7-2019

Juli 7/2019 Jahrgang 24
HF- und
Mikrowellentechnik
Mit neuen Markenfiltern ideale
Lösungen für jede Anwendung finden
Telemeter, Seite 20

MMIC
FIXED EQUALIZERS
DC to 20GHz
Absorptive
2x2mm QFN and Bare Die
DC to 6 GHz
Model
Slope, (dB)
EQY-0-63+ 0
EQY-1-63+ 1.2
EQY-2-63+ 2.1
EQY-3-63+ 3.2
EQY-4-63+ 4.2
EQY-5-63+ 5.0
EQY-6-63+ 6.5
EQY-8-63+ 8.2
EQY-10-63+ 10.2
DC to 20 GHz
Model
Slope, (dB)
EQY-0-24+ 0
EQY-2-24+ 2.1
EQY-3-24+ 3.1
EQY-5-24+ 5.1
EQY-6-24+ 6.3
EQY-8-24+ 8.3
EQY-10-24+ 10.2
EQY-12-24+ 12
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Editorial
2019 – ein spannendes Jahr für 5G
Radio (NR) stellt Entwickler
hinsichtlich Design, Prototyperstellung
und Test vor große Herausforderungen.
Dabei obliegt
es nun gerade den Ingenieuren,
das Design und die Funktionalität
der Gerätschaften für die
5G-NR-Infrastruktur zu validieren,
bevor sie in einem marktfähigen
Produkt münden.
Technische Beratung und Distribution
Bauelemente für die
Hochfrequenztechnik, Opto- und
Industrieelektronik sowie
Hochfrequenzmessgeräte
Autor:
Rahman Jamal, Global
Technology & Marketing
Director National Instruments
Eines ist unbestritten: 5G ist
bereits startklar für den Einsatz.
Die Gründe liegen auf der
Hand. Die Versteigerung der Frequenzen
unterhalb von 6 GHz
ist hierzulande in vollem Gange
und rund um den Globus werden
bereits erste 5G-Dienste angeboten.
Auch Industrieunternehmen
haben den neuen Mobilfunkstandard
schon aufgegriffen und er
wird von der 5G-ACIA (5G Alliance
for Connected Industries in
Automation) stark vorangetrieben,
um Produktionsprozesse
flexibler zu gestalten sowie das
Konzept der smarten Fabrik von
morgen – also Industrie 4.0 –
weiter zu untermauern.
Aber werfen wir einen Blick hinter
die Kulissen: Bisher zielte die
Nutzung des Millimeterwellen-
Spektrums hauptsächlich darauf
ab, eine drahtlose Alternative
zu Glasfaseranschlüssen (Fiber
to The Home) zu entwickeln,
den sogenannten Fixed Wireless
Access. Die Markteinführung
der frühen 5G-Frequenzen
unterhalb von 6 GHz ist schon
ein Meilenstein, aber erst die
Millimeterwellen-Technologie
wird den Weg ebnen für die
Transformation, welche für das
Ökosystem rund um 5G benötigt
wird.
Doch ganz gleich, ob es um die
Nutzung neuer Bänder, größerer
Bandbreiten oder neuer
Beamforming-Technologien
geht – der Standard 5G New
Aus diesem Grund hat National
Instruments (NI) kürzlich das
NI Test UE vorgestellt. Auf der
Basis der robusten Plattform PXI
Express gestattet es dem Anwender,
seine Prototypen im Labor
und im Feld zu testen und so in
Netzwerken von Serviceanbietern
zu evaluieren. Ebenso lässt
es sich für Interoperabilitätstests
einsetzen, damit die Basisstation
mit den Teilnehmergeräten jedes
Herstellers genutzt werden kann.
Seine Praxistauglichkeit bewies
das NI Test UE beim Brooklyn
5G Summit 2019 Ende April.
Hier gaben NI, Radisys und
CommScope ihre Kooperation
hinsichtlich eines 5G-NR-Netzwerks
im 28-GHz-Band bekannt,
das sie präsentierten. Das System
besteht aus einer mit einer abgesetzten
Funkeinheit von Comm-
Scope erstellten 28-GHz-Basisstation
mit von Radisys entwickelter
Software, die mit einem
NI Test UE kommuniziert. Damit
wird die NI-SDR-Hard- und
Software-Plattform für den Millimeterwellen-Bereich
validiert,
indem die kommerziellen Anbieter
CommScope und Radisys
mit einbezogen werden. Es ist
eines der ersten Ende-zu-Ende-
Millimeterwellen-Systeme und
zeigt eindeutig die Interoperabilität
der Geräte unterschiedlicher
Hersteller, die für das größere
5G-Ökosystem so wichtig ist.
Ist 5G erst einmal implementiert,
wird es Netzwerke ermöglichen,
die Milliarden von Geräten
mit noch nie dagewesener
Bandbreite unterstützen und
somit neue Anwendungen und
Geschäftszweige hervorbringen,
die zu wirtschaftlichem Wachstum
beitragen. Wir dürfen weiterhin
gespannt sein!
municom GmbH
Fuchsgrube 4
83278 Traunstein
info@municom.de
Tel. +49 86116677-99 EN ISO 9001:2015
hf-praxis 7/2019 3

Inhalt 7/2019
Titelstory:
Neue Markenfilter – die ideale Lösung
für jede Anwendung
Hochwertige Filter sind nach wie vor eine
kritische Komponente in vielen anspruchsvollen
Anwendungen. Bei der Auswahl einer passenden
Filterlösung sind viele wichtige technische Parameter
zu berücksichtigen. 20
Schwerpunkt Stromversorgung
Hochinduktive Netzdrosseln mit Schirmung
vorgestellt
Die für höhere Temperaturen ausgelegten Netzdrosseln
aus der neuen Coilcraft-Baureihe XAL7050 mit einer
Strombelastbarkeit bis zu 5,5 A sind in Induktivitäten von
22 bis 47 µH erhältlich und ermöglichen durch den niedrigen
DC-Widerstand einen effizienteren Betrieb. 14
Bauelemente:
1700-V-Leistungsschalter-Module
mit optimiertem
Gehäuse
Gängige Leistungsschalter-
Modul-Bauformen sind
problematisch, wenn
mehrere Module
verschaltet werden
sollen: Eingangs- und
Ausgangskreise kreuzen
sich, es besteht die Gefahr
von Übersprechen und
unterschiedlich langen
Zuleitungen mit somit unterschiedlicher Anschlussimpedanz.
Das neue bei HY-Line Power Components verfügbare LV100
löst diese Probleme. 35
Funkchips und -module:
DC/DC-Wandler für die
120-VDC-Bordspannung auf Satelliten
Emtron electronic präsentierte die neue strahlungsfeste
Interpoint-DC/DC-Wandlerfamilie SMP120 von Crane
Aerospace & Electronics, die den 120 V DC Powerbus
unterstützt. Es handelt sich um geregelte, galvanisch getrennte
Wandler mit einem Eingangsspannungsbereich von 80 bis
160 V DC mit Transientenschutz bis 180 V/100 ms. Sie wurden
speziell für die Raumfahrt entwickelt. 10
Lösung für die
5G-Mobilfunk-
Infrastruktur
Analog stellt eine
Lösung für 5G vor, welche,
nach eigenen Angaben,
die derzeit höchste
Integrationsdichte aufweist
und die Entwicklung
von Infrastrukturen
der nächsten Generation
vereinfacht. 38
4 hf-praxis 7/2019

Quarze und Oszillatoren:
Timing-Produkte für
die 5G-Funksynchronisation
SiTime Corporation kündigte
die Serienproduktion der Elite-
Plattform von TCXOs an.
Die von Endrich vertriebene
Plattform bietet eine hohe
Stabilität und dynamische
Leistung, selbst bei bis zu
105 °C für die IEEE-1588-
basierte Synchronisation in
5G/4G+ Funkgeräten. 40
Messtechnik:
GNSS-Simulation für höchste Ansprüche
Der GNSS- Simulator auf Basis des R&S SMW200A erweitert das Angebot
an Satelliten navigationssimulatoren von Rohde & Schwarz um eine High-
End-Lösung. Einzigartig daran ist die Fähigkeit, neben den GNSS-Signalen,
auch komplexe Störumgebungen zu simulieren. 44
RF & Wireless:
Surge Protection Kits Safeguard
IP Security Installations
Transtector Systems launched a comprehensive family of
surge protection kits engineered specifically for ultra-high
power over Ethernet (UHPoE) applications, addressing the
growing need for reliable protection in outdoor intelligent
transportation services (ITS), IP security, CCTV and other
installations. 54
Rubriken:
3 Editorial
4 Inhalt
6 Antennen
8 5G und IoT
10 Schwerpunkt
Stromversorgung
19 EMV
20 Titelstory
24 Wireless
35 Bauelemente
38 Funkchips und -module
40 Quarze und Oszillatoren
42 Messtechnik
54 RF & Wireless
hf-praxis 7/2019 5
5

Antennen
Outdoor-MIMO-Antennen für den Ausbau des 5G-Netzwerks
Huber + Suhner hat kompakte
omnidirektionale und direktionale
Außenantennen für den
Einsatz in 4G- und 5G-Anwendungen
auf den Markt gebracht.
Hintergrund: Telekommunikationsunternehmen
auf der ganzen
Welt stehen vor der Herausforderung,
eine lückenlose
und kosteneffektive 4G- und
5G-Netzversorgung in städtischen
Gebieten anzubieten.
Sogenannte Small Cells (Funkzellen
mit geringer Reichweite)
sind entscheidend für die Bereitstellung
der notwendigen Kapazität
und Abdeckung in Städten.
Hier sind die Netzwerke schon
heute mit einer wachsenden
Anzahl von drahtlosen Geräten
überlastet. Die Schaffung neuer
Mobilfunkstandorte ist jedoch
sehr schwierig, da der Platz für
neue Installationen begrenzt ist
und die Kommunalverwaltungen
strenge Auflagen erlassen haben.
Exakt für diese Herausforderung
hat Huber + Suhner kompakte
omnidirektionale und direktionale
Antennen mit optimierter
Leistung entwickelt, die sich
dezent ins Stadtbild integrieren.
Die neuen Sencity Urban 100
und 200 Outdoor-MIMO-Antennen
decken sowohl den 4G- als
auch den 5G-Frequenzbereich
ab und sind dank verschiedene
Montagehalterungen für eine
einfache Installation in bestehende
Infrastruktur wie Wartehäuschen
und Lichtmasten oder
für die Wandmontage geeignet.
„Die Netzbetreiber stehen
unter dem Druck, eine flächendeckende
4G- und 5G-Abdeckung
in städtischen Gebieten
bereitzustellen, wo der Platz
begrenzt und die vorhandene
Infrastruktur verdichtet ist.
Unsere neuen Outdoor-MIMO-
Antennen helfen mit, diese Herausforderungen
bei der Installation
von Small Cells zu meistern“,
sagte Claudia Bartholdi,
Produktmanagerin bei Huber
+ Suhner. „Momentan gibt es
keine anderen Antennen auf dem
Markt, die so kompakt wie die
Sencity Urban 100 und 200 sind
und die 4G- und 5G-Frequenzbereiche
abdecken. Wir freuen
uns sehr, der Branche die Sencity-Urban-Serie
anbieten zu
können.“
■ Huber + Suhner AG
www.hubersuhner.com
Open-Boundary-Dualpol-Antenne
für 1 bis
20 GHz
A-Info ist weltweit bekannt,
wenn es um Antennen unterschiedlichster
Bauformen geht.
Bei den Hornantennen der LB-
OSJ-Serie handelt es sich um
breitbandige dual polarisierte
Antennen mit hoher Polarisationsreinheit
und Isolation. Diese
Hornantennen eignen sich für
eine Vielzahl von Anwendungen,
welche eine stabile Antennenleistung
über extrem große Frequenzbandbreiten
erfordern. Die
Best-in-Class-Abstrahlcharakteristik
bleibt für alle Anwendungen,
die Breitbandleistung
erfordern, über das gesamte
Frequenzband hinweg konstant.
Die Hornantennen der LB-
OSJ-Serie verfügen über einen
angemessenen Gewinn, geringe
Rückflussdämpfung und eine
gute Isolation. Weitere Vorteile
dieser Antennen sind eine kompakte
Bauform und ein geringes
Gewicht. Ebenso erhältlich sind
Hornantennen mit speziellem
Gewinn gemäß den Anforderungen
des Kunden.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
LDS – Ein Schlüssel zur 5G-Antenne
Antennenstrukturen auf LDS-fähigem Epoxy
Mold Compound, rechts: Mikrochip strukturiert,
links: Mikrochip metallisiert
Für die Produktion von Antennen in oder
auf kleinsten Elektronikbauteilen können
die Anforderungen der fünften Mobilfunkgeneration
eine große Herausforderung
sein. Es gilt, höhere Frequenzen und
höheren Datendurchsatz zu erreichen. Ein
Schlüssel zur Umsetzung ist das von LPKF
entwickelte und patentierte Verfahren
der Laser-Direkt-Strukturierung (LDS).
Es erzeugt einfach und schnell Antennen
direkt auf dreidimensionalen Kunststoffbauteilen
beliebiger Form. Der Einsatz
von kostenintensiven und verlustbehafteten
Konnektoren entfällt.
Je höher die Frequenz einer Antenne, desto
feiner sind auch ihre Strukturen. Lasersysteme
arbeiten hochpräzise und sind in der
Lage, minimale Strukturen mit jeweils
nur 25 µm Leiterbahn- und Isolationskanalbreite
herzustellen. Mit Antennen, die
mit dem LDS-Verfahren hergestellt werden,
lassen sich die für 5G erforderlichen
Frequenzen von 77 GHz realisieren.
Die Bearbeitung von 3D-MIDs mit LDS
ist verglichen mit anderen Verfahren sehr
wirtschaftlich. Das ist besonders interessant
für die Mobiltelefonindustrie, die
Aluminiumgehäuse wegen der notwendigen
Frequenzen in 5G-Smartphones
zunehmend vermeidet. Somit rückt technologiebedingt
Kunststoff in den Fokus
– und damit das LDS-Verfahren.
Und nicht nur für den Einsatz in Smartphones
ist diese Technologie wichtig:
5G kommt immer dann zum Tragen, wo
hohe Datenraten gefordert werden, etwa
beim autonomen Fahren oder in Industrie
4.0-Anwendungen.
■ LPKF
Laser & Electronics AG
www.lpkf.de
6 hf-praxis 7/2019

