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5-2018

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik Bild 3:

Messtechnik Bild 3: Grafische Darstellung der ITU-Empfehlung zum idealen Receiver über den angegebenen Datenblattwerten zum „High Dynamic Range“ des SignalShark. Der Vergleich zeigt eine nahezu vollkommene Deckung beider Diagramme und verdeutlicht auf diese Weise unabhängig und neutral die in seiner Geräteklasse überragenden HDR-Qualitäten des neuen Monitoring Receivers von Narda STS Die Vorverstärker und der rauscharme erste Mischer bestimmen das niedrige Eigenrauschen (Displayed Average Noise Level, DANL) des SignalShark. Bei der Störersuche ist eine hohe Empfindlichkeit ein absolutes Muss. Ist sie beeinträchtigt, lässt sich dieser Makel im Nachhinein unmöglich wieder korrigieren. Doch erst aus der idealen Kombination des DANL quasi mit seinen beiden Gegenspielern, den „Parametern für Unempfindlichkeit“, Intermodulation zweiter (IP2) und dritter Ordnung (IP3), schließlich resultiert der hervorragende Dynamikbereich des SignalShark. Damit verhindert er problemlos, dass die großen Pegel jene kleineren überlagern und somit für ihn „unsichtbar“ machen. Der ideale Empfänger laut ITU Die International Telecommunication Union (ITU) hat in ihrem „Handbook Spectrum Monitoring“ beschrieben, wie der nach ihrem Dafürhalten ideale Empfänger aussehen sollte: minimales Rauschen und unempfindlich gegenüber Intermodulation – beziffert durch die drei Parameter DANL, IP2 und IP3 (zwischen 20 MHz und 3 GHz). Die Benchmark dieser untereinander so stark abhängigen Größen also. Dabei ist es wichtig, dass die drei Faktoren, die je nach Geräteeinstellung stark variieren können, unbedingt in der gleichen Einstellung angegeben werden. Der SignalShark weist zwischen 20 MHz und 3 GHz folgende Werte auf: DANL = -159 dB (mW/Hz), IP2 = 30/40 dBm und IP3 = 12 dBm. Ein Vergleich macht deutlich, dass die Spezifikationen des Narda STS nahezu identisch mit den theoretisch ermittelten Idealwerten der ITU sind. Während ein DANL von -174 dB (mW/Hz) das physikalische Limit eines Analysators bei Raumtemperatur beziffert, beträgt die laut ITU erstrebenswerte Größe -162 dB (mW/ Hz). Die beiden übrigen Werte für die Harmonische und Intermodulation sind fast deckungsgleich. Die Gegenüberstellung der Narda-Datenblattwerte mit den theoretischen „Traumwerten“ der ITU – besonders ihre hochgradige Übereinstimmung – belegt ebenso eindrucksvoll wie unabhängig und neutral die in dieser Geräteklasse branchenweit einzigartigen HDR-Qualitäten des SignalShark. Fazit Normalerweise sind universelle Stärken besonders auf extrem unterschiedlichen Terrains untrennbar mit Teileinbußen in speziellen Nischenanwendungen verknüpft. Quasi zugunsten eines guten Kompromisses „zu vertretbaren Kosten erkauft“. Doch der Einsatz hochwertiger Komponenten und besonders sein ausgeklügeltes Konzept machen den SignalShark zur rühmlichen Ausnahme. Denn ganz gleich, für welche Aufgabe die Neuentwicklung gerade eingesetzt wird – sie repräsentiert ohne Abstriche den Stand der Technik als idealen Monitoring Receiver mit Bestwerten in punkto Eigenrauschen und unempfindlich gegenüber Intermodulation. Nicht minder überzeugen die exzellenten Daten und Fähigkeiten als Realtime Handheld Analyzer sowie „Direction- Finding“- und Localization- System HF-Experten aus Industrie und Forschung. Sie machen den SignalShark zum perfekten Instrument für aktuelle und zukünftige mobile und stationäre Einsätze in der HF-Messtechnik. Hervorzuheben sind hierbei zunächst die Parameter Vielseitigkeit, Flexibilität und ein durch Faktoren wie Touchscreen sowie Mobilität generell geprägtes besonders benutzerfreundliches Bedienkonzept. Zudem sind der Frequenzbereich von 8 kHz bis 8 GHz, die extrem hohe Sweep Rate von 40 GHz/s und die Echtzeitbandbreite von 40 MHz für ein Handheldgerät sehr überzeugend. Besonders deutlich kommt dieser technologische Entwicklungssprung in Verbindung mit seinem extrem hohen Dynamikbereich zum Ausdruck. In punkto HDR verbindet das Gerät zwei Eigenschaften, die sich im Prinzip diametral entgegenstehen: Empfindlichkeit und Unempfindlichkeit. Wie erfolgreich die enormen Anstrengungen der Entwickler hier wirklich sind, drückt sich am einprägsamsten in der nahezu kompletten Übereinstimmung der HDR-Parameter mit den theoretischen „Traumwerten“ der Institution ITU aus. Der allgemeine technische Fortschritt, die neueste Technik und hochwertige Komponenten tragen sicherlich ihren Teil zu dieser mehr als außergewöhnlichen Entwicklung bei. Doch mit entscheidend für diese greifbaren Qualitäten sind die langjährige Erfahrung des Herstellers in der Branche, detaillierte Kenntnisse des Marktes und der Bedarfe seiner Akteure, die allesamt in den SignalShark eingeflossen sind. ◄ 34 hf-praxis 5/2018

