br />

Kurzstreckengeräte umfassen<br />

z.B. enthalten einen schlüssellosen<br />

Zugang (Remote Keyless<br />

Entry, RKE), Reifendruck-Überwachung<br />

(Tire-Pressure Monitoring,<br />

TPM), Fernsteuerung und<br />

Sicherheitssysteme.<br />

Das Systemdesign, welches<br />

u.a. die RF-Link-Planung, das<br />

Antennendesign, Überlegungen<br />

zur Batterielebensdauer und<br />

Reglungen betrifft, schließt oft<br />

einen Kompromiss zwischen<br />

der Ausgangsleistung und der<br />

Stromaufnahme des Senders.<br />

Der Leistungsverstärker (Power<br />

Amplifier, PA) in den Sendern<br />

und Sendeempfängern<br />

<strong>von</strong> Maxim (wie MAX1472,<br />

MAX7044, MAX1479 und<br />

MAX7030/7031/7032) besitzt<br />

ein einzigartiges Merkmal, das es<br />

dem Benutzer erlaubt, den Kompromiss<br />

Beziehung zwischen<br />

<strong>HF</strong>-Leistung und DC-Input zu<br />

beeinflussen, gleichzeitig aber<br />

hohe Effizienz zu erreichen. Dies<br />

dient dazu, die Batterielebensdauer<br />

zu maximieren, um der<br />

heutigen hohen Nachfrage nach<br />

innovativen, Energie sparenden<br />

Produkten zu entsprechen.<br />

Die Maxim-ICs erfordern<br />

keine Änderungen, um diesen<br />

Kompromiss zu nutzen, was<br />

es relativ leicht macht, eine<br />

„ResourceSmart“-Lösung zu<br />

gestalten. Man muss nur einfach<br />

die dem PA angebotene Lastimpedanz<br />

ändern, um die Ausgangsleistung<br />

und die Stromentnahme<br />

des PAs zu verändern.<br />

Design<br />

Leistungsverstärker im<br />

Überblick<br />

Zunächst sollen A-, B- und<br />

C-Verstärker kurz klassifiziert<br />

werden.<br />

Ein Klasse-A-Verstärker ist<br />

durch einen Arbeitspunkt charakterisiert,<br />

der nicht zulässt,<br />

dass das Signal begrenzt wird.<br />

Dies bedeutet eine <strong>von</strong> der Aussteuerung<br />

unabhängige mittlere<br />

Stromaufnahme. Ruhe- und<br />

Betriebsstrom sind identisch. In<br />

Bild 1 sorgt die Vorspannungsquelle<br />

mit V DC für diesen<br />

Arbeitspunkt. Der Drainstrom I<br />

DC erreicht nie den Nullwert. Es<br />

ist gut bekannt, dass die Impedanz<br />

für maximale Ausgangsleistung<br />

den Wert<br />

RLOPT = VDD/I DC<br />

besitzen muss. Die maximale<br />

Ausgangsleistung ist definiert zu<br />

POUTMAX = ½ × VDD × I DC.<br />

Deshalb beträgt der theoretisch<br />

maximal erreichbare Wirkungsgrad<br />

50% . Hierbei ist der Spitze-<br />

Spitze-Wert des Ausgangssignals<br />

gleich der Betriebsspannung.<br />

Da dies u.a. wegen des On-<br />

Widerstands des FETs praktisch<br />

nicht erreichbar ist, beträgt der<br />

Wirkungsgrad realer Klasse-A-<br />

Schaltungen weniger als 40%.<br />

Wie diese kleine Analyse impliziert,<br />

muss der Bias-Strom eines<br />

Bild 2: Grundaufbau eines Switching-Mode-Verstärkers<br />

hf-praxis 9/2011 25


Design<br />

Klasse-A-Verstärkers gegenüber<br />

dem theoretischen Wert geändert<br />

werden, um eine hohe Effizienz<br />

für verschiedene Ausgangspegel<br />

bei gegebener Speisespannung<br />

zu erzielen. Klasse-A-Verstärker<br />

werden oft dort verwendet,<br />

wo es auf lineare Verstärkung<br />

ankommt, da sich der mittlere<br />

Wert der Gleichspannung nicht<br />

mit dem Ausmaß des Eingangssignals<br />

ändert.<br />

Klasse-B- und Klasse-C-Verstärker<br />

erlauben eine deutlich<br />

höhere Effizienz als Klasse A,<br />

dies ist aber mit einer Verzerrung<br />

verbunden. Die Arbeitsweise in<br />

der Triodenregion sollte vermieden<br />

werden.<br />

Die allen CMOS-Verstärkern in<br />

Klasse A, B und C charakteristische<br />

Gemeinsamkeit ist, dass<br />

man annehmen kann, es handle<br />

sich um eine spannungsgesteuerte<br />

Stromquelle.<br />

Bei D-, E- und F-Verstärker ist<br />

der Arbeitspunkt noch weiter<br />

abgesenkt als beim Klasse-C-<br />

Verstärker. Bei den CMOS-Verstärkern<br />

der Klassen D, E und F<br />

hängt die Operation in der Triodenregion<br />

für optimale Effizienz<br />

aber <strong>von</strong> der Ausgangsleistung<br />

ab. Diese Verstärker werden oft<br />

als Schaltverstärker (Switching-<br />

Mode) bezeichnet und normalerweise<br />

bei ISM-Sendern/Sendeempfängern<br />

verwendet, da sie<br />

an geringen Betriebsspannungen<br />

eine sehr hohe Effizienz erlauben.<br />

Die Endstufe wird dabei<br />

<strong>von</strong> einer Großsignal-Impulsfolge<br />

angesteuert, wie in Bild<br />

2 gezeigt.<br />

Stellen Sie sich den Ausgangstransistor<br />

M1 als Widerstand<br />

vor, der mit der Betriebsfrequenz<br />

umgeschaltet wird, wobei ein<br />

bestimmtes Tastverhältnis vorgegeben<br />

ist.<br />

Wie im Bild ersichtlich, kann<br />

der Strom im Ausgangskreis<br />

sehr reich an Harmonischen sein.<br />

Dieser Harmonischen-Inhalt<br />

hängt vom Tastverhältnis und<br />

<strong>von</strong> der Größe des ansteuernden<br />

Signals ab, weiterhin vom FET-<br />

On-Widerstand und <strong>von</strong> der an<br />

M1 transformierten Impedanz.<br />

In einem Klasse-D-Verstärker<br />

wird das Tastverhältnis des Eingangssignals<br />

variiert, um die<br />

Ausgangsleistung zu steuern –<br />

ein Vorgang, der auch als Pulsbreitenmodulation<br />

(Pulse-Width<br />

Modulation, PWM) bekannt ist.<br />

Klasse-D-Verstärker nutzt man<br />

oft in modernen Audioapplikationen,<br />

wo die zu verarbeitende<br />

Signalleistung ständig schwankt.<br />

In einem Klasse-E-Verstärker<br />

liegt das Tastverhältnis hingegen<br />

fest. Das Anpassnetzwerk<br />

ist hier auch dafür entworfen, die<br />

Spannung am Drainanschluss zu<br />

minimieren, wenn der Schalter<br />

eingeschaltet ist. Indem man die<br />

Spannung über der Ausgangseinheit<br />

minimiert, während der Ausgang<br />

Strom in die Last liefert,<br />

kann man die Verlustleistung<br />

über der Schaltereinheit minimieren<br />

und somit die gesamte<br />

PA-Effizienz maximieren.<br />

Ein Klasse-F-Verstärker ist<br />

einem Klasse-E-Verstärker<br />

ähnlich. Das Hauptaugenmerk<br />

liegt hier auf den anzupassenden<br />

Impedanzen, also auf dem<br />

Anpassnetzwerk. Dies ist hier<br />

der Weg, um die Effizienz zu<br />

verbessern. Im Allgemeinen sind<br />

die Anpassungsschaltungen für<br />

Klasse-F-Verstärker deswegen<br />

komplexer.<br />

Verstärker im<br />

Switching-Mode<br />

Alle CMOS-ISM-Sender und<br />

Sendeempfänger <strong>von</strong> Maxim<br />

Bild 3: Vereinfachtes Modell eines Switching-Mode-Verstärkers<br />

haben einen offenen PA-Drainanschluss.<br />

Das Tastverhältnis des<br />

Treibersignals beträgt konstante<br />

25% über den ganzen Bereich<br />

<strong>von</strong> 300 bis 450 MHz. Der<br />

Benutzer gestaltet das Anpassnetzwerk<br />

gemäß dem gewünschten<br />

Ausgangsleistungspegel, der<br />

Stromentnahme und der Harmonischen-Leistung<br />

(Oberwellen-<br />

Unterdrückung). Dies ermöglicht<br />

es dem Anwender, einen<br />

minimalen Energieverbrauch<br />

zu sichern, während nur das<br />

notwendige Maß an Ausgangsleistung<br />

geliefert wird.<br />

Ein einfaches Modell für einen<br />

entsprechenden Schalt-PA ist<br />

in Bild 3 dargestellt. In dieser<br />

Abbildung ist RSW der On-<br />

Widerstand des FETs, CPA die<br />

wirksame Summe der parasitären<br />

Kapazitäten, CPKG die<br />

Paketkapazität und CBOARD<br />

die Platinenkapazität. Die<br />

Gesamtkapazität kann je nach<br />

IC 2,2 bis 2,6 pF betragen. Der<br />

On-Widerstand beträgt typisch<br />

22 Ohm (Ausnahme MAX7044<br />

11 Ohm). Die typischen Widerstände<br />

gelten für VDD = 2,7 V;<br />

die Platinen-Parasitärkapazität<br />

kann erheblich mit dem Layout<br />

variieren.<br />

Soweit zur Class E- und F-Verstärkertheorie;<br />

die passenden<br />

Typ Funktion On-Widerstand CPA + CPKG + CBOARD MAX1472 ASK Transmitter 22 Ohm 2,2 pF<br />

MAX7044 ASK Transmitter 11 Ohm 2,6 pF<br />

MAX1479 ASK/FSK Transmitter 22 Ohm 2,3 pF<br />

MAX7030 ASK Transceiver 22 Ohm 2,4 pF<br />

MAX7031 FSK Transceiver 22 Ohm 2,4 pF<br />

MAX7032 ASK/FSK Transceiver 22 Ohm 2,4 pF<br />

Netzwerkdesign-Gleichungen<br />

sind gut in der angegebenen Literatur<br />

dokumentiert, auf die der<br />

Leser wegen des zusätzlichen<br />

Hintergrunds verwiesen sei. Dem<br />

Umfang dieser Anwendungsrichtlinie<br />

entsprechend, genügt<br />

es zu sagen, dass erstens Anpassnetzwerk<br />

und Wellenform dafür<br />

zu entwerfen sind, die PA-Effizienz<br />

zu maximieren und dass<br />

zweitens die Höchstleistung auftritt,<br />

wenn die Spannung über der<br />

Schaltung niedrig ist, wenn der<br />

Schalter geschlossen ist.<br />

Switching Mode<br />

Verstärker-<br />

Simulationen<br />

Den Switching-Mode-Verstärker<br />

kann man mit gutem Erfolg<br />

simulieren. In vielen kostengünstigen<br />

ISM-Anwendungen kann<br />

es ja sein, dass der Systemplaner<br />

für das Design nicht viel Zeit zur<br />

Verfügung hat, hohe Flexibilität<br />

und geringe Entwicklungskosten<br />

sind gefragt. Die Simulation<br />

hilft hier, auch bei komplexen<br />

PAs das passende Netzwerk für<br />

Höchstleistung zu optimieren.<br />

Kleine (High-Q), preisgünstige<br />

Antennen sind im Allgemeinen<br />

beim Übertragen gefragt, doch<br />

verlangen die Vorschriften,<br />

Harmonische zu unterdrücken.<br />

Deshalb ist die Harmonischen-<br />

Abschwächung im Netzwerk<br />

extrem wichtig.<br />

Angesichts dieser Fakten analysierten<br />

wir die Schalt-PA unter<br />

der Annahme, dass das Matching<br />

Network so gestaltet wird, dass<br />

die Signalspannung am Ausgang<br />

sehr gut gefiltert und deshalb<br />

sinusförmig ist, wie in Bild 4<br />

angedeutet.<br />

26 hf-praxis 9/2011


Bild 4: Zur Signalform beim Switching-Mode-Verstärkers<br />

Angenommen, der PA wird mit<br />

einem Widerstand RL belastet<br />

und die Ausgangsspannung kann<br />

bis auf 0,1 V nach unten „durchschwingen“,<br />

dann lässt sich die<br />

Effizienz des PAs folgendermaßen<br />

ausdrücken:<br />

Klasse-A-Verstärker. Natürlich<br />

sind hier Wellenform, Schalterwiderstand<br />

und Lastimpedanz<br />

<strong>von</strong>einander abhängig. Daher<br />

kann die Gleichung leider nicht<br />

als genaue Vorhersage Prophet<br />

für die Effizienz in allen Kom-<br />

½ × (V DD – 0,1 V) 2 /RL/V DD 2 /(4 RSW)<br />

× (1 – [V DD – 0,1 V)/ V DD × 2 3/2 /3,14])<br />

Wenn V DD = 3 V, R SW = 22 Ohm<br />

und RL = 400 Ohm betragen,<br />

dann ist die PA-Effizienz 80%<br />

bei einer Ausgangsleistung <strong>von</strong><br />

10,2 dBm. Dies bedeutet ungefähr<br />

60% Leistungssteigerung<br />

im Vergleich zu einem idealen<br />

binationen der genannten Variablen<br />

dienen. Deshalb wurde<br />

SPICE verwendet, um die Leistung<br />

eines idealen Switching-<br />

Mode PAs zu modellieren. Ein<br />

On-Widerstand <strong>von</strong> 11 oder<br />

22 Ohm wird dabei über einen<br />

Bild 5: Simulation für einen idealen Switching-Mode-Verstärker<br />

Parallelschwingkreis (LTANK<br />

liegt <strong>HF</strong>-mäßig ebenfalls an<br />

Masse) mit einem Q-Wert <strong>von</strong><br />

10 gelegt. Dieses Simulationsschema<br />

ist in Bild 5 dargestellt,<br />

während Bild 6 die simulierten<br />

Ergebnisse zeigt. Wie in diesem<br />

Bild erkennbar, ist einer<br />

der bedeutsamsten Vorteile des<br />

Schalter-Modus-PAs, dass die<br />

Ausgangsleistung über einen<br />

breiten Bereich durch Ändern<br />

der an den PA transformierten<br />

Lastwiderstand variiert werden<br />

kann, wobei eine ausgezeichnete<br />

Gleichstrom- bzw. <strong>HF</strong>-Effizienz<br />

erhalten bleibt.<br />

Außerdem kann ein solcher<br />

Verstärker mit einem niedrigen<br />

Schalter-On- Widerstand mehr<br />

Leistung bei höherer Effizienz<br />

liefern als mit einem hohen<br />

On-Widerstand. Der Nachteil<br />

eines niedrigeren Widerstands<br />

ist allerdings, dass ein höherer<br />

Lade- und Entladestrom für die<br />

gesamte Parasitärkapazität benötigt<br />

wird.<br />

Wie bei einer störungsarmen<br />

Phasenanschnittsteuerung muss<br />

der Schalter bei einem geringen<br />

Augenblickswert der Signalspannung<br />

geschaltet werden.<br />

Dies dient hier aber dazu, die<br />

Effizienz eines Verstärkers zu<br />

maximieren. Für das Beispiel<br />

des getaktetet mit einem Widerstand<br />

belasteten Resonanzkreises<br />

kann dieses Erfordernis<br />

durch Reduzieren des imaginären<br />

Bestandteils der Impedanz<br />

erfüllt werden, welche auf der<br />

Betriebsfrequenz an den PA<br />

transformiert wird.<br />

Wenn das Netzwerk nicht in<br />

Resonanz ist (verstimmt), kann<br />

die Effizienz sich bedeutend<br />

verschlechtern. Bild 7 erläutert<br />

dies anhand eines idealen Schalt-<br />

Mode-Verstärkers für Güten<br />

<strong>von</strong> 5 und 10 des Anpassnetzwerks.<br />

Wie man sieht, erscheint<br />

bei Resonanz ein Versorgungsstrom-Minimum.<br />

Diese Tatsache<br />

kann ausgenutzt werden, um das<br />

Design zu überprüfen oder um<br />

ein gegebenes Anpassnetzwerk<br />

für eine besondere Betriebsfrequenz<br />

zu optimieren. Es sollte<br />

auch bekannt sein dass SPICE-<br />

Simulationen annehmen, dass<br />

sich der Schalterwiderstand<br />

Design<br />

sofort verändert und dass die<br />

Parasitärkapazität nicht geladen<br />

bzw. entladen wird und dass ferner<br />

Impedanzen keine Verluste<br />

verursachen.<br />

Diese Faktoren können die durch<br />

die Simulation proklamierte<br />

Leistung gegenüber der tatsächlich<br />

möglichen vergrößern. Es<br />

wird oft erforderlich sein, mit<br />

einem iterativen Ansatz den PA<br />

zu optimieren, insbesondere die<br />

Lastanpassung.<br />

Zusammenfassung<br />

Zusammenfassend seien die<br />

Highlights und wichtigsten<br />

Merkmale <strong>von</strong> Maxim´s ISM-<br />

Band-Switched-Mode-Verstärkern<br />

aufgeführt:<br />

• Operation in der Triodenregion,<br />

beeinflussbar für optimale<br />

Effizienz und Ausgangsleistung<br />

an niedrigen Speisespannungen<br />

im Gegensatz<br />

zu Klasse-A-, B- und C-Verstärkern,<br />

wo die Operation in<br />

der Triodenregion vermieden<br />

werden soll.<br />

• Alle Maxim-CMOS-ISM-ICs<br />

haben einen offenen PA-Ausgang.<br />

Der Benutzer gestaltet<br />

das passende Netzwerk, das<br />

die gewünschte Ausgangsleistung,<br />

Stromentnahme und Harmonischen-Unterdrückungliefert.<br />

Diese Flexibilität erlaubt<br />

es dem Benutzer, die <strong>HF</strong>-Leistung<br />

zuzuschneidern, um etwa<br />

die Batterielebensdauer beim<br />

Gestalten einer ResourceSmart-Lösung<br />

zu maximieren.<br />

• Um die Effizienz eines solchen<br />

Schaltverstärkers zu maximieren,<br />

muss nahe des Minimums<br />

in der Wellenform eingeschaltet<br />

werden. Die Reduktion<br />

des imaginären Bestandteils<br />

der Lastimpedanz auf der<br />

Betriebsfrequenz rundet die<br />

Optimierung ab. Hierbei sind<br />

die Parasitärkapazitäten <strong>von</strong><br />

Schaltung, Netzwerk und Platine<br />

einzubeziehen.<br />

• Resonanz und Effizienz hängen<br />

auch <strong>von</strong> der PA-Lastimpedanz<br />

ab. Diese ist am Input-<br />

Minimum erkennbar. Dies zu<br />

wissen, ist nützlich, um sicherzustellen,<br />

dass ein gegebenes<br />

Netzwerk für eine spezifische<br />

Last optimiert worden ist.<br />

hf-praxis 9/2011 27


Design<br />

Bild 6: Zusammenhang zwischen Lastwiderstand,<br />

Ausgangsleistung und Wirkungsgrad beim idealen Switching-<br />

Mode-Verstärker<br />

Referenzen<br />

N. O. Sokal und A. D. Sokal:<br />

Class E: A New Class of High-<br />

Efficiency Tuned Single-Ended<br />

Switching Power Amplifiers,<br />

IEEE J. Solid-State Circuits, Vol.<br />

SC-10, PP. 168-176, June 1975<br />

© 2010 AWR Corporation. All rights reserved.<br />

AWR ® , der Innovationsführer bei<br />

Hochfrequenz-EDA-Soft ware, liefert Software,<br />

welche die Ent wick lung <strong>von</strong> High-<br />

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Finden Sie heraus, was AWR für Sie<br />

tun kann:<br />

Scott Kee, Ichiro Aoki, Ali Hajimiri<br />

und David Rutledge:<br />

The Class E/E Family of ZVS<br />

Switching Amplifiers, IEEE<br />

Transactions on Microwave Theory<br />

and Techniques, MTT-Vol.<br />

51, No. 6, May 2003<br />

Bild 7: Betriebsstrom und Wirkungsgrad <strong>von</strong> Anpassnetzwerken<br />

mit verschiedener Güte über der Verstimmung<br />

Eileen Lau, Kai-Wai Chiu, Jeff<br />

Qin, John Davis, Kent Potter und<br />

David B. Rutledge:<br />

High-Efficiency Class-E Power<br />

Amplifiers, I und II, QST, Zeitschrift<br />

der amerikanischen Radio<br />

Relay League, May & June 1997<br />

• Microwave Office ® für die Entwicklung<br />

<strong>von</strong> MMICs, Modulen und <strong>HF</strong>-Leiterplatten<br />

• AXIEM für 3D-Planar-<br />

Elektromagnetik-Analyse<br />

• Analog Office ® für das Design <strong>von</strong><br />

RFICs<br />

• Visual System Simulator für die<br />

Konzeptionierung <strong>von</strong> Kommu ni kationsarchi<br />

tek turen<br />

Hinweis: ResourceSmart<br />

ist ein Warenzeichen <strong>von</strong><br />

Maxim Integrated Products,<br />

Inc.<br />

■ Maxim Integrated Products<br />

www.maxim-ic.com<br />

Laden Sie eine KOSTENLOSE 30-Tage-<br />

Testversion herunter und über zeugen Sie<br />

sich selbst. www.awrcorp.com<br />

AWR<br />

Germany<br />

info@awrcorp.com<br />

+49 89 4111 23 702<br />

28 hf-praxis 9/2011


Funktionsgeneratoren zur Simulation<br />

komplexer Hochfrequenz-Signalverläufe<br />

Entwickler <strong>von</strong> Radar-<br />

und Wehrtechnik-<br />

Systemen der nächsten<br />

Generation benötigen<br />

Testumgebungen, die<br />

komplexe Simulationen<br />

– etwa schwache<br />

Nutzsignale vermischt<br />

mit Bodenechos und<br />

Umweltinterferenzen –<br />

realitätsnah darstellen<br />

können.<br />

Autoren:<br />

Beate Hoehne,<br />

Spiro Moskov,<br />

Agilent Technologies<br />

P r ä d e s t i n i e r t f ü r s o l c h e<br />

anspruchsvollen Aufgaben ist<br />

ein Arbiträr-Funktionsgenerator<br />

(Arbitrary Waveform Generator,<br />

AWG) oder Signal-Szenarien-Generator(Signal-Scenario<br />

Generator, SSG) mit zwei<br />

wesentlichen Leistungsmerkmalen:<br />

Zum einen die gleichzeitige<br />

Verfügbarkeit <strong>von</strong> großer<br />

Bandbreite und hoher Auflösung;<br />

zum anderen die Fähigkeit, lange<br />

und komplexe Signalverläufe zu<br />

erzeugen.<br />

Der SSG Agilent M8190A ist<br />

diesen Herausforderungen sehr<br />

gut gewachsen. Mit 14 bit Auflösung<br />

bei 8 GSa/s oder 12 bit bei<br />

12 Gsa/s bietet er zwei Betriebsarten,<br />

die exzellente Signaltreue<br />

bei hohen Frequenzen sicherstellen.<br />

2 GSa Wellenformspeicher<br />

und vielfältige Sequenziermöglichkeiten<br />

ermöglichen lange<br />

Signalwiedergabezeiten. Für<br />

die Entwickler <strong>von</strong> Radar- und<br />

elektronischen Wehrtechnik-<br />

Systemen bedeutet das kürzere<br />

Entwicklungszeiten und niedrigere<br />

Testkosten.<br />

DAC der Extraklasse<br />

Typische AWGs zwingen die<br />

Systementwickler, sich entweder<br />

für Geräte mit großer Bandbreite<br />

und niedriger Auflösung oder<br />

für solche mit eingeschränkter<br />

Bandbreite und hoher Auflösung<br />

zu entscheiden.<br />

Die beiden Leistungsmerkmale<br />

(Bandbreite und Auflösung) sind<br />

abhängig <strong>von</strong> im AWG verwendetem<br />

Digital-Analog-Wandler<br />

(DAC). Die Bandbreite wird<br />

<strong>von</strong> der Abtastrate des DAC<br />

bestimmt und die Qualität der<br />

im Wandler eingesetzten ana-<br />

Messtechnik<br />

Bild 1: Re-Sampling des DAC-Ausgangs verbessert die Qualität der endgültigen Wellenform<br />