5G und IoT
Inbetriebnahme des Rundfunk-Testfelds 5G TODAY
Von links: Prof. Dr. Dr. h.c. Arndt Bode (Bayerische Forschungsstiftung), Uwe Löwenstein (Telefónica), Anton Kathrein
(Kathrein-Gruppe), Ulrich Wilhelm (ARD-Vorsitzender, BR), Dr. Florian Herrmann (Bayerischer Staatsminister für
Bundes- und Europaangelegenheiten und Medien), Thomas Janner (Rohde & Schwarz), Manfred Reitmeier (Rohde &
Schwarz), Michael Hagemeyer (IRT), Prof. Dr. Ulrich Reimers (IfN, TU Braunschweig)
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.de
www.5g-today.de
Das Projekt 5G TODAY hat mit
einem einzigartigen Testfeld
für 5G-Rundfunkübertragung
seinen offiziellen Betrieb aufgenommen.
Die Projektpartner
Bayerischer Rundfunk, das Institut
für Rundfunktechnik (IRT),
Kathrein, Rohde & Schwarz
sowie Telefónica Deutschland
erproben damit die testweise
Rundfunkverbreitung für eine
künftige 5G-Technologie.
Das neue und großflächige
5G-Testfeld in Oberbayern wird
von zwei Hochleistungssendern
mit je 100 kW Strahlungsleistung
(ERP) an den Standorten
Ismaning und am Wendelstein
versorgt. Mithilfe der hohen Sendetürme
und der hohen Leistung
der Sender (Highpower-Hightower-Konzept,
HPHT) wird die
großflächige Ausstrahlung von
Rundfunkprogrammen auf Basis
des neuen Broadcast-Modus
FeMBMS (Further evolved
Multimedia Broadcast Multicast
Service) getestet. Der FeMBMS-
Rundfunkmodus erlaubt eine
weitreichende und preiswerte
Verbreitung attraktiver Inhalte
über sehr große Funkzellen mit
Radien von bis zu 60 km.
Der Leiter der Bayerischen
Staatskanzlei, Staatsminister für
Bundes- und Europaangelegenheiten
und Medien, Dr. Florian
Herrmann, MdL, startete den
Betrieb des Senders per Tablet
vor 150 Gästen aus der Telekommunikations-
und Medienbranche,
die an einer zweitägigen
Fachkonferenz des IRT teilnahmen.
„Mit diesem Meilenstein
schaffen wir einen Impuls
für die bayerische Medienlandschaft
und stellen einmal mehr
die Innovationskraft des Freistaates
heraus“, so Herrmann.
Mit dem Projekt 5G TODAY
soll der Grundstein für eine effiziente
Übertragung von Rundfunkinhalten
in den 5G-Netzen
der Zukunft gelegt werden. Es
wird seit 2017 mit Mitteln der
Bayerischen Forschungsstiftung
gefördert. „Ich freue mich, dass
wir heute das erste großflächige
Testnetz der Welt für 5G-Broadcasting
eröffnen können“, so
Ulrich Wilhelm, Intendant des
Bayerischen Rundfunks und derzeit
ARD-Vorsitzender.
„Wir müssen unsere künftigen
digitalen Kommunikationsinfrastrukturen
so gestalten, dass
weiterhin die Teilhabe aller Menschen
an vielfältigen Inhalten
gewährleistet ist. Ich begrüße,
dass Bayern in diesem Sinne bei
der Standardsetzung und Ausgestaltung
unserer digitalen Welt
eine Vorreiterrolle spielt.“
Was bei der Verbreitung von
Rundfunkinhalten bislang fehlte,
ist ein effizienter und direkter
Weg, um Nutzer ohne zusätzliche
Kosten für sie mit linearen
Live-Inhalten auf mobilen
Geräten zu erreichen. Deshalb
hat der BR zusammen mit dem
IRT und drei Branchenführern
2017 das 5G-TODAY-Projekt
gestartet. Damit wird getestet,
wie auf der Basis von 5G-Broadcasting
zukünftig eine Overlay-
Infrastruktur geschaffen werden
kann, die sich zur gleichzeitigen
Versorgung von Millionen künftiger
5G-Mobilgeräte eignet.
Dabei sollen weder die regulären
Mobilfunknetze belastet werden,
noch zusätzliche Kosten für die
Bürger entstehen.
Auch die technischen Projektpartner
zeigen sich zufrieden mit
dem Projekt: „Mit seiner Expertise
von Mobilfunk- und Rundfunktechnik
kann Kathrein sein
Know-how aus beiden Bereichen
einbringen. Diese Synergien
sind für uns bei der Erprobung
verschiedener Dienste bei 5G
TODAY sehr wertvoll“, betont
Anton Kathrein, CEO der
Kathrein-Gruppe. Am Sender
Ismaning wurde ein Antennensystem
von Kathrein ins Testfeld
integriert, das für die Verbreitung
von Rundfunksignalen an mobile
Endgeräte konzipiert ist.
Für die 5G-Rundfunkübertragung
werden HPHT-Sender
von Rohde & Schwarz genutzt.
„Mit diesem zukunftsweisenden
Konzept genießen Broadcaster
bei der Verbreitung von Videoinhalten
über 5G-Netze dieselben
Vorteile wie beim klassischen
Rundfunk, wie beispielsweise
eine hohe Videoqualität,
kurze Latenzzeiten und eine
große Reichweite. Mit unseren
8 hf-praxis 7/2019

5G und IoT
®
Hochleistungssendern tragen wir entscheidend
zum Betrieb des Testfelds bei“, betont
Peter Riedel, Geschäftsführer von Rohde &
Schwarz. Die beiden Testsender werden in
einem Gleichwellennetz (SFN: Single Frequency
Network) über Kanal 56/57 (750–
760 MHz) betrieben.
Dafür stellt Telefónica Deutschland die
geeigneten Frequenzen zur Verfügung:
„Wir unterstützen das 5G TODAY-Projekt
bei der Koordination des genutzten Spektrums
im 700-MHz-Band. Uns liegt viel
daran, mehr über die großflächige Ausbreitung
im Bereich von 700 MHz und damit
die Anwendung sehr großer Funkzellen zu
erfahren.“, so Gerald Huber, Senior Manager
5G Projects bei Telefónica Deutschland.
Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme
zeigte sich Michael Hagemeyer, Geschäftsführer
des IRT, zufrieden: „In München
und Oberbayern haben wir mit dem Testfeld
nun ein Alleinstellungsmerkmal und
ein echtes Pionierprojekt – auch wenn bis
zu einem möglichen öffentlichen Betrieb
und bis zur Verfügbarkeit von kommerziellen
Endgeräten noch einige Jahre vergehen
werden.“ Das IRT koordiniert das Projekt
und entwickelt dafür einen Prototypen
eines FeMBMS-Empfängers auf Basis der
Software-Defined-Radio-Technik (SDR).
In Zukunft könnte diese Technologie in
Smartphones, Tablets und TV-Geräten für
den Empfang von Rundfunk über 5G integriert
werden.
5G in aller Munde...
JFW Industries bedient die Anforderungen
an 5G mit hauseigenen, passiven HF-Komponenten
und Systemen und greift auf rund
40 Jahre Erfahrung im Bereich passiver HF-
Komponenten zurück. Das Spektrum an
Dämpfungsgliedern umfasst alle Anwendungsbereiche,
ob Festwert oder einstellbar,
für Produktion, Labor oder Produkttests –
JFW bietet die passende Lösung.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
WWW.AARONIA.DE
HIGH RANGE
DRONE
DETECTION
SYSTEM
270
90
RF Detection System with
24/7 recording and automatic
signal-classification in real-time
5G-Dämpfungsglieder
High Range, 15km and more
Der Mobilfunkstandard LTE (4G) wird
2019 in einigen Teilen der Welt vom neueren
5G-Standard abgelöst. Um zu verdeutlichen,
wie schnell 5G sein soll, ein
paar Zahlen zum Vergleich: 10 GBit pro
Sekunde entsprechen einer Downloadrate
von 10.000 MBit/s.Das ist 100 mal mehr
als bei LTE-CAT3 mit 100 MBit/s. Grund
genug, um neue 5G-Komponenten zu entwickeln
und vorzustellen. A-Info führt
eine Reihe von Präzisionsabschwächer
mit Präzisions-Hohlleitern ein, die eine
exakte Leistung bis 110 GHz bieten. Die
akkurat, festen Dämpfungsglieder werden
in unterschiedlichen Anwendungen
eingesetzt, die genaue und feste Dämpfungspegel
im gesamten Wellenleiterbetriebsband
erfordern.
Die Dämpfungsglieder eignen sich zum
Schutz von Generatoren vor Fehlanpassungseffekten.
Sie werden auch verwendet,
um die Ausgangspegel der Signalquellen
genau zu reduzieren. Benutzerdefinierte
Dämpfungswerte sind unter verschiedenen
Modellnummern verfügbar. So finden
diese Dämpfungsglieder von A-Info
ihren Einsatz in vielen unterschiedlichen
Applikationen.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
Detects the UAV & Operator
Passive & Fully Automatic
Optional Countermeasures
Telefon: +49 6556 9019 350
Mail: mail@aaronia.de
Web: www.aaronia.de
MADE IN GERMANY
hf-praxis 7/2019 9
9

Stromversorgung
DC/DC-Wandler für die 120-V DC -Bordspannung auf Satelliten
Wandler sind kompakt und unter
rauen Betriebsbedingungen sehr
zuverlässig. Sie sind dauerkurzschlussfest
und besitzen Überspannungsschutz
am Ausgang,
Einschaltstrombegrenzung am
Eingang, eingebautes EMV-Filter,
magnetische Rückkopplung,
einstellbare Ausgangsspannung
(85 bis 115% des Nominalwerts),
Fühlerleitungen, Fernabschaltung
und Sync.-Eingang.
Emtron electronic GmbH
info@emtron.de
www.emtron.de
Emtron electronic präsentierte
die neue strahlungsfeste Interpoint-DC/DC-Wandlerfamilie
SMP120 von Crane Aerospace
& Electronics, die den 120 V DC
Powerbus unterstützt.
Es handelt sich um geregelte,
galvanisch getrennte Wandler
mit einem Eingangsspannungsbereich
von 80 bis 160 V DC mit
Transientenschutz bis 180 V/100
ms. Sie wurden speziell für die
Raumfahrt entwickelt.
Sie sind in den Klassen H und
K nach MIL-PRF 38534 und in
den Strahlungsfestigkeitsstufen
RHA=L mit 50 krad(Si),
RHA=R mit 100 krad(Si)
und SEB (no burn-out) bis
86 MeV cm 2 /mg erhältlich. Die
Der Betriebstemperaturbereich
beträgt -55 bis +125 °C ohne
Derating. Die hermetisch versiegelten
Gehäuse haben die
Maße 76,2 x 64,77 x 12,22 mm.
Besonders erwähnenswert ist der
Typ SMP12028S mit 28-V-Ausgang,
49 W Leistung und einem
Wirkungsgrad von 80%. Er ist
optimal dafür geeignet, die zahlreichen
bereits am Markt existierenden
Converter für Raumfahrtanwendungen
mit einer Eingangsspannung
von 28 V DC an
einem 120 V DC Powerbus zu
betreiben. ◄
Netzteile mit mehr Power
Im Vertrieb der Emtron electronic GmbH
hat Mean Well mit der Einführung der
PSPA-1000-Serie die Ausgangsleistung
des bisherigen Vorgängermodells (PFC-
Netzteil PSP-600) auf 1 kW erhöht. Das
neue Modell benötigt nicht mehr Platz,
bietet aber deutlich höhere Leistungen.
Wird für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen
eine effiziente Stromversorgung
mit Leistungsreserven für industrielle
Steuerungen, Antriebe oder Kommunikationssysteme
benötigt, bieten sich
Mean Well PSPA-1000 AC/DC-Netzteile
an. Sie haben eine Ausgangsleistung von
einem Kilowatt und verfügen über Ausgangsspannungen
von 12 bis 48 V.
Das herausragende Merkmal der PSPA-
1000-Serie ist die Nutzung der Technologie,
auf der die PSP-600-Netzteile
basieren. Kunden können problemlos ein
600-W-Netzteil durch ein 1-kW-Netzteil
ersetzen, ohne den für den Einbau erforderlichen
Platz verändern bzw. vergrößern
zu müssen.
Die Netzteile der PSPA-1000-Serie enthalten
eine integrierte aktive PFC-Funktion,
einen integrierten DC-Lüfter für forcierte
Belüftung, sind parallel schaltbar bis zu 4
kW (3 + 1) und verfügen über eingebaute
Schutzfunktionen für Kurzschluss, Überlast,
Überspannung und Übertemperatur.
Dank ihres hohen Wirkungsgrads von bis
zu 94% können die PSPA-1000-Netzteile
in einem Umgebungstemperaturbereich
von -20 bis +70 °C betrieben werden. Die
integrierten Funktionen umfassen unter
anderem übliche Fernbedienungsfunktionen
(Remote on/off, Remote Sense und
DC-ok-Signal) und gestatten so den Einsatz
in den unterschiedlichsten Industrieapplikationen,
z.B. für Antriebe, in der
Lasertechnik, in der HF-Technik sowie
im Bereich Mess- und Regel- und Analysetechnik.
Merkmale:
• Eingangsspannung
90 bis 264 V AC
• eingebaute aktive PFC-
Funktion
• integrierter Lüfter
• Current-Sharing-Funktion für Parallelschaltung
• Fern-Ein- und Ausschaltfunktion
• geschützt bei Kurzschluss, Überlast,
Überspannung, Übertemperatur
• Abmessungen (L x B x H)
170 x 120 x 93 mm
• 5 Jahre Herstellergarantie
■ Emtron electronic GmbH
www.emtron.de
10 hf-praxis 7/2019

SIX DAYS THREE CONFERENCES ONE EXHIBITION
EUROPEAN MICROWAVE WEEK 2019
PARIS EXPO PORTE DE VERSAILLES,
PARIS, FRANCE
29TH SEPTEMBER - 4TH OCTOBER 2019
PORTE DE VERSAILLES
PARIS, FRANCE
29TH SEPT - 4TH OCT 2019
EUROPE’S PREMIER
MICROWAVE, RF, WIRELESS
AND RADAR EVENT
The Conferences (2nd - 4th October 2019)
• European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC) 29th September - 2nd October 2019
• European Microwave Conference (EuMC) 1st - 3rd October 2019
• European Radar Conference (EuRAD) 2nd - 4th October 2019
• Plus Workshops and Short Courses (From 29th September 2019)
• In addition, EuMW 2019 will include for the 10th year,
the Defence, Security and Space Forum on 2nd October 2019
and for the 1st time the Automotive Forum on 30th September 2019
DISCOUNTED CONFERENCE RATES
Discounted rates up to & including 30th August 2019.
Register NOW and SAVE!
FREE
EXHIBITION
ENTRY!
The FREE Exhibition (1st - 3rd October 2019)
Register today to gain access to over 300 international exhibitors and
take the opportunity of face-to-face interaction with those developing
the future of microwave technology. The exhibition also features exhibitor
demonstrations, industrial workshops and the annual European Microwave
Week Microwave Application Seminars (MicroApps).
Official Publication: Organised by: Supported by: Co-sponsored by: Co-sponsored by:
The 14th European Microwave
Integrated Circuits Conference
Co-sponsored by:
49
The 49th European Microwave Conference
Co-sponsored by:
2019
2019
The 16th European Radar Conference
Co-sponsored by:
®
Register online now as a delegate or visitor at: www.eumweek.com

Stromversorgung
Digitaler Stromversorgungssystem-Manager
Analog Devices stellte unter der Bezeichnung Power by Linear LTC2972 einen
zweikanaligen Stromversorgungssystem-Manager vor, mit dem sich Ströme,
Leistungen und die Energie auf dem Zwischenbus (Intermediate Bus) zu
POL-Wandlern (Point-of-Load) überwachen, begrenzen, sequenzieren und
trimmen lassen
Analog Devices, Inc.
www.analog.com
Die kontinuierliche Überwachung
der Leistungsaufnahme
sowie des Energieverbrauchs
von Schaltungsboards ist eine
Grundvoraussetzung, um deren
Betrieb zu optimieren und den
Kühlungsaufwand von Server-
Racks beziehungsweise Rechenoder
Datenzentren zu reduzieren
und die Betriebskosten zu
senken.
Der LTC2972 entlastet den
Host von lästigen Abfragen und
Berechnungen, indem er komfortabel
die aufgenommene Energie
in Joule und die Laufzeit
über eine PMBus-Schnittstelle
bereitstellt. In Verbindung mit
digitalen Messwerten von POL-
Ausgangsspannungen, Strömen
und Leistung lässt sich mit dem
LTC2972 die Wandlungseffizienz
eines Stromversorgungssystems
langfristig überwachen.
Durch den Einsatz des LTC2972
können Entwickler die Stromversorgungen
für FPGA-, ASICund
DSP-Boards um softwarebasierte
Überwachungs- und Steuerfunktionen
erweitern sowie die
Time-to-Market verkürzen, die
Systemzuverlässigkeit erhöhen
und den Energieverbrauch senken.
Die Ausgangsspannungen
von Stromversorgungen werden
mithilfe eines klassenbesten
16-Bit-Analog/Digital-Wandlers
(ADC) mit einem unbereinigten
Gesamtfehler (TUE) von 0,25%
getrimmt, begrenzt und überwacht,
was die Board-Yields
sowie die Langzeit-Performance
erhöht. Die Ausgangsströme von
Stromversorgungen werden mit
einem Messwiderstand, Spulen-
Gleichstromwiderstand (DCR)
oder dem IMON-Ausgang
einer Stromversorgung gemessen.
Versorgungs-Sequenzing,
Supervision und Fehlerprotokollierung
mit einem internen
EEPROM sind enthalten. Störungen
lösen eine EEPROM-
Blackbox-Aufzeichnung aus,
was die Fehleranalyse vereinfacht
und zugleich Aufschlüsse
für künftige Systemverbesserungen
liefert.
Programmierbare Power-Goododer
GPIO-Pins (General-Purpose
Input/Output) stehen für
jeden Kanal zur Verfügung.
Der LTC2972 kann mit anderen
Stromversorgungssystem-Managern
zusammenarbeiten, um
Sequenzierung und Störungsmanagement
von mehr als zwei Versorgungsleitungen
zu koordinieren.
PMBus-konforme Befehle
ermöglichen eine flexible Programmierung
und das Rücklesen
von Daten (Data Readback) des
Stromversorgungssystems. Die
Konfiguration erfolgt über die
grafische Benutzeroberfläche
LTpowerPlay, die alle Power
by Linear Stromversorgungssystem-Management-Bauteile
(PSM) unterstützt. Einmal programmiert
ist für den eigenständigen
Betrieb keine zusätzliche
Software erforderlich.
Der Stromversorgungssystem-
Manager LTC2972 ist, je nach
Ausführung für den kommerziellen
Temperaturbereich von 0
bis 70 °C sowie für den industriellen
Temperaturbereich -40 bis
+105 °C spezifiziert und wird im
44-poligen QFN-Gehäuse mit 6
x 7 mm angeboten. Muster und
Evaluierungsboards können
online oder von einem Analog-
Devices-Verkaufsbüro vor Ort
bestellt werden.
Weitere Informationen stehen unter
www.analog.com/LTC2972 zur
Verfügung
Leistungsmerkmale des LTC2972:
• Digitale Steuerung von zwei Stromversorgungen
• Begrenzung oder Trimmen von Versorgungen innerhalb von
0,25% der Zielspannung
• PMBus-kompatibler Befehlssatz über I2C/SMBus-Digitalschnittstelle
• EEPROM mit ECC für Konfiguration & Blackbox-Störungserfassung
• Unterstützt durch grafische Benutzerschnittstelle (GUI)
LTpowerPlay
• Versorgungssequenzierung – Zeitbasis, Kaskade, unterstützt
Tracking
• 16-Bit-ADC mit 0,25 % TUE für Monitoring & Erhalt von
Telemetrie auf Eingang (Spannung, Strom, Leistung & Energie)
zwei Versorgungsausgänge (Spannung, Strom & Leistung),
Baustein & zwei externe Temperaturen
• Überwachung von OV/UV-Grenzwerten: Eingangsspannung,
zwei Versorgungsspannungen, zwei externe Temperaturen
• Konfigurierbare Power-Good-Ausgangspins mit programmierbaren
Deglitch-Verzögerungen
• koordinierte Sequenzierung und koordinierte Fehlerverwaltung
für mehrere ADI-PSM-Bauteile
• Eigenständiger Betrieb ohne zusätzliche Software
• Programmierbarer Watchdog Timer
• Lässt sich mit 3,3 oder 4,5 bis 15 V betreiben
12 hf-praxis 7/2019

