27.07.2018 Aufrufe

9-2018

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Verwandeln Sie Ihre PDFs in ePaper und steigern Sie Ihre Umsätze!

Nutzen Sie SEO-optimierte ePaper, starke Backlinks und multimediale Inhalte, um Ihre Produkte professionell zu präsentieren und Ihre Reichweite signifikant zu maximieren.

September 9/<strong>2018</strong> Jahrgang 23<br />

HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Neue breitbandige<br />

High-Speed-<br />

SPDT-Schalter<br />

Macom, Seite 44<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 1 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:22


NEW<br />

30GHz<br />

PROGRAMMABLE<br />

ATTENUATORS<br />

Now up to 30 GHz!<br />

• Attenuation Ranges up to 120 dB<br />

• Step Size as Small as 0.25 dB<br />

• Single-Channel and Multi-Channel Models<br />

• USB, Ethernet, RS232 and SPI Control Options<br />

www.minicircuits.com (718) 934-4500 sales@minicircuits.com<br />

587 Rev Orig_P<br />

DISTRIBUTORS<br />

584 Rev Orig_P.indd 1 6/25/18 11:04 AM<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 2 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:22


Editorial<br />

Wie wird heute Messtechnik gekauft? Im<br />

Internet, bei Messtechnikhändlern oder beim<br />

Hersteller?<br />

Technische Beratung und Distribution<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

Autor:<br />

Bernhard Strasser<br />

Telemeter Electronic GmbH<br />

www.telemeter.info<br />

Unternehmen kommen nicht<br />

ohne neue Messgeräte aus. Daher<br />

stellen wir uns als erfolgreicher<br />

Anbieter für Messtechnik immer<br />

wieder die Frage: Wie möchten<br />

unsere Kunden kaufen? Und wissen:<br />

Auf jeden Fall müssen die<br />

Rahmenbedingungen stimmen.<br />

Dies sind zum einen die Qualität,<br />

die Lieferzeit, die Zahlungsbedingungen,<br />

der Service während<br />

und nach dem Verkauf und<br />

sicher auch der Preis.<br />

Wie unterscheiden sich nun die<br />

verschiedenen Anbieter in diesen<br />

entscheidenden Punkten?<br />

Für Kunden, die genau wissen,<br />

welches Gerät ihre Anforderungen<br />

am besten erfüllt, ist<br />

es einfach, dieses günstig und<br />

schnell zu beschaffen. Hilfestellung<br />

bei Auswahl und Beschaffung<br />

ist kaum gefragt. Das<br />

andere Extrem: Wer sich zuerst<br />

einen umfassenden Marktüberblick<br />

verschaffen will, um das<br />

optimale Gerät zu finden, investierten<br />

dabei oft viel Zeit. Hierbei<br />

jedoch kann die Unterstützung<br />

durch einen kompetenten<br />

Messtechnikanbieter mit großer<br />

Auswahl sehr hilfreich sein.<br />

Aber will dieser nicht nur die<br />

teuersten Geräte verkaufen?<br />

Aus meiner Sicht ist es auch für<br />

ihn optimal, wenn das Messgerät<br />

die Bedürfnisse des Kunden<br />

mit bestem Preis/Leistungs-<br />

Verhältnis erfüllt. Denn nur<br />

das sichert sein Vertrauen. Hier<br />

liegt nun die echte Kunst des<br />

Verkäufers: genau herauszuarbeiten,<br />

was der Kunde wirklich<br />

braucht. Erst wenn der Verkäufer<br />

wirklich verstanden hat, worauf<br />

es dem Kunden ankommt, kann<br />

er das passende Gerät mit gutem<br />

Gewissen empfehlen.<br />

Doch damit nicht genug: Damit<br />

der Kunde das Messgerät schnell<br />

und einfach einsetzen kann,<br />

sollte er in die Grundfunktionen<br />

und Bedienung eingewiesen<br />

werden und sicher sein, dass<br />

ein guter Service geboten wird.<br />

Hingegen wirkt ein Verkäufer,<br />

der nur die Produktmerkmale<br />

präsentiert und die Besonderheiten<br />

der Geräte herausstellt,<br />

jedoch nicht in der Lage ist, den<br />

wirklichen Bedürfnissen des<br />

Kunden zu entsprechen, deutlich<br />

weniger überzeugend. Er<br />

lässt damit den Kunden bei der<br />

Entscheidung zu sehr alleine.<br />

Wer nur mit Banner-Spezifikationen,<br />

Funktionen und Rabatten<br />

glänzt, wirkt oberflächlich und<br />

verschwendet auf beiden Seiten<br />

nur wertvolle Zeit.<br />

Fazit aus meiner Erfahrung: Je<br />

besser wir uns als Anbieter von<br />

Messtechnik auf die wirklichen<br />

Anforderungen unserer Kunden<br />

einstellen, umso eher entstehen<br />

langfristige und tragfähige<br />

Partnerschaften. Diese Kunden<br />

kaufen dann gerne wieder und<br />

erwarten zurecht, dass sie mindestens<br />

so aufmerksam, mit gutem<br />

Service und attraktiven Angeboten<br />

bedient werden wie Kunden,<br />

die wir neu für uns gewinnen<br />

möchten. ◄<br />

rdwest<br />

ICM<br />

West<br />

B 0<br />

C1 C2 C3 C 4<br />

C5 C6<br />

B1<br />

A1<br />

vom 13. bis 16. November<br />

Neuer Standplatz!<br />

Sie finden uns in<br />

Halle B5, Stand 548.<br />

Nord<br />

A94<br />

B 2 B 3 B 4 B<br />

5 B 6<br />

A 2 A 3 A 4 A 5 A 6<br />

Wir suchen zur Verstärkung unseres Teams einen<br />

Vertriebsmitarbeiter im Außendienst (m/w)<br />

Schwerpunkt Nachrichtentechnik<br />

Mitarbeiter im Technischen Innendienst (m/w)<br />

Schwerpunkt Nachrichtentechnik und Optoelektronik<br />

Mitarbeiter im Kaufmännischen Innendienst<br />

Customer Service<br />

www.municom.de/jobs<br />

municom GmbH<br />

Fuchsgrube 4<br />

83278 Traunstein<br />

info@municom.de<br />

Tel. +49 86116677-99 EN ISO 9001:2008<br />

Ost<br />

www.municom.de<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 3<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 3 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:23


Inhalt/Impressum<br />

hf-Praxis<br />

ISSN 1614-743X<br />

Fachzeitschrift für HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

• Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

Krummbogen 14<br />

35039 Marburg<br />

Tel.: 06421/9614-0<br />

Fax: 06421/9614-23<br />

info@beam-verlag.de<br />

www.beam-verlag.de<br />

September 9/<strong>2018</strong> Jahrgang 23<br />

HF- und<br />

Neue breitbandige<br />

High-Speed-<br />

SPDT-Schalter<br />

Macom, Seite 44<br />

Mikrowellentechnik<br />

Zum Titelbild:<br />

Neue breitbandige High-Speed-<br />

SPDT-Schalter<br />

M/A-COM Technology Solutions, Inc. kündigte<br />

die neusten Produkte seines branchenweit<br />

renommierten Portfolios an leistungsfähigen<br />

HF-Schaltern an. Die neuen GaAs-basierten<br />

SPDT-Schalter der Serie MASW sind für<br />

die Satellitenkommunikation, 5G, Prüf- und<br />

Messsysteme, die Rüstungselek tronik und<br />

Mikrowellenfunk-Anwendungen geeignet und<br />

warten neben einer klassenbesten Breitband-<br />

Frequenzabdeckung auch mit schnellen<br />

Schalteigenschaften auf. 44<br />

• Redaktion:<br />

Dipl.-Ing. Reinhard Birchel (RB)<br />

Ing. Frank Sichla (FS)<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

• Anzeigen:<br />

Myrjam Weide<br />

Tel.: +49-6421/9614-16<br />

m.weide@beam-verlag.de<br />

• Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

• Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

High-Performance-Oszilloskope punkten bei<br />

Signalintegrität, Messgeschwindigkeit<br />

und Funktionsvielfalt<br />

Schnellste Erfassungsrate mit einer<br />

Million Messkurven pro Sekunde,<br />

Kompensation von Transmissionsverlusten<br />

(De-Embedding) zwischen Signalquelle<br />

und Oszilloskop in Echtzeit und selbst unter<br />

Volllast noch flüsterleise: Das ist die High-<br />

Performance-Oszilloskope-Familie RTP von<br />

Rohde & Schwarz 34<br />

• Druck & Auslieferung:<br />

Brühlsche<br />

Universitätsdruckerei<br />

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer<br />

Prüfung der Texte durch die Redaktion keine<br />

Haftung für deren inhaltliche Richtigkeit.<br />

Handels- und Gebrauchs namen, sowie<br />

Warenbezeichnungen und dergleichen<br />

werden in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />

verwendet.<br />

Dies berechtigt nicht zu der Annahme, dass<br />

diese Namen im Sinne der Warenzeichenund<br />

Markenschutzgesetzgebung als frei zu<br />

betrachten sind und von jedermann ohne<br />

Kennzeichnung verwendet werden dürfen.<br />

Rubriken in diesem Heft:<br />

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

Inhalt/Impressum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />

Aktuelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6/61<br />

Schwerpunkt Messtechnik . . . . . . . . . . . . . 8<br />

Bauelemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />

Baugruppen und Module . . . . . . . . . . . . . . . 45<br />

Grundlagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46<br />

Elektromechanik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55<br />

Funkmodule/Antennen . . . . . . . . . . . . . . . . . 57<br />

RF & Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />

„Allrounder”-<br />

Digital-Speicheroszilloskope<br />

Pico Technology hat jetzt die neue<br />

PicoScope-Serie 5000D FlexRes<br />

herausgebracht: sechs Oszilloskope<br />

und sechs MSOs mit max. 16 Bit<br />

vertikaler Auflösung bei bis zu<br />

200 MHz Bandbreite und 1 GS/s<br />

Abtastgeschwindigkeit. 20<br />

4<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 4 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:30


EMV <strong>2018</strong>: Internationale Fachmesse weiter auf<br />

Wachstumskurs<br />

Die EMV gehört zu den bedeutendsten Veranstaltungen<br />

im Bereich Elektromagnetische Verträglichkeit.<br />

Daher zieht sie seit vielen Jahren<br />

Experten, sowohl auf Aussteller- als auch auf<br />

Besucherseite, an. In Zahlen bedeutet dies, dass<br />

115 Aussteller und 3461 Besucher aus dem nationalen<br />

und internationalen Raum vor Ort waren.<br />

Von den ausstellenden Unternehmen kamen 37%<br />

aus dem Ausland, insbesondere USA, Frankreich,<br />

Großbritannien, China und Niederlande. 6<br />

Super-Phosphor-Oszilloskop<br />

mit vier Kanälen und 300 MHz<br />

Bandbreite<br />

AMC stellte mit dem SDS2304X ein<br />

vierkanaliges Super-Phosphor-Oszilloskop<br />

aus der Siglent-SDS2000-Serie vor. Das<br />

SDS2304X ist ein qualitativ hochwertiges<br />

Speicheroszilloskop. Es zeichnet sich<br />

besonders durch die hohe Abtastrate von<br />

2 GSa/s und eine Bandbreite von bis zu<br />

300 MHz aus. 18<br />

Oszilloskope mit größerem Touch-Display und<br />

mehr Speichertiefe<br />

Telemeter Electronic<br />

stellte die Oszilloskop-<br />

Serie WafeSurfer 3000z<br />

vor. Damit erweitert<br />

sich die Bandbreite<br />

der WafeSurfer-<br />

3000z-Reihe auf bis zu<br />

1 GHz 26<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 5<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 5 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:35


Aktuelles<br />

EMV <strong>2018</strong>: Internationale Fachmesse weiter<br />

auf Wachstumskurs<br />

Die EMV gehört zu den bedeutendsten<br />

Veranstaltungen im<br />

Bereich Elektromagnetische<br />

Verträglichkeit. Daher zieht sie<br />

bereits seit vielen Jahren Experten,<br />

sowohl auf Aussteller- als<br />

auch auf Besucherseite, an. In<br />

Zahlen ausgedrückt bedeutet<br />

dies, dass 115 Aussteller und<br />

3461 Besucher aus dem nationalen<br />

und internationalen Raum<br />

vor Ort waren. Von den ausstellenden<br />

Unternehmen kamen 37%<br />

aus dem Ausland, insbesondere<br />

USA, Frankreich, Großbritannien,<br />

China und Niederlande.<br />

Die Analyse der EMV <strong>2018</strong><br />

zeigt, dass die Veranstaltung<br />

einen immer weiter wachsenden<br />

Zuspruch findet. Für die Untersuchung<br />

wurden sowohl Aussteller,<br />

als auch Besucher, Kongressteilnehmer<br />

und Referenten im<br />

Anschluss an die EMV befragt.<br />

DieBesucher wurden von den<br />

Ausstellern gelobt: 80% heben<br />

die hohe Gesprächsqualität hervor<br />

und 72% betonen den Wert<br />

der hier geknüpften Kontakte.<br />

Diese Faktoren motivierten 96%<br />

der Aussteller zu der Aussage,<br />

dass sie bereits planen, 2019<br />

erneut auf der EMV auszustellen.<br />

Die persönliche Nähe mit<br />

den Spezialisten der Community<br />

ist hierfür ein ausschlaggebender<br />

Faktor, so bezeichnet der Aussteller<br />

Bernhard Mund, bedea<br />

Berkenhoff & Drebes GmbH,<br />

die EMV als „großes Familientreffen<br />

mit einigen neuen<br />

Gesichtern“.<br />

Besucher ziehen<br />

positive Bilanz<br />

Die EMV erfüllt die Ansprüche<br />

der Besucher. So konnten 96%<br />

von ihnen die Ziele erreichen,<br />

die sie vor dem Messebesuch<br />

für sich definiert hatten. Dafür<br />

sorgt auch das zielgruppengerechte<br />

Angebot der Aussteller,<br />

das in seiner Bandbreite von<br />

83% der Besucher als sehr gut<br />

bis gut bewertet wurde. Von<br />

dem reichhaltigen Programm<br />

und der fachlichen Kompetenz<br />

profitieren alle Beteiligten. „Auf<br />

der EMV in Düsseldorf war es<br />

mir möglich, mich binnen eines<br />

Messetages über die Neuigkeiten<br />

auszutauschen, neues Wissen<br />

aufzubauen, welches ich im Alltag<br />

benötige und nebenher noch<br />

Kontaktpflege mit Dienstleistern<br />

und Herstellern zu betreiben“,<br />

sagt Thomas Porten, Regulatory<br />

Compliance Specialist bei<br />

Lancom Systems GmbH.<br />

Insgesamt 98 Vorträge von 96<br />

Referenten aus dem Kongress,<br />

den Tutorials und Workshops,<br />

überzeugten die Teilnehmer.<br />

91% von ihnen waren aus diesem<br />

Grund mit ihrer Teilnahme<br />

zufrieden bis sehr zufrieden.<br />

Die Erwartungen waren dabei<br />

sehr unterschiedlich. Wo die<br />

einen nach technischem Spezialwissen<br />

suchten (73%), wollten<br />

andere Informationen austauschen<br />

(63%) und wiederum<br />

andere direkt neue Geschäftsbeziehungen<br />

aufbauen (32%).<br />

Die EMV zeigte auch <strong>2018</strong> wieder<br />

einmal, dass sie als die Plattform<br />

der Branche das anbietet,<br />

was die Zielgruppen erwarten.<br />

In Europa gehört sie deshalb<br />

zu den führenden Veranstaltungen<br />

im Bereich der elektromagnetischen<br />

Verträglichkeit.<br />

Die vollständige Analyse und<br />

den Messe film finden Sie unter<br />

e-emv.com. Die nächste EMV<br />

– Internationale Fachmesse mit<br />

Workshops für Elektromagnetische<br />

Verträglichkeit – findet<br />

vom 19. bis 21.3.2019 in Stuttgart<br />

statt.<br />

■ Mesago Messe Frankfurt<br />

www.mesago.de<br />

www.e-emv.com<br />

6 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 6 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:38


HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 7 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:46


HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Schwerpunkt in diesem Heft:<br />

Messtechnik<br />

Neuer Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

vermeiden, wobei die meisten Funksysteme<br />

dafür das lizenzfreie, weltweit am meisten<br />

genutzte ISM-1-Band bei 2,4 GHz benutzen.<br />

Durch seine große Bandbreite eignet<br />

es sich sehr gut zur problemlosen Übertragung<br />

großer Mengen robust gestalteter<br />

Datensignale. Da störende Signale meist<br />

weit unterhalb von 2,4 GHz liegen und<br />

auch die Mobilfunkfrequenzen einen ganz<br />

anderen Frequenzbereich belegen, wird<br />

das ISM-Band sehr viel genutzt, was eine<br />

Koexistenz unterschiedlicher Funksysteme<br />

allerdings erschwert.<br />

Rigols neuer Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

RSA5000 bietet mit den Test-Modi GP-SA<br />

und RT-SA sowie den jeweils unterschiedlichen<br />

Messmöglichkeiten eine Komplettlösung<br />

für eine Vielzahl von Applikationen.<br />

Die Geräte enthalten außerdem einen Mitlaufgenerator<br />

für erweiterte Frequenzmessungen<br />

sowie verschiedene Schnittstellen zur<br />

Rechnersteuerung (USB, LAN) und einen<br />

Anschluss für externe Sichtgeräte (HDMI).<br />

Leitungsgebundene Systeme werden vermehrt<br />

durch Funksysteme zum Datentransport<br />

ersetzt, um Hardware und Verschleiß zu<br />

Bild 1: GP-SA-Messung mit Max-Hold (blaue Kurve ) und clear write (gelbe Kurve)<br />

Mit dem Echtzeit-<br />

Spektrumanalysator RSA5000<br />

ist es möglich, das ISM-Band - je nach<br />

Anforderungen - messtechnisch gründlich<br />

zu untersuchen. Der Analysator eignet sich<br />

hervorragend zur Planung des Ressourcen-<br />

Managements mehrerer Funksysteme in<br />

einer industriellen Anlage. Er ist eine Kombination<br />

aus einem herkömmlichen Spektrumanalysator<br />

GP-SA und einem Echtzeit-<br />

Analyzer RT-SA3 mit einer maximalen<br />

Echtzeit-Bandbreite von 40 MHz.<br />

Mit dem GP-SA lässt sich der komplette<br />

Frequenzbereich mit einer Messung analysieren.<br />

In Bild 1 wurde das ISM-Band mit<br />

zwei Messkurven (Max hold und clear/write)<br />

vermessen. Mit clear/write ist zu erkennen,<br />

dass ein OFDM-Signal (WLAN) übertragen<br />

wird. Mit der Max-hold-Messung können<br />

nach einiger Zeit die Sendefrequenzen eines<br />

Frequenzsprungverfahren FH4 (Bluetooth)<br />

dargestellt werden. Schnelle Störfrequenzen<br />

lassen sich im GP-SA-Mode schlecht messen<br />

werden, da ein Sweep-basierender Spektrum<br />

Analysator zu langsam ist.<br />

Die Messung gemäß Bild 1 kann man mit<br />

dem RSA5000 noch einmal im RT-SA-Mode<br />

(Echtzeitbetrieb) durchführen. Mit der Einstellung<br />

Density-Spektrogramm lässt sich<br />

das ISM-Band mit einer vierdimensionalen<br />

Anzeige vermessen. Da der RT-SA-Mode<br />

eine maximale Bandbreite von 40 MHz hat,<br />

werden für denselben Frequenzbereich wie<br />

in Bild 1 drei Messungen mit je 40 MHz<br />

benötigt (siehe Bild 2). Das Bluetooth- und<br />

das WLAN-Signal lassen sich sofort dar-<br />

8 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 8 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:46


Marktübersicht Messtechnik<br />

®<br />

WWW.AARONIA.DE<br />

HIGH RANGE<br />

DRONE<br />

DETECTION<br />

SYSTEM<br />

Bild 2: RT-SA-Messung mit aktiviertem 20-dB-Vorverstärker<br />

270<br />

90<br />

stellen. In der unteren Messung von Bild 2<br />

wurde die interne Dämpfung von 20 dB auf<br />

0 dB verringert. Dadurch kann man weitere<br />

unerwünschte Signalbelegungen (von einem<br />

anderen Ort) feststellen, die zur Beeinträchtigung<br />

der gewünschten Signale führen. Um<br />

dies zu vermeiden, sollte ihre Ausgangsleistung<br />

soweit möglich verringert werden.<br />

Der RSA5000 kann außerdem im RT-SA-<br />

Mode mit einem FMT-Trigger zur Erfassung<br />

unerwünschter Interferenzsignale genutzt<br />

werden. Diesen Trigger kann man auf ein<br />

Interferenzsignal setzen, das nur sporadisch<br />

auftritt (siehe Bild 3) und sich dann mit dem<br />

FMT-Trigger genauer analysieren lässt.<br />

Für die Planung von Funksystemen in einer<br />

industriellen Umgebung ist es wichtig, einen<br />

guten Überblick zu haben, wann ein System<br />

eine bestimmte Bandbreite blockiert. Um<br />

eine gute zeitliche Analyse durchführen<br />

zu können, bietet der RSA5000 eine Reihe<br />

von Möglichkeiten, um zeitliche Abstände<br />

zu ermitteln und sie für ein anderes Funksystem<br />

zu nutzen. Mit dem Marker Z kann<br />

im Spektrogramm die Distanz zwischen<br />

zwei Sendefrequenzen (z.B. von einem FH-<br />

Signal) oder die Dauer der Frequenzbelegung<br />

vermessen werden.<br />

Um eine detailliertere Signalanalyse durchzuführen,<br />

kann die Echtzeitbandbreite<br />

auf einen kleineren Wert gesetzt werden.<br />

Außerdem sind im RT-SA Mode für die<br />

gewünschte Frequenzauflösung sechs RBW-<br />

Einstellungen integriert. Der Leistungstrigger<br />

kann im PvT genutzt werden, um einen<br />

Datenblock eines Funksystems darzustellen.<br />

Mit der Abänderung der Sweepzeit kann die<br />

PvT-Anzeige vergrößert werden, um zum<br />

Beispiel die Pulsbreite, Signalperiode oder<br />

die Abstände zwischen den Signalbursts<br />

auszumessen. PvT kann außerdem zusammen<br />

mit dem Frequenzbereich und dem<br />

Spektrogramm dargestellt werden.<br />

■ Rigol Technologies Europe GmbH<br />

www.rigol.eu<br />

RF Detection System with<br />

24/7 recording and automatic<br />

signal-classification in real-time<br />

High Range, 15km and more<br />

Detects the UAV & Operator<br />

Passive & Fully Automatic<br />

Optional Countermeasures<br />

Telefon: +49 6556 9019 350<br />

Mail: mail@aaronia.de<br />

Web: www.aaronia.de<br />

Bild 3: Verwendung des FMT-Triggers zur Vermessung sporadischer Störsignale<br />

MADE IN GERMANY<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 9<br />

9<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 9 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:47


Marktübersicht Messtechnik<br />

GAP Filler läutet neue Ära ein<br />

Der neue Gap Filler TLU9 von<br />

Rohde & Schwarz läutet eine<br />

neue Ära im Bereich Gap Filler<br />

ein. Marktübliche Gap Filler<br />

werden den Bedürfnissen und<br />

Anforderungen von Netzbetreibern<br />

immer weniger gerecht.<br />

Dagegen punktet der R&S TLU9<br />

Gap Filler mit herausragender<br />

Signalqualität in jeder Situation,<br />

starker Performance - selbst bei<br />

Doppler-Echos - und höchster<br />

Zuverlässigkeit durch unterbrechungsfreie<br />

Aussendung. Das<br />

reduziert den Wartungsaufwand<br />

und damit die Betriebskosten<br />

für Netzbetreiber entscheidend.<br />

Extreme Wetterlagen sowie veränderte<br />

Infrastrukturen, wie beispielsweise<br />

neue Bahnlinien,<br />

Strommasten oder Windräder,<br />

ändern die Echosituation und<br />

stören damit den Sendebetrieb<br />

von Gap-Filler-Netzen. Bisher<br />

konnten Gap Filler nicht<br />

selbstständig auf diese Änderungen<br />

reagieren und waren<br />

darüber hinaus schwer zu konfigurieren.<br />

Rohde & Schwarz<br />

löst dieses Problem jetzt mit<br />

seiner neuen Schlüsseltechnologie<br />

R&S smartEC. Sie sorgt<br />

dafür, dass sich der Gap Filler<br />

automatisch an komplexe und<br />

sich verändernde Echoszenarien<br />

Keysight Technologies‘ Lösung<br />

für die Analyse und Erzeugung<br />

von Automobilradar-<br />

Signalen,Keysight E8740A, ist<br />

ein leistungsfähiges Tool für<br />

Entwicklung und Test von Fahrerassistenzsystemen,<br />

die mittels<br />

Radartechnik Kollisionsrisiken<br />

erkennen und abmildern.<br />

Automobilradar-Anwendungen<br />

sind heute ein unverzichtbarer<br />

Bestandteil hochentwickelter<br />

Fahrerassistenzsysteme (ADAS,<br />

Advanced Driver Assistance<br />

Systems) für autonome oder<br />

bemannte Fahrzeuge.<br />

in Echtzeit anpasst. Das beseitigt<br />

Störeffekte und maximiert<br />

die Signalqualität. Regelmäßige<br />

Stationsbesuche zur Nachjustierung<br />

der Echounterdrückungsparameter<br />

werden auf diese<br />

Weise überflüssig. Außerdem<br />

bietet er viele Möglichkeiten zur<br />

Selbstkonfiguration. Für Gap-<br />

Filler-Netzbetreiber ist der R&S<br />

TLU9 die Lösung für die Suche<br />

nach dem Optimum zwischen<br />

bester Signalqualität, höchster<br />

Zuverlässigkeit und minimalen<br />

Betriebskosten.<br />

Der Gap Filler weist die Leistungsfähigkeit<br />

eines Kleinleistungssenders<br />

auf. Seine hohe<br />

Energieeffizienz reduziert die<br />

Stromkosten um bis zu 25%. Er<br />

ist für MFN- und SFN-Applikationen<br />

geeignet und in DVB-<br />

T/H-, DVB-T2- und ISDB-TB-<br />

Netzen im UHF-Bereich von 470<br />

bis 790 MHz einsetzbar. Er ist<br />

robust und dabei so kompakt,<br />

dass bis zu 200 W in nur zwei<br />

Höheneinheiten Platz finden.<br />

■ Rohde & Schwarz<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Millimeterwellen-<br />

Automobilradar-Testlösung<br />

Die steigende Nachfrage nach<br />

Automobilradarsystemen, insbesondere<br />

solchen mit Arbeitsfrequenzen<br />

im 79-GHz-Band,<br />

stellt Entwicklungsingenieure<br />

vor neue Herausforderungen.<br />

„Zur Verbesserung der Erkennungsleistung<br />

und Entfernungsmessgenauigkeit<br />

benötigt man<br />

Radarsysteme mit höheren<br />

Ar beitsfrequenzen“, sagte Siegfried<br />

Gross, Vice President und<br />

General Manager von Keysights<br />

Geschäftsbereich Automotive<br />

und Energy Solutions. „Die Genauigkeit<br />

und Betriebssicherheit<br />

eines Automobilradarsystems<br />

hängt entscheidend von der Qualität<br />

und Integrität des Radardesigns<br />

ab. Mit seiner vielseitigen<br />

Lösungsplattform E8740A hilft<br />

Keysight Ingenieuren, die neuen<br />

Herausforderungen bei Entwicklung<br />

und Verifikation solcher<br />

Systeme zu meistern.“<br />

Die Lösung für die Analyse und<br />

Erzeugung von Automobilradar-<br />

Signalen Keysight E8740A:<br />

• überlegene Millimeterwellentechnologie:<br />

Signalanalyse<br />

10 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 10 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:50


K N O W - H O W V E R B I N D E T<br />

Marktübersicht Messtechnik<br />

EMV, WÄRME­<br />

ABLEITUNG UND<br />

ABSORPTION<br />

SETZEN SIE AUF<br />

QUALITÄT<br />

Elastomer- und Schaumstoffabsorber<br />

Europäische Produktion<br />

Kurzfristige Verfügbarkeit<br />

Kundenspezifisches Design<br />

oder Plattenware<br />

von 3 Hz bis 110 GHz in einem einzigen,<br />

kontinuierlichen Wobbelzyklus<br />

• Analyse und Erzeugung von Automobilradar-Signalen<br />

in allen genutzten Frequenzbereichen<br />

(24, 77 und 79 GHz), Analysebandbreite<br />

von 2,5 bis >5 GHz je nach<br />

Testanforderungen skalierbar<br />

• skalierbare Testplattform, die die aktuellen<br />

und künftigen Arbeitsfrequenzen<br />

und Bandbreiten abdeckt, intuitive Tools,<br />

die es Ingenieuren ermöglichen, Designfehler<br />

schnell zu erkennen, einzukreisen<br />

und zu beheben<br />

• hohe Messgenauigkeit, größere Empfindlichkeit<br />

und größerer Dynamikbereich für<br />

besseren Signal/Rausch-Abstand: -150<br />

dBm DANL bis 110 GHz<br />

• hochentwickelte Keysight SystemVue<br />

Automotive Radar Library (W1908) für<br />

die einfache Erstellung frequenzmodulierter<br />

Dauerstrichsignale (FMCW)<br />

■ Keysight Technologies, Inc.<br />

www.keysight.com<br />

5G-NR-Signalanalyse mit dem Anritsu<br />

MX28051A<br />

Anritsu gab die Markteinführung von fünf<br />

neuen Messsoftware Optionen im Bereich<br />

5G für seinen Signalanalysator MS2850A<br />

bekannt. Die neuen Optionen sind konform<br />

mit den von 3GPP veröffentlichten Standards<br />

für 5G (nachfolgend 5G NR genannt) und<br />

kommen für Messungen der HF-Tx-Kenndaten<br />

der 5G-Basisstationen und mobilen<br />

Endgeräte der nächsten Generation zum<br />

Einsatz. Es handelt sich um:<br />

• 5G-Standard-Messsoftware<br />

MX285051A (Basislizenz)<br />

• NR TDD Sub-6 GHz-Downlink<br />

MX285051A-011<br />

• NR TDD Sub-6 GHz-Uplink<br />

MX285051A-061<br />

• NR TDD-Millimeterwellen-Downlink<br />

MX285051A-021<br />

• NR TDD-Millimeterwellen-Uplink<br />

MX285051A-071<br />

Für alle Telekommunikationsanbieter, die<br />

eine frühzeitige Bereitstellung kommerzieller<br />

5G-Dienste planen, bieten diese<br />

Module bei Kombination mit dem Signalanalysator<br />

MS2850A eine kostengünstige<br />

Lösung für schnelle und stabile Signalanalysemessungen,<br />

wie beispielsweise Tx-<br />

Power-Messungen, Frequenzfehlermessungen,<br />

Fehlervektor-Betragsmessungen<br />

(EVM-Messungen) usw. bei Frequenzen<br />

unterhalb von 6 GHz (Sub-6 GHz) sowie in<br />

den Millimeterwellenbändern (mmWave),<br />

beispielsweise im 28-GHz- und im 39-GHz-<br />

Band. Der MS2850A verfügt über den gleichen<br />

(oder besseren) Dynamikbereich sowie<br />

den gleichen oder sogar flacheren Amplituden-<br />

und Phasenfrequenzgang wie die<br />

Highend-Modelle, weist jedoch ein besseres<br />

Preis/Leistungs-Verhältnis sowohl für eine<br />

hochpräzise Signalanalyse als auch für ein<br />

höheres Qualitätsniveau des Endprodukts<br />

bei geringeren Messgerätekosten auf.<br />

■ Anritsu, Corp.<br />

www.anritsu.com<br />

-EA1 & -EA4<br />

Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)<br />

bzw. 4 GHz (EA4)<br />

Urethan oder Silikon<br />

Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C<br />

(Urethanversion bis 120°C)<br />

Standardabmessung 305mm x 305mm<br />

MLA<br />

Multilayer Breitbandabsorber<br />

Frequenzbereich ab 0,8GHz<br />

Reflectivity­Level ­17db oder besser<br />

Temperaturbereich bis 90°C<br />

Standardabmessung 610mm x 610mm<br />

Hohe Straße 3<br />

61231 Bad Nauheim<br />

T +49 (0)6032 9636­0<br />

F +49 (0)6032 9636­49<br />

info@electronic­service.de<br />

www.electronic­service.de<br />

ELECTRONIC<br />

SERVICE GmbH<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 11<br />

11<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 11 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:52


Marktübersicht Messtechnik<br />

S-Parameter-Messungen –<br />

ganz einfach<br />

Mit nur 24 cm Tiefe und einem Gewicht von<br />

6 kg ist der neue Vektor-Netzwerkanalysator<br />

R&S ZNLE das kompakteste Gerät seiner<br />

Klasse (Bild 1). Dennoch wartet er mit einem<br />

kompletten S-Parameter-Testset für bidirektionale<br />

Zweitormessungen an passiven Komponenten<br />

und einem 10,1“-WXGA-Touchscreen<br />

auf. Ein externer PC zum Konfigurieren<br />

der Messungen ist nicht erforderlich,<br />

der R&S ZNLE ist ein vollwertiger Netzwerkanalysator,<br />

der für die Frequenzbereiche<br />

von 1 MHz bis 3 GHz (R&S ZNLE3) oder<br />

bis 6 GHz (R&S ZNLE6) lieferbar ist. Mit<br />

einer automatischen Kalibriereinheit ist er<br />

einfach und schnell kalibriert. Sowohl bei<br />

der Kalibrierung als auch beim Aufsetzen<br />

der Messung unterstützt ein Wizard. Das<br />

spart Zeit, auch bei der Einarbeitung in die<br />

Features des Geräts.<br />

Die einfache und klar strukturierte Bedienoberfläche<br />

bietet mit ihrem großen Touchscreen<br />

genügend Raum zum Anzeigen der<br />

Messkurven und ermöglicht die individuelle<br />

Anordnung von Messkurven und -kanälen<br />

per Drag-and-drop. Eine Multi-Touch-<br />

Zoomfunktion vergrößert interessierende<br />

Bereiche einer Messkurve, sodass Startund<br />

Stopp-Frequenzen sowie Pegelbereiche<br />

nicht geändert werden müssen.<br />

Eine Voraussetzung für stabile und reproduzierbare<br />

Messergebnisse ist ein geringes<br />

Messkurvenrauschen. Mit typ. 0,001 dB<br />

bei 10 kHz Messbandbreite überzeugt der<br />

R&S ZNLE mit einem Bestwert. Dieser<br />

erlaubt die Verwendung größerer Bandbreiten<br />

als üblich und beschleunigt die Messungen<br />

deutlich. Die Messgeschwindigkeit<br />

für 201 Messpunkte bei 100 kHz Bandbreite<br />

im voll kalibrierten Zustand beträgt<br />

nur 9,6 ms. Nahezu vernachlässigbar sind<br />

die Datenübertragungszeiten im Fernsteuerbetrieb,<br />

weil diese bereits während der<br />

nächsten Messung übertragen werden. Die<br />

gute Dynamik von typ. 120 dB rundet das<br />

positive Bild ab.<br />

Für Komponenten, die auf einem Board<br />

oder in einem Prüfadapter getestet werden<br />

müssen, kompensieren verschiedene<br />

Deembedding-/ Embedding-Funktionen im<br />

R&S ZNLE Zuleitungen, Streifenleitungen<br />

o. ä. Die Funktionen „Autolength and Loss“<br />

und „Fixture Compensation“ verschieben<br />

dabei die koaxiale Kalibrierebene am Kabelende<br />

hin zum Testobjekt.<br />

Zukunftsweisende<br />

Messtechnik für 5G, LTE-A<br />

Pro, IoT und IP-Security<br />

Rohde & Schwarz präsentierte auf dem<br />

MWC <strong>2018</strong> für die Verifikation von LTE-A<br />

Pro User Equipment mit eCA (enhanced Carrier<br />

Aggregation) eine Lösung, basierend auf<br />

dem R&S CMW500 als Network Emulator,<br />

der gleichzeitig bis zu acht Carriers im<br />

Downlink (8 CA DL) generieren kann. Für<br />

den neuen 5G-NR-Standard führte Rohde &<br />

Schwarz verschiedene Komponenten- und<br />

Modultests vor. Dabei wurden breitbandige<br />

5G-Signale im Sub-6-GHz-und mm-Wellenbereich<br />

bis 40 GHz erzeugt und analysiert:<br />

• Signalgenerierung und Signalanalyse<br />

mit 2 GHz interner Bandbreite mit dem<br />

Vektorsignalgenerator R&S SMW200A<br />

und dem Signal- und Spektrumanalysator<br />

R&S FSW43<br />

• Vorführung des 5G NR sub 6 GHz Onebox-Testers<br />

R&S CMW100 mit voller<br />

Unterstützung der bestehenden zellularen<br />

Technologien 2G, 3G, 4G und 5G NR<br />

sowie und der non-zellularen Technologien<br />

WLAN, Bluetooth<br />

• Präsentation eines 5G NR mmWave<br />

Over-the-Air-Testsystems mit der neuen<br />

Radio Communication Tester Platform<br />

R&S CMP200<br />

• Messungen an 5G-Antennenarrays im<br />

Sub-6-GHz- wie im mm-Wellenbereich<br />

sind nur noch Over-the-Air (OTA) möglich.<br />

Rohde & Schwarz zeigte hierzu verschiedene<br />

Systeme für den Basisstationsund<br />

User-Equipment-Tes, wie die mobile<br />

Schirmkammer R&S ATS1000, den<br />

patentierten Plane Wave Converter R&S<br />

PWC200 oder eine Signaling-Lösung für<br />

WLAN IEEE 802.11ax.<br />

Weitere Informationen in unserem Archiv<br />

www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/hfpraxis/<br />

Heft 4-<strong>2018</strong>, Seite 64<br />

■ Rohde & Schwarz<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Innovative Messtechnik für<br />

zukunftsweisende Designs<br />

Auf der embedded world <strong>2018</strong> in Nürnberg<br />

zeigt Rohde & Schwarz am Stand<br />

4-218 seine drei neuen Oszilloskop-Serien<br />

R&S RTC1000, R&S RTM3000 und R&S<br />

RTA4000 erstmals einem breiten Publikum<br />

Die R&S-RTM3000-Familie ist für Messungen<br />

an Strom- und Spannungsversorgungen<br />

konzipiert, zum Beispiel für Welligkeits-<br />

und Rauschmessungen an einer<br />

Gleichspannung.<br />

Die R&S-RTA4000-Oszilloskope sind dank<br />

ihrer noch größeren Speicherkapazität von<br />

100 MSample pro Kanal optimal für serielle<br />

Protokollanalysen oder Power-on/off-<br />

Analysen. Zudem bieten sie 1 GSample segmentierten<br />

Erfassungsspeicher und 10 Bit<br />

Auflösung.<br />

Das preisgünstige R&S RTC1000 ist extrem<br />

kompakt und lässt sich mit zahlreichen<br />

Zusatzfunktionen ausstatten: Achtkanal-<br />

Logikanalysator, Vierkanal-Mustergenerator,<br />

Protokollanalysator für I2C, SPI,<br />

UART/RS-232, CAN und LIN, Digitalvoltmeter,<br />

Komponententester, Spektrumanalysator<br />

und Zähler. Die Bandbreite von<br />

50 lässt sich per Softwarelizenz auf bis zu<br />

300 MHz erweitern.<br />

Ein 1:1-Power-Rail-Tastkopf spürt hier<br />

selbst kleinste eingekoppelte HF-Signale<br />

und unerwünschte Welligkeiten der Spannungsversorgung<br />

auf. Für diesen hochemp-<br />

12 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 12 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:53


