9-2018
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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25.–27. September <strong>2018</strong>, Madrid, Spanien<br />
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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 />
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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
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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
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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hf-praxis 9/<strong>2018</strong> 39<br />
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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 />
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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
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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
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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 />
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ATTENUATORS<br />
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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 />
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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 />
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27 GHz<br />
40 GHz<br />
50 GHz<br />
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SuperSMA<br />
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2.40 mm<br />
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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 />
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