Industry-Leading Design Capability
CUSTOM FILTERS
Cavity Filters
Slab Line
Suspended
Substrate
Microstrip
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Fit Almost Any Need!
Fast turnaround
Support through the life of your system
Lumped-Element
Ceramic Resonator
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Send Us Your Specs for a Fast Response
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3/14/19 4:34 PM

Stromversorgung
Hochinduktive Netzdrosseln mit Schirmung vorgestellt
was ihn zur idealen Wahl für
Anwendungen in automobilen
und anderen rauen Umgebungen
macht. Durch die bei Sättigung
langsam abfallende Induktivität
(Soft Saturation) kann der
XAL7050 auch hohen Stromspitzen
standhalten.
Coilcraft
www.coilcraft.com
Die für höhere Temperaturen
ausgelegten Netzdrosseln aus
der neuen Coilcraft-Baureihe
XAL7050 mit einer Strombelastbarkeit
bis zu 5,5 A sind in
Induktivitäten von 22 bis 47 µH
erhältlich und ermöglichen durch
den niedrigen DC-Widerstand
einen effizienteren Betrieb.
Für noch niedrigere Induktivitätswerte
bietet Coilcraft mit
dem XAL7030 ein flacher ausgeführtes
Gegenstück mit identischem
Footprint und einem
Induktivitätsbereich von 0,16 bis
10 µH. Der XAL7050 kommt
mit gerade einmal 7,2 x 7,5 x
5 mm sehr kompakt daher und
überzeugt durch einen robusten
Aufbau in Verbundtechnik, der
magnetische Abschirmung bietet
und hörbare Brummgeräusche
auf ein Minimum reduziert.
Er erfüllt die Anforderungen
gemäß AEC-Q200 Grade 1
(-40 bis +125 °C) und zeigt
keinerlei Probleme in Bezug
auf die thermische Alterung,
Die Kupfer-Anschlussflächen
der RoHS-konformen Bauelemente
sind mit einer Sn/
Ag-Beschichtung (96,5/3,5 %)
versehen und für Reflow-Temperaturen
bis 260 °C geeignet.
COTS Plus-Ausführungen mit
SnAgCu(SAC)- und SnPb-
Beschichtungen sind ebenfalls
erhältlich.
Wie bei allen Bauelementen von
Coilcraft können auch für die
Baureihe XAL7050 kostenlose
Testmuster und umfassende technische
Datenblätter auf www.
coilcraft.com bestellt bzw. heruntergeladen
werden. Die Bauelemente
sind ab Lager verfügbar
und können online über buy.
coilcraft.com oder telefonisch
über die Coilcraft-Vertriebsstelle
bestellt werden. ◄
Phasenschieber im 19-Zoll-Einschubgehäuse
• verfügbar mit ein bis acht
unabhängig einstellbaren
Phasenschiebern
• mit SMA- oder N-Anschlüssen
konfigurierbar
• Ethernet (LAN), seriell
(RS232) und/oder manuelle
Ansteuerung
• unterstützt DHCP für eine
leichte Netzwerkeinbindung
• 19-Zoll-Rack-Einschub
JFW Industries bietet mit
der Modellserie 50PSA-
101-XX freiprogrammierbare
Phasenschieber im 19-Zoll-
Einschubgehäuse an. Angesteuert
über Ethernet (LAN),
bedient er einen Einstellbereich
von 0 bis 358,6° mit
1,4° Stufung. Die Mittenfrequenz
ist kundenspezifisch
im Bereich 1,5 bis 3 GHz
wählbar. Das Gerät kommt
vollintegriert mit Netzteil in
seinem Einschubgehäuse mit
2HE (zwei Höheneinheiten)
und ist mit bis zu acht unabhängig
ansteuerbaren Phasenschiebern
bestückbar.
Produkt-Features:
• 0° bis 358,6° in 1,4° Stufung
• Mittenfrequenz
1,5 bis 3 GHz
• Jeder Phasenschieber erhält
seine ganz individuelle Mittenfrequenz.
Ausführliche Informationen
finden Sie auf dem zugehörigen
Spezifikationsblatt beim
Amnieter.
■ EMCO Electronic GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
14 hf-praxis 7/2019

TEST CABLES
To 65GHz
Reliability You Can Trust
6 Month Product Guarantee
Operating temperature up to 105°C
Performance Qualified to
20,000 Flexures*
*Varies by model. See model datasheets for details.
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6/11/19 2:54 PM

Spule als Kühlkörper
benutzt
20-V/15-A-Synchron-Silent-
Switcher-Abwärtsregler
Die µModule-Regler (Power Module)
LTM4626 und LTM4638 der Marke Power
by Linear von Analog Devices arbeiten
mit einer Eingangsspannung von 20 V
und befinden sich im Component-on-
Package (COP) genannten 3D-Gehäuse.
Die Spule ist an der Oberseite des Gehäuses
angebracht. Durch Ausnutzung ihres
Temperaturgradienten gelangt Wärme
vom MOSFET im Gehäuse an die Spule
und weiter an die Umgebungsluft oder an
einen Kühlkörper.
Leistungsmerkmale:
• Komplettlösung mit einer Grundfläche
von

Ultra-Wideband Stripline
COUPLERS
0.3-40GHz
Outstanding Directivity
Industry Leading Bandwidth,
0.5-40 GHz in a single model!
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6/11/19 2:05 PM

Stromversorgung
Außergewöhnlich kompakt dank aktuellster Halbleiter:
500-W-AC/DC-Powermodul mit PMBus im
Brick-Format mit Baseplate
liefert 18 A bei 28 V DC Nennspannung,
wobei die Ausgangsspannung
per Trim-Pin oder
PMBus zwischen 22,4 und 33,6
V einstellbar ist und damit auch
den 24V-Bereich abdeckt; weitere
Ausgangsspannungen werden
im Lauf des Jahres folgen.
Die Isolationsspannung beträgt
3 kV AC zwischen Ein- und Ausgang,
2,5 kV AC zwischen
Eingang und Gehäuse und 1,5
kV AC zwischen Ausgang und
Gehäuse.
Die zulässige Baseplate-Temperatur
erstreckt sich von -40 bis
+100 °C. Das Kühlungskonzept
kann jeder Anwender individuell
auf seine Anforderung anpassen.
Funktionsumfang
Die TDK Corporation
präsentierte mit
dem TDK-Lambda
PFH500F-28 ein neues
AC/DC Powermodul
für Kontaktkühlung.
TDK Corporation
www.de.tdk-lambda.com
Durch den Einsatz neuester GaNund
SiC-Halbleiter erreicht das
Modul einen Wirkungsgrad von
92 % und kann so bei Abmessungen
von gerade einmal 101,6
x 61 mm eine Ausgangsleistung
von 504 W bereitstellen. Damit
ist das Metallgehäuse mit Baseplate
noch etwas kompakter als
ein Standard-Fullbrick. Zudem
verfügt es über eine PMBus-
Schnittstelle zur Steuerung und
Überwachung verschiedener
Geräteparameter wie Ausgangsspannung,
Remote On/Off oder
Baseplate-Temperatur.
Zur Integration
in geschlossene
Gehäuse geeignet
Das PFH500F eignet sich insbesondere
zur Integration in hermetisch
geschlossene Gehäuse
mit Kontaktkühlung für den
Outdoor-Einsatz sowie für
Anwendungen im Bereich Leistungsverstärker
für Rundfunk
oder Telekommunikation, LED-
Signalanlagen sowie Test- und
Messanwendungen.
Den hohen Wirkungsgrad von
bis zu 92 % verdankt das extrem
kompakte Modul dem Einsatz
aktuellster Topologien wie brückenloser
Leistungsfaktorkorrektur
mit GaN Halbleitern,
Synchrongleichrichtung und voll
digitaler Regelung.
Der traditionelle Optokoppler
wurde durch einen iCoupler
(digitaler Übertrager) mit
höherer Langzeitstabilität und
Zuverlässigkeit ersetzt.
Spannungen und
Temperaturen
Das Modul hat einen Weitbereichseingang
(85...265 V AC ) und
Zum Funktionsumfang gehören
neben der PMBus-Schnittstelle
eine Stromaufteilung per Droop-
Mode (geneigte Kennlinie) für
Parallelschaltung, Remote On/
Off, Remote-Sense, Power-
Good-Signal sowie eine 12 V
Hilfsspannung. Mittels PM-
Bus-Kommando lassen sich die
Eingangs-/Ausgangsspannung,
der Eingangs-/Ausgangsstrom
und die interne Modultemperatur
auslesen. Ferner kann
der Anwender per Kommando
sogar die Ansprechschwellen für
Unter-/Überspannung, Strombegrenzung
oder Temperaturabschaltung
anpassen.
Das Netzteil hat die Sicherheitszulassung
gemäß IEC/EN/
UL60950-1, trägt das CE-Zeichen
gemäß Niederspannungsund
RoHS2-Richtlinien und hat
5 Jahre Garantie. ◄
Weitere Informationen zu TDK-Lambda und der Netzteilreihe
PFH500F einschließlich Datenblättern und Applikationshinweisen
finden Sie unter www.de.tdk-lambda.com/pfh.
18 hf-praxis 7/2019

K N O W - H O W V E R B I N D E T
HF-Schirmboxen –
Auswahl leicht gemacht
EMV
• branchenweit kompakteste 5G-OTA-
Schirmbox mit einer herausragenden
Schirmdämpfung (Isolation)
• fortschrittliches, doppelwandiges Design
ermöglicht wiederholbare und bessere
Messergebnisse als in gewöhnlichen
Testgehäusen
EMV, WÄRME­
ABLEITUNG UND
ABSORPTION
SETZEN SIE AUF
QUALITÄT
Elastomer- und Schaumstoffabsorber
Europäische Produktion
Kurzfristige Verfügbarkeit
Kundenspezifisches Design
oder Plattenware
Die HF-Schirmboxen von DVTest (eine
Testforce Company) sind frei konfigurierbar
und ermöglichen einfache Messungen, ohne
Zugriff auf große, geschirmte Messräume.
Die Testboxen sind äußerst kompakt und
ermöglichen maximale Mobilität. Optimal
geeignet für Mobilteile, Notebooks
oder Testboards bieten die Testboxen von
DVTest eine definierte Messumgebung für
Prüflinge ohne Störstrahlung, abgeschottet
von der Außenwelt.
Zu Beginn stellt sich meist die Frage nach
der Bauart und -beschaffenheit der Schirmbox.
Für die richtige Auswahl stellt DVTest
eine schnelle Übersicht bereit: „Our Brand
New Selection Guide – Making Your Choice
Of RF Test Enclosure Simple.“
Neu im Portfolio ist z.B. das Modell dbSAFE
Armor:
Die beiden Modelle dbSAFE Armor 3232
und 4242 stellen kompakte HF-Schirmboxlösungen
dar, die bestens geeignet sind für
alle Funkfrequenzen/Wireless-Applikation
bis 90 GHz. Aktuelle Datenblattinformationen
sind verfügbar.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
-EA1 & -EA4
Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)
bzw. 4 GHz (EA4)
Urethan oder Silikon
Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C
(Urethanversion bis 120°C)
Standardabmessung 305mm x 305mm
• verbesserte, rekonfigurierbare und modulare
OTA-HF-Schirmboxlösung
Hybrides Kühlungs- und EMV-Absorbierungsmaterial für 5G
Die Firma Laird Performance Materials
hat ein hybrides thermisches & EMI-
Absorbierungsmaterial entwickelt, das
5G-Handheld-Geräte und Netzwerk-
Infrastruktur-Applikationen unterstützt.
Das CoolZorb 5G genannte Material
wurde speziell für Millimeterwellen
(mmWave) und Mikrowellen entwickelt.
Das multifunktionale CoolZorb 5G dient
in Anwendungen mit solchen Frequenzen
als wärmeaufnehmende Komponente und
EMI-reduzierender Absorber, um die
5G-System-Performance zu verbessern.
Das CoolZorb 5G “hybrid thermal &
EMI absorber material” ist verfügbar in
Standardgrößen von 18 x 18 Zoll und in
einem Dickenbereich von 0,04 bis 0,2
Inch (1 bis 5,1 mm).
■ Laird Performance Materials, Inc.
www.lairdtech.com
MLA
Multilayer Breitbandabsorber
Frequenzbereich ab 0,8GHz
Reflectivity­Level ­17db oder besser
Temperaturbereich bis 90°C
Standardabmessung 610mm x 610mm
Hohe Straße 3
61231 Bad Nauheim
T +49 (0)6032 9636­0
F +49 (0)6032 9636­49
info@electronic­service.de
www.electronic­service.de
ELECTRONIC
SERVICE GmbH
hf-praxis 7/2019 19
19

Titelstory
Neue Markenfilter – die ideale Lösung für jede Anwendung
Ein Filter lässt Signale im sogenannten
Durchlassbereich durch.
Dies ist das Frequenzband unterhalb
der Grenzfrequenz des
jeweiligen Filters.
Die Grenzfrequenz des Filters ist
definiert als der Punkt, an dem
der Ausgangspegel des Filters
unter der Annahme eines konstanten
Eingangspegels auf 50
% (-3 dB) des In-Band-Pegels
abfällt. Die Grenzfrequenz wird
manchmal als halbe Leistung
oder -3 dB-Frequenz bezeichnet.
Das Sperrband des Filters ist
im Wesentlichen das Frequenzband,
das vom Filter unterdrückt
wird. es beginnt an dem Punkt,
an dem das Filter die erforderliche
Dämpfung erreicht.
Das ideale Filter, ob es ein Tiefpass-,
Hochpass- oder Bandpassfilter
ist, zeigt keinen Verlust
innerhalb des Durchlassbandes,
d.h. der Frequenzen unterhalb
der Grenzfrequenz. Oberhalb
dieser Frequenz, im sogenannten
Sperrbereich, weist das Filter
alle Signale zurück.
Autor:
Tobias Rieger
Telemeter Electronic GmbH
www.telemeter.info/de
Hochwertige Filter sind nach
wie vor eine kritische Komponente
in vielen anspruchsvollen
Anwendungen. Die wichtigste
Aufgabe der Filter besteht darin,
bestimmte Frequenzanteile
durchzulassen oder zu sperren.
Bei der Auswahl einer passenden
Filterlösung sind viele
wichtige technische Parameter
zu berücksichtigen, aber auch
kommerzielle Entscheidungskriterien
gewinnen immer mehr
an Bedeutung.
Folgende Schlüsselparameter
sind eine wichtige Entscheidungsgrundlage,
um das passende
Filter richtig auszuwählen:
• Frequenzbereiche, die das Filter
passieren sollen (d.h. das
Durchlassband oder Passband)
• Frequenzbereiche, die vom
Filter unterdrückt werden sollen
(d.h. das Sperrband)
• Signalleistungspegel, der vom
Filter durchgelassen oder
unterdrückt wird
• im Durchlassbereich zulässige
Dämpfungsbetrag (d.h.
die Einfügedämpfung)
• Betrag der Sperrdämpfung, der
im Stoppband erforderlich ist
• Ggf. vorhandene Einschränkungen
bei der physikalischen
Größe des Filters
• Zielkosten für das Filter
HF-Filtereigenschaften
Digital abstimmbares Filter
In der Realität ist es tatsächlich
nicht möglich, das perfekte Filter
zu erzielen, es gibt immer einen
gewissen Verlust innerhalb des
Passbandes und es ist natürlich
nicht möglich, im Sperrband
eine unendlich große Signal-
Unterdrückung zu erzielen. Es
gibt auch einen Übergang zwischen
dem Durchlassband und
dem Stoppband, in welchem
die Antwortkurve abfällt, wobei
der Grad der Unterdrückung
ansteigt, wenn sich die Frequenz
vom Durchlassband zum Stoppband
bewegt.
Wichtige
Entscheidungskriterien:
Die Auswahl eines augenscheinlich
geeigneten Filters für einen
bestimmten Einsatzbereich ist
heutzutage keine leichte Aufgabe
für den Entwickler.
20 hf-praxis 7/2019