Marktübersicht Messtechnik<br />

findlichen, besonders rauscharmen Tastkopf<br />

empfiehlt sich ein 6-GHz-Modell des<br />

Windows-basierten Laboroszilloskops der<br />

R&S-RTO2000-Reihe. Für Messungen an<br />

Leistungselektronik im Feld bietet sich der<br />

R&S Scope Rider an.<br />

Weitere Informationen in unserem Archiv<br />

www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/hfpraxis/<br />

Heft 3-<strong>2018</strong>, Seite 20<br />

■ Rohde & Schwarz<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Design- und Testsoftware-Plattform<br />

integriert<br />

Design-, Simulations- und<br />

Test-Workflows<br />

Keysight Technologies, Inc. präsentierte<br />

PathWave, die branchenweit erste Software-<br />

Plattform, die Design, Test, Messung und<br />

Analyse integriert. Die neue PathWave-Plattform<br />

ermöglicht es Anwendern, Innovationen<br />

und Produktentwicklung zu beschleunigen<br />

- vom Konzept bis zur Produktion<br />

und zum Einsatz. PathWave stützt sich auf<br />

Keysights Knowhow, das Konsistenz, Genauigkeit<br />

und verlässliche Messergebnisse<br />

gewährleistet. Die Software-Plattform bietet<br />

den Kunden einen flexiblen und sofortigen<br />

Zugriff auf die benötigten Design- und Test-<br />

Tools. Die Interoperabilität der Design- und<br />

Test-Tools sowie das fortschrittliche Datenmanagement<br />

beschleunigen den Produktentwicklungszyklus<br />

erheblich und machen es<br />

überflüssig, in jeder einzelnen Phase des<br />

Prozesses individuelle Messungen und Testpläne<br />

neu zu erstellen.<br />

Weitere Informationen in unserem Archiv<br />

www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/hfpraxis/<br />

Heft 4-<strong>2018</strong>, Seite 60<br />

■ Keysight Technologies Deutschland<br />

GmbH<br />

www.keysight.com<br />

Optischer<br />

Spektrumanalysator<br />

Der AQ6360 ist ein optischer Spektrumanalysator<br />

für den Labortisch, der für den<br />

Produktionstest von Datenkommunikationsund<br />

Telekommunikationsgeräten sowie<br />

Laserdioden, optischen Transceivern und<br />

optischen Verstärkern entwickelt wurde.<br />

Er erreicht eine doppelt so schnelle Messgeschwindigkeit<br />

wie andere OSA-Modelle<br />

für F&E-Zwecke. Der praktische optische<br />

Freistrahleingang unterstützt Singlemodesowie<br />

Multimodefaser-Tests optimal.<br />

Zu den wichtigsten Leistungsmerkmalen<br />

gehören ein Wellenlängenbereich von 1200<br />

bis 1650 nm, eine wählbare Wellenlängenauflösung<br />

von 0,1 bis 2 nm, eine Wellenlängengenauigkeit<br />

von ±0,02 nm, ein Dynamikbereich<br />

von 55 dB und ein Messbereich<br />

von +20 bis -80 dBm. Die Auflösung und<br />

die Genauigkeit bleiben über den gesamten<br />

Wellenlängenbereich erhalten. Der AQ6360<br />

verfügt über die relevanten Leistungsdaten,<br />

um genaue Messungen des Seitenmoden-<br />

Unterdrückungsverhältnisses (SMSR)<br />

durchzuführen – ein Schlüsselparameter<br />

bei Lasertests in einer Produktionslinie.<br />

Der AQ6360 kann auch in Verbindung mit<br />

einem Bitfehlerraten-Prüfgerät (BERT) eingesetzt<br />

werden, um die Mittenwellenlänge<br />

und die spektrale Breite von Transceivern<br />

und Laserdioden-Modulen zu messen.<br />

Das neue Gerät zeichnet sich auch durch<br />

einen neuartigen Monochromator mit<br />

einem einfacheren Design aus. Daher ist<br />

es robuster und erfordert kein „Optical<br />

Alignment“, wenn das Instrument bewegt<br />

wurde. Mit einem kompakten Gehäuse von<br />

nur 4 HE ist der AQ6360 optimal für den<br />

Einsatz in Produktionsumgebungen mit<br />

begrenztem Platzangebot. Der hochauflösende,<br />

reaktionsschnelle 8,4-Zoll-Touchscreen<br />

macht die Bedienung einfach und<br />

intuitiv. Im Gegensatz zu anderen optischen<br />

Spektrumanalysatoren mit einem fasergekoppelten<br />

Eingang akzeptiert der AQ6360<br />

dank seines optischen Freistrahleingangs<br />

optische Mehrmodenfaser, ohne durch hohe<br />

Einfügedämpfung beeinträchtigt zu werden,<br />

die aus der Nichtübereinstimmung zwischen<br />

Multi mode- und Singlemode-Fasern<br />

resultiert. Daher kann ein frei in den Raum<br />

strahlender Laser von einem Wafer, einem<br />

Chip oder einer Baugruppe effizient unter<br />

Verwendung einer Multimode faser erfasst<br />

werden, was zu weiteren Verbesserungen<br />

der Durchsatzgeschwindigkeit führt.<br />

■ Yokogawa Deutschland GmbH<br />

http://tmi.yokogawa.com/de<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 13<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 13 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:54


Marktübersicht Messtechnik<br />

Verifizierung von Chipsets, die LTE-APro 8CA<br />

unterstützen<br />

Messaufbau für 5G-NR-Tests<br />

R&S CMW100 One-Box-Tester für 5G NR Sub 6 GHz<br />

Auf dem Mobile World Congress stellte<br />

Rohde & Schwarz die für Chiphersteller<br />

ersten One-Box-Testlösungen für 5G NR<br />

vor. Parallel dazu präsentiert Rohde die<br />

weltweit erste Testlösung für ein Chipset,<br />

das für LTE-mobile-Broadband-Übertragungen<br />

das Feature enhanced Carrier Aggregation<br />

(eCA) nutzt. Das Chipset empfängt<br />

und verarbeitet dabei simultan acht Downlink-Trägersignale<br />

und erzielt so in einem<br />

LTE-Netz schon heute Übertragungsraten<br />

bis 2 GBit/s.<br />

Die fünfte Mobilfunkgeneration (5G)<br />

bietet Kommunikationslösungen für verschiedene<br />

Anwendungsschwerpunkte. Bei<br />

5G NR (New Radio) sind Datenraten von<br />

10 GBit/s und mehr möglich. Diese werden<br />

durch höhere Bandbreiten von bis zu<br />

100 MHz im klassischen Mobilfunkbereich<br />

(Sub-6-GHz-Bereich) oder von bis<br />

zu 800 MHz im Millimeterwellenbereich<br />

(mmW-Bereich) erzielt. Im mmW-Bereich<br />

werden die Signale sehr stark in der Atmosphäre<br />

gedämpft. Diese Dämpfungsverluste<br />

sollen Antennenarrays mit ihren schmalen<br />

Pencil Beams minimieren. Das klassische<br />

kabelgebundene Testen tritt damit in den<br />

Hintergrund und wird zunehmend durch<br />

Over The Air (OTA) Testing abgelöst. Rohde<br />

& Schwarz präsentierte für diese Mobilfunkzukunft<br />

Testlösungen für 5G NR Sub<br />

6 GHz sowie für 5G NR mmW.<br />

CMP200 One-Box-Tester<br />

Für die Frequenzbereiche von 28 und 39<br />

GHz präsentiert Rohde den neuen R&S<br />

CMP200 Radio Communications Tester.<br />

Er ist für 5G-NR-OTA-Messungen konzipiert<br />

und besteht deshalb aus IF-Unit und<br />

Remote Radio Heads (RRHs). Der Anwender<br />

kann die RRHs möglichst dicht an der<br />

OTA-Antennen-Messkammer positionieren,<br />

um so die Kabeldämpfungen bei den<br />

Messungen zu minimieren. Man stellte den<br />

R&S CMP200 als vollständige OTA-Lösung<br />

zusammen mit dem R&S ATS1000 Antennentestsystem<br />

und Messzubehör wie R&S<br />

Vivaldi Antennen und der R&S NRPM OTA<br />

Power Measurement Solution vor.<br />

CMW100 One-Box-Tester<br />

Die neuste Version des führenden Produktionstesters<br />

R&S CMW100 unterstützt<br />

5G-NR-TX- und -RX-Messungen. Diese<br />

Lösung ist im vollen Umfang kompatibel<br />

zu allen 2G-, 3G-, 4G-Technologien sowie<br />

zu Wireless-Technologien wie WLAN und<br />

Bluetooth. Die neuen 5G-Testoptionen lassen<br />

sich über einen Software-Optionsschlüssel<br />

freischalten.<br />

CMWflexx Testlösung<br />

Rohde & Schwarz zeigte darüber hinaus<br />

eine Testlösung zur Verifikation von Chipsets<br />

die das 3GPP Rel. 13 Feature enhanced<br />

Carrier Aggregation (eCA) unterstützen.<br />

Hiermit können Endgeräte getestet werden<br />

die bis zu 8 Downlink-Träger gleichzeitig<br />

empfangen können. Sie basiert auf einem<br />

R&S CMWflexx Test Set mit zwei R&S<br />

CMW500 Radio Communication Testern.<br />

■ Rohde & Schwarz<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Rohde & Schwarz stellte zwei neue, dedizierte<br />

Optionen für die Generierung und<br />

Analyse von 5G-NR-Signalen für Tests an<br />

Basisstationen, Endgeräten sowie Komponenten<br />

wie etwa 5G-Leistungsverstärkern<br />

vor. Mit der Option R&S SMW-K144<br />

5G-NR-Signalerzeugung können Anwender<br />

5G-NR-Downlink- und -Uplinksignale<br />

gemäß 3GPP Release 15 generieren – entsprechend<br />

den NR-Physical-Layer- und NR-<br />

Transport-Layer-Spezifikationen 3GPP TS<br />

38.211, 38.212, 38.213 und 38.214. Mit der<br />

Option R&S FSW-K144 5G-NR-Signalanalyse<br />

verifiziert der Anwender die korrekte<br />

Implementierung von 5G-NR-Downlinksignalen.<br />

Ist diese Option auf dem R&S<br />

FSW installiert, können Entwickler nach<br />

dem 3GPP-Standard messen und Validierungstests<br />

durchführen.<br />

Benutzer profitieren von den herausragenden<br />

Messeigenschaften des R&S SMW200A<br />

Vektorsignalgenerators und des R&S FSW<br />

Signal- und Spektrumanalysators. Der R&S<br />

SMW200A bietet als einziger Vektorsignalgenerator<br />

auf dem Markt gleichzeitig eine<br />

vollständig kalibrierte interne Modulationsbandbreite<br />

von 2 GHz in einem Frequenzbereich<br />

bis zu 40 GHz. Das intuitive<br />

Bedienkonzept und intelligente Hilfefunktionen<br />

unterstützen den Anwender bei der<br />

Konfiguration komplexer Signalszenarien<br />

wie 5G NR direkt auf dem Gerät. Ausgestattet<br />

mit der neuen Option, unterstützt der<br />

R&S FSW Sub-6 GHz- und Millimeterwellensignale<br />

mit unterschiedlichen Unterträgerabständen<br />

und Trägerbandbreiten. Mit<br />

der optionalen internen Analysebandbreite<br />

bis zu 2 GHz (R&S FSW-B2001) können<br />

Breitbandsignale ohne externen Digitizer<br />

detailliert analysiert werden.<br />

■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

14 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 14 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:55


Marktübersicht Messtechnik<br />

Signalqualitätsanalysator mit<br />

verbesserter Hochgeschwindigkeits-<br />

Schnittstelle<br />

Ihr Partner für<br />

EMV und HF<br />

Messtechnik-Systeme-Komponenten<br />

AVIONIK-PRÜFTECHNIK<br />

& FUNKMESSPLÄTZE<br />

Satelliten-Konstellations-Simulatoren<br />

Testsysteme für Füllstandsmesser<br />

Transponder & Interrogator Tester<br />

Funkmessplätze (BOS, TETRA)<br />

Testsysteme für Höhenmesser<br />

Nav/Comm Tester<br />

Anritsu Corporation gab die Option Variable<br />

ISI MU195020A-040/041 für die<br />

Erweiterung der Emphasis-Funktion des<br />

Pulsmustergenerators für die Signalqualitätsanalysator-R-MP1900A-Baureihe,<br />

zusammen mit der USB-Link Training<br />

Software MX183000A-PL022 frei.<br />

Der zunehmende mobile Datenverkehr<br />

und die Verbreitung von Cloud-Diensten<br />

beschleunigen die Einführung des<br />

100G/200G/400G-Ethernets für Netzwerk-<br />

Schnittstellen sowie von PCI Express Gen<br />

4 und USB3.1 für Bus-Schnittstellen. Die<br />

Auswirkungen von Übertragungsverlusten<br />

und Rauschen, die sich aus den schnelleren<br />

Signalen dieser Standards und der<br />

Integration von ICs und Modulen ergeben,<br />

verdeutlichen jedoch die Bedeutung von<br />

Stress-Rx-Tests, bei denen Signalquellen<br />

mit zusätzlicher Übertragungspfaddämpfung<br />

und zusätzlichem Rauschen beaufschlagt<br />

werden.<br />

Der MP1900A ist ein leistungsfähiger Bitfehlerraten-Tester<br />

(BERT), der Design und<br />

Test von Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen,<br />

wie z.B. von 100G/200G/400G-<br />

Ethernet, PCI Express, USB und Thunderbolt,<br />

unterstützt. Der Einsatz der neuentwickelten<br />

Variable-ISI-Option bietet<br />

einfachere und effizientere Evaluierungen<br />

von Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen,<br />

Backplanes und Kabeln durchzuführen.<br />

Zudem unterstützt die USB-Link-Training-<br />

Software Messungen der PHY-Schicht<br />

von USB3.0/3.1-Endgeräten mit hoher<br />

Reproduzierbarkeit mittels Steuerung des<br />

MP1900A.<br />

Mit einem integrierten Pulsmustergenerator<br />

(PPG), der eine 10Tap-Emphasis-Funktion<br />

unterstützt, mit der sich die Auswirkungen<br />

der Übertragungspfaddämpfung testen lassen,<br />

sowie einer Funktion zur Jitter- und<br />

Rauschbeaufschlagung, einer hochempfindlichen<br />

BER-Messfunktion und der<br />

Link-Training-Funktion eignet sich die<br />

MP1900A-Baureihe von Anritsu ideal<br />

zum Messen von Hochgeschwindigkeits-<br />

Schnittstellen.<br />

Die Variable-ISI-Option nutzt die 10Tap-<br />

Emphasis-Funktion mit hoher und flexibler<br />

Signalsteuerbarkeit zum Emulieren<br />

von CEI-25G/28G-definierten Signalpfad-<br />

Übertragungsdämpfungen. Diese Signalsteuerbarkeit<br />

kann nicht erreicht werden,<br />

wenn eine Emphasis-Funktion mit einer<br />

geringeren Anzahl an Taps angewendet<br />

wird. Außerdem ist der MP1900A von<br />

Anritsu in der Lage, automatisch die Einstellungen<br />

für die Verzerrung zur Kompensierung<br />

dieser Dämpfungen zu berechnen.<br />

Diese Berechnung erfolgt auf der Grundlage<br />

der Streuparameterdaten des Übertragungspfades.<br />

Mit diesen neuen Möglichkeiten<br />

lassen sich auf einfache Weise<br />

Testsignale erzeugen, die die Beeinträchtigungen<br />

der Übertragungspfade emulierenSo<br />

können Entwicklungskosten und<br />

-zeiten eingespart werden.<br />

Das USB-Link-Training ist wichtig für<br />

die Messung von USB-Schnittstellen. Die<br />

integrierte Link-Training-Funktion unterstützt<br />

den Übergang auf den Geräteevaluierungs-Messmodus,<br />

und wenn dieser in<br />

Kombination mit der LTSSM-Protokollanalyse<br />

genutzt wird, hilft er die Zeiten<br />

für das Evaluieren von per USB Device<br />

Receivern zu verkürzen und unterstützt die<br />

kostengünstige All-in-One-Messung von<br />

Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen, wie<br />

z.B. PCI Express, USB und Thunderbolt.<br />

■ Anritsu, Corp.<br />

www.anritsu.com<br />

POSITIONING - TIMING -<br />

NAVIGATION<br />

Zeit- & Frequenzstandards<br />

GPS/GNSS Simulatoren<br />

Störsignal-Simulatoren<br />

Enterprise NTP Server<br />

Distributionssysteme<br />

PTB Masterclocks<br />

HF- & MIKROWELLEN-<br />

MESSTECHNIK<br />

Puls- & Signalgeneratoren<br />

Zeit- & Frequenzzähler<br />

Netzwerkanalysatoren<br />

Spektrumanalysatoren<br />

Leistungsmessköpfe<br />

HF-Schaltfelder<br />

HF- & MIKROWELLEN-<br />

KOMPONENTEN<br />

Hohlleiterkomponenten bis 325 GHz<br />

HF-Komponenten bis 100 GHz<br />

SATCOM-Komponenten<br />

RF-over-Fiber<br />

Subsystem<br />

Verstärker<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 15<br />

Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 90 376<br />

Email: info@emco-elektronik.de<br />

15<br />

Internet: www.emco-elektronik.de<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 15 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:56


Marktübersicht Messtechnik<br />

Überwachungsempfänger R&S ESMD<br />

entwickelt sich zum Kleinsystem<br />

Bild 1: Der Such- und Erfassungsempfänger<br />

R&S ESMD ist erste Wahl für<br />

Überwachungsaufgaben in schwierigen<br />

Signalszenarios. Alle Informationen werden<br />

entweder auf seinem Display oder einem<br />

externen, über LAN angeschlossenen PC<br />

dargestellt. (Bilder: Rohde&Schwarz)<br />

Der Breitbandüberwachungsempfänger<br />

R&S ESMD von Rohde & Schwarz wurde<br />

mit neuen Funktionen ausgestattet und hilft<br />

damit jetzt noch besser bei der Aufgabe,<br />

Signale aufzuzeichnen, auszuwerten und<br />

für Dokumentationszwecke aufzubereiten.<br />

Die neuen Optionen erweitern ihn zu<br />

einem vielseitigen Kleinsystem. In vielen<br />

Funkerfassungssystemen weltweit arbeitet<br />

der Breitband-Überwachungsempfänger von<br />

Rohde & Schwarz als zuverlässiger schneller<br />

Suchempfänger zur Detektion von Kurzzeitsignalen<br />

oder als Absetzempfänger, der<br />

qualitativ hochwertige I/Q-Daten breitbandiger<br />

Signale für die nachfolgende Signalanalyse<br />

oder Demodulation bereitstellt. Neue<br />

Optionen erweitern ihn für Aufgaben auch<br />

außerhalb klassischer Erfassungssysteme<br />

zum nahezu autonomen Kleinsystem. So<br />

lassen sich beispielsweise reale Signalszenarien<br />

für die spätere detaillierte Offline-<br />

Analyse aufzeichnen und Radar- und Kommunikationssysteme<br />

mit den aufgezeichneten<br />

Signalen testen.<br />

Darstellung von Signalen im<br />

Zeitbereich<br />

Die Signalverarbeitung aller Funkerfassungsempfänger<br />

von Rohde & Schwarz<br />

basiert auf dem gleichen Prinzip: Das empfangene<br />

Signal wird parallel und in Echtzeit<br />

in zwei unterschiedlichen Pfaden verarbeitet,<br />

im Spektrums- und im Demodulationspfad.<br />

Der Demodulationspfad dient zum präzisen<br />

Messen der Pegel und zur Demodulation<br />

analoger Signale. Im Spektrumspfad findet<br />

die Fast-Fourier-Transformation (FFT)<br />

für die Anzeige der Echtzeitspektren am<br />

Display statt. Vor allem bei gepulsten bzw.<br />

TDMA-Signalen reicht die Darstellung im<br />

Frequenzbereich jedoch oft nicht aus, um<br />

festzustellen, ob sich Signale überlappen<br />

oder ein Übertragungssystem innerhalb eines<br />

Kanals gestört ist. Solche Einblicke erlaubt<br />

die neue Option Zero Span R&S ESMD-ZS.<br />

Sie stellt die Signale parallel zum Echtzeitspektrum<br />

im Zeitbereich dar (Bild 2). Für<br />

die Berechnung wird der Demodulationspfad<br />

verwendet. Der Anwender kann aus<br />

dem Echtzeitspektrum den gewünschten<br />

Ausschnitt für die Zeitbereichsdarstellung<br />

wählen. Dank der parallelen Signalverarbeitungskanäle<br />

lässt sich die Mittenfrequenz<br />

des Demodulationspfads beliebig innerhalb<br />

der 80-MHz-Echtzeitbandbreite platzieren.<br />

Die Bandbreite für die Zeitbereichsdarstellung<br />

ist über die Demodulationsbandbreite<br />

flexibel bis maximal 20 MHz einstellbar.<br />

Im Zeitbereich besteht die Wahl zwischen<br />

der Anzeige der Modulationsbandbreite oder<br />

der Amplitude über der Zeit. Ein Pegel-<br />

Trigger, der innerhalb der Demodulationsbandbreite<br />

auf eine steigende oder fallende<br />

Flanke reagiert, stabilisiert die Darstellung.<br />

Speziell TDMA-Signale können im Zeitbereich<br />

gut auf Störungen untersucht werden,<br />

denn diese Ansicht erlaubt detaillierte Einblicke<br />

in die einzelnen Kanäle.<br />

Aufzeichnung aller Datenströme<br />

Dank seiner Echtzeit-Signalverarbeitung<br />

kann der R&S ESMD die aus den empfangenen<br />

Signalen gewonnenen Informationen<br />

unterbrechungsfrei in einen Datenstrom<br />

(Trace) verpackt ausgeben. Dieser enthält<br />

(mit Ausnahme der Breitband-I/Q-Daten)<br />

z. B. Echtzeitspektren, Spektren aus einem<br />

schnellen Panorama-Scan, Pegelmesswerte,<br />

GPS-Informationen, Peilergebnisse oder<br />

auch demodulierte Audiosignale (Bild 3).<br />

Mit der neuen Option R&S ESMD-IR lassen<br />

sich diese Daten auf dem internen 4-GB-<br />

Gerätespeicher aufzeichnen und abspielen.<br />

So werden beispielsweise bei einer Messfahrt<br />

das Echtzeitspektrum, GPS-Informationen<br />

(vom internen Modul) und Peilwerte,<br />

falls das Gerät zum Peiler ausgebaut ist,<br />

kontinuierlich aufgezeichnet. Die interne<br />

Kartendarstellung (R&S ESMD- MAP)<br />

zeigt die Fahrtstrecke..<br />

Erweiterung der Breitband-<br />

Streaming-Möglichkeiten<br />

Mit der schon seit Längerem erhältlichen<br />

Option R&S ESMD-RR kann der R&S<br />

ESMD I/Q-Daten in seinem 4-GB-RAM<br />

aufzeichnen, abspielen und zur späteren<br />

Bearbeitung exportieren. Mit dem in der<br />

Option enthaltenen Realtime Event Capture<br />

Trigger (REC) lässt sich der Speicher effizienter<br />

nutzen, denn dieser startet und beendet<br />

Bild 2: Zeitbereichsdarstellung am Beispiel<br />

eines GSM-Signals.<br />

Bild 3: Aufzeichnung eines Datenstroms<br />

Bild 4: Wiedergabe der Aufzeichnung einer<br />

Messfahrt.<br />

16 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 16 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:57


Rigol_DE_70x297+5_HFP_07<strong>2018</strong>_Layout 1 17.07.18 07:39<br />

Marktübersicht Messtechnik<br />

Bild 5: Festlegung eines REC-Triggers im<br />

LTE-Band<br />

Bild 6: Wiedergabe aufgezeichneter I/Q-<br />

Daten eines FSK-Radars<br />

RIGOL erweitert seine<br />

RSA-Serie:<br />

Echtzeit-<br />

Spektrumanalysatoren<br />

Best in Class!<br />

NEU!<br />

die Aufzeichnung nach einstellbaren Kriterien,<br />

sodass nur davon betroffene Signale<br />

Speicherplatz belegen (Bild 5).<br />

Bei der Wiedergabe aufgezeichneter I/Q-<br />

Daten verhält sich der R&S ESMD wie im<br />

Live-Betrieb: Sämtliche Funktionen wie<br />

Pegelmessung, Demodulation sowie Einstellbarkeit<br />

von Mittenfrequenz und Bandbreite<br />

stehen zur Verfügung. Im Unterschied<br />

zum Live-Betrieb erreicht der R&S ESMD<br />

dabei eine Zeitauflösung bis zu wenigen<br />

Nanosekunden, wodurch alle Signale präzise<br />

im Detail ausgewertet und vermessen<br />

werden können (Bild 6).<br />

Diese intern erzeugten I/Q-Daten kann der<br />

R&S ESMD bis zur vollen Bandbreite von<br />

80 MHz in Echtzeit an externe Abnehmer<br />

streamen. Da für solche Datenmengen die<br />

standardmäßig vorhandene 1-GBit/s-LAN-<br />

Schnittstelle nicht ausreicht, empfiehlt sich<br />

für diese Anwendung die neue Option R&S<br />

ESMD-DIQ. Sie stattet den Empfänger mit<br />

einem zusätzlichen FPGA-Board (Field Programmable<br />

Gate Array) aus, das die Übertragung<br />

und Umwandlung für Schnittstellen<br />

mit höheren Übertragungsraten zu externen<br />

Geräten beschleunigt.<br />

So ausgestattet, streamt der R&S ESMD<br />

entweder über die 10-GBit/s- Ethernet-<br />

Schnittstelle (Option R&S RX- G10) oder<br />

über die Rohde & Schwarz-I/Q-Schnittstelle,<br />

die auf dem FPGA-Board enthalten<br />

ist. Beide unterstützen Bandbreiten bis 80<br />

MHz. An die I/Q-Schnittstelle wird entweder<br />

ein Rekorder oder ein Vektorsignalgenerator<br />

angeschlossen, beispielsweise der R&S<br />

SMW200A oder der R&S SGT100A. Beim<br />

Anschluss eines Generators arbeitet dieser<br />

wie ein externer ZF-Ausgang, an den ein<br />

ZF-Aufzeichnungsgerät oder ein Signalanalysesystem<br />

für analoge ZF-Daten angeschlossen<br />

werden kann.<br />

Mit der 10-GBit/s-Ethernet-Schnittstelle<br />

lässt sich der R&S ESMD in kundeneigene<br />

Systeme integrieren. Rohde & Schwarz bietet<br />

■ Rohde & Schwarz<br />

passende Aufzeichnungsgeräte an, bei-<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

RIGOL Technologies EU GmbH<br />

Telefon +49 89 8941895-0<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 17 info-europe@rigol.com<br />

17<br />

www.rigol.eu<br />

spielsweise den Breitband-Rekorder R&S<br />

GX465. Die Besonderheit dieser Schnittstelle<br />

is t ihre Bidirektionalität. Dadurch<br />

kann der R&S ESMD die breitbandigen I/Q-<br />

Daten bis zur vollen Bandbreite in Echtzeit<br />

streamen und auch entgegennehmen. Das ist<br />

vorteilhaft, wenn die Option R&S ESMD-<br />

RR verwendet wird, die über diesen Weg<br />

Daten auf einen externen Speicher ausgeben<br />

bzw. von dort einlesen kann. Statt nur weniger<br />

Sekunden stehen so mehrere Stunden<br />

an Aufzeichnungskapazität zur Verfügung.<br />

Die neuen Funktionen erweitern den R&S<br />

ESMD zum Universalwerkzeug für die<br />

Funkerfassung. Die schnelle Aufzeichnung<br />

und Wiedergabe unterschiedlichster Daten<br />

sowie deren detaillierte Auswertung sowohl<br />

im Zeit- als auch im Frequenzbereich qualifizieren<br />

ihn als vollwertiges Kleinsystem<br />

für zahlreiche Aufgaben.<br />

R&S ESMD: Optimiert für bestmöglichen<br />

Empfang an breitbandigen, empfindlichen<br />

Antennen Von Anfang an folgte die Entwicklung<br />

beim R&S ESMD der Maxime,<br />

bestmögliche Empfangseigenschaften im<br />

Frequenzbereich von 8 kHz bis 26,5 GHz<br />

an breitbandigen, empfindlichen Antennen<br />

zu erreichen. Die gesamte Signalverarbeitung<br />

ist optimiert für den Kompromiss zwischen<br />

Großsignalfestigkeit und Empfindlichkeit,<br />

damit pegelschwache Signale nicht in<br />

starken Signalen untergehen.<br />

Bis zu einer Bandbreite von 80 MHz verarbeitet<br />

der R&S ESMD Signale in Echtzeit<br />

und detektiert damit selbst Aussendungen<br />

im Nanosekundenbereich. Mit einer Erfassungsrate<br />

von bis zu 8 Millionen Spektren<br />

pro Sekunde bleibt kein Ereignis unentdeckt–<br />

einer der Gründe für die Beliebtheit<br />

des R&S ESMD. Mit den neuen Funktionen<br />

ist es nun noch einfacher, Signale aufzuzeichnen,<br />

auszuwerten und für Dokumentationszwecke<br />

aufzubereiten.<br />

RSA3045 (-TG)<br />

und RSA3032 (-TG)<br />

Mehr Funktionen. Höhere Auflösung.<br />

Schnellere Ergebnisse.<br />

• 9 kHz bis 3,0 oder 4,5 GHz Frequenzbereich<br />

GPSA Modus:<br />

• -161 dBm (typ) Displayed Average Noise<br />

Level (DANL)<br />

• -102 dBc/Hz Phasenrauschen<br />

• 10Hz RBW (Resolution Bandwidth)<br />

Auflösung (1 Hz opt.)<br />

• Standard AM/FM-Demodulation<br />

RTSA Modus:<br />

• bis 40 MHz Echtzeit-Bandbreite<br />

• FFT-Raten bis zu 146.484 FFT/sec.<br />

• POI bis 7,45 µsec (full-scale)<br />

• RealTime – FMT, Density, PVT, Spectrogram<br />

etc.<br />

• EMC-Filter und Quasi-Peak-Detektor<br />

Optional:<br />

• Pre-Amp, Tracking Generator u.v.m.<br />

• 3 Jahre Garantie – erweiterbar<br />

• Umfangreiche Dokumentation<br />

Anwender-Videos (IoT, Spectrum-<br />

Monitoring, FH RadioTest, EMI-Pre-Test)<br />

unter www.rigol.eu<br />

PC Software UltraSpectrum<br />

PC Fernsteuerung – zeigt Spektrum-/Messergebnisse,<br />

Wasserfall & 3D-Diagramme etc.<br />

EMI-PC-Testsoftware: neue Version S1210<br />

Alle Rigol Spektrumanalysatoren für Pre-<br />

Compliance-Messungen/Darstellungen nach<br />

CISPR 16 Standards<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 17 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:58


Messtechnik<br />

Super-Phosphor-Oszilloskop mit vier Kanälen<br />

und 300 MHz Bandbreite<br />

AMC stellte mit<br />

dem SDS2304X ein<br />

vierkanaliges Super-<br />

Phosphor-Oszilloskop<br />

aus der Siglent-<br />

SDS2000-Serie vor.<br />

Das SDS2304X ist ein<br />

qualitativ hochwertiges<br />

Speicheroszilloskop. Es<br />

zeichnet sich besonders<br />

durch die hohe<br />

Abtastrate von 2 GSa/s<br />

und einer Bandbreite<br />

von bis zu 300 MHz<br />

aus.<br />

AMC - Analytik & Messtechnik<br />

GmbH Chemnitz<br />

info@amc-systeme.de<br />

www.amc-systeme.de<br />

Es bietet eine gut durchdachte<br />

Bedienung, die zugleich umfangreiche<br />

Komfortfunktionen für<br />

alle Messaufgaben bietet. Die<br />

Menüführung ist dabei intuitiv<br />

gestaltet. Der besonders große<br />

TFT-Farbbildschirm ist sehr gut<br />

ablesbar und durch die intelligente<br />

Ein- bzw. Ausblendung<br />

von Informationen steht ständig<br />

ein maximaler Bereich für<br />

die Signaldarstellung zur Verfügung.<br />

Die Signalkurven, die<br />

FFT-Anzeige sowie die weiteren<br />

Funktionen können gleichzeitig<br />

im Display angezeigt werden.<br />

Auf die am häufigsten verwendeten<br />

Funktionen kann man mit<br />

dem benutzerfreundlichen Ein-<br />

Tasten-Design zugreifen.<br />

Mehrere Modelle zur<br />

Auswahl<br />

Die SDS-2000X-Serie wird aber<br />

auch infolgenden Ausführungen<br />

angeboten:<br />

• zwei Kanäle<br />

• Bandbreiten von 70, 100, 200<br />

oder 300 MHz<br />

• maximale Abtastrate von<br />

2 GSa/s<br />

• maximale Aufzeichnungslänge<br />

von 140 MBpts.<br />

Die SDS2000X-Serie verwendet<br />

eine neue Generation der SPO-<br />

Technologie. Sie verfügt über ein<br />

innovatives digitales Triggersystem<br />

mit hoher Empfindlichkeit<br />

und geringem Jitter und einer<br />

maximalen Signalaufnahmerate<br />

von 140.000 wfm/s (Normalmodus)<br />

bis zu 500.000 wfm/s<br />

(Sequenzmodus). Das Triggersystem<br />

unterstützt mehrere leistungsstarke<br />

Trigger-Modi, einschließlich<br />

der Triggerung von<br />

seriellen Bussen.<br />

Ein beeindruckendes Spektrum<br />

an Mess- und Rechenfunktionen,<br />

Optionen für einen integrierten<br />

25-MHz-Arbiträrsignalgenerator,<br />

16 digitale Kanäle (MSO)<br />

sowie eine serielle Decodierung<br />

sind ebenfalls Merkmale<br />

der SDS2000X-Serie<br />

Die Features des<br />

SDS2304X<br />

Die Serie verwendet nicht nur die<br />

übliche Intensitätsgradanzeige<br />

mit 256 Stufen, sondern auch<br />

einen Farbtemperatur-Anzeigemodus.<br />

Die Oszilloskope der<br />

Siglent SDS2000X Serie können<br />

auch nach dem Kauf einfach um<br />

einen Einkanal-Funktionsgenerator<br />

mit 25 MHz (125 MSa/s)<br />

und einen 16-Kanal-Logik-<br />

Analyzer erweitert werden. Die<br />

Hardware dazu ist bereits eingebaut,<br />

die Freischaltung erfolgt<br />

per Software Key. ◄<br />

Die wichtigsten Merkmale im Überblick:<br />

• bis zu 300 MHz Bandbreite<br />

• 2 GSa/s Abtastrate<br />

• bis zu vier 4 Kanäle + extern<br />

• Speichertiefe 140 Mpts (Single-Channel), 70 Mpts (Dual-<br />

Channel)<br />

• Signalaufnahmerate 140,000 wfm/s (Normalmodus), 500,000<br />

wfm/s (Sequenzmodus)<br />

• 20,32 cm (8 Zoll) großes WVGA-Farb-LCD mit 800 x 480<br />

Pixel Auflösung<br />

• USB-Anschluss für USB-Stick oder Verbindung zum PC,<br />

Ethernet-Anschluss<br />

• optional GPIB (IEEE-488)<br />

• optionale Signaldecodierung für RS232/UART, I²C, SPI,<br />

CAN und LIN<br />

• Triggerfunktionen: Edge, Slope, Pulsbreite, Window, Runt,<br />

Interval, Dropout, Pattern, Video<br />

18 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 18 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:58