logen Bauelemente beeinflussen<br />

die Genauigkeit.<br />

Forscher im Measurement<br />

Research Lab <strong>von</strong> Agilent Technologies<br />

haben einen Weg gefunden,<br />

unerwünschte Störsignale<br />

und Verzerrungen, wie sie für<br />

gegenwärtige DAC-Designs<br />

typisch sind, zu eliminieren.<br />

Der patentierte Ansatz konzentriert<br />

sich auf den Anfang des<br />

Signalerzeugungsprozesses und<br />

reduziert den Filteraufwand am<br />

Bild 2: Dieses Single-Tone-Ausgangssignal auf 555 MHz hatte<br />

bei 7,2 GHz Abtastrate im 1-GHz-Frequenzbereich einen SFDR<br />

<strong>von</strong> -86,31 dBc<br />

hf-praxis 9/2011 29


Messtechnik<br />

Bild 3: Spektrogramm eines Radar-Chirps – ein Signal, dessen<br />

Frequenz sich zeitabhängig ändert – als Teil eines längeren<br />

Signal-Szenarios<br />

Ende der Signalkette. Er stützt<br />

sich auf zwei grundlegende<br />

Ideen: zum einen, getaktete<br />

Stromquellen mit in den DAC<br />

hineinzunehmen; zum anderen,<br />

das Signal mit einem speziellen<br />

rauscharmen Taktgeber<br />

erneut abzutasten, bevor es als<br />

Simulationssignal am Ausgang<br />

anliegt (Bild 1).<br />

Das resultierende Ausgangssignal<br />

bietet einen störsignalfreien<br />

Dynamikbereich (Spurious-Free<br />

Dynamic Range, SFDR) <strong>von</strong> bis<br />

zu 80 dBc – mehr, als die meisten<br />

anderen DAC-Konzepte<br />

erreichen können. Bei 8 GSa/s<br />

liefert Agilents DAC über einen<br />

Ausgangsfrequenzbereich <strong>von</strong> 0<br />

bis 3 GHz einen SFDR <strong>von</strong> typischerweise<br />

75 dBc (ohne zweite<br />

und dritte Harmonische) als<br />

weltweit bestes Leistungsmerkmal<br />

dieser Art (Bild 2).<br />

Eine der wichtigsten Entwurfsentscheidungen<br />

war die Wahl<br />

eines Niedrigtemperatur-Mehrlagen-Keramiksubstrats.<br />

Die harten<br />

Spezifikationen für Rauschen<br />

und Störsignal-Antwort lassen<br />

sich nur durch Mehrlagenschaltungen<br />

mit zahlreichen Ebenen<br />

einhalten. Das Ergebnis ist eine<br />

exzellente Leistung bei hohen<br />

Frequenzen. Die mit dem SSG<br />

M8190A erreichbare hohe Auflösung<br />

bei hohen Frequenzen<br />

stärkt das Vertrauen der Systementwickler,<br />

dass sie ihr Design<br />

und nicht die Signalquelle testen.<br />

Komplexe<br />

Signal-Szenarien<br />

Zum Erzeugen realistischer<br />

Signalverläufe bedarf es mehr als<br />

nur bloßer DAC-Technologie.<br />

Drei zusätzliche Eigenschaften<br />

ermöglichen lange Wiedergabezeiten:<br />

Wellenformspeicher,<br />

hochentwickelte Sequenzierverfahren<br />

und Echtzeit-Zugriff auf<br />

individuelle Speichersegmente.<br />

Der SSG M8190A lässt sich <strong>von</strong><br />

standardmäßig 128 MSa bis optional<br />

2 GSa Wellenformspeicher<br />

je Ausgangskanal konfigurieren.<br />

Bei 2 GSa installierter Kapazität<br />

beträgt die maximale Wiedergabezeit<br />

einer einzelnen einmaligen<br />

Wellenform bei höchster<br />

Abtastrate 180 ms.<br />

Die absolute Kapazität des Wellenformspeichers<br />

ist ebenso<br />

wichtig wie das effiziente Nutzen<br />

des verfügbaren Speicherplatzes.<br />

Das ermöglicht ein<br />

Memory Gain – Speichergewinn<br />

– genanntes Konzept. Typische<br />

AWGs vergeuden wertvollen<br />

Bild 4: Pulse Builder ermöglicht die Erstellung anspruchsvoller<br />

Single-Emitter-Testmuster<br />

Platz durch mehrfaches Speichern<br />

identischer Segmente, die<br />

innerhalb einer Sequenz wiederholt<br />

werden.<br />

Der M8190A verfügt über hochentwickelteSequenziermöglichkeiten<br />

wie Verzweigungen,<br />

Schleifen und bedingte Sprünge.<br />

So lassen sich Segmente, einmal<br />

erzeugt, so oft wie nötig im<br />

Programmablauf nutzen. Diese<br />

Eigenschaften sind auf Wellenformen<br />

und Wellenform-Sequen-<br />

zen anwendbar. Im M8190A<br />

lassen sich bis zu 256.000 Segmente<br />

speichern und für jedes<br />

Segment bis zu 4 Mrd Schleifen<br />

definieren.<br />

Über das Sequenzieren individueller<br />

Elemente hinaus ist es<br />

möglich, eine Serie aus kompletten<br />

Sequenzen aufzubauen.<br />

So können die Anwender hochkomplexe<br />

Szenarien aus einer<br />

oder mehreren Sequenzen erstellen<br />

und wiedergeben (Bild 3).<br />

Software-selektierbare Ausgangssignalpfade<br />

Zur Abdeckung unterschiedlicher<br />

messtechnischer Aufgaben<br />

bietet der Agilent M8190A<br />

drei über Software selektierbare<br />

Ausgangssignalpfade:<br />

DAC direkt, DC- und AC-<br />

Verstärker.<br />

Der direkte Signalpfad vom<br />

Digital-Analog-Wandler ist<br />

für die Generierung <strong>von</strong> In-<br />

Phase-/ Quadratur-Signalen<br />

(I/Q) mit ausgezeichneten<br />

Werten für SFDR und harmonische<br />

Verzerrung optimiert.<br />

Schlüsselspezifikationen sind<br />

5 GHz Bandbreite, 350 bis<br />

700 mVss Amplitude (fester<br />

Offset), differentieller Ausgang<br />

und ca. 50 ps Anstiegs/<br />

Abfallzeiten zwischen 20 und<br />

80 Prozent.<br />

Der DC-Verstärkerpfad ist<br />

optimal für Applikationen mit<br />

seriellen Datenströmen und<br />

Messungen in der Zeitdomäne.<br />

Wichtige Leistungsmerkmale<br />

sind differentieller Ausgang,<br />

Amplitudenbereich 600 mVss<br />

bis 1,2 Vss, Anstiegs/Abfallzeiten<br />

(20/80 %) <strong>von</strong> ca. 35<br />

ps und ein Bessel-Thomson-Filter<br />

für geringes Überschwingen.<br />

Der AC-Verstärkerpfad empfiehlt<br />

sich zur Erzeugung<br />

direkter Zwischenfrequenz-<br />

und Hochfrequenz-Signale.<br />

Dieser Single-Ended-Ausgang<br />

ist AC-gekoppelt mit<br />

einer Ausgangsleistung <strong>von</strong><br />

-10 bis +10 dBm.<br />

30 hf-praxis 9/2011


Die dritte wichtige Eigenschaft<br />

– Zugriff auf individuelle Speichersegmente<br />

in Echtzeit – realisiert<br />

ein Hardware-basierender,<br />

dynamischer Sequenzsteuer-<br />

Eingang. Über diesen 8-bit-Bus<br />

lässt sich unmittelbar oder synchron<br />

zwischen Segmenten oder<br />

Sequenzen umschalten. Unmittelbare<br />

Sprünge unterbrechen das<br />

aktive Segment oder die aktive<br />

Sequenz vor Abschluss, synchrone<br />

Sprünge warten, bis das<br />

aktive Segment oder die aktive<br />

Sequenz beendet ist. Die auslösenden<br />

Signale können <strong>von</strong><br />

der zu testenden Einheit, einem<br />

anderen Instrument innerhalb des<br />

Systems oder einem beliebigen<br />

anderen externen Gerät kommen.<br />

Signale aus Software<br />

Software ist ein viertes Element<br />

im Lösungspaket. Beispiele<br />

dafür sind Signal Studio <strong>von</strong><br />

Agilent Technologies, MATLAB<br />

ZigBee Wireless<br />

Networks and<br />

Transceivers<br />

Shahin Farahani, PhD,<br />

Newnes, 2008, 360 S., viele<br />

Abbildungen, Broschur,<br />

Format 191 x 235 mm<br />

ISBN 978-0-7506-8393-7,<br />

statt 54,- nur 36,- €<br />

Das hochaktuelle Buch bietet<br />

einen umfassenden Überblick<br />

über die ZigBee-Technologie.<br />

Das englischsprachige<br />

Buch bietet eine komplette<br />

Einführung in die Grundlagen<br />

des ZigBee-Wireless-<br />

Netzwerk-Standards, erläu-<br />

<strong>von</strong> The Math Works und Lab-<br />

VIEW <strong>von</strong> National Instruments.<br />

Sie bieten eine Programmierumgebung<br />

für Signale, die dann zur<br />

Wiedergabe in den Speicher des<br />

SSG geladen werden.<br />

Für Luft- und Raumfahrt sowie<br />

für die Wehrtechnik sind zwei<br />

Versionen des Signal Studios<br />

besonders interessant:<br />

Signal Studio for Pulse Building<br />

(N7620A) vereinfacht das<br />

Erstellen komplexer Impulsmuster<br />

zum Test <strong>von</strong> Radarempfängern<br />

(Bild 4). Signal Studio for<br />

Multitone Distortion (N7621A<br />

und N7621B) eignet sich zum<br />

Generieren <strong>von</strong> Mehrton- und<br />

Rauschleistungsverhältnis-<br />

Signalen für den Test <strong>von</strong> Satelliten-Sender/Empfängern.<br />

Eine weitere nützliche Applikation<br />

ist Agilent SystemVue, eine<br />

Entwurfssoftware für <strong>Elektronik</strong>-Designs<br />

auf Systemebene.<br />

tert die Anforderungen an<br />

Transceiver, Antennen und<br />

Stromversorgung und gibt<br />

Anleitungen zur Positions-<br />

Schätzung und Reduzierung<br />

des Stromverbrauchs.<br />

RF-Circuit Design<br />

Christopher Bowick, Cheryl<br />

Ajluni, John Blyler, 256 S.,<br />

Softcover, 216 x 279 mm,<br />

zahlr. Abb., 2. Aufl. 2008<br />

statt 36,- nur 22,- €<br />

Die zweite Auflage dieses<br />

„Klassikers“ wurde um zwei<br />

Kapitel über das <strong>HF</strong>-Front-<br />

Buch-Shop<br />

Moderne Arbiträr- und<br />

Signalszenarien-Generatoren<br />

sind nützliche Werkzeuge für<br />

die Entwicklung aktueller<br />

und zukünftiger Radar- und<br />

Wehrtechnik-Systeme. Ihr<br />

größter technischer Vorteil ist<br />

das Generieren realitätsnaher<br />

simulierter Signalszenarien.<br />

Das reduziert den Aufwand<br />

für kostspielige Flugtests<br />

Die Radar-Modellbibliothek für<br />

SystemVue (W1905) beinhaltet<br />

vordefinierte Radarsignale, die<br />

sich unter anderem auch in den<br />

M8190A laden lassen. Darüber<br />

hinaus bietet die Bibliothek<br />

sowohl mehr als 35 parametrierbare<br />

Basis-Schaltungsblöcke als<br />

auch diverse Referenzdesigns,<br />

mit denen sich ein funktionsfähiges<br />

Radarsystem erstellen<br />

End-Design und <strong>HF</strong>-Design-<br />

Tools erweitert. Das Buch<br />

ist ideal geignet für den <strong>HF</strong>-<br />

und Digital-Entwickler, der<br />

moderne Schaltungen für die<br />

drahtlose Kommunikation<br />

aufbauen muss. Zahlreiche<br />

durchgerechnete Beispiele in<br />

den einzelnen Kapiteln verdeutlichen<br />

die Anwendung<br />

der vorgestellten Formeln und<br />

Lösungswege und erleichtern<br />

die Einarbeitung.<br />

Short-range Wireless<br />

Communication<br />

Fundamentals of RF<br />

System Design and<br />

Application<br />

Alan Bensky, 2. Auflage,<br />

Newnes, 2004, 354 S., 18,6<br />

x 23,2 cm, viele Abb., ISBN<br />

0-7506-7782-1<br />

statt 62,- nur 38,- €<br />

Drahtlose Kurzstrecken-<br />

Kommunikation ist noch<br />

immer das am raschesten<br />

wachsende Funktechnik-<br />

Segment. Die Neuauflage<br />

befasst sich u.a. mit aktu-<br />

Zusammenfassung<br />

Messtechnik<br />

und steigert die Flexibilität<br />

des bodenbasierten Testens.<br />

Aus wirtschaftlicher Sicht<br />

bedeutet höhere Flexibilität<br />

die Möglichkeit, mehrere<br />

unterschiedliche Radar- oder<br />

Wehrtechnik-Designs mit<br />

einem einzigen Messsystem<br />

testen zu können und so den<br />

Wiederverwendungsnutzen<br />

des Systems<br />

lässt. Das Blockensemble und<br />

seine Beispiel-Workspaces dienen<br />

als algorithmische und architektonische<br />

Referenzszenarien,<br />

um die Radarfunktionalität unter<br />

vielfältigen Signalbedingungen<br />

zu verifizieren: Ziel- und Radarquerschnitts-Szenarien,Bodenechos,<br />

Störsender und Umweltinterferenzen<br />

und unterschiedliche<br />

Empfänger-Algorithmen.<br />

ellen Themen wie Trends bei<br />

Funktechnik-ICs, Verträglichkeits-<br />

und Konfliktproblemen,<br />

„Zigbee“, Ultra-Breitband<br />

usw. Die beiliegende CD enthält<br />

eine Evaluations-Version<br />

<strong>von</strong> Mathcad 11, funktechnische<br />

Worksheets sowie eine<br />

eBook-Version.<br />

Firmen und Institute<br />

werden gegen Rechnung<br />

beliefert.<br />

Bestellungen an:<br />

<strong>beam</strong>-<strong>Verlag</strong>, Postfach<br />

1148, 35001 Marburg,<br />

info@<strong>beam</strong>-verlag.de<br />

Reststücke<br />

zu<br />

herabgesetzten<br />

Preisen!<br />

(solange Vorrat reicht)<br />

hf-praxis 9/2011 31


Messtechnik<br />

Messtechniklösungen für<br />

Vektornetzwerkanalysatoren<br />

Kompaktes OSL-T-Kalibrierkit<br />

Mit der Anschaffung eines<br />

Vektornetzwerk analysators<br />

allein ist es meist nicht getan.<br />

Je nach Applikation wird zusätzliches<br />

technisch und qualitativ<br />

hochwertiges Messtechnik-<br />

Equipment wie beispielsweise<br />

OSL(T) Kalibrierkits, Messuhren,<br />

Gelenkleitungen, Luftleitungen,<br />

Drehkupplungen und<br />

Messkabel benötigt..<br />

Huber+Suhner sowie Spinner<br />

haben eine sogenannte Cross-<br />

Selling-Vereinbarung geschlossen,<br />

um dem Messtechnikingenieur<br />

alles erforderliche Zubehör<br />

sozusagen bequem aus einer<br />

Hand zu bieten.<br />

Der Vektornetzwerkanalysator<br />

(VNA), ein Messinstrument das<br />

Amplitude und Phase der Frequenz<br />

im Zeitverlauf erfassen<br />

kann, ist ein wichtiges Hilfsmittel<br />

für die moderne Entwicklung<br />

<strong>von</strong> <strong>HF</strong>-Komponenten und<br />

Produkten, die Installation und<br />

Wartung <strong>von</strong> Mobilfunkstationen<br />

sowie Prüfaufgaben in <strong>HF</strong>-Messlaboren<br />

und für viele weitere<br />

Anwendungen. Die Instrumente<br />

sind als mobile „Handheld“-<br />

Ausführung, z.B. für den Ser-<br />

viceeinsatz, und stationäre oder<br />

portable Geräte auf dem Markt.<br />

Kalibrierung<br />

Weitestgehend jedes Modell<br />

verfügt über die Möglichkeit,<br />

die Referenzebene für die<br />

Messdaten-Erfassung bis vor<br />

die Anschlüsse des Testobjekts<br />

zu verschieben und somit systematische<br />

Messfehler auszuschließen,<br />

die durch Fehler der<br />

verwendeten Messkabel, Adapter,<br />

etc. verursacht werden. Für<br />

diese Fehlerkorrektur - Kalibrierung<br />

genannt - verfügt das<br />

Gerät über eine implementierte<br />

Routine, die nach verschiedenen<br />

Methoden durchgeführt werden<br />

kann. Bei jeder Methode werden<br />

definierte Kalibrier-Standards<br />

mit bekannten elektrischen und<br />

mechanischen Eigenschaften in<br />

einer festgelegten Reihenfolge<br />

an die Ports des Geräts angeschlossen.<br />

Die gebräuchlichsten Kalibrier-<br />

Methoden sind OSL („OPEN,<br />

SHORT, LOAD“) für die Kalibrierung<br />

<strong>von</strong> 1-Tor-Netzwerkanalysatoren<br />

und OSLT („OPEN,<br />

SHORT, LOAD, THROUGH“)<br />

für die Mehrtorkalibrierung. Der<br />

Name der Kalibrier-Methode<br />

kann bei verschiedenen Herstellern<br />

<strong>von</strong> den hier verwendeten<br />

Bezeichnungen, z.B. OSM,<br />

TOSM, abweichen.<br />

OSL(T)-Kalibrierkits<br />

Für die Kalibrierung <strong>von</strong> Netzwerkanalysatoren<br />

mit der<br />

OSL(T)-Methode bietet SPIN-<br />

NER ein umfangreiches Angebot<br />

an Kalibrierkits in zwei Produktlinien<br />

an, die weitestgehend<br />

mit allen auf dem Markt angebotenen<br />

Messgeräten anwendbar<br />

sind.<br />

Die Kompaktkits sind sehr gut<br />

für die Anwendung <strong>von</strong> mobilen<br />

„Handheld“-Geräten im Feldeinsatz<br />

oder für Anwendungen<br />

in der Produktionsumgebung<br />

geeignet. In einem kompakten,<br />

handlichen Design sind bei den<br />

3-in-1-Kits-die Kalibrier-Standards<br />

OSL und bei den 4-in-1-<br />

Kits OSLT in einem Bauteil vereint.<br />

Neben der hervorragenden<br />

Handhabungsweise zeichnen<br />

sich diese Kits auch durch einen<br />

günstigen Preis aus.<br />

Für Anwendungen in Laborumgebungen<br />

und höchste Anforderungen<br />

an die Kalibrier-Genauigkeit<br />

ist die Produktlinie der<br />

Hochpräzisions-Kalibrierkits<br />

konzipiert. Diese OSLT-Kits sind<br />

für die Steckerserien 7-16, N,<br />

3.5 mm, 2.92 mm, 2.4 mm und<br />

1.85 mm erhältlich. Jedes Kit<br />

enthält je einen Satz Kalibrier-<br />

Standards in den Ausführungen<br />

„male“ und „female“. Für die<br />

Steckerserien 7-16 und N gibt<br />

es neben den OSLT-Kits für die<br />

1-Tor-Kalibrierung preisgünstigere<br />

OSL-Kits, in denen die<br />

beiden THROUGH-Standards<br />

nicht enthalten sind.<br />

Alle Kalibrier-Standards der<br />

Kits können einzeln als Ersatzteile<br />

bezogen werden. Der<br />

THROUGH-Standard „malefemale“<br />

ist zwar nicht im Kit<br />

enthalten, kann aber optional<br />

erworben und nachträglich, in<br />

den dafür im Aufbewahrungskoffer<br />

schon vorgesehenen Schacht<br />

eingelegt werden.<br />

Mit Ausnahme der 3-in-1 Kompaktkits<br />

wird zu jedem Kalibrier-<br />

Hochpräzisions-Kalibrierkits mit Schiebeabsorber.<br />

32 hf-praxis 9/2011


Gelenkleitung<br />

kit ein Werks-Kalibrierschein<br />

mitgeliefert, der die Rückführbarkeit<br />

der Kalibrier-Standards<br />

auf nationale Normale<br />

bescheinigt. Schiebeabsorber<br />

für die 2.4-mm-Steckerserie<br />

sind optional als Ergänzung<br />

zum Hochpräzisions-Kalibrierkit<br />

erhältlich und erhöhen<br />

die Kalibrier-Genauigkeit des<br />

Analysators noch weiter, indem<br />

sie im „Smith“-Diagramm den<br />

genauen Mittelpunkt - aus mehreren<br />

kreisförmig um diesen idealen<br />

50-Ohm-Punkt verteilten<br />

Messwerten - ermitteln.<br />

Messuhren<br />

Zum Schutz der im Testaufbau<br />

verwendeten Präzisionskomponenten<br />

vor Beschädigung, z.B.<br />

durch hervorstehende Innenleiter,<br />

und zur Gewährleistung<br />

eines optimalen Kalibrier-Ergebnis<br />

durch Einhaltung eines definierten<br />

Steckspalts sollte vor<br />

einer Messanwendung jedes<br />

Anschlussmaß aller eingesetzten<br />

Komponenten mit einer Messuhr<br />

überprüft werden. SPIN-<br />

NER bietet zu jedem Standardkit<br />

in der passenden Steckerserie<br />

hochwertige, mechanische Präzisionsmessuhren<br />

an - jeweils<br />

in einer „male“ und „female“<br />

Ausführung.<br />

Gelenkleitungen<br />

Gelenkleitungen erfüllen die<br />

gleiche Funktion wie Testkabel<br />

- die Verbindung vom Messinstrument<br />

mit dem Testobjekt. Sie<br />

zeichnen sich durch ihre hervorragende<br />

Phasen- und Amplitudenstabilität<br />

aus. Zudem können<br />

sie aufgrund ihrer Beweglichkeit<br />

in alle Raumachsen hervorragend<br />

für die Messanwendungen<br />

mit Drehbewegungen eingesetzt<br />

werden - beispielsweise für die<br />

Endkontrolle <strong>von</strong> Drehkupplungen.<br />

Diese Produkte sind für die<br />

Steckerserien N mit einem Frequenzbereich<br />

bis 18 GHz sowie<br />

3,5 mm mit einem Frequenzbereich<br />

bis 26,5 GHz verfügbar.<br />

Gestützte Luftleitungen<br />

Im Unterschied zu ungestützten<br />

Luftleitungen, bei denen Innenleiter<br />

und Außenleiter jeweils als<br />

separates Teil geliefert wird, ist<br />

bei gestützten Luftleitungen der<br />

Innenleiter mit dem Außenleiter<br />

einseitig durch eine Stützscheibe<br />

fixiert. Vorteil ist das einfachere<br />

Handling, da das Anschlussmaß<br />

auf Grund des fixierten<br />

Innenleiters schon eingestellt<br />

ist. Das nicht gestützte Ende<br />

der Luftleitung ist die mit dem<br />

Messobjekt verbundene Seite.<br />

Gestützte Luftleitungen kommen<br />

als definierter 50- Ohm-<br />

Impedanz-Standard bei „Time-<br />

Domain-Reflectometry“ (TDR)<br />

Messungen zum Einsatz. Bei<br />

diesem Messverfahren wird mit<br />

Hilfe eines Frequenzimpulses ein<br />

Bauteil oder Kabel nach Fehlstellen<br />

hin untersucht.<br />

Koaxiale 1-Kanal<br />

Drehkupplungen<br />

Torsion auf teure, hochwertige<br />

Messkabel kann durch Verwendung<br />

einer koaxialen 1-Kanal<br />

Drehkupplung <strong>von</strong> Spinner im<br />

Messaufbau verhindert werden.<br />

Messtechnik<br />

Die Produktpalette umfasst die<br />

Steckerserien 7-16, N, SMA, 3,5<br />

mm, 2,92 mm und 2,4 mm bis<br />

zu einem maximalen Frequenzbereich<br />

<strong>von</strong> 50 GHz. Antennenmessungen,<br />

bei denen während<br />

des Messvorgangs die Antenne<br />

bewegt wird, sind ebenfalls ein<br />

mögliches Anwendungsgebiet<br />

für den Einsatz <strong>von</strong> Drehkupplungen<br />

in der Messtechnik.<br />

HUBER+SUHNER<br />

Messkabel<br />

Mit den hochwertigen Messkabeln<br />

der SUCOTEST und<br />

SUCOFLEX erweitert Spinner<br />

ihr Messtechnik-Portfolio. Auch<br />

nach dem Verkauf der Produkte<br />

unterstützt Spinner seine Kunden<br />

mit Servicelösungen wie<br />

Wartung, Reparatur und Re-<br />

Kalibrierung aller Messtechnik-<br />

Produkte. Jeder Kunde erhält<br />

ein Angebot für das auf seine<br />

Anwendung und Bedürfnisse<br />

abgestimmte Servicekonzept.<br />

■ SPINNER GmbH<br />

www.spinner-group.com<br />

hf-praxis 9/2011 33


Messtechnik<br />

<strong>Prüfung</strong> <strong>von</strong> <strong>Consumer</strong>-<strong>HF</strong>- und Mixed-Signal-<br />