Titelstory
Ebene, keramische Filter, Cavity
Filter oder auch Waveguide-Filter
zur Verfügung. Auf die Individualität
legt Telemeter hier
besonders großen Wert. Auch
bei vergleichsweise kleinen
Serienstückzahlen entwickeln
die Spezialisten von Telemeter
Electronic kundenspezifische
Lösungen zum attraktiven Preis.
stellen und letztendlich auch
Serienmengen zu attraktiven
Konditionen anzubieten. Bei
kritischen Komponenten übernimmt
das Unternehmen auch
gerne die Lagerbevorratung,
um eine dauerhafte Verfügbarkeit,
mit einer möglichst kurzen
Wiederbeschaffungszeit, sicher
zu stellen.
Hochpassfilter TFWH
1. Kriterium:
Frequenzcharakteristik
und elektrische
Parameter:
Unabhängig davon, ob z.B. ein
Bandpassfilter oder ein Hochpassfilter
benötigt wird, muss
zunächst die obere und untere
Grenzfrequenz sowie die notwendige
Signaldämpfung im
Sperr- und Passband definiert
werden. Auch die Steilheit eines
Filters (dB / Oktave) sollte hierbei
entsprechend berücksichtigt
werden. Eine konstante Gruppenlaufzeit
sowie ein lineares
Phasenverhalten sind hierbei
nicht außer Acht zu lassen.
Wird das Filter z.B. im Außenbereich
oder in vibrationsbehafteter
Umgebung eingesetzt,
muss natürlich auch dies bei
der grundlegenden Konstruktion
beachtet werden.
Um hier mit ihren TElePur-Markenfiltern
die ideale Lösung zu
liefern, sprechen die Experten
von Telemeter Electronic mit
den Anwendern sehr genau über
die geplante Anwendung, um
alle wichtigen Aspekte bereits
in der Designphase zu verstehen
und entsprechend ansprechen
zu können.
2. Kriterium: Bauform
und Leistung
Die notwendige Bauform und die
Anschlüsse werden oft durch das
Gesamtsystem vorgegeben oder
auch limitiert. Grundsätzlich
kann man hier zwischen SMD
Komponenten zur Integration in
eine Baugruppe oder über Kabel
angeschlossene Bauteile unterscheiden.
Je nach Anwendung sind diese
für eine Leistung von wenigen
Watt bis hin in den Bereich
einiger Kilowatt entsprechend
ausgelegt. Eine breite Auswahl
an Steckverbindern wie z.B.
BNC, N- oder SMA garantieren
Bandpassfilter TFWB
eine einfache Integration in die
jeweilige Baugruppe.
3. Kriterium:
Filtertechnologie
Basierend auf den eingangs
erwähnten Filtereigenschaften
und den genannten Entscheidungskriterien
wählen die Entwickler
von Telemeter Electronic
die passende Filtertechnologie
maßgeschneidert für die Anwendung
des Kunden aus. Hierbei
stehen uns für unsere TElePur-
Markenfilter verschiedenste
Fertigungstechnologien wie
z.B. diskrete Filter auf Platinen-
4. Kriterium: schnelle
Verfügbarkeit, keine
Exportbeschränkungen
Eine schnelle Verfügbarkeit
wichtiger Komponenten ist oftmals
ein entscheidender Faktor,
um ein Projekt erfolgreich
gewinnen zu können. Telemeter
hat es sich bei den neuen
TElePur-Markenfiltern zur Aufgabe
gemacht, schnell kundenspezifische
Lösungen in enger
Zusammenarbeit mit den Entwicklern
zu erarbeiten, Muster
mit kurzer Lieferzeit bereit zu
Filter mit fester Charakteristik
Exportbeschränkte Bauteile,
speziell U.S.-amerikanischen
Ursprungs, stellen in einer global
vernetzten Welt immer öfter
unüberbrückbare Hindernisse
dar. Der bürokratische Aufwand
auch bei zivilen Anwendungen
stößt hier zunehmend auf Ablehnung
bei vielen europäischen
Kunden. Auch diesem Wunsch
ihrer Kunden trägt Telemeter
Electronic gerne Sorge und liefert
zu 100 % Filter ohne Exportbeschränkungen.
Fazit:
Ob für Labor oder Großserienanwendung,
Filter sind aus der
HF-Elektronik nicht wegzudenken.
Herausragende Qualität,
kundenspezifische Entwicklung,
schnelle Lieferung und Langzeitverfügbarkeit,
dafür steht
die neue Marke TElePur.
Gepaart mit der 55 Jahre andauernden
Markterfahrung von
Telemeter Electronic entstehen
so, in Zusammenarbeit mit
den Telemeter-HF-Spezialisten,
maßgeschneiderte Lösungen für
die verschiedensten Anwendungen.
◄
hf-praxis 7/2019 21

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Wireless
Bits-to-Beams:
Technologieentwicklung für
5G-Millimeterwellen-Funksysteme, Teil 2
Als die
Mobilfunkbranche
mit der Entwicklung
der fünften
Mobilfunkgeneration
(5G) begann, schien
2020 in weiter Ferne.
Inzwischen befindet
sich 2020 in greifbarer
Nähe und wird mit
Gewissheit den Beginn
des 5G-Jahrzehnts
einläuten. In Teil 2
lassen Sie uns
etwas tiefer in die
Technologieauswahl
für den Analog-
Beamformer
eintauchen.
Autor:
Dr. Thomas Cameron
Analog Devices
www.analog.com
Bild 3: Blockdiagramm eines analogen Beamforming-Systems
Bild 3 zeigt den Funktionsblock,
auf dem der Hybrid-Beamformer
aufbaut. Für die hier durchgeführte
Betrachtung wurde das
analoge Beamforming-System in
die Blöcke digital, Bits-zu-Millimeterwellen
und Beamformer
aufgeteilt. Bei einem praktischen
System, das man so nicht partitionieren
würde, würde man alle
Millimeterwellen-Bauteile in
unmittelbarer Nähe platzieren,
um Verluste abzuschwächen.
Warum der Aufbau jedoch so
erfolgte, wird im Folgenden
deutlich.
Die Beamformer-Funktion wird
durch viele Faktoren beeinflusst,
beispielsweise Segmentform
und -reichweite, Leistungspegel,
Pfadverlust und thermische
Einschränkungen. Zudem erfordert
dieser Bereich von Millimeterwellensystemen
noch
eine gewisse Flexibilität, während
die Branche lernt und reift.
Und zusätzlich wird es weiterhin
viele Übertragungsleistungspegel
geben, die erforderlich sind,
um Implementierungsszenarien
von Small Cells bis Macro Cells
abzudecken.
Andererseits kommt das Bits-zu-
Millimeterwellen-Funksystem
für eine Basisstation mit weitaus
geringerer Flexibilität aus
und kann größtenteils von der
aktuellen Release 15 Spezifikation
abgeleitet werden.3 Anders
ausgedrückt, ein Entwickler
kann das gleiche Funksystem in
Verbindung mit mehreren Beamformerkonfigurationen
wiederverwenden.
Dies ist nicht anders
als bei aktuellen Mobilfunksystemen,
bei denen der kleine
Signalbereich über Plattformen
gleich und die Eingangsstufe
auf den jeweiligen Einsatzfall
zugeschnitten ist.
Basierend auf das Fortschreiten
möglicher Technologien soll dies
für die Signalkette abgebildet
werden, wenn wir vom digitalen
Bereich zur Antenne übergehen.
Sicherlich werden die digitalen
und Mixed-Signal-Bereiche
in CMOS-Massenprozessen
hergestellt. Entsprechend der
Anforderungen der Basisstation
könnte die gesamte Signalkette
in CMOS entwickelt werden.
Wahrscheinlicher jedoch ist eine
Mischung aus Technologien,
mit der sich die optimale Leistungsfähigkeit
für die Signalkette
erzielen lässt.
Zum Beispiel nutzt eine
gebräuchliche Konfiguration
CMOS-Wandler mit einer hochleistungsfähigen
SiGe-BiCMOS-
ZF-zu-Millimeterwellen-Wandlung.
Der Beamformer kann,
wie gezeigt, entsprechend der
Systemanforderungen in mehreren
Technologien implementiert
werden. Darum geht es
als nächstes. Je nach Wahl der
Antennengröße und benötigter
Übertragungsleistung kann es
in ein hochintegriertes Siliziumkonzept
implementiert werden.
Alternativ ist eine Kombination
aus Silizium-Beamformer mit
diskretem PA und LNA möglich.
Eine Analyse der Beziehung zwischen
Transmitter-Leistung und
Wahl der Technologie wurde in
bisherigen Arbeiten vorgestellt
[4, 5] und wird hier nicht vertieft.
Bild 4 zeigt eine Zusammenfassung
der Analyse. Bei
24 hf-praxis 7/2019

Wireless
Bild 4: Beziehung zwischen benötigter Transmitter-Leistung, Größe der Antenne und Wahl der Halbleitertechnologie
für eine Antenne mit einer äquivalenten isotropen Strahlungsleistung (EIRP) von 60 dBm [5]
der Wahl der Technologie für
den Leistungsverstärker sind
die notwendige Transmitter-
Leistung, der Antennengewinn
(mit Zahl der Elemente) und
die HF-Leistung der gewählten
Technologie zu betrachten.
Wie die Grafik zeigt, lässt sich
die gewünschte EIRP mit weniger
Antennenelementen erreichen,
wenn II-V-Technologien
in der Eingangsstufe (geringe
Integration) oder ein siliziumbasiertes
Konzept mit hoher
Integrationsdichte zum Einsatz
kommt. Jede Vorgehensweise
hat ihre Vor- und Nachteile und
bei der praktischen Implementierung
geht es um die jeweiligen
Engineering-Kompromisse aus
Größe, Gewicht, DC-Leistungsaufnahme
und Kosten.
Um eine EIRP von 60 dBm für
den Fall aus Tabelle 1 zu erreichen,
folgert die Analyse aus
der Präsentation “Architectures
and Technologies for the
5G mmWave Radio” [5], dass
die optimale Antenne zwischen
128 und 256 Elemente enthält,
wobei die geringere Anzahl nur
mit GaAs-Leistungsverstärkern
erreicht wird. Die Antennen mit
256 Elementen lässt sich mit
Beamformern in jeder Silicon
HF-IC-Technologie realisieren.
Im Folgenden wird das Problem
aus einer anderen Perspektive
untersucht. Eine EIRP von 60
dBm ist ein übliches Designziel
für einen drahtlosen Teilnehmeranschluss
(FWA). Je nach
gewünschter Reichweite der
Basisstation und der Umgebung
kann dieser Wert jedoch höher
oder niedriger sein. Wegen der
vielen Varianten der Einsatzszenarien
mit hohen Bäumen,
Straßenschluchten oder großen
Freiflächen gibt es ein großes
Spektrum an Pfadverlusten,
denen Entwickler als Herausforderung
von Fall zu Fall gegenüber
stehen. Zum Beispiel
kann in einer dicht besiedelten
städtischen Umgebung unter
Annahme von LOS das EIRP-
Ziel sogar nur 50 dBm sein.
Es gibt Definitionen und veröffentlichte
Spezifikationen sowie
Übertragungsleistungsgrenzen
der FCC entsprechend der Geräteklasse
3,6 Hier werden die
3GPP-Terminologie für Basisstationen
vefolgt [3]. Die Geräteklasse
gibt mehr oder weniger
die Wahl der Technologie
für den Leistungsverstärker vor
(Bild 5). Es ist zwar keine exakte
Wissenschaft, doch lässt sich
erkennen, dass sich Mobilgeräte
gut für CMOS-Technologie
eignen und eine relativ geringe
Anzahl an Antennen die erforderliche
Übertragungsleistung
erzielen kann.
Diese Art Funksystem muss
eine sehr hohe Integrationsdichte
aufweisen und hohe leistungseffizient
anbieten, damit
die Anforderungen an portable
Geräte erfüllt werden.
Die Local-Area-Basisstation
(Small Cell) und Consumer
Premise Equipment haben ähnliche
Anforderungen und umfassen
einen ähnlichen Bereich an
Technologien, wobei CMOS am
unteren Bereich der Leistungsübertrager
genutzt wird und SiGe
BiCMOS im höheren Bereich.
Medium-Range-Basisstationen
eignen sich ideal für SiGe-BiC-
MOS-Technologie und ermöglichen
einen kompakten Formfaktor.
Für das obere Ende (Wide-Area-
Basisstationen) gibt es eine
Reihe von Technologien, deren
Einsatz sich aus Kompromissen
aus Antennengröße und Technologiekosten
ergibt. Während
SiGe BiCMOS im 60-dBm-
EIRP-Bereich eingesetzt werden
kann, sind GaAs- oder GaN-
Leistungsverstärker praktikabel
für höhere Leistungen.
Bild 5 zeigt anhand aktueller
Technologie, dass die Branche
große Fortschritte macht. [5]
ist zu entnehmen, dass eine der
wichtigsten Herausforderungen
für Entwickler darin besteht, die
DC-Leistungseffizienz von Millimeterwellen-Leistungsverstärkern
zu verbessern.
Mit der Entstehung neuer Technologien
und PA-Architekturen
werden sich die gezeigten Kurven
verschieben und für die
High-Power-Basisstationen werden
Strukturen mit höherer Integrationsdichte
zur Verfügung stehen.
Einen guten Überblick über
die Fortschritte bei PA-Technologie
enthält die Präsentation “A
Short Survey on Recent Highly
Efficient cmWave 5G Linear
Power Amplifier Design.” [7]
Als Zusammenfassung des
Beamformer-Abschnitts ist die
oben gemachte Aussage noch
einmal zu betonen und festzuhalten,
dass es derzeit keine Patentlösung
gibt und eine Vielzahl an
Frontend-Entwicklungen nötig
sind, um die unterschiedlichen
Anwendungsfälle von Small
Cells bis hin zu Macro Cells zu
adressieren.
Von Bits zu
Millimeterwellen und
umgekehrt
Kommen wir nun zum Bits-zu-
Millimeterwellenfunk im Einzelnen
und untersuchen die He-
hf-praxis 7/2019 25

Wireless
Der AD9172 ist ein zweikanaliger
16-Bit-Hochleistungs-D/
A-Wandler, der mit Abtastraten
bis 12,6 GSample/s arbeitet.
Das Bauteil verfügt über eine
JESD204B-Schnittstelle mit acht
Lanes und 15 GBit/s und enthält
einen leistungsfähigen DAC-
Taktmultiplizierer sowie digitale
Signalverarbeitungsfunktionen,
die Direct-to-RF-Signalerzeugung
bis 6 GHz ermöglichen.
Im Empfänger befindet sich der
AD9208, ein 14-Bit-Dual-A/D-
Wandler mit 3 GSample/s. Das
Bauteil enthält einen integrierten
Puffer sowie einen Abtast-und-
Halte-Schaltkreis. Bei der Entwicklung
des AD9208 standen
Kriterien wie geringe Leistungsaufnahme,
kleine Abmessungen
und einfache Handhabung im
Vordergrund. Der A/D-Wandler
ermöglicht in Kommunikationsanwendungen
die direkte HF-
Abtastung breitbandiger Signale
bis über 5 GHz.
In den Übertragungs- und Empfangs-ZF-Stufen
werden digital
in der Verstärkung programmierbare
Verstärker (Digital
Gain Amplifiers) empfohlen,
die unsymmetrische in symmetrische
Signale und umgekehrt
wandeln, damit keine Baluns
benötigt werden. Hier gezeigt
sind der ADL5335 in der Übertragungskette
und der ADL5569
in der Empfangskette als Beispiele
für Hochleistungs-Breitbandverstärker.
Bild 5: Geeignete Technologie für Millimeterwellen-Funksysteme mit unterschiedlichen Formfaktoren je nach
Transmitter-Leistung [5]
rausforderungen in diesem Teil
des Systems. Es ist wichtig, die
Bits mit hoher Genauigkeit in
Millimeterwellen und zurück zu
wandeln, um Modulationstechniken
höherer Ordnung wie zum
Beispiel die Quadratur-Amplituden-Modulation
mit 64 Stufen
(QAM64) und in zukünftigen
Systemen möglicherweise sogar
QAM256 zu unterstützen. Eine
der größten Herausforderungen
für die neuen Funksysteme ist die
Bandbreite. Die Millimeterwellen-Funksysteme
für die fünfte
Mobilfunkgeneration müssen
Bandbreiten von nominal 1 GHz
oder höher verarbeiten.
Die Höhe der Bandbreite richtet
sich danach, wie das Spektrum in
der Praxis zugeordnet ist. Während
eine Bandbreite von 1 GHz
bei 28 GHz 3,5% bedeutet, stellt
die gleiche Bandbreite bei einer
ZF von beispielsweise 3 GHz
wesentlich größere Herausforderungen
bei der Entwicklung und
erfordert führende Technologie,
damit ein Hochleistungsdesign
realisiert werden kann.
Das Beispiel in Bild 6 zeigt das
Blockdiagramm eines hochleistungsfähigen
Bits-zu-Millimeterwellen-Funksystems
mit Bauteilen aus dem HF- und
Mixed-Signal-Produktportfolio
von Analog Devices. Es konnte
nachgewiesen werden, dass die
Signalkette zusammenhängende
8 × 100 MHz NR Frequenzblöcke
(Carrier) bei 28 GHz mit
außergewöhnlicher Error Vector
Magnitude (EVM), sprich
Abweichung der übertragenen
Symbole von der Idealkonstellation,
unterstützt. Eine nähere
Erläuterung der Signalkette und
deren demonstrierte Leistungsfähigkeit
enthält das Video “5G
Millimeter Wave Base Station“
[8] von Analog Devices.
Betrachten wir nun die Wandler.
Im Bild 6 wird direktes High-
ZF-Transmitter-Launching und
High-ZF-Empfänger-Sampling
gezeigt, wo die Wandler auf
der Zwischenfrequenz senden
und empfangen. Die Zwischenfrequenz
muss so hoch wie auf
angemessene Weise erreichbar
sein, um störendes Image-
Filtering bei HF zu vermeiden
und die ZF auf 3 GHz und höher
zu bringen. Erfreulicherweise
arbeiten führende Wandler bei
dieser Frequenz.
Für die Auf- und Abwärtswandlung
zwischen ZF und Millimeterwellen
eignen sich der
Breitband-Aufwärtswandler
ADMV1013 und der Abwärtswandler
ADMV1014. Die Breitband-Frequenzwandlungs-Bauteile
arbeiten von 24,5 bis 43,5
GHz. Aufgrund der breiten Frequenzabdeckung
können Entwickler
sämtliche aktuell definierte
5G-Millimeterwellenspektren
(3GPP-Bänder n257, n258,
n260 und n261) mit nur einem
Funksystem abdecken.
Beide unterstützen eine ZF-
Schnittstelle bis 6 GHz und
zwei Frequenzwandlungs-
Betriebsarten und enthalten
einen 4× Lokaloszillator-Multiplizierer
mit LO-Eingang von
5,4 bis 11,75 GHz (Bild 6). Der
ADMV1013 ermöglicht die
direkte Wandlung vom Basisband-I/Q
zu HF sowie Einseitenband-Aufwärtswandlung
von ZF. Ferner bietet er eine
Wandlungsverstärkung von 14
dB bei einem Ausgangs-IP3 von
24 dBm. Implementiert in einer
Einseitenbandwandlung, wie im
Bild gezeigt, bietet das Bauteil
eine Seitenband-Unterdrückung
von 25 dB. Der ADMV1014
unterstützt die direkte Wandlung
von HF zu Basisband-
I/Q und Abwärtswandlung mit
Image-Unterdrückung auf ZF.
Das Bauteil bietet eine Wandlungsverstärkung
von 20 dB mit
einer Rauschzahl von 3,5 dB und
einem Eingangs-IP3 von -4 dBm.
Die Seitenband-Unterdrückung
in der Image-Unterdrückungsbetriebsart
beträgt 28 dB.
26 hf-praxis 7/2019