TECHNOLOGIE UND KNOW-HOW<br />

FÜR DEN REIBUNGSLOSEN<br />

UMSTIEG AUF 5G.<br />

Wenn Sie auf fortschrittlichste Prüf- und<br />

Messlösungen angewiesen sind, sollte Ihr<br />

Partner unbedingt die nötige Expertise<br />

für Signalketten mitbringen, damit Sie<br />

von künftigen 5G-Märkten profitieren<br />

können. Überzeugen Sie sich selbst, wie<br />

Ihnen unsere Technologien und unser<br />

Know-How bei verlässlichen Tests im<br />

5G-Bereich helfen können.<br />

WIE WERDEN<br />

SIE 5G<br />

TESTEN?<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

European Microwave Week<br />

25.–27. September <strong>2018</strong>, Madrid, Spanien<br />

Stand # 135<br />

#ADIahead<br />

RÜSTEN SIE SICH SCHON HEUTE FÜR 5G<br />

analog.com/Instrumenting5G<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 19 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:59


Anz_s<br />

Messtechnik<br />

„Allrounder”-Digital-Speicheroszilloskope<br />

Pico Technology hat jetzt die<br />

neue PicoScope-Serie 5000D<br />

FlexRes herausgebracht: sechs<br />

Oszilloskope und sechs MSOs<br />

mit max. 16 Bit vertikaler Auflösung<br />

bei bis zu 200 MHz<br />

Bandbreite und 1 GS/s Abtastgeschwindigkeit.<br />

Die Hardware der<br />

FlexRes nutzt mehrere hochauflösende<br />

ADCs an den Eingangskanälen<br />

in verschiedenen zeitlich<br />

verschachtelten sowie parallelen<br />

Kombinationen zur Optimierung<br />

der Abtastrate auf 1 GS/s bei 8<br />

PicoScope-5000D Serie:<br />

Bit, der Auflösung auf 16 Bit bei<br />

62,5 MS/s oder anderer Kombinationen<br />

dazwischen.<br />

• 2- oder 4-Kanal-Digital-Speicheroszilloskope<br />

• flexible Hardwareauflösung von 8 bis 16 Bit<br />

• 60/100/200 MHz Bandbreite<br />

• 1 GS/s Abtastrate bei 8-Bit-Auflösung<br />

• 500 MS/s Abtastrate bei 12-Bit Auflösung<br />

• 62,5MS/s Abtastrate bei 16-Bit-Auflösung<br />

• Pufferspeicher max. 512 MS<br />

• 16 digitale Kanäle (bei MSO- Modellen)<br />

• 130.000 Wellenformen pro Sekunde<br />

• eingebauter Arbiträrgenerator (AWG)<br />

• serielle Decodierung als Standard<br />

• Spektrumanalysator bis 200 MHz<br />

• Software mit vollem Funktionsumfang im Preis enthalten<br />

• leises, lüfterloses Design<br />

• 5 Jahre Garantie<br />

Die 5000D-MSO-Modelle von<br />

PicoScope nutzen zusätzlich 16<br />

digitale Kanäle und bieten damit<br />

die Möglichkeit, analoge und<br />

digitale Kanäle zeitlich exakt<br />

zu korrelieren. Digitale Kanäle<br />

können als Bus gruppiert und<br />

dargestellt werden, dabei wird<br />

jeder Bus-Wert als Binär-, Hexadezimal-,<br />

Dezimal- oder Pegelwert<br />

(für DAC-Tests) angezeigt.<br />

Erweiterte Trigger können<br />

sowohl über analoge als auch<br />

digitale Kanäle gesetzt werden.<br />

Die Oszilloskope der PicoScope-<br />

5000D-Serie verfügen über einen<br />

Wellenform-Protokollspeicher<br />

für bis zu 512 Megasamples<br />

(um ein Vielfaches größer als<br />

konkurrierende Modelle). Der<br />

großzügige Speicher ermöglicht<br />

die Erfassung langer Wellenformen<br />

bei maximaler Abtastgeschwindigkeit.<br />

Das DeepMeasure-Tool von<br />

PicoScope nutzt die große Speichertiefe<br />

zur Analyse aller Takte<br />

innerhalb jeder getriggerten Wellenform-Erfassung.<br />

Ergebnisse<br />

werden in einer Tabelle dargestellt,<br />

dabei stehen die Parameterfelder<br />

in den Spalten und die<br />

Wellenformentakte in den Zeilen.<br />

Die aktuelle Version des<br />

Tools enthält zwölf Parameter<br />

pro Takt und kann bis zu einer<br />

Million Takte anzeigen.<br />

Serielle Entschlüsselung und<br />

Analyse sind als Standardfunktionen<br />

integriert. Die Entschlüsselung<br />

gibt Nutzern einen Einblick<br />

in ihre Designs, um Programmierfehler<br />

zu identifizieren und<br />

Probleme der Signalintegrität<br />

zu prüfen. Hauptanwendungen<br />

werden durch Support von 18<br />

Protokollen ermöglicht:<br />

• Automobil: CAN, CAN-FD,<br />

FlexRay, LIN, SENT<br />

• Integriert: 1-Wire, I 2 C, I 2 S, SPI<br />

• Luftfahrt: ARINC 429<br />

• Computer: Ethernet 10 und<br />

100BASE-T, PS/2, UART/<br />

RS-232, USB<br />

• Industrie: Modbus RTU &<br />

ASCII<br />

• Beleuchtung: DMX512<br />

• Hobby: DCC<br />

Die Oszilloskope verfügen<br />

über eine SuperSpeed-USB-<br />

3.0-Verbindung und bieten<br />

superschnelles Speichern von<br />

Wellenformen, wobei die<br />

Kompatibilität mit älteren USB-<br />

Standards gewährleistet wird.<br />

Das PicoSDK-Software-Entwicklungskit<br />

unterstützt kontinuierliches<br />

Streamen am Host-<br />

Computer bei Raten von bis zu<br />

125 MS/s.<br />

Die PicoScope-5000D-Serie<br />

bietet Entwicklern und Ingenieuren<br />

die Vielseitigkeit, die sie<br />

benötigen, um Messungen am<br />

gesamten Spektrum von Wellenformen<br />

vorzunehmen, die in den<br />

heutigen integrierten Systemen<br />

auftreten können. Dies ermöglicht<br />

den Benutzern, schnelle<br />

digitale Signale zu erfassen und<br />

zu entschlüsseln sowie in empfindlichen<br />

analogen Signalen<br />

nach Verzerrungen zu suchen<br />

– und das alles mit nur einem<br />

Oszilloskop.<br />

Die kostenlos mitgelieferte<br />

komfortable PicoScope-Software<br />

nutzt hierbei modernste<br />

PC-Rechenleistung mit einem<br />

Formeleditor, der es Benutzern<br />

ermöglicht, komplexe mathematische<br />

Wellenformen zu definieren.<br />

Hierzu gehören Filter<br />

(Tiefpass, Hochpass, Bandpass<br />

und Bandsperre), Trigonometrie,<br />

Potenzen, Logarithmen,<br />

Statistiken, Integrale und Ableitungen.<br />

Die Wellenformenmathematik<br />

kann außerdem verwendet<br />

werden, um Live-Signale entlang<br />

historischer Spitzenwerte,<br />

Mittelwerte oder gefilterter Wellenformen<br />

grafisch darzustellen.<br />

Das PicoSDK-Software-Entwicklungskit<br />

ermöglicht Benutzern,<br />

ihre eigene Anwendung<br />

für die PicoScope-5000D-<br />

Hardware zu schreiben. Treiber<br />

für Microsoft Windows, Apple<br />

Mac (macOS) und Linux (einschließlich<br />

Raspberry Pi und<br />

Beaglebone) sind enthalten.<br />

Ein Beispielcode, der auf den<br />

Seiten des Pico Technology<br />

GitHub zur Verfügung gestellt<br />

wird, zeigt, wie man externe<br />

Software-Pakete wie Microsoft<br />

Excel, National Instruments Lab-<br />

VIEW und MathWorks MAT-<br />

LAB sowie Programmiersprachen<br />

wie C, C#, C++ und Visual<br />

Basic.NET verknüpfen kann.<br />

■ PSE – Priggen Special<br />

Electronic<br />

priggen@priggen.com<br />

www.priggen.come<br />

20 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

P<br />

w<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 20 23.07.<strong>2018</strong> 08:44:59


Anz_spec_hf-praxis_7-<strong>2018</strong>_sp 06.07.18 13:33 Seite 1<br />

Als PCIe-Karte:<br />

20 Varianten mit 1 bis 8 Kanälen<br />

M2p.59xx<br />

41 neue Digitizer!<br />

Schneller und besser!<br />

Als portable Netbox:<br />

9 Varianten mit 4 bis 16 Kanälen<br />

DN2.59x<br />

Als Desktop & Rack Netbox:<br />

12 Varianten mit 24 bis 48 Kanälen<br />

DN6.59x<br />

16 Bit Digitizer mit 20 MS/s, 40 MS/s, 80 MS/s oder 125 MS/s<br />

Bandbreite 10 MHz bis 60 MHz<br />

Schnelles PCI Express x4 Interface<br />

Single-ended oder differentielle Eingänge per Software wählbar<br />

Gleichzeitiges Sampling auf allen Kanälen<br />

Separate ADC und Verstärker pro Kanal<br />

6 Eingangsbereiche: ± 200 mV bis ± 10 V<br />

Enthaltene Funktionen: Single-Shot, Streaming, Mehrfachaufnahme,<br />

Gated Sampling, ABA, Zeitstempel<br />

S P E C T R U M<br />

I N S T R U M E N T A T I O N<br />

Perfect fit – modular designed solutions<br />

www.spectrum-instrumentation.com | Tel. +49 (0)4102-69 56-0 | info@spec.de<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 21 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:00


Messtechnik<br />

Höhere Analyzer-Empfindlichkeit durch optimierte<br />

Einstellungen<br />

liches Signal würde sogar 3 dB<br />

höher erscheinen.<br />

Der Rauschflur eines Spectrum<br />

Analyzers besteht aus<br />

zwei Komponenten: der Noise<br />

Figure des Spectrum Analyzers<br />

NFSA und der thermischen Rauschenergie.<br />

Die Amplitude der<br />

thermischen Rauschenergie ist<br />

abhängig vom Produkt dreier<br />

Parameters, kTB, mit:<br />

k = Boltzmann-Konstante<br />

(1,38 x 10 -23 J/K)<br />

T = Temperatur in Kelvin<br />

B = (Rausch-)Bandbreite<br />

Das ist dann der Wert der thermischen<br />

Rauschenergie, bezogen<br />

auf den mit 50 Ohm terminierten<br />

Eingang des Analyzers. In den<br />

meisten Fällen normalisiert man<br />

auf 1 Hz Bandbreite und Zimmertemperatur.<br />

ausgedrückt in<br />

dBm, also 10 log (kTB), erhält<br />

man dann -174 dBm/Hz. Hieraus<br />

ist der DANL in 1 Hz RBW<br />

errechenbar:<br />

DANL = -174 dBm/Hz +<br />

NF Analyzer - 2,51 dB (1)<br />

Dabei gilt:<br />

NF Analyzer = DANL + 174 dBm/Hz<br />

+ 2,51 dB (2)<br />

Anmerkung: In Fällen, wo der<br />

echte Effektivwert (Root Mean<br />

Square, RMS) Grundlage des<br />

Averagings in der DANL-Spezifikation<br />

ist, können die 2,51<br />

dB bei der Berechnung entfallen.<br />

Beispielsweise entspricht ein<br />

DANL von -151 dBm/Hz einem<br />

NF Analyzer von 25.5 dB.<br />

Die verschiedenen<br />

möglichen<br />

Messaufbauten mit<br />

einem HF- oder<br />

Mikrowellen-Spectrum-<br />

Analyzer können<br />

einen Einfluss auf<br />

den Rauschflur des<br />

Messgeräts und auf<br />

die Mindestgröße des<br />

zu messenden Signals<br />

ausüben.<br />

Quelle:<br />

Bob Nelson: Optimize Settings<br />

For Improved Analyzer<br />

Sensitivity<br />

übersetzt von FS<br />

Dieser Beitrag nennt die Einstellungen,<br />

welche hier zu beachten<br />

sind und macht Vorschläge zur<br />

Korrektur des Rauscheinflusses.<br />

Spektrumanalysatoren werden<br />

oft dazu benutzt, kleine Signale<br />

zu messen. Dabei kann es sich<br />

um bekannte Signale handeln,<br />

die man näher charakterisieren<br />

will, oder um unbekannte<br />

Signale, die man finden möchte.<br />

In jedem Fall ist die Kenntnis<br />

der Empfindlichkeit des Messgeräts<br />

von hoher Bedeutung.<br />

Bestimmte Spectrum-Analyzer-<br />

Einstellungen sind erforderlich,<br />

um schwache Signale optimal<br />

zu erfassen.<br />

Empfindlichkeit als<br />

DANL oder NF<br />

Die Empfindlichkeit eines Spectrum<br />

Analyzers wird in seinen<br />

Spezifikationen angegeben,<br />

üblicherweise in Form des angezeigten<br />

mittleren Rauschpegels<br />

(Displayed Average Noise Level,<br />

DANL) oder des Rauschmaßes<br />

(Noise Figure, NF). Der DANL<br />

ist die Amplitude des Rauschflurs<br />

des Analyzers über einen<br />

gegebenen Frequenzbereich<br />

bei 50-Ohm-Abschluss des<br />

Eingangs. Diese Kennzeichnung<br />

erfolgt normalerweise in<br />

dBm/Hz. In den meisten Fällen<br />

gibt es keine Mittelwertbildung<br />

(Averaging) auf einer logarithmischen<br />

Skale. Ein solches<br />

Averaging würde eine Reduktion<br />

beim Rauschflur um 2,51<br />

dB bedeuten. Diese Reduktion<br />

ist ein essentieller Unterschied<br />

zwischen DANL und NF. Beispielsweise<br />

sollte es möglich<br />

sein, bei -151 dBm/Hz DANL in<br />

1 Hz Auflösebandbreite (Resolution<br />

Bandwidth, RBW) den<br />

Rauschflur des Annalyzers auch<br />

auf diesen Level herunterzudrücken,<br />

indem die dazugehörigen<br />

Einstellungen lt. Spezifikation<br />

vorgenommen werden. Es sollte<br />

beachtet werden, dass ein Sinusträger<br />

(Continuous-Wave, CW)<br />

mit gleicher Amplitude wie der<br />

Analyzer-Rauschflur 2,1 dB über<br />

dem Rauschflur erscheint infolge<br />

der Summierung von Rauschen<br />

und CW-Signal. Ein rauschähn-<br />

Einstellungen,<br />

welche die<br />

Empfindlichkeit<br />

beeinflussen<br />

Ein sorgfältig kalibrierter Spectrum<br />

Analyzer, dessen Display<br />

genau das zeigt, was am Eingang<br />

anliegt oder auf diesen bezogen<br />

werden kann (Rauschen), bedeutet<br />

eine Einsverstärkung und die<br />

Darstellung der Signale direkt<br />

mit ihren aktuellen Amplituden.<br />

Wenn also ein 0-dBm-Signal in<br />

22 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 22 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:00


Messtechnik<br />

Bild 2: Die Front des N9030A PXA Signal Analyzer, welcher den Frequenzbereich von 3 Hz bis 50 GHz<br />

abdeckt<br />

den Eingang geht, dann sollte das<br />

gemessene/angezeigte Signal<br />

ebenfalls 0 dBm plus oder minus<br />

der möglichen Toleranz des<br />

Analyzers sein. Anders ist das<br />

natürlich, wenn man den Analyzer<br />

so einstellt, dass er dämpft<br />

oder verstärkt. Dämpfung in seinem<br />

Eingang kann durch eine<br />

entsprechende Verstärkung in<br />

seiner ZF-Stufe ausgeglichen<br />

werden, um den Anzeigeverhältnissen<br />

ohne Dämpfung und<br />

bei Einsverstärkung nahezukommen.<br />

Dabei kommt es jedoch zu<br />

einem Anstieg des Rauschflurs,<br />

sichtbar am Display, obwohl das<br />

Signal/Rausch-Verhältnis des<br />

zugeführten Signals vor dem<br />

Analyzer erhalten blieb. In den<br />

Formeln (1) und (2) kann eine<br />

RBW größer als 1 Hz durch Hinzuaddieren<br />

von 10 log (RBW/1<br />

Hz) kompensiert werden. Mit<br />

folgender einfachen Formel<br />

ist es möglich, den Rauschflur<br />

(Noise Floor) des Analyzers in<br />

Abhängigkeit von verschiedenen<br />

Einstellungen von Dämpfung<br />

(Attenuation, A) und RBW zu<br />

bestimmen:<br />

Noise Floor = DANL + A + 10<br />

log (RBW) (3)<br />

Ein interner oder externer Vorverstärker<br />

kann genutzt werden,<br />

um den Noise Floor der<br />

gesamten Messanordnung zu<br />

verbessern. Dazu muss er aber<br />

weniger rauschen als der Analyzer<br />

ohne Vorverstärkung. Typischerweise<br />

gibt es eine zweite<br />

DANL-Spezifikation für den<br />

Fall des Zuschaltens des internen<br />

Vorverstärkers. Auch dabei gelten<br />

die Gleichungen (1) bis (3).<br />

Falls ein externer Vorverstärker<br />

genutzt wird, lässt sich das neue<br />

Rauschmaß (und darüber der<br />

neue DANL) finden, indem die<br />

Formel für das Gesamtrauschen<br />

NF gesamt auf Basis der Vorverstärker-Verstärkung<br />

(Gain Preamplifier,<br />

G Preamp ) und der beiden<br />

Rauschmaße angewendet wird:<br />

NF gesamt = NF Preamp + [(NF Analyzer -<br />

1)/(G Preamp )] (4)<br />

Man arbeitet zunächst mit Faktoren,<br />

die man aus den entsprechenden<br />

dB-Angaben gewinnt,<br />

und wandelt dann das Ergebnis<br />

in dB. Etwa mit einem<br />

20-dB-Vorverstärker mit einem<br />

Rauschmaß von 5 dB und einem<br />

Rauschmaß des Analyzers von<br />

25,5 dB wäre zu rechnen:<br />

NF gesamt = 10 log [3,16 +<br />

(355/100)] = 8,27 dB (5)<br />

Gleichung (1) kann genutzt werden,<br />

um den neuen DANL mit<br />

dem externen Vorverstärker zu<br />

bestimmen, indem man dort einfach<br />

statt NF Analyzer NF gesamt einsetzt.<br />

Der Vorverstärker hat in<br />

dem Beispiel den DANL signifikant<br />

reduziert, nämlich von<br />

-151 dBm/Hz auf -168 dBm/Hz.<br />

Ein externer (und auch interner)<br />

Vorverstärker wirkt natürlich<br />

auch nachteilig, denn er bringt<br />

seine eigenen nichtlinearen Verzerrungen<br />

ein, sodass eventuell<br />

der Dynamikbereich insgesamt<br />

(nicht nur logischerweise nach<br />

oben) eingeschränkt wird. Allerdings<br />

benötigt man beim alleinigen<br />

Messen großer Signale den<br />

Vorverstärker nicht, da dann das<br />

Eigenrauschen der Messanordnung<br />

kaum stören wird. Daher<br />

ist ein interner Vorverstärker<br />

recht beliebt, da er einfach zuund<br />

abgeschaltet werden kann<br />

bei sonst unverändertem Messaufbau.<br />

Dies gilt besonders für<br />

automatisierte Testumgebungen.<br />

Hier angekommen, wollen wir<br />

festhalten, dass wir die Empfindlichkeit<br />

eines Messaufbaus<br />

mit einem Spectrum Analyzer<br />

durch Modifikationen an der<br />

RBW, der Attenuation und der<br />

Vorverstärkung (Preamplifier<br />

Gain/Noise) verändern bzw.<br />

verbessern können. Die meisten<br />

modernen Spectrum Analyzers<br />

offerieren Methoden zur Messung<br />

des Rauschflurs des Analyzers<br />

und zur späteren Korrektur<br />

des Messergebnisses mithilfe<br />

dieses Messwerts. Ein solches<br />

Vorgehen ist aber auch durch<br />

eigenes schrittweises Herangehen<br />

möglich.<br />

Wie korrigiert man<br />

den Rauscheinfluss?<br />

Wenn an einem Testobjekt<br />

(Device Under Test, DUT)<br />

mit einem Spectrum Analyzer<br />

gemessen wird, so erscheinen die<br />

Ergebnisse auf dem Bildschirm<br />

als Kombination des vom DUT<br />

kommenden Signal und Rauschen,<br />

dem kTB-Rauschen und<br />

dem elektronischen Rauschen<br />

des Analyzers, etwa spezifiziert<br />

in Form des Rauschmaßes<br />

NFAnalyzer. Entfernt man das<br />

DUT-Signal und somit das von<br />

der DUT kommende Rauschen<br />

und schließt den Analyzer-Eingang<br />

mit 50 Ohm ab, so ist das<br />

neue Spektrum eine Kombination<br />

von Analyzer-kTB- und<br />

elektronischem Rauschen. Diese<br />

Kombination zeigt sich auf dem<br />

Screen als Noise Floor.<br />

Noise Correction ist ein Prozess,<br />

bei dem der Noise Floor des<br />

Spectrum Analyzers gemessen<br />

wird unter Anwendung einer<br />

wohlüberlegten Mittelung (Averaging).<br />

Dieses Ergebnis wird<br />

dann in einem File namens Correction<br />

Trace gespeichert. Nun<br />

legt man das DUT-Signal an den<br />

Spectrum Analyzer und misst<br />

erneut. Dieses Resultat kommt<br />

dann in ein File namens Measurement<br />

Trace. Die Korrektur<br />

erfolgt nun durch Subtraktion<br />

des Correction Traces vom Measurement<br />

Trace. Dieses Rechenergebnis<br />

wird dann als Resultant<br />

Trace auf dem Bildschirm dargestellt.<br />

Das Resultant Trace ist als<br />

das Spektrum des DUT-Signal<br />

einschließlich seines Rauschens:<br />

Resultant Trace = Measured<br />

Trace - Correction Trace =<br />

(DUT-Signal + kTB + NF Analyzer ) -<br />

(kTB + NF Analyzer ) = DUT-Signal<br />

(6)<br />

Es sei darauf hingewiesen, dass<br />

alle Werte von dBm (logarithmisch)<br />

in mW (linear) konvertiert<br />

werden müssen, bevor<br />

die Subtraktion ausgeführt<br />

wird, obwohl die resultierende<br />

Anzeige (Trace) in dBm angezeigt<br />

wird.<br />

Dieser Prozess erleichtert den<br />

Blick auf Low-Level-Signale,<br />

deren Amplituden nun mit<br />

höherer Genauigkeit gemessen<br />

werden, da der störende Einfluss<br />

des Spektrumanalysators herausgerechnet<br />

wurde.<br />

Das Aufmacherbild verdeutlicht<br />

eine relativ einfache Methode<br />

zur Durchführung von Noise<br />

Correction mit ein wenig Mathe-<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 23<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 23 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:01


Messtechnik<br />

hinterlegt. Wenn ein Nutzer<br />

sich des NFE Features bedient,<br />

dann erstellt der Analyzer eine<br />

Correction Trace basierend auf<br />

den gewählten Einstellungen des<br />

Instruments und der gespeicherten<br />

Noise-Figur-Werte. Dadurch<br />

erübrigt sich jegwedes Messen<br />

des Rauschflurs des PXA, wie<br />

es bei der manuellen Prozedur<br />

erforderlich war. Dies vereinfacht<br />

erheblich die anwendung<br />

der Noise Correction und eliminiert<br />

die zum Messen des Noise<br />

Floors des Instrumente erforderliche<br />

Zeit, die immer dann aufgewendet<br />

werden muss, sobald<br />

sich eine Einstellung ändert.<br />

Bild 3: Das Noise Floor Extension Feature im Agilent N9030A PXA Signal Analyzer hilft bei der<br />

Verbesserung der Low-Level-Signalempfindlichkeit<br />

matik. Der Noise Floor des Spectrum<br />

Analyzers wird zunächst<br />

gemittelt bei terminiertem Eingang.<br />

Dieses gesicherte Resultat<br />

wird in Trace 1 sichtbar. Dann<br />

wird das DUT angeschlossen<br />

und das neue Signal aufgenommen<br />

und ebenfalls gesichert<br />

(Trace 2). Nun kommt die<br />

erläuterte Trace-Mathematik zur<br />

Anwendung, es wird also die<br />

Differenz der beiden Leistungen<br />

gebildet. Diesem Endresultat<br />

und somit dem echten Signal<br />

entspricht Trace 3.<br />

Die Noise Correction spielt ihren<br />

Vorteil dann am besten aus,<br />

wenn das Eingangssignal nahe<br />

dem Noise Floor des Spectrum<br />

Analyzers liegt. Diese Korrektur<br />

hat wenig oder praktisch keinen<br />

Effekt bei großen Signalen<br />

mit also hohem Abstand zum<br />

Rauschen.<br />

Eine verbesserte<br />

Korrekturmethode<br />

Die Haupteigenschaft des<br />

besprochenen Ansatzes aus praktischer<br />

Sicht besteht darin, dass<br />

das DUT zunächst durch eine<br />

50-Ohm-Termination ersetzt<br />

werden und später erst angeschaltet<br />

werden muss. Es gibt<br />

aber auch eine Methode zur<br />

Meassung des Correction Traces<br />

ohne Abklemmen des DUT.<br />

Diese besteht darin, die Dämpfung<br />

im Eingang zu maximieren,<br />

sagen wir auf 70 dB. Das kommt<br />

praktisch einer Termination mit<br />

50 Ohm ohne Eingangssignal<br />

gleich. Die Correction Trace<br />

wird nun theoretisch durch die<br />

in folgender Gleichung auftauchenden<br />

Anteile bestimmt:<br />

Correction Trace = DUT-Signal<br />

+ kTB + NF Analyzer + A (7)<br />

Wenn kTB + NF Analyzer + A >><br />

DUT-Signal gilt, so ist folgende<br />

Vereinfachung zulässig:<br />

Correction Trace = kTB + NF Analyzer<br />

+ A (8)<br />

Zieht man die bekannte Dämpfung<br />

aus Gleichung (8) ab, so<br />

erhält man wieder die originale<br />

Correction Trace, wie sie<br />

in der ursprünglichen Methode<br />

zugrunde gelegt wurde:<br />

Original Correction Trace = kTB<br />

+ NF Analyzer (9)<br />

Wendet man diesen Prozess an,<br />

dann ist die Correction Trace<br />

lediglich gültig für die speziellen<br />

Einstellungen am Spectrum Analyzer.<br />

Ändert man diese Einstellungen,<br />

wie Center Frequency,<br />

Span oder RBW, so macht man<br />

die gespeicherten Werte, auf<br />

denen die Correction Trace<br />

beruht, ungültig. Ein besseres<br />

Herangehen besteht darin, den<br />

spezifischen Rauschfaktor des<br />

Analyzers (bzw. in dB den NFAnalyzer)<br />

an allen wichtigen Frequenzpunken<br />

zu kennen und auf<br />

Basis dieser Informationen die<br />

Correction Trace für alle wichtigen<br />

Einstellungen zu ermitteln.<br />

Der in Bild 1 gezeigte Signal<br />

Analyzer N9030A PXA von<br />

Keysight/Agilent Technologies<br />

ist während des Herstellungsprozesses<br />

kalibriert worden<br />

für bestmögliche Rauscheigenschaften<br />

als Teil seines Noise<br />

Floor Extension Features (NFE,<br />

s. Bild 2). Während der Kalibrierung<br />

innerhalb des Herstellungsprozesses<br />

wird sein Rauschmaß<br />

über den Einsatzfrequenzbereich<br />

gemessen. Dieser Datensatz wird<br />

dann im Speicher des Geräts<br />

Schluss<br />

In den vorgestellten verschiedenen<br />

Methoden wird das thermische<br />

Rauschen kTB vom<br />

Messergebnis subtrahiert, sodass<br />

auch ein Resultat unter kTB noch<br />

gut angezeigt werden kann. Die<br />

so erzielten Resultate sind in vielen,<br />

aber nicht unbedingt allen<br />

Fällen gültig. Probleme treten<br />

auf, wenn die gemessenen Werte<br />

in der Größenordnung des Noise<br />

Floors des Messinstruments liegen.<br />

Die praktische Implementierung<br />

einer Noise Correction<br />

umfasst normalerweise einen<br />

Schwell- oder graduierten Level<br />

bei der Subtraktion nahe dem<br />

Rauschflur des Instruments.<br />

Dieser Bericht hat einige der<br />

Techniken zum Messen von<br />

Low-Level-Signalen mit einem<br />

Spectrum Analyzer erklärt.<br />

Dabei hat sich herausgestellt,<br />

dass die Empfindlichkeit durch<br />

RBW, Attenuation und die<br />

Nutzung eines Vorverstärkers<br />

beeinflusst werden kann. Noise-<br />

Reduction-Methoden wie Noise<br />

Correction und Rauschflur-<br />

Erweiterung (Noise Floor Extension)<br />

lassen sich anwenden, um<br />

nachträglich die Empfindlichkeit<br />

zu erhöhen. Weitere Informationen<br />

halten folgende Application<br />

Notes bereit:<br />

• Agilent Spectrum and Signal<br />

Analyzer Measurements and<br />

Noise, Application Note 1303<br />

• Using Noise Floor Extension<br />

in the PXA Signal Analyzer<br />

• Spectrum Analyzer Basics,<br />

Application Note 150 ◄<br />

24 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 24 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:01


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

90° SPLITTERS<br />

Now!<br />

5 MHz - 14 GHz<br />

• Choose from over 80 Models<br />

• Power Handling up to 250W<br />

• Packages as Small as 0805<br />

RoHS compliant<br />

o<br />

S<br />

Mini-Circuits ®<br />

www.minicircuits.com P.O. Box 350166, Brooklyn, NY 11235-0003 (718) 934-4500 sales@minicircuits.com<br />

463 Rev M<br />

DISTRIBUTORS<br />

463 Rev M.indd 2 6/27/18 9:41 AM<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 25 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:01


Messtechnik<br />

Oszilloskope mit größerem Touch-Display<br />

und mehr Speichertiefe<br />

Telemeter Electronic stellte die<br />

Oszilloskop-Serie WafeSurfer<br />

3000z vor. Damit erweitert sich<br />

die Bandbreite der WafeSurfer-3000z-Reihe<br />

auf bis zu 1<br />

GHz, wobei das neue Einstiegsmodel<br />

dieser Klasse bis maximal<br />

100 MHz einsetzbar ist. Die<br />

Abtastrate liegt bei 4 GSa/s.<br />

Telemeter Electronic GmbH<br />

info@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

Die neuen Modelle überzeugen durch noch<br />

mehr Rechenleistung sowie einen größeren<br />

Speicher und erhöhendamit den Bedienkomfort.<br />

Das neue 100 MHz Modell eignet sich<br />

hervorragend für allgemeine Debugging<br />

-und Validierungsaufgaben, wohingegen<br />

das 1-GHz-Modell für Anwendungen wie<br />

Hochgeschwindigkeits-Kommunikationstest<br />

und RF-Signalanalyse ausgelegt ist. Mit<br />

dieser neuen Serie werden nun erschwingliche<br />

Oszilloskope mit einem umfangreichen<br />

Funktionsumfang vorgestellt.<br />

Alle WaveSurfer 3000z-Oszilloskope verfügen<br />

über einen großen kapazitiven 10,1-Zoll-<br />

Touchscreen, eine große Auswahl an Debugund<br />

Analyse-Tools, Multi-Instrument-Funktionen,<br />

Feature-/Option-Upgrades und eine<br />

größere Tastkopfauswahl.<br />

Das ist neu<br />

Der WaveSurfer 3000z kombiniert eine völlig<br />

neue CPU-Engine, einen verbesserten<br />

internen Kommunikationsbus und bis zu 20<br />

MPkt. im Erfassungsspeicher, der doppelt<br />

so schnell als beim Vormodell WaveSurfer<br />

3000 ist. Dies ermöglicht einen schnellen<br />

Oszilloskop-Betrieb.<br />

Der kapazitive Touchscreen mit der Teledyne-LeCroy-MAUI-Benutzeroberfläche<br />

verschafft einen besseren Einblick in die<br />

Wellenformen und ermöglicht eine tiefere<br />

Analyse von Signalabweichungen.<br />

Der WaveSurfer 3000z verfügt über eine<br />

Reihe von Debug- und Analyse-Tools wie<br />

den History-Modus, mit dem Benutzer<br />

zeitlich zurückrollen können, um Anomalien<br />

oder andere Signalverlaufsereignisse<br />

zu isolieren, mit Parametern oder Cursorn<br />

zu messen und die Fehlerquellen schnell<br />

zu finden. Der History-Modus verleiht den<br />

WaveSurfer 3000z-Oszilloskopen ein leistungsfähiges<br />

Debug-Tool, das eine Wellenform-Wiedergabe<br />

ermöglicht, die den<br />

Benutzer in die Vergangenheit versetzt, um<br />

Anomalien in Signalen effektiv zu isolieren.<br />

Beim Anzeigen von Signalen auf einer<br />

Oszilloskop Anzeige können unerwartete<br />

Ereignisse auftreten. Da hier der Trigger<br />

nicht schnell genug angehalten werden kann,<br />

greift der Verlaufsmodus ein. Der Verlaufsmodus<br />

verkürzt die Zeit, die zur Erkennung<br />

von Problemen benötigt wird, indem der<br />

Trigger automatisch gestoppt und eine Liste<br />

der zuvor erfassten Wellenformen angezeigt<br />

wird. Auf diese Weise können unerwartete<br />

Anomalien betrachtet, quantifiziert und analysiert<br />

werden.<br />

Modernste Benutzeroberfläche<br />

Der WaveSurfer 3000z bietet die modernste<br />

Benutzeroberfläche (MAUI) durch einen<br />

10,1-Zoll-Berührungsbildschirm. Es fördert<br />

wahre Vielseitigkeit mit seinem 20-MPkt.-<br />

Speicher, Multi-Instrument-Fähigkeiten,<br />

26 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 26 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:02


Messtechnik<br />

eine leistungsfähige, tiefe Toolbox und 100<br />

MHz bis 1 GHz Bandbreite.<br />

suchen nach Anomalien bei vielen Akquisitionen<br />

• Mehr als 20 Modi können auf analoge<br />

oder digitale Kanäle angewendet werden.<br />

MAUI ist die fortschrittlichste Oszilloskop-<br />

Benutzerschnittstelle. Sie ist für die Berührung<br />

konzipiert, für die Einfachheit gebaut<br />

und zum Lösen gemacht. Das 10,1-Zoll-<br />

Display ist bis zu 30% größer als bei Wettbewerbsprodukten<br />

und bietet mehr Signalansichtsfläche.<br />

Pass/Fail-Maskentest:<br />

• Maskentest, um Anomalien schnell zu<br />

identifizieren und deren Position zu markieren<br />

• Ein Verlauf dieser Pass/Fail-Ergebnisse<br />

kann angezeigt werden.<br />

Eine schnelle Signal-Aktualisierungsrate,<br />

die in Verbindung mit dem History-Modus,<br />

dem WaveScan, dem Sequenz-Modus und<br />

dem Maskentest verwendet wird, ermöglicht<br />

eine hervorragende Erkennung von<br />

Signalanomalien.<br />

Schnelle Wellenformaktualisierung:<br />

• Eine Aktualisierungsrate von über 130.000<br />

Wellenformen pro Sekunde zeigt leicht<br />

zufällige oder seltene Ereignisse an.<br />

• Änderungen im Zeitverlauf können mit<br />

der intensitätsgradierten Persistenzanzeige<br />

gesehen werden.<br />

Die Sammlung von Mathematik-, Mess-,<br />

Debug- und Dokumentationswerkzeugen<br />

bietet unübertroffene Analysefähigkeiten.<br />

WaveScan Erweiterte Suche:<br />

• Lokalisieren von ungewöhnlichen Ereignissen<br />

in einem einzigen Capture oder<br />

Wellenform-Wiedergabe im Verlaufsmodus:<br />

• Frühere Wellenformen anzeigen, um vergangene<br />

Anomalien zu entdecken<br />

• Verwenden von Cursor und Messparameter,<br />

um die Ursache von Problemen<br />

schnell zu identifizieren<br />

• Der Verlaufsmodus ist immer aktiviert<br />

und durch einen Klick auf eine Schaltfläche<br />

zugänglich.<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 27<br />

27<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 27 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:03