Halbleiter-ICs<br />

Aeroflex Inc. hat seine<br />

AX-Serie als komplett<br />

neue Produktline zur<br />

Charakterisierung<br />

und Serienprüfung<br />

<strong>von</strong> <strong>Consumer</strong>-<strong>HF</strong>-<br />

und Mixed-Signal-<br />

Halbleiter-ICs<br />

vorgestellt.<br />

Aeroflex Inc.<br />

www.aeroflex.com<br />

Die AX-Serie wurde für Integrated<br />

Device Manufacturers<br />

(IDMs) im <strong>Consumer</strong>-Bereich<br />

und für Fabless-Halbleiterhersteller<br />

entwickelt, die kostensensitive<br />

ICs entwickeln und<br />

weniger teure Testsysteme zur<br />

Charakterisierung und Serienprüfung<br />

benötigen. Mit einem<br />

einzigartigen Preis/Leistungs-<br />

Verhältnis für den Bereich Automated<br />

Test Equipment (ATE)<br />

basiert die AX-Serie auf standardgemäßen<br />

AXIe- und PXI-<br />

Modulen. Die Produkte dieser<br />

Serie sind als sofort einsetzbare<br />

Systeme oder als konfigurierbare<br />

Subsystemmodule erhältlich.<br />

Lücke im ATE-Markt<br />

ausgefüllt<br />

Die AX-Serie stützt sich auf ein<br />

wachsendes Angebot an AXIe-<br />

Modulen und paart dies mit einer<br />

großen Auswahl an PXI-Modulen.<br />

Heutige ATE-Systeme sind<br />

beim Chip-Debugging und der<br />

Charakterisierung in der Serienfertigung<br />

ein Overkill in Sachen<br />

Pin-Anzahl, Größe und Preis.<br />

Bestehende, rein PXI-basierte<br />

ATE-Systeme unterstützen nur<br />

eine begrenzte Anzahl an Kanälen<br />

mit geringer Leistungsfähigkeit.<br />

Die AX-Serie adressiert<br />

diese Lücke mit standardbasierter<br />

ATE-Performance, die<br />

den gesamten Bereich <strong>von</strong> DC-,<br />

Digital-, Mixed-Signal- und<br />

<strong>HF</strong>-Anforderungen erfüllt. Die<br />

AX-Serie reicht <strong>von</strong> kosteneffizienten<br />

Benchtop-Halbleiter-<br />

Charakterisierungssystemen<br />

bis hin zu Testsystemen für<br />

die Serienfertigung mit hohen<br />

Stückzahlen. Die gesamte Produktlinie<br />

bietet traditionelle<br />

Halbleiter-ATE-Funktionen für<br />

Labore in einem kostengünstigen<br />

Formfaktor und ermöglicht die<br />

Entwicklung kostengünstiger<br />

Serienfertigungs-Testsysteme<br />

für <strong>HF</strong>- und Mixed-Signal-ICs<br />

sowie Module.<br />

Alles für den Kunden<br />

Zu den Zielkunden für die AX-<br />

Serie zählen IDMs und Fabless-<br />

Halbleiter-hersteller, die<br />

• <strong>Consumer</strong>-<strong>HF</strong>- und Mixed-<br />

Signal-ICs und/oder Module<br />

entwickeln,<br />

• eine Bauteilkomplexität aufweisen,<br />

die ATE-Performance<br />

im Entwicklungslabor für das<br />

Debugging und die Charakterisierung<br />

erfordert,<br />

• eine kostengünstige Struktur<br />

und Flexibilität benötigen,<br />

wie sie durch AXIe- und PXI-<br />

Lösungen bereitgestellt werden<br />

oder<br />

• ihre bestehenden ATE-<br />

Systeme erweitern wollen, um<br />

somit die getätigten Investitionen<br />

zu sichern.<br />

Zu den <strong>HF</strong>-ICs, die sich mit der<br />

AX-Serie testen und charakterisieren<br />

lassen, zählen diskrete<br />

ICs, Leistungsverstärker, Frontend-Module,<br />

Tuner, RFID, Near<br />

Field Communication (NFC),<br />

ZigBee, Bluetooth, WLAN und<br />

Transceiver. Zu den <strong>Consumer</strong>-<br />

Mixed-Signal-Bausteinen zählen<br />

jene für die drahtgebundene<br />

Kommunikation, Audio/Video,<br />

Interface, Modems/CODECs,<br />

Mikrocontroller und MEMs.<br />

Die Kunden werden mit der<br />

AX-Serie eine verbesserte Produktivität<br />

in der Entwicklung<br />

verzeichnen sowie geringere<br />

Investitions- und Betriebskosten<br />

aufwenden müssen.<br />

Fertige integrierte<br />

Systeme<br />

Komplettsysteme sind in verschiedenen<br />

Konfigurationen<br />

erhältlich und nutzen standardgemäße<br />

AXIe- und PXI-Chassis.<br />

Das WRX ist ein PXI-<strong>HF</strong>-<br />

System mit 20 Einschüben, das<br />

eine typische Konfiguration <strong>von</strong><br />

zwei bis 16 bidirektionalen Vektor-Ports<br />

unterstützt und ist in<br />

der Lage, S-Parameter, Continuous<br />

Wave (CW), Multi-Tone<br />

und Modulation bis zu 6 GHz<br />

an jedem Port ausführen.<br />

Das AX500 ist ein AXIe-<br />

System mit fünf Einschüben,<br />

das typische Konfigurationen mit<br />

12...48-V-Stromversorgungen<br />

und 48...192 400-MB-Digital-<br />

Pins unterstützt.<br />

Das AX520 kombiniert ein<br />

5-Slot-AXIe- + 20-Slot-PXI-<br />

System, das 12...48-V-Stromversorgungen,<br />

48-192 400-MB-<br />

Digital-Pins und zwei bis 16 <strong>HF</strong>-<br />

Ports unterstützt.<br />

A X 1 0 2 0 u n d A X 1 0 4 0<br />

s i n d 1 0 - S l o t - A X I e - u n d<br />

20/40-Slot-PXI-Systeme, die<br />

12...96-V-Stromversorgungen,<br />

48...384 400-MB-Digital-Pins<br />

und zwei bis 32 <strong>HF</strong>-Ports unterstützen.<br />

34 hf-praxis 9/2011


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Messtechnik<br />

36-GHz-Echtzeit-Oszilloskope<br />

LeCroy kündigte eine 36- GHz-<br />

Echtzeit-Oszilloskop-Lösung an.<br />

Neue kosteneffiziente Modelle<br />

vom Typ LabMaster 936 Zi-A<br />

ermöglichen extrem hohe Bandbreiten<br />

bei gleichzeitig hervorragender<br />

Signalreinheit und minimalem<br />

Jitter für 100-GbE-Tests<br />

mit vier bis zehn Kanälen.<br />

Die Vorteile<br />

Im Mai 2011 wurde die Serie<br />

LabMaster 9 Zi-A vorgestellt.<br />

Die neuen Modelle LabMaster<br />

936 Zi-A verfügen je nach<br />

Konfiguration über 36 GHz<br />

analoge Bandbreite auf vier bis<br />

zehn Kanälen bei jeweils 80<br />

GS/s Abstastrate und maximal<br />

768 Mpts Analysespeicher pro<br />

Kanal bzw. 20 GHz auf acht<br />

bis 20 Kanälen.<br />

Die zusätzliche Bandbreite eines<br />

36 GHz LabMaster 936SZi-A<br />

bietet im Vergleich zu Lösungen<br />

im Markt mit 30 bis 32 GHz<br />

eine schnellere Anstiegszeit, bessere<br />

Signalintegritätsmessungen<br />

und mehr spektrale Inhalte bei<br />

I/Q-Augendiagrammen und<br />

Konstellationsdiagrammen,<br />

besonders bei Systemen mit<br />

Vorwärtsfehlerkorrektur und<br />

32- GHz-Zufluss.<br />

Neben der hohen Leistungsfähigkeit<br />

zeichnen sich die neuen<br />

LabMaster-Modelle durch eine<br />

hervorragende Anstiegszeit,<br />

Überschwingverhalten, geringes<br />

Rauschen und minimales Jitter<br />

Grundrauschen aus.<br />

Der Aufbau<br />

Systemkomponenten<br />

Die Systemarchitektur des<br />

LabMaster 9 Zi-A trennt die<br />

Signalerfassungseinheit des<br />

Oszilloskops <strong>von</strong> dem Display<br />

und den Steuerungs- und Signal-<br />

LabMaster 936SZi-A 36- GHz-Slave-Erfassungsmodul<br />

LabMaster 9CZi-A Master-Steuerungsmodul<br />

4x 36- GHz-Konfiguration: 2x LM 936SZi-A und 1x LM 9CZi-A<br />

Vergleich mit gekoppelten klassischen Oszilloskopen:<br />

2x WaveMaster 845 Zi-A Oszilloskope (4x 30 GHz, 2x<br />

45 GHz Bandbreite)<br />

2x WaveMaster 830 Zi-A Oszilloskope (4x 30 GHz)<br />

verarbeitungsfunktionen. Das<br />

LabMaster 9 Zi-A „Master“<br />

Modul beinhaltet das Display,<br />

die Steuerung wie bei einem<br />

klassischen Oszilloskop und<br />

eine extrem leistungstarke CPU<br />

der Serverklasse mit 33,6 GHz<br />

effektiver Taktgeschwindigkeit<br />

und bis zu 192 GB RAM.<br />

Zusammen mit der patentierten<br />

X-Stream-II-Streaming-Architektur<br />

verarbeitet der LabMaster<br />

9 Zi-A die immense Datenmengen<br />

mit höchster Geschwindigkeit<br />

und in kurzer Zeit. Die angeschlossenen<br />

„Slave“-Module<br />

enthalten die Erfassungssysteme.<br />

Da die zu messenden Signale<br />

über Kabel in das Oszilloskop<br />

gelangen, statt Tastköpfe oder<br />

einen differenziellen Verstärker<br />

einzusetzen, wird das Rauschen<br />

um 3 dB oder mehr reduziert<br />

und damit die Signalreinheit<br />

des Messsystems weiter erhöht.<br />

Der modulare Aufbau des Lab-<br />

Master 9 Zi-A ermöglicht eine<br />

sehr kosteneffiziente Lösung<br />

im Vergleich zu Systemen aus<br />

traditionellen Oszilloskopen<br />

und gestattet ein leichtes Aufrüsten<br />

sowohl in Hinblick auf<br />

die Bandbreite als auch auf die<br />

Anzahl der Kanäle, wenn dies<br />

in der Zukunft notwendig ist.<br />

Allen Aufgaben<br />

gewachsen<br />

Die Oszilloskope LabMaster 9<br />

Zi-A unterstützen die Entwicklung<br />

<strong>von</strong> modernsten Technologien<br />

für die schnelle Datenübertragung<br />

und -kommunikation,<br />

wie 28-32 Gb/s SERDES, mehrspurige<br />

serielle Daten (40/100<br />

GbE, PCIe Gen3) und Übertragungssysteme<br />

mit optischer<br />

kohärenter Modulation.<br />

Diese Technologien sind notwendig,<br />

um den ständig wachsenden<br />

Anforderungen <strong>von</strong><br />

Datennetzwerken durch Cloud<br />

Computing, mobile Computer<br />

und Videostreams gerecht zu<br />

werden. LabMaster 9 Zi-A ist<br />

auch ideal für den Einsatz bei<br />

militärischen Anwendungen<br />

sowie in der Luft- und Raum-<br />

fahrt, wo eine Vielzahl an Kanälen<br />

und höchste Bandbreiten<br />

erforderlich sind.<br />

Umfangreiche Tests an mehrspurigen<br />

seriellen Daten sind<br />

möglich: Mit immer schnelleren<br />

seriellen Datenraten wurden die<br />

seriellen Daten quasi „parallel“<br />

durch den Einsatz <strong>von</strong> mehrspurigen<br />

Systemen zur Erreichung<br />

der entsprechenden Übertragungsraten.<br />

100 GbE mit mehr<br />

als zehn Spuren mit je 10 Gb/s,<br />

100 GbE mit vier Spuren mit je<br />

28 Gb/s und PCI Express mit bis<br />

zu 16 Spuren mit je 8 Gb/s (und<br />

alle als differentielle Signale)<br />

sind gute Beispiele für Einsatzbereiche<br />

des LabMasters 936<br />

Zi-A in diesem Anwendungsbereich.<br />

Optimale<br />

Synchronisation<br />

ChannelSync im LabMaster 9<br />

Zi-A ahmt die Architektur eines<br />

normalen Oszilloskops nach,<br />

obwohl dabei 20 Kanäle dabei<br />

synchronisiert werden.<br />

Ein einfaches 10-GHz-Taktsignal<br />

wird im „Master“-Modul<br />

generiert und an bis zu vier<br />

„Slave“-Module verteilt. Die<br />

10- GHz-Taktfrequenz – 1.000<br />

mal schneller als eine gängige<br />

10-MHz-Referenztaktung, wie<br />

sie meistens zur Synchronisierung<br />

<strong>von</strong> Messgeräten eingesetzt<br />

wird – stellt eine höchstmögliche<br />

Zeitbasisgenauigkeit sicher<br />

und ermöglicht eine hochpräzise<br />

Synchronisation der Erfassungsmodule.<br />

Das Resultat ist<br />

ein extrem niedriger (275 fs rms)<br />

Jitter zwischen den Kanälen.<br />

„Slave“-Module werden automatisch<br />

vom „Master“ erkannt,<br />

und eine Software korrigiert die<br />

statische Erfassungsverzögerung<br />

zwischen den Erfassungsmodulen.<br />

Im Ergebnis arbeiten bis zu<br />

20 Kanäle mit höchster Bandbreite<br />

wie in einem normalen<br />

Laborgerät.<br />

■ LeCroy Corp.<br />

www.lecroy.com<br />

36 hf-praxis 9/2011


Thermoelemente für innovative Temperaturmessungen<br />

Die neue UFT-Serie <strong>von</strong> Telemeter Electronic<br />

beruht auf Thermoelementen vom<br />

Typ K, die sich durch einen besonders feinen<br />

Aufbau auszeichnen. Der Durchmesser<br />

der Messkontaktspitze beträgt gerade<br />

einmal 25 µm und ist somit deutlich dünner<br />

als die durchschnittliche Stärke eines<br />

menschlichen Haares. Dies ermöglicht<br />

hochsensitives Messen mit einer extrem<br />

kurzen Ansprechzeit <strong>von</strong> bis zu 2 ms. Auf<br />

Wunsch liefert Telemeter diese Thermoe-<br />

Anritsu stellte zwei neue<br />

Modelle aus seiner Linie <strong>von</strong><br />

vektoriellen Signalanalysatoren<br />

MS2830A für 26,5 und 43 GHz<br />

offiziell vor. Diese ergänzen<br />

die bereits 2010 eingeführten<br />

Modelle mit Frequenzbereichen<br />

<strong>von</strong> 3,6, 6 und 13,5 GHz.<br />

Die beiden neuen Modelle der<br />

Reihe MS2830A ermöglichen<br />

nun auch Messungen in Mikrowellen-Frequenzbändern,entweder<br />

mit der Standardfunktion<br />

des Spektrumanalysators oder<br />

optional mit der Funktion des<br />

Vektor-Signalanalysators, und<br />

stellen so die gesamte Leistung<br />

der integrierten FFT-Analyse zur<br />

Verfügung.<br />

Mit der erweiterten Funktionalität<br />

sind nun auch andere Anwendungen<br />

adressierbar, darunter<br />

zahlreiche Satelliten- und terrestrische<br />

Übertragungen sowie<br />

Mikrowellen-Radarmessungen.<br />

Die Modelle MS2830A-044<br />

und -045 ersetzen die alten<br />

Plattformen MS2667C und<br />

MS2668C, bieten jedoch zusätzlich<br />

eine verbesserte Funktionalität<br />

und Messgeschwindigkeiten,<br />

die deutlich über denen der Vorgängergeneration<br />

liegen.<br />

Für Anwendungen in höheren<br />

Frequenzbändern (über 43 GHz)<br />

ermöglichen die Modelle<br />

MS2830A-044/04 standardmäßig<br />

die Arbeit mit externen<br />

Mischern mit einem Frequenzbereich<br />

bis zu 110 bzw. 325 GHz.<br />

Die hohe Zwischenfrequenz der<br />

Reihe MS2830A <strong>von</strong> 1,875 GHz<br />

bedeutet, dass der Spektrumanalysator<br />

mit einer verringerten<br />

Anzahl <strong>von</strong> Harmonischen<br />

jenseits <strong>von</strong> 43 GHz arbeiten<br />

muss, wodurch die Messdynamik<br />

verbessert wird.<br />

Zusätzlich kann der Spektrum-<br />

oder FFT-Analysator auch komplexe<br />

Signale mit sehr großen<br />

Bandbreiten (bis zu 1 GHz)<br />

verarbeiten und sogar ohne<br />

Beeinträchtigung der Signale<br />

auf einem Breitbandoszilloskop<br />

über den Ausgang des Lokaloszillators<br />

darstellen.<br />

Die Modelle MS2830A-044/045<br />

bieten eine hervorragende <strong>HF</strong>-<br />

Performance im Mikrowellenbereich,<br />

beispielsweise mit einem<br />

Noise Floor <strong>von</strong> -144 dBc/Hz bis<br />

40 GHz, Auflöse-Bandbreiten<br />

<strong>von</strong> 1 Hz bis 31,25 MHz, eine<br />

hohe Messgeschwindigkeit und<br />

vieles mehr.<br />

Die Spektrumanalyse-Funktion<br />

(Standard) ermöglicht dem<br />

Benutzer die Verwendung vordefinierter<br />

Messungen, wie Nachbarkanalmessungen<br />

(ACPR),<br />

Kanalleistung (CP) sowie der<br />

verwendeten Bandbreite (OBW),<br />

vielfältige Marker und Limits,<br />

eines Frequenzzählers u.a.<br />

Mit der integrierten FFT-Berechnung<br />

des Signalanalysators können<br />

alle denkbaren Signale bis<br />

zu einer Bandbreite <strong>von</strong> 31,25<br />

MHz im Frequenzbereich bis zu<br />

43 GHz erfasst werden.<br />

Die verfügbaren Funktionen im<br />

Zeitbereich (Leistung, Frequenz,<br />

Phase und Spektrogramm) bieten<br />

dem Benutzer viele verschiedene<br />

Möglichkeiten zur schnellen und<br />

einfachen visuellen Darstellung<br />

komplexer Signale, wie sie heutzutage<br />

u.a. auch in der militärischen<br />

und schnurlosen Digitalübertragung<br />

verwendet werden.<br />

Die Kombination der Funktionen<br />

eines Spektrumanalysators und<br />

Messtechnik<br />

lemente auch mit geeigneten Thermoelement-Steckverbindern<br />

und komplett nach<br />

Kundenvorgaben konfektioniert.<br />

Typische Anwendungsbereiche für diese<br />

Thermoelemete sind die Biomedizintechnik,<br />

die Beatmungstechnik (Lungenfunktionsdiagnose)<br />

und die thermische Überwachung<br />

<strong>von</strong> elektronischen Bauteilen.<br />

■ Telemeter Electronic<br />

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Produktlinie <strong>von</strong> Signalanalysatoren komplettiert<br />