Wireless
Bild 6: Blockdiagramm für ein breitbandiges Bits-zu-Millimeterwellen-Funksystem
Die letzte Komponente in
der HF–Kette ist der Breitband-Silizium-SPDT-Schalter
ADRF5020. Der Switch bietet
eine Einfügungsdämpfung von
2 dB und eine Isolation von 60
dB bei 30 GHz.
Abschließend werden die Frequenzquellen
erörtert. Da der
Lokaloszillator wesentlich zum
EVM-Budget beitragen kann,
ist es wichtig, für die Millimeterwellen-LO-Erzeugung
eine
Quelle mit niedrigem Phasenrauschen
zu verwenden.
Der ADF4372 ist ein Breitband-
Mikrowellen-Synthesizer mit
integrierter PLL und einem
VCO, der ein ultrageringes Phasenrauschen
aufweist und 62,5
MHz bis 16 GHz liefert. Das
Bauteil ermöglicht die Implementierung
von Fractional-Noder
Integer-N-PLL-Frequenz-
Synthesizern, wenn es mit einem
externen Schleifenfilter und einer
externen Referenzfrequenz eingesetzt
wird. Das VCO-Phasenrauschen
bei 8 GHz beträgt -111
dBc/Hz für 100 kHz Offset und
-134 dBc/Hz bei 1 MHz Offset.
Die Blockschaltung in Bild 6
ist ein guter Ausgangspunkt für
Entwickler, die ein Millimeterwellen-Design
in den 28- und
39-GHz-Bändern erwägen,
welches sich für den Einsatz in
einer Vielfalt von Beamforming-
Frontends eignet, und ein leistungsstarkes
Breitband-Funksystem
benötigen. Der Selection
Guide “RF, Microwave,
and Millimeter Wave Products”
von ADI enthält auch viele Bauteile,
die Entwickler für andere
Signalkettenarchitekturen oder
ähnliche Hochfrequenzanwendungen
einsetzen können.
Zusammenfassung
Millimeterwellenfunksysteme
haben in den letzten Jahren große
Fortschritte gemacht und sind
aus dem Labor in Feldversuche
für den kommerziellen Einsatz
eingezogen, die in den kommenden
Monaten starten. Das sich
stetig entwickelnde ECOsystem
und neu entstehende Anwendungsfälle
benötigen etwas mehr
Flexibilität im Beamforming-
Frontend. Wie erläutert, stehen
geeignete Technologien und
Konzepte für Antennendesigns
zur Verfügung.
Der Breitbandcharakter des
Funksystems (Bits-zu-Millimeterwellen)
erfordert führende
Technologie, wobei sich siliziumbasierte
Technologie schnell
entwickelt, um die Anforderungen
in den Mixed-Signalund
Small-Signal-Bereichen
zu erfüllen. Ein Hochleistungs-
Funksystem mit derzeit verfügbaren
Bauteilen wurde als Beispiel
vorgestellt.
Während sich das 5G-ECOsystem
weiterentwickelt, wird
Analog Devices seine führenden
Technologien und Lösungen für
die Signalkette zur Anwendung
bringen, damit Kunden differenzierte
Systeme für den neu entstehenden
5G-Millimeterwellenmarkt
entwickeln können.
Referenzen
[1] Thomas Cameron: “5G
Opportunities and Challenges for
the Microwave Industry” Microwave
Journal, February 2016
[2] Theodore S. Rappaport,
Yunchou Xing, George R. Mac-
Carthy, Jr., Andreas F. Molisch,
Evangelos Melios, and Jianhua
Zhang: “Overview of Millimeter
Wave Communications for
Fifth-Generation (5G) Wireless
Networks-with a Focus on Propagation
Models” IEEE Transactions
on Antennas and Propagation,
Special Issue on 5G,
November 2017
[3] 3GPP 38.104 technical specification.
Base Station (BS)
Radio Transmission and Reception
(Release 15)
[4] Thomas Cameron: “RF Technology
for the 5G Millimeter
Wave Radio” Analog Devices,
Inc., November 2016
[5] Thomas Cameron: “Architectures
and Technologies for
the 5G mmWave Radio” ISSCC
2018, Session 4, mmWave
Radios for 5G and Beyond,
February 2018
[6] Fact Sheet „Spectrum Frontiers
Proposal to Identify, Open
up Vast Amounts of New High
Band Spectrum for Next-Generation
(5G) Wireless Broadband“
[7] Donald C. Lie, Jill Mayeda,
and Jota Lopez: “A Short Survey
on Recent Highly Efficient
cm-Wave 5G Linear Power
Amplifier Design” 2017 IEEE
60th International Midwest
Symposium on Circuits and
Systems (MWSCAS), Boston,
MA, August 2017
[8] „5G Millimeter Wave Base
Station“ Analog Devices,
Inc.. ◄
hf-praxis 7/2019 27

Wireless
Die Evolution zu Bluetooth 5.1
Kürzlich wurde
die Version 5.1 von
Bluetooth verabschiedet
– mit signifikanten
Upgrades bei den
Themen Positioning
und lokale Services.
Besonders IoT-
Geräte, die zugleich
für Home- und
Industrieanwendungen
geeignet sind, werden in
hohem Maße von diesen
Upgrades profitieren.
Quelle:
Evolution to Bluetooth 5.1
by Mahendra Tailor,
Technology Leader - Laird
Connectivity
Laird Technologies
www.everythingrf.com/
community/evolution-tobluetooth-5-1
übersetzt von FS
Bluetooth erfreut sich einer
breiten Nutzung in Geräten wie
Smartphones und Tablets und
wird auch benötigt, um Konnektivität
zum Internet of Things
herzustellen, also zu Geräten wie
drahtlosen Personal-Area-Netzwerken.
Veränderungen in Richtung
Version 5.0 waren die Steigerung
der Datenrate, die Ausweitung
des Frequenzbereichs
und die Möglichkeit des Informations-
und Anzeigenaufkommen
(payload) der Bluetooth-
Low-Energy-Verbindungen
durch höhere Übertragungsgeschwindigkeit
und Abdeckung.
Kürzlich wurde nun Version 5.1
verabschiedet mit signifikanten
Upgrades bei Positioning und
lokalen Services. IoT-Geräte, die
zugleich für Home- und Industrieanwendungen
geeignet sind,
werden in hohem Maße von diesen
Upgrades profitieren.
Hintergrund/
Vergangenheit
Bluetooth 4.0, eingeführt 2010,
wurde um Bluetooth Low
Energy (BLE) erweitert im
Angesicht von Forderungen
nach noch geringerem Energieverbrauch
und geringeren
Kosten. Bei Einführung war es
den Geräten lediglich erlaubt,
in einer von zwei Betriebsweisen
zu arbeiten, entweder als
Hub, der Daten erwartete, oder
als peripheres Gerät, welches
Daten sendete oder empfängt
bzw. verarbeitet.
Bluetooth 4.1, eingeführt 2013,
hat vier hauptsächliche Vorteile
gegenüber dem Vorgänger,
der noch keine geregelte
Konnektionstopologie aufwies.
Er war gekennzeichnet durch
ein geringes Tastverhältnis in
Koexistenz mit LTE (auf den
Bändern 40 and 41) und einen
verbesserten Schutz der Privatsphäre.
Die vier Vorteile:
1. Bluetooth 4.1 löschte die
Restriktionen bei den Verbindungsregeln
aus und erlaubte
es den beteiligten Geräten, in
sowohl peripherer als auch zentraler
Rolle in Erscheinung zu
treten - dies auch simultan - und
sich mit so vielen anderen Geräten
zu verbinden wie möglich.
2. Bluetooth 4.1 besaß die Fähigkeit,
eine Lowpower-Methode zu
nutzen, um ein bestimmtes zentrales
Gerät dazu „einzuladen“,
eine Verbindung einzugehen.
3. Bluetooth 4.1 erlaubte unmittelbare
Koexistenz mit LTE-
Funkobjekten auf jeder Seite des
2,4-GHz-ISM-Bands.
4. Bluetooth 4.1 bot eine mehr
formelle Definition der Privatsphäre,
um die Möglichkeit
zu minimieren, ein Gerät für
Inserenten und Werbezwecke
einzusetzen.
Bluetooth 4.2, eingeführt 2014,
erhöhte die Sicherheit quasi auf
Basis einer elliptischen Kurve.
Denn die Größe jedes nutzbaren
Datenpakets war substantiell von
27 auf 251 Bytes vergrößert.
Dies reduzierte das Verhältnis
von Header-Info zu Payload-
Größe und erhöhte signifikant
den Datendurchsatz, indem mehr
“On-Air”-Zeit ermöglicht und
erlaubt wurde, um dem Datentransfer
mehr Zeit zu widemen.
Diese Vorzüge wurden auch
erreicht ohne die Änderung
irgendeiner Halbleiterstruktur
in Funksystem.
Ende 2016 wurde Bluetooth 5.0
herausgebracht. Dies war verbunden
mit drei Erweiterungen,
welche das Bluetooth-Spiel entscheidend
veränderten:
1. eine Verdopplung in der
Geschwindigkeit
2. eine Erweiterung des Zeitbereichs
um den Faktor 4
3. eine achtfache Steigerung
bei der Payload-Größe für
Inserenten, die nun über Datenkanäle
senden konnten
Es verwundert nicht allzu sehr,
dass diese weitgehenden Änderungen
auch eine Verbesse-
28 hf-praxis 7/2019

Wireless
rung der Hardware erforderlich
machten – das erste Mal seit
Bluetooth 4.0. Diese neue Version
behielt die besten Features
der Grundversion bei und blieb
zudem rückwärtskompatibel zu
den vorhergehenden Versionen.
Und nun:
Bluetooth 5.1
Im Januar 2019 hat die Bluetooth
Special Interest Group (SIG) ein
neues richtungsweisendes Feature
innerhalb Bluetooth eingeführt,
das die Performance der
Ortsservices (location services)
bereichert. Zuvor fielen die lokalen
Services-Lösungen generell
in eine der beiden folgenden
Kategorien:
• Nachbarschaftslösungen (proximity
solutions) oder
• Positionierungssysteme
Dieses neue Feature ermöglicht
Bluetooth Nachbarschaftslösungen,
um die Fähigkeit zur
Richtungsbestimmung (direction
capability) zu verbessern. Um
dies zu erreichen, bietet Bluetooth
5.1 zwei Methoden zur
Richtungsfestlegung, genannt
Angle of Arrival (AoA) und
Angle of Departure (AoD).
Bestehende Positionierungssysteme
nutzen bereits die Bluetooth-Technologie,
um die physikalische
Lokalisierung für solche
Anwendungsfälle wie Asset
Tracking und Indoor-Positionierung
zu bewerkstelligen. Durch
Nutzung der Signalstärke können
Bluetooth-Nachbarschaftssysteme
zurzeit approximieren,
wie weit entfernt in Metern ein
Gerät ist. Das neue Bluetooth-
5.1-Richtungsfindungs-Feature
kann jedoch die Standortbestimmung
so weit verbessern, dass
die entfernung sogar in Zentimetern
angegeben werden kann.
Mehr Geschwindigkeit
oder Reichweite
bei Ausweitung
der Werbungsmöglichkeiten
Es ist zunächst wichtig, festzuhalten,
dass die Verbesserungen
bei Geschwindigkeit und Reichweite
bei Bluetooth 5.0 nicht
gemeinsam erreicht oder genutzt
werden können. Wenn sich etwa
die Geschwindigkeit erhöht, so
reduziert sich die Reichweite.
Die Verdopplung bei der
Geschwindigkeit (von 1 auf 2
Mbps) bedeutet offensichtlich
eine entsprechend schnellere
Datenübermittlung und eine
verkürzte Sende- bzw. Empfangszeit.
Eventuell nicht sofort
erkennbar ist jedoch, dass sich
auch der Energieverbrauch reduziert,
wenn das System sukzessive
für kürzere Zeit on air ist.
Jedenfalls wird die Speed-Verdopplung
durch eine Verdopplung
der Symbolrate erreicht,
was bedeutet, dass sich auch
die Empfängerempfindlichkeit
halbiert; das bedeutet 3 dB
Rückgang bzw. 29% Rückgang
bei der Signalspannung (0,71 x
0,71 = 0,5).
Die mögliche Reichweitensteigerung
um den Faktor 4 wird
erreicht durch das Hinzufügen
von Bit-Redundanz und Forward-Fehlerkorrektur
sowie
zwei neue Codierungs-Schemata
(2 und 8 bit). Dieses macht
natürlich die Datenpakete länger,
erfordert also mehr On-Air-Zeit,
was wiederum den Leistungsverbrauch
erhöht. Die Codierungs-
Schemata nutzen entweder 2
oder 8 codierte Bits pro Quellen-
Bit, was sich in einer Reduktion
bei der Standard-Datenrate von
1 Mbps auf beispielsweise 500
oder 125 kbps niederschlägt. Für
das 2-Bit-Coding-Schema erhöht
sich die Empfängerempfindlichkeit
um 4,5 dB, was theoretisch
einem Reichweitengewinn von
68 % entspricht. Beim 8-Bit-
Coding-Schema gibt es gar eine
12-dB-Verbesserung bei der
Empfindlichkeit entsprechend
400 % Reichweitenzunahme.
Doch diese Zunahmen bei der
Reichweite sind mit reduziertem
Datendurchsatz verbunden. Die
höchstmöglichen vorgesehenen
Vergrößerungen bei der Reichweite
gelten für den Freiraum
bei Sichtverbindung zwischen
Sender und Empfänger; diese
Voraussetzungen werden natürlich
mit größerer Entfernung
praktisch immer unwahrscheinlicher.
Jedenfalls kann der erweiterte
Bereich zu robusteren und
Quelle: Wikimedia Common License, Photograf Ed g2s
zuverlässigeren Verbindungen
sowohl indoor als auch outdoor
führen.
Die achtfache Zunahme beim
der Nachrichtenfähigkeit führt
zu einer größeren Nutzlastkapazität
(payload capacity) bei den
Verbindungsservices. Von den
40 Kanälen, welche bei BLE
vorgesehen wurden, werden drei
als primäre Werbekanäle (advertisement
channels) genutzt bei
Restriktion auf die Größe von
31 Bytes. Die verbleibenden 37
Kanäle sind sekundäre Datenkanäle
zu 255 Bytes. Bluetooth 5.0
stellt zwei Formen von Anzeigenerweiterung
(advert extension)
zur Verfügung:
Die erste Form ist ein Advert-
Extension-Paket (ADV_EXT_
IND). Dieses wird auf einem der
drei primären Kanäle gesendet.
Es enthält keine Nutzerdaten,
jedoch verrät es die Nummer
des Datenkanals und den Zeitversatz
(timing offset), der über
das Wo und Wann des folgenden
Hilfsdatenpakets Auskunft gibt.
Das AUX_ADV_IND-Paket enthält
die Daten und kann auch die
Kanalnummer und den Timing
Offset für zusätzliche Pakete
preisgeben, falls mehr Platz
erforderlich ist.
Die Verkettung dieser Datenpakete
mit AUX_CHAIN_IND-
Paketen erfolgt kontinuierlich,
bis die Datenübertragung abgeschlossen
ist. Ungefähr sieben
Datenpakete lassen sich verketten
für insgesamt 1650 Bytes von
Daten, wobei etwas Platz für die
Logo auf einem Notebook (rechts daneben eine Status-LED)
Von Standardizer - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.
org/w/index.php?curid=3374248
hf-praxis 7/2019 29