Messtechnik<br />

• Trigger-Funktionen ermöglichen eine<br />

breite Palette von verschiedenen Ereignissen<br />

• Alle dekodierten Daten werden in einer<br />

interaktiven Tabelle angezeigt.<br />

• Gespeicherte Wellenformen können in<br />

die WaveSource hochgeladen werden,<br />

um beliebige Wellenformen zu erzeugen.<br />

Mächtige Auslösung:<br />

• Grundlegende Trigger wie Kanten oder<br />

Breiten können für alltägliche Lösungen<br />

verwendet werden.<br />

• Qualifizierte Triggerung ermöglicht die<br />

Triggerung über mehrere Kanäle.<br />

• Leistungsstarke Logikauslösung kann<br />

eingerichtet werden, um ein paralleles<br />

Muster zu erfassen.<br />

• Intelligente Auslöser wie Runt, Dropout<br />

oder Intervall helfen, Anomalien schnell<br />

zu isolieren.<br />

• Serial Data Triggering fügt protokollspezifische<br />

Trigger hinzu.<br />

Präzise Messungen mit Digitalvoltmeter:<br />

• vierstelliges digitales Voltmeter<br />

• fünfstelliger Frequenzzähler<br />

• Jeder Kanal kann als Quelle ausgewählt<br />

werden.<br />

• Spannungsmesswerte können auf DC, DC<br />

RMS oder AC RMS eingestellt werden.<br />

• Messungen werden weiterhin aktualisiert,<br />

auch wenn die Triggerung gestoppt wird.<br />

Erweiterte mathematische Fähigkeiten:<br />

• Ein tiefer Satz von 20 mathematischen<br />

Funktionen ermöglicht einen schnellen<br />

Einblick in die Wellenformen.<br />

• Dedicated Grid für Math-Traces<br />

• Für jedes Kanal-, Mess- oder Analysepaket<br />

kann eine mathematische Funktion<br />

angewendet werden.<br />

Erweiterte Wellenformerfassung mit segmentiertem<br />

Speicher:<br />

• Speichern von Wellenformen in segmentierten<br />

Speicher<br />

• Erfassen von schnellen Impulsen in schneller<br />

Folge oder Ereignisse, die durch lange<br />

Zeitintervalle getrennt sind<br />

• Kombinieren von Sequenzmodus mit<br />

erweiterten Triggern, um seltene Ereignisse<br />

zu isolieren<br />

Protokollanalyse mit seriellem Trigger und<br />

Decodierung:<br />

• Intuitives, farbcodiertes Overlay in binärer,<br />

hexagonaler oder dezimaler Darstellung<br />

Logikanalyse mit 16-Kanal-Mixed-Signal-<br />

Fähigkeit:<br />

• gleichzeitiges Anzeigen, Messen und<br />

Analysieren von analogen und 16 digitalen<br />

Signalen<br />

• Analoge und digitale Kanäle können in<br />

einen einzigen Mustertrigger integriert<br />

werden.<br />

• WaveScan, Trends, Statistiken und Histicons<br />

bieten Einblicke, um Anomalien in<br />

digitalen Wellenformen zu finden.<br />

Waveform-Generierung mit integriertem<br />

Funktionsgenerator:<br />

• Frequenzen von bis zu 25 MHz<br />

• Wellenformoptionen: Sinus-, Rechteck-,<br />

Impuls-, Rampen-, Dreieck-, Rausch- und<br />

Gleichstrom-Wellenformen<br />

• BNC-Ausgang auf der Rückseite<br />

Überlegene Messwerkzeuge:<br />

• 24 Messparameter<br />

• Zusätzliche Statistiken und Histicons<br />

können auf jeden Parameter angewendet<br />

werden<br />

• Trends können für jede Messung angezeigt<br />

werden.<br />

LabNotebook-Dokumentationstool:<br />

• Speichern von allen angezeigten Wellenformen,<br />

der Oszilloskop-Setup-Datei und<br />

einen Bildschirmbild mit einem einzigen<br />

Tastendruck<br />

• Zurückladen von LabNotebook-Dateien<br />

in das Oszilloskop<br />

• Ansehen von LabNotebook-Dateien auf<br />

einem PC mit WaveStudio ◄<br />

28 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 28 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:05


Zuverlässigkeit, auf die Sie bauen können...<br />

Warum vertrauen 10.000 Kunden den Test-Kabeln von Mini-Circuits? Ganz einfach: Weil diese immer zuverlässig sind!<br />

Unsere Test-Kabel bieten ihre ausgewiesene Leistung auch noch bei 20.000 Biegungen* (außer VNAC-2R1-K+) und<br />

haben eine sechsmonatige Produktgarantie. Greift diese, wird Ihr Kabel kurzfristig ersetzt oder repariert. Daher können<br />

Sie sicher sein, eine robuste Konstruktion, hohe Zuverlässigkeit und wiederholbare Ergebnisse zu erhalten. Bestellen Sie<br />

doch einige Typen für Ihr Test-Setup auf www.minicircuits.com und überzeugen Sie sich von der Langzeit-Performance,<br />

die durch weniger Nachtests und weniger falschen Ausschuss von Messobjekten zu dauerhaften Einsparungen führt!<br />

* Variiert von Modell zu Modell. Bitte jeweilige Datenblätter beachten.<br />

DISTRIBUTORS<br />

507 Rev K.indd 1 7/2/18 3:00 PM<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 29 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:05


Messtechnik<br />

Testfassungen für Messungen mit dem<br />

Vektornetzwerkanalysator<br />

Bild 1a - Universelle Testfassung (UTF) 3680V<br />

DC bis 60 GHz mit Bias-Zuführung<br />

Bild 1b - Universelle Testfassung (UTF) 3680K<br />

DC bis 40 GHz mit MMIC-Aufsatz (MMIC = monolithisch integrierte<br />

Mikrowellenschaltung)<br />

Die sich heutzutage schnell<br />

weiterentwickelnde Technologie<br />

ist von höheren Betriebsfrequenzen<br />

und höheren Bandbreiten<br />

geprägt, die mit einer<br />

dramatischen Reduzierung von<br />

Größe und Gewicht von Komponenten<br />

und Unterbaugruppen<br />

einhergeht. Zusammengenommen<br />

bedeuten diese Trends neue<br />

Herausforderungen für die Testund<br />

Messausrüstung, die für das<br />

präzise Messen und die exakte<br />

Charakterisierung von Baugruppen,<br />

in denen diese Miniaturbauteile<br />

enthalten sind, benötigt<br />

wird. Die Situation wird durch<br />

die Tatsache erschwert, dass es<br />

in vielen Fällen notwendig ist,<br />

Tests von Baugruppen, die „ohne<br />

Steckverbindungen“ ausgestattet<br />

sind durchzuführen. Dies bedeutet,<br />

dass hier keine Möglichkeit<br />

besteht, Messgeräte zu verwenden,<br />

die standardmäßige Koaxialverbinder<br />

als Schnittstelle<br />

zum Prüfobjekt (DUT - Device<br />

Under Test) besitzen.<br />

Sichere Verbindung<br />

herstellen<br />

In solchen Fällen muss das<br />

Prüfobjekt (auf Substrat- oder<br />

Wafer-Basis) mit dem Messgerät<br />

über eine Art Schnittstelle<br />

verbunden werden, die sowohl<br />

eine mechanische als auch eine<br />

elektrische Verbindung herstellt.<br />

Diese Schnittstelle hat allgemein<br />

die Form einer mechanischen<br />

Halterung, welche Testfassung<br />

genannt wird. Dies reicht von<br />

einem festen Sockelanschluss<br />

(geschraubt oder gelötet) bis<br />

hin zu einer „Universal“-Lösung<br />

mit entsprechender Flexibilität,<br />

Effizienz und Qualität. Es gibt<br />

außerdem eine große Gruppe<br />

von komplexen Systemen, die<br />

auf Waferprobern basieren, die<br />

ihren eigenen speziellen Anwendungsbereich<br />

besitzen (der sich<br />

mit dem der Prüfvorrichtungen<br />

durchaus überlappen kann),<br />

wobei jedoch die meisten von<br />

ihnen Beschränkungen bezüglich<br />

der Komplexität und der<br />

hohen Kosten enthalten.<br />

Voraussetzungen der<br />

Messung<br />

Umfangreiche Charakterisierung<br />

und qualitativ anspruchsvollen<br />

Messungen, die für die meisten<br />

dieser Prüfobjekte gefordert werden,<br />

verlangen im allgemeinen<br />

die Verwendung eines Vektornetzwerkanalysators<br />

(VNA),<br />

der Messergebnisse in Form von<br />

Streuparametern nach Betrag<br />

und Phase liefert. Typischerweise<br />

beinhaltet ein komplettes<br />

Messsystem eine Testfassung,<br />

einen Vektornetzwerkanalysator<br />

und ein „Substrat“-Kalibrierungs-Kit<br />

(für die Kalibrierung<br />

innerhalb der Testfassung).<br />

Wiederholbarkeit und<br />

Genauigkeit<br />

Der Begriff „universal“ im Kontext<br />

von Prüfvorrichtungen rührt<br />

daher, dass diese Testfassungen<br />

eine breite Palette von DUT-Formen<br />

und -Größen unterstützen,<br />

dass sie zudem einen weiten<br />

Frequenzbereich abdecken, die<br />

Wiederholbarkeit der Verbindung<br />

gewährleisten, und zusätzliche<br />

Funktionen unterstützen,<br />

wie beispielsweise die Bias-<br />

Fähigkeit. Sie bieten zusätzlich<br />

die Möglichkeit des Testens<br />

von Mehrtor-Objekten, neben<br />

Anwendungskomfort und ausgezeichneter<br />

Wiederholbarkeit<br />

und Genauigkeit (einschließlich<br />

Autor:<br />

Maksim Pud<br />

Anritsu<br />

www.anritsu.com<br />

Bild 2: De-Embedding-Verfahren (Entfernung von Vorrichtungseffekten von der DUT-Messung)<br />

30 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 30 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:06


Tabelle 1<br />

Rückflussdämpfung und Einfügungsdämpfung<br />

der Testfassung<br />

an sich). Die in Bild 1 dargestellte<br />

Testfassung ermöglicht<br />

beispielsweise einen genauen<br />

und wiederholbaren Übergang<br />

von Koaxial zu Microstrip- oder<br />

Koaxial- zu Coplanar Waveguide<br />

(CPW) und bietet die nötigen<br />

Messfunktionen für Komponenten-<br />

und Gerätedesigns.<br />

Ein weiterer Vorteil<br />

dieser Testfassung besteht darin,<br />

dass sie ein gewisses Maß an<br />

Vor-Ort-Wartung bietet, was<br />

dem Techniker mehr Flexibilität<br />

ermöglicht. Falls die Vorrichtung<br />

zum Beispiel aus Versehen<br />

beschädigt wird, können<br />

die Hauptbauteile vor Ort ausgewechselt<br />

werden, was eine<br />

Zeitersparnis bedeutet, da die<br />

Messfolge nicht unterbrochen<br />

werden muss.<br />

Eine ideale Situation<br />

für die Testfassung wäre, wenn<br />

diese eine entsprechende Schnittstelle<br />

zwischen dem Prüfobjekt<br />

und einem Messgerät (VNA)<br />

bieten würde, eine vollkommen<br />

„transparente“ Verbindung mit<br />

einer Einfügungsdämpfung von<br />

null und einer unendlichen Rückflussdämpfung<br />

(keine Fehlanpassung),<br />

einem geraden und<br />

bekannten Frequenzgang mit<br />

linearer Phase und ohne Verlust<br />

zwischen den Messtoren<br />

(unendliche Isolation der Messtore),<br />

was natürlich unmöglich<br />

ist. Zur Qualität der Messergebnisse<br />

tragen zahlreiche Faktoren<br />

bei – da ein Messsystem beteiligt<br />

ist, sorgen alle Bestandteile<br />

des Messsystems (der VNA mit<br />

seinen Komponenten, Kabel,<br />

Adapter und die Vorrichtungen)<br />

für zusätzliche Fehler, was die<br />

Messunsicherheit erhöht.<br />

Außerdem trägt auch das Messobjekt<br />

selbst zur Genauigkeit der<br />

gesamten Messung bei. Es ist<br />

jedoch möglich, die Messfehler<br />

größtenteils zu beseitigen,<br />

indem das Verfahren zur Vektorfehlerkorrektur<br />

des VNA als<br />

Teil des Kalibrierungsprozesses<br />

zur Anwendung kommt, das auf<br />

klar definierte qualitativ hochwertige<br />

Kalibrierungsstandards<br />

als Referenz setzt.<br />

Zufällige und<br />

systematische Fehler<br />

Bei den meisten HF- und Millimeterwellen-Messungen,<br />

die mit<br />

einem VNA durchgeführt werden,<br />

sind Fehlerterme entweder<br />

als zufällige oder als systematische<br />

Fehler definiert.<br />

Zufällige Fehler sind nicht vorhersehbar<br />

und daher nicht mithilfe<br />

des Kalibrierungsprozesses<br />

korrigierbar. Die Hauptverursacher<br />

zufälliger Fehler sind die<br />

Wiederholbarkeit von Verbindungen,<br />

die Kabelstabilität und<br />

sich verändernde Umgebungsbedingungen<br />

(ohne Berücksichtigung<br />

von Drifteffekten),<br />

Frequenzwiederholbarkeit<br />

und Rauschen. Zur Reduzierung<br />

zufälliger Fehler ist eine<br />

bewährte Messpraxis außerordentlich<br />

wichtig.<br />

Restfehler<br />

Auf der anderen Seite gehören zu<br />

den systematischen Fehlern solche<br />

Faktoren wie zum Beispiel<br />

Richtschärfe, Generatoranpassung<br />

und Lastanpassung, Isolation,<br />

Reflexions- und Transmissionsfrequenzgang.<br />

Obwohl sie<br />

die wesentlichsten Ursachen von<br />

Messunsicherheit darstellen, lassen<br />

Sie sich durch den Kalibrierungsprozess<br />

(und die an schließende<br />

Fehlerkorrektur) drastisch<br />

reduzieren. Einige Resteffekte<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 31<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 31 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:07


Messtechnik<br />

Tabelle 2<br />

werden nicht korrigiert, weil die<br />

Kalibrierungsstandards nicht bis<br />

ins kleinste definiert sind und die<br />

Fehlermodelle, die zur Beschreibung<br />

des Versuchsaufbaus verwendet<br />

werden, nicht perfekt<br />

sind. Die Restfehler können zum<br />

Berechnen der Gesamt-Messunsicherheit<br />

genutzt werden und<br />

sind in den technischen Spezifikationen<br />

eines VNA für eine<br />

Vielzahl von Kalibrierungsalgorithmen<br />

zum Ausdruck gebracht.<br />

Dies ist hilfreich, wenn es um<br />

die Festlegung des Grades der<br />

Messgenauigkeit geht, den ein<br />

Messgerät bei Vorliegen eines<br />

bestimmten Bedingungsgefüges<br />

zur Verfügung stellt.<br />

Hauptproblem<br />

Das Hauptproblem für ein Messsystem,<br />

das eine Prüfvorrichtung<br />

nutzt, besteht darin, dass die<br />

oben genannten Messunsicherheitsterme<br />

für die standardmäßigen<br />

Koaxial-Kalibrierungskits<br />

eines VNA definiert sind, was<br />

bedeutet, dass Fehlereffekte nur<br />

bis zu den Koaxialverbindern der<br />

verwendeten Prüfkabel beseitigt<br />

werden.<br />

Verschiedene<br />

Methoden<br />

Um den Einfluss einer Testfassung<br />

aus den Messergebnissen<br />

eines Prüfobjekts zu entfernen,<br />

lassen sich verschiedene<br />

Methoden anwenden. Jede gilt<br />

für die entsprechenden Anwendungsfälle,<br />

die vor allem von<br />

der erforderten Messgenauigkeit<br />

abhängen. Die Leistung der<br />

Prüfvorrichtung steht außerdem<br />

direkt im Zusammenhang mit der<br />

Leistung des Prüfobjekts (DUT)<br />

und gibt vor, auf welcher Stufe<br />

die Kalibrierung erforderlich ist,<br />

um die Kriterien für die Messunsicherheit<br />

zu erfüllen.<br />

De-Embedding<br />

ist ein VNA-Softwaretool, das<br />

verwendet wird, um den Einfluss<br />

der Testfassung aus den Messergebnissen<br />

„mathematisch“ zu<br />

entfernen. Die Testfassung (oder<br />

in diesem Fall das „Netzwerk”)<br />

muss vorher exakt gemessen<br />

werden. Dazu kommt eine Streuparameter-Datendatei<br />

oder ein<br />

simuliertes Modell der vorhandenen<br />

Prüfvorrichtung zum Einsatz.<br />

In diesem Fall erfolgt die<br />

Kalibrierung unter Verwendung<br />

von Koaxial-Kalibriernormalen.<br />

Die Gesamt-Messgenauigkeit<br />

im Allgemeinen wird hauptsächlich<br />

durch die Qualität der<br />

Streuparameter-Daten der Testfassung<br />

bestimmt (gemessen<br />

oder modelliert), die in komplexen<br />

Szenarien recht schwierig<br />

zu ermitteln sind. Wenn die<br />

tatsächliche Qualität der Testfassung<br />

nicht mit den modellierten<br />

oder gemessenen Daten übereinstimmt,<br />

kommt es zum Auftreten<br />

von Fehlern. De-Embedding ist<br />

zudem kaum auf Prüfobjekte mit<br />

geringen Verlusten anwendbar<br />

und Fehlanpassungsterme sind<br />

nicht berücksichtigt. In solchen<br />

Fällen kann eine Kalibrierung<br />

innerhalb der Prüfvorrichtung<br />

eine exaktere Darstellung der<br />

Streuparameter des Prüfobjekts<br />

liefern.<br />

Vorrichtungsinterne<br />

Kalibrierung<br />

Es stehen zwei Basisverfahren<br />

der internen 2-Tor-Kalibrierung<br />

zur Verfügung: OSL(T), das für<br />

Open-Short-Load (Through)<br />

steht, und LRL/LRM, das für<br />

Line-Reflect-Line/Line-Reflect-<br />

Match steht. Bei der LRM-Kalibrierung<br />

handelt es sich um eine<br />

Variante der LRL-Kalibrierung,<br />

bei der ein Match (eine Terminierung)<br />

anstelle einer zweiten Leitung<br />

genutzt wird. Es gibt außerdem<br />

einige Modifizierungen, wie<br />

z. B. ALRM (Advanced LRM):<br />

ein Kalibrierungsverfahren von<br />

Anritsu, das in die VectorStar-<br />

Kalibriermenüs implementiert<br />

wurde, wobei das Kalibrierverfahren<br />

unterschiedliche Load-<br />

Modelle für jedes Messtor und<br />

zwei Reflexionsnormale nutzt.<br />

Tabelle 1 zeigt eine Aufstellung<br />

typischer zur Verfügung stehender<br />

Kalibrierungsalgorithmen,<br />

wobei die für Vorrichtungsinterne<br />

Anwendungen geeigneten<br />

Algorithmen dargestellt sind.<br />

Kalibriernormale<br />

Die Messgenauigkeit hängt<br />

größtenteils von den Kalibriernormalen<br />

ab – wie exakt diese<br />

definiert sind – und die Anzahl<br />

der Fehlerterme, die korrigiert<br />

werden können, hängt vom<br />

Algorithmus sowie vom ausgewählten<br />

Kalibrierungstyp ab.<br />

Um bei einem 2-Tor-Gerät alle<br />

12 Terme (vorstehend als systematische<br />

Fehler bezeichnet:<br />

Richtschärfe, Generatoranpassung,<br />

Reflexionsfrequenzgang,<br />

Lastanpassung, Transmissionsfrequenzgang<br />

und Isolation,<br />

sowohl in Vorwärts- als auch<br />

in Rückwärtsrichtung (für den<br />

Signalfluss) von insgesamt 12<br />

Termen) zu entfernen, ist die<br />

komplette 2-Tor-Kalibrierung<br />

und Fehlerkorrektur erforderlich.<br />

Dies führt zu einem Höchstmaß<br />

an Messgenauigkeit, erfordert<br />

jedoch eine größere Anzahl an<br />

Kalibriernormalen.<br />

LRL-Kalibrierungen<br />

liefern die höchste Genauigkeit,<br />

haben aber eine eingeschränkte<br />

Bandbreite. Die weniger<br />

genauen OSL- und LRM-<br />

Kalibrierungen decken größere<br />

Frequenzbereiche ab und können<br />

bis hinunter zu niedrigeren Frequenzen<br />

kalibrieren. LRM-Kalibrierungen<br />

resultieren in einer<br />

besseren Generatoranpassung als<br />

OSL-Kalibrierungen. Die beste<br />

Breitbandkalibrierung kann<br />

erreicht werden, wenn man LRLund<br />

LRM-Kalibrierungen kombiniert.<br />

Die LRL/LRM-Kalibrierung<br />

ist außerdem in Microstrip-<br />

Umgebungen empfehlenswert,<br />

da die entsprechenden Normale<br />

leichter zu fertigen sind als diese<br />

für die OSL-Kalibrierung. OSL-<br />

Normale erfordern zudem eine<br />

exakte Charakterisierung für<br />

die Qualitätsmessungen. Bild 3<br />

zeigt Beispiele für „in-Fixture“<br />

OSL-Normale.<br />

Es ist sehr hilfreich, wenn der<br />

Versuchsaufbau für die „in-<br />

Fixture“-Kalibrierung auch Bauteile<br />

zur Verifikation umfasst,<br />

um den Anwender bei der Qualifizierung<br />

des Messsystems zu<br />

unterstützen. Darüber hinaus ist<br />

es wichtig, über Spezifikationen<br />

für die Restfehlerterme zu verfügen,<br />

die man erhält, indem man<br />

32 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 32 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:07


Messtechnik<br />

Bild 3a - Open-Short-Kalibriernormale innerhalb der Universal-<br />

Prüfvorrichtung der Baureihe 3680<br />

Bild 3b - Load-Kalibriernormale innerhalb der Universal-<br />

Prüfvorrichtung der Baureihe 3680<br />

einen speziellen Systemaufbau<br />

nutzt (bestehend aus dem VNA,<br />

der Testfassung und dem Kalibrierungs-Kit).<br />

Dies vermittelt dem Anwender<br />

Vertrauen in die Messgenauigkeit<br />

und in die erzielten Ergebnisse.<br />

Ein Beispiel für diese<br />

wertvollen Daten ist in Tabelle<br />

2 angeführt. Der Techniker kann<br />

sich auch eines speziellen „Messunsicherheits-Rechners“<br />

bedienen,<br />

wie etwa des „Exact Uncertainty“<br />

von Anritsu, um weiteres<br />

Vertrauen in den Grad der Messgenauigkeit<br />

zu gewinnen.<br />

Da Mikrostreifenleitungen dispersive<br />

Medien sind, bei dem<br />

die Phasenverschiebung in<br />

Bezug auf die Frequenz nicht<br />

linear ist, kann die Fähigkeit<br />

des VNA, diese Dispersion zu<br />

kompensieren, die Genauigkeit<br />

der Vektormessung optimieren.<br />

Herausforderungen auf dem<br />

Gebiet der Weiterverbreitung<br />

neuer HF-/Millimeterwellendesigns<br />

erfordern eine exakte<br />

und qualitativ hochwertige<br />

Bau gruppencharakterisierung.<br />

Wenn man über die richtigen<br />

Werkzeuge sowie über ein Verständnis<br />

für die Wichtigkeit einer<br />

ordnungsgemäßen Kalibrierung<br />

verfügt und außerdem die im<br />

vorliegenden Beitrag erörterten<br />

Algorithmen bei der Hand hat,<br />

ist sichergestellt, dass bei der<br />

Konzeption von Baugruppen/<br />

Komponenten bewährte Verfahren<br />

und eine höhere Qualität zur<br />

Anwendung kommen. ◄<br />

Fachbücher für die<br />

Praxis<br />

Praxiseinstieg in die<br />

vektorielle<br />

Netzwerkanalyse<br />

Joachim Müller,<br />

21 x 28 cm, 142 Seiten, zahlr. Abb. und Tabellen<br />

ISBN 978-3-88976-159-0,<br />

beam-Verlag 2011, 32,- €<br />

Art.-Nr.: 118100<br />

In den letzten Jahren ist es der Industrie gelungen,<br />

hochwertige vektorielle Netzwerkanalysatoren vom<br />

schwergewichtigen Gehäuse bis auf Handheldgröße zu<br />

verkleinern. Doch dem nicht genug: Durch ausgefeilte<br />

Software wurden einfache Bedienkonzepte bei steigender<br />

Funktionalität erreicht.<br />

Auch für den Funkamateur wird neuerdings die Welt<br />

der Netzwerkanalyse durch Selbstbauprojekte, deren<br />

Umfang und Funktionalität den Profigeräten sehr nahe<br />

kommen, erschlossen. Damit sind die Voraussetzungen<br />

für die Anwendung der vektoriellen Netzwerkanalyse im<br />

Feldeinsatz aus Sicht der verfügbaren Gerätetechnik<br />

geschaffen.<br />

Fehlte noch die geräteneutrale Anleitung zum erfolgreichen<br />

Einstieg in die tägliche Praxis.<br />

Das in Hard- und Software vom Entwickler mit viel Engagement<br />

optimal durchkonstruierte Gerät büßt alle seinen<br />

hervorragenden Eigenschaften ein, wenn sich beim<br />

Messaufbau grundlegende Fehlerquellen einschleichen.<br />

Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundlagen des<br />

Messaufbaus, unabhängig vom eingesetzten Gerät,<br />

um den Praxiseinstieg zu meistern.<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de<br />

oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

33<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 33 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:08


Messtechnik<br />

High-Performance-Oszilloskope punkten bei Signalintegrität,<br />

Messgeschwindigkeit und Funktionsvielfalt<br />

Schnellste<br />

Erfassungsrate<br />

mit einer Million<br />

Messkurven<br />

pro Sekunde,<br />

Kompensation von<br />

Transmissionsverlusten<br />

(De-Embedding)<br />

zwischen Signalquelle<br />

und Oszilloskop in<br />

Echtzeit und selbst<br />

unter Volllast noch<br />

flüsterleise: Das ist die<br />

High-Performance-<br />

Oszilloskope-Familie<br />

R&S RTP.<br />

Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Rohde & Schwarz erweiterte<br />

damit sein Oszilloskop-Portfolio<br />

gemäß dem Motto „Oscilloscope<br />

Innovation. Measurement<br />

Confidence.“ Besonderen Wert<br />

legten die Entwickler auf Messgenauigkeit,<br />

Geschwindigkeit,<br />

Funktionsvielfalt und Zukunftsfähigkeit.<br />

Zudem vereint ein<br />

R&S RTP, wie kein anderes<br />

Gerät seiner Klasse, verschiedene<br />

Messinstrumente in einem.<br />

All diese Eigenschaften machen<br />

das R&S RTP zum Oszilloskop<br />

der Wahl für die Fehlersuche<br />

zum Beispiel an embedded-Bausteinen<br />

mit schnellen digitalen<br />

oder breitbandigen HF-Schnittstellen.<br />

Rohde & Schwarz bietet<br />

seine RTP-Modelle mit 4, 6 und<br />

8 GHz an.<br />

Dieses Oszilloskop verbindet<br />

Signalintegrität mit hoher<br />

Erfassungsrate: Mit einer Million<br />

Messkurven pro Sekunde<br />

misst es im Standard-Erfassungsmodus<br />

mehr als tausendfach<br />

schneller als vergleichbare<br />

Oszilloskope. Der Anwender<br />

findet dadurch seltene Fehler in<br />

viel kürzerer Zeit.<br />

Als einziges Gerät am Markt<br />

kompensiert es die Transmissionsverluste<br />

von der Signalquelle<br />

zum Oszilloskop (De-Embedding)<br />

in Echtzeit. Der Vorteil:<br />

Auch mit eingeschalteter Signalkorrektur<br />

arbeitet das Oszilloskop<br />

extrem schnell und kann,<br />

aufgrund seiner einzigartigen<br />

digitalen Triggerarchitektur,<br />

sogar auf kompensierte Signale<br />

präzise triggern.<br />

Eine weitere Geräteeigenschaft<br />

spart Entwicklern viel Zeit:<br />

Das R&S RTP nutzt Hardwarebeschleunigung<br />

für eine Reihe<br />

von Analysefunktionen. Maskentests,<br />

Histogramme oder<br />

auch Analysen im Frequenzbereich<br />

laufen dadurch in kürzester<br />

Zeit ab und führen schnell<br />

zu Ergebnissen mit hoher statistischer<br />

Sicherheit. Trotz der<br />

umfangreichen Leistungs- und<br />

Funktionsvielfalt ist das R&S<br />

RTP das kompakteste High-<br />

Performance-Oszilloskop auf<br />

dem Markt und benötigt bis zu<br />

40% weniger Standfläche. Dank<br />

des durchdachten Kühlkonzepts<br />

und flüsterleisen Lüftern ist die<br />

Geräuschentwicklung im Laborbetrieb<br />

niemals aufdringlich.<br />

So gut wie All-in-One<br />

Wie kein anderes Gerät seiner<br />

Klasse vereint das High-<br />

Performance-Oszilloskop von<br />

Rohde & Schwarz verschiedene<br />

Instrumente in einem. Neben den<br />

analogen Oszilloskopkanälen<br />

stehen 16 Logikkanäle oder je<br />

vier hochauflösende Spannungsund<br />

Strommesskanäle zur Verfügung.<br />

Das R&S RTP unterstützt<br />

die Protokollanalyse von seriellen<br />

Busschnittstellen und bietet<br />

leistungsfähige Spektrum- und<br />

HF-Signalanalysefähigkeiten.<br />

Dank der Vielfalt an Werkzeugen<br />

kann der Anwender die unterschiedlichsten<br />

Signale komplexer<br />

Schaltungen zeitkorreliert<br />

mit nur einem Messgerät testen<br />

und findet zusammenhängende<br />

Fehler schneller.<br />

Rohde & Schwarz richtet sich<br />

mit dem neuen High-Performance-Oszilloskop<br />

an Elektronikentwickler<br />

im Breitenmarkt<br />

– speziell in den Bereichen Automotive,<br />

Aerospace & Defence,<br />

Industrie und Telekommunikation.<br />

Es eignet sich hervorragend<br />

für die entwicklungsbegleitende<br />

Fehlersuche an elektronischen<br />

Schaltungen mit unterschiedlichen<br />

Signalen. Dazu gehören<br />

High-speed Busse (USB, PCI<br />

Express, MIPI, etc.), mehrkanalige<br />

HF-Schnittstellen (Funk<br />

oder Radar), DDR-Speicher-<br />

Schnittstellen, komplexe Power<br />

Management-Einheiten, aber<br />

auch einfache Kontroll- und Programmierbusse<br />

(I 2 C, SPI etc.).<br />

Darüber hinaus lässt sich jegliche<br />

Anwendung testen, bei der<br />

Signale mit hoher Auflösung im<br />

Zeit- oder Frequenzbereich mit<br />

hoher Messdynamik und Empfindlichkeit<br />

zu messen sind.<br />

Maximale Investitionssicherheit<br />

Die High-Performance-Familie<br />

R&S RTP ist absolut investitionssicher:<br />

Steigen die Messanforderungen,<br />

lässt sich das Gerät<br />

sowohl in seiner Messbandbreite<br />

und Speichertiefe als auch im<br />

Funktionsumfang durch Hardware-<br />

und Softwareoptionen bei<br />

Bedarf einfach aufrüsten.<br />

Rohde & Schwarz plant zusätzliche<br />

Erweiterungen, wie ein<br />

Generatormodul mit zwei analogen<br />

und acht digitalen Kanälen<br />

und eine 16-GHz-Pulsquelle.<br />

Weitere R&S-RTP-Modelle mit<br />

höheren Bandbreiten folgen<br />

2019. ◄<br />

34 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 34 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:11


HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 35 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:18


HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 36 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:27


HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 37 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:34


HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 38 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:42


Messtechnik<br />

Single-Port-Testlösung für 200/100/50 GE<br />

Keysight bietet als erstes Unternehmen<br />

ein 400GE-Testsystem<br />

mit 200/100/50GE-Geschwindigkeitsoptionen.<br />

Realisiert wird<br />

dieses System durch den Einsatz<br />

eines neuen 400GE-QSFP-DD-<br />

Lastmoduls für die Testlösung<br />

K 400, das alle drei Geschwindigkeiten<br />

über einen einzigen<br />

Port unterstützt. Damit können<br />

Hersteller von Netzwerkgeräten<br />

(NEMs) sehr einfach und<br />

effizient Produkte mit allen<br />

Geschwindigkeiten testen, die<br />

auf dem neuen IEEE 802.3cd<br />

Draft Standard und dem IEEE<br />

802.3bs Standard basieren.<br />

Die Nachfrage nach bandbreitenintensiven<br />

Applikationen wie<br />

4K-Video- und 5G-Mobilfunkdiensten<br />

treibt Rechenzentrumsund<br />

Netzbetreiber zu Geräten mit<br />

kleinster Stellfläche, geringstem<br />

Stromverbrauch und schnellsten<br />

elektrischen Schnittstellen. Infolgedessen<br />

bewegen sich die Hersteller<br />

von Netzwerkgeräten von<br />

einer Technologie, die auf 28<br />

Gb/s mit Non-Return-to-Zero<br />

(NRZ)-Kodierung basiert, zu<br />

schnelleren 56-Gb/s-Leitungen<br />

mit PAM4-Codierung.<br />

„Für die Marktführer im Rechenzentrumsbereich<br />

sind flexible<br />

Testlösungen notwendig,<br />

um schnellere, mehrratenfähige<br />

und hochdichte Ethernet-<br />

Produkte zu entwickeln“, sagt<br />

Sunil Kalidindi, Vice President<br />

Product Management, bei Keysights<br />

Ixia Solutions Group.<br />

„Netzwerkgeräte wie Router,<br />

Switches und Server müssen in<br />

der Lage sein, auf den meisten<br />

oder allen Ports mit allen neuen<br />

Geschwindigkeiten der IEEE<br />

802.3cd Entwurfsspezifikation<br />

und IEEE 802.3bs zu arbeiten.“<br />

Die 56-Gb/s-Technologie ist<br />

führend in der Entwicklung der<br />

Ethernet-Geschwindigkeit – von<br />

den bisherigen 25GE, 50GE<br />

und 100GE (basierend auf der<br />

28-Gb/s-Technologie) zu den<br />

neuen 200GE-, 100GE- und<br />

50GE-Schnittstellen, die in diesem<br />

Jahr auf den Markt kommen<br />

sollen. Das K400-QSFP-DD-<br />

Lastmodul ist die einzige Testlösung,<br />

die diese Technologien<br />

mithilfe von 400GE-Port Fan-<br />

Out-Medien validieren kann,<br />

um eine zukunftssichere Plattform<br />

zum Testen von 400GE-,<br />

200GE-, 100GE- oder 50GE-<br />

Multispeed- oder -Singlespeed-<br />

Netzwerkgeräten zu bieten.<br />

■ Keysight Technologies<br />

Deutschland GmbH<br />

www.keysight.com<br />

HF-Signalgenerator für 10 MHz<br />

bis zu 6 GHz<br />

Das Unternehmen Telemeter Electronic hat<br />

mit dem HF-Signalgenerator TGR6000 ein<br />

Produkt in seinem Lieferprogramm, das mit<br />

einer maximalen Frequenzbandbreite von 10<br />

MHz bis zu 6 GHz äußerst leistungsstark ist.<br />

Der Anwendungsbereich ist für den TGR6000<br />

sehr vielfältig. Vorteile sind geringes Phasenrauschen,<br />

geringer Leckstrom, sehr kleine FM-<br />

Restwelligkeit und geringe Nebenwellen. Die<br />

Stabilität der Zeitbasis beträgt 1 ppm und die<br />

Verwendung einer externen Frequenzreferenz<br />

ist hier möglich.<br />

Fernsteuerbar ist der TGR6000 über die Schnittstellen<br />

RS232, USB, LAN und GPIB. Der<br />

Anwender kann hier zwölf Konfigurationen<br />

für den Generatorbetrieb und 16 benutzerdefinierten<br />

Wobbellisten speichern. Durch das<br />

optionale Rack-Mount-Kit ist es auch ganz einfach<br />

möglich, den TGR6000 in einen 19-Zoll-<br />

Schrank einzubauen.<br />

Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

für exakte EMV-Messungen<br />

Telemeter Electronic stellte die neuen Echtzeit-Spektrumanalysatoren<br />

der Serie RSA5000<br />

von Rigol vor. Durch die Geräte dieser Serie,<br />

werden EMV-Messungen deutlich vereinfacht.<br />

Die noch höhere Genauigkeit und das tiefere<br />

Grundrauschen zeichnen die Serie RSA5000<br />

besonders aus. Die Geräte haben einen Frequenzbereich<br />

von bis zu 6,5 GHz und ein<br />

Grundrauschen von -165 dBm (typ.). Zudem<br />

verfügen die Echtzeit-Spektrumanalysatoren<br />

über eine Echtzeitbandbreite von 40 MHz<br />

und umfangreiche Funktionen für die EMV-<br />

Messungen. Bedient wird die neue Serie über<br />

einen kapazitiven Touchscreen, welcher eine<br />

Gestensteuerung ermöglicht. Dies ermöglicht<br />

dem Nutzer eine äußerst intuitive Steuerung zur<br />

Analyse des angezeigten Spektrums.<br />

■ Telemeter Electronic GmbH<br />

www.telemeter.de<br />

Netzwerk-<br />

Analysator<br />

Kompakt & leistungsfähig<br />

■ Dynamic Range: bis 162 dB<br />

■ Frequenz: 100 kHz – 110 GHz<br />

■ 1- bis 4-Tor-Technik<br />

Wir liefern Lösungen...<br />

www.telemeter.info<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 39<br />