eines vektoriellen Signalanalysators<br />

(FFT) machen die Modelle<br />

der Produktlinie MS2830A zu<br />

einer höchst leistungsfähigen,<br />

benutzerfreundlichen und sparsamen<br />

Lösung.<br />

■ Anritsu Corp.<br />

www.anritsu.com<br />

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hf-praxis 9/2011 37


Applikationen<br />

Die Quadraturmodulatoren AD9788TxADC<br />

und ADL6372 in SSB-Sendern, Teil 2<br />

Bild 9: SSB-Signalerzeugungskette mit DAC und analogem<br />

Quadraturmodulator<br />

Der analoge Quadraturmodulator<br />

Da die Phasenbeziehung zwischen<br />

realem und imaginärem<br />

Anteil des ZF-Ausgangssignals<br />

des DACs bekannt ist, ermöglicht<br />

es der Einsatz eines weiteren<br />

Quadraturmodulators,<br />

bei Kenntnis der Frequenz des<br />

gewünschten Signals, alle anderen<br />

auszublenden, wie es Bild<br />

7 zeigt. Von der Struktur her ist<br />

der analoge Quadraturmodulator<br />

gleich aufgebaut wie sein digitales<br />

Pendant. Der Hauptunterschied<br />

besteht darin, dass er nur<br />

den Real-Signal-Ausgang hat.<br />

Hinzu kommt die Abhängigkeit<br />

<strong>von</strong> der Umgebungstemperatur.<br />

Um die Anwendung zu erleichtern,<br />

wurde ein einfacher LO-<br />

Eingang vorgesehen, und das<br />

Phase Splitting erfolgt mit einem<br />

analogen Polyphase-Filter-Netzwerk.<br />

Ein Blockdiagramm eines<br />

analogen Quadraturmodulators<br />

und das Prinzip eines Polyphase-<br />

Filters sind in Bild 8 gezeigt.<br />

Einige neuere Quadraturmodulatoren,<br />

wie die ADL538x-Familie<br />

Unter Verwendung der<br />

Application Note AN-920<br />

Von Analog Devices<br />

<strong>von</strong> Analog Devices, ermöglichen<br />

eine LO-Frequenz bzw.<br />

I-LO- und Q-LO-Frequenzen<br />

vom doppelten Wert der internen<br />

Signale. Mit dieser Modulatorarchitektur<br />

ist ein Polyphase-Filter<br />

nicht erforderlich. Mehr noch:<br />

Mit dem Konzept 2 × LO kann<br />

eine perfekte Quadraturmodulation<br />

der internen Signale I LO<br />

und Q LO über einen großen Frequenzbereich<br />

realisiert werden.<br />

Allgemeine<br />

Anwendungshinweise<br />

In modernen digitalen Funksendern<br />

wird ein DAC eingesetzt,<br />

weil zum Senden ein Analogsignal<br />

benötigt wird. Der analoge<br />

Quadraturmodulator wird auch<br />

zur Umsetzung auf die <strong>HF</strong> verwendet.<br />

Diese Signalkette hat oft<br />

die in Bild 9 gezeigte Struktur.<br />

Das digitale Eingangssignal<br />

des DACs kann verschiedene<br />

Formate haben. Es sind reale<br />

oder komplexe Baseband-Daten<br />

möglich, auch können die Daten<br />

bereits zur ZF gemischt sein.<br />

Auch mit herkömmlicher Digitalsignalverarbeitung<br />

kann die<br />

ZF am DAC-Eingang einige<br />

hundert Megahertz betragen.<br />

Wenn andererseits die digitale<br />

Information für den DAC als<br />

Baseband-Signal vorliegt, so<br />

kann auch die Digitaltechnik im<br />

DAC selbst die komplexe Modulation<br />

vor der Konvertierung in<br />

ein Analogsignal vornehmen.<br />

Zur Digital/Analog-Wandlung<br />

gehören die DAC Images. Wie<br />

in Bild 10 gezeigt, erscheinen die<br />

DAC Images auf DC ± Grundfrequenzen<br />

und bei<br />

(n × Sample Rate) ±<br />

Grundfrequenzen,<br />

wobei n jede ganze Zahl <strong>von</strong> 1<br />

bis unendlich betragen kann und<br />

die Sample Rate die Eingangs-<br />

Datenrate des DAC ist. Wie man<br />

aus Bild 10 auch erkennen kann,<br />

taucht als Überlagerung bei der<br />

Digital/Analog-Wandlung die<br />

Funktion sinx/x (sinc) innerhalb<br />

der Signalbandbreite auf.<br />

Bild 11 zeigt eine reale Spektraldarstellung<br />

des AD9788 mit<br />

allen DAC-Images bis zum Achtfachen<br />

der DAC-Sample-Rate.<br />

Die parasitären Kapazitäten <strong>von</strong><br />

DAC und Platine bewirken, dass<br />

dieses Spektrum <strong>von</strong> dem der<br />

idealen DAC-Funktion abweicht.<br />

Wenn DAC-Images am Eingang<br />

des Quadraturmodulators auftreten,<br />

werden sie zusammen<br />

mit dem fundamentalen Signal<br />

aufmoduliert. Das kann Probleme<br />

bei der Weiterverarbeitung<br />

bereiten. Im RF-Bereich<br />

können diese DAC-Images störender<br />

sein als jede Verzerrung,<br />

die in DAC oder Quadraturmodulator<br />

entstehen kann. Es ist<br />

daher erforderlich, wirksame<br />

Bild 10: Grundsignal und Images beim DAC<br />

Filter zwischen DAC und Quadraturmodulator<br />

zu schalten, um<br />

diese unerwünschten Anteile zu<br />

unterdrücken.<br />

Der AD9788 ermöglicht eine<br />

bis zu achtfache Interpolation,<br />

was man ebenfalls nutzen kann,<br />

um die unerwünschten DAC-<br />

Images zu unterdrücken. Die<br />

Unterdrückungswirkung des<br />

AD9788-Interpolationsfilters<br />

zeigt Bild 12. Wenn man dieses<br />

Filter nutzt, wird das Design des<br />

DAC-Rekonstruktionsfilters<br />

wesentlich einfacher.<br />

Fehlerkorrektur mit<br />

dem AD9788<br />

Der AD9788 lässt sich auch<br />

einsetzen, um die bei der Quadraturmodulation<br />

entstehende<br />

Nichtlinearität im Zuge der ZF/<br />

RF-Umsetzung zu korrigieren.<br />

Analoge Quadraturmodulatoren<br />

ermöglichen es auf einfache<br />

Weise, Single-Sideband-Funksysteme<br />

aufzubauen. Sie zeigen<br />

aber auch einige nichtideale Verhaltensweisen.<br />

Eine da<strong>von</strong> ist die Abhängigkeit<br />

der Gesamtverstärkung <strong>von</strong> der<br />

Anpassung (Gain Mismatch).<br />

Die Verstärkung in den Pfaden<br />

für reales und imaginäres<br />

Signal des Quadraturmodulators<br />

kann infolge frequenzabhängiger<br />

Anpassung nicht perfekt<br />

sein. Das führt zu nichtoptimaler<br />

Image-Rejection, wobei<br />

besonders die Ausblendung des<br />

negativen Images leidet.<br />

38 hf-praxis 9/2011


Bild 11: Spektrum des AD9788 (Fsample = 122.88,<br />

Fundamental = 15 MHz)<br />

Eine weitere Schwäche liegt bei<br />

der LO-Kopplung. Der analoge<br />

Quadraturmodulator hat Offsetstörungen,<br />

welche die Kopplung<br />

des LO-Ports mit den Signaleingängen<br />

beeinträchtigen können.<br />

Das kann sich in erheblichen<br />

spektralen Verwischungen im<br />

Zusammenhang mit der Frequenz<br />

des Quadraturmodulator-<br />

LOs niederschlagen.<br />

Schließlich sind Phasenfehler<br />

möglich (Phase Mismatch).<br />

Denn das Polyphase-Filter am<br />

Quadraturmodulator arbeitet<br />

nicht perfekt über die gesamte<br />

Nennbandbreite. Wie Gain-Mismatch<br />

führt das besonders zu<br />

einer weniger guten Ausblendung<br />

negativer Frequenzanteile.<br />

Der AD9788 ist nun in der<br />

Lage, all diese typischen Verfälschungen<br />

bei der analogen Verarbeitung<br />

zu kompensieren. Dass<br />

die Fehler temperaturabhängig<br />

sind, wird mit einem extra<br />

Schema berücksichtigt, sodass<br />

im Endeffekt wieder optimale<br />

Single-Sideband-Performance<br />

erreichbar ist.<br />

Verstärkungs-<br />

anpassung und<br />

Phasenkompensation<br />

Verstärkungsanpassung und<br />

Phasenkompensation beeinträchtigen<br />

die Wirkung der<br />

Image-Unterdrückung. Unter<br />

bestimmten Voraussetzungen<br />

Bild 12. Der AD9788 erlaubt Achtfach-Interpolation<br />

können diese Einflüsse die<br />

gesamte Leistungsfähigkeit der<br />

Unterdrückung dominieren.<br />

Der Anwender sollte daher eine<br />

der im Folgenden vorgestellten<br />

Techniken zur Optimierung<br />

dieser Baustufe vorsehen. Erst<br />

wenn der dominante störende<br />

Einfluss neutralisiert ist, dann<br />

sollten die anderen Kompensationstechniken<br />

bemüht werden.<br />

Einfach gesagt, wenn man<br />

herausgefunden hat, dass Phasen-Fehlanpassung<br />

die hauptsächliche<br />

Störung ist, dann muss<br />

man die Phasenkompensations-<br />

Möglichkeit des AD9788 nutzen.<br />

Wenn es damit gelungen ist, die<br />

unerwünschten Frequenzanteile<br />

weitgehend zu minimieren, dann<br />

sollte der Anwender sich der<br />

Gain-Mismatch-Kompensation<br />

zuwenden, um die Unterdrückung<br />

zu optimieren. Wenn er<br />

aber festgestellt hat, dass Verstärkungsfehlanpassunghauptsächlich<br />

die Image-Unterdrückung<br />

beeinträchtigt, dann sollte<br />

er seine Optimierungsprozedur<br />

auch mit der Verstärkungs-Kompensatio<br />

beginnen, gefolgt <strong>von</strong><br />

der Phasen-Kompensation.<br />

Die LO-Kopplungs-Kompensation<br />

ist unabhängig <strong>von</strong> Verstärkungs-<br />

oder Phasenkompensation;<br />

sie arbeitet komplett<br />

separat.<br />

Optimierung der<br />

Gesamtverstärkung<br />

Die Verstärkungsanpassung wird<br />

durch Justage der Werte in den<br />

DAC Gain-Registern bestimmt.<br />

Für den I DAC befinden sich<br />

diese Werte im I DAC Control<br />

Register 0x05. Für den Q DAC<br />

liegen sie im Q DAC Control<br />

Register 0x07. Es handelt sich<br />

um 10-Bit-Worte.<br />

Zur Optimierung lässt man den<br />

Wert in einem der Register um<br />

ein LSB ansteigen oder absinken.<br />

Dann stellt man fest, ob die<br />

Unterdrückung sich verbessert<br />

oder verschlechtert hat. Wenn<br />

die kleinste Amplitude des negativen<br />

Frequenz-Images auftritt,<br />

stoppt man die Prozedur und<br />

versucht das Gleiche im anderen<br />

DAC Control Register. Wenn<br />

dies erfolgreich abgeschlossen<br />

ist, lässt sich die Image Rejec-<br />

Applikationen<br />

tion auf diese Weise nicht mehr<br />

verbessern.<br />

Optimierung der Phasenkompensation<br />

Die Phasenkompensation kann<br />

ebenfalls in zwei möglichen<br />

Richtungen abweichen. Die<br />

Größe der Phasenkompensation<br />

ist in einem 10-Bit Phase Correction<br />

Word im Phase Control<br />

Register 0x0B festgelegt. Der<br />

Default-Wert dieses Registers<br />

ist 0. Zur Verbesserung der Phasenkompensation<br />

erhöht oder<br />

erniedrigt man auch hier versuchsweise<br />

in 1-LSB-Schritten.<br />

Jedes Mal wird dann überprüft,<br />

ob die negative Frequenz steigt<br />

oder fällt. Ein Wert <strong>von</strong> 1023<br />

dezimal des Phase Correction<br />

Words ist gleichbedeutend mit<br />

-1. Es ist auch möglich, <strong>von</strong><br />

1023 ausgehend um ein LSB<br />

usw. zu erniedrigen, um zum<br />

Ziel zu gelangen.<br />

Kompensation der<br />

L-O-Kopplung<br />

Die Kompensation des LO-<br />

Signals im Modulationssignal<br />

infolge mangelnder Unterdrückung<br />

bei der Modulation oder<br />

durch Übersprechen (beide<br />

Effekte werden gemeinsam als<br />

Feedthrough bezeichnet) ist die<br />

anspruchsvollste Aufgabe. Dies<br />

hängt mit der Struktur der Offset-<br />

Hilfs-DACs zusammen. Diese<br />

bieten einen Stromausgang. Um<br />

die LO-Feedthrough-Kompensation<br />

in der Schaltung zu realisieren,<br />

muss jeder dieser vier<br />

Ausgänge <strong>von</strong> den Hilfs-DACs<br />

über einen 50-Ohm-Widerstand<br />

an Masse und über einen<br />

250-Ohm-Widerstand an einen<br />

der vier Quadraturmodulator-<br />

Signaleingänge gelegt werden.<br />

Dahinter steckt die Absicht, je<br />

einen kleinen Strom in die Knotenpunkte<br />

an den Quadraturmodulator-Eingängen<br />

zu schicken,<br />

sodass sich dort ein leichter<br />

DC-Versatz ergibt. Dies ist in<br />

den Schaltungen des AD9788<br />

Evaluation Boards im AD9788-<br />

Datenblatt dargestellt.<br />

Es gibt vier Signale an den Hilfs-<br />

DACs, zwei an jedem dieser<br />

DACs, p und n genannt. Die<br />

Höhe des Stroms des Hilfs-DAC<br />

hf-praxis 9/2011 39


Applikationen<br />

Bild 13. Unkompesiertes Ausgangssignal <strong>von</strong><br />

AD9788 und ADL5372 bei 1,9 GHz<br />

1 wird vom AUX DAC 1 (Control<br />

Register 0x06) gesteuert, die<br />

Höhe des Stroms des Hilfs-DAC<br />

2 vom AUX DAC 2 (Control<br />

Register 0x08) bestimmt. Diese<br />

DACs können Ströme abgeben<br />

oder aufnehmen. Dies ist mit Bit<br />

14 in jedem DAC Control Register<br />

programmierbar und sollte<br />

bereits beim Design erfolgen.<br />

Das Sign Bit in jedem AUX<br />

DAC Control Register (Bit<br />

15) bestimmt, ob p oder n des<br />

DAC eingeschaltet ist. Zu<br />

einem bestimmten Zeitpunkt<br />

kann immer nur eine Seite des<br />

Hilfs-DACs aktiv sein. Um die<br />

LO-Kopplungs-Kompensation<br />

zu bewerkstelligen, sollte der<br />

Anwender mit den Default-<br />

Bedingungen in den Auxiliary<br />

DAC Sign Registern beginnen<br />

und dann den Wert des einem<br />

oder anderen Hilfs-DAC-Ausgangsstroms<br />

erhöhen. Dabei<br />

muss man die Amplitude des<br />

LO-Signals am Quadraturmodulator-Ausgang<br />

beobachten.<br />

Wenn diese abnimmt, dann<br />

muss man versuchen, entweder<br />

das Sign Bit des Auxiliary<br />

DAC zu verändern oder den<br />

Ausgangsstrom des anderen<br />

Auxiliary DACs. Man muss ein<br />

wenig probieren und Erfahrung<br />

sammeln, bevor ein wirksamer<br />

Algorithmus gefunden wird. Im<br />

Labor, bei Nutzung des AD9788<br />

Evaluation Boards kann der LO<br />

Feedthrough typisch bis zum<br />

Noise Floor hinab gebracht<br />

werden, allerdings nicht stabil<br />

gegenüber Temperaturschwankungen.<br />

Ergebnisse der<br />

Kompensationen<br />

Bild 13 zeigt das Spektrum am<br />

Ausgang des Quadraturmodulators<br />

ADL5372 innerhalb des<br />

AD9788 Evaluation Boards.<br />

In dieser Anwendung wird ein<br />

für CMDA typisches Signal<br />

erzeugt, wobei zwei Träger einund<br />

ausgeschaltet werden. Für<br />

gewöhnlich macht man diesen<br />

Test, um zu bestimmen, wie<br />

hoch der Signalverlust bei ausgeschalteten<br />

Trägern ist. Die<br />

L-O-Kopplung ist signifikant,<br />

ebenso die Amplitude des negativen<br />

Anteils. Dieses Beispiel<br />

spiegelt die typische Situation<br />

ohne Kompensation wider. In<br />

Bild 14 wird das Spektrum derselben<br />

Schaltung gezeigt, nun<br />

aber wurden Verstärkung, Phasendrehung<br />

und L-O-Kopplung<br />

durch Kompensation optimiert.<br />

Grenzen der Leistungsfähigkeit<br />

Abschließend seien andere Einflüsse<br />

betrachtet, welche die Leistungsfähigkeit<br />

der Quadraturmodulations-Kette<br />

herabsetzen<br />

können.<br />

Da wäre zunächst das DAC-<br />

Eigenrauschen, welches sich<br />

aus Quantisierungsrauschen,<br />

thermischem Rauschen und<br />

digitalem Kopplungsrauschen<br />

zusammensetzt.<br />

Das Quantisierungsrauschen<br />

setzt diejenige Grenze, bis zu<br />

der ein idealer DAC ein Signal<br />

fehlerfrei verarbeiten kann.<br />

Weil ein 16-Bit-DAC 216 ver-<br />

Bild 14: Das kompensierte Signal<br />

schiedene Ausgangsspannungen<br />

erzeugen kann, ist die Genauigkeit<br />

entsprechend begrenzt.<br />

Wenn DAC-Takt und erzeugtes<br />

Signal nicht korrelieren, dann<br />

verhält sich der Qantisierungsfehler<br />

wie weißes Rauschen, mit<br />

anderen Worten: Der Rauschflur<br />

am DAC-Ausgang steigt entsprechend<br />

an, ist aber nicht <strong>von</strong> der<br />

Frequenz abhängig.<br />

Das thermische Rauschen kann<br />

theoretisch nicht kleiner sein als<br />

-174 dBm/Hz bei Zimmertemperatur<br />

(Widerstandsrauschen).<br />

Hinzu kommt das elektronische<br />

Rauschen der Transistoren.<br />

Das digitale Kopplungsrauschen<br />

stammt <strong>von</strong> den Schaltvorgängen<br />

innerhalb des DACs her.<br />

Die hiermit erzeugten steilen<br />

Flanken können das Massepotential<br />

partiell anheben und<br />

somit über die Veränderung der<br />

Betriebsspannung eine Fehler<br />

bewirken. Unerwünschte Kopplungen<br />

(Transienten) kommen<br />

hinzu. Weil die Isolation zwischen<br />

digitalem und analogem<br />

Bereich nicht ideal ist, treten<br />

diese Transienten auch in der<br />

analogen Sektion des DACs auf.<br />

Zusätzlich treten, da die Schaltfrequenz<br />

in der digitalen Sektion<br />

des DACs erzeugt wird, Mehrfache<br />

der DAC Sample Rate<br />

auf. Je nach Technologie und<br />

Prozessgeometrie können diese<br />

Überlagerungen im Bereich<br />

-55 bis -60 dBFS oder auf dem<br />

Noise Level des DACs liegen.<br />

Takt-Nebenwirkungen, die sich<br />

als digitale Verkopplungen zeigen,<br />

sind am gefährlichsten in<br />

DACs, die eine Interpolation<br />

ermöglichen. In solchen DACs<br />

kann die Ausgangs-Abtastrate<br />

zwei-, vier- oder achtmal höher<br />

als die Eingangs-Datenrate<br />

sein. Interne Modulatoren des<br />

DACs können das Eingangssignal<br />

überall hin in das mögliche<br />

Spektrum des DACs umsetzen,<br />

daher ist es auch möglich, aber<br />

oft problematisch, das zu verarbeitende<br />

Signal nahe dieser unerwünschten<br />

„Taktfrequenzen” zu<br />

platzieren.<br />

Heute üblich sind DACs für<br />

Funk-Sender mit einem Gesamtrauschen<br />

<strong>von</strong> etwa -160 dBm/<br />

Hz. Kleinere Werte darf man<br />

in Zukunft erwarten, da der<br />

Abstand zu -174 dBm/Hz noch<br />

Verbesserungsmöglichkeiten<br />

verspricht.<br />

Ein weiterer Störfaktor sind<br />

Verzerrungen infolge nichtlinearer<br />

Übertragungskennlinie des<br />

DACs. Bei niedrigen Frequenzen<br />

ist die Verzerrung oft eine Funktion<br />

der DNL and INL des DACs<br />

(s. DAC Data Sheets für mehr<br />

Information über DNL and INL).<br />

Bei höheren Frequenzen ist die<br />

DAC-Verzerrung eine Funktion<br />

der begrenzten Linearität der<br />

internen Transistoren wie auch<br />

parasitärer Effekte.<br />

Das Rauschen des Quadraturmodulators<br />

wurde durch technologische<br />

Fortschritte in den<br />

letzten Jahren gesenkt. Derzeit<br />

beträgt es etwa -160 dBm/Hz.<br />

Wie auch andere aktive Baustufen<br />

bewirkt der Quadraturmodulator<br />

nur geringe Verzerrungen.<br />

Diese nehmen mit Signalpegel<br />

und Frequenz zu. Wenn ein<br />

Mixer vorhanden ist, dann muss<br />

man mit Verzerrungskomponenten<br />

auf folgenden Frequenzen<br />

rechnen:<br />

m × Input Frequency ± n ×<br />

LO Frequency<br />

Es ist hilfreich, sich nach dieser<br />

Formel eine Tabelle der möglichen<br />

Intermodulationsprodukte<br />

anzufertigen.<br />

40 hf-praxis 9/2011


Digitaler Single-Chip-PMR-<br />

Basisbandprozessor<br />

CML hat einen digitalen dPMR-<br />

Basisbandprozessor vorgestellt,<br />

den CMX8341. dPMR ist die<br />

Abkürzung für „Digital Private<br />

Mobile Radio“. Der CMX8341<br />

ist für preiswerte, lizenzfreie<br />

PMR(dPMR)-Funkgeräte entsprechend<br />

dem ETSI- Standard,<br />

TS 102 490 konzipiert. Dual-<br />

Mode-Analog- und Digitalbetrieb,<br />

hohe Integration, geringer<br />

Leistungsverbrauch und kleine<br />

Abmessungen sind die wichtigsten<br />

Merkmale für dieses<br />

Segment.<br />

Dieser hoch integrierte Baustein<br />

ermöglicht direkten Anschluss<br />

<strong>von</strong> Mikrophon und Lautsprecher<br />

sowie des <strong>HF</strong>-Teils des<br />

Funkgerätes. Durch Verwendung<br />

einer konventionellem<br />

Limiter/Diskriminator/VCO-<br />

Modulator-Struktur, kann diese<br />

RF-Architektur als preiswerteste<br />

Lösung angesehen werden, die<br />

inzwischen auch schon weit im<br />

analogen PMR-Markt verwendet<br />

wird und sich auch ideal für<br />

die lizenzfreien Digital-PMR-<br />

Systeme eignet.<br />

Die vollständige analoge PMR-<br />

Audioverarbeitung ist mit<br />

CTCSS- und DCS-Sub-Audio-<br />

Signalisierung ausgestattet. Im<br />

digitalem PMR-Modus sind die<br />

ETSI TS 102 490 Luftschnittstelle,<br />

sowie Physische, Data-<br />

Link und Control Layer zusam-<br />

men mit einem 4FSK-Modem<br />

und einem lizenz- und gebührenfreien<br />

RALCW(1) Vocoder<br />

eingebettet. Dieses umfassende<br />

Funktionspaket ermöglicht den<br />

Aufbau eines sehr kleinen, Lowpower-Mikrocontrollers,<br />

mit<br />

dem sich eine hochmoderne<br />

digitale PMR-Lösung realisieren<br />

lässt.<br />

Zur Unterstützung des Funkgerätes<br />

schließt der CMX8341<br />

PLL-Systemtakt-Ausgänge,<br />

Hilfs-ADCs mit vier wählbaren<br />

Eingängen, drei Hilfs-DACs und<br />

ein RAMDAC ein, um die Sender-Leistungssteuerung<br />

zu automatisieren.<br />

TX- und RX-enable-<br />

Ausgänge stehen ebenso zur<br />

Verfügung, um die Sende-/Empfangsumschaltung<br />

zu ermöglichen.<br />

Der CMX8341 arbeitet mit<br />

3,3 V, verfügt über leistungsfä-<br />

Produkt-Portrait<br />

Wichtige Eigenschaften des CMX8341<br />

Digitaler PMR-Basisband-Prozessor<br />

• Air Interface Physical Layer<br />

• Air Interface Data Link Layer<br />

• 4FSK-Modem<br />

RALCWI-Vocoder<br />

• vollständige embedded Implementation<br />

• 3600 bps Luft-Datenrate<br />

• 4-bit-Virterbi-Soft-Decision-Decoding<br />

Analog PMR<br />

• volles Audio-Band-Processing<br />

• Sub.-Audio-Filterung<br />

• CTCSS und DCS<br />

• 12,5- und 25-kHz-Kanalfilter<br />

Halb-Duplex-Betrieb<br />

Direktes Eingangssignal vom RF-Diskriminator<br />

2-Punkt-Modulations-Treiber<br />

Audio-Ausgang mit Lautstärkeeinstellung<br />

Mikrophon-Eingang<br />

Low-power-Betrieb<br />

hige Low-Power-Betriebsarten<br />

und steht in einem 120-pin-<br />

LQFP-Gehäuse zur Verfügung.<br />

■ CML Microcircuits<br />

www.cmlmicro.com<br />

Blockdiagamm eines DPMR-Funkgerätes mit dem CMX8341-Basisband-Prozessor<br />

hf-praxis 9/2011 41


Mikrowellenkomponenten<br />

Neues GaN-Leistungsverstärkermodul<br />

Renesas Electronics arbeitet an<br />

der Entwicklung des MC-7802:<br />

ein Gallium-Nitrid-Leistungsverstärkermodul<br />

für 1- GHz-<br />

CATV-Systeme (Kabelfernsehen).<br />

Der Baustein ist für den<br />

Einsatz in Stammverstärkern<br />

konzipiert; dabei erzielt er hohe<br />

Stecker, Kabel und Antennen<br />

Alles aus einer Hand – Ihr Vorteil !<br />

Made in Italy !<br />

Electrade GmbH<br />

www.electrade.com info@electrade.com<br />

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Ausgangs- und geringe Verzerrungswerte,<br />