Wireless
Information zur Kanalnummer
und zum Timing Offset benötigt
wird. Das Wiederzusammenfügen
der verketteten Daten
erfolgt am Ende des Empfangsvorgangs.
Die zweite Form der Advert
Extension ist das Audio-
Streaming. In diesem Fall verweist
jedes AUX_ADV_IND-
Paket auf einen Stream von
AUX_SYNC_IND-Paketen,
welcher kompressierte Audiodaten
enthalten kann. Diese werden
in einem kontinuierlichen
Stream in bekannten Zeitintervallen
abgespielt, bis das Bluetooth-Gerät
seinen Funkabdeckungsbereich
verlässt.
Bedeutung für per
Bluetooth verbundene
Geräte
Die Verbesserungen bei
Geschwindigkeit, Reichweite
und Advert Payload bei Bluetooth
5.1 erlaubten es Designern,
einige Maßnahmen vorzunehmen,
um diese Features
auch für IoT-Applikationen
bereitzustellen. Version 5.1 ist
ziemlich vielseitig: Sie macht
es möglich, verschiedene Nutzeransprüche
mit der selben
Hardware zu erfüllen.
Die höheren Datenraten, welche
Bluetooth 5.1 möglich macht,
unterstützen jene Applikationen,
die einen höheren Datendurchsatz
erfordern. Solche Applikationen
können etwa Sicherheitssysteme
umfassen oder
industrielle Maschinen oder
medizinische Gerätschaften.
Anwendungen bei Notfallmaßnahmen
profitieren besonders
von höheren Übertragungsgeschwindigkeiten.
Die höhere Reichweite, welche
Version 5.1 erlaubt, wird
eine große Rolle in IoT-Appli-
By Mmckinley - Own work, Public Domain, https://commons.wikimedia.
org/w/index.php?curid=5761910
kationen wie Smart Homes
und Smart Offices spielen. Die
höhere Reichweite zusammen
mit der Fähigkeit, die verschiedensten
Geräte zu verbinden,
ermöglicht es den kommenden
Lichtanwendungen, Küchengeräten,
Waschmaschinen, Türschließ-
und Sicherheitssystemen
innerhalb eines Hauses
oder Haushalts, den robustesten
und zuverlässigsten Link für
die Kommunikation zu nutzen.
Oder smarte Beleuchtungs- und
Security-Anlagen innerhalb
einer Bürolandschaft können
von einer einzigen Gruppe aus
gesteuert werden. Museen oder
Verkaufsgeschäfte können nun
das Audio-Streaming einsetzen,
um Besuchern oder Kunden
besser über bestimmte Ausstellungsstücke
oder Produkte zu
informieren. Das AUX_SYNC_
IND-Paket verbindet sich mit
einem Smartphone und spielt
zunächst auf unbegrenzte Zeit
die ersten AUX_EXT_INDund
AUX_ADV_IND-Pakete,
bis das Smartphone aus dem
Reichweitenbereich kommt.
Das ADV_EXT_IND-Paket
spielt in regelmäßigen Abständen,
um jeden neuen Zuhörer
anzusprechen, sobald er in
den Reichweitenbereich gerät.
Oder auch smarte Navigationssysteme
in öffentlichen Gebäuden
und auf Flughäfen könnten
von den erweiterten Adverts in
Version 5.1 profitieren, indem
sie sich mit Smartphones oder
Tablets verbinden, um den Besitzern
Raumaufteilungen, Lagepläne
oder Audioinformationen
zukommen lassen.
Eine weitere potentielle Anwendung
sind schmale Parklücken,
wobei Version 5.1 für das Einpark-Management
(gestütztes
oder selbständiges Ein- und
Ausparken) herangezogen werden
könnte.
Die Firma Laird bietet zwei
Module an, die Entwicklern
dabei helfen sollen, Bluetooth
in ihre IoT-Applikationen zu
implementieren. Das SaBLEx-R2
ist ein 2,4-GHz-BLE-
Module und als Drop-in-Ersatz
für Modelle der Reihe SaBLEx
geeignet, um einen nahtlosen
Upgrade-Pfad zu realisieren.
Das Modul BL654 hat einen
ultrakleinen Footprint (10 x 14
mm) und ist Teil eines vollausgestatteten
Entwicklungs-Kits.
Hier ist alles vorhanden, was die
BLE-Integration vereinfacht und
die Time-to-Market minimiert.
Fazit
Von der höheren Datenübertragungsrate,
der höheren Reichweite
und den erweiterten
Informations-, Anzeige- und
Werbemöglichkeiten, welche
Bluetooth 5.1 bietet, werden in
besonderem Maße IoT-Geräte
profitieren. Die einfache und
unkomplizierte Interaktion
zwischen Smartphone oder
Tablet-Controller und den verschiedensten
per Funk angeschlossenen
Geräten wird auf
einfachere Art Smart Homes
und Smart Offices ermöglichen.
Die Flexibilität bei Geschwindigkeit,
Reichweite, Anzeigenaufkommen
(advert payload)
und Security, angeboten von
Bluetooth Version 5.1, wird
IoT-Geräte vervollkommnen
und bereichern in einem breiten
Szenario von Anwendernutzfällen
(end use cases) und Umgebungen.
◄
30 hf-praxis 7/2019

Bauelemente
2D-Radar-Modul mit integrierter digitaler Signalverarbeitung
für Distanz und Winkelauswertung
für einfache Gestenerkennung
reicht. Die interne FSK-Frequenzmodulation
ermöglicht die
Distanzmessung von bewegten
Objekten. Das K-LD7 eignet
sich auch sehr gut für das Zählen
von Personen oder Fahrzeugen.
Endrich nimmt die neuen
24-GHz-Radar-Sensoren K-LD7
von der RFbeam Microwave
GmbH in sein Produktsortiment
auf. Voraussichtlich werden die
Sensoren ab Juli 2019 verfügbar
sein. Diese digitale Variante
verfügt über eine interne
FFT Signalverarbeitung. Die
digitalen Daten werden über
ein UART-Interface ausgegeben
oder der Anwender kann
das Modul über das Interface
auf seine Anwendung parametrieren
und die ausgegebene
Zielliste weiterverarbeiten. Dank
umfangreicher Filterfunktionen
und anderer Parameter kann man
das Modul schnell auf verschiedene
Anwendungen anpassen,
wozu durch die einfache Handhabung
keine speziellen Kenntnisse
in analoger oder digitaler
Schaltungstechnik nötig sind.
Die Radar-Sensoren verfügen
über zwei Empfangskanäle,
womit gemessen wird, unter
welchem Winkel ein Objekt
detektiert wurde. Die interne
Signalverarbeitung führt eine
2D-Erfassung von bewegten
Objekten im Detektionsbereich
durch. Der Detektionsbereich
des Moduls beträgt 80 x 34
Grad, wobei die Winkelmessung
über die 80° erfolgt, was bereits
Die Sendefrequenz wird intern
geregelt und kann für einen
weltweiten Einsatz individuell
festgelegt werden. Obwohl das
Modul mit den Abmessungen 38
x 25 x 13,5 mm sehr kompakt ist,
sind für eine Richtungsmessung
in beiden Empfangskanälen die
I/Q-Kanäle auf die Modulstecker
geführt.
Das mitgelieferte grafische User
Interface (GUI) erlaubt eine
komfortable Parametrierung
und direkte Zuordnung der vier
Ausgänge auf die durch Distanz
und Winkel definierten Sektoren.
■ Endrich Bauelemente
Vertriebs GmbH
endrich@endrich.com
www.endrich.com
1700-V-Leistungsschalter-Module mit optimiertem Gehäuse
Gängige Leistungsschalter-Modul-Bauformen
sind problematisch, wenn mehrere
Module verschaltet werden sollen: Eingangs-
und Ausgangskreise kreuzen sich,
es besteht die Gefahr von Übersprechen
und unterschiedlich langen Zuleitungen
mit somit unterschiedlicher Anschlussimpedanz.
Das neue bei HY-Line Power
Components verfügbare LV100 löst diese
Probleme.
Geringe Induktivitäten sind für schnelle
IGBT- und erst recht Wideband-FET-
Schalter wichtig, um die Schalter nicht
auszubremsen und keine gefährlichen
Überspannungen zu generieren, die zu
unerwarteten Störungen und Ausfällen
führen. Auch die Trennung von Steuerund
Leistungsseite ist wichtig, um Übersprechen
zu vermeiden. Das Layout des
LV100 ist mit kurzen Wegen und symmetrisch
angelegt, sodass auch das Verschalten
mehrerer Module ohne Probleme
möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist die
Robustheit gegen Materialermüdung durch
thermische Zyklen dank SLC-Technologie
– die Ausdehnungskoeffizienten aller
Materialien, auch des Vergussmaterials,
sind an jene von Kupfer angepasst.
Aktuell werden bereits IGBT-Module
der 7. Generation von Mitsubishi Electric
Semiconductor mit Spannungen bis
1700 V und Strömen bis 1200 A verbaut,
in Planung sind bis zu 1400 A und 3300
V. Mit einer leichten Gehäusemodifikation,
dann als HV100, sind Bausteine für
bis zu 6500 V Schaltspannung und 10 kV
Isolation bereits in der Entwicklung. Der
Betrieb des LV100 ist mit den aktuellen
siliziumbasierenden Halbleitern bis zu
150 °C möglich. Bei Schaltfrequenzen
im oberen kHz-Bereich zeigt das LV100
deutliche Vorteile. Mit SiC-MOSFETs
sind noch höhere Schaltfrequenzen und
Temperaturen erreichbar.
Das neue Gehäuse misst nur 100 x 140 x
40 mm und empfiehlt sich besonders für
Anwendungen im industriellen Bereich
und jenem der erneuerbaren Energien.
■ HY-Line Power Components Vertriebs
GmbH
power@hy-line.de
www.hy-line.de/power
hf-praxis 7/2019 35

Bauelemente
Chip-Dämpfungselemente für Hochfrequenz-Anwendungen
Das elektromagnetische Spektrum
deckt einen riesigen
Bereich ab – aber nur ein kleiner
Teil davon ist für die drahtlose
Kommunikation geeignet,
ein Bruchteil davon wird auch
dafür genutzt: der Bereich von
1 MHz bis 30 GHz. Und dieser
ist dementsprechend dicht belegt
– von drahtlosen Kommunikationssystemen,
einschließlich
Kurzwellen-, AM-, FM-, TV-
Rundfunk-, Mobilfunk-, sowie
verschiedenen Anwendungen
wie WiFi, Bluetooth, ZigBee,
oder industriellen und medizinischen
Systeme.
Da in diesem Bereich kaum noch
ungenutzte Frequenzen übrig
sind, soll der Frequenzbereich
für die drahtlose Kommunikation
erweitert werden. Hierfür
müssen einige Hürden genommen
werden, da die Signaldämpfung
durch die Luft, die
Kommunikationsdistanz und
die Fähigkeit, feste Objekte zu
durchdringen mit zunehmender
Frequenz abnehmen. Um eine
ausreichende Signalstärke für
viele Nutzer bereitzustellen,
sind Hochverstärkungsantennen
sowie Strahlformungstechniken
und Diversitätsverfahren erforderlich.
Module, die breite Frequenzbereiche
abdecken, werden
zunehmend wichtiger, um
viele Kommunikationsbänder
in einem einzigen Gerät abzudecken.
Dementsprechend müssen auch
die Dämpfungsglieder angepasst
7-A-Diode mit
Verpolungsschutz
Die aktive Diode LTC4376 der Marke
Power by Linear von Analog Devices mit
internem 7-A-MOSFET und -40-V-Eingangsverpolungsschutz
ersetzt Leistungs-
Schottky-Dioden in herkömmlichen Dioden-
oder Hochstromdiodenanwendungen,
was die Spannungs- und Leistungsverluste
um den Faktor 10 reduziert.
Leistungsmerkmale:
• verlustarmer Ersatz für Leistungs-
Schottky-Dioden
• Betriebsspannungsbereich von 4 bis 40 V
• interner 7-A-/15-mA-N-Kanal-MOSFET
• Eingangsverpolungsschutz bis -40 V
• fester Rückwärtsgleichstrom
• gleichmäßige schwingungsfreie Spannungsumschaltung
• Ausgangsspannung von 0,6 bis 5,5 V
Signal- und
leistungsisolierter
CAN-Transceiver
Der ADM3057E ist ein CAN-Transceiver
mit integriertem DC/DC-Wandler und
einer Isolationsspannung von 3 k V effektiv.
Das Bauteil erfüllt flexible Datenratenanforderungen
(CAN FD) für den Betrieb
bis 5 Mbit/s und höher, erfüllt den Standard
ISO 11898-2: 2016 und unterstützt
Datenübertragungsraten bis 12 Mbit/s.
Leistungsmerkmale:
• 3 kV Signal- und Leistungsisolierung
• isoPower integrierte isolierte DC/DC-
Wandler
• VIO-Pin für 1,7 bis 5,5 V Logikpegel
• ISO 11898-2:2016-konform (CAN FD)
• Datenübertragungsraten bis 12 Mbit/s
für CAN FD
24- bis 220-V-Präzisions-
Operationsverstärker
Der ADHV4702-1 von Analog Devices ist
ein für Verstärkungsfaktor 1 stabiler Hochvolt-Präzisions-Operationsverstärker
für
bis zu 220 V. Das Bauteil bietet eine hohe
Impedanz mit niedrigem Biasstrom, eine
geringe Eingangsoffsetspannung, geringe
Drift und niedriges Rauschen für Anwendungen
mit hoher Präzision.
Leistungsmerkmale:
• große Auswahl an Betriebsspannungen
(±12 bis ±110 V, 24 bis 220 V)
• Eingangs-Gleichtaktspannungsbereich:
3 V von Versorgungsschienen
• Gleichtaktunterdrückung:
160 dB typisch
• AOL von 170 dB typisch
• Ausgangsspannung von 0,6 bis 5,5 V
• Slew Rate: 74 V/µs typisch, 24 V/µs
typisch mit externen Eingangs-Klemmdioden
■ Analog Devices
www.analog.com
36 hf-praxis 7/2019