National Instruments stellte die neue Source Measure Unit (SMU) PXIe-4163 vor, die eine sechsmal höhere Kanaldichte als bisherige PXI-SMUs von NI bietet und sich für das Testen von RF-, MEMS- sowie Mixed-Signal- und anderen analogen Halbleiterbauelementen eignet. „Hochgradig disruptive Technologien wie 5G, das IoT und autonome Fahrzeuge zwingen Unternehmen dazu, Halbleitertests effizienter zu gestalten, sei es im Labor oder in der Produktion“, so Eric Starkloff, Executive Vice President of Global Sales and Marketing bei NI. „Halbleitertests sind ein strategischer Schwerpunkt für NI. Deshalb entwickeln wir sowohl unsere Softwareplattform als auch unsere PXI-Hardware stetig weiter, z. B. mit dieser neuen PXI-SMU, um Chiphersteller bei der Bewältigung ihrer wichtigsten Herausforderungen zu unterstützen.“ Semiconductor Test System (STS) Halbleiterhersteller nutzen das Semiconductor Test System (STS) von NI aufgrund des hohen Durchsatzes, der geringen Prüfkosten und der kompakten Größe für Produktionsbereiche. Die neue SMU PXIe- 4163 erweitert das System nun um eine höhere Kanaldichte für mehr Parallelität bei Multi-Site- Anwendungen und ermöglicht Messungen in Laborqualität in einem für die Produktion geeigneten Formfaktor. Dank dieser Eigenschaften kann dieselbe Messhardware vom Validierungslabor bis zur Produktion eingesetzt werden, was die Korrelation von Messdaten vereinfacht und die Markteinführung beschleunigt. Die neue SMU PXIe-4163 kann sowohl in STS-Konfigurationen als auch in Stand-alone-PXI- Systemen eingesetzt werden. Zu den wichtigsten Produkteigenschaften gehören: • bis zu 24 Kanäle in einem PXI- Express-Steckplatz • ±24 V pro Kanal • bis zu 100 mA (stromziehend/- liefernd) pro Kanal • 100 pA Stromempfindlichkeit • bis zu 100 kS/s Abtast- und Update-Rate Messtechnik PXI Source Measure Unit bietet sechsfache Kanaldichte National Instruments, NI www.ni.com • SourceAdapt zur Reduzierung von Überschwingungen und Oszillationen • interaktive Software für die Konfiguration und Fehlerbehebung • bis zu 408 hochpräzise SMU- Kanäle in einem PXI-Chassis (Platzbedarf: 4 HE) • vollständige Kompatibilität mit dem STS einschließlich Systemverkabelung, Kalibrierung und Pinzuordnung Das seit 2014 erhältliche STS bietet einen völlig neuen Ansatz für das Testen von Halbleiterbauelementen. Basierend auf der PXI-Plattform ermöglicht es Anwendern die Erstellung intelligenterer Testsysteme. Die PXI-Plattform umfasst u.a. Vektorsignal-Transceiver mit 1 GHz Bandbreite, SMUs für fA- Signale, die branchenführende kommerzielle Testmanagementsoftware TestStand sowie mehr als 600 PXI-Produkte von DC bis zum mm-Wellen-Bereich. ◄ 5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) , / > 0 1 D H M M M I A = J H @ A 2 = H J A H 5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) , 6 A/ A B> 0 " ' # % " # B & % H K I J H " ' # ! ! " A ? A D A E 6 A A B = N " ' # % # - = E E B ( I A = J H @ A 5 ; 5 6 - - / - 4 6 - 5 ) 6 - 1 6 - 7 1 ) 6 1 4 . K @ 9 2 - 6 - - 6 9 1 + 7 / > E I " / 0 hf-praxis 5/2018 35