welche Maßstäbe<br />

in der Branche setzen. Der<br />

MC-7802 enthält neuentwickelte<br />

Gallium-Nitrid-Feldeffekttransistoren,<br />

die bei höheren Frequenzen<br />

arbeiten und ein höheres<br />

Ausgangssignal bieten als bisherige<br />

Leistungsverstärkermodule<br />

<strong>von</strong> Renesas Electronics, die auf<br />

Gallium-Arsenid beruhen.<br />

Doppelt so hohe Ausgangsleistung<br />

Der MC-7802 liefert eine ungefähr<br />

doppelt so hohe Ausgangsleistung<br />

im Vergleich zu bestehenden<br />

Produkten, weist dabei<br />

jedoch gleichzeitig einen Stromverbrauch<br />

sowie ein Verzerrungsverhalten<br />

auf dem gleichen<br />

Niveau auf. Der Baustein erzielt<br />

dies durch eine Optimierung<br />

der Anpassungsschaltungen der<br />

GaN-FETs und anderer Komponenten<br />

für Antennenanwendungen.<br />

Damit können Hersteller<br />

<strong>von</strong> CATV-Übertragungsequipment<br />

etwa die doppelte<br />

Ausgangsleistung ohne eine<br />

Zunahme des Energieverbrauchs<br />

erreichen, sodass sie insgesamt<br />

eine Ausweitung des CATV-<br />

Netzwerks ohne Zunahme des<br />

Energieverbrauchs erzielen.<br />

Die neuen GaN-FETs werden<br />

auf einem Siliziumsubstrat hergestellt<br />

und nicht wie früher auf<br />

einem Substrat aus Siliziumkarbid.<br />

Dies vereinfacht die Produktion,<br />

weil dabei Wafer mit größerem<br />

Durchmesser zum Einsatz<br />

kommen können.<br />

Renesas Electronics betrachtet<br />

den GaN-FET als Schlüsseltechnologie;<br />

das Unternehmen<br />

plant, künftig weitere Leistungsverstärkermodule<br />

für CATV als<br />

Teil einer Produktfamilie zu entwickeln<br />

und vorzustellen.<br />

CATV-Leistungsverstärkermodule<br />

kommen hauptsächlich<br />

in den Stammverstärkern <strong>von</strong><br />

CATV-Systemen zum Einsatz.<br />

Dabei handelt es sich um die<br />

Optical Node Units (ONUs)<br />

<strong>von</strong> Hybridfaser-Koaxialsystemen<br />

sowie um die Abschlussstufen<br />

der Leistungsverstärker<br />

für Sammel-Receiver-Einheiten,<br />

die in Mehrfach-Wohneinheiten<br />

installiert sind. Diese Leistungsverstärkermodule<br />

sind Halbleiterbausteine,<br />

die mehrere Kanalsignale<br />

verstärken, um damit die<br />

Übertragungsverluste im Netzwerk<br />

zu kompensieren. Da sie<br />

Signale für terrestrisches Digital-<br />

TV, Kabelfernsehen und Internet<br />

verstärken, ermöglichen sie<br />

dank besserer Linearität (Verzerrungsverhalten)<br />

eine Datenübertragung<br />

mit höherer Stabilität<br />

und besserer Signalqualität. Die<br />

höhere Ausgangsleistung erlaubt<br />

mehr Flexibilität und Kosteneinsparungen<br />

beim Systemdesign,<br />

sodass sich das Netzwerk durch<br />

eine Ausweitung der Übertragungsentfernungen<br />

und eine größere<br />

Anzahl <strong>von</strong> Verzweigungen<br />

erweitern lässt.<br />

Angesichts der zunehmenden<br />

Digitalisierung der letzten Jahre<br />

haben sich CATV-Systeme über<br />

die einfache Verteilung <strong>von</strong><br />

Videoinhalten hinaus entwickelt<br />

und bieten jetzt auch hybride<br />

Dienste einschließlich Internet-<br />

Zugriff und Internet-Telefonie<br />

(VoIP). Zudem hat die Anzahl<br />

der dabei verteilten Kanäle zugenommen.<br />

Dementsprechend wird<br />

auch die Anzahl der Systeme<br />

zunehmen, die im 1- GHz-Band<br />

arbeiten. Obwohl Systeme für<br />

1 GHz mehr Kanäle als bisherige<br />

Systeme (die je nach<br />

Region im 770- oder 870-MHz-<br />

Band arbeiten) übertragen können,<br />

sind höhere Kanalzahlen<br />

mit speziellen Problemen, wie<br />

höhere Ausgangsleistung und<br />

Verzerrungen, verbunden. Darüber<br />

hinaus sind Hochfrequenz-<br />

Halbleiterbausteine mit hoher<br />

Ausgangsleistung, geringerer<br />

Verzerrung und guter Effizienz<br />

für den Einsatz in Verstärkern<br />

besonders gefragt, um zur Senkung<br />

der Übertragungskosten die<br />

Übertragungsentfernung sowie<br />

die Anzahl der Verzweigungen<br />

zu maximieren.<br />

Genau für diese Marktanforderungen<br />

wurde der neue MC-7802<br />

konzipiert<br />

■ Renesas Electronics Europe<br />

www.renesas.eu<br />

42 hf-praxis 9/2011


Angebot an <strong>HF</strong>-Leistungsverstärkern<br />

erweitert<br />

Microchip kündigte mit<br />

den Typen SST12LP17E<br />

und SST12LP18E die<br />

Ergänzung seines Angebots<br />

an <strong>HF</strong>-Leistungsverstärkern<br />

an. Der SST12LP17E ist<br />

der kleinste voll angepasste<br />

Leistungsverstärker seiner<br />

Klasse und benötigt als externe<br />

Komponente lediglich einen<br />

Gleichstrom-Ableitkondensator.<br />

Beim SST12LP18E handelt es sich um<br />

einen kostengünstigen Leistungsverstärker<br />

für niedrige Betriebsspannung als<br />

Alternative zum bisher häufig eingesetzten<br />

SST12LP14E. Er arbeitet mit der niedrigsten<br />

Betriebsspannung <strong>von</strong> allen <strong>HF</strong>-<br />

Leistungsverstärkern im Temperaturbereich<br />

-20 bis +85 °C.<br />

Die Verstärker akzeptieren für eine lineare<br />

Ausgangsleistung <strong>von</strong> 18,5 dBm eine<br />

Spannung <strong>von</strong> nur 2,7 V für 2,5% EVM im<br />

Bereich IEEE 802.11g mit OFDM und 54<br />

Mbps. Für IEEE 802.11b leisten sie 23,5<br />

dBm bei einem Wirkungsgrad <strong>von</strong> bis zu<br />

38%. Damit sind sie besonders für WLAN-<br />

Anwendungen geeignet, bei denen es auf<br />

geringe Abmessungen und hohen Wirkungsgrad<br />

ankommt und geringe Batteriespannungen<br />

vorausgesetzt werden. Zu diesen<br />

Anwendungen gehören Produkte der Konsumelektronik,<br />

wie Handys, Spielekonsolen,<br />

Drucker und Tablet-PCs.<br />

Die neuen <strong>HF</strong>-Leistungsverstärker bieten<br />

dem Entwickler die Möglichkeit, die Batterielebensdauer<br />

bei gleichzeitig hohem<br />

Leistungswirkungsgrad, geringem Strombedarf<br />

und niedriger Versorgungsspannung zu<br />

verlängern. Die angepassten Ein- und Aus-<br />

Neuer Microwave Switches Selection Guide<br />

Durch die neue Version des Microwave<br />

Switches Selection Guides über Teledyne-<br />

Koaxschalter wird die Auswahl des passenden<br />

Schalters noch einfacher. In der<br />

Broschüre findet der Anwender u.a. schematische<br />

Zeichnungen für jeden Schaltertyp<br />

sowie Informationen zur <strong>HF</strong>-Schaltleistung,<br />

Montagemöglichkeiten und über<br />

elektrische Anschlusswerte.<br />

Ergebnisse zu Eigenschaften wie Intermodulation<br />

und Wiederholgenauigkeit der<br />

Einfügungsdämpfung (mit 10 Mio. Schaltzyklen<br />

getestet) runden die Broschüre<br />

ab. Außerdem wird der neue Koaxschalter<br />

CAS-37 beschrieben. Hier handelt es<br />

sich um einen Schalter mit integriertem<br />

Dämpfungsglied und drei Stellungen:<br />

offen, durchgeschaltet oder gleich bleibend<br />

gedämpft (20 dB).<br />

Mikrowellenkomponenten<br />

gänge des SST12LP17E lassen sich einfach<br />

handhaben und verkürzen die Markteinführungszeit.<br />

Weiterhin wird der Platinenplatz<br />

minimiert, und externe Anpassungskomponenten<br />

entfallen. Beide Verstärker werden<br />

mit achtpoligen 2x2x0,45 mm 3 großen<br />

QFN-Gehäusen geliefert; Muster sind ab<br />

sofort erhältlich.<br />

■ Microchip GmbH<br />

www.microchip.com<br />

Vielfache Möglichkeiten und Bauteile mit<br />

verbesserten <strong>HF</strong>-Parametern findet man<br />

in diesem Handbuch. Und zum Schluss<br />

gibt es noch einen kurzen Überblick über<br />

Teledyne‘s Expertise im Bereich Schaltmatritzen.<br />

Hier fordert Teledyne den Kunden<br />

auf, Anfragen zu stellen.<br />

Ihr persönliches Exemplar vom Microwave<br />

Switches Selection Guide können<br />

Sie auf der Website www.teledyne-europe.<br />

com herunterladen oder als gedruckte Version<br />

per E-Mail sales_euope@teledyne.<br />

com anfordern.<br />

■ Teledyne Relays<br />

Teledyne Electronics and<br />

Communications<br />

www.teledyne-europe.com<br />

hf-praxis 9/2011 43


Bauelemente<br />

Ein komplettes Fünf-Chip MMIC-Set für<br />

38 GHz und 42 GHz Anwendungen<br />

Punkt-zu-Punkt (P2P) Funk-Chip-Set<br />

Autoren:<br />

Allen Chien &<br />

Husnu Masaracioglu,<br />

Wireless Semiconductor Div.<br />

Avago Technologies Inc.<br />

Die Fünf-Chip MMIC (Monolithic<br />

Microwave Integrated Circuit)<br />

Lösung <strong>von</strong> Avago Technologies<br />

(siehe Bild 1) wurde<br />

für den schnell wachsenden 38<br />

und 42 GHz Punkt-zu-Punkt-<br />

P2P-Mobilfunkmarkt entwickelt.<br />

Diese Gesamtlösung macht<br />

es Entwicklern möglich, eine<br />

komplette <strong>HF</strong> Frontend-Lösung<br />

<strong>von</strong> einem einzigen Hersteller<br />

zu beziehen – dies garantiert<br />

eine schnelle Markteinführung.<br />

Avago entwickelt Millimeterwellen-Produkte<br />

in Hochleistungs-5x5<br />

SMD (Surface Mount<br />

Technology) Gehäusen für einen<br />

einfachen und automatisierten<br />

Produktionsablauf.<br />

Punkt-zu-Punkt<br />

Mobilfunkmarkt<br />

Der Infrastruktur-Mobilfunkmarkt<br />

wächst laufend, um den<br />

immer anspruchsvolleren Anforderungen<br />

der Mobilfunkanbieter<br />

gerecht zu werden. Smart Phones<br />

und Tablets fordern immer<br />

höhere Datendurchsätze in Übertragungsnetzen.<br />

Punkt-zu-Punkt<br />

Mikrowellen sind eine der wichtigsten<br />

Übertragungsmethoden<br />

auf der ganzen Welt – neben<br />

Kupfer T1/E1, Ethernet über<br />

Faser und Ethernet über Kupfer.<br />

Mikrowellen sind die wichtigste<br />

Übertragungsmethode im asiatisch-pazifischen<br />

Raum, Westeuropa,<br />

dem Mittleren Osten<br />

und Afrika.<br />

In jenen Gegenden der Welt, in<br />

denen die 38 GHz (37–40 GHz)<br />

Mikrowellenübertragung genutzt<br />

wird, erreichen die Netzwerke<br />

bereits ihre Kapazitätsgrenzen.<br />

Netzwerkbetreiber überlegen<br />

darum, 42 GHz (40,5–43,5 GHz)<br />

als neues Mikrowellenband zu<br />

überlagern, um eine besonders<br />

hohe Kapazität <strong>von</strong> Kurzwellen-<br />

Funkverbindungen anbieten zu<br />

können. Gehäuse können die<br />

Hauptschwierigkeit bei der Produktion<br />

<strong>von</strong> <strong>HF</strong>-Lösungen bei<br />

42 GHz darstellen, denn traditionelle<br />

Kunststoff-Trägerstreifen<br />

arbeiten in diesem Bereich nicht<br />

mehr effektiv. Hier bieten die<br />

voll angepassten, lufthohlraumlaminierten<br />

5x5 mm Gehäuse<br />

<strong>von</strong> Avago einen großen Vorteil,<br />

wenn hohe Leistungen erzielt<br />

werden sollen.<br />

Produktionsvolumen<br />

und Beschreibung<br />

Die MMIC Designs werden<br />

im Avago-eigenen sogenannten<br />

0,17 Mikrongate PHEMT-<br />

Prozess (Pseudomorphic High<br />

Electron Mobility Transistor)<br />

hergestellt. Mit >80 GHz FT<br />

Transistoren übertrifft dieser<br />

Prozess die Anforderungen<br />

<strong>von</strong> Applikationen bei 40 GHz.<br />

Vereinfachte schematische WSP-Zeichnung des<br />

Leistungsdetektors und MMIC-Foto<br />

Die Haupt-Chips im 5x5 mm<br />

SMD Gehäuse (Bild 2) werden<br />

in Avagos 6-inch Waferherstellungswerken<br />

in großen Mengen<br />

mit hoher Ausbeutungsrate hergestellt.<br />

Die Herstellungs- und<br />

Testverfahren sind völlig automatisiert,<br />

und es können monatlich<br />

Millionen <strong>von</strong> Chips ausgeliefert<br />

werden.<br />

AMGP-6551 Aufwärtswandler/VGA<br />

Der AMGP-6551 nutzt einen<br />

ausgewogenen subharmonischen<br />

Ansatz, um den LO-Verlust<br />

(Local Oscillator) zu reduzieren,<br />

der auf dem <strong>HF</strong>-Signal<br />

erscheinen könnte. So vereinfachen<br />

sich die Anforderungen an<br />

die Filter. Das Bauteil basiert auf<br />

einem Einzel-Gegentaktmischer,<br />

gefolgt <strong>von</strong> einem Verstärker–<br />

Dämpfungsglied–Verstärker–<br />

Dämpfungsglied–Verstärker und<br />

bietet eine niedrige Rauschzahl,<br />

hohe Linearität, Koversionsgewinn<br />

und Verstärkungsregelung.<br />

Die hohe Eingangslinearität wird<br />

durch die Verteilung der Verstärkung<br />

und Dämpfungsstufen<br />

erreicht, so dass keine Sättigung<br />

eintritt. Die niedrige Verzerrung<br />

wird dadurch erzielt, dass der<br />

Abschwächer FET niemals den<br />

nicht-linearen Bereich erreicht.<br />

Dies wiederum geschieht durch<br />

eine sogenannte verlustbehaftete<br />

Leitung – Lossy-Line, die<br />

sequenziell dem Signal immer<br />

mehr Verluste zufügt, wenn der<br />

44 hf-praxis 9/2011


Shunt FET angeschaltet ist, aber<br />

ohne an den nicht linearen Pinch-<br />

Off Bereich heranzukommen.<br />

Über dem 37-44 GHz Bereich<br />

liefert der AMGP-6551 12 dB<br />

(typ.) Aufwärts-Wandlungsgewinn<br />

bei 24 dB Verstärkungsregelung.<br />

Es gilt eine 50 Ω <strong>HF</strong>-/<br />

LO-Anpassung für alle Ports,<br />

und der OIP3 beträgt +17 dBm<br />

(typ.) Der AMPG-6551 im<br />

5x5 mm SMD Gehäuse arbeitet<br />

mit 5 V Versorgungsspannung<br />

bei 300 mA (typ.).<br />

AMGP-6552<br />

Abwärtswandler<br />

Der Abwärtswandler beinhaltet<br />

einen vierstufigen rauscharmen<br />

Verstärker (LNA), zusammen<br />

mit einem subharmonischen<br />

„gepumpten“ Mischer mit Unterdrückung<br />

der Spiegelfrequenz.<br />

Der LNA wird in einen phasengleichen<br />

<strong>HF</strong> Wirkleistungsteiler<br />

im Mischer geleitet. Aus dem<br />

Leistungsteiler werden die Signale<br />

in eine Seite eines antiparallelen<br />

Diodenpaars gespeist,<br />

um ein subharmonisches „Pumpen“<br />

zu erzeugen. Die andere<br />

Seite der antiparallelen Dioden<br />

wird <strong>von</strong> einem LO-Teiler durch<br />

einen Lange-Koppler geschickt.<br />

Ein LO-Buffer Verstärker wird<br />

nicht eingesetzt, da sich hier sehr<br />

schnell unerwünschte zweite<br />

Harmonische bilden könnten,<br />

sowie eine Eigen-Heruntermischung<br />

in den Bereich der<br />

Zwischenfrequenz (IF = Intermediate<br />

Frequency). Über dem<br />

Frequenzbereich liefert dieser<br />

Abwärtswandler 14 dB (typ.)<br />

Abwärts-Frequenzumsetz-Verstärkung.<br />

Es wird eine Rauschzahl<br />

<strong>von</strong> 4,5 dB (typ.) erreicht,<br />

IP3 beträgt -5 dBm (typ.).<br />

AMGP-6445<br />

Leistungsverstärker<br />

Der lineare MMIC Leistungsverstärker<br />

(PA) AMGP-6445 ist<br />

ein vierstufiges Design mit drei<br />

getrennten Gate- und Drain-Versorgungen<br />

für optimalen Bias.<br />

Er wurde für Transmitter entwickelt,<br />

die zwischen 40 und<br />

44 GHz arbeiten. Im Betriebsbereich<br />

liefert er eine Ausgangsleistung<br />

(P-1dB) <strong>von</strong> 29 dBm<br />

(typ.) und 16,5 dB Kleinsignalverstärkung.<br />

Der AMGP-6445<br />

wurde auch für hoch-lineare<br />

Applikationen entwickelt, der PA<br />

zeigt einen OIP3 <strong>von</strong> +35 dBm<br />

(typ.).<br />

Eingangs-, Zwischenstufenund<br />

Ausgangs-Schaltungen sind<br />

für Voranpass-Schaltungen und<br />

Impedanzwandler vorgesehen.<br />

Die letzte Leistungsaddierschaltung<br />

spielt eine große Rolle bei<br />

der Phasenanpassung <strong>von</strong> acht<br />

getrennten FETs, die die gesamte<br />

Leistung in einen einzelnen Ausgang<br />

zusammenfassen.<br />

AMMP-6125 Lokaloszillator-Pufferspeicher<br />

mit Frequenzvervielfacher<br />

Der Lokaloszillator AMMP-<br />

6125 ist ein einfach zu integrierenderFrequenzvervielfacher<br />

(2x) im SMD Gehäuse. Das<br />

MMIC übernimmt Eingangssignale<br />

<strong>von</strong> 5–13 GHz und verdoppelt<br />

sie auf 10–26 GHz. Er<br />

hat eine integrierte Verstärkung,<br />

Anpassung, Unterdrückung<br />

harmonischer Schwingungen<br />

und Bias-Netzwerke. Der Ein/<br />

Ausgang ist an 50 Ω angepasst<br />

und völlig gegen Gleichstrom<br />

gesperrt. Der Frequenzvervielfacher<br />

ist ein differentieller<br />

Verstärker, der als ein aktiver<br />

Balun arbeitet. Die Ausgänge<br />

sind verbunden, so sind sogar<br />

die Drainströme in Phase, und<br />

dadurch werden zusätzliche<br />

Leistung und ungerade Harmonische<br />

phasenverschoben und<br />

deshalb unterdrückt.<br />

AMGP-6342 Verstärker mit<br />

regelbarem Gain (VGA)<br />

Der VGA nutzt eine Dämpfungs-Verstärkertopologie,<br />

um<br />

Linearität, Gain und Gainsteuerung<br />

zu maximieren – in einem<br />

5x5mm SMD Gehäuse. Er ist<br />

für Applikationen im 27 bis<br />

44 GHz Bereich geeignet; die<br />

Kleinsignalverstärkung beträgt<br />

9 dB (typ.) bei 37-44 GHz; der<br />

Gain-Dynamikbereich ist 35 dB<br />

(typ.). Die Betriebsspannung<br />

beträgt 5 V bei einem Strom <strong>von</strong><br />

205 mA (typ.).<br />

VMMK-3413<br />

Leistungsdetektor<br />

Der Leistungsverstärker enthält<br />

einen einfachen Widerstandsleistungsdetektor<br />

– wie die meisten<br />

Leistungsverstärker – der für<br />

eine einfache Systemleistungserkennung<br />

„An oder Aus“ nützlich<br />

ist. Da diese jedoch widerstandsabhängig<br />

ist, erkennt<br />

sie nur einen sehr begrenzten<br />

Bereich und besitzt keine Richtcharakteristik.<br />

Viele moderne<br />

Bauelemente<br />

Parameter Einheit Aufwärtswandler Leistungsverstärker Detektor Abwärtswandler LO-Puffer<br />