Netzwerkanalysator_groß.indd 1 17.01.18 10:23<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 39 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:45


Messtechnik<br />

Option zum Messen der differentiellen<br />

Rauschzahl<br />

Das führt zu einer unsachgemäßen<br />

Charakterisierung von<br />

differentiellen Bauteilen. Da die<br />

Betriebsfrequenzen aufgrund<br />

von 5G weiterhin steigen, wird<br />

die Fähigkeit, die Bauteilleistung<br />

präziser zu charakterisieren,<br />

zunehmend an Bedeutung<br />

gewinnen.<br />

CelsiStrip ®<br />

Thermoetikette registriert<br />

Maximalwerte durch<br />

Dauerschwärzung.<br />

Bereich von +40 ... +260°C<br />

GRATIS Musterset von celsi@spirig.com<br />

Kostenloser Versand ab Bestellwert<br />

EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)<br />

www.celsi.com<br />

Anritsu Corporation<br />

www.anritsu.com<br />

www.spirig.com<br />

Die Anritsu Corporation bringt<br />

die branchenweit erste Lösung<br />

auf den Markt, die eine umfassende<br />

Charakterisierung der differentiellen<br />

Rauschzahl der in<br />

den drahtlosen Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsanlagen<br />

eingesetzten differentiellen<br />

Bauteilen ermöglicht. Die<br />

Lösung, die eine neue Option<br />

zum Messen der differentiellen<br />

Rauschzahl in die Vektornetzwerkanalysatoren<br />

(VNAs)<br />

VectorStar von Anritsu integriert,<br />

ermöglicht es F&E-Ingenieuren,<br />

die Empfängerleistung rauscharmer<br />

Verstärker (LNAs) und<br />

anderer Bauteile zu überprüfen,<br />

die im Frontend von 5Gund<br />

Mikrowellen-Backhaul-<br />

Systemen verwendet werden.<br />

Diese Option steht in Vector-<br />

Star-Modellen zur Verfügung,<br />

die im Frequenzbereich von 70<br />

kHz bis 20 GHz sowie bei 40, 70<br />

und 110 GHz betrieben werden.<br />

Die neue Option zum Messen<br />

der differentiellen Rauschzahl<br />

verbessert die asymmetrische<br />

2-Port-Messfunktion zum<br />

Bestimmen der Rauschzahl des<br />

VectorStar und ermöglicht es den<br />

VNAs, 3- und 4-Port-Geräte im<br />

asymmetrischen, differentiellen<br />

und allgemeinen Betriebsmodus<br />

zu messen, wobei eine Vielzahl<br />

von Verarbeitungsoptionen<br />

zur Verfügung stehen. Die von<br />

Anritsu auf den Markt gebrachte<br />

Option zum Messen der differentiellen<br />

Rauschzahl enthält die<br />

gleiche Kältequellen-Messtechnik,<br />

wie bei dem 2-Port-Messverfahren<br />

von Anritsu. Dadurch<br />

werden durch Fehlanpassung<br />

entstehende Fehler minimiert<br />

und eine höhere Genauigkeit<br />

erreicht, verglichen mit der herkömmlichen<br />

Y-Faktor-Rauschquellen-Methode.<br />

Durch die<br />

neue verbesserte Option zum<br />

Bestimmen der Rauschzahl ist<br />

es nun zusätzlich möglich, die<br />

Korrektur der Vektorebenen an<br />

2- und Mehrport-Komponenten<br />

vorzunehmen, um eine höhere<br />

Genauigkeit zu erreichen, insbesondere<br />

dann, wenn die Fehlanpassung<br />

signifikant ist.<br />

Die Messanalyse von sowohl<br />

korreliertem als auch unkorreliertem<br />

Rauschen lässt sich mit<br />

der neuen differentiellen Messtechnik<br />

zum Bestimmen der<br />

Rauschzahl durchführen. Das<br />

Ergebnis ist eine umfassendere<br />

Charakterisierung der Ist-Leistung<br />

von Bauteilen, um ein<br />

höheres Vertrauen in das Design<br />

zu erreichen. Es ist eine hervorragende<br />

Methode, im Gegensatz<br />

zu herkömmlichen Ansätzen,<br />

die ein HF-Symmetrierglied<br />

mit lediglich einer Streuparamter-Beschreibung<br />

umfassen<br />

bzw. die Korrelation zwischen<br />

den Ausgangsports des Messobjekts<br />

(DUT) vernachlässigen.<br />

Die Genauigkeit wird weiterhin<br />

gewährleistet durch das erweiterte<br />

Sortiment an Netzwerktools<br />

für den VectorStar. So verfügen<br />

beispielsweise die VNAs über<br />

die Fähigkeit des Embeddings<br />

oder De-Embeddings unsymmetrischer<br />

und differentieller<br />

Sonden und anderer Netzwerke<br />

während des On-Wafer-Rauschzahl-Messvorgangs<br />

sowie über<br />

die Fähigkeit, Empfängerkalibrierungen<br />

zu korrigieren, um<br />

andere Einstellungsänderungen<br />

zu erreichen. Das Ergebnis ist<br />

eine präzisere Charakterisierung<br />

der Rauschzahl differentieller<br />

Bauteile in einer On-Wafer-<br />

Umgebung.<br />

Die Vektor-Netzwerkanalysatoren<br />

MS4640B der Baureihe<br />

VectorStar verfügen über die<br />

breiteste mögliche Abdeckung in<br />

einem Einzelmessgerät, von 70<br />

kHz bis 70 GHz. Die Abdeckung<br />

kann in der Breitbandkonfigurationen<br />

auf 145 GHz und 1,1 THz<br />

erweitert werden. VectorStar ist<br />

die einzige VNA-Plattform, die<br />

in der Lage ist, die Rauschzahl<br />

sowohl unsymmetrisch als auch<br />

differentiell, im Frequenzbereich<br />

von 70 kHz bis 125 GHz<br />

zu messen. Die VNA-Baureihe<br />

MS4640B bietet Technikern auf<br />

dem Gebiet der Bauteilmodellierung,<br />

die bestrebt sind, ihre<br />

Bauteile präzise und zuverlässig<br />

zu charakterisieren, ein neues<br />

Leistungsniveau, ebenso denjenigen<br />

F&E-Ingenieuren, die den<br />

letzten Bruchteil eines Dezibels<br />

aus ihren hochmodernen Designs<br />

herausholen, sowie für Fertigungstechniker,<br />

die den Fertigungsdurchsatz<br />

ohne Abstriche<br />

bei der Genauigkeit maximieren<br />

müssen. ◄<br />

40 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 40 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:45


20-6000 MHz<br />

HIGH POWER AMPLIFIERS<br />

-Your Choice of Output Power, 25W, 50W or 100W<br />

-Multi-Octave Bandwidths with Flat Gain<br />

-Extensive Built-In Protections<br />

-Perfect for EMI, Reliability Testing, Burn-In and More!<br />

Mini-Circuits ®<br />

Now Choose<br />

from 4 Models<br />

www.minicircuits.com P.O. Box 350166, Brooklyn, NY 11235-0003 (718) 934-4500 sales@minicircuits.com<br />

568 RevC<br />

DISTRIBUTORS<br />

568 Rev C .indd 3 7/6/18 11:28 AM<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 41 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:46


Bauelemente<br />

Flexible Koaxialkabel für bis<br />

zu 18 GHz<br />

Von Mini-Circuits kommen mit den Koaxialkabeln<br />

FLO86-6SMNM+ aus der Serie<br />

FLO86 flexible Ausführungen für einen<br />

breiten Bereich an Applikationen mit Frequenzen<br />

bis 18 GHz. Es handelt sich um 6<br />

inch lange Kabel mit einem SMA-Stecker<br />

auf der einen und einem N-Stecker auf der<br />

anderen Seite. Der Biegeradius ist zulässig<br />

bis auf 6 mm herab. Der Innenleiter ist<br />

silberbeschichtet und verzinnt. Der Außenleiter<br />

besteht aus Kupfer und ist für minimalen<br />

Schirmverlust und einfache Handhabung<br />

optimiert. Das dielektrische Material<br />

ist PTFE. Es sorgt für eine Dämpfung von<br />

typisch 0,3 dB bis 6 GHz, 0,4 dB von 6 bis<br />

10 GHz und 0,5 dB von 10 bis 18 GHz.<br />

Die Rückflussdämpfung wird mit typisch<br />

38 dB bis 6 GHz und 24 dB von 6 bis 18<br />

GHz angegeben. Diese Kabel sind mit bis<br />

zu 198 W bei 500 MHz, 140 W bei 1 GHz,<br />

57 W bei 6 GHz, 45 W bei 10 GHz und 33<br />

W bei 18 GHz belastbar und haben eine Einsatztemperaturbereich<br />

von -55 bis +105 ºC.<br />

Rauscharmer Verstärker mit<br />

hohem Dynamikbereich für<br />

bis zu 2 GHz<br />

Von der Firma Mini-Circuits kommt mit dem<br />

LHA-23HLN+ ein monolithischer Verstärker,<br />

welcher extrem geringes Eigenrauschen<br />

mit einem hohen Intercept-Punkt für einen<br />

breiten Dynamikbereich im Frequenzgebiet<br />

zwischen 30 und 2000 MHz kombiniert.<br />

Hergestellt in E-PHEMT-Technologie, bietet<br />

der miniaturisierte und RoHS-konforme<br />

50-Ohm-Verstärker eine typische Verstärkung<br />

von 23,2 dB bei 30 MHz, von 22,1 dB<br />

bei 500 MHz, von 20,9 dB bei 1,5 GHz und<br />

von 20,2 dB bei 2 GHz. Das Rauschmaß<br />

beträgt typisch 1,3 dB bei 30 MHz, 1,3 dB<br />

bei 1 GHz, 1,5 dB bei 1,5 GHz und 1,7 dB<br />

bei 2 GHz. Die Ausgangsleistung für 1 dB<br />

Kompression kann typisch 26 dBm bei 30<br />

MHz, 28,3 dBm bei 1 GHz und 27,9 dBm bei<br />

2 GHz betragen. Hinzu kommt ein hervorragender<br />

Ausgangs-Intercept-Punkt (OIP3)<br />

von 41,1 dBm bei 30 MHz, 44,7 dBm bei<br />

1 GHz und 45,2 dBm bei 2 GHz. Dieser<br />

Amplifier eignet sich optimal für den Einsatz<br />

im Kabelfernsehbereich (CATV) und<br />

in drahtloser Kommunikations-Infrastruktur.<br />

Er besitzt ein zwölfpoliges MCLP-Gehäuse<br />

mit den Maßen von nur 3 × 3 mm bei exzellenter<br />

thermischer Charakteristik. Dieser<br />

MMIC-Verstärker hat einen Arbeitstemperaturbereich<br />

von -40 bis +95 ºC.<br />

10-dB-Richtkoppler für bis zu<br />

20 W und 40 GHz<br />

Mini-Circuits’ neues Richtkoppler-Modell<br />

ZDC10-20403-K+ ist breitbandig, für hohe<br />

Leistung und bidirektional ausgelegt mit<br />

nominell 10 dB Koppelfaktor. Bis zu 20 W<br />

können im Frequenzbereich 20 bis 40 GHz<br />

durchgeleitet werden. Der RoHS-konforme<br />

50-Ohm-Baustein kann auch bis zu 3 A DC<br />

passieren lassen. Die Einfügedämpfung<br />

im gesamten Einsatzfrequenzbereich wird<br />

mit typisch 1,2 dB angegeben, während die<br />

garantierte Koppelfaktor-Flatness ±1,2 dB<br />

beträgt und typisch ±1,1 dB aufweist. Dieser<br />

Richtkoppler ist gut geeignet für Applikationen<br />

in den Bereichen Messtechnik und<br />

Kommunikationssysteme. Er wird mit einem<br />

robusten Metallgehäuse mit den Maßen 1,25<br />

× 0,65 × 0,45 inch (31,5 × 16,1 × 11,3 mm)<br />

ausgeliefert, welches mit koaxialen Buchsen<br />

ausgestattet wurde.<br />

Weitere technische Daten<br />

Arbeitstemperaturbereich -55 bis +100 ºC<br />

Lagertemperaturbereich -55 bis +100 ºC<br />

Einfügedämpfung max. 1,9 dB<br />

Richtschärfe bei 20...26,5 GHz min. 11 dB,<br />

typ. 14 dB<br />

Richtschärfe bei 35...40 GHz min. 7 dB,<br />

typ. 10 dB<br />

Rückflussdämpfung min. 14 dB, typ. 20 dB<br />

Koaxiale 2,92-mm-Adapter<br />

für Frequenzen bis 40 GHz<br />

Von Mini-Circuits kommt mit dem Modell<br />

KFPM-KF50+ ein koaxialer Adapter zum<br />

Verbinden von 2,92-mm-Buchsen mit minimalen<br />

Verlusten im Frequenzbereich von<br />

DC bis 40 GHz. Diese werden auch durch<br />

eine hohe Rückflussdämpfung erreicht. Die<br />

typische Einfügedämpfung beträgt 0,12 dB<br />

bis 40 GHz und das typische SWR wird mit<br />

1,08 über den vollen Einsatzfrequenzbereich<br />

angegeben. Der 50-Ohm-Adapter besteht<br />

u.a. aus rostfreiem Stahl. Er ist RoHSkonform<br />

und 0,76 inch (19,3 mm) lang bei<br />

einem Durchmesser von 0,41 inch (10,41<br />

mm). Der Einsatztemperaturbereich wird<br />

mit -45 bis +100 ºC angegeben.<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 />

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

1D H <br />

2 = H J A H <br />

B H<br />

5 ; 5 6 - - / - 4 6 -<br />

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

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

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

42 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 42 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:47


Bauelemente<br />

75-Ohm-Richtkoppler arbeitet<br />

zwischen 40 und 1250 MHz<br />

Mini-Circuits stellte mit dem BDCH46-<br />

122-75+ einen bidirektional einsetzbaren<br />

75-Ohm-Richtkoppler vor, welcher im für<br />

DOCSIS 3.1 CATV vorgesehenen Frequenzbereich<br />

mit exzellenten Eigenschaften<br />

arbeitet. Dieser Richtkoppler weist z.B. eine<br />

Einfügedämpfung der Mainline von typisch<br />

nur 0,15 dB im vollen Arbeitsfrequenzbereich<br />

auf. In diesem Bereich beträgt die<br />

Rückflussdämpfung an allen Ports typisch<br />

25 dB. Die Richtschärfe wird mit typisch 19<br />

dB angegeben. Die zulässige Durchgangsleistung<br />

ist 2 W bei einem möglichen DC<br />

bis 2 A. Der RoHS-konforme Richtkoppler<br />

weist umlaufende Anschlüsse für bestmögliche<br />

Lötbarkeit auf. Er hat die Abmessungen<br />

0,56 × 0,2 × 0,068 inch bzw. 14,22 × 5,08<br />

× 1,73 mm und wurde für Arbeitstemperaturen<br />

zwischen -55 und +105 ºC ausgelegt.<br />

Weitere technische Daten<br />

Lagertemperaturbereich -55 bis +105 ºC<br />

Einfügedämpfung max. 0,35 dB<br />

Koppelfaktor min. 14 dB, max. 46 dB<br />

Richtschärfe min. 12 dB<br />

Rückflussdämpfung min. 16 dB, typ. 20 dB<br />

Instrument-Grade-Kabel zum<br />

Analysieren von Signalen bis<br />

40 GHz<br />

Mini-Circuits’ Testkabel vom Typ VNAX<br />

Series FlexTest sind besonders geeignet,<br />

wenn es darum geht, sowohl Amplitude als<br />

auch Phase definierbar und stabil zu halten.<br />

Damit eröffnen sich Einsatzmöglichkeiten<br />

in kritischen Breitband-Messanwendungen,<br />

etwa in Testaufbauten mit einem Vector Network<br />

Analyzer (VNA) für Frequenzen bis<br />

40 GHz. Diese Präzisionskabel, wie etwa<br />

die Ausführung VNAX-2FT-KMVRF+, weisen<br />

exzellente SWR-Werte in einem breiten<br />

Einsatzfrequenzbereich auf und bieten eine<br />

geringe Dämpfung. Sie sind mit 2,4-mm-<br />

Buchse und -2,92-mm-Stecker und 2 Fuß<br />

lang. Die Dämpfung dieser Instrumentation-<br />

Grade-Kabel wird mit typisch 0,8 dB bei 6<br />

GHz, 1,6 dB bei 26,5 GHz und 2 dB bei 40<br />

GHz angegeben. Die Rückflussdämpfung<br />

beträgt typisch 28 dB bis 6 GHz, 20 dB bis<br />

26,5 GHz und 19 dB bis 40 GHz.<br />

■ Mini-Circuits<br />

www.minicircuits.com<br />

44-GHz-Siliziumschalter mit industrieweit geringster Einfügedämpfung<br />

Analog Devices, Inc. kündigte<br />

den Produktionsstart seiner<br />

beiden 44-GHz-SPDT-Schalter<br />

(single-pole, double-throw)<br />

ADRF5024 und ADRF5025 in<br />

fortschrittlicher SOI-Technologie<br />

(Silicon-on-Insulator) an. Die<br />

beiden neuen Schalter sind breitbandig.<br />

Der ADRF5024 hat von<br />

von 100 MHz bis 44 GHz einen<br />

flachen Frequenzgang, während<br />

der ADRF5025 zwischen 9 kHz<br />

und 44 GHz arbeitet, mit den<br />

wiederholbaren Charakteristika<br />

einer Einfügedämpfung von besser<br />

als 1,7 dB und 35 dB Isolation<br />

von Kanal zu Kanal punktet.<br />

Beide Bauteile sind bis 27 dBm<br />

sowohl im Durchlass als auch<br />

im Hot-Switching belastbar. Die<br />

neuen Schalter sind in einem<br />

kompakten, hoch zuverlässigen<br />

SMT-kompatiblen Gehäuse mit<br />

2,25 x 2,25 mm Kantenlänge<br />

eingebaut, das eine elektrische<br />

Leistung über der von maßgeschneiderten<br />

Lösungen hat.<br />

Davon können HF- und Mikrowellen-Entwickler<br />

profitieren,<br />

da sie Bias-Versorgungen einsparen,<br />

Peripheriekomponenten<br />

eliminieren und eine höhere<br />

Integration in Systeme erzielen,<br />

wie Phasenarrays, portable Messgeräte,<br />

Körperscanner mit hoher<br />

Auflösung und die Millimeterwellen-Kommunikationsinfrastruktur<br />

für das aufkommende<br />

5G sowie High-Constellation-<br />

Satellitennetzwerke.<br />

Die HF-Schalter ADRF5024<br />

und ADRF5025 besitzen eine<br />

inhärente reflektive Architektur<br />

und sind für einen Betriebstemperaturbereich<br />

von -40 bis +105<br />

°C spezifiziert. Alle Pins haben<br />

robuste Schutzfunktionen gegen<br />

elektrostatische Entladungen<br />

(ESD).<br />

Die Bausteine werden mit nominal<br />

±3,3 V versorgt und ziehen<br />

nur einen geringen Versorgungsstrom<br />

von typisch weniger als<br />

120 µA. Sie nutzen auch positive<br />

Standard-Logikspannungen,<br />

was das Schnittstellen-Design<br />

vereinfacht.<br />

Die Bausteine ADRF5024 und<br />

ADRF5025 sind ein optimaler<br />

Ersatz für PIN-Dioden basierte<br />

Gegenstücke, da für die Bias-<br />

Generierung oder den Abgleich<br />

keine externen Komponenten<br />

nötig sind und Signal-Pins intern<br />

auf die Massereferenz (GND)<br />

gelegt sind, um die Notwendigkeit<br />

zu eliminieren, DC-Sperrkondensatoren<br />

(direct-current)<br />

einsetzen zu müssen.<br />

Der ADRF5024 ist für schnelle<br />

S c h a l t a p p l i k a t i o n e n m i t<br />

Geschwindigkeiten unter 10 ns<br />

und Flankenanstiegsraten von<br />

2 ns optimiert. Der ADRF5025<br />

ist hingegen für Ultrabreitband-<br />

Applikationen mit guten Eigenschaften<br />

bei niedrigen Frequenzen<br />

bis hinunter zu 9 kHz<br />

optimiert. Alle anderen Charakteristika<br />

sind identisch, sodass die<br />

Bauteile als direkte Alternative<br />

füreinander dienen und auf derselben<br />

Leiterplattenfläche (PCB)<br />

gegeneinander ausgetauscht werden<br />

können.<br />

■ Analog Devices, Inc.<br />

www.analog.com<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 43<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 43 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:47


Bauelemente<br />

Neue breitbandige High-Speed-SPDT-Schalter<br />

M/A-COM Technology<br />

Solutions, Inc.<br />

www.macom.com<br />

M/A-COM Technology Solutions,<br />

Inc. kündigte die neusten<br />

Produkte seines branchenweit<br />

renommierten Portfolios an<br />

leistungsfähigen HF-Schaltern<br />

an. Die neuen GaAs-basierten<br />

SPDT-Schalter der Serie MASW<br />

sind für die Satellitenkommunikation,<br />

5G, Prüf- und Messsysteme,<br />

die Rüstungselek tronik<br />

und Mikrowellenfunk-Anwendungen<br />

geeignet und warten<br />

neben einer klassenbesten<br />

Breitband-Frequenzabdeckung<br />

Parameter MASW-011105 MASW-011107-DIE<br />

Frequenz (GHz) 17,7...31 DC...26,5 GHz<br />

Einfügedämpfung (dB) 1,6 1,3<br />

Isolation (dB) 30 46<br />

Input IP3 (dBm) 43 45<br />

Rückflussdämpfung 15 15<br />

(Common Port) (dB)<br />

Schaltzeit (ns) 12 20<br />

Gehäuse 3 mm 14-Lead PQFN 1,3 x 0,85 x 0,1 mm<br />

Bare DIE<br />

auch mit schnellen schaften auf. Der neue reflektive<br />

Schalteigen-<br />

SPDT-Schalter MASW-011105<br />

deckt einen Frequenzbereich<br />

von 17,7 bis 31 GHz ab. Der<br />

Baustein im 3 mm großen, bleifreien<br />

und oberflächenmontierbaren<br />

QFN-Kunststoffgehäuse<br />

mit 14 Anschlüssen bietet eine<br />

Einfügedämpfung von nur 1,6<br />

dB, eine Isolation von 30 dB<br />

und eine Schaltzeit von 12 ns.<br />

Der neue nicht-reflektive SPDT-<br />

Schalter MASW-011107, der<br />

im Bare-Die-Format angeboten<br />

wird, ist für Frequenzen von<br />

DC bis 26,5 GHz ausgelegt und<br />

zeichnet sich durch eine Einfügedämpfung<br />

von 1,3 dB und<br />

eine Isolation von 46 dB (bei 20<br />

GHz) aus. Beide Bauelemente<br />

werden mit robusten Prozessen<br />

mit vollständiger Oberflächen-<br />

Passivierung hergestellt, um ein<br />

hohes Maß an Leistungsfähigkeit<br />

und Zuverlässigkeit zu erzielen.<br />

„Die Kompetenz von MACOM<br />

im Bereich der leistungsfähigen<br />

HF-Schalter ist ohne Beispiel“,<br />

erklärt Graham Board, Senior<br />

Director of Product Marketing<br />

bei MACOM. „Mit unseren technisch<br />

herausragenden Schalter-<br />

Lösungen auf der Basis proprietärer<br />

AlGaAs-, HMIC- und<br />

GaAs-Technologien stehen wir<br />

in der Branche seit Jahrzehnten<br />

an der Spitze. Die jetzt vorgestellten<br />

neuen Schalter beruhen<br />

auf unserem patentierten GaAs-<br />

Prozess mit geringem Gate-Lag.<br />

Mit dieser Technologie werden<br />

wir nicht nur die klassenbeste<br />

HF-Performance, sondern auch<br />

die für TDD-Systeme kritischen<br />

kurzen Schaltzeiten bieten können.“<br />

Seit mehr als 60 Jahren sind<br />

die Design- und Applikations-<br />

Experten von MACOM die Vorreiter<br />

der Innovation im HF-,<br />

Mikrowellen- und Millimeterwellenbereich<br />

und entwickeln<br />

das industrieweit breiteste Portfolio<br />

an MMMICs und Bauteilen<br />

für die gesamte HF-Signalkette.<br />

Gestützt auf fortschrittliche,<br />

proprietäre Technologien soll<br />

die heterogene Halbleiter- und<br />

Gehäusestrategie von MACOM<br />

gewährleisten, dass jede einzelne<br />

Funktion eines HF-Systems vollständig<br />

dafür optimiert ist, zu<br />

angemessenen Kosten ein Maximum<br />

an Performance zu bieten.<br />

MACOM engagiert sich weiter<br />

dafür, seinen Kunden echte Wettbewerbsvorteile<br />

zu bieten – mit<br />

überragender Technologie und<br />

Know-how sowie erstklassigen<br />

Kostenstrukturen und Lieferketten<br />

ohne jegliche Kompromisse.<br />

Die Tabelle gibt Auskunft über<br />

die typische Leistungsfähigkeit<br />

dieser Bauelemente.<br />

Die neusten Schalter der MASW-<br />

Serie von MACOM ist jetzt für<br />

Kunden lieferbar. Um Hilfestellung<br />

beim Herausfinden der<br />

MACOM-Produkte zu bekommen,<br />

die sich optimal als Ersatz<br />

für Bauelemente anderer Anbieter<br />

eignen, nutzen Interessenten<br />

das MACOM Cross Reference<br />

Tool. ◄<br />

44 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 44 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:49


Baugruppen und Module<br />

Kompaktes Radar-Modul<br />

Signale perfekt<br />

multipliziert<br />

Neu im Portfolio von Endrich<br />

ist ein weiteres neues Radarmodul<br />

von RFbeam. Der unter der<br />

Bezeichnung K-LC7 angebotene<br />

24-GHz-Radar-Sensor verfügt<br />

über zwei Empfangskanäle.<br />

Damit kann gemessen werden,<br />

unter welchem Winkel<br />

ein Objekt detektiert wurde.<br />

Mit geeigneter Signalverarbeitung<br />

ist so eine 2D-Erfassung<br />

von bewegten und statischen<br />

Objekten möglich. Darüber<br />

hinaus ist es möglich, die Bewegungsrichtung<br />

eines Objektes<br />

festzustellen. Der Detektionsbereich<br />

des Moduls beträgt 80<br />

x 34°, wobei auch Winkel über<br />

80° erfasst werden können.<br />

Für Distanzauswertung von<br />

bewegten und statischen Zielen<br />

lässt sich die Sendefrequenz von<br />

24 bis 24,25 GHz modulieren.<br />

Mit dem neuen Vierfach-Multiplizierer<br />

FX41 von Telemeter<br />

Electronic lassen sich schiedenste Signale einfach<br />

multiplizieren. Der FX41 ist<br />

ver-<br />

in ein kompaktes Gehäuse<br />

integriert und benötigt eine<br />

Spannungsversorgung von 5<br />

V DC. Mithilfe dieses Multiplizierers<br />

werden durch Eingangssignale<br />

im Frequenzbereich<br />

von 5,75 bis 8,25 GHz<br />

entsprechende Ausgangssignale<br />

von 23 bis 33 GHz<br />

erzeugt.<br />

Für die Linearisierung eines<br />

FMCW-Sweeps und den weltweiten<br />

Einsatz ist über einen<br />

Divider-Ausgang die genaue<br />

Sendefrequenz mit einem externen<br />

Controller mess- und einstellbar.<br />

Die Sendefrequenz wird<br />

durch eine interne Kompensation<br />

über einen weiten Temperaturbereich<br />

nachgeregelt. Obwohl das<br />

Modul mit den Abmessungen 38<br />

x 25 x 13,5 mm sehr kompakt ist,<br />

sind für eine Richtungsmessung<br />

in beiden Empfangskanälen die<br />

I/Q-Kanäle auf die Modulstecker<br />

geführt.<br />

Die externe Frequenzmodulation<br />

ermöglicht die Distanzmessung<br />

von bewegten und statischen<br />

Objekten. Das K-LC7 eignet sich<br />

sehr gut für das Zählen von Personen<br />

oder Fahrzeugen.<br />

Im FMCW Betrieb können damit<br />

auch Sensoren für eine Kollisi-<br />

Mit seinen Vorteilen, wie dem<br />

kompaktem Design, einer<br />

Ausgangsleistung von mindestens<br />

13 dBm und Harmonischen<br />

von maximal -20 dBc,<br />

überzeugt der Multiplizierer<br />

viele Anwender.<br />

■ Telemeter Electronic<br />

GmbH<br />

www.telemeter.info<br />

onserkennung im Nahbereich<br />

von 1 bis 20 m realisiert werden.<br />

Eine weitere wichtige Anwendung<br />

ist die automatische Positionierung<br />

von Kameras in der<br />

Sicherheitstechnik.<br />

Der K-LC7 ist für einen weiten<br />

Versorgungsspannungsbereich<br />

von 3,2 bis 5,5 V ausgelegt<br />

und ab sofort als THT-Variante<br />

(K-LC7-RFB-00H) lieferbar.<br />

■ Endrich Bauelemente<br />

Vertriebs GmbH<br />

www.endrich.com<br />

Fachbücher für die<br />

Praxis<br />

Smith-Diagramm<br />

Einführung und Praxisleitfaden<br />

Joachim Müller, 21 x 28 cm, 117 Seiten, zahlreiche, teilweise<br />

farbige Abbildungen, beam-Verlag 2009, ISBN 978-3-88976-<br />

155-2, Art.-Nr.: 118082, 29,80 €<br />

Das Smith-Diagramm ist bis heute das wichtigste Instrument<br />

zur bildlichen Darstellung der Anpassung und zum Verständnis<br />

der Vorgänge in HF-Systemen. In der einschlägigen<br />

Fachliteratur findet man zwar viele Stellen zum Smith-<br />

Diagramm, sie erfordern aber meist erhebliche mathematische<br />

Kenntnisse: Eine grundlegende Einführung sucht man<br />

vergeblich. Diese Lücke schließt dieses Buch als praxisnahe<br />

Einführung in den Aufbau und die Handhabung des Diagramms.<br />

Mathematikkenntnisse die zu einer elektrotechnischen<br />

Ausbildung gehören, reichen dabei aus.<br />

Aus dem Inhalt:<br />

Der Weg zum Smith-Diagramm - Komplexe Zahlen<br />

- Reflexion bei Einzelimpulsen und kontinuierlichen<br />

Sinussignalen - Reflexionsfaktor - Rückflussdämpfung,<br />

VSWR, Kreisdiagramme; Reflexionsdiagramm - Schmidt-<br />

Buschbeck-Diagramm - CarterDiagramm - Praxis mit dem<br />

Smith-Diagramm; Kompensation von Blindanteilen, Ortslinie<br />

über Frequenz - Leitung als Transformator, elektrisch kurze<br />

bzw. lange Leitung, S-Parameter und Smith-Diagramm -<br />

Leitwert-Smith-Diagramm - Darstellung von Leitwerten im<br />

Smith-Diagramm, Parallelschaltung von Bauelementen -<br />

Grundelemente unter der Lupe - Ortslinien von Induktivitäten<br />

und Kapazitäten, das Bauelement Leitung – Stubs -<br />

Anpassung mit dem L-Glied - Hilfsmittel für die Arbeit mit dem<br />

Smith-Diagramm - Software - Messtechnik<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de<br />

oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

45<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 45 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:50


Grundlagen<br />

Was ist der Unterschied?<br />

Breitband- und Schmalband-HF-<br />

Kommunikation<br />

Das Schlagwort Big<br />

Data bestimmt aktuell<br />

viele Diskussionen<br />

und Vorstellungen über<br />

zukünftige Kommunikationstechniken.<br />

Es<br />

impliziert zunächst die<br />

Forderung nach einem<br />

breitbandigen Übertragungsweg.<br />

Doch für die meisten Anwendungen,<br />

welche eine hohe Reichweite,<br />

geringen Leistungsverbrauch<br />

und eine zuverlässige<br />

Kommunikation fordern, sind<br />

eher Schmalbandlösungen die<br />

richtige Wahl.<br />

Wie es im drahtgebundenen<br />

Bereich eine Debatte über die<br />

Vorzüge und Nachteile der Breitband-<br />

und Schmalbandtechnik<br />

gibt, so werden ähnliche Diskussionen<br />

in der HF-Kommunikations-Industrie<br />

geführt. Ansteigende<br />

Datenraten verleiten zu<br />

Investments in Breitbandtechnologien.<br />

Für den Bereich der<br />

drahtgebundenen Internet-Kommunikation<br />

besteht die Herausforderung<br />

an die Industrie darin,<br />

mit verlegten breitbandfähigen<br />

Datenleitungen und Schaltnetzwerken<br />

konfrontiert zu sein.<br />

Grundsatzfragen<br />

Außerhalb dieser Industrie<br />

jedoch gibt es viel mehr physikalische<br />

Faktoren, welche die<br />

Implementierung von breitbandigen<br />

Systemen begrenzen.<br />

Diese Hemmnisse haben die<br />

Debatte über Breitband- und<br />

Quelle:<br />

Jean-Jacques Deslise,<br />

What´s the Difference Between<br />

Broadband and Narrowband<br />

RF Communications in<br />

MICROWAVES & RF<br />

übersetzt von FS<br />

Schmalbandlösungen angeregt.<br />

Diese Diskussion geht sowohl<br />

auf bestehende und mögliche<br />

Anwendungen als auch auf Kundenforderungen<br />

ein, denn viele<br />

dieser Applikationen erfordern<br />

einen militärischen/öffentlichen<br />

Sicherheitsstandard und sollen<br />

ihre Leistungsfähigkeit unter<br />

vielen Einflüssen beibehalten.<br />

Schmalbandkommunikation<br />

nutzt für gewöhnlich Frequenzen<br />

innerhalb eines zusammenhängenden<br />

Bands eines Frequenzkanals.<br />

Natürlich hängt diese<br />

Definition letztendlich von der<br />

konkreten Applikation ab. Leichter<br />

ist es, sich auf eine bestimmte<br />

technologische Lösung zu fokussieren<br />

und deren physikalisches<br />

Reagieren hinter den verschiedenen<br />

Ansätzen zu betrachten.<br />

Grundsätzlich ist festzustellen,<br />

dass das enge und starke Spektrum<br />

eines Schmalbandsignals<br />

leistungsfähige Filter erfordern,<br />

die präzise eingestellt sein müssen,<br />

um das Nutzsignal nicht zu<br />

dämpfen, Störungen aber wirksam<br />

auszublenden.<br />

Alle Anwendungen teilen sich<br />

einen Satz meistgewünschter<br />

Parameter: Übertragungen mit<br />

höchster Datenrate nutzen ein<br />

Mindestspektrum, brauchen<br />

ein Mindestmaß an Signal- und<br />

Versorgungsleistung, haben die<br />

größte Reichweite und sind am<br />

meisten resistent gegen Störungen<br />

und Interferenzen. Um<br />

eine hohe Datenrate sicherzustellen,<br />

muss man jedoch das<br />

Frequenzspektrum ausweiten.<br />

Dies führt aber unweigerlich<br />

zu einer Absenkung von Signalleistung<br />

pro Hertz, Reichweite<br />

und Widerstandsfähigkeit gegen<br />

Interferenzen.<br />

Diese Nachteile kennzeichnen<br />

die kritischen Unterschiede zwischen<br />

Breitband- und Schmalband-Kommunikation.<br />

Für die<br />

meisten Anwendungen, welche<br />

eine hohe Reichweite, geringen<br />

Leistungsverbrauch und<br />

eine zuverlässige Kommunikation<br />

fordern, sind eher Schmalbandlösungen<br />

die dominierende<br />

Wahl. Falls hohe Datenraten auftreten,<br />

versucht man mit Techniken<br />

wie Zellenbildung, Codierungsgewinn<br />

und anderen, die<br />

abgenommene Reichweite und<br />

Robustheit gegen Störungen zu<br />

kompensieren. Jedoch geht dies<br />

auf Kosten der Leistung bzw.<br />

ökonomischen Effizienz.<br />

Applikationsbeispiele<br />

Bruce Collins, Produktmanager<br />

bei Cambium Networks,<br />

meint: „In Schmalbandlösungen<br />

(Kanäle unter 500 kHz) führt die<br />

geringe Kanalbreite zu geringem<br />

Rauschen. Daher genügt<br />

zur Erreichung eines guten<br />

Rauschabstands ein geringer<br />

Signalpegel. Das Sende signal<br />

kann also klein sein.” Mit Blick<br />

auf Applikationen, die eine<br />

hohe Effizienz aufweisen sollen,<br />

wie etwa batteriebetriebene<br />

Module oder drahtlose Sensorknoten<br />

(Wireless Sensor Nodes,<br />

WSNs), fügt Collins hinzu: „Das<br />

Schmalband erlaubt ein besseres<br />

Verhältnis von Reichweite<br />

zu Versorgungsleistung als das<br />

Breitband. Dies ist besonders<br />

kritisch beim Fernsteuerknoten<br />

(Remote Node), aber weniger<br />

bedeutsam für den Access Point<br />

oder die Hub Location.”<br />

In großen Ölfeldern beispielsweise<br />

erfordern die automatischen<br />

Schutzsysteme auf Basis<br />

der Durchflusssensoren an den<br />

Ölpumpen eine Kommunikation<br />

mit geringer Datenrate, aber<br />

hoher Zuverlässigkeit bei großen<br />

Distanzen. Diese Pumpen können<br />

sich viele Meilen entfernt<br />

befinden und sich gegenseitig<br />

gewissermaßen nicht mehr<br />

sehen. Ein breitbandiges System<br />

in dieses Szenario zu implementieren,<br />

wäre mit fragwürdigen<br />

Kosten verbunden.<br />

Wenn andererseits die Applikation<br />

ein Videostreaming erfordert<br />

oder Sensorsysteme, welche<br />

hohe Datenmengen produzieren,<br />

sollte man über ein Breitbandsystem<br />

nachdenken.<br />

Mark Faulkner, Vizepräsident<br />

von RF Integrated Solutions<br />

Engineering bei Microsemi, sagt:<br />

„Es gibt einen fundamentalen<br />

Nachteil, wenn man die Punkte<br />

Verstärkungs-Bandbreite-Produkt<br />

und Anpassung beim Transistor<br />

betrachtet. Transistoren<br />

können so angepasst werden,<br />

dass Verstärkung, Ausgangsleistung<br />

oder Wirkungsgrad<br />

innerhalb einer schmalen Bandbreite<br />

optimal harmonieren. Ein<br />

angepasster Breitbandtransistor<br />

erbringt jedoch wenig Verstär-<br />

46 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 46 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:50