werden. Diese spielen eine wichtige
Rolle beim Begrenzen von
Sende- oder Empfangssignalen
auf die gewünschte Signalstärke.
Dies ist immer dann notwendig,
wenn ein zu starkes Antennensignal
Gerätestörungen verursachen
könnte oder empfindliche
Empfänger vor Überlastung
geschützt werden müssen.
Wie alle Komponenten werden
Dämpfungsglieder anhand
verschiedener Spezifikationen
definiert. Die primären sind der
Dämpfungswert sowie der Frequenzbereich.
Letzterer wurde
bei den Attenuatoren der ATS-
Serie auf 30 GHz erweitert.
Diese decken somit im Vergleich
zu der Vorgängerserie
PAT (10 GHz) eine größere
Bandbreite ab.
Die Dämpfungsglieder der ATS-
Serie sind im T-, Pi- oder Dual-
Pi-Design erhältlich und besitzen
eine Dämpfung von 1...2, 3...7
bzw. 8...10 dB (je nach Design)
und können in 1-dB-Schritten
eingestellt werden. Die Parameter
„Frequenzbereich“ und
„Dämpfung“ ergeben zusammen
eine andere kritische Spezifikation:
die Dämpfungstoleranz
über den Frequenzbereich
hinweg. Diese ist bei der ATS-
Serie extrem flach und liegt bei
+/-0,25 dB von DC bis 10 GHz,
bei +/-0,5 dB von 10 bis 20 GHz
und bei +/-0,75 dB von 20 bis
30 GHz – je höher die Frequenz,
desto schwieriger ist es, die Toleranz
geringzuhalten.
Die Dämpfungsglieder bestehen
aus einer Kombination
von Widerständen mit hervorragenden
Hochfrequenzcharakteristiken.
Die Impedanz ist
dabei beidseitig auf 50 Ohm
abgestimmt. Das Power Rating
beträgt 100 mW. Wegen ihrer
geringen Abmessungen (2012
EIA Standard; 2 x 1,22 x 0,635
mm) beanspruchen Dämpfungsglieder
der ATS-Serie kaum
Platz und lassen sich überall
einbauen, beispielsweise in
drahtlosen Kommunikationsgeräten
und -modulen. Diese
Dämpfungsglieder werden in
einem Ground-Signal-Groundbzw.
Land-Grid-Array-Gehäuse
für die Oberflächenmontage
ausgeliefert. Durch diese für
Hochfrequenz-Anwendungen
typische Bauform werden bessere
Frequenzcharakteristiken
sowie niedrigeres Rauschen,
eine geringere Induktivität sowie
parasitäre Kapazität erreicht.
Zur Herstellung der Dünnfilm-
Widerstandselemente setzt
Susumu seine Kompetenzen in
der Dünnfilm-Technologie ein.
Reine Metall-Dünnfilme werden
über das Substrat gesputtert und
anschließend strukturiert. Diese
Dünnfilm-Metallisierung sorgt
für sehr stabile Eigenschaften
über Temperatur und Zeit. Für
die ATS-Serie wurden Nickellegierungen
sowie chemisches
Gold verwendet. Zudem sind
die Chip-Dämpfungsglieder bleiund
halogenfrei sowie RoHskonform.
■ Susumu Deutschland GmbH
www.susumu.de
Koaxialer Equalizer
für DC bis 6 GHz
Von Mini-Circuits kommt mit
dem neuen VEQY-1-63+ ein
koaxialer Slope Equalizer mit
fester Verstärkung für DC bis
6 GHz bei einer negativen Frequenzabhängigkeit
der Dämpfung
(Slope) von 1 dB. Dieser
Equalizer ist in der Lage, eine
Leistung von bis zu 31 dBm
bei einem typischen SWR von
1,1 an 50 Ohm zu verarbeiten.
Er wird mit einem sehr wiederholgenauem
GaAs-IPD-
MMIC-Verfahren hergestellt
und besitzt ein robustes, mit
SMA-Anschlüssen versehenes
Gehäuse. Die VEQY-Serie von
koaxialen Equalizern bietet
eine breite Auswahl an Typen
mit verschiedenen über der
Frequenz invers dB-linearen
Dämpfungs-Slopes. Diese
Bauteile sind die optimale
Lösung, wenn es darum geht,
die übliche positive Verstärkungs-Slope
(Abnahme der
Verstärkung zu hohen Frequenzen
hin) in Breitbandverstärkern,
Empfängern und
Sendern auszugleichen.
Weitere technische Daten
Einsatztemperaturbereich -40
bis +85 °C
Lagertemperaturbereich -55
bis +100 °C
Betriebsspannung nicht erforderlich
Einfügedämpfung bei 1 (2, 4)
GHz typ. 1,5 (1,3, 0,9) dB
Durchmesser max. 10,41 mm
Länge 36,3 mm
Ultrabreitbandiger
koaxialer Zweiweg-
Splitter
Für 10 bis 40 GHz ausgelegt ist
der Splitter/Combiner ZN2PD-
44-V+ von Mini-Circuits. Er
teilt ein Signal in zwei gegeneinander
um 0° phasenversetzte
Anteile auf. Damit unterstützt
er einen breiten Bereich von
Applikationen einschließlich
5G, Ku-Band, K-Band und
Ka-Band-SatCom, Mikrowellen-Point-to-Point-Backhauls
sowie Messtechnik. Dieses
Modell kann bis zu 10 W aufteilen
bei nominell 1 dB Einfügedämpfung
über den theoretischen
3 dB, 21 dB Isolation,
0,07 dB Amplituden-Unbalance
und einem zusätzlichen
Gleichstrom von bis zu 600
mA (300 mA pro Port). Dieser
Splitter/Combiner besitzt
ein robustes Aluminumgehäuse
mit den Abmesungen 3,5
x 2 x 0,5 Inch mit 2,4-mm-F-
Anschlüssen.
Weitere technische Daten
Einsatztemperaturbereich -55
bis +100 °C
Lagertemperaturbereich -55
bis +100 °C
Betriebsspannung nicht erforderlich
Systemimpedanz 50 Ohm
Einfügedämpfung bei 26,5...40
GHz typ. 1,3 dB, max. 2 dB
Isolation min. 15 dB
SWR Port S typ. 1,2...1,3 je
nach Frequenz
SWR Port 1/2 typ. 1,3...1,4 je
nach Frequenz
Kleiner LTCC-Dreiweg-Splitter
für 900
bis 1600 MHz
Mini-Circuits hat mit dem
SCG-3-162+ einen in der Technologie
Low Temperature Co-
Fired Ceramic (LTCC) hergestellten
Dreiweg-Splitter/
Combiner für 900...1600 MHz
vorgestellt. Dieses Modell ist
in der Lage, HF-Leistungen bis
2 W als Splitter zu verarbeiten
bei nominell 1,2 dB Einfügedämpfung
über den theoretischen
4,8, bei 18 dB Isolation,
0,2 dB Amplituden-Unbalance
und 5° Phasen-Unbalance. Das
Bauteil ist als kleiner keramischer
Monolith-Baustein
gefertigt und misst nur 0,08
x 0,05 x 0,03 Inch. Es besitzt
umlaufende Anschlüsse für
exzellente Lötbarkeit.
Weitere technische Daten
Einsatztemperaturbereich -55
bis +100 °C
Lagertemperaturbereich -55
bis +100 °C
Betriebsspannung nicht erforderlich
Systemimpedanz 50 Ohm
Einfügedämpfung max. 1,8 dB
Isolation min. 11,5 dB
Rückflussdämpfung Eingang
typ. 12 dB
Rückflussdämpfung Ausgang
1/2/3 typ. 20 dB
■ Mini-Circuits
sales@minicircuits.com
www.minicircuits.com
hf-praxis 7/2019 37

Funkchips- und module
Funkmodule für das IoT
Arrow Electronics hat eine Reihe von Funkmodulen
für den schnellen Einstieg in die
Entwicklung von IoT-Geräten vorgestellt.
Die Sharky-Module nutzen die energieeffiziente
Dualcore-Leistung des drahtlosen
STM32WB55 Mikrocontrollers von STMicroelectronics.
Sie wurden in Zusammenarbeit
mit dem italienischen Entwickler
Midatronics entworfen.
Der STM32WB55 Mikrocontroller, das
Herzstück dieser Module, ist mit einem
2,4-GHz-HF-Transceiver ausgestattet, der
auch Bluetooth 5 (einschließlich BLE),
Thread und ZigBee-Stacks unterstützt. Die
duale Architektur des ARM-Cortex-M-Kerns
ermöglicht über den 64-MHz-Cortex-M4F-
Kern eine sichere Anwendungsperformance
in Echtzeit, während das Funk-Subsystem
und die Sicherheitsaufgaben gleichzeitig
auf dem parallel integrierten und vollkommen
unabhängigen Cortex-M0+ verwaltet
werden.
Die Sharky-Module MDX-STWBP-01 und
MDX-STWUP-R01 bieten Anwendern
jeweils die Auswahlmöglichkeit zwischen
einer Onboard-PCB-Antenne oder einem
UFL-Anschluss für eine externe Antenne.
Die Balun-Schaltung zum Anschluss der
Antenne ist im MCU integriert. Alternativ
bieten die SharkyPro-Module MDX-
STWBC-R01 und MDX-STWBW-R01
wahlweise die Möglichkeit einer Chip-
Antenne beziehungsweise keiner Antenne.
Die kompakten und leistungsfähigen Module
benötigen 13 nA im Abschaltmodus und 600
nA im Standby-Modus mit MCU-Echtzeit-
Uhr und aktiviertem RAM. Mit -96 dBm
Empfangsempfindlichkeit und programmierbarer
HF-Ausgangsleistung ist der Wirkstrom
mit 4,5 mA im Empfang und 0 dBm
beim Senden ebenfalls sehr gering. Benutzer
können ihre Geräte im IoT sichern, indem
sie die hardwarebasierte Verschlüsselung
des Mikrocontrollers, Public Key Authorisation
(PKA) und einen Zufallszahlengenerator
(Random Number Generator, RNG)
nutzen, einschließlich Kundenschlüsselspeicher,
um die Schlüssel verborgen zu halten.
Die Module werden komplett ausgestattet
geliefert, einschließlich der vom MCU benötigten
32-MHz- und 32,7 kHz-Quarze, und
sind sofort einsatzbereit. Anwender können
ihre Projekte mit dem STM32Cube Entwicklungsökosystem
von ST zusätzlich beschleunigen,
das MCU-Konfigurationswerkzeuge,
Middleware und neue Erweiterungen für
den STM32WB55 bietet, einschließlich
Peripherie-Treiber, Konnektivitätsbibliotheken
und eines Überwachungstools für
Funkmessungen.
Die Sharky-Module sind 16 x 27,25 mm
groß und die SharkyPro-Varianten haben
die Maße 14,6 x 23 mm beziehungsweise
14,6 x 14,6 mm.
■ Arrow Electronics
www.arrow.com
Fortgeschrittener
Halbleiter-Chip für Smart-
Home-Anwendungen
Als „World‘s Most Advanced Semiconductor
Chip for Building Smart Home Devices”
wird ein neues Produkt von Redpine Signals
vorgestellt. Das RS9116N-DBT-Chipset
ist bereits in der Volumenproduktion und
lässt sich in die Produkte führender Consumer-Hersteller
integrieren. Das Chipset
zielt auf die wichtigsten Erfordrenisse für
Smart Home Devices einschließlich simul-
Bahnbrechende Lösung für Millimeterwellen-5G-Mobilfunk-Infrastruktur
Analog Devices, Inc. stellte eine Lösung
für Millimeterwellen (mmWave) 5G vor,
welche, nach eigenen Angaben, die derzeit
höchste Integrationsdichte aufweist
und die Entwicklung von Mobilfunkinfrastrukturen
der nächsten Generation vereinfacht
und erleichtert. Die neue Lösung
vereint ADIs fortschrittlichen Beamformer-IC,
Auf/Abwärts-Frequenzwandlung
(UDC) und Mixed-Signal-Schaltkreise.
Als Besonderheit verfügt die optimierte
Beams-to-Bits-Signalkette über Möglichkeiten,
die es nur bei ADI gibt.
Der neue Millimeterwellen-5G-Chipsatz
umfasst den 16-kanaligen Dual/Single-
Polarization-Beamformer-IC ADMV4821,
den 16-kanaligen Single-Polarization
Beamformer-IC ADMV4801 und den Auf/
Abwärts-Frequenzwandler ADMV1017.
Die 24...30-GHz-Beamforming- und
UDC-Lösung bildet ein 3GPP-5G-NRkonformes
Millimeterwellen-Frontend,
um die Bänder n261, n257 und n258 zu
adressieren. Die hohe Kanaldichte in Verbindung
mit der Möglichkeit, sowohl Single-
als auch Dual-Polarisierungs-Implementierungen
zu unterstützen, erhöht
die Systemflexibilität und Rekonfigurierbarkeit
für verschiedene 5G-Anwendungsfälle
erheblich, während die „best
in class“ äquivalente isotropische Strahlungsleistung
(EIRP) den Funkbereich
und Dichte erweitert. Dank ADIs Erfahrung
im Bereich Millimeterwellen können
Kunden weltbeste Anwendungen und
Systementwicklungen vorteilhaft nutzen
und komplette Systemserien hinsichtlich
thermischer, HF-, Leistungs und Routing-
Anforderungen optimieren.
■ Analog Devices
www.analog.com
38 hf-praxis 7/2019

Funkchips- und module
tan verfügbarer Multiprotokoll-
Drahtlos-Konnektivität, Anwendungen
mit ultra-low power,
high-data Performance, hochwirksamer
Sicherheit und der
Fähigkeit, intelligente und das
gesamte Home umfassenden
Lösungen zu realisieren.
Ausgestattet mit einem 8,8
x 8 mm messenden BGA-
Package, integriert der Chipsatz
RS9116N-DBT eine ARM
Cortex M4 MCU, eine fortgeschrittene
Hardwaresecurity und
mehrere Drahtlosprotokolle bei
einem in der Industrie führenden
Leistungsaufnahme-Level.
Er enthält Protokoll-Stacks für
WiFi, BT, BLE, ZigBee und
Thread und umfasst eine automatisierte
Mesh-Formation sowie
Rekonfigurationsfähigkeit, um
robust und weitreichend zu sein.
Weiter ist ein erseller drahtloser
Wakeup-Receiver integriert.
Redpine‘s RS9116N-DBT benötigt
nur 113 µA, um die Cloud-
Verbindung über WiFi aufrecht
zu erhalten. Das ist ein Fünftel
dessen, was andere Chipsets im
Markt benötigen. Daher ist dieser
Chipsatz optimal für ein batteriebetriebenes
Smart Device
geeignet.
■ Redpine Signals
www.redpinesignals.com
Analoges
CDR-basiertes
PAM-4-Portfolio
Macom kündigte sein industrieweit
erstes analoges CDRbasiertes
PAM-4-Portfolio an.
Das Portfolio zielt auf Compliance
mit dem neuentwickelten
Open Eye MSA ab, das optische
Module von 50 bis 400 Gbps ermöglicht.
Dieses Portfolio baut
auf Macoms Vorreiterrolle im
Bereich leistungsstarker CDRs,
Treiber und TIAs auf und ermöglicht
kostengünstigere,
stromsparendere und latenzfreiere
Verbindungen zwischen
Rechenzentren.
Es gibt zudem begleitende
200G-FR4-L-PICs zur Bereitstellung
der erforderlichen Leistung
zu Kosten, die mit aktuellen
100G-CWDM4-Lösungen
vergleichbar sind.
Produktionsmuster sind bereits
verfügbar und ermöglichen
eine reibungslose Umstellung
auf Konnektivitätslösungen der
nächsten Generation.
Die Macom-Komponenten sind
für den Einsatz im Volumenbereich
in hochdichten Cloud-
Data-Center-Verbindungen
optimiert und ermöglichen
schnellere, kostengünstigere
und energieeffizientere optische
Module, wie sie im kommenden
Industriestandard Open Eye
MSA definiert sind.
Macoms End-to-End Senderund
Empfängerportfolio bietet
kostengünstige, stromsparende
Erweiterungen seiner bestehenden
Produktreihe von Clock and
Data Recovery (CDRs), Treibern
und Transimpedance Amplifier
(TIAs), ergänzt durch einen integrierten
200G-FR4-L-PIC, der
optimiert wurde, um die Modulkosten
der Kunden durch eine
drastisch verbesserte Einfachheit
von Montage, Kalibrierung und
Test zu senken. Diese Komponenten
wurden entwickelt, um
die Notwendigkeit einer teuren,
stromfressenden Signalverarbeitung
und 53-Gbit/s-EMLs
zu eliminieren und optimierte
optische Modularchitekturen für
200G- und 400G-Konnektivität
zu ermöglichen.
Das vollständige Portfolio auf
CDR- und L-PIC-Basis umfasst
die MAOM-38053-Vierkanal-
Sende-PAM-4-CDR mit integriertem
Treiber und einem
L-PIC-Sender und auf der
Empfangsseite einen MATA-
03819-Vierfach-TIA, Macom-
BSP56B-Photodetektor und
die MASC-38040-Vierkanal-
Empfangs-PAM-4-CDR. Dieser
Ansatz soll den Stromverbrauch
um über 25% senken
und gleichzeitig die Kosten pro
Gigabit im Vergleich zu den heutigen
CWDM4- und DSP-basierten
PAM-4-Lösungen senken.
Cloud-Kunden können nun ihre
Verbindungsrate mit nur geringer
inkrementeller Leistung und
Kosten verdoppeln.
Die Open Eye MSA-Gruppe hat
sich zum Ziel gesetzt, die Einführung
von Rechenzentrumsverbindungen
mit einer Skalierung
auf 50 Gbps, 100 Gbps,
200 Gbps und 400 Gbps zu
beschleunigen, indem sie bestehende
Standards erweitert, um
optische Modulimplementierungen
unter Verwendung mehrerer
Technologien zu ermöglichen.
Weitere Informationen zu
den Konnektivitätskomponenten
des MACOM Cloud Data Center
finden Sie unter www.macom.
com/data-center.
■ Macom
www.macom.com
Wireless-Gaming-Headphone-Lösung
Von NXP Semiconductors
kommt mit dem NXH3670
eine Wireless-Gaming-Headphone-Lösung,
welche sich
durch eine geringe Latenzzeit,
einen hohen Integrationsgrad,
eine ultrageringe Leistungsaufnahme
und einen Lowpower-2,4-GHz-Transceiver
auszeichnet.
Weiter vorhanden
ist eine embedded MCU. Der
NXH3670 setzt auf ein proprietäres
Audiostreaming-Protokoll,
welches für Gaming-
Headset-Applikationen optimiert
wurde. Dieses ist mit
einem simultanem Sprachmikrofon-Rückwärtskanel
kombiniert. Auch ein drahtloser
Datenkanal ist verfügbar.
Nähere Kennzeichen:
• Bluetooth Low Energy 4.1
• programmierbare TX-Ausgangsleistung
von - 10 bis
4 dBm in 2-dB-Steps
• Empfindlichkeit -90 dBm/-
94 dBm je nach Mode
• RX-Strom