Gain dB 11 20 -0,75 15 21<br />

Gain-Steuerung dB 24 n. zutr. n. zutr. n. zutr. n. zutr.<br />

LO-Leistung dBc -15 n. zutr. n. zutr. n. zutr. 15<br />

2x LO-Verlust dB -10 -10 -15 -10 -10<br />

Rückflussdämpfung dB -10 -10 -15 -10 -10<br />

OIP3 dBm +22 +38 +50 +10 n. zutr.<br />

P-1dB dBm +15 +30 +40 +5 +22<br />

Spiegelfrequenz dB 15 n. zutr. n. zutr. 15 n. zutr.<br />

Spannung V 5 5 1,8 5 5<br />

Strom mA 300 700 1 70 210<br />

Leistung des MMIC Chip Sets <strong>von</strong> Avago<br />

vorwärts gerichtete Korrektursysteme<br />

benötigen jedoch Informationen<br />

über die aktuell übertragene<br />

Leistung, unabhängig<br />

<strong>von</strong> der Antennenlast. Der direktionale,<br />

temperatur-kompensierte<br />

Leistungsdetektor <strong>von</strong> Avago ist<br />

für diese Art <strong>von</strong> Applikationen<br />

geeignet. Der Detektor VMMK-<br />

3413 nutzt einen hochtoleranten<br />

Koppler zusammen mit einem<br />

differentiellen DC-Verstärker,<br />

der mit einer internen Dioden-<br />

Referenz verbunden ist. Um die<br />

Kosten zu minimieren und um<br />

die Größe zu reduzieren (0,5 x<br />

1,0mm), wird eine Halbleiterscheibe<br />

eingesetzt.<br />

Die Einfügungsdämpfung des<br />

Detektors beträgt nur 0,8 dB<br />

(typ.) im 42 GHz Band. Die<br />

erkannte Spannung liegt zwischen<br />

0 und 3 V über einem<br />

Leistungsbereich <strong>von</strong> -5 dBm<br />

bis +25 dBm. Die 8 dB Richtcharakteristik<br />

ermöglicht eine<br />

echte Messung der übertragenen<br />

Leistung im Vergleich zu widerstandsabhängigenLeistungsdetektoren,<br />

die keine Isolation <strong>von</strong><br />

Reflektionen haben. Betrieb ab<br />

1,5 V, Strombedarf beträgt nur<br />

0,15 mA (typ.).<br />

Zusammenfassung<br />

Eine Leistungszusammenfassung<br />

des Chip Sets zeigt Tabelle<br />

1. Die MMIC-Familie ermöglicht<br />

Designern, eine komplette<br />

38 bis 42 GHz Mobilfunklösung<br />

in SMD-Technologie aus einer<br />

Hand zu ordern. Das garantiert<br />

eine bessere Qualitätskontrolle,<br />

Applikationsunterstützung und<br />

kürzere Produkteinführungszeiten.<br />

hf-praxis 9/2011 45


Bauelemente<br />

Mini-Quarze für Funkapplikationen<br />

Speziell für die Verwendung in hochvolumigen<br />

Funkapplikationen bietet Petermann<br />

sehr günstige Mini-SMD-Quarze an.<br />

Die aus einem Keramikkörper und einem<br />

Keramikdeckel bestehenden Quarze der<br />

Serie SMD03025/4CC (12 bis 40 MHz im<br />

Grundton) verfügen über eine maximale<br />

Einbauhöhe <strong>von</strong> 0,9 mm und sind auch<br />

wegen des sehr günstigen Preises prädestiniert<br />

für den Einsatz in Funkapplikationen,<br />

wie ISM (Sender, Empfänger, Transceiver<br />

bis 868 MHz), Bluetooth, NFC etc.<br />

Zum Takten des in solchen Applikationen<br />

verwendeten µP beinhaltet das Produktspektrum<br />

der Petermann-Technik<br />

Neue Leistungsdrosseln für höhenbegrenzte Anwendungen<br />

Murata Power Solutions stellt<br />

mit den Serien 2700 und 2700T<br />

neue SMD-Leistungsdrosseln<br />

mit äußerst niedriger Bauhöhe<br />

vor, die sich für eine Vielzahl<br />

<strong>von</strong> Anwendungen in der <strong>Consumer</strong>elektronik<br />

eignen. Die Serien<br />

wurden speziell für Applikati-<br />

onen entwickelt, in denen Komponenten<br />

mit geringer Bauhöhe<br />

erforderlich sind, wie z.B. in<br />

Handhelds und Notebooks. Die<br />

Drosseln der Serie 2700 messen<br />

9x7,7x1,65 mm3 , bieten Induktivitäten<br />

<strong>von</strong> 4,7 bis 1.000 µH und<br />

einen bauteilabhängigen maximalen<br />

Gleichstrom bis 1,6 A. Für<br />

eine 1-mH-Induktivität reicht der<br />

Gleichstromwiderstand <strong>von</strong> 0,1<br />

bis 14 Ohm.<br />

Die etwas kleinere Serie 2700T<br />

bietet Induktivitätswerte <strong>von</strong> 1<br />

bis 330 µH und einen maximalen<br />

Betriebsstrom bis 2 A. Der<br />

Gleichstromwiderstand beträgt<br />

für eine 1-µH-Induktivität 80<br />

VC-TCXO mit bis zu 0,5 ppm auf MEMS-Basis<br />

SiTime hat mit der SiT500x-Serie den<br />

ersten MEMS-basierten VC-TXCO mit<br />

bis zu 0,5 ppm im industriellen Temperaturbereich<br />

vorgestellt. Die SiT500x-Serie<br />

öffnet der MEMS-Technologie neue Märkte<br />

im Bereich der Telekommunikation,<br />

Netzwerkinfrastruktur, GPS, SONET- und<br />

Drahtlos-Anwendungen.<br />

Diese neuen freiprogrammierbaren Oszillatoren<br />

auf Basis der encore-Plattform <strong>von</strong><br />

SiTime sind für Frequenzen <strong>von</strong> 1 bis 220<br />

MHz geeignet und bieten einen RMS-Jitter<br />

<strong>von</strong> 500 fs (12 kHz bis 20 MHz). Mittels<br />

des Control-Pins können die Oszillatoren<br />

<strong>von</strong> 12,5 bis 50 ppm angepasst werden.<br />

Wie bei allen Oszillatoren bietet SiTime<br />

die SiT500x-Serie wieder in allen gängigen<br />

SMD-Bauformen (<strong>von</strong> 3225 bis 7050)<br />

an. Somit können die Produkte als Dropin-Ersatz<br />

für reguläre VC-TCXOs sofort<br />

verwendet werden. Neben der Schock-<br />

einen Mini-SMD-Uhrenquarz im 3,2x2,5<br />

mm2 großen Gehäuse der Serie M3215<br />

(32,768 kHz).<br />

Der M3215 ist mit Frequenztoleranzen bei<br />

25 °C ab 10 ppm für verschiedene Lastkapazitäten<br />

lieferbar. Die in TS16949-zertifizierten<br />

Produktionslinien gefertigten<br />

Mini-SMD-Quarze erfüllen höchste Qualitätsansprüche<br />

und sind selbstverständlich<br />

auch im erweiterten Temperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -40 bis +85 °C lieferbar.<br />

■ Petermann-Technik GmbH<br />

Fax: 08191/305397<br />

www.petermann-technik.de<br />

mOhm und erhöht sich für die<br />

330-µH-Induktivität auf 15<br />

Ohm. Die Serien 2700/2700T<br />

weisen einen Betriebstemperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -40 bis +125 °C<br />

auf. Kundenspezifische Induktivitätswerte<br />

jeder Serie sind auf<br />

Anfrage erhältlich.<br />

Die Drosseln werden auf Rollenband<br />

für die hochvolumige,<br />

automatische SMD-Montage<br />

ausgeliefert. Die Spitzentemperatur<br />

beim Reflow-Löten beträgt<br />

260 °C, wie nach J-STD-020D<br />

gefordert.<br />

■ Murata Power Solutions<br />

www.murata-ps.com<br />

resistenz bis 50.000 g und der Unempfindlichkeit<br />

gegenüber Vibrationen bis<br />

70 g sind die Oszillatoren auf Grund der<br />

Programmierbarkeit innerhalb kürzester<br />

Zeit (zwei bis drei Wochen) nicht nur als<br />

Muster, sondern ab Ende Q3/2011 auch<br />

in Produktionsstückzahlen bei Compo-<br />

TEK erhältlich.<br />

Desweiteren kann die Ausgangsleistung<br />

individuell zur Optimierung der EMI-<br />

Eigenschaften und des Matchings angepasst<br />

werden. Auf Grund einer sehr langen<br />

MTB eignen sich die Oszillatoren für<br />

Anwendungen mit höchsten Ansprüchen.<br />

■ CompoTEK<br />

Fax: 089/54432321<br />

www.compotec.de<br />

46 hf-praxis 9/2011


TX7-302 und VT7-305<br />

Der TCXO und der VC-TCXO sind zwei<br />

Oszillatortypen in einer 2,5x3,2 mm2 kleinen<br />

Subminiatur-SMD-Bauform. Als hochstabile<br />

Low-Jitter-Lösungen sind diese Bauteile<br />

für anspruchsvolle Telecom- und Datacom-<br />

Anwendungen bei beengten Platzverhältnissen<br />

interessant. Die Oszillatoren gibt es für<br />

die Versorgungsspannungen 2,5, 2,8, 3, 3,3<br />

und 5 V. Sie können entweder mit CMOS-<br />

Ausgang oder mit Clipped-Sinewave-Ausgang<br />

geliefert werden. Die Frequenzstabilität<br />

beträgt 0,5ppm über einen Arbeitstemperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -20 bis +70 °C bzw. 2.0ppm<br />

über -40 bis +85 °C. Auf Anfrage können<br />

diese Frequenzstabilitäten noch erheblich<br />

enger gefasst werden.<br />

Der VC-TCXO hat einen Ziehbereich <strong>von</strong><br />

±5 bis 10 ppm, wobei die Steuerspannung<br />

1,5 V ±1 V beträgt. Bei einem Abstand vom<br />

Carrier <strong>von</strong> 10 kHz ist das Phasenrauschen<br />

besser als -145 dBc/Hz. Diese Oszillatoren<br />

decken den Frequenzbereich 10 bis 40 MHz<br />

ab. Standardfrequenzen sind dabei 10, 12,8,<br />

13, 14,4, 16, 16,8, 19,2, 20, 24, 25, 26, 27,<br />

32,768, 38,4 und 40 MHz, aber es können<br />

auch andere Frequenzen spezifiziert werden.<br />

Der VT7-503<br />

Der miniaturisierte VC-TCXO zur präzisen<br />

Taktstabilisierung in Telecom- und Datacom-Anwendungen<br />

bietet eine interessante<br />

Lösung zur Taktstabilisierung bei anspruchsvollen<br />

Anwendungen und beengten Platzverhältnissen.<br />

Typische Einsatzfelder sind<br />

in DSLAMs, PLL-Schaltungen, proprietären<br />

Systemtaktlösungen, Kabelmodems<br />

sowie in Kabelnetzwerken, wie z.B. in<br />

<strong>HF</strong>C, zu finden. Dieser Oszillatortyp ist in<br />

den Versorgungsspannungen 2,8, 3,3 oder<br />

Bauelemente<br />

Neue Oszillatoren für Datacom, Telecom<br />

und Stratum<br />

5 V verfügbar und sowohl mit Clipped-<br />

Sinewave-Ausgang (VT7-503) als auch mit<br />

CMOS-Ausgang (VT7-503C) lieferbar. Der<br />

VC-TCXO umfasst einen Ziehbereich <strong>von</strong><br />

±5 bis ±10ppm, wobei die Steuerspannung<br />

1,5 V ±1,5 V bzw. bei der 2,8-V-Version 1,4<br />

V ±1,4 V beträgt. Die Frequenzstabilität wird<br />

mit 0.5 ppm über einen Arbeitstemperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -40 bis +85 °C angegeben. Der<br />

Frequenzbereich geht <strong>von</strong> 10 bis 52 MHz.<br />

Standardfrequenzen sind 10, 12,8, 13, 19,2,<br />

19,44, 20, 24, 25, 26, 38,88 und 40 MHz,<br />

aber es können auch andere Frequenzen<br />

spezifiziert werden.<br />

TX7-705 und VT7-705<br />

Hier liegen High-Precision-TCXOs bzw.<br />

-VC-TCXOs als miniaturisierte Lösung für<br />

anspruchsvolle Timing-Aufgaben und Stratum-III-Synchronisation<br />

vor. QuartzCom<br />

bietet diese zwei Oszillatortypen im 5x7<br />

mm2 kleinen SMD-Baumaß. Die Produkte<br />

zeigen selbst über den erweiterten Arbeitstemperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -40 bis +85 °C ein<br />