Grundlagen<br />

Bild 1: So wie die Schmalbandtechniken vorankommen, bildet man eine größere Anzahl von Kanälen<br />

in einem stärker beanspruchten Abschnitt des Funkwellenspektrums (Quelle: www.oklahoma.gov)<br />

kung pro Stufe, sodass mehr<br />

Stufen benötigt werden, um eine<br />

zum Schmalbandbetrieb äquivalente<br />

Über-alles-Verstärkung zu<br />

erhalten.”<br />

Mehr Kanäle durch<br />

Kanalverkleinerung<br />

Viele Anwendungen haben historisch<br />

bedingt die Schmalband-<br />

Kommunikation wegen der<br />

hohen möglichen Reichweite<br />

und der hohen Zuverlässigkeit<br />

genutzt. Infolge des wachsenden<br />

Bedarfs an Überwachungslösungen<br />

und anderen datenintensiven<br />

Applikationen richten<br />

die Industrie für Produkte für die<br />

öffentliche Sicherheit und andere<br />

Industriezweige den Blick vermehrt<br />

auf die Vorteile der Breitband-Technologien.<br />

Doch bis<br />

heute stehen diese Bedürfnisse<br />

im Widerspruch zur Knappheit<br />

von Frequenzen bzw. Spektren<br />

und zu den Schmalband-Vorschriften<br />

der FCC.<br />

Seit Januar 2013 sind alle<br />

industriell und zur öffentlichen<br />

Sicherheit genutzten Bänder<br />

zwischen 150 und 512 MHz von<br />

25 auf 12,5 kHz verkleinert worden<br />

in der Absicht, die Anwender<br />

dazu zu bewegen, ihr Spektrum<br />

zu reduzieren (Bild 1).<br />

Diese Herausforderung ausblendend,<br />

wird die Diskussion<br />

über das Für und Wider der verstärkten<br />

Implementierung von<br />

breitbandigen Systemen etwa<br />

für die öffentliche Sicherheit<br />

oder für militärische Netzwerke<br />

weitergeführt. Beispielsweise<br />

wird der Ruf nach „Public-<br />

Safety Officers” immer lauter,<br />

die dazu in der Lage sind, Live-<br />

Videos innerhalb ihres Verantwortungsbereichs<br />

zu streamen,<br />

um vermeintliche kriminelle<br />

Aktivitäten zu dokumentieren.<br />

Oder man denke an den medizinischen<br />

Rettungsdienst, öffentlich<br />

oder militärisch, der Verbindungen<br />

für hohe Datenvolumnia<br />

benötigt, um in Echtzeit medizinische<br />

Vorgehensweisen zu<br />

kommunizieren. Diese Applikationen<br />

erfordern signifikante<br />

Datenmengen.<br />

Bewährtes auf Eignung<br />

prüfen<br />

Eine mögliche und bereits vorgeschlagene<br />

Lösung ist hier die<br />

Nutzung bereits vorhandener<br />

kommerzieller Technologien<br />

(Commercial Off-the-Shelf,<br />

COTS), wie 3G und 4G/LTE.<br />

Stützt man sich auf diese verbreiteten<br />

Backbones, so kann<br />

man sicher sein, dass Public-<br />

Safety-, Business-Industrial<br />

oder Military-Technologien problemlos<br />

trotz der FCC-Standards<br />

arbeiten werden. Ein Ziel wird<br />

dann sein, die Sicherheit dieser<br />

Netzwerke hochzuhalten. Ein<br />

anderes Ziel wäre die Aufrechterhaltung<br />

einer für diese Kommunikationslösung<br />

notwendige<br />

Infrastruktur. Die Unterstützung<br />

dieser Highspeed-Datenkommunikation<br />

sollte kein großes Problem<br />

unter stabilen Großstadtverhältnissen<br />

darstellen.<br />

Für militärische Applikationen<br />

kommt noch die Aufgabe der<br />

Bereitstellung stabiler, oft mobiler<br />

zellularer Netzwerke hinzu.<br />

Führt man in diesem Zusammenhang<br />

Codierungsverstärkung<br />

bei einem breitbandigen<br />

Signal durch, erlaubt das zwar<br />

mehr Daten, erfordert aber auch<br />

ein breiteres Spektrum (Bild<br />

2). Zu beachten ist hierbei die<br />

Existenz einer schier endlosen<br />

Anzahl von Maschinen, welche<br />

erwartungsgemäß bald<br />

angeschlossen werden sollten,<br />

sodass einerseits hohe Datenraten<br />

und andererseits geringer<br />

Energieverbrauch zu vereinen<br />

sind. Dieser Trend steht hinter<br />

den Begriffen Internet of Things<br />

(IoT) und Internet of Everything<br />

(IoE) und ermutigt zu Entwicklungen<br />

und Planungen, bei denen<br />

die Vorteile von Schmalband die<br />

Vorzüge von Breitband überwiegen.<br />

IoT/IoE-Applikationen sind<br />

insofern einzigartig, als sie nach<br />

Millionen von Interaktionen für<br />

Lowpower-Sensoren verlangen,<br />

welche in der Umgebung verteilt<br />

sind.<br />

Es wird notwendig sein, diese<br />

Sensoren parallel zu den datenhungrigen<br />

Maschinen mit extrem<br />

schnellen Datenwegen zu entwickeln.<br />

Fest steht aber auch,<br />

dass viele der neueren Applikationen<br />

sowohl Schmalband- als<br />

auch Breitbandsysteme benötigen<br />

werden. Die Frage ist, wie<br />

die beiden Verfahren in bestehende<br />

Standards und Geräte-<br />

Infrastruktur-Backbones eingebracht<br />

werden können. Mit<br />

einer durchdachten zellularen<br />

Infrastruktur könnte die Daten-<br />

Backplane genutzt werden, um<br />

sowohl High- als auch Low-<br />

Data-Rate-Applikationen mit<br />

Lowpower-Quellen zu bewerkstelligen.<br />

◄<br />

Bild 2: Die Hinzugabe von Codierungsverstärkung (Coding Gain) zu einem breitbandigen Signal<br />

erlaubt zwar mehr Daten, erfordert aber auch ein breiteres Spektrum (Quelle: Texas Instruments)<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 47<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 47 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:51


Grundlagen<br />

HF-Generatoren und ihre Verwendung<br />

Man unterscheidet<br />

bei HF-Generatoren<br />

hauptsächlich<br />

zwischen analogen<br />

Signalgeneratoren<br />

und Vektor-<br />

Signalgeneratoren.<br />

Der Unterschied<br />

liegt in der Art der<br />

Signalaufbereitung.<br />

Daraus ergeben sich<br />

unterschiedliche<br />

Modulationsarten<br />

und entsprechende<br />

Einsatzmöglichkeiten.<br />

Bild 1: Exzellent niedriges Phasenrauschen eines analogen Signalgenerators<br />

Nach der Vorstellung von analogen<br />

Generatoren werden Vektor-Signalgeneratoren<br />

besprochen,<br />

wobei deren Ausprägung<br />

als Arbitrary-Waveform-Generator<br />

eine gesonderte Betrachtung<br />

erfährt.<br />

Analoge<br />

Signalgeneratoren<br />

Bei analogen Signalgeneratoren<br />

liegt der Schwerpunkt auf der<br />

Erzeugung eines hochqualitativen<br />

HF-Signals. Unterstützt<br />

werden die analogen Modulationsarten<br />

AM, FM und φM. Mit<br />

manchen Geräten können auch<br />

exakte Pulssignale erzeugt werden.<br />

Analoge Generatoren sind<br />

für Frequenzen bis in den Mikrowellenbereich<br />

erhältlich. Sie<br />

zeichnen sich aus durch:<br />

Analoge Signalgeneratoren werden<br />

zu folgenden Zwecken eingesetzt:<br />

• als stabiles Referenzsignal<br />

(Local Oscillator, Quelle für<br />

Messungen des Phasenrauschens,<br />

Kalibrier-Referenz)<br />

• als Universal-Instrument für<br />

Messungen von Verstärkung,<br />

Linearität, Bandbreite usw. bei<br />

der Entwickung und dem Test<br />

von HF- und anderen Halbleiter-Chips<br />

• für Empfänger-Tests (Zwei-<br />

Ton-Tests, Erzeugen von Interferer-<br />

und Blocking-Signalen)<br />

• für EMV-Tests<br />

• für ATE und Produktion<br />

• für Avionik-Anwendungen<br />

(z.B. VOR, ILS)<br />

• für militärische Anwendungen<br />

• für Radar-Tests<br />

In Bild 2 ist beispielsweise eine<br />

Kombination von Impulsen mit<br />

unterschiedlicher Breite und<br />

Pausendauer für Radar-Anwendungen<br />

zu sehen.<br />

Analoge Signalgeneratoren sind<br />

mit unterschiedlichen Spezifikationen<br />

in allen Preisklassen<br />

erhältlich. Für die Auswahl können<br />

folgende Kriterien entscheidend<br />

sein:<br />

• Frequenzbereich und Auflösung<br />

• mögliche Ausgangsleistung<br />

• Einschwingen von Frequenz<br />

und Pegel<br />

• Pegel- und Frequenzgenauigkeit<br />

• Bauart und Gewicht<br />

Quelle:<br />

Messen mit modernen<br />

Spektrumanalysatoren,<br />

Application Note 1MA201_2d,<br />

Rohde & Schwarz, Juni 2012,<br />

Kapitel 3: Generatoren und<br />

ihre Verwendung,<br />

Autor: Detlev Liebl<br />

• sehr hohe spektrale Reinheit<br />

(Non-Harmonics), z.B.<br />

-100 dBc<br />

• sehr geringes Eigenrauschen<br />

(Broadband Noise), z.B. -160<br />

dBc<br />

• sehr geringes Phasenrauschen<br />

(SSB Phase Noise), z.B. -139<br />

dBc/Hz (bei 20 kHz Offset und<br />

1 GHz), s. Bild 1<br />

Bild 2: Spezielle Impulsfolge für Radar-Anwendungen<br />

48 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 48 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:52


Grundlagen<br />

Bild 3: Vorprogrammierte<br />

Standards bei einem Vektor-<br />

Signalgenerator<br />

Vektor-Signalgeneratoren<br />

Vektor-Signalgeneratoren zeichnen<br />

sich dadurch aus, dass sie das<br />

Modulationssignal im Basisband<br />

als komplexen IQ-Datenstrom<br />

rechnerisch erzeugen und bearbeiten.<br />

Dazu gehören auch eine<br />

rechnerische Filterung, ggf. ein<br />

Begrenzen der Amplitude (Clipping)<br />

oder beispielsweise ein<br />

Aufprägen von Unsymmetrien.<br />

Manche Generatoren können<br />

additiv Gauss‘sches Rauschen<br />

dazurechnen; manche Generatoren<br />

sind darüber hinaus in der<br />

Lage, rechnerisch eine Mehrwege-Ausbreitung<br />

(Fading,<br />

MIMO) des späteren HF-Signals<br />

zu simulieren.<br />

Im Allgemeinen geschieht die<br />

gesamte Aufbereitung des Basisband-Signals<br />

durch Berechnung<br />

in Echtzeit. Eine Ausnahme bilden<br />

die ARB-Generatoren. Die<br />

Bild 4: Teil der vorprogrammierten Testmodels für den Mobilfunk-<br />

Standard LTE<br />

Basisband-IQ-Daten werden<br />

schließlich auf eine Betriebsfrequenz<br />

konvertiert. (Es gibt auch<br />

Vektor-Generatoren, die nur im<br />

Basisband arbeiten, ohne HF-<br />

Signale zu erzeugen.)<br />

Vektor-Signalgeneratoren verfügen<br />

oft auch über analoge<br />

oder digitale IQ-Eingänge, um<br />

externe Basisbandsignale einzukoppeln.<br />

Mit der IQ-Technik<br />

lassen sich beliebige einfache<br />

wie komplexe, digitale wie<br />

analoge Modulationsarten realisieren,<br />

Einzelträger- ebenso<br />

wie Multiträger-Signale. Die<br />

Anforderungen kommen dabei<br />

in erster Linie aus den Mobilfunk-Standards,<br />

aber auch aus<br />

der kabelgebundenen digitalen<br />

Breitbandübertragung und aus<br />

A&D-Applikationen (Erzeugen<br />

von modulierten Pulsen).<br />

Die Haupteinsatzgebiete der<br />

Vektor-Signalgeneratoren:<br />

• Erzeugen von standardkonformen<br />

Signalen für Mobilfunk,<br />

digitales Radio- und TV,<br />

GPS, moduliertes Radar etc.<br />

• Testen von digitalen Empfängern<br />

oder Baugruppen in<br />

Entwicklung und Produktion<br />

• Simulieren von Signal-Verschlechterungen<br />

(Rauschen,<br />

Fading, Clipping, Einfügen<br />

von Bitfehlern)<br />

• Erzeugen von Signalen für<br />

Mehrantennen-Systeme ohne<br />

und mit Phasenkohärenz für<br />

Beam-Forming<br />

• Erzeugen von modulierten<br />

Störsignalen (Interferer) für<br />

Blocking-Tests und Messungen<br />

der Nachbarkanal-<br />

Unterdrückung<br />

Bild 3 zeigt beispielhaft einen<br />

Teil der von einem Vektor-<br />

Signalgenerator unterstützten<br />

vorprogrammierten Standards.<br />

In den einzelnen Kommunikations-Standards<br />

sind meistens<br />

Testsignale mit einer vorgegebenen<br />

Konfiguration definiert.<br />

Diese können in einem<br />

Vektor-Signalgenerator bereits<br />

vorprogrammiert sein. Bild 4<br />

zeigt eine Auswahl dieser beim<br />

LTE-Standard sogenannten Testmodels<br />

(beim gleichen Generator).<br />

Bild 5 zeigt das Spektrum<br />

des angewählten Testmodels<br />

E-TM3_3__20 MHz. Es ist ca.<br />

18 MHz breit. Genauer betrachtet,<br />

besteht es aus 1201 OFDM-<br />

Einzelträgern im Abstand von<br />

15 kHz, die aufgrund der eingestellten<br />

Bildschirmauflösung hier<br />

ineinander fließen. Bild 6 zeigt<br />

das Konstellationsdiagramm<br />

(IQ-Darstellung) des Testmodels.<br />

Es sind einzelne Kanäle<br />

unterschiedlich moduliert. Hier<br />

sind alle vorkommenden Modulationsarten<br />

in einer Darstellung<br />

zusammengefasst: BPSK<br />

(cyan), QPSK (rot mit blauen<br />

Kreuzen), 16-QAM (orange)<br />

und die LTE-typischen CAZAC-<br />

Bits (Constant Amplitude Zero<br />

Autocorrelation, blau) auf dem<br />

Einheitskreis.<br />

Vektor-Signalgeneratoren verfügen<br />

meist über komfortable Triggermöglichkeiten.<br />

Damit lassen<br />

sich beispielsweise Generator-<br />

Bursts exakt in ein vorgegebenes<br />

Zeitraster einpassen (z.B. GSM-<br />

Bursts in die richtigen Time<br />

Slots). Parallel zum Datenstrom<br />

liefern diese Generatoren meist<br />

auch sogenannte Marker-Signale<br />

an Gerätebuchsen. Diese können<br />

programmierbar an beliebigen<br />

Punkten im Datenstrom aktiviert<br />

werden (z.B. Burst- oder<br />

Frame-Anfang), um ein DUT<br />

oder Messgeräte zu steuern.<br />

Digital modulierte HF-Signale<br />

weisen teilweise sehr hohe Crest-<br />

Faktoren auf (Verhältnis von<br />

Mittel- zu Spitzenwert mehr als<br />

10 dB). Schon geringe Nichtlinearitäten<br />

in den analogen Blöcken<br />

des Generators (Mischer,<br />

Endstufe) können leichter Oberwellen<br />

und Intermodulationsprodukte<br />

verursachen als klassische<br />

analoge Modulationen. In dieser<br />

Beziehung unterscheiden sich<br />

einzelne Generatoren erheblich.<br />

Wichtige Kenngrößen für Vektor-Signalgeneratoren<br />

sind die<br />

Modulationsbandbreite und<br />

die erzielbare Symbolrate, die<br />

Modulationsqualität (Error Vector<br />

Magnitude, EVM) und die<br />

Nachbarkanal-Unterdrückung<br />

(Adjacent Channel Power,<br />

ACP). Moderne Generatoren<br />

sind zukunftssicher, d.h., sie<br />

übertreffen die Anforderungen<br />

aktuell gängiger Mobilfunkstandards<br />

erheblich. Die allgemeinen<br />

Kriterien für die Auswahl<br />

gleichen denen von analogen<br />

Generatoren.<br />

Arbitrary-Waveform-<br />

Generatoren<br />

Diese kurz ARB-Generatoren<br />

genannten Geräte sind Vektor-<br />

Signalgeneratoren, bei denen die<br />

Modulationsdaten vorab (nicht in<br />

Echtzeit) berechnet und im RAM<br />

abgelegt werden. Die Ausgabe<br />

das RAM-Inhalts erfolgt dann<br />

mit der Echtzeit-Symbolrate.<br />

(Viele Vektor-Signalgeneratoren<br />

verfügen über eine ARB-<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 49<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 49 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:52


Grundlagen<br />

Bild 5: Multicarrier-Spektrum des LTE Testmodels E-TM3_3__20MHz<br />

Bild 6: Gesamtkonstellation beim LTE-Testmodel E-TM3_3__20MHz<br />

Vielfach bieten Hersteller von<br />

ARB-Generatoren Software<br />

an, um Standard-Modulationssequenzen<br />

(IQ-Datensätze) zu<br />

erstellen. Bild 7 zeigt einige<br />

Fenster eines solchen Programms.<br />

Gewählt wurde hier<br />

der Mobilfunkstandard 3GPP<br />

FDD (UMTS). Erstellt wird der<br />

Downlink, also das Signal von<br />

einer Basisstation (BS) zum<br />

Mobiltelefon. Das Programm<br />

kann die Signale von bis zu vier<br />

Basisstationen erzeugen; in Bild<br />

7 ist nur BS1 aktiv. Die Filterung<br />

entspricht dem UMTS-Standard.<br />

Ein Clipping erfolgt nicht. Die<br />

Gerätebuchse Marker1 wird später<br />

ein Signal bei jedem neuen<br />

Radio Frame liefern. Sind alle<br />

nötigen Eingaben erfolgt, startet<br />

man durch Klicken auf die<br />

Schaltfläche Generate Waveform<br />

File die Berechnung der<br />

IQ-Daten. Ist diese abgeschlossen,<br />

überträgt man die Daten<br />

vom Programm aus zum ARB-<br />

Generator und kann sofort die<br />

Ausgabe starten. ◄<br />

Option, s. Bild 3.) In Einsatz<br />

und Anwendung unterscheiden<br />

sich die ARB-Generatoren von<br />

den Echtzeit-Vektor-Generatoren<br />

in folgenden Punkten:<br />

• Der Inhalt des IQ-Datenstroms<br />

ist vollkommen frei festlegbar.<br />

• Es sind nur zeitlich begrenzte<br />

oder zyklische Signale möglich<br />

(RAM hat endliche Tiefe).<br />

Die Speichertiefe und die Wortbreite<br />

der IQ-Datensätze sind<br />

zusätzliche Kenngrößen. Wie bei<br />

den Echtzeitgeneratoren gibt es verschiedene<br />

Trigger-Möglichkeiten<br />

und die Marker-Signal-Ausgabe.<br />

Der Anwender kann für Produktionstests<br />

verschiedene Sequenzen<br />

unterschiedlicher Dauer aneinanderfügen.<br />

Das können zum Beispiel<br />

Datenströme mit unterschiedlichen<br />

Bitraten sein, die in der<br />

Fertigung überprüft werden müssen.<br />

Manche ARB-Generatoren<br />

können als Echtzeit-Basisband-<br />

Quelle Gauss‘sches Rauschen<br />

hinzurechnen, manche sind in der<br />

Lage, eine Mehrwege-Ausbreitung<br />

(Fading) und Mehrantennensysteme<br />

(MIMO) des späteren HF-<br />

Signals in Echtzeit zu simulieren.<br />

Bild 7: PC-Programm zur Berechnung der IQ-Daten von Standardsignalen<br />

50 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 50 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:53


Aktuelles<br />

Drone-Detection-System überwacht Gipfeltreffen<br />

von Kim Jong Un und Donald Trump<br />

Das AARTOS-Drone-Detection-<br />

System ermöglicht eine sehr<br />

detaillierte Analyse aller HF-<br />

Emissionen, z.B. „Hopping“-<br />

Muster von Drohnen, aber auch<br />

aller anderen HF-Signale, z.B.<br />

Handys, die es ermöglichen,<br />

auch die neuesten 4G-basierten<br />

Drohnen zu erkennen. Die<br />

rasche Verbreitung von Mikro-/<br />

Mini-UAVs stellt eine potentiell<br />

wachsende Bedrohung für<br />

die nationale und kommerzielle<br />

Sicherheit dar.<br />

Die Aaronia AG hat den Einsatz<br />

ihres AI-basierten Drone<br />

Detection Systems AARTOS<br />

auf dem historischen Treffen<br />

von Kim Jong Un und Donald<br />

Trump vorgestellt. Das vollautomatische<br />

Drohnenerkennungssystem<br />

AARTOS erkennt<br />

die HF-Strahlung jeder Drohne<br />

und deren Fernsteuerung und<br />

bietet eine Live-Situationsanzeige<br />

inklusive hochauflösender<br />

3D-Flugplots.<br />

Thorsten Chmielus, CEO der<br />

Aaronia AG, sagt dazu: „Wir<br />

sind begeistert, Teil dieses historischen<br />

und einzigartigen Ereignisses<br />

zu sein. Wir freuen uns,<br />

dass die einzigartigen Fähigkeiten<br />

des AARTOS-Systems<br />

international an Bedeutung<br />

gewinnen“. Das AARTOS-<br />

System bietet eine bisher unerreichte,<br />

extrem hohe Reichweite<br />

(10 bis 15 km) und eine<br />

360°-Abdeckung. Die Detektionstechnologie<br />

basiert auf der<br />

patentierten Aaronia-Isolog-3D-<br />

Tracking-Array-Antenne, einem<br />

UWB-Echtzeit-RF-Empfänger<br />

Spectran V5 und einer hochkomplexen<br />

AI-basierten Tracking-Software.<br />

Da die Verbreitung von Drohnen<br />

zunimmt, sind Sicherheit und<br />

Zuverlässigkeit von enormer<br />

Bedeutung. Drohnen-Detektion-<br />

Systeme gewinnen an Bedeutung,<br />

da immer mehr illegale<br />

Drohnen in Gebiete eindringen<br />

(z.B. Großveranstaltungen, Flughäfen<br />

etc.). Aus Sicherheitsgründen<br />

muss die Position der Drohnen<br />

durch ihre HF-Emission<br />

verfolgt werden. Der Benutzer<br />

der Drohne wird auch durch die<br />

Emission der Fernbedienung<br />

erkannt.<br />

■ Aaronia AG<br />

www.aaronia.de<br />

LTE-Advanced HF-Konformitätstestsystem erhält weltweit erste PTCRB-Zertifizierung<br />

Die Anritsu Corporation gab bekannt, dass<br />

das LTE-Advance HF Konformitätstestsystem<br />

ME7873LA die weltweit erste<br />

PTCRB-Zertifizierung für HF-Konformitätstests<br />

der 5 Downlink Carrier Aggregation<br />

(5DL CA) erhalten hat. 5DL CA stellt<br />

eine Schlüsseltechnologie innerhalb von<br />

LTE-Advanced dar.<br />

Die Kombination von ME7873LA mit<br />

PTCRB-zertifizierter 5DL CA und MIMO<br />

unterstützt Durchsatzgeschwindigkeiten<br />

von 1 Gbit/s im Downlink, für einen reibungslosen<br />

Übergang zu 5G mit schnelleren<br />

Datenübertragungen und größeren Datenmengen,<br />

wofür eine hohe Marktnachfrage<br />

erwartet wird, wenn 5G in Nordamerika<br />

und Japan ab Mitte <strong>2018</strong> kommerziell in<br />

Betrieb gehen wird.<br />

Die PTCRB, eine Zertifizierungsorganisation,<br />

die Testspezifikationen und -verfahren<br />

definiert, mit dem Ziel, die Interoperabilität<br />

von Endgeräten in globalen Mobilfunknetzen<br />

sicherzustellen, hat im April <strong>2018</strong> die<br />

PTCRB 5DL CA-Zertifizierung vorgestellt.<br />

Das ME7873LA ist das erste und einzige<br />

Testsystem, das bislang die Zertifizierung<br />

erhalten hat. Als Ergebnis dessen, wird<br />

davon ausgegangen, dass der ME7873LA<br />

eine Schlüsselrolle bei der Anwendung von<br />

5DL-CA-Diensten spielen wird, die im<br />

Jahre <strong>2018</strong> in Betrieb genommen werden<br />

sollen, ebenso wie bei der raschen Markteinführung<br />

neuer Endgeräte.<br />

Das ME7873LA ist eine Testplattform,<br />

mit der verifiziert wird, dass die HF-TRx-<br />

Kennzahlen und die Leistung von LTE/<br />

LTE-Advanced-Endgeräten vollständig<br />

konform mit den 3GPP-Standards sind.<br />

Zusätzlich zu Legacy W-CDMA unterstützt<br />

das zukunftsfähige ME7873LA<br />

sowohl das aktuellste LTE-Advanced Pro,<br />

den IoT-Standard sowie neuere noch zur<br />

Diskussion stehende Standards. Es werden<br />

F&E-Testfunktionen, Tests der FDD- und<br />

TDD-Mobilfunkbänder und TRx-Tests<br />

unterstützt, zudem individuell angepasste<br />

Systemkonfigurationen für Leistungs- und<br />

RRM-Tests (Radio Resource Management).<br />

Außerdem wird das ME7873LA von Mobilfunkbetreibern<br />

weltweit als Testsystem für<br />

Abnahmeprüfungen genutzt, insbesondere<br />

in Nordamerika und Asien.<br />

■ Anritsu Corporation<br />

www.anritsu.com<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 51 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:54


Grundlagen<br />

Grundlagen und Praxis der Signalintegrität, Teil 3:<br />

Behebung von Signalintegritätsfehlern<br />

In Teil 1 wurden die<br />

Ursachen und Auswirkungen<br />

von signalintegritätsbezogenen<br />

Problemen<br />

erörtert. In<br />

Teil 2 ging es darum,<br />

wie man mit optimaler<br />

Mess ausrüstung Fehler<br />

findet und richtig beurteilt.<br />

In diesem abschließenden<br />

Teil wird der<br />

Einsatz von Messmitteln<br />

und Techniken zur<br />

Lösung praxisnaher<br />

Signalintegritätsprobleme<br />

beim Schaltungsentwurf<br />

anhand von<br />

drei Beispielsituationen<br />

erläutert.<br />

Es handelt sich um folgende<br />

Anwendungsbeispiele:<br />

Situation I:<br />

Just in dem Moment, wo eine<br />

digitale Systemplatine in die<br />

Produktion gehen soll, taucht auf<br />

einmal ein Qualitätsproblem auf.<br />

Situation II:<br />

Bei dem neuen Motherboard<br />

für einen Server der nächsten<br />

Generation treten unerklärliche<br />

intermittierende Probleme auf.<br />

Situation III:<br />

Ein neuer Workstation-Prototyp<br />

ist mit einem PLL-Oszillator<br />

ausgerüstet, der als „Zero-<br />

Delay“-Taktquelle für dessen<br />

Speichersystem konfiguriert<br />

wurde.<br />

Beschreibung<br />

Situation I<br />

Die Platine mit einer hochentwickelten<br />

Steuereinheit ist das<br />

Herzstück des neuen Flaggschiffprodukts<br />

eines Unternehmens<br />

und muss termingerecht<br />

fertig sein, da sie bereits durch<br />

massive Werbung angekündigt<br />

wurde. Bei den ersten Produktionsmustern<br />

treten intermittierende<br />

Fehler auf.<br />

Diese erscheinen auf dem<br />

Systembus, doch scheint der<br />

Ursprung woanders zu liegen.<br />

Über den bidirektionalen<br />

Systembus laufen von mehreren<br />

Geräten gesendete und<br />

empfangene Daten. Das System<br />

funktioniert gut bei „mittleren“<br />

Geschwindigkeiten. Da die<br />

meisten Logikbausteine jedoch<br />

schnelle Flanken aufweisen,<br />

könnten Signalintegritätsprobleme<br />

auftreten. Andere Möglichkeiten<br />

reichen von logischen<br />

Fehlern bis hin zum ungünstigen<br />

Platinen-Layout.<br />

Da sich mit den eingebauten<br />

„Debug“-Funktionen wertvolle<br />

Zeit bei der Fehlerbehebung<br />

sparen lässt, wurden Prüfpunkte<br />

für den Logikanalysator<br />

integriert: Da die äußerst dicht<br />

bestückte Platine keinen Platz<br />

für konventionelle Anschlüsse<br />

ließ und ein Logikanalysator der<br />

Serie TLA7AA3 von Tektronix<br />

bereitstand, wurde eine spezielle<br />

gerasterte Kontaktierungsfläche<br />

vorgesehen. Die „Land-Pads“<br />

konnte man in der verfügbaren<br />

Fläche integrieren.<br />

Quelle:<br />

Grundlagen der<br />

Signalintegrität, Tektronix,<br />

www.tektronix.com, gekürzt<br />

Bild 10: Der analoge Kurvenzug enthüllt einen ungültigen Logikpegel (Cursor 1 und 2), der für die<br />

digitalen Probleme im System verantwortlich ist<br />

52 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 52 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:55


Grundlagen<br />

Bild 11: Das iView-Display zeigt einen Glitch im digitalen<br />

Kurvenzug (zweiter von oben), der durch eine kurze<br />

Schwellenüberschreitung auf der IFETCH-Leitung (dritte von<br />

oben) aufgrund von Abschlussreflexionen hervorgerufen wird<br />

Messaufbau &<br />

Ergebnis<br />

Gearbeitet wurde mit dem<br />

Logikanalysator-Hauptsystem<br />

TLA7012, dem Logikanalysator-Erfassungsmodul<br />

TLA7AA3<br />

mit 102 Kanälen und dem Sin-<br />

gle-Ended-HD-Logikanalysator-<br />

Tastkopf P6860 über eine iView-<br />

Schnittstelle. Dabei kommen die<br />

Vorzüge des Logikanalysators<br />

TLA7AA3 voll zum Tragen, z.B.<br />

die Fähigkeit, analoge Signale<br />

durch den Tastkopf zu leiten,<br />

diese mit dem Oszilloskop zu<br />

erfassen und sie dann auf dem<br />

Bildschirm des Logikanalysators<br />

anzuzeigen. Dieser wurde so<br />

eingestellt, dass er auf den Read-<br />

Befehl triggert, der den fehlerhaften<br />

Datenwert verursacht.<br />

Es werden die Timing-Signale<br />

der ausgewählten Busleitungen<br />

angezeigt (Bild 10) und das fehlerverursachende<br />

Problem tritt<br />

zutage: Dank der hohen Auflösung<br />

des Messgeräts (125 ps, 8<br />

GHz) ist deutlich zu erkennen,<br />

dass hier kein Timing-Problem<br />

(Trace 031: Data) vorliegt. Dennoch<br />

scheint diese Adresse fehlerhaft<br />

zu sein, denn es werden<br />

gelegentlich Speicherplätze<br />

„übersprungen“, was auf einen<br />

Fehler im niedrigstwertigen<br />

Bit – Adresse 0 – hinweist. Die<br />

analoge Darstellung der AD0-<br />

Busleitung am unteren Bildschirmrand<br />

entlarvt das wahre<br />

Signalintegritätsproblem: Der<br />

Logikpegel des Signals AD0<br />

(Adresse 0) ist zum Taktzeitpunkt<br />

ungültig. Aufgrund eines<br />

Entwurfsfehlers werden gleichzeitig<br />

zwei Geräte auf derselben<br />

Adressleitung angesteuert.<br />

Beschreibung<br />

Situation II<br />

Beim neuen Motherboard für<br />

einen Server gibt es unerklärliche<br />

intermittierende Probleme:<br />

Bei niedrigen Taktgeschwindigkeiten<br />

arbeiten der erste und<br />

zweite Prototyp noch zuverlässig.<br />

Mit spezifizierter Taktgeschwindigkeit<br />

treten jedoch<br />

scheinbar zufällige Fehler auf.<br />

Man vermutet Probleme im<br />

Zusammenhang mit dem Platinen-Layout,<br />

was sich mit herkömmlichen<br />

Messmitteln aber<br />

nur schwer beweisen lässt. Prüfpunkte<br />

für den Logikanalysator<br />

wurden vorgesehen, sie verfügen<br />

über Mictor-Stecker für die<br />

Logikanalysator-Tastköpfe der<br />

Serie TLA700.<br />

Messaufbau &<br />

Ergebnis<br />

• Logikanalysator-Hauptsystem<br />

TLA7012<br />

• Logikanalysator-Erfassungsmodul<br />

TLA7AA4 mit 136<br />

Kanälen<br />

• Single-Ended-HD-Logikanalysator-Tastkopf<br />

P6860<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 53<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 53 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:55


Grundlagen<br />

Bild 12: Dieser TDSJIT3 Messbildschirm präsentiert mehrere miteinander verkettete, mit einer<br />

Abtastrate von 20 GS/s erfasste Jitter-Messungen. Zu sehen ist u.a. ein PLL-Signal mit einem Fehler<br />

von fast 1 ns innerhalb eines 7,5-ns-Zyklus<br />

• Adapter P6860-HD-Kompression<br />

auf Mictor-Stecker<br />

• View-Schnittstelle<br />

• Digital-Phosphor-Oszilloskop<br />

TDS7104<br />

Intermittierende Probleme<br />

werden oft von Glitches verursacht,<br />

solche werden vermutet.<br />

Das TLA7AA4 wird daher<br />

so eingestellt, dass es auf Glitches<br />

triggert. Erkannt wird ein<br />

Glitch im Pre-Fetch-Zyklus<br />

auf einer Signalleitung namens<br />

IFETCH. Der Analysator triggert<br />

und markiert den Zeitpunkt,<br />

an dem der Glitch auftritt. Im<br />

Mag_IFETCH-Signal (Bild 11)<br />

wird eindeutig ein schmaler Puls<br />

angezeigt. Dank der hohen Zeitauflösung<br />

(125 ps) der MagniVu-<br />

Erfassung gelingt eine präzise<br />

Erfassung der Pulszeit und<br />

-dauer. Der Glitch-Trigger veranlasst<br />

außerdem die Erfassung<br />

auf dem TDS7104-Oszilloskop,<br />

die über die iView-Schnittstelle<br />

mit dem Logikanalysator abgestimmt<br />

wird. Die analoge Erfassung<br />

auf dem Analysatorbildschirm<br />

zeigt die wahre Natur<br />

des Glitches: Es handelt sich<br />

um eine analoge Verzerrung,<br />

die den logischen Schwellenwert<br />

kurz überschreitet und<br />

dadurch einen gültigen H-Pegel<br />

erreicht, der gerade lang genug<br />

anhält, um das Problem zu verursachen.<br />

Durch eine Korrektur<br />

im Platinen-Layout ließ sich das<br />

Problem beheben.<br />

Situation III<br />

Ein neuer Workstation-Prototyp<br />

ist mit einem PLL-Oszillator<br />

ausgerüstet, der als „Zero-<br />

Delay“-Taktquelle für dessen<br />

Speichersystem konfiguriert ist.<br />

Die PLL empfängt ein externes<br />

Taktsignal, erfasst dessen Frequenz<br />

und überträgt es dann<br />

erneut über das Taktverteilungs-<br />

Netzwerk an die Speicherelemente.<br />

Damit werden alle Verzögerungen<br />

entlang des Verteilungspfads<br />

korrigiert. Dennoch<br />

scheint der Speicher gelegentlich<br />

falsche Daten zu speichern. Als<br />

Ursache hierfür wird ein Timing-<br />

Fehler im Takt vermutet. Welcher<br />

Natur ist dieser und wo<br />

liegt sein Ursprung?<br />

Messaufbau &<br />

Ergebnis<br />

• Logikanalysator TLA5204<br />

• Logikanalysator-Tastkopf<br />

P6418<br />

• Digitalspeicher-Oszilloskop<br />

TDS6604<br />

• P7260-Tastkopf mit hoher<br />

Bandbreite für das TDS6604<br />

Zusammenfassung<br />

• TDSJIT3-Software für die Jitter-<br />

und Timing-Analyse<br />

Nachdem die digitalen Fehler auf<br />

dem Logikanalysator beobachtet<br />

wurden, vermutete man eine<br />

Instabilität in dem vom PLL-<br />

Oszillator kommenden Taktsignal.<br />

Obwohl der Fehler intermittierend<br />

ist, scheint er nicht<br />

komplett zufällig zu sein. Eine<br />

Echtzeit-Jitter-Messung stellt<br />

sich als produktivste Lösung<br />

heraus. Man nimmt über den<br />

P7260-Tastkopf das Taktsignal<br />

auf, führt mehrere Messungen<br />

mit einer Abtastrate von 20<br />

GS/s durch und verbindet diese<br />

in der integrierten TDSJIT3-<br />

Anwendung. Durch den Vergleich<br />

der Messungen auf einer<br />

Zyklus-zu-Zyklus-Basis mithilfe<br />

der Cyc-Cyc-Periodenmessung<br />

und der Zyklustrendfunktion<br />

des TDSJIT3 wird deutlich,<br />

dass das PLL-Signal die meiste<br />

Zeit in seiner Frequenztoleranz<br />

liegt, gelegentlich jedoch darüber<br />

hinaus springt, um eine Frequenzdrift<br />

auszugleichen. Wie<br />

aus Bild 12 ersichtlich, beträgt<br />

der Fehler innerhalb eines 7,-<br />

ns-Zyklus´ annähernd 1 ns. Eine<br />

zweite TDSJIT3-Funktion hilft<br />

bei der genauen Ursachenbestimmung<br />

für dieses Verhalten des<br />

PLL. Durch Einsatz des FFT-<br />

Tools stellt sich heraus, dass bei<br />

120 kHz eine unerwartete Energiespitze<br />

auftritt, wobei es sich<br />

um die Frequenz des Schaltnetzteils<br />

handelt. Mit diesem Wissen<br />

ist es nicht schwierig, die störende<br />

Frequenz auszufiltern. ◄<br />

Signalintegritätsmessungen sind zu einem wichtigen Bestandteil<br />

der Entwicklung von Digitalsystemen geworden. In den<br />

schnellen Anwendungen kann sich selbst der kleinste Timing-<br />

Fehler auf dem Controller-Datenbus über den ganzen Weg<br />

durch das System übertragen und schließlich als Fehler auf<br />

einem seriellen E/A-Bus auftreten.<br />

Es werden leistungsstarke Messgeräte benötigt, die über eine<br />

hohe Bandbreite sowie Zeit sparende Funktionen verfügen, um<br />

Verzerrungen von Hochgeschwindigkeitssignalen präzise zu<br />

messen. Bis vor kurzem waren unbemerkt gebliebene Signalintegritätsprobleme<br />

häufig die Ursache für Verzögerungen im<br />

Zeitplan und für mangelnde Zuverlässigkeit von neuen Digitalprodukten.<br />

Jetzt stehen die richtigen Messgeräte zur Verfügung,<br />

um selbst die größten Herausforderungen in punkto<br />

Signalintegrität zu meistern.<br />

Produktinformationen findet man z.B. unter www.tektronix.com.<br />

54 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 54 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:56


Elektromechanik<br />

Hybrid-Kabelsystem versorgt<br />

Remote-Radio-Heads mit 230 V<br />

Mit dem Masterline Ultimate<br />

Hybrid High Voltage (MLUH<br />

HV) hat Huber+Suhner eine<br />

Produktklasse geschaffen,<br />

die in Sachen Robustheit und<br />

Wirtschaftlichkeit neue Maßstäbe<br />

setzt. Damit begegnet<br />

man mit einer einzigartigen<br />

hybriden Verkabelungslösung<br />

für Remote-Radio-Heads dem<br />

deutlich erhöhten Leistungsbedarf<br />

von 5G-fähigen Sende- und<br />

Empfangsanlagen. Die vorkonfektionierte,<br />

fertig abgedichtete<br />

Lösung MLUH HV hat die gleichen<br />

technischen Eigenschaften<br />

wie das Masterline Ultimate<br />

Hybrid (MLUH). Das neue<br />

Hybrid-Kabelsystem ist jedoch<br />

schlanker, leichter und flexibler.<br />

Es lässt sich schnell und einfach<br />

installieren und kann bis<br />

zu zwölf Remote Radio Heads<br />

(RRHs) mit Daten und Energie<br />

versorgen. Die Endgeräte werden<br />

mit robusten Q-ODC Fiberoptik-<br />

und Power-Jumpern an<br />

das MLUH HV angeschlossen.<br />

Das jüngste Mitglied der Masterline-Produktfamilie<br />

versorgt die<br />

Remote Radio Heads direkt mit<br />

230 V Wechselspannung. Damit<br />

lassen sich Leitungsverluste<br />

reduzieren und für den erhöhten<br />

Leistungsbedarf künftiger<br />

5G-Geräte ist vorgesorgt. Bei<br />

gleichem Abstand zwischen<br />

Spannungsquelle und Remote<br />

Radio Head hat das MLUH HV<br />

System einen geringeren Durchmesser.<br />

„Letztlich sparen Mobilfunk-<br />

Netzbetreiber mit unserem neuen<br />

Kabelangebot Investitionskosten,<br />

da weniger Kupfer verbraucht<br />

wird“, sagt Miroslaw<br />

Mrozik, Leiter Produktmanagement<br />

in der Geschäftseinheit<br />

Fiber Connectivity Outdoor von<br />

Huber+Suhner. „Das MLUH HV<br />

Hybrid-System kann in einem<br />

einzigen Kabelstrang höhere<br />

Leistungen transportieren, ist flexibel,<br />

zukunftssicher und einfach<br />

zu installieren. Es erlaubt die<br />

schnelle und verlässliche Umsetzung<br />

zeitkritischer Projekte bei<br />

tieferen Gesamtbetriebskosten.<br />

Kein anderes Produkt bietet<br />

eine derart hochwertige Lösung,<br />

wenn der Einsatz von Wechselspannung<br />

gefragt ist.“<br />

■ Huber+Suhner<br />

www.hubersuhner.com<br />

Drei Stecker ...<br />

Handscrew-Variante<br />

Screw-Variante<br />

Push-Pull-Variante<br />

... eine Buchse.<br />

Spezialkabel nach<br />

Kundenwunsch<br />

Neben der umfangreichen<br />

Auswahl an Kabel- und Litzen<br />

mit Teflon-Isolation bietet<br />

Telemeter Electronic auch<br />

Spezialkabel gemäß Vorgaben<br />

der Kunden. So kann im<br />

Kabel die Anzahl der Litzen,<br />

die Isolationsfarben und die<br />

Anzahl der Abschirmungen<br />

frei kombiniert werden. Darüber<br />

hinaus bietet Telemeter<br />

Electronic auch eine freie<br />

Kombination von Litzenarten<br />

an. Das heißt, neben Litzen<br />

mit Leiterquerschnitten von<br />

0,06 bis 13,8 mm² sind auch<br />

Hochspannungslitzen bis 50<br />

kV DC oder Koaxialkabel<br />

kombinierbar. Das Leiter- und<br />

Abschirmmaterial besteht aus<br />

hochwertigem, versilbertem<br />

Kupfer. Als Isolationsart wird<br />

das hochwertige Material<br />

Teflon verwendet, wodurch<br />

die Kabel auch besonders harschen<br />

Bedingungen ausgesetzt<br />

werden können. Spezialkabel<br />

nach Kundenwunsch werden<br />

bereits ab 50 m geliefert.<br />

■ Telemeter Electronic<br />

GmbH<br />

info@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

Coax<br />

Serie 4.3-10<br />

Kompakte IP68 HF-Steckverbinderserie<br />

für Mobilfunk-Anwendungen<br />

48% Platzeinsparung gegenüber Serie 7-16 durch<br />

kompakte Bauform<br />

herausragende Intermodulations-Eigenschaften<br />

hervorragende elektrische Leistung:<br />

700 W bei 1 GHz; 500 W bei 2 GHz<br />

drei Steckervarianten, eine universelle Buchse<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 55<br />

www.telegaertner.com/go/43-10<br />

Telegärtner<br />

Karl Gärtner GmbH<br />

Lerchenstr. 35<br />

D-71144 Steinenbronn<br />

Telefon: +49 (0)7157/125-0<br />

E-Mail: info@telegaertner.com<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 55 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:56


Fachbücher für die<br />

Praxis<br />

Digitale Oszilloskope<br />

Der Weg zum<br />

professionellen Messen<br />

Joachim Müller<br />

Format 21 x 28 cm, Broschur, 388 Seiten,<br />

ISBN 978-3-88976-168-2<br />

beam-Verlag 2017, 47,90 €<br />

Das Oszilloskop ist eines der wichtigsten Messgeräte, das<br />

in allen Teilgebieten der Elektronik und auch darüber hinaus<br />

verwendet wird, um Signalverläufe über der Zeitachse<br />

darzustellen. Das in den 1930er Jahren erfundene Gerät hat,<br />

speziell in den zurückliegenden letzten zwei Jahrzehnten,<br />

eine rasante Weiterentwicklung vom ursprünglich reinen<br />

analogen zum volldigitalisierten Konzept erfahren. Mit der<br />

Digitalisierung konnten zusätzliche Funktionen realisiert<br />

werden, was dem Oszilloskop heute den Zugang zu<br />

seither noch nicht abgedeckten Applikationen eröffnet.<br />

Das dadurch für den Anwender deutlich gewachsene<br />

Hintergrundwissen vermittelt, auf praxis bezogene Weise,<br />

das neue Werk. Das digitale Oszilloskop arbeitet unter völlig<br />

anderen Rahmenbedingungen, als das vergleichsweise<br />

einfache analoge Konzept. Durch die Analog-Digital-<br />

Wandlung entstehen Effekte, die bisher beim analogen<br />

Oszilloskop völlig unbekannt waren. Beispiele hierzu sind<br />

Aliasing oder Blindzeit. Beim Aliasing treten Geistersignale<br />

auf, die im ursprünglichen Signalverlauf nicht vorhanden<br />

sind. Durch Blindzeiten können relevante Signalereignisse<br />

unerkannt bleiben. Um diese und weitere Effekte zu<br />

beherrschen sind für den erfolgreichen Einsatz digitaler<br />

Oszilloskope entsprechende Kenntnisse ihres internen<br />

Funktionsprinzips essentiell.<br />

Der inhaltliche Schwerpunkt und die Darstellung<br />

von Praxis-Demonstrationen basieren auf einem R&S<br />

High-End-Oszilloskop, womit auch Auswirkungen in<br />

Grenzbereichen aufgezeigt werden können. Liegen<br />

beim Leser Anwendungssituationen vor, die geringeren<br />

Anforderungen entsprechen, können die vorgeschlagenen<br />

Versuchs parameter auf ein entsprechend reduziertes<br />

Maß angepasst werden. Für die Umsetzung der<br />

vorgeschlagenen Praxis-Demonstrationen reichen in der<br />

Regel das vorhandene Oszilloskop und ein Laborgenerator.<br />

Ein Blick in den Inhalt zeigt, in welcher Breite das Thema<br />

behandelt wird:<br />

• Verbindung zum Messobjekt über passive und aktive<br />

Messköpfe<br />

• Das Vertikalsystem – Frontend und Analog-Digital-<br />

Converter<br />

• Das Horizontalsystem – Sampling und Akquisition<br />

• Trigger-System<br />

• Frequenzanalyse-Funktion – FFT<br />

• Praxis-Demonstationen: Untersuchung von Taktsignalen,<br />

Demonstration Aliasing, Einfluss der Tastkopfimpedanz<br />

• Einstellungen der Dezimation, Rekonstruktion,<br />

Interpolation<br />

• Die „Sünden“ beim Masseanschluss<br />

• EMV-Messung an einem Schaltnetzteil<br />

• Messung der Kanalleistung<br />

Weitere Themen für die praktischen Anwendungs-<br />

Demos sind u.a.: Abgleich passiver Tastköpfe,<br />

Demonstration der Blindzeit, Demonstration FFT,<br />

Ratgeber Spektrumdarstellung, Dezimation, Interpolation,<br />

Samplerate, Ratgeber: Gekonnt triggern.<br />

Im Anhang des Werks findet sich eine umfassende<br />

Zusammenstellung der verwendeten Formeln und<br />

Diagramme.<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter<br />

www.beam-verlag.de<br />

oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 56 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:57


Funkmodule /Antennen<br />

UHF-FM-Schmalband-Transceiver-Modul<br />

Circuit Design, Inc. aus Japan<br />

hat das UHF-FM-Schmalband-<br />

Transceiver-Modul STD-302Z<br />

für Industriefernsteuerungen<br />

und Telemetrieanwendungen<br />

entwickelt. Wie das Vorgängermodell<br />

STD-302S kann auch<br />

das STD-302Z für verschiedene<br />

Frequenzbänder und Leistungsstufen<br />

gefertigt werden. Dabei<br />

bietet das neue Modul dank<br />

SAW-Filter die gleiche hervorragende<br />

Störungsresistenz und<br />

Empfindlichkeit. Das diskrete<br />

Design garantiert langfristige<br />

Lieferbarkeit. Schmalband-FM<br />

bietet auch hier viele Vorteile,<br />

wie z.B. stabilen Betrieb bei<br />

einer maximalen Datenrate von<br />

9600 bps. Auch wurde bei dem<br />

Modul STD-302Z die Empfangsleistung<br />

verbessert, sodass auch<br />

in sicherheitskritischen Anwendungen<br />

eine zuverlässige Kommunikation<br />

möglich ist – sogar<br />

unter schwierigen HF-Bedingungen.<br />

Damit wird die Receiverkategorie<br />

1 gemäß EN 300<br />

220*1 erfüllt. Gegenüber STD-<br />

302S wurde beim STD-302Z<br />

außerdem die Stoß- und Vibrationsfestigkeit<br />

für Applikationen<br />

in rauer Umgebung verbessert.<br />

Gehäuse und Pin-Layout der<br />

beiden Versionen sind identisch.<br />

Als Transceiver ermöglicht das<br />

STD-302Z bidirektionale Kommunikation.<br />

Die integrierte PLL-<br />

Schaltung erlaubt dem Anwender<br />

die Programmierung eigener<br />

Kanäle über eine serielle Kommandierung.<br />

Einfache DI- und<br />

DO-Pins sorgen für eine transparente<br />

Datenschnittstelle und<br />

machen die Verwendung eigener<br />

Protokolle möglich.<br />

Technische Eigenschaften:<br />

• 434 MHz, 10 mW<br />

• Betriebsspannung: 3 bis 5,5 V<br />

• programmierbare HF-Kanäle<br />

• PLL-gesteuerter VCO<br />

• hohe Empfängerempfindlichkeit<br />

• ausgezeichnete Vibrationsund<br />

Stoßfestigkeit & mechanische<br />

Belastbarkeit<br />

• Receiverkategorie 1<br />

• Blocking: -20 dBm<br />

• Nachbarkanalselektivität:<br />

-50 dBm<br />

• Nachbarkanalsättigung:<br />

-20 dBm<br />

• Nebenempfangsdämpfung:<br />

44 dBm (1./2. Mix)<br />

• RED (EN 300 220)<br />

• SAW-Filter zur Vermeidung<br />

von Störungen durch andere<br />

Funksysteme<br />

Weitere Frequenzen (geplant):<br />

(480 MHz (Taiwan), 458 MHz<br />

(UK), 447 MHz (Korea), 419<br />

MHz (China), 429 MHz (Japan),<br />

869 MHz (EU).<br />

Anwendungen:<br />

• Industrieanwendungen<br />

• Fernsteuersysteme/Feedbacksysteme<br />

• Telemetriesysteme/Überwachungssysteme<br />

• FA-Datenübertragung<br />

■ Circuit Design GmbH<br />

info@circuitdesign.de<br />

www.circuitdesign.de<br />

Hornantennen von A-Info<br />

Hornstrahler haben eine gute<br />

Richtcharakteristik, die von<br />

den unterschiedlichen Bauformen<br />

abhängen. Je länger die<br />

geometrischen Abmessungen<br />

des Hornstrahlers sind, desto<br />

bessere Richtcharakteristiken<br />

und folglich höhere Gewinne<br />

sind erreichbar. Die LB-Serie<br />

von A-INFO deckt einen Frequenzbereich<br />

von 100 MHz bis<br />

67 GHz ab. Diese Hörner sind<br />

ideal für EMI-Tests, Peilung,<br />

Überwachung, Antennenverstärkung<br />

und andere Anwendungen.<br />

Die Horn-Antennen<br />

der LB-Serie haben eine hohe<br />

Verstärkung, Oktavbandbreiten,<br />

ein geringes VSWR, sind<br />

klein, leicht und haben einen<br />

unschlagbar geringen Preis.<br />

Die aus Aluminium gefertigte,<br />

linear polarisierte Breitbandhornantenne<br />

LB-45500 hat<br />

einen Frequenzbereich von 4,5<br />

- 50 GHz mit einer Kreuzpolarisation<br />

von 35 dB. Mit 2.4 mm<br />

Anschluss, einer Leistung von<br />

10 W und einem VSWR von<br />

1.5:1 ist dieses Modell eine<br />

neue Errungenschaft im Portfolio<br />

von A-Info. A-Info liefert<br />

Hornantennen in diversen<br />

Bauformen wie zum Beispiel<br />

Dual polarisierte-, OMT- oder<br />

Linsen-Hornantennen bis<br />

220 GHz.<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Sie haben die Ideen, wir die Lösungen. Der<br />

Schma band-Funktransceiver STD-302Z für<br />

Industriefernsteuerungen und Telemetrieanwendungen<br />

bietet Ihnen gegenüber dem Vorgängermodell<br />

eine noch bessere Stoß- und Vibrations<br />

festigkeit und eine erhöhte Empfangsleistung –<br />

für stabile und zuverlässige Kommunikation auch<br />

unter schwierigen HF-Bedingungen und in rauer<br />

Umgebung. Damit erfüllt das neue Modul die<br />

Receiverkategorie 1 gemäß EN 300 220. Nutzen<br />

Sie unsere Technologie und Kompetenz für<br />

Ihre Ideen.<br />

Vertrieb durch:<br />

Friedrich-Ebert-Str. . 51429 Bergisch Gladbach<br />

Tel.: 0 22 04 / 58 47 51<br />

Fax: 0 22 04 / 58 47 67<br />

www.reimesch.de . kontakt@reimesch.de<br />

FUNK<br />

tioniert!<br />

Vertrieb durch:<br />

NEU!<br />

STD-302Z<br />

EU: 434 MHz<br />

Schleißheimer Str. 263 . 80809 München<br />

Tel.: +49 / 89 / 35 82 83-60<br />

Fax: +49 / 89 / 35 82 83-66<br />

www.circuitdesign.de . info@circuitdesign.de<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 57<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 57 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:58


Air vs. Liquid Cooling<br />

AR Worldwide<br />

www.arworld.us/html/liquidcooling-amplifier-chillerscoolar.asp<br />

Liquid cooling of the amplifier’s<br />

solid-state transistors has a<br />

number of advantages. First,<br />

it allows for precise temperature<br />

control of the devices.<br />

The number one factor determining<br />

the reliability of solid<br />

state devices is temperature. By<br />

carefully controlling the temperature,<br />

engineers can optimize<br />

the performance of the amplifier<br />

without sacrificing reliability.<br />

Second, it reduces the size of the<br />

amplifier. Air-cooled amplifiers<br />

use large metal heat sinks over<br />

which air is forced to carry away<br />

heat. In a liquid-cooled amplifier,<br />

the transistors are mounted<br />

on cooling plates through<br />

which water flows. The plates<br />

are much smaller than heat sinks<br />

and because you don’t have to<br />

accommodate air flow they can<br />

be built closer together. Third,<br />

it reduces the heat load on the<br />

amplifier room and its resulting<br />

HVAC requirements. Since most<br />

of the heat generated is carried<br />

away by the cooling liquid, room<br />

HVAC requirements are reduced.<br />

Fourth, it allows for fewer<br />

fans. This makes the amplifier<br />

audibly quieter. By reducing<br />

the noise, operators can work<br />

in a safer, more pleasant environment<br />

without fatigue. Fifth,<br />

it gives customers the option of<br />

using existing cooling infrastructure<br />

to save costs. Liquid cooling<br />

options include an external<br />

chiller or the use of chilled water<br />

supplied by the customer’s facility.<br />

By utilizing existing infrastructure,<br />

operating costs can<br />

be reduced.<br />

Liquid Cooling For<br />

Large High-Power RF<br />

Amplifiers<br />

Temperature is a major factor<br />

in determining the reliability<br />

of solid state devices used in<br />

high-power RF amplifiers. Reducing<br />

the temperature that the<br />

semiconductor devices see can<br />

greatly improve both reliability<br />

and performance. Liquid cooling<br />

not only allows for lower<br />

overall temperatures, but also<br />

offers a number of other important<br />

advantages:<br />

• Liquid Cooling Reduces The<br />

Size Of The Amplifier<br />

Air-cooled amplifiers use large<br />

metal heat sinks over which air<br />

is forced to carry away heat. In<br />

a liquid-cooled amplifier, the<br />

transistors are mounted on cooling<br />

plates through which water<br />

flows. The plates are much smaller<br />

than heat sinks and because<br />

you don’t have to accommodate<br />

airflow, they can be built closer<br />

together.<br />

• Liquid Cooling Reduces The<br />

Heat Load On The Amplifier<br />

Room<br />

Since most of the heat generated<br />

is carried away by the cooling<br />

liquid, HVAC requirements are<br />

reduced, which results in more<br />

comfortable surroundings and<br />

reduced utility bills.<br />

• Liquid Cooling Allows For<br />

Fewer Fans<br />

This makes the amplifier significantly<br />

quieter. By reducing the<br />

noise, operators can work in a<br />

safer, more pleasant environment<br />

without fatigue.<br />

• Liquid Cooling Provides The<br />

Option Of Using Your Existing<br />

Cooling Infrastructure<br />

Liquid cooling options include<br />

an external chiller or the use of<br />

chilled water supplied by the<br />

customer’s facility. By utilizing<br />

one’s existing infrastructure,<br />

operating costs can be greatly<br />

reduced.<br />

Liquid cooling has been carefully<br />

considered, tested and<br />

researched before being chosen<br />

as the preferred method for<br />

controlling temperatures in large<br />

high-power amplifiers. AR utilizes<br />

proprietary techniques to<br />

implement the most reliable<br />

and robust mechanical designs<br />

possible.<br />

New CoolAR Chillers<br />

AR can now supply chillers for<br />

any of its standard liquid-toliquid<br />

cooled amplifiers such as<br />

the models 12500A225A-L and<br />

20000A225A-L. This capability<br />

ensures amplifier performance<br />

in any operating condition, reduces<br />

the risk of inappropriately<br />

sized equipment, and eases the<br />

procurement process by working<br />

with only one vendor. Each<br />

chiller is sized for the amplifier<br />

model, taking into consideration<br />

the user’s operating requirements<br />

and environment.<br />

The chillers are provisioned to<br />

handle the unique requirements<br />

of test amplifiers and to interface<br />

with the amplifier controller for<br />

monitoring of faults. Consultation<br />

for proper sizing and installation<br />

and training are included.<br />

Service is provided through a<br />

well-established, worldwide network<br />

of support distributors with<br />

over 40 years of experience. ◄<br />

58 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 58 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:58


RF & Wireless<br />

Principles of Power<br />

Measurement Guide<br />

RF Power measurement techniques have<br />

evolved considerably since the earliest days<br />

of wireless. „Principles of RF Power Measurements“<br />

provides the reader an in depth<br />

guide to key methodologies for measuring<br />

CW, average and peak RF power signals<br />

using thermistor, diode detector, RF receiverbased,<br />

direct RF sampling, and monolithic<br />

IC techniques. Download a FREE copy of<br />

the Principles of Power Measurement Guide<br />

at http://boonton.com/forms/principles-ofpower-measurement-form<br />

■ AR Worldwide, www.arworld.us<br />

Standards Waveform<br />

Generator<br />

The 3110 is a standards waveform generator.<br />

It comes with an extensive library of tests<br />

for many automotive and industry Standards.<br />

Tests can be modified and saved in<br />

the 3110’s library, where can be stored more<br />

than 300,000 tests total. The 3110 produces<br />

standard signals and waveforms with or<br />

without a DC offset. Frequency, amplitude<br />

and DC offset can be fixed or swept, and<br />

sweeps can be linear, logarithmic or exponential.<br />

It can create dropouts and surges<br />

with rise and fall times under 1 µs. Individual<br />

signal duration can be as short as 50<br />

µs or as long as 49 days. It can also produce<br />

ripple waveforms of up to 300 kHz.<br />

The 3110 offers unique and powerful controls<br />

that make it easy to build complex<br />

tests containing repeating waveforms with<br />

up to four variables concurrently changing.<br />

Tests with non-linear or equation-driven frequency/<br />

voltage/duration increments also<br />

can be created automatically using the csv<br />

import function. In addition, tests can be<br />

imported from the 3110 library and linked<br />

to form multi-test programs that can also<br />

be set to repeat, loop or wait for a trigger.<br />

Technical Highlights/Software:<br />

• Waveforms Supported: Sine, Ripple, DC,<br />

Triangle, Square, Sawtooth<br />

• Waveform Modifiers: Amplitude, frequency<br />

and DC offset (fixed or linear,<br />

logarithmic or exponential sweep); phase<br />

angle; duration<br />

• Waveform Controls:Trigger, Fixed Loop,<br />

Variable Loop, Template Playback, GPIO<br />

Output, LAN Output Test Capabilities<br />

• Maximum Waveform Duration: 1193<br />

hours<br />

• Minimum Waveform Duration: 50 µs<br />

• Maximum Number of Loop Repeats: >1<br />

million<br />

• Storage Capabilities, Number of Tests:<br />

300,000 (expandable to 1 million)<br />

■ AR Worldwide, www.arworld.us<br />

New Trapezoidal Log<br />

Periodic Antenna<br />

The ATT700M8G is a wideband trapezoidal<br />

log-periodic antenna. It provides high<br />

power handling, nearly constant gain, and<br />

wide beam widths, which are nearly equal<br />

in the E and H planes. It is designed to<br />

complement AR’s S-Series amplifiers and<br />

is compact, lightweight and easily mounts<br />

to a tripod using the included adapter. The<br />

ATT700M8G is an ideal choice for applications<br />

requiring large uniform field areas,<br />

such as:<br />

• IEC-61000-4-3<br />

• MIL STD-461 RS103<br />

• ISO 11451-2<br />

• ISO 11452-2<br />

• DO-160G Section 20<br />

• Various other applications<br />

The export classification for this equipment<br />

is EAR99. Model ATT700M12G is a lower<br />

power version of this antenna, which operates<br />

to 12 GHz.<br />

■ AR Worldwide, www.arworld.us<br />

MLCC Chip C Filters<br />

The increase in the number of EOL<br />

notices over the last 17 years can also<br />

be attributed to government regulations,<br />

economic slowdowns and catastrophic<br />

events such as earthquakes and severe<br />

floods that knocked out some electronics<br />

production. This increase impacts some<br />

industries more than others. Industries<br />

with short product lifecycles, such as<br />

smart phones, are not impacted as much<br />

as industries with longer lifecycles such<br />

as defense and aerospace, medical and<br />

industrial equipment. Products in those<br />

industries can be built for 20 or more<br />

years and outlast the lifecycles of some<br />

of the components that the products use.<br />

For example, a lot of manufacturers<br />

have stopped producing 3-terminal<br />

MLC chips in the 1806 size, but KPD<br />

haven’t. In fact, due to demand from<br />

OEMs, they still support 0805, 1206<br />

and 1812 case sizes in addition to<br />

the1806 variant.<br />

Under the Syfer brand, KPD’s E01 and<br />

E07 ranges are 3 terminal chip devices<br />

of feedthrough MLCC chip C filters.<br />

They are designed to offer reduced<br />

inductance compared to conventional<br />

MLCCs when used in signal line filtering.<br />

The filtered signal passes through<br />

the chip internal electrodes and the noise<br />

is filtered to the grounded side contacts,<br />

resulting in reduced length noise transmission<br />

paths.<br />

Available in C0G/NP0 and X7R dielectrics,<br />

with current ratings of 0,3, 1, 2, 3<br />

A and voltage ratings of 25 to 200 Vdc.<br />

They are also available with FlexiCap<br />

termination which is strongly recommended<br />

for new designs to reduce the<br />

chances of mechanical stress failure of<br />

these 3-terminal devices. FlexiCap, the<br />

first flexible MLCC termination on the<br />

market, allows these parts to meet the<br />

demanding requirements of the automotive<br />

industry and, for this application,<br />

a range qualified to AEC-Q200<br />

is available.<br />

■ Knowles Precision Devices<br />

www.knowlescapacitors.com<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 59<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 59 23.07.<strong>2018</strong> 08:45:59


RF & Wireless<br />

10 Hz to 400 MHz Solid-State<br />

Amplifier<br />

The 40/100A400 is a new dual-band Class A<br />

amplifier design. It combines a new low frequency<br />

A-series amplifier with the existing<br />

100A400 in a single chassis to cover instantaneously<br />

a frequency range of 10 Hz to 400<br />

MHz. CW rated output power is 40 watts<br />

from 10 Hz to 100 kHz. The 40/100A400<br />

also provides CW rated output power of 100<br />

watts from 10 kHz to 400 MHz. Final RF<br />

performance details of the 40/100A400 can<br />

be found on the data sheet, along with specifications<br />

for dimensions, weight, power<br />

requirements, power consumption etc. The<br />

40/100A400 standard configuration includes<br />

RF connectors on the front panel, with the<br />

enclosure and remote interfaces included.<br />

See the data sheet for configuration options<br />

and ordering information.<br />

The 40/100A400 provides readily available<br />

RF power for typical applications such as<br />

RF susceptibility testing to Military/aviation/<br />

automotive/commercial standards, antenna<br />

and component testing, testing of components<br />

and subsystems for digital communications,<br />

EW and research and development.<br />

Susceptibility applications include: MIL-<br />

STD-461 RS103, CS114 including categories<br />

requiring testing above 4 kHz (e.g. submarines,<br />

and below ship decks), DO-160G<br />

section 20 Conducted Susceptibility, ISO<br />

11451/2-3, IEC 62132, IEC6060-1-2, IEC<br />

61000-4-6 and Research & Development.<br />

■ AR Worldwide<br />

www.arworld.us<br />

100 kHz to 1 GHz<br />

Single-Band 250 Watt CW<br />

Solid-State Amplifier<br />

AR announcing availability of the new flagship<br />

in the U-series family of amplifiers.<br />

The 250U1000 is a new Class A amplifier<br />

design. It instantaneously covers a frequency<br />

range of 100 kHz - 1 GHz with a<br />

rated output power of 250 watts CW. The<br />

250U1000 standard configuration includes<br />

RF connectors on the front panel, with the<br />

enclosure and remote interfaces included.<br />

The 250U1000 provides readily available<br />

RF power for typical applications such as<br />

RF susceptibility testing to Military/aviation/<br />

automotive/commercial standards, antenna<br />

and component testing, testing of components<br />

and subsystems fordigital communications,<br />

EW and research and development.<br />

Additional applications include shielding<br />

effectiveness testing, RFID testing, wireless/<br />

inductive charging, equipment calibrations,<br />

and NMR/MRI. Susceptibility applications<br />

include: MIL-STD-461 RS103, CS114, DO-<br />

160G section 20 Conducted Susceptibility,<br />

ISO 11451-4, ISO 11452-3, -4, -7, -10, IEC<br />

62132, IEC6060-1-2, IEC 61000-4-3, -6 and<br />

Research & Development.<br />

■ AR Worldwide<br />

www.arworld.us<br />

Integrated Wideband RF<br />

Receiver and Transmitter<br />

Richardson RFPD, Inc. announced the availability<br />

and full design support capabilities<br />

for a new multi-function RF receiver and<br />

multi-function RF transmitter from Analog<br />

Devices, Inc. (ADI). The ADRV9008-1 is<br />

a highly-integrated, dual RF, agile receiver<br />

offering integrated synthesizers and digital<br />

signal processing functions. The device<br />

delivers a versatile combination of the high<br />

performance and low power consumption<br />

required by 3G/4G/5G macrocell, frequency<br />

division duplex (FDD), base station applications.<br />

The ADRV9008-2 is a highly-integrated,<br />

RF agile transmit subsystem offering<br />

dual channel transmitters, observation path<br />

receiver, integrated synthesizers, and digital<br />

signal processing functions. Its performance<br />

and low power consumption make it ideal<br />

for 2G/3G/4G/5G macro cell base stations<br />

and active antenna applications.<br />

Evaluation boards for the new devices are<br />

also available: ADRV9008-1W/PCBZ,<br />

ADRV9008-2W/PCBZ. The new devices<br />

are part of ADI’s RadioVerse technology<br />

and design ecosystem. RadioVerse accelerates<br />

advanced radio design and development<br />

and includes market-leading integrated<br />

radio platforms, software tools, evaluation<br />

and prototyping platforms, a range of<br />

reference designs, and full radio solutions.<br />

■ Richardson RFPD<br />

www.richardsonrfpd.com<br />

All-in-One Gate Driver<br />

Modules for Si and SiC<br />

Richardson RFPD, Inc. announced the availability<br />

and full design support capabilities<br />

for a new series of gate driver modules<br />

from Tamura Corporation. The DM Series<br />

of gate driver modules from Tamura features<br />

built-in DC-DC converters and drive<br />

circuits, making it possible to drive using<br />

only a few external components.<br />

The new DM Series modules are suitable<br />

for a range of applications, including power<br />

conditioner for industrial use, various inverters<br />

and various motor drives. Additional key<br />

features of the DM Series include:<br />

• 5 V logic input<br />

• Over current protection by DESAT detection<br />

• Miller clamp circuit<br />

• Low common mode noise (parasitic capacitance:<br />

15 pF TYP)<br />

• Fast response (100 ns TYP)<br />

• Dielectric withstand voltage: AC 2500<br />

Vrms<br />

■ Richardson RFPD<br />

www.richardsonrfpd.com<br />

Bypass LNA for Massive<br />

MIMO<br />

RFMW, Ltd. announced design and sales<br />

support for an ultra-low-noise, bypass LNA.<br />

The Qorvo QPL9097 spans 3300 to 4200<br />

MHz for 5G massive MIMO base station<br />

receiver applications as well as repeaters<br />

and tower mounted amplifiers. The integrated<br />

bypass function offers high linearity in<br />

bypass mode (IIP3 is 35 dBm). Mid-band<br />

noise figure is rated at 1 dB. Providing 22<br />

dB of gain, the amplifier is specified at 32<br />

dBm OIP3 in LNA mode. The QPL9097 is<br />

offered in a 2 x 2 mm DFN package.<br />

■ RFMW, Ltd.<br />

info@rfmw.com<br />

www.rfmw.com<br />

60 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 60 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:00