hochstabiles Temperaturverhalten. Beide<br />

Oszillatorentypen (TCXO und VC-TCXO)<br />

sind mit 3,3 V und 5 V als Versorgungsspannung<br />

erhältlich. Sie haben einen HCMOS-<br />

Ausgang und eine Tri-Stat-Funktion. Die<br />

VC-TCXO-Version besitzt einen Mindestziehbereich<br />

<strong>von</strong> ±5ppm bzw. wahlweise<br />

±8ppm, wobei jeweils die Steuerspannung<br />

1,5 V ±1 V beträgt. Die Stratum-III-Ausführungen<br />

dieser High-Precision-TCXOs bzw.<br />

-VC-TCXOs garantieren mit einer Gesamtfrequenzstabilität<br />

<strong>von</strong> 4,6ppm innerhalb <strong>von</strong><br />

20 Jahren und einer Holdover-Stabilität <strong>von</strong><br />

0,37ppm innerhalb <strong>von</strong> 24 Stunden selbst<br />

über den erweiterten Arbeitstemperaturbereich<br />

<strong>von</strong> -40 bis +85 °C die Anforderungen<br />

gemäß Telcordia GR-1244-CORE<br />

und ITU-T G.813 Option 1. Entsprechende<br />

Standardfrequenzen gemäß Stratum-III-<br />

Standard sind 10, 12,8, 16,384, 19,44, 20<br />

und 25 MHz.<br />

■ Resonal, Fax: 06222/305664<br />

info@resonal.com<br />

hf-praxis 9/2011 47


Bauelemente<br />

Schnelle Wandler und ZF-Diversity-Empfänger<br />

Analog Devices Inc. stellte<br />

unter den Modellbezeichnungen<br />

AD6649, AD6643, AD9643 und<br />

AD9613 vier schnelle Wandlerprodukte<br />

vor. Die neuen Bauteile<br />

unterstützen Signalabtastraten,<br />

welche für Multi-Carrier-Mobilfunkplattformen<br />

erforderlich<br />

sind. Sie ermöglichen somit die<br />

Entwicklung moderner 3G- und<br />

4G-Mobilfunkinfrastrukturen für<br />

gängige Kommunikationsstandards,<br />

wie CDMA2000, UMTS/<br />

LTE, TD-SCDMA und TD-LTE.<br />

Die beiden ZF-Diversity-Empfänger<br />

AD6649 und AD6643<br />

sowie die schnellen A/D-Wandler<br />

AD9643 und AD9613 ergänzen<br />

das Angebot <strong>von</strong> Analog<br />

Devices an Bauteilen für die<br />

Empfangskette zur Vereinfachung<br />

<strong>von</strong> Steuerschleifen und<br />

maximieren außerdem die Empfindlichkeit<br />

sowie den Dynamik-<br />

Die Peregrine Semiconductor Cor. hat<br />

die Verfügbarkeit des RoHS-konformen<br />

50-Ohm-<strong>HF</strong>-Schalters PE42551 für hochleistungsfähige<br />

Breitbandanwendungen,<br />

wie automatisierte Testeinrichtungen<br />

(ATE) und damit verwandte Test- und<br />

Messanwendungen, sowie für die Mobilfunkinfrastruktur<br />

vorgestellt.<br />

Dank der Fertigung in Peregrines UltraC-<br />

MOS- und HaRP-Technologien arbeitet<br />

der einpolige Wechselschalter (SPDT)<br />

<strong>von</strong> 9 kHz bis 6 GHz und bietet typische<br />

Leistungsmerkmale, die der Wettbewerb<br />

nicht vorweisen kann. Aufgrund seines<br />

proprietären Designs erreicht der Schalter<br />

schnell seine Endstellung, wodurch<br />

die Driften <strong>von</strong> Phasen- und Einfügungsdämpfung<br />

nach dem Schaltvorgang verringert<br />

werden. Daraus resultieren eine<br />

bereich <strong>von</strong> Basisstationen. In<br />

Verbindung mit dem zweikanaligen<br />

VGA-Modell ADL5202<br />

(Variable Gain Amplifier) <strong>von</strong><br />

Analog Devices stellt der ZF-<br />

Empfänger AD6649 sicher,<br />

dass sowohl schwache wie auch<br />

starke eingehende Rufsignale<br />

<strong>von</strong> Mobiltelefonen effizient<br />

empfangen und verarbeitet werden.<br />

Der VGA wird direkt vom<br />

AD6649 gesteuert. Dieser kann<br />

die in 1-dB-Stufen einstellbare<br />

Verstärkung in einer vereinfachten<br />

AGC-Schleife (Automatic<br />

Gain Control) nutzen.<br />

Der AD6649 ist der erste ZF-<br />

Diversity-Empfänger, welcher<br />

die Leistung des eintreffenden<br />

Signals überwachen und die<br />

Verstärkung des VGA direkt und<br />

ohne Mikroprozessor einstellen<br />

kann. Das Bauteil enthält viele<br />

der Funktionen, welche für einen<br />

Diversity-Empfangspfad erforderlich<br />

sind. Dazu gehören ein<br />

Spitzenwert-Detektor mit sehr<br />

kleiner Latenz sowie eine Funktion<br />

zur Überwachung des Effektivwertes<br />

der Signalleistung.<br />

Außerdem enthält der AD6649<br />

einen DDC (Digital Down Converter)<br />

inclusive 32bit-NCO<br />

(Numerically-Controlled Oscillator),<br />

ein Halbband-Dezimierungsfilter<br />

und ein ausgangs-<br />

seitiges FIR-Filter, welches eine<br />

effiziente Bandpass-Filterfunktion<br />

bereit stellt und die Ausgangsrate<br />

reduziert.<br />

Beim AD6643 handelt es sich<br />

um einen ZF-Diversity-Empfänger<br />

für kostenkritische Anwendungen.<br />

Das Bauteil enthält zwei<br />

leistungsfähige A/D-Wandler<br />

und NSR-Digitalblöcke (Noise<br />

Shaping Requantizer). Die integrierte<br />

NSR-Schaltung verbessert<br />

das Signal/Rausch-Verhältnis<br />

(SNR) in einem kleineren<br />

Frequenzband innerhalb der<br />

Nyquist-Bandbreite. Mit aktivierter<br />

NSR-Funktion werden<br />

die Ausgangssignale des A/D-<br />

Wandlers so verarbeitet, dass der<br />

AD6643 ein verbessertes SNR<br />

in einem begrenzten Bereich der<br />

Nyquist-Bandbreite unterstützt.<br />

Eine ausgangsseitige Auflösung<br />

<strong>von</strong> 11 Bit wird dabei beibehalten.<br />

Der NSR-Block kann für<br />

eine Bandbreite <strong>von</strong> 22 oder 33<br />

Prozent des Abtasttaktes programmiert<br />

werden.<br />

Für breitbandige Multi-Carrier-Mobilfunkanwendungen,<br />

welche aus Kosten- oder Platzgründen<br />

nur eine zweikanalige<br />

A/D-Wandlerfunktion ohne<br />

DDC-Funktionalität verlangen,<br />

bietet Analog Devices den<br />

kürzere Testzeit, höherer Durchsatz und<br />

geringere Kosten.<br />

Die Schaltzeit des PE42551 <strong>von</strong> 7 µs<br />

(50% CTRL to 0,1 dB final value) erlaubt<br />

eine schnellere Reaktion des Systems,<br />

wobei die Linearität über Frequenz, Spannung<br />

und Leistung erhalten bleibt. Ein<br />

14-Bit-A/D-Wandler AD9643<br />

mit Abtastgeschwindigkeiten bis<br />

250 MSample/s an. Der AD9643<br />

basiert auf einer mehrstufigen,<br />

differentiellen Pipeline-Architektur<br />

mit integrierter Fehlerkorrekturlogik<br />

am Ausgang. Breitbandige<br />

Eingänge unterstützen<br />

eine Vielzahl <strong>von</strong> vom Anwender<br />

wählbarer Eingangsbereiche,<br />

während eine integrierte Spannungsreferenz<br />

die Entwicklung<br />

vereinfacht. Die Programmierung<br />

für Setup und Steuerung<br />

erfolgt über eine SPI-kompatible<br />

Dreidraht-Schnittstelle. Ebenfalls<br />

neu ist der pinkompatible<br />

12-Bit-A/D-Wandler AD9613<br />

mit Abtastraten <strong>von</strong> bis zu 250<br />

MSample/s.<br />

■ Analog Devices GmbH<br />

Fax: 089/76903157<br />

www.analag.com<br />

50-Ohm-<strong>HF</strong>-Schalter für hochpräzise Breitbandanwendungen<br />

typischer Schalter auf GaAs-Basis weist<br />

das bekannte Gate-Lag in der Einschwingzeit<br />

auf, das aber für gewöhnlich nicht in<br />

den Betriebsdaten erwähnt wird. Diese<br />

Verzögerung, die eine Drift der Phase und<br />

der Einfügungsdämpfung zur Folge hat,<br />

ist für den UltraCMOS-basierten PE42551<br />

allerdings ohne Bedeutung.<br />

Die technischen Merkmale für den<br />

PE42551 sind: Einfügungsdämpfung 0,65<br />

dB bei 3 GHz und 0,9 dB bei 6 GHz, IIP3<br />

50 dBm <strong>von</strong> 9 kHz bis 6 GHz, P1dB 34<br />

dBm <strong>von</strong> 9 kHz bis 6 GHz, hohe Isolation<br />

<strong>von</strong> 29 dB bei 3 GHz und 21 dB bei<br />

6 GHz sowie 500 V ESD-Toleranz. Der<br />

PE42551 ist in einem 20-poligen 4x4 mm2 großen QFN-Gehäuse erhältlich.<br />

■ Peregrine Semiconductor Corp.<br />

www.psemi.com<br />

48 hf-praxis 9/2011


Präzisions-Festwert-<br />

Dämpfungsglied<br />

Die koaxialen Präzisionsdämpfungsglieder<br />

<strong>von</strong> Mini-Circuits sind in PI-Struktur ausgeführt<br />

und haben zwischen DC und 26 GHz<br />

eine Dämpfung <strong>von</strong> 1 dB Nennwert. Sie<br />

sind für 50 Ohm ausgelegt und mit maximal<br />

1 W belastbar.<br />

Wichtige Eigenschaften des BW-<br />

S1-2W263+<br />

• Frequenzbereich; DC bis 26 GHz<br />

• präzise Dämpfung<br />

• VSWR typ. 1,09<br />

• Edelstahlstecker in N male und female<br />

• RoHS konform<br />

• Anwendungen: Anpassung, Testanordnungen,<br />

Instrumenntierung<br />

Hochleistungs-Signalkoppler<br />

Der ZARC-26-12+ enthält einen internen<br />

<strong>HF</strong>-Koppler, der gleichzeitig DC-Anteile<br />

auf der Signalleitunng abblockt.<br />

Bauelemente<br />

SPDT Switch schaltet 50<br />

W <strong>von</strong> DC bis 18 GHz<br />

Der MSp2T-18-12 in Xtra-Long-Life-Ausführung<br />

<strong>von</strong> Mini-Circuits arbeitet mit einer<br />

Betriebsspanung <strong>von</strong> 12 V und hat ausgezeichnete<br />

technische Daten zu bieten:<br />

Wichtige Merkmale:<br />

• geringe Einfügungsdämfpung <strong>von</strong> 0.25 dB<br />

typ.<br />

• hohe Entkopplung: 80 dB typ.<br />

• Hohe Belastbarkeit: 10 W<br />

• extrem zuverlässig<br />

• reflektiver failsafe Schalter<br />

• Schaltzeit: 20 ms<br />

• 10 Millionen Schaltzyklen/Jahr<br />

2-Wege-90°-Leistungsteiler<br />

für 90 bis 150 MHz<br />

Der QCV-151+ <strong>von</strong> Mini-Circuits zeichnet<br />

sich durch eine hohe Belastbarkeit <strong>von</strong> 10<br />

W und eine Unsymmetrie <strong>von</strong> 0,5 dB bei<br />

4° typ aus, Die geringe Phasen- und Amplituden-Unsymmetrie<br />

macht diese Komponente<br />

zu einem vielseitigen Baustein zum<br />

Einsatz in einer Vielzahl <strong>von</strong> Systemen und<br />

Subsystemen.<br />

Wichtige Merkmale:<br />

• Frequenzbereich 20 bis 100 MHz<br />

• Belastbarkeit 100 W<br />

Einige wichtige Merkmale:<br />

• sehr geringe Verluste auf der Hauptleitung<br />

<strong>von</strong> 0,1 dB<br />

• SWR typisch 1,1<br />

• Anwendungen: Instrumentation<br />

• Anschlüsse: koaxial für Eingang, Ausgang<br />

• Geringe Abmessungen:<br />

Footprint 3.2 mm x 2.0 mm<br />

• LTCC-Konstruktion ermöglicht 100 W<br />

Belastbarkeit<br />

und Auskopplung<br />

■ Mini-Circuits<br />

• DC-Belaastbarkeit: 3 A<br />

www.minicircuits.com<br />

hf-praxis 9/2011 49


Fachliteratur<br />

Praxiseinstieg in die vektorielle<br />

Netzwerkanalyse<br />

Joachim Müller, 142 S, Großformat 21<br />

x 28 cm, 171 Abbildungen, Diagramme<br />

und Tabellen, überwiegend vierfarbig,<br />

vierseitiger Anhang mit einer<br />

Zusammenstellung der wichtigsten<br />

Formeln;<br />

<strong>beam</strong>-<strong>Verlag</strong>, Marburg, 2011, 32 €<br />

ISBN 978-3-88976-159-0<br />

Bestellungen an: <strong>beam</strong>-<strong>Verlag</strong>,<br />

Postfach 1148, 35001 Marburg,<br />

info@<strong>beam</strong>-verlag.de<br />

Firmen und Institute werden gegen<br />

Rechnung beliefert<br />

In den letzten Jahren ist es der Industrie<br />

gelungen, hochwertige vektorielle Netzwerkanalysatoren<br />

vom schwergewichtigen<br />

Gehäuse bis auf Handheldgröße zu verkleinern.<br />

Doch dem nicht genug: Durch ausgefeilte<br />

Software wurden einfache Bedienkonzepte<br />

bei steigender Funktionalität<br />

erreicht. Damit sind die Voraussetzungen für<br />

die Anwendung der vektoriellen Netzwerkanalyse<br />

im Feldeinsatz aus Sicht der verfügbaren<br />

Gerätetechnik geschaffen. Fehlte<br />

nur noch eine geräteneutrale Anleitung zum<br />

erfolgreichen Einstieg in die tägliche Praxis,<br />

die jetzt mit diesem Buch vorliegt.<br />

Das in Hard- und Software vom Entwickler<br />

mit viel Engagement optimal durchkonstruierte<br />

Gerät büßt alle seinen hervorragenden<br />

Eigenschaften ein, wenn sich beim Messaufbau<br />

grundlegende Fehlerquellen einschleichen.<br />

Dieses Buch beschäftigt sich mit den<br />

Grundlagen des Messaufbaus, unabhängig<br />

vom eingesetzten Gerät, um den Praxisein-<br />

stieg zu meistern, wie der nachfolgende<br />

Überblick über die wichtigsten Themen<br />

verdeutlicht.<br />

• Hintergründe zur vektoriellen Netzwerkanalyse<br />

Elektrisch lang, elektrisch kurz, Reflexionsfaktor,<br />

Smithdiagramm<br />

• S-Parameter, Netzwerkparameter<br />

n-Tore, Welle, Matrizenschreibweise<br />

• Der Datenaustausch im Touchstone<br />

Fileformat<br />

• Grundfunktionen in der Gerätetechnik<br />

Skalar oder vektoriell, direktives Element,<br />

Selbstbauprojekte<br />

Bild 12.21 Obertonquarz 70 MHz im Vergleich mit Grundtonquarz 10 MHz<br />

Generell gilt für die Untersuchung an Quarzen die gleiche<br />

Aussage wie für das Quarzfilter, die Funktionsprüfung<br />

des Bauteils kann jederzeit in dieser Form erfolgen.<br />

Für eine Spezifizierung des Bauteils ist der Aufwand speziell<br />

gefertigter Messadapter notwendig, an welchen dann<br />

der Analyzer angeschlossen werden kann. Denkbar ist auch<br />

eine spezifisch erstellte Simulation des Messadapters, welche<br />

auch das Bauteilverhalten mit einbezieht und dann für<br />

das Embedding herangezogen wird.<br />

• Kalibrierung – Festlegung der Messbezugsebene<br />

Kalibriernormale, Offset, Embedding,<br />

Schritt-für-Schritt-Anleitung<br />

• Messungen an Antennen<br />

Wahl der Bezugsebene, Einfluss der<br />

Zuleitung, Fremdsignale<br />

• Untersuchungen an Leitungen<br />

Leitungsqualität, Stoßstellen, Steckverbindungen,<br />

Leitungstransformation; die<br />

Sünden beim Kabelanschluss<br />

• Messungen an Bauteilen<br />

Eigenresonanzen <strong>von</strong> Kondensatoren<br />

und Spulen, Quarze und Quarzfilter,<br />

Verstärker<br />

• Gruppenlaufzeit<br />

Messungen an Bauteilen<br />

agramme hätten einige Seiten gefüllt, wobei das Messprinzip<br />

immer gleichartig gewesen wäre und die Ergebnisdiagramme<br />

die erwarteten Kurven beinhaltet hätten.<br />

Untersuchen wir doch besser ein Bauteil, das alle einzelnen<br />

Funktionsblöcke enthält, und vielleicht noch ein paar<br />

Herausforderungen mehr in sich birgt. Dieses „Bauteil“ ist<br />

zum Nachmessen leicht beschaffbar und fordert den Einsatz<br />

einiger „erweiterter“ Messfunktionen. Folgende Hürden<br />

gilt es zu nehmen:<br />

Bauteile mit mehr als zwei Toren<br />

• Das Messobjekt besitzt insgesamt 5 Tore<br />

da<strong>von</strong> 3 als Steckanschluss und 2 mit Kabelklemme<br />

Auf meiner Themenliste zum Manuskript standen ei- • Filtereigenschaften (TP, HP, BP)<br />

nige Bauteile mehr, z.B. Filter wie Bandpass, Hoch- und • Richtkoppler zwischen bestimmten Toren<br />

Tiefpass und auch Richtkoppler. Versuchsaufbau und Di- • Von 50 Ohm abweichende Systemimpedanz<br />

Bild 12.22 Messaufbau zum 5-Tor-Messobjekt, Lage <strong>von</strong> Embedding und Offsetkorrektur<br />

Musterseite aus dem Buch<br />

50 hf-praxis 9/2011<br />

121


Test & Measurement<br />

Wireless Telecom Group introduces new Amplifier Test Software<br />

Boonton, a Wireless Telecom<br />

Group (NYSE: WTT) company,<br />

has launched „Amplifier Test<br />

Bench“, a new software package<br />

that simplifies test and certification<br />

of RF Amplifiers. Amplifier<br />

National Instruments introduced<br />

the new NI Digital Video<br />

Analyzer, which automates<br />

a wide range of tests for the<br />

latest HDMI sources such as<br />

set-top boxes, Blu-ray Disc<br />

players and DVD players.<br />

The analyzer features configuration-based<br />

test steps that<br />

automate measurements of<br />

HDMI features including 3-D<br />

video, HDMI 1.4 protocol and<br />

picture quality analysis. With<br />

hardware based on the NI PXI<br />

Express platform and software<br />

designed for multicore computing,<br />

engineers can use the<br />

NI Digital Video Analyzer to<br />

achieve high-performance,<br />

high-precision measurements<br />

of HDMI content in a fraction<br />

of the time required by traditional<br />

video test solutions.<br />

Test Bench supports analysis of<br />

pulsed and linear amplifiers; furthermore<br />

it measures gain over<br />

frequency and gain over input<br />

power. The software supports<br />

both fast Boonton peak power<br />

The NI Digital Video Analyzer<br />

combines with NI Picture Quality<br />

Analysis software to precisely<br />

measure streaming audio<br />

and video quality and eliminate<br />

challenges inherent with<br />

subjective operator inspection.<br />

meters 4540 and 4500B and a<br />

variety of standard generators.<br />

No programming knowledge<br />

is required.<br />

Wolfgang Damm, Product Marketing<br />

Director of WTG says:<br />

„Amplifier Test Bench provides<br />

not only a convenient automated<br />

test setup for different<br />

types of amplifiers, but together<br />

with our peak power meters it<br />

is significantly more accurate<br />

than conventional average test<br />

methods. Amplifier Test Bench<br />

performs actual pulse power<br />

measurements that guarantee<br />

detailed and most accurate<br />

amplifier analysis. „Amplifier<br />

Test Bench also has the capability<br />

to measure VSWR and<br />

return loss over time. With this<br />

feature it is a powerful tool for<br />

Using the system‘s variety<br />

of measurements, engineers<br />

can analyze streaming video<br />

for defects such as macroblocking,<br />

stuck frames and audio<br />

drops, which single-frame<br />

static image analysis cannot<br />

measuring long term stability of<br />

RF systems. Analyzing the quality<br />

and wear of rotating radar<br />

joints is just one example. For<br />

this application, the shaft position<br />

pulse provides the 0 degree<br />

starting point which triggers<br />

repeating measurement cycles<br />

of Amplifier Test Bench. Time<br />

is correlated to angle and based<br />

on that, the software plots return<br />

loss over angle. Possible problems<br />

that are related to the position<br />

angle of the radar system<br />

can now be pinpointed easily.<br />

Amplifier Test Bench is offered<br />

as single user package, with<br />

the option of obtaining multi<br />

user licenses. It is available for<br />

immediate delivery.<br />

■ Wireless Telecom Group Inc.<br />

www.wtcom.com<br />

National Instruments Digital Video Analyzer automates Wide Range of HDMI Tests<br />