RF & Wireless<br />

High Linearity SP3T Switch<br />

Handles 100 Watts CW<br />

RFMW, Ltd. announced design and sales<br />

support for a high power, SMT RF switch.<br />

The RFuW Engineering model number<br />

MSW3T-3200-150 is a single-pole, threethrow<br />

switch capable of handling 100 W of<br />

CW RF power over the range of 50 to 3000<br />

MHz. Peak power handling is up to 200 W.<br />

The MSW3T-3200-150 utilizes PIN diodes<br />

for high reliability and low insertion loss of<br />

65<br />

dBm. Typical usage includes high reliability,<br />

mission critical applications such as Radar<br />

T/R Modules, Switch Bank Filters and Mil-<br />

Com Radios. Offered in a small form factor<br />

(9 x 6 x 2.5 mm) package.<br />

■ RFMW, Ltd., info@rfmw.com<br />

www.rfmw.com<br />

Compact 2x2 MIMO Sector<br />

Antennas for S and C Bands<br />

RFMW, Ltd. announced design and sales<br />

support for Southwest Antennas’ 2x2 sector<br />

antennas for MIMO/MANET radio systems.<br />

The 1055-345 is designed for Federal Law<br />

Enforcement C-Band frequencies from 4.4<br />

to 5 GHz. Model 1055-346 covers Federal<br />

Law Enforcement S-Band frequencies from<br />

2.2 to 2.3 GHz. Both antennas offer 10 dBi<br />

minimum gain and handle RF power levels<br />

up to 50 W. These 2x2 antennas offer 56° of<br />

azimuth beamwidth featuring a dual polarized<br />

design with 1x 45° slant left and 1x<br />

45° slant right. The polarization and spatial<br />

diversity provided by 45° left/right slant elements<br />

within the radome offers better RF<br />

link capability in congested RF environments<br />

and higher data/voice throughput versus<br />

standard vertically polarized antennas. Input<br />

connectors are TNC female and radomes are<br />

made of white, UV stable Kydex. Ideal for<br />

federal law enforcement, Homeland Security,<br />

and NATO users, applications include<br />

MIMO/MANET mesh radio systems, wireless<br />

infrastructure base stations, city wide<br />

and urban area mesh radio networks, emergency<br />

management and rapid deploy networks<br />

for event management and security.<br />

■ RFMW, Ltd., info@rfmw.com<br />

www.rfmw.com<br />

New Line of Coaxial RF<br />

Surge and Lightning<br />

Protectors<br />

Fairview Microwave, Inc. has just introduced<br />

a new family of coaxial surge protectors<br />

that were developed to protect wired and<br />

wireless communications equipment from<br />

indirect lightning strikes and power surges.<br />

Fairview Microwave’s 45 new coaxial lightning<br />

and surge protectors were designed to<br />

be used in WiFi networks, active antenna<br />

systems, cellular networks, GPS systems<br />

and public safety communications systems.<br />

These new high performance RF coax surge<br />

protectors feature SWR as low as 1.1, max<br />

power as high as 2 kW, multi-strike capability,<br />

low insertion loss and are available<br />

with Type-N, 4.3-10 and 7/16 DIN connectors.<br />

Furthermore, these new models are CE<br />

& RoHS compliant and support frequency<br />

ranges from DC to 6 GHz. Fairview’s new<br />

coaxial surge and lightning protectors are in<br />

stock and available for same day shipment<br />

with no minimum order quantities.<br />

■ Fairview Microwave, Inc.<br />

www.fairviewmicrowave.com<br />

Oscillators Offering<br />

Ultra-Low Power, Fast<br />

Start-Up and High Shock<br />

Resistance<br />

Frequency control specialist, Euroquartz<br />

has launched a new range of oscillators<br />

from Statek Inc. offering ultra-low<br />

power, fast start-up and high shock resistance<br />

characteristics in a surface-mount<br />

package measuring just 3.2 x 1.5 x 0.95<br />

mm. The CXOLHG features frequency<br />

output of 32.768 kHz and achieves typical<br />

low power consumption of 1 µA at<br />

3.3 V supply voltage. This is comparable<br />

with a tuning fork design while<br />

fast start-up time of 3 ms typical and<br />

tight frequency stability are as good as<br />

those obtainable with AT-cut crystal designs.<br />

The new oscillator is also capable<br />

of withstanding shock up to 30,000<br />

g and above, significantly higher than<br />

that achieved by tuning fork designs.<br />

With full military testing available,<br />

Statek’s new CXOLHG oscillator also<br />

offers low acceleration sensitivity, typically<br />

0.5 ppb/g, essential in aerospace<br />

applications.<br />

The new oscillators are hermetically<br />

sealed in 4-pad housings and not sensitive<br />

to moisture. Maximum process<br />

temperature is 260 °C for 20 seconds.<br />

There are two Enable/Disable options<br />

available: E which stops oscillation<br />

when the output is put into the high Z<br />

state and N which does not have enable/disable<br />

pad connected internally.<br />

The new Statek CXOLHG oscillators<br />

are available either in tray packs (up to<br />

250 pieces) or 12 mm tape and 178 or<br />

330 mm reels (EIA418) for more than<br />

250 pieces.<br />

■ Euroquartz, Ltd.<br />

sales@euroquartz.co.uk<br />

www.euroquartz.co.uk<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 61<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 61 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:01


RF & Wireless<br />

Budapest University of Technology Students<br />

Design Novel Mixer Using NI AWR Software<br />

Photo of the actual mixer circuit built by BME students<br />

Author:<br />

Bence Cseppento<br />

Budapest University of<br />

Technology<br />

bme.hu/en<br />

Application:<br />

Microwave Components<br />

Mixers<br />

Software:<br />

NI AWR Design Environment<br />

Microwave Offi ce<br />

National Instruments<br />

ni.com/awr<br />

The Budapest University of<br />

Technology and Economics<br />

(BME) is the most significant<br />

technological university in Hungary.<br />

Founded in 1782, it is considered<br />

the world’s oldest university<br />

of technology and was the<br />

first institute in Europe to train<br />

engineers at university level. The<br />

electrical engineering and informatics<br />

department and is renowned<br />

for excellence in research<br />

and education throughout the<br />

years of changes in the scope<br />

of engineering.<br />

The Design Challenge<br />

Under the direction of Dr. Tibor<br />

Berceli, head of the Optical and<br />

Microwave Telecommunication<br />

Laboratory, students at BME<br />

were challenged to design a<br />

novel mixer. Specifications for<br />

input signals to separate ports,<br />

multiplier-type operation, significantly<br />

lower LO power, cleaner<br />

spectrum, and easier separation<br />

of bands were all given<br />

at the onset.<br />

Although mixers are typically<br />

controlled by the transistor being<br />

switched on and off by the local<br />

oscillator, in this unique device<br />

the designers tried a different<br />

Figure 1: Schematic of the mixer<br />

approach in which the transistor<br />

was never fully off, thus decreasing<br />

the level of unwanted harmonics.<br />

Instead, the channel resistance<br />

of the drain-source junction<br />

was modulated by the local<br />

oscillator and the operation was<br />

closer to the ideal linear multiplication<br />

than a switching mixer.<br />

62 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 62 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:01


RF & Wireless<br />

A mixer is a three-port device<br />

having two inputs, radio frequency<br />

(RF) and local oscillator<br />

(LO), and one intermediate frequency<br />

(IF) output. It is used to<br />

convert the RF signal to a fixed<br />

IF. Mixers perform frequency<br />

translation by multiplying two<br />

signals using a nonlinear device<br />

and work on the principle that<br />

an LO RF drive will cause switching/modulating<br />

of the incoming<br />

RF to the IF. By making<br />

use of the nonlinear properties of<br />

a pseudomorphic high electron<br />

mobility transistor (pHEMT)<br />

the active field-effect transistor<br />

(FET) mixers provide low noise<br />

figures, reasonable conversion<br />

gain, and good port-to-port isolation<br />

with a minimum of matching<br />

network circuitry.<br />

Additionally, single-sideband<br />

mixers reduce system cost and<br />

complexity by removing the<br />

need for expensive preselection,<br />

as well as one or more stages of<br />

up- or downconversion. As a<br />

multiplier-type FET mixer, the<br />

team designed a single-sideband<br />

mixer (schematic and layout<br />

shown in Figures 1 and 2) with<br />

LO to be 2 GHz for an expected<br />

RF signal operating at 2.1 GHz,<br />

resulting in an IF of 100 MHz,<br />

and operating over a 20 MHz<br />

bandwidth (2.09-2.11 GHz).<br />

The mixer uses a microstrip distributed<br />

diplexer subcircuit to<br />

separate the RF and IF signals.<br />

The LO signal drives the FET<br />

between on and off states. To<br />

optimize the on/off ratio, some<br />

gate bias was applied. The mixer<br />

operates in a reflection mode<br />

and the signals applied to the<br />

FET channel are reflected by a<br />

time-varying reflection coefficient.<br />

The FET channel under the<br />

control of the LO signal switches<br />

between a low resistance<br />

state and a high resistance state.<br />

Furthermore, the diplexer circuit<br />

contains the IF and RF filter<br />

subcircuits. It isolates the IF<br />

and RF ports from one another,<br />

but allows transmission between<br />

these ports and the common port,<br />

which is connected to the drain<br />

of the FET.<br />

The Solution<br />

The students at BME used NI<br />

AWR Design Environment, specifically<br />

Microwave Office circuit<br />

design software, to achieve<br />

this novel design. The steps they<br />

followed included the design of<br />

the gate and drain bias network<br />

providing the necessary isolation<br />

of the DC bias injection ports<br />

from high-frequency signals, the<br />

development of the impedance<br />

matching circuit for the gate of<br />

the FET (source) at the 2.0 GHz<br />

LO frequency, as well as the<br />

development of impedance matching<br />

networks for the RF input<br />

and IF output signals, as well as<br />

filtering of the RF signal at the IF<br />

port. Microwave Office was used<br />

throughout the design and simulation<br />

phases of this mixer development,<br />

including the determination<br />

of the optimum bias conditions<br />

and transistor input (gate<br />

and drain) impedances under<br />

nonlinear operating conditions<br />

Figure 2: Layout of the mixer.<br />

with the help of the Microwave<br />

Office harmonic balance circuit<br />

simulator. The harmonic balance<br />

simulation for the mixer was set<br />

up with RF drive sources specified<br />

(with defined frequency and<br />

power) for the RF and LO ports.<br />

The physical<br />

implementation<br />

of the impedance matching circuitry<br />

and diplexer, which are<br />

based on distributed transmission<br />

lines and open-circuited<br />

stubs, was conducted using standard<br />

transmission line models<br />

available in Microwave Office.<br />

The simulated mixer products<br />

generated by the nonlinearities<br />

of the FET include the upconverted<br />

and downconverted signals,<br />

respectively, as shown in Figure<br />

3. Finally, the circuit was simulated,<br />

fabricated, and measured.<br />

The students met their specifications<br />

of comparatively low LO<br />

power (4-5 dBm), easier separation<br />

of frequency bands, and a<br />

clean IF spectrum output.<br />

Why NI AWR Design<br />

Environment<br />

Because NI AWR Design Environment<br />

is so intuitive, the BME<br />

students were able to quickly<br />

and successfully complete this<br />

complex single-sideband FET<br />

mixer design quickly and effectively.<br />

The students were also<br />

grateful to NI for making the<br />

software platform available to<br />

them through the AWR University<br />

Program, which donates<br />

free software to member universities.<br />

◄<br />

Figure 3. Spectral output of the SSB FET mixer showing mixer products for both up- and down-converted signals<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 63<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 63 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:02


RF & Wireless<br />

University of Hyogo Graduate Students Design<br />

a Unique Broadband Branch-Line Coupler<br />

Fabricated coupler with C=-20 dB<br />

The University of Hyogo is<br />

a public university located in<br />

Chuo-ku, Kobe City, Japan. The<br />

university was established in<br />

2004 by integrating three universities<br />

that were run by the Hyogo<br />

Prefecture government: Kobe<br />

University of Commerce, Himeji<br />

Institute of Technology, and<br />

the College of Nursing Art and<br />

Science, Hyogo. The School<br />

of Engineering has its origin<br />

in the Himeji Institute of Technology<br />

and through education<br />

and research under the concept<br />

“Learn to Create,” aims to foster<br />

skilled engineers who can truly<br />

serve the well-being and safety<br />

of humankind.<br />

The Design Challenge<br />

Directional couplers are one of<br />

the key circuit components used<br />

in balanced amplifiers, mixers,<br />

phase shifters, and other RF/<br />

microwave devices. As a quadrature<br />

hybrid, a branch-line<br />

coupler consisting of four λ/4<br />

lines is typically used. For microwave<br />

applications, however, the<br />

performance of this coupler is<br />

limited by a relatively narrow<br />

bandwidth of about 10 %. For a<br />

branch-line coupler with loose<br />

coupling, the coupling factor C<br />

(= 20 log10 |S41|) is less than<br />

-10 dB, requiring high-impedance<br />

lines. Consequently, the<br />

minimum coupling factor of the<br />

device is limited by the highest<br />

impedance of a pair of branch<br />

lines that can be manufactured<br />

by general printed circuit board<br />

(PCB) technologies.<br />

The Solution<br />

The University of Hyogo student<br />

design team solved the<br />

minimum coupling factor limitation<br />

by using NI AWR Design<br />

Environment, specifically Micro-<br />

Author:<br />

Tadashi Kawai<br />

Associate Professor<br />

The Technical University of<br />

Hyogo<br />

u-hyogo.ac.jp/english<br />

Figure 1: Branch-line coupler<br />

with open/short-circuit<br />

Software:<br />

NI AWR Design Environment<br />

Microwave Offi ce<br />

National Instruments<br />

ni.com/awr<br />

64 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 64 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:03


RF & Wireless<br />

Figure 2: Loci of equivalent admittances with some reference planes<br />

wave Office circuit simulator,<br />

to design a pair of broadband<br />

branch-line couplers with loose<br />

couplings utilizing open/shortcircuited<br />

coupled-transmission<br />

lines to replace the branch-line<br />

coupler.<br />

The coupler occupied a small<br />

area because open-circuited<br />

coupled-transmission lines as<br />

external matching networks were<br />

integrated in input/output transmission<br />

lines and a broadband<br />

characteristic was accomplished<br />

with a relative bandwidth of<br />

47.5%, based on the equivalent<br />

admittance approach for a -20<br />

dB coupler. By tuning the width<br />

and gap of the coupled transmission<br />

lines, broadband characteristics<br />

of the relative bandwidth<br />

of over 40 percent were obtained<br />

at a center frequency of 4 GHz.<br />

Figure 1 shows the circuit configuration<br />

of the branch-line<br />

coupler with open/short-circuited<br />

coupled-transmission lines.<br />

These were replaced with shunt<br />

branches of the conventional<br />

branch-line coupler and opencircuited<br />

ones were utilized as<br />

external matching networks. In<br />

this figure, characteristic admittances<br />

and impedances of the<br />

lines are normalized by those<br />

of the input/output port.<br />

The branch-line<br />

coupler<br />

was then designed with a coupling<br />

factor of -20 dB utilizing<br />

the proposed circuit structure.<br />

Figure 2 shows loci of the equivalent<br />

admittance with some<br />

reference planes. As shown in the<br />

figure, the locus of the equivalent<br />

admittance through the whole<br />

circuit passes through the matching<br />

point at three frequencies<br />

and a large portion of the locus<br />

is included within the circle of<br />

20 dB return loss. This led the<br />

team to believe that broadband<br />

characteristics could be obtained<br />

through the proposed circuit<br />

construction. For the branch-line<br />

coupler with open/short-circuited<br />

coupled-transmission lines,<br />

a flat power balance and a 90°<br />

phase difference was obtained<br />

over a wide frequency range. The<br />

relative bandwidth in Figure 2<br />

is 47.5 percent for 20 dB return<br />

loss and directivity. This value<br />

is about four times more than<br />

that of a conventional branchline<br />

coupler without matching<br />

networks.<br />

For the branch-line couplers with<br />

coupling factors of -15 and -30<br />

dB, respectively, as is the case<br />

in the -20 dB coupler, very flat<br />

coupling, 20 dB return loss, and<br />

directivity can be obtained over<br />

wide frequency ranges.<br />

To validate the proposed design<br />

procedure, the students simulated<br />

the designed branch-line<br />

coupler using AXIEM 3D electromagnetic<br />

(EM) simulator. A<br />

substrate with a dielectric constant<br />

of 4.5 and a thickness of<br />

0.508 mm was assumed. Figure<br />

3 shows the simulation results<br />

of the -20 dB coupler designed<br />

at a center frequency of 4 GHz.<br />

Why NI AWR Design<br />

Environment<br />

The design team chose NI AWR<br />

Design Environment because of<br />

its availability and their familiarity<br />

with the product through<br />

the AWR University Program,<br />

which donates free software to<br />

qualifying teaching universities.<br />

AXIEM enabled the designers to<br />

analyze with a very fine mesh<br />

such as 5 or 10 microns.<br />

For more information about this<br />

application, the original paper<br />

that is the inspiration for this<br />

success story can be accessed<br />

by IEEE members at ieeexplore.<br />

ieee.org/document/6986376. ◄<br />

Figure 3: Simulation results (S-parameters) for -20 dB branch-line<br />

coupler<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 65<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 65 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:03


RF & Wireless<br />

Comb Generator Portfolio<br />

Delivers Industry-Leading<br />

Phase Noise Performance<br />

MACOM Technology Solutions, Inc.<br />

announced a portfolio of Non-Linear<br />

Transmission Line (NLTL) comb generators<br />

optimized to meet the demanding<br />

performance requirements of radar<br />

transceiver, VSAT and microwave radio<br />

applications. Featuring the lowest phase<br />

noise in the industry today, MACOM’s<br />

MLPNC Series comb generators deliver<br />

superior performance and ease-ofdesign<br />

compared to conventional step<br />

recovery diode (SRD) based offerings.<br />

The industry-leading phase noise performance<br />

delivered by MACOM’s<br />

MLPNC Series comb generators is<br />

expected to significantly improve the<br />

overall performance of RF multiplier<br />

modules, complemented by a variable<br />

low input power profile (18 – 24 dBm)<br />

that relaxes the power requirements on<br />

power amplifiers and reduces overall<br />

power consumption. MLPNC Series<br />

comb generators also enable higher harmonic<br />

power at higher frequencies, in<br />

contrast with SRD-based comb generators<br />

whereby output power rapidly<br />

rolls off above 20 GHz.<br />

MACOM’s monolithic, NLTL-based<br />

MLPNC Series comb generators reduce<br />

design complexities by eliminating the<br />

harmonic generation circuitry needed<br />

with SRD-based devices. No bias or<br />

tuning is required, and the wide input<br />

frequency range extends from 75 – 1500<br />

MHz across the portfolio, enabling the<br />

use of a single comb generator for multiple<br />

designs, or in combination with a<br />

tunable source. MACOM’s MLPNC<br />

Series comb generators are available<br />

in space saving, compact SMT and<br />

connectorized SMA packaging options.<br />

■ MACOM Technology Solutions, Inc.<br />

www.macom.com<br />

Fully Integrated Frontend<br />

Module for 802.11ac IoT<br />

Applications<br />

Skyworks is pleased to introduce the<br />

SKY85309-11, the industry’s highest power,<br />

fully integrated frontend module (FEM) for<br />

802.11ac Internet of Things (IoT) applications.<br />

The FEM incorporates a 2.4 GHz<br />

single-pole, double-throw (SPDT) transmit/<br />

receive switch, a low-noise amplifier with<br />

bypass and a power amplifier. It features<br />

high gain (32 dB) to improve system-on-chip<br />

(SoC) linearity and includes a receive filter<br />

port for co-existence filters without loss on<br />

the transmit path. The FEM reduces costs by<br />

meeting maximum FCC EIRP requirements<br />

with only two streams and comes in a compact,<br />

24-pin 3 x 5 mm Quad Flat No-Lead<br />

(QFN) package. This feature-rich device is<br />

ideal for IoT applications including access<br />

points, routers and gateways.<br />

■ Skyworks Solutions, Inc.<br />

www.skyworksinc.com<br />

Wideband RF Transceiver for<br />

2G, 3G, 4G, 5G Base Stations<br />

and Phased Array Radar<br />

Applications<br />

Richardson RFPD, Inc. announced the availability<br />

and full design support capabilities<br />

for a new RF transceiver from Analog<br />

Devices, Inc. (ADI). The ADRV9009 is<br />

tunable from 75 MHz to 6 GHz, providing<br />

designers with a single radio platform to<br />

accelerate the deployment of 5G, sustain<br />

2G/3G/4G coverage, and simplify phased<br />

array radar design. The availability of a single<br />

platform reduces product design times<br />

by as much as half, while simplifying the<br />

deployment and maintenance of multi-band,<br />

multi-standard communications equipment.<br />

Additional key features of the ADRV9009<br />

include:<br />

• Delivers 200 MHz bandwidth, 2x the previous<br />

generation<br />

• System integration replaces up to 20 components,<br />

significantly reducing SWaP<br />

• LO synchronization simplifies digital<br />

beamforming for phased array radar and<br />

massive MIMO<br />

• Fast frequency-hopping reduces system<br />

downtime, improves spectrum efficiency<br />

and link security<br />

An evaluation board for the new device is<br />

also available. The new device is part of<br />

ADI’s RadioVerse technology and design<br />

ecosystem. RadioVerse accelerates advanced<br />

radio design and development and includes<br />

market-leading integrated radio platforms,<br />

software tools, evaluation and prototyping<br />

platforms, a range of reference designs, and<br />

full radio solutions.<br />

■ Richardson RFPD<br />

www.richardsonrfpd.com<br />

Public Safety Catalog<br />

Supplement Announcement<br />

MECA is excited to announce our latest<br />

publications, our new Public Safety Supplement<br />

(Issue 1) catalog. Including our<br />

latest Product offerings focused on public<br />

safety bands. Including Couplers, Power<br />

Dividers, Isolators, Attenuators, Terminations,<br />

DC Blocks & Bias Tee’s and more.<br />

Since 1961 MECA Electronics (Microwave<br />

Equipment & Components of America) has<br />

served the RF/Microwave industry with<br />

equipment and passive components covering<br />

Hz to 50 GHz. MECA is a privately-held<br />

ISO9001:2015 Certified, global designer<br />

and manufacturer for the communications<br />

industry with products manufactured in the<br />

United States of America. Made in USA and<br />

36-month warranty.<br />

■ MECA Electronics, Inc.<br />

www.e-meca.com<br />

66 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 66 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:05


RF & Wireless<br />

Broadband 3-Way Type N<br />

Power Dividers<br />

MECA Electronics’ latest New Product<br />

Offering, non-binary 3-way broadband of<br />

Power Divider covering 0.5 to 6 GHz (803-<br />

4-3.250WWP) encompassing Public Safety<br />

through ISM bands. With typical performance<br />

of: SWR’s of 1.3, Isolation 17 dB,<br />

Insertion Loss 1.2 dB and exceptional Amplitude<br />

& Phase Balance of 1 dB & 12 degrees<br />

max. This is in addition to the family of 2,<br />

4, 8 & 16 way splitters in various connector<br />

styles and IP60 & 67/68 ratings. Made<br />

in the USA 36 month warranty.<br />

■ MECA Electronics, Inc.<br />

www.e-meca.com<br />

Public Safety Band<br />

Circulators/Isolator<br />

700 MHz bands. Made is USA – 36 month<br />

warranty.<br />

■ MECA Electronics, Inc.<br />

www.e-meca.com<br />

Public Safety Band 2, 3, 4 & 8<br />

Way Power Dividers<br />

MECA´s new Circulators and Isolators<br />

covering Public Safety bands of 700-800<br />

MHz & 698-1000 MHz in SMA and Type<br />

N-Female connectors. Circulators: CS-0.750,<br />

CN-0.750, CS-0.849 & CN-0.698, Isolators:<br />

IS-0.750, IN-0.750, IS-0.849 & IN-0.698.<br />

With typical specifications of: SWR 1.3/1.35,<br />

Insertion Loss 0.5 dB and Isolation 18-20<br />

dB. MECA’s rugged & reliable construction<br />

makes them ideal for enterprise &<br />

public safety networks in the upper UHF &<br />

Multi-split (2, 3, 4, 8-way) Power Dividers/<br />

Combiners covering from 380 to 960 MHz<br />

Public Safety Bands. MECA’s rugged &<br />

reliable construction makes them ideal for<br />

enterprise & public safety networks such as<br />

UHF, VHF, 700 MHz & Cell bands. Available<br />

in Type-N & SMA Female interfaces.<br />

Made in USA with a 36 month warranty.<br />

■ MECA Electronics, Inc.<br />

www.e-meca.com<br />

Fachbücher für die<br />

Praxis<br />

Praxiseinstieg in die<br />

Spektrumanalyse<br />

Joachim Müller,<br />

21 x 28 cm, 198 Seiten,<br />

zahlr. überwiegend farbige Abb.<br />

Diagramme, Plots<br />

ISBN 978-3-88976-164-4,<br />

beam-Verlag 2014, 38,- €<br />

Art.-Nr.: 118106<br />

Ein verständlicher Einstieg in die<br />

Spektrumanalyse - ohne höhere<br />

Mathematik, der Schwerpunkt liegt<br />

auf der Praxis mit Vermittlung von<br />

viel Hintergrundwissen.<br />

Hintergrundwissen:<br />

• Der Zeit- und Frequenzbereich,<br />

Fourier<br />

• Der Spektrumanalyzer nach dem<br />

Überlagerungsprinzip<br />

• Dynamik, DANL und Kompression<br />

• Trace-Detektoren, Hüllkurvendetektor,<br />

EMV-Detektoren<br />

• Die richtige Wahl des Detektors<br />

• Moderne Analyzer, FFT, Oszilloskope<br />

mit FFT<br />

• Auswahl der Fensterung - Gauß,<br />

Hamming, Kaiser-Bessel<br />

• Die Systemmerkmale und Problemzonen<br />

der Spektrumanalyzer<br />

• Korrekturfaktoren, äquivalente<br />

Rauschbandbreite, Pegelkorrektur<br />

• Panorama-Monitor versus Spektrumanalyzer<br />

• EMV-Messung, Spektrumanalyzer<br />

versus Messempfänger<br />

Messpraxis:<br />

• Rauschmessungen nach der<br />

hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 67<br />

Y-Methode, Rauschfaktor, Rauschmaß<br />

• Einseitenbandrauschen, Phasenrauschen<br />

• Signal/Rauschverhältnis, SNR,<br />

S/N, C/N<br />

• Verzerrungen und 1 dB-Kompressionspunkt<br />

• Übersteuerung 1.Mischer - Gegenmaßnahmen<br />

• Intermodulationsmessungen<br />

• Interceptpoint, SHI, THI, TOI<br />

• CW-Signale knapp über dem<br />

Rauschteppich<br />

• Exakte Frequenzmessung (Frequenzzählerfunktion)<br />

• Messung breitbandiger Signale<br />

• Kanalleistungsmessung, Nachbarkanalleistungsmessung<br />

• Betriebsart Zero-Span<br />

• Messung in 75-Ohm-Systemen<br />

• Amplituden- und Phasenmodulation<br />

(AM, FM, WM, ASK, FSK)<br />

• Impulsmodulation, Puls-Desensitation<br />

• Messungen mit dem Trackingenerator<br />

(skalare Netzwerkanalyse)<br />

• Tools auf dem PC oder App’s fürs<br />

Smart-Phone<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de<br />

oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 67 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:06


PRECISION<br />

ATTENUATORS<br />

2W to 100 W<br />

20 W TYPE-N<br />

50 W & 100 W<br />

models<br />

1 W<br />

1.8 mm<br />

1 W<br />

2.4mm<br />

ea. (1-49)<br />

Anwender Customers vertrauen trust Mini-Circuits’ auf die Genauigkeit, BW-family Zuverlässigkeit precision fixed und attenuators Wiederholbarkeit for accuracy, von Mini-Circuits´s reliability, and BW-Familie<br />

von repeatability. Präzisions-Festdämpfungsgliedern. Now, we’ve expanded your Jetzt choices haben by wir adding die Auswahl the BW-E mit series, den zusätzlichen covering even Produkten more aus der<br />

von applications DC bis 65 from GHz einsetzbaren DC up to 65 BW-V-Serie GHz! With noch fixed erweitert. attenuation Diese values neuen from Ultra-Breitband-Modelle 3 to 20 dB, these new, bieten Dämpfungswerte<br />

ultra-wideband von 3 models bis 20 dB, feature haben 1.8mm 1,8-mm-Steckverbinder connectors and und provide zeichnen outstanding sich durch attenuation herausragende accuracy, Genauigkeit,<br />

exzellentes excellent VSWR, sowie and RF eine power Leistungsbelastung handling up to 1W. bis Our 1 W full aus. “BW” Unsere family gesamte of fixed BW-Dämpfungsglieder-Familie<br />

precision attenuators<br />

umfasst now includes jetzt mehr over als 70 70 models Modelle with mit attenuation präzisen Dämpfungswerten values ranging from von 1 to 1 bis 50 50 dB dB and und power einer handling HF-Belastbarkeit<br />

von from 1 bis 1 to 100 100W W, um to meet all Ihre your Anforderungen requirements mit with einer performance Leistung, you auf can die sie count sich on. verlassen können, zu erfüllen.<br />

Besuchen Visit minincircuits.com Sie minicircuits.com for free für data, kostenlose curves, Datenblätter, quantity pricing, Messkurven, designer Mengenpreise, kits, and everything Designer you Kits und<br />

alles, need was to find Sie benötigen, the right BW um attenuator das richtige for BW-Dämpfungsglied your needs. All models für Ihre are Anwendung available zu off finden. the shelf Alle for Typen sind<br />

ab delivery Lager zur as soon sofortigen as tomorrow! Lieferung verfügbar.<br />

www.minicircuits.com<br />

NEW<br />

BW-E Series<br />

65 GHz models<br />

DC- 65 GHz from $ 31 95<br />

Mini-Circuits ®<br />

RoHS compliant<br />

P.O. Box 350166, Brooklyn, NY 11235-0003 (718) 934-4500 sales@minicircuits.com<br />

DISTRIBUTORS<br />

518 Rev F<br />

518 Rev F.indd 1 6/27/18 5:08 PM<br />

4<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 68 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:07


Eine sehr große Bandbreite und ein superflacher Verstärkungsverlauf<br />

machen die Verstärker der ZVA-Serie zu optimalen Bausteinen für<br />

ECM-Anwendungen, Anzeige- sowie Mess- und Testsysteme. Eine<br />

Ausgangleistung von über 500 mW ermöglicht jedoch darüber hinaus<br />

viele weitere attraktive Anwendungen und Architekturen.<br />

Alle ZVA-Modelle arbeiten bedingungslos stabil, sind robust aufgebaut<br />

und vertragen Leerlauf sowie Kurzschluss am Ausgang bei voller<br />

Ausgangsleistung.<br />

Weitere Informationen – vom Datenblatt über Umweltbedingungen,<br />

aktuelle Preise und Lieferbarkeit – finden sie auf www.minicircuits.<br />

com. Alle Ultra-Breitbandverstärker sind Lagertypen.<br />

* Ein Kühlkörper ist erforderlich, um die Temperatur der Basisplatte zu senken. Bei Bestellung mit<br />

Kühlkörper muss das x vor der Modellnummer entfernt werden, der Preis erhöht sich um 50 $.<br />

www.minicircuits.com<br />

Mini-Circuits ®<br />

P.O. Box 350166, Brooklyn, NY 11235-0003 (718) 934-4500 sales@minicircuits.com<br />

DISTRIBUTORS<br />

440 Rev Z.indd 1 6/21/18 10:41 AM<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 69 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:07


RF & Wireless<br />

Multichannel Rotating Joint<br />

Assembly for S-Band Radar<br />

Application<br />

Link Microtek has successfully<br />

created and shipped a<br />

complex, one-metre-long<br />

microwave rotating joint<br />

assembly for an S-band<br />

ground-based radar. Allowing<br />

microwave signals to be fed to<br />

and from a radar antenna, such<br />

large rotating joint assemblies<br />

are an essential component of<br />

the S-band radar systems that<br />

are used around the world in<br />

air-traffic control, weather<br />

forecasting and shipborne<br />

applications.<br />

The rotating joint assembly<br />

incorporates one WR284<br />

waveguide channel for 2.7-3.1<br />

GHz (S-band) transmissions<br />

up to a peak power of 200 kW,<br />

four N-type coaxial channels<br />

for 2.7-3.1 GHz transmissions<br />

up to a peak power of 1 kW,<br />

two N-type coaxial channels<br />

for 1-1.1 GHz (L-band) transmissions<br />

with a peak power 10<br />

kW, and a 35-way slip ring and<br />

brush block for feeding DC<br />

power to the antenna.<br />

As is usual for radar applications,<br />

the assembly had been<br />

specified for continuous rotation<br />

at up to 60 rpm, so the<br />

finished unit was subjected to<br />

a prolonged run-in programme<br />

and comprehensive electrical<br />

testing on a custom-built<br />

test rig at Link Microtek’s<br />

Basingstoke facility.<br />

■ Link Microtek, Ltd.<br />

sales@linkmicrotek.com<br />

www.linkmicrotek.com<br />

Compact Low-Power 140 GHz<br />

CMOS Radar with On-Chip<br />

Antennas<br />

Imec announced the world’s first<br />

CMOS 140 GHz radar-on-chip<br />

system with integrated antennas<br />

in standard 28 nm technology.<br />

The achievement is an important<br />

step in the development of<br />

radar-based sensors for a myriad<br />

of smart intuitive applications,<br />

such as building security, remote<br />

health monitoring of car drivers,<br />

breathing and heart rate of patients.<br />

Radars are extremely promising<br />

as sensors for contactless,<br />

non-intrusive interaction<br />

in internet-of-things applications<br />

such as people detection & classification,<br />

vital signs monitoring<br />

and gesture interfacing. A wide<br />

adoption will only be possible if<br />

radars achieve a higher resolution,<br />

become much smaller, more<br />

power-efficient to run, and cheaper<br />

to produce and to buy. This<br />

is what imec’s research on 140<br />

GHz radar technology targets.<br />

This low-power 140 GHz radar<br />

solution comprises an imec<br />

proprietary two antenna SISO<br />

(Single Input Single Output)<br />

radar transceiver chip and a<br />

3.5 mm Portable<br />

Calibration Kits<br />

Fairview Microwave, Inc. has<br />

launched a new line of 4-in-1<br />

3.5 mm calibration kits for<br />

cable verification, antenna<br />

measurement and other field<br />

test and measurement applications.<br />

Fairview Microwave’s<br />

new line of integrated, shortopen-load-through<br />

(SOLT)<br />

calibration kits is made-up of<br />

two models that have a 26.5<br />

GHz calibration capability.<br />

They feature a compact, lightweight,<br />

4-in-1 design package<br />

with gold-plated, 3.5mm<br />

connectors and a convenient<br />

frequency modulated continuous<br />

wave phase-locked loop<br />

(FMCW PLL), off-the shelf<br />

ADCs and FPGA and a Matlab<br />

chain. The transceiver features<br />

on-chip antennas achieving a<br />

gain close to 3 dBi. The excellent<br />

radar link budgets are supported<br />

thanks to the transmitter<br />

Effective Isotropic Radiated<br />

Power (EIRP) that exceeds 9<br />

dBm and a receiver noise figure<br />

below 6.4 dB. The total power<br />

consumption for transmitter and<br />

receiver remains below 500 mW,<br />

which can be further reduced by<br />

duty cycling. The FMCW PLL<br />

enables fast slopes up to 500<br />

MHz/µs over a 10 GHz bandwidth<br />

around 140 GHz with a<br />

slope linearity error below 0.5<br />

% and has a power consumption<br />

below 50 mW.<br />

The FPGA contains real-time<br />

implementation of basic radar<br />

processing functions such as<br />

FFTs (Fast Fourier Transforms)<br />

and filters, and is complemented<br />

by a Matlab chain for detections,<br />

CFAR (Constant False Alarm<br />

Rate), direction-of-arrival estimation<br />

and other advanced radar<br />

processing.<br />

■ Imec<br />

www.imec-int.com<br />

lanyard. Plus, they are available<br />

off-the-shelf with sameday<br />

shipping.<br />

■ Fairview Microwave, Inc.<br />

www.fairviewmicrowave.<br />

com<br />

70 hf-praxis 9/<strong>2018</strong><br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 70 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:08


HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 71 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:08


THE<br />

PERFORMANCE LEADER<br />

IN MICROWAVE CONNECTORS<br />

18 GHz<br />

27 GHz<br />

40 GHz<br />

50 GHz<br />

Keyed<br />

Connectors<br />

SuperSMA<br />

Connectors<br />

2.92 mm (K)<br />

Connectors<br />

2.40 mm<br />

Connectors<br />

1.85 mm (V)<br />

Connectors<br />

67 GHz<br />

67 GHz<br />

0.9 mm SuperMini<br />

Connectors<br />

67 GHz<br />

SuperMini<br />

Board-to-Board<br />

Connectors<br />

up to 67 GHz<br />

SSBP MultiPort<br />

Cable Harnesses<br />

110 GHz<br />

up to 110 GHz<br />

up to 110 GHz<br />

1.0 mm (W)<br />

Connectors<br />

Board Mount<br />

Connectors<br />

Precision<br />

Adapters<br />

• Lowest VSWR and Insertion Loss<br />

• Excellent Repeatability<br />

• Rugged and Durable<br />

• Field Replaceable / Serviceable<br />

• Transmission Line Design Approach<br />

• Space / Hi-Rel Qualified<br />

• Materials Traceability and Lot Control<br />

Weitere Informationen erhalten Sie über –><br />

HEILBRONN<br />

HAMBURG<br />

MÜNCHEN<br />

Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn<br />

Tel. (07131) 7810-0 • Fax (07131) 7810-20<br />

Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt<br />

Tel. (040) 514817-0 • Fax (040) 514817-20<br />

Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering<br />

Tel. (089) 894 606-0 • Fax (089) 894 606-20<br />

GLOBES<br />

E L E K T R O N I K<br />

hf-welt@globes.de<br />

www.globes.de<br />

HF-Praxis 9-<strong>2018</strong>.indd 72 23.07.<strong>2018</strong> 08:46:09

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!