detect. Engineers also can use<br />

the system to conduct higher<br />

performance measurements of<br />

total picture quality with pixelto-pixel<br />

reference tests such as<br />

peak signal-to-noise ratio and<br />

structural similarity.<br />

The NI Digital Video Analyzer<br />

also supports HDMI protocol<br />

tests including InfoFrames,<br />

consumer electronics control<br />

(CEC) messaging, extended<br />

display identification data<br />

(EDID) emulation and hot<br />

plug detect (HPD) events. Such<br />

capability makes it possible for<br />

the NI Digital Video Analyzer<br />

to simulate an LCD or HDTV<br />

and better guarantee interoperability<br />

with other HDMIenabled<br />

devices.<br />

■ National Instruments<br />

www.ni.com/vms<br />

hf-praxis 9/2011 51


RF & Wireless<br />

News<br />

Richardson RFPD<br />

Launches RF Test &<br />

Measurement Product<br />

Selector<br />

Richardson Inc.announces the release of<br />

an online tool designed to make selecting<br />

and ordering Test & Measurement<br />

components easier and less time consuming.<br />

The new RF Test & Measurement<br />

Product Selector from Richardson<br />

RFPD provides engineers, technicians<br />

and buyers with an extensive selection<br />

of RF testing components, cable<br />

assemblies, and accessories from the<br />

industry‘s top brands.<br />

Four interactive matrices provide easyclick<br />

access to the latest products from<br />

the leading manufacturers of Cables<br />

& Connectors, Amplifiers & Passives,<br />

Electromechanical Devices and Test<br />

Lab Kits. Each matrix offers a wide<br />

range of standard series RF testing<br />

components ready for online ordering<br />

and rapid delivery.<br />

Customers with specific needs can<br />

use the RF Test & Measurement Product<br />

Selector to find the best parts for<br />

their test lab or factory testing environment,<br />

including Test Cable Assemblies<br />

(0-110 GHz), Adapters, Connectors,<br />

DC Blocks, Amplifiers, Attenuators,<br />

Couplers, Coaxial Switches, Dividers/<br />

Combiners, Heat Sinks, Terminations,<br />

and a variety of RF component Test<br />

Lab Kits. A majority of parts included<br />

in the Product Selector are normally<br />

stock items.<br />

Each Selector matrix is organized by<br />

product type, making it easy to compare<br />

parametric attributes across products<br />

from multiple manufacturers or to evaluate<br />

products from one particular supplier.<br />

Customers will find Richardson<br />

RFPD carries RF testing components<br />

from the industry‘s leading suppliers,<br />

including Aeroflex/Inmet, American<br />

Technical Ceramics (ATC), Anaren,<br />

Bomar Interconnect, Carlisle Interconnect<br />

Technologies, Emerson Network<br />

Power, Gore, HUBER+SUHNER,<br />

Johanson Manufacturing, M/A-COM<br />

Technology Solutions, Radiall, Teledyne<br />

Coax, Tyco Electronics, Wakefield,<br />

and many more.<br />

■ Richardson RFPD<br />

www.rell.com/test<br />

Test & Measurement<br />

AR adds new, „Smart“ Electric Field<br />

Probe to its Line of Star Probes<br />

AR RF/Microwave Instrumentation has<br />

upgraded its line of laser-powered star<br />

probes with a new electric field probe, that<br />

replaces the previous model FL7018. The<br />

new model, FL7218, is a smart, fast, extremely<br />

accurate electric field probe that contains<br />

an internal microprocessor to provide<br />

linearization, temperature compensation,<br />

control, and communication functions. The<br />

probe‘s noise reduction and temperature<br />

compensation allow accurate measurements<br />

down to 2 V/m without zero adjustment.<br />

Microprocessor based linearization technology<br />

provides a 54 dB dynamic range. When<br />

rotated about its critical angle mount, the<br />

probe provides typical isotropic response of<br />

±1.5 dB to 18 GHz. The FL7218 is laserpowered<br />

to allow for continuous operation<br />

without recharging or battery replacement.<br />

The FL7218 star probe joins other AR field<br />

probes to create what AR describes.<br />

■ AR RF/Microwave Instrumentation<br />

www.amplifiers.com<br />

Anritsu announces the MD8475A<br />

Signaling Tester<br />

Anritsu Corporation announces their new<br />

MD8475A Signaling Tester - a complete<br />

test solution for multimode Smartphone<br />

and mobile terminals which support highspeed<br />

LTE communications system as well<br />

as being suitable for chipset and mobile<br />

telecom operator acceptance testing. The<br />

MD8475A also operates as a base station<br />

simulator supporting both 2G and 3G<br />

GSM/GPRS/EGPRS, W-CDMA/HSPA and<br />

CDMA2000 1x/1x EVDO technologies.<br />

Using the MD8475A, developers are able<br />

to run call-processing and service tests of<br />

multimode LTE smartphones and mobile<br />

terminals, without having to create complex<br />

sequence programs. In addition, the<br />

MD8475A is able to test CS-Fallback and<br />

handover between LTE and 2G/3G systems<br />

and boasts higher R&D efficiency and configurable<br />

test environments. A built-in PC<br />

running Windows 7 OS eliminates the need<br />

for an external PC controller and server,<br />

which helps cut the space footprint for personal<br />

benchtop test environments.<br />

The MD8475A supports every test required<br />

for R&D of multimode LTE Smartphones<br />

and mobile terminals, including basic call<br />

processing (voice, packet, and SMS/MMS<br />

tests), max. throughput with 2x2 MIMO<br />

environment, battery current consumption,<br />

CS-Fallback and handover.<br />

■ Anritsu Corporation<br />

www.anritsu.com<br />

52 hf-praxis 9/2011


multiplY<br />

up tO 20 GHz<br />

Now!<br />

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RF & Wireless<br />

News<br />

Low cost wireless<br />

ECG cardiac monitor<br />

can save lives and cut<br />

healthcare costs<br />

Developed by British medical services<br />

startup Isansys - and based on<br />

the Nordic nRF24AP2 ANT chips -<br />

the LifeTouch HRV011 cardiac monitor<br />

supports low cost yet continuous,<br />

clinical-grade ECG monitoring for the<br />

first time and can thus be used to detect<br />

post cardiac arrest and other problems<br />

when they are usually straightforward<br />

to treat, avoiding life-threatening and<br />

costly emergency room re-admissions.<br />

By making the most costly elements of<br />

the Isansys LifeTouch HRV011 ECG<br />

wireless monitor recyclable, its application<br />

cost can fall (with repeated usage)<br />

to just a few tens of cents. In operation,<br />

the HRV011 resembles a lightweight<br />

bandage strip that adheres to a patient‘s<br />

body and analyses the ECG signal of<br />

every heartbeat in 4-5x more detail<br />

than that required for a wired ECG<br />

monitor. From this data, a proprietary<br />

algorithm running within an on-board<br />

ARM Cortex-based microcontroller<br />

is used to calculate key physiological<br />

parameters - including respiration rate<br />

and R-to-R peak intervals - to detect<br />

problems rapidly.<br />

■ Isansys Lifecare Ltd<br />

www.isansys.com<br />

■ Nordic Semiconductor ASA<br />

www.nordicsemi.com<br />

Test & Measurement<br />

Anritsu introduces High-Frequency<br />

Sampling Oscilloscope Probe<br />

Anritsu Company introduces the J1512A<br />

Passive Probe for its BERTWave MP2100A<br />

BERT and EYE/Pulse Scope solution. Also<br />

compatible with GHz-band sampling oscilloscopes,<br />

the J1512A simplifies monitoring<br />

and confirming the signal levels and<br />

waveforms of mounted electronic devices<br />

without on-board coaxial connectors, such<br />

as SMA connectors.<br />

This will allow engineers to more efficiently<br />

verify the designs of their highspeed<br />

digital communications equipment<br />

and devices. Covering the DC to 7.5 GHz<br />

frequency band, the J1512A Passive Probe<br />

Products<br />

Crystek has introduced a new RF Power<br />

Detector, the CPDETLS-4000. Encased<br />

in a rugged SMA housing, this detector<br />

is designed for low-cost RF power<br />

monitoring in general lab use. The<br />

has low input capacitance of<br />

0.5 pF (max.), so the probe<br />

supports monitoring of highspeed<br />

signal waveforms. In<br />

addition, the J1512A Passive<br />

Probe attenuation ratio can be<br />

switched between 10:1 and<br />

20:1 by changing the resistance,<br />

to optimize the measurement<br />

condition.<br />

Accurate evaluation of highfrequency<br />

circuits is further<br />

assured by the short ground<br />

lead with excellent elasticity<br />

of the J1512A. By adding this<br />

high-frequency probe to the<br />

MP2100A series, developers and manufacturers<br />

have a highly efficient and accurate<br />

test solution to verify the performance of<br />

high-speed equipment and devices used in<br />

Next Generation Networks (NGNs). The<br />

BERTWave MP2100A is an all-in-one<br />

instrument for BER, eye and pulse pattern<br />

measurements and analyses. Since it performs<br />

BER measurements and eye pattern<br />

analysis simultaneously, it greatly shortens<br />

measurement times.<br />

■ Anritsu Corporation<br />

www.anritsu.com<br />

CRYSTEK introduces RF-Power detector<br />

CPDETLS-4000 features a frequency<br />

range of 10 MHz to 4 GHz. Crystek‘s RF<br />

Power Detector is a zero-bias Schottky<br />

diode intended for use as a large-signal<br />

power detector (greater than -10 dBm).<br />

Input signal is rated at +30 dBm maximum,<br />

and video capacitance of the detector<br />

is 100 pF. The CPDETLS-4000 has<br />

an operating temperature range of -20 °C<br />

to 70 °C and a storage temperature range<br />

of -40 °C to 85 °C.<br />

The Crystek CPDETLS-4000 RF Power<br />

Detector is made in the U.S.A. and available<br />

from Crystek‘s stocking distributors.<br />

Family datasheets are available for download<br />

at www.crystek.com.<br />

■ Crystek Corporation<br />

www.crystek.com<br />

54 hf-praxis 9/2011


Products<br />

RF MICRO DEVICES expands product portfolio featuring<br />

Ember ZigBee Technology<br />

RF Micro Devices, Inc. unveiled the highly<br />

integrated RF6555 ZigBee front end module<br />

(FEM). The RF6555 is RFMD‘s newest<br />

ZigBee FEM and is optimized for smart<br />

energy/advanced metering infrastructure<br />

(AMI) applications providing utilities and<br />

consumers more control over how they<br />

monitor and save energy. ZigBee is a global<br />

low power wireless networking standard<br />

for monitoring and control across a<br />

variety of applications, including energy<br />

management, safety and security, home<br />

automation, lighting, and electrical appliances.<br />

The highly integrated RF6555 com-<br />

2700-3400 MHz hermetically<br />

sealed TO-8-VCO<br />

Crystek‘s CVCOT8BE-2700- 3400 TO-8<br />

VCO operates from 2700 MHz to 3400<br />

MHz and provides high-performance<br />

frequency control in harsh, demanding<br />

environments. These VCOs feature a<br />

typical phase noise of -85 dBc/Hz @ 10<br />

kHz offset and excellent linearity. Tuning<br />

sensitivity is rated at 120 MHz/V. Pulling<br />

and Pushing are minimized to 25.0 MHz<br />

and 10.0 MHz/V, respectively; second<br />

harmonic suppression is -12 dBc typical.<br />

The CVCOT8BE line features a fullfunctioning<br />

VCO in a rugged, hermetically<br />

sealed TO-8 package to protect the<br />

VCO from moisture, contaminants and<br />

other elements. The metal-can construction<br />

features gold plated pins with no<br />

internal wire bonds for enhanced signal<br />

integrity. The CVCOT8BE-2700-3400<br />

VCO features a tuning voltage range of<br />

1.0 V~10 V with an input voltage of 11 V.<br />

Maximum current consumption is 60 mA<br />

and output power is +10 dBm. Crystek‘s<br />

TO-8 VCO line has an operating temperature<br />

range of -40 to +85 °C<br />

bines the power amplifier (PA), harmonic<br />

transmit filtering, and low noise amplifier<br />

(LNA) with bypass mode in a single 5 mm<br />

x 5 mm x 1 mm package, enabling customers<br />

to shrink product footprint, accelerate<br />

product time-to-market, lower bill of<br />

material (BOM) costs, and reduce power<br />

consumption for Smart Energy and Home<br />

Area Network (HAN) applications.<br />

RFMD‘s RF6555 is ideally suited for battery<br />

operated smart grid and smart energy<br />

applications, such as smart meters, demand<br />

response, and HAN devices. The RF6555 is<br />

New 3475-MHz-VCO from<br />

CRYSTEK<br />

Crystek‘s CVCO 55CC-3475-3475 VCO<br />

operates at 3475 MHzwith a control voltage<br />

range of 0.5 V~4.5 V. This VCO features<br />

a typical phase noise of -115 dBc/Hz<br />

@ 10 kHz offset and has excellent linearity.<br />

Output power is typically +7 dBm.<br />

Engineered and manufactured in the USA,<br />

the model CVCO55CC-3475-3475 is<br />

packaged in the industry-standard 0.5in.<br />

x 0.5-in. SMD package. Input voltage<br />

is 8 V, with a max.current consumption<br />

of 35 mA. Pulling and Pushing are<br />

minimized to 0.2 MHz and 0.2 MHz/V,<br />

respectively. Second harmonic suppression<br />

is -15 dBc typical.<br />

The CVCO55CC-3475-3475 is ideal for<br />

use in applications such as digital radio<br />

equipment, fixed wireless access, satellite<br />

communications systems, and base<br />

stations.<br />

■ Crystek Corporation<br />

www.crystek.com<br />

RFMW, Ltd<br />

enhances pan-<br />

European strategy<br />

RFMW Europe announces the addition<br />

of a new office in France. According<br />

to Peter Saxby, Managing Director<br />

- Europe,<br />

„We can now consider ourselves truly<br />

pan-European and we all look forward<br />

to helping RFMW and our suppliers<br />

meet the various challenges of RF and<br />

Microwave component engineering and<br />

supply chain logistics. Our dedicated<br />

staff of focused specialists continues to<br />

support customer design, prototype and<br />

manufacturing requirements. Our new<br />

office allows RFMW France to introduce<br />

the latest supplier technology to<br />

this rapidly growing market.“<br />

RFMW Europe has opened offices in the<br />

UK, Germany, Italy and France to join<br />

with RFMW Israel in covering Europe,<br />

the Middle East and Africa (EMEA).<br />

The EMEA team are seasoned sales<br />

professionals with in-depth RF and<br />

Microwave experience. Contact information<br />

for the 5 European offices,<br />

including France, is available on the<br />

RFMW web site at http://www.rfmw.<br />

com/Contact_Us/29.<br />

■ RFMW Ltd.<br />

www.rfmw.com<br />

hf-praxis 9/2011 55<br />

News<br />

RF & Wireless<br />

also suited for industrial and other wireless<br />

sensing and control applications requiring<br />

low power consumption, high performance,<br />

and proven reliability. RFMD‘s RF6555<br />

operates with Ember‘s EM300 Series chips -<br />

the EM351 and the EM357, in both systemon-chip<br />

(SoC) and network co-processor<br />

modes, as well as with Ember‘s EM250<br />

SoC and EM260 network co-processor.<br />

■ Ember<br />

www.ember.com<br />

■ RF Micro Devices, Inc.<br />

www.rfmd.com


RF & Wireless<br />

Products<br />

New Millimetre Wave Connectors<br />

from Intelliconnect<br />

Intelliconnect (Europe) Ltd<br />

www.intelliconnect.co.uk<br />

Intelliconnect (Europe) Ltd,<br />

announced the introduction of<br />

their new range of Millimetre<br />

Wave RF connectors. The connectors<br />

are designed to have a<br />

low VSWR and return loss. The<br />

construction of these devices<br />

ensures that the body engages<br />

before the centre conductor and<br />

ensures a rugged and reliable<br />

mating interface. The interface is<br />

an air dielectric with the contact<br />

supported by a short glass or<br />

polymer bead.<br />

All Intelliconnect Millimetre<br />

Wave connectors can be configured<br />

to be terminated with flexible<br />

or semi-rigid cables. The<br />

series designation refers to the<br />

outer conductor diameter and<br />

generally the smaller the outer<br />

contact the higher the maximum<br />

operating frequency.<br />

The Millimetre Wave connector<br />

family includes a 3.5 mm diameter<br />

model with a maximum<br />

Formed in the UK in 2003 in<br />

response to the almost complete<br />

abandonment of the UK<br />

by the RF connector manufacturing<br />

industry, Intelliconnect<br />

joined forces with a<br />

small innovative US operation<br />

in 2004 and has quickly<br />

become a market leader in<br />

design led manufacturing of<br />

RF connectors, waterproof<br />

multi-pin connectors and<br />

cable assemblies.<br />

Both the UK and USA divisions<br />

of Intelliconnect now<br />

enjoy a growing reputation<br />

for high quality products and<br />

first class service. Their product<br />

range includes waterproof<br />

connectors which have<br />

become established as the<br />

solution of choice for specifiers<br />

in the marine, oil and gas,<br />

operating frequency of<br />

34 GHz, a 2.92 mm diameter<br />

model with a maximum<br />

operating frequency<br />

of 45 GHz, a 2.4 mm diameter<br />

model with a maximum<br />

operating frequency<br />

of 50 GHz, 1.85 mm diameter<br />

model with a maximum<br />

operating frequency<br />

of 65 GHz and a 1.0 mm<br />

diameter model with maximum<br />

operating frequency<br />

of 110 GHz. All types are<br />

compatible with relevant<br />

standard Intelliconnect RF<br />

connectors.<br />

All Intelliconnect RF<br />

connectors are designed<br />

in accordance with the<br />

relevant connector Mil<br />

standard, have an operating<br />

temperature range of<br />

-65°C to +165°C and are<br />

manufactured in the UK<br />

and USA, using locally<br />

sourced components.<br />

About Intelliconnect (Europe) Ltd.<br />

defence, medical and general<br />

antenna markets. They produce<br />

a range of triaxial components<br />

which are recognised<br />

as the best quality available in<br />

the market today.<br />

Their Custom design service,<br />

which attracts no NRE<br />

charges, is the quickest available<br />

in the connector industry<br />

today. Intelliconnect also<br />

offer a full range of standard<br />

RF connectors and a cable<br />

assembly service.<br />

Intelliconnect is unable and<br />

does not wish to compete<br />

with the plethora of low-cost<br />

offshore product available in<br />

the market today. Rather they<br />

offer traditional engineering<br />

values coupled with innovation,<br />

agility and a passion for<br />

serving their customers.<br />

56 hf-praxis 9/2011


Products<br />

New RF Switch from<br />

JFW Industries!<br />

JFW is proud to introduce<br />

their latest innovation in highpowered<br />

RF Switching. The 50S-<br />

1887 SMT is a surface-mount<br />

switch that can handle up to 100<br />

Watts (average RF input power)<br />

and it‘s capable of hot-switching<br />

20 Watts. The 50S-1887 SMT is<br />

designed to operate from 225-<br />

400 MHz, but other frequency<br />

ranges may be available upon<br />

request.<br />

■ JFW Industries<br />

www.jfwindustries.com<br />

Radio Waves<br />

announces<br />

Microwave Antenna<br />

for 42 GHz Band<br />

Radio Waves, Inc. announced<br />

a new line of 42 GHz antennas<br />

including the HPCPE-42<br />

and HP2-42. This new series<br />

covers from 40.5 - 43.5 GHz.<br />

This band will be deployed on<br />

Eastern Europe and other areas<br />

of the world. The HPCPE-42<br />

Discriminator offers 40 dB of<br />

gain and the HP2-42 offers 45<br />

dB of gain. Both of these new<br />

antennas have very high F/B<br />

ratios to mitigate interference.<br />

Andy Singer, President of Radio<br />

Waves stated, „We wanted to<br />

immediately support customers<br />

in Eastern Europe and be the<br />

first microwave antenna company<br />

to supply antennas for this<br />

new frequency band as part of<br />

our international focus. Like all<br />

of our antennas, this new series<br />

comes with our industry leading<br />

7-year warranty“<br />

■ Radio Waves<br />

www.radiowavesinc.com<br />

New Broadband BTS<br />

LNAs are Highly<br />

Flexible, Simplify RF<br />

Design Requirements<br />

TriQuint Semiconductor, Inc.<br />

has released four new linear low<br />

noise amplifiers (LNAs) that eliminate<br />

matching components<br />

in a wide range of high-performance<br />

broadband applications<br />

including 3G/4G base station<br />

networks.<br />

TriQuint‘s new low noise amplifiers<br />

are part of a wide-ranging<br />

portfolio created to provide flexible,<br />

highly-efficient linear<br />

solutions for broadband markets<br />

including mobile network base<br />

stations, repeaters, point-to-point<br />

radios, test and other high-performance<br />

applications. Available<br />

in cost-effective standard<br />

surface-mount packages, these<br />

cascadable 50 Ohm low noise<br />

amplifiers consume as little as<br />

50 mA of electrical current and<br />

offer a variety of gain options<br />

from 15-19 dB; all operate on a<br />

single positive power supply (3<br />

V to 5 V) and are unconditionally<br />

stable.<br />

■ TriQuint<br />

www.triquint.com/rf<br />

RF & Wireless<br />

M/A-COM Technology Solutions Introduces<br />

Low Noise Amplifiers for RF and Microwave<br />

Applications<br />

M/A-COM Technology Solutions<br />

Inc. (M/A-COM Tech)<br />

introduced today a new family of<br />

Low Noise Amplifiers (LNAs)<br />

for Cellular Infrastructure applications.<br />

The LNAs facilitate<br />

easy implementation in multiple<br />

RF and microwave front-end circuits<br />

including GSM, CDMA,<br />

WCDMA and LTE base stations<br />

and repeaters. The GaAsbased<br />

amplifiers meet the high<br />

performance requirements of<br />

telecommunications equipment<br />

manufacturers optimizing for<br />

minimum system noise figure<br />

and increased receiver sensitivity.<br />

The MAAL-010705 and<br />

MAAL-010706 are highly linear<br />

LNAs with low noise figure,<br />

high gain and excellent input and<br />

output return loss designed for<br />

operation from 0.5 to 1.6 GHz<br />

and 1.4 to 4.0 GHz respectively.<br />

These two amplifiers share the<br />

same pin out and are packaged<br />

in an RoHS compliant leadless<br />

2x2 mm DFN package. The bias<br />

current and gain can be set with<br />

external resistors allowing the<br />

user to customize the current<br />

consumption and gain value to<br />

fit the application. The MAAL-<br />

010704 is a versatile broadband<br />

LNA which operates in the frequency<br />

range 0.1 to 3.5 GHz<br />

and is packaged in SOT-363.<br />

Its bias current can also be set<br />

externally via the use of a resistor.<br />

The LNAs all feature an<br />

integrated active bias circuit<br />

allowing direct connection to<br />

3 V voltage supply while minimizing<br />

variation over temperature<br />

and process.<br />

■ M/A-COM Technology<br />

Solutions Inc.<br />

www.MacomTech.com<br />

Micrometer-Tuned Gunn Oscillator<br />

Spacek Labs model GW-920PM is a cost-effective, high<br />

power Gunn oscillator. The center frequency is 92 GHz with<br />

± 1 GHz of mechanical tuning with other frequencies available.<br />

Tuning is accomplished with a finely-graduated micrometer<br />

with locking screw. The output power is 25 mW minimum.<br />

This model incorporates an InP Gunn diode with an<br />

input bias of +10 VDC @ 0.3A typ. Heat is dissipated with<br />

an integrated heatsink.<br />

■ Spacek Labs, Inc.<br />

www.spaceklabs.com<br />

hf-praxis 9/2011 57


RF & Wireless<br />

Products<br />

VCO: SMV1365C-LF<br />

features Low Phase<br />

Noise<br />

Z-Communications, Inc.<br />

announces a new RoHS compliant<br />

VCO model SMV1365C-<br />

LF in L-band. The SMV1365C-<br />

LF operates at 1265-1465 MHz<br />

with a tuning voltage range of<br />

0.5-4.5 Vdc. This VCO features<br />

a typical phase noise of -98 dBc/<br />

Hz @ 10 kHz offset and a typical<br />

tuning sensitivity of 113 MHz/V.<br />

The SMV1365C-LF is designed<br />

to deliver a typical output power<br />

of 8 dBm at 5 Vdc supply while<br />

drawing 21 mA (typical) over the<br />

temperature range of -40 to 85<br />

ºC. This VCO features typical<br />

second harmonic suppression of<br />

-15 dBc and comes in Z-Comm‘s<br />

standard SUB-L package measuring<br />

0.3 in. x 0.3 in. x 0.08 in.<br />

It is available in tape and reel<br />

packaging for production requirements.<br />

The SMV1365C-LF is<br />

also ideal for automated surface<br />

mount assembly and reflow.<br />

■ Z-Communications, Inc.<br />

www.zcomm.com<br />

Octave Band Drop-in-<br />

Circulator<br />

Renaissance has designed a new<br />

octave band drop-in circulator,<br />

3G7BH, that covers a band-<br />

RFVC182X Low Noise MMIC VCO Family<br />

with Buffer Amplifiers<br />

RFMD‘s RFVC182X family<br />

of narrowband MMIC voltage<br />

controlled oscillators<br />

with integrated RF output<br />

buffer amplifiers have excellent<br />

temperature, shock, and<br />

vibration performance. These<br />

VCOs are suitable for applications<br />

in the 4.45 to 8.7 GHz<br />

frequency range. All products<br />

in this family of VCOs provide<br />

POUT >8 dBm from a +3 V<br />

single supply and deliver low<br />

phase noise performance with<br />

minimum power consumption.<br />

Each VCO comes in a<br />

compact, RoHS compliant<br />

4.0 x 4.0mm QFN package.<br />

Features<br />

• -108 to -101 dBc/Hz phase<br />

noise at 100 kHz offset<br />

• +8.0 to +9.12 dBm POUT<br />

• No external resonator or<br />

elements needed<br />

• Low cost, 4.0 x 4.0 mm<br />

leadless QFN package<br />

Applications<br />

• Military and aerospace<br />

• Satellite communications<br />

• Test instrumentation<br />

• Point-to-point radio<br />

■ RFMD<br />

www.rfmd.com<br />

width of 5.2 to 11 GHz over -20<br />

to +85 °C. With insertion loss<br />

less than 0.95 dB over the entire<br />

band, the circulator is robust to<br />

handle 20 Watts of incident RF<br />

power. Return loss and isolation<br />

of 13 dB ensures better match to<br />

the RF circuitry where it‘s being<br />

placed. It is housed in a 0.75“<br />

square stainless steel housing for<br />

temperature stable performance.<br />

Renaissance<br />

www.rec-usa.com<br />

High Power Single<br />

and Dual Directional<br />

Couplers<br />

RLC Electronics’ high power<br />

directional couplers offer accurate<br />

coupling, low insertion loss<br />

and high directivity in a compact<br />

package. The standard units are<br />

optimized for 2 octave bandwidths<br />

and are available with a<br />

choice of coupling values. These<br />

units are ideal for sampling forward<br />

and reflected power with<br />

a negligible effect on the transmission<br />

line and very low intermodulation<br />

products.<br />

■ RLC Electronics<br />

www.rlcelectronics.com<br />

SMV1430-040LF:<br />

Surface Mount, 0402<br />

Silicon Abrupt Tuning<br />

Varactor Diode<br />

The SMV1430-040LF silicon<br />

abrupt junction varactor diode<br />

is designed for use in Voltage<br />

Controlled Oscillators or voltage<br />

controlled phase shifters requiring<br />

tight capacitance tolerances.<br />

The low resistance of this varactor<br />

also makes it appropriate for<br />

high-Q resonators in wireless<br />

systems at frequencies up to and<br />

above 10 GHz.<br />

Applications<br />

• High-Q resonators in wireless<br />

system VCOs<br />

• Tuned phase shifters and filters<br />

Features<br />

• Low series resistance<br />

• High capacitance ratio at low<br />

reverse voltage<br />

• Industry-standard 0402 footprint<br />

• Packages rated MSL1, 260 °C<br />

per JEDEC J-STD-020<br />

■ Skyworks Solutions, Inc<br />

www.skyworksinc.com<br />

2700-3400 MHz<br />

hermetically sealed<br />

TO-8-VCO<br />

Crystek‘s CVCOT8BE-2700-<br />

3400 TO-8 VCO operates from<br />

2700 MHz to 3400 MHz and<br />

provides high-performance frequency<br />

control in harsh, demanding<br />

environments. These VCOs<br />

feature a typical phase noise of<br />

-85 dBc/Hz @ 10 kHz offset and<br />

excellent linearity. Tuning sensitivity<br />

is rated at 120 MHz/V.<br />

Pulling and Pushing are minimized<br />

to 25.0 MHz and 10.0<br />

MHz/V, respectively; second<br />

harmonic suppression is -12<br />

dBc typical. The CVCOT8BE<br />

line features a full-functioning<br />

VCO in a rugged, hermetically<br />

sealed TO-8 package to protect<br />

the VCO from moisture,<br />

contaminants and other elements.<br />

The metal-can construction<br />

features gold plated pins<br />

with no internal wire bonds for<br />

enhanced signal integrity. The<br />

CVCOT8BE-2700-3400 VCO<br />

features a tuning voltage range<br />

of 1.0 V~10 V with an input voltage<br />

of 11 V. Maximum current<br />

consumption is 60 mA and output<br />

power is +10 dBm. Crystek‘s<br />

TO-8 VCO line has an operating<br />

temperature range of -40<br />

to +85 °C<br />

■ Crystek Corporation<br />

www.crystek.com<br />

58 hf-praxis 9/2011


Elektromechanik<br />

Linear-Stromversorgungen in neuester<br />

Technologie<br />

Die Infinity-Stromversorgungen <strong>von</strong> Weltronic<br />

schließen nun Modelle mit sehr breitem<br />

Ausgangsspannungs-Einstellbereich bis<br />

herunter zu 0 V ein. Dadurch sind sie gut<br />

geeignet für Applikationen in Forschung<br />

und Entwicklung, in Messgeräten und in<br />

Steuerungen. Da sie linear geregelt sind,<br />

haben sie die Vorteile der sehr engen Ausgangsspannungsregelung<br />

und der geringeren<br />

Restwelligkeit, verglichen zu Schaltreglern.<br />

Durch den Einsatz moderner Halbleiter<br />

wird – im Vergleich zu bestehenden Lineardesigns<br />

– eine höhere Effizienz und ein<br />

geringer Platzbedarf erzielt. Die Netz- und<br />

Lastregelung einiger Modelle geht bis herunter<br />

zu 2 mV, die Restwelligkeit ist nur noch<br />

50.000 h bei<br />

8,8 A. Sie können<br />

mit Konstantstrom<br />

oder -spannung<br />

betrieben werden,<br />

sind in einem sehr<br />

robusten Aluminiumgehäuseuntergebracht<br />

und mit<br />

einer fünfjährigen<br />

Garantie versehen.<br />

Der Name Infinity<br />

ist inspiriert durch<br />

das ungewöhnlich<br />

breite Angebot an<br />

Optionen, welches<br />

einen exakten Mix<br />

aus Merkmalen für<br />

die gewünschte<br />

Applikation zulässt, ohne zusätzliche Kosten<br />

oder Lieferverzögerungen, die es sonst bei<br />

Kundenausführungen gibt. Zu den funktionellen<br />

Optionen zählen die Auswahl der<br />

Eingangsspannungen, des Überspannungsschutzes,<br />

der Ausgangsprogrammierung, der<br />

Schalt- und Überwachungsmöglichkeiten,<br />

der Hilfsausgänge und der Unterspannungsalarme.<br />

Zu den mechanischen Optionen zählen<br />

der IEC-Eingangsstecker, der Eingangsschalter,<br />

der Ausgangswahlschalter und die<br />

Statusanzeige. Weitere Optionen sind die<br />

thermische Überwachung, eine integrierte<br />

O-Diode für die Batterieladung und Applikationen<br />

mit mehreren Stromversorgungen<br />

im Parallelbetrieb zu Redundanzzwecken.<br />

■ Weltronic Informationsdienst<br />

Fax: 089/496234<br />

info@weltronic.de<br />

25 °C zeichnet sich dieser kostengünstige<br />

Lüfter weiter aus.<br />

■ Telemeter Electronic GmbH<br />

Fax: 0906/7069350<br />

www.telemeter.info<br />

hf-praxis 9/2011 59<br />

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DISTRIBUTORS<br />

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o S<br />

C O M P L I A N T<br />

listed on our website.<br />

448 rev G<br />

8/11/11 3:06 PM


Aktuelles/Impressum<br />

LPRS stellt drahtlose IQRF-<br />

Vernetzungsbestandteile auf<br />

dem UK Wireless Forum vor<br />

LPRS, demonstrierte auf dem UK Wireless<br />

Fortronic Forum seine neue IQRF-<br />

Serie. Sie umfasst einfach zu implementierende,<br />

zuverlässige, drahtlose Netzwerke<br />

für Smart-Meterimg, Wohnungs- und Gebäudeautomation,<br />

Straßenbeleuchtung und<br />

Umweltüberwachung. Das Ereignis war<br />

auch die erste Gelegenheit, um Besuchern<br />

die neueste Generation der Produkte der<br />

easy-Radio- oder eRA-Serie zu zeigen.<br />

Außerdem wurden neue Entwicklungen<br />

<strong>von</strong> Circuit Design Inc präsentiert. Wireless<br />

Fortronic ist der einzige Tag in UK der sich<br />

ausführlich mit der Funktechnik befasst.<br />

■ LPRS, www.lprs.co.uk besucht<br />

GigOptix, Inc. hat Endwave<br />

Corporation erworben<br />

Das neue Unternehmen kombiniert GigOptix<br />

optische Produkte und Endwaves Hochfrequenz-MMICs<br />

und Module zu einem<br />

einzigartigen Angebot für die optische und<br />

drahtlose Kommunikation. Die vereinte<br />

Gesellschaft wird den Namen GigOptix, Inc<br />

beibehalten. Das Ziel ist es, in den nächsten<br />

Monaten einen reibungslosen Übergang bei<br />

der Vereinigung beider Firmen zu schaffen<br />

und den Kunden neue und interessante Produkte<br />

vorstellen zu können.<br />

■ GigOptix<br />

www.gigoptix.com<br />

Mini.Circuits. . . . . . . . . . . . . 2,19,35,53,60,61<br />

Municom. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />

Tactron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />

CompoTEK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />

Agilent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />

E .S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9<br />

KCC .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />

National. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13<br />

Infratron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />

Hittite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />

Wainwright . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />

Sematron. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />

Anzeigen in dieser Ausgabe<br />

CST kündigt 2011-Webinar-<br />

Serie an<br />

CST kündigte eine neue, web-basierende<br />

Präsentationsserie an, die darauf ausgerichtet<br />

ist, einige der komplexesten elektromagnetischen<br />

System-Probleme zu lösen.<br />

Die Serie wird sich mit einer Vielzahl <strong>von</strong><br />

Antennen-, <strong>Elektronik</strong>- und bioEM-Beispielen<br />

befassen.<br />

Die Webinar-Serie startet am 4.August.<br />

Alle Präsentationen sind jeweils 45 Minuten<br />

lang, zusätzlich ist Zeit für Fragen und<br />

Antworten vorgesehen. Beginn ist jeweils<br />

um 17:30 MEZ. Eine vollständige Liste der<br />

geplanten Präsentationen findet man hier:<br />

www.cst.com/webinars<br />

■ CST, www.cst.com<br />

Tektronix übernimmt Veridae<br />

Systems, Inc.<br />

Tektronix, Inc., hat den Erwerb <strong>von</strong> Veridae<br />

Systems, Inc angekündigt. Gegründet<br />

im Jahr 2009, um Forschungsergebnisse der<br />

Universität <strong>von</strong> British Columbia kommerziel<br />

zu verwerten liefert Veridae drei führende<br />

Produkte zum Debuggen <strong>von</strong> ASIC/<br />

FPGA –Protoypen, zur ASIC-Post-Silicon-<br />

Validierung und Validierung FPGA- basierender<br />

Systemprodukte.<br />

Diese Produkte sind die Ersten auf dem<br />

Markt und können die Validierungszeit <strong>von</strong><br />

Produkten des Kunden deutlich verkürzen.<br />

Debug-Probleme deren Lösung vorher<br />

Wochen oder sogar Monate benötigten<br />

können jetzt u.U.in Stunden gelöst werden..<br />

Tektronix ist eine langfristige Verpflichtung<br />

eingegangen, einen Geschäftsbereich<br />

in Vancouver, BC auszubauen. Da sie die<br />

Nutzung der engen Verbindungen zur lokalen<br />

Forschungsgemeinschaft ermöglichen,<br />

die bei der Gründung <strong>von</strong> Veridae sehr hilfreich<br />

waren.<br />

■ Tektronix<br />

www.tektronix.com<br />

Veridae Systeme<br />

www.veridae.com<br />

elspec. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />

AWR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />

s .m .a .e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33<br />

Telemeter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37<br />

Electrade. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />

TSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43<br />

MTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47<br />

KVG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49<br />

Teseq. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59<br />

Spectrum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63<br />

Globes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />

hf-Praxis<br />

ISSN 1614-743X<br />

Fachzeitschrift für <strong>HF</strong>-<br />

und Mikrowellentechnik<br />

•. .Herausgeber und <strong>Verlag</strong>:<br />

<strong>beam</strong>-<strong>Verlag</strong>.<br />

35001.Marburg,.Postfach.1148.<br />

Tel .:.06421/96140.<br />

Fax:.06421/961423.<br />

E-Mail:.info@<strong>beam</strong>-verlag .de.<br />

www .<strong>beam</strong>-verlag .de<br />

•. .Redaktion:<br />

Dipl .-Ing ..Reinhard.Birchel.<br />

Dipl .-Ing ..Dirk.Matuszczak,.<br />

Joachim.Müller,.<br />

freie.Mitarbeiter.<br />

Ing ..Frank.Sichla.<br />

redaktion@<strong>beam</strong>-verlag .de<br />

•. .Anzeigen:<br />

Frank.Wege.<br />

Tel .:.06421/961425.<br />

Fax:.06421/961423.<br />

frank .wege@<strong>beam</strong>-verlag .de<br />

•. .Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

•. .Satz und Reproduktionen:<br />

<strong>beam</strong>-<strong>Verlag</strong><br />

•. .Druck:<br />

Strube.Druck.&.Medien.oHG<br />

•. .Auslieferung:<br />

VU.<strong>Verlag</strong>sunion.KG.<br />

Wiesbaden<br />

Der.<strong>beam</strong>-<strong>Verlag</strong>.übernimmt,.trotz.<br />

sorgsamer.<strong>Prüfung</strong>.der.Texte.durch.<br />

die.Redaktion,.keine.Haftung.für.<br />

deren.inhaltliche.Richtigkeit ..<br />

Handels-.und.Gebrauchsnamen,.<br />

sowie.Warenbezeichnungen.und.<br />

dergleichen.werden.in.der.Zeitschrift.<br />

ohne.Kennzeichnungen.verwendet .<br />

Dies.berechtigt.nicht.zu.der.<br />

Annahme,.dass.diese.Namen.im.<br />

Sinne.der.Warenzeichen-.und.Markenschutzgesetzgebung.als.frei.zu.<br />

betrachten.sind.und.<strong>von</strong>.jedermann.<br />

ohne.Kennzeichnung.verwendet.<br />

werden.dürfen .<br />

62 hf-praxis 9/2011


MEASURE PHASE NOISE<br />

ONE BOx ONE BUTTON<br />

CROSS CORRELATION (-180 dBc/Hz)<br />

AUTO PHASE LOCK & CALIBRATION<br />

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ACCURATE & HIGHLY STABLE<br />

INTUITIVE INTERFACE<br />

HA7401A HA7401A HA7401A (OPT-FIX100): (OPT-FIX100): (OPT-FIX100): 100MHz 100MHz 100MHz Fixed Fixed Fixed Frequency Frequency Frequency Cross Cross Cross Correlation Correlation Correlation Analyzer Analyzer Analyzer<br />

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Heilbronn: Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn • Tel. (07131) 7810-0 • Fax (07131) 7810-20<br />

Hamburg: Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt • Tel. (040) 514817-0 • Fax (040) 514817-20<br />

München: Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering • Tel. (089) 894 606-0 • Fax (089) 894 606-20<br />

www.Globes.de • <strong>HF</strong>-Welt@Globes.de

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