Quarze und Oszillatoren
Timing-Produkte für die
5G-Funksynchronisation
ist eine entscheidende Technologie,
die es 5G und 4G+ ermöglicht,
die Servicequalität und
Zuverlässigkeit aufrechtzuerhalten.
Der Einsatz von eCPRI
und verteilten Architekturen
in 5G- und 4G+-Netzwerken,
sowie der Einsatz im Freien,
erhöhen die Komplexität der
Synchronisation. Das Common
Public Radio Interface (CPRI)
ist eine Industriekooperation,
die darauf abzielt, öffentlich
zugängliche Spezifikationen für
die wichtigste interne Schnittstelle
von Funkbasisstationen
zu definieren. Im Vergleich zum
CPRI ermöglicht es eCPRI, die
Datenratenanforderungen zwischen
eREC und eRE durch
eine flexible funktionale Zerlegung
zu senken und gleichzeitig
die Komplexität des eRE zu
begrenzen.
SiTime Corporation
www.sitime.com
Endrich Bauelemente
Vertriebs GmbH
endrich@endrich.com
www.endrich.com
SiTime Corporation kündigte
die Serienproduktion seiner
preisgekrönten Elite-Plattform
von temperaturkompensierten
Oszillatoren (TCXOs) an. Die
von Endrich vertriebene Elite-
Plattform bietet eine hohe Stabilität
und dynamische Leistung,
selbst bei bis zu 105 °C für die
IEEE-1588-basierte Synchronisation
in 5G/4G+ Funkgeräten,
was es den Mobilfunkanbietern
ermöglicht, ihre Netzwerke zu
verbessern.
Bereitstellung
drahtloser Netzwerke
„5G wird voraussichtlich die
Datenübertragungstechnik revolutionieren,
aber vorab müssen
die Regeln für die Bereitstellung
drahtloser Netzwerke neu
definiert werden“, sagte Piyush
Sevalia, Executive Vice President
of Marketing bei SiTime.
„5G-Funkgeräte werden im
Außenbereich eingesetzt – an
Laternenmasten, Gebäuden,
Ampeln – mit Hitzeeinwirkung
und schnellen Temperaturschwankungen,
die zu einem
Verlust der Funksynchronisation
und damit Störungen von
Diensten wie fortschrittlichen
Fahrerassistenzsystemen und
Telemedizin führen können. Im
Gegensatz zu anderen Timing-
Anbietern verfolgt SiTime einen
Systemansatz, um diese Probleme
zu lösen. Wir optimieren
unser MEMS SiT5356/7
Super-TCXO-System analog,
durch fortschrittliche Gehäuse
und Temperaturkompensation,
um eine Performance von ±100
ppb Stabilität und ±1 ppb/K
Frequenz-Slope über -40°C bis
105°C zu liefern. Wir glauben,
dass Funkgeräte mit SiTime‘s
Super-TCXOs Störungen der
5G/4G+ Dienste minimieren
und dem Benutzer ein stabileres
System gewährleisten werden.“
Die Funksynchronisation
Weitere Informationen und Datenblätter finden Sie unter:
Elite-Plattform SiT5356: https://www.sitime.com/datasheet/SiT5356
Elite-Plattform SiT5357: https://www.sitime.com/datasheet/SiT5357
Die SiT5356/7 MEMS
Super-TCXOs
nutzen die einzigartigen Technologien
von SiTime zur Temperaturmessung
und Turbo-
Compensation und liefern dynamische
Leistung für zeitliche
Stabilität bei Anwesenheit von
Umweltstressoren aufgrund von
Luftströmungen, Temperaturänderungen,
Vibrationen, Stößen
und elektromagnetischen Störungen.
Der SiT5356/7 kann
werkseitig auf viele Kombinationen
von Frequenz, Stabilität,
Spannung und Pull-Bereich programmiert
werden. Diese Programmierbarkeit
ermöglicht es
Entwicklern, die Taktkonfiguration
zu optimieren und gleichzeitig
die Vorlauf- und Anpassungskosten
für Quarz-TCXOs,
bei denen jede Frequenz individuell
gefertigt wird, deutlich zu
reduzieren. Das Gerät integriert
auch mehrere On-Chip-Regler,
um das Rauschen der Stromversorgung
zu filtern, sodass kein
dediziertes externes LDO erforderlich
ist. ◄
40 hf-praxis 7/2019

Quarze und Oszillatoren
Hochwertige Quarzresonatoren aus Japan
CompoTEK präsentierte die
brandneuen SMD-Quarzresonatoren
der Daishinku Corporation:
Der DSX210GE
wurde speziell für den Automotive-Sektor
entwickelt
und zeichnet sich durch seine
kompakten Maße (Bauhöhe
0,85 mm) aus. Zudem ist er
sehr leicht und gleichzeitig
äußerst präzise. Seine besonders
hitzebeständige Struktur
und seine Widerstandsfähigkeit
ermöglichen einen stets
zuverlässigen Einsatz. Die
breite Auswahl an Frequenzen
(16 bis 64 MHz) macht den
DSX210GE zu einer idealen
Komponente in unterschiedlichsten
Anwendungen für den
Automotive-Bereich. Dazu
zählen unter anderem: Bluetooth,
WLAN, GPS/GNSS,
Multimedia-Devices und
außerdem Kamera-Applikationen.
■ CompoTEK GmbH
www.compotek.de
Echtzeituhr-Modul mit integriertem DTCXO für präzise
Zeitmessung
Das Echtzeituhr-Modul RX8804CE der
Epson Europe Electronics GmbH mit integriertem
digitalem temperaturkompensiertem
Quarzoszillator (DTCXO) erweitert
das Sortiment von Schukat. Es wurde für
die präzise Zeitmessung bei eMetern, in
der Beleuchtung und anderen industriellen
Applikationen und Outdoor-Anwendungen
entwickelt und erreicht eine Genauigkeit
von ±3,4 ppm über einen Temperaturbereich
von -40 bis +85 °C bzw. ±8 ppm bei -40 bis
+105 °C, was 9 bzw. 20 s/Monat entspricht.
Für die Aufzeichnung von Datum und Uhrzeit
kombiniert das Echtzeitmodul einen
kHz-Quarz, einen DTCXO und einen Zähler.
Zudem enthält es eine automatische
Versorgungsspannungsumschaltung bei
einem Ausfall der Primärversorgung sowie
Zeitmessungsfunktionen wie Wecker und
Timer. Betreiben lässt sich das RX8804CE
in einem weiten Betriebsspannungsbereich
von 1,6 bis 5,5 V und mit einer typischen
Stromaufnahme von 0,35 µA (im Backup-
Modus). Es verfügt außerdem über einen
Taktausgang, der sich für die Ausgabe von
1 Hz, 1024 Hz oder 32,768 kHz programmieren
lässt.
Das Echtzeituhr-Modul von Epson im 3,2
x 2,5 x 1 mm kleinen Gehäuse ist ab sofort
ab Lager Schukat erhältlich.
■ Schukat electronic Vertriebs GmbH
info@schukat.com
www.schukat.com
Standard- und kompakte
SMD-Quarze
Mit Mercury Electronics nimmt Schukat
einen Hersteller aus dem Bereich Quarze
und Oszillatoren neu ins Produktportfolio
auf. Das taiwanesische Unternehmen produziert
seit 1973 ein breites Spektrum an
Schwingquarzen und Quarzoszillatoren,
das von kostengünstigen Quarzen für den
Massenmarkt bis hin zu kompakten SMD-
Quarzen für mobile Handgeräte ebenso wie
kundenspezifischen VCXOs, TCXOs und
OCXOs reicht. Eine Besonderheit sind die
Spread-Spectrum-Oszillatoren für EMI-kritische
Anwendungen. Neu bei Schukat sind
künftig die Produktreihen M49, X21, X22,
MJ und MQ mit Frequenzen von 3,579545
bis 40 MHz. Die SMD-Quarze der Serien
MJ und MQ eignen sich dank ihrer kompakten
Größe und der geringen Masse optimal
für Anwendungen wie z.B. PDAs, GPS,
PC-Cards, WLAN- und Handheld-Geräte.
Die Quarze befinden sich in einem SMD-
Keramikgehäuse mit Metalldeckel in der
Bauform 5 x 3,2 mm (MJ-Serie) bzw. 7 x
5 mm (MQ-Serie) und zeichnen sich durch
eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit
aus. Sie sind in den Frequenzbereichen von
6 bis 25 MHz (MQ-Serie) sowie von 10 bis
25 MHz (MJ-Serie) erhältlich. Ihre Lastkapazität
liegt bei 12 pF, die Frequenztoleranz
bei ±30 ppm und die Temperaturstabilität
beträgt ±30 ppm über den industriellen Arbeitstemperaturbereich
von -40 bis +85 °C.
■ Schukat electronic Vertriebs GmbH
info@schukat.com
www.schukat.com
Uhrenquarz mit einer
Bauhöhe von nur 0,35 mm
Geyer Electronic ergänzte sein umfangreiches
Portfolio an SMD-Uhrenquarzen
um ein Modell mit nur noch 0,35 mm Bauhöhe
und den Abmessungen 2 x 1,2 mm. Die
neue Modellreihe KX-327RTS ist ab sofort
ab Lager verfügbar mit 7, 9 und 12,5 pF
und einer Abgleichtoleranz von +/-20 ppm.
Damit deckt Geyer den schnell wachsenden
Bereich der Anwendungen im IoT-Bereich
wie Wearables, Smart Cards, Sensorik, Smart
Traffic Management und weitere Anwendungen
für Realtime Applikationen ab.
■ Geyer Electronic
www.geyer-electronic.de
hf-praxis 7/2019 41

Messtechnik
Sicher in elektromagnetischen Feldern arbeiten
Personen, die
beruflich intensiven
elektromagnetischen
Feldern (EMF)
ausgesetzt sind, müssen
jederzeit in maximaler
Sicherheit arbeiten. Das
gilt in erster Linie etwa
für Arbeiten im Nahfeld
von Radarantennen,
Rundfunk- und
Mobilfunksendeanlagen
ebenso wie in
der Nähe von
industriellen Anlagen
zum Schmelzen
und Schweißen mit
Hochfrequenz.
Dadurch wird der bislang erforderliche
Einsatz eines externen
Testsenders überflüssig. Zudem
wird beim Einschalten der Ladezustand
der Akkus kontrolliert
und angezeigt. Der RadMan 2
schafft mit einer Ladung 800 h
Betriebszeit. Die zu schützende
Person muss sich um nichts
weiter kümmern und kann sich
sofort mit einem betriebsbereiten
Gerät voll und ganz auf ihren
eigentlichen Job konzentrieren.
Höchste
Frequenzabdeckung
Der RadMan 2 kommt in zwei
Versionen auf den Markt: einer
preisgünstigeren bis 8 GHz
(LT) mit abgespeckter Ausstattung
und weniger Funktionen,
aber demselben für Narda
typischen Premium-Schutz wie
sein „großer Bruder“, der bis
60 GHz (XT) ausgelegt ist.
Mit der derzeit höchsten Frequenzabdeckung
am Markt ist
er in der Lage, Arbeiter auch
bei Richtfunk- und Radarfrequenzen
sowie 5G-Millimeterwellen
sicher und zuverlässig
zu warnen.
HF-Absorber für
mehr Präzision
Nach mehr als 20 Jahren tritt
der RadMan 2 nun als würdiger
Nachfolger in die großen Fußstapfen
des erfolgreichen „Originals“.
Und von seinem Vorgänger,
dem Ur-RadMan, hat
er nur die besten Anlagen mit
auf den Weg bekommen. Ein
Beispiel: Erst durch seinen speziellen
HF-Absorber kann das
Gerät, wenn es direkt am Körper
getragen wird, elektromagnetische
Felder ohne Beeinträchtigung
der Genauigkeit messen.
Die vom Körper verursachten
Signalreflexionen würden sonst
das Anzeigeergebnis und somit
die Sicherheit beeinträchtigen.
Das Absorbermaterial sitzt bei
dem Neuen fest integriert in der
Spezialhalterung für Klettergurt
und Gürtel und bleibt dadurch –
Fehlbedienung ausgeschlossen –
selbst nach dem Ausklinken des
Gerätes automatisch immer da,
Narda Safety Test Solutions
GmbH
info.narda-de@l3t.com
www.narda-sts.com
Gute PSA ist
unverzichtbar
Um hier Gesundheitsrisiken
sicher auszuschließen, ist eine
persönliche Schutzausrüstung
(PSA) unverzichtbar, die bei kritischen
EMF-Werten zu 100%
verlässlich Alarm schlägt. Für
diese komplexe Monitoring-Aufgabe
hat Narda Safety Test Solutions
jetzt, auch mit Blick auf
zukünftige 5G-Applikationen,
den RadMan 2 entwickelt. Wie
kein anderes seiner Art warnt
das kleine, handliche, am Körper
getragene Gerät eindringlich,
rechtzeitig und vor allem
zuverlässig vor unzulässig hohen
Expositionen von elektromagnetischen
Feldern.
Der neue Strahlungsmonitor
führt kluge Innovationen und
die jahrzehntelange Erfahrung
des Marktführers perfekt mit
den bewährten, ausgereiften
Technologien des Vorgängermodells
zusammen – seines
Zeichens immerhin der meistverkaufte
Personal Monitor
weltweit. Durch diese einzigartige
Kombination definiert er die
EMF-Sicherheitsstandards von
heute und morgen neu. Dabei
sind Inbetriebnahme und die
sichere Bedienung gerade durch
Beschäftigte, die in der Regel
keine ausgewiesenen Messtechnik-Spezialisten
sind, so einfach
wie noch nie. Der „automatische
Sensortest“ beispielsweise ist
neu. Er überprüft die Funktionstüchtigkeit
seiner Sensoren
direkt nach dem Einschalten
des Gerätes. Dieser Test ist im
RadMan 2 erstmalig in einem
Personal Monitor realisiert und
dient der maximalen Sicherheit.
42 hf-praxis 7/2019

Messtechnik
wo es hingehört, zwischen Körper
und Sensor.
E- und
H-Feld-Sensoren
Für Arbeiten im Nahfeld und im
Fernfeld von TV- und Radioantennen
ist der Personal Monitor
sowohl mit E- als auch H-Feld-
Sensoren ausgestattet. Denn im
Nahfeld sind im Gegensatz zum
Fernfeld das elektrische und das
magnetische Feld unabhängig
voneinander. Hier kann sich die
zu schützende Person demnach
durch Stellen bewegen, die ein
starkes magnetisches und sehr
schwaches elektrisches Feld
aufweisen oder umgekehrt. Mit
dem RadMan 2 muss die Person
weder wissen, in welchem
Feld sie sich gerade bewegt,
und schon gar nicht, ihr Gerät
aktiv entsprechend einstellen.
Es warnt seinen Träger unabhängig
von der Feldart und dem
Abstand zur Strahlungsquelle.
Im Fall der Fälle löst automatisch
immer der höhere Wert von
beiden den Alarm aus.
Der Personal Monitor lässt
sich leicht mit einer Hand aus
der Spezialhalterung lösen. Im
ausgeklinkten Zustand kann
der Arbeiter Messdaten isotrop,
das heißt, richtungsunabhängig,
erfassen. Das garantiert die
sichere Anzeige aller Hotspots
sowohl im E-Feld als auch im
H-Feld unabhängig von der Ausrichtung
des Gerätes. Dadurch
sind Fehlbeurteilungen nahezu
ausgeschlossen, da das Gerät
quasi keinen „toten Winkel“ hat.
Spezielle XT-Features
Mit der XT-Version ist der
Beschäftigte in der Lage,
abseits vom Körper eine präzise
Leckage-Suche (Bild 1)
etwa an Hohlleitern und koaxialen
Schraubverbindungen
mithilfe einer Tonsuchfunktion
durchzuführen. Zudem kann
er durch Veränderung der Tonhöhe
bei Annäherung an eine
Feldquelle schnell, einfach
und verlässlich überprüfen, ob
die Antenne auch tatsächlich
abgeschaltet ist, bevor er sich
an den Aufstieg wagt. Ein weiteres
Feature der XT-Ausführung
(Bild 2) ist der „Pulse Mode“
zur sicheren Erkennung kurzer
gepulster Signale. In dieser Einstellung
spricht der Alarm deutlich
schneller an. Diese Eigenschaft
ist beispielsweise dann
vonnöten, wenn ein Messtechniker
im Umfeld eines sich drehenden
Radars misst und immer
nur kurzzeitig von der Strahlung
gestreift wird.
Automatisch
standardkonform
Jedes Mal, wenn der RadMan 2
Alarm schlägt, liegen automatisch
die korrekten, standardkonformen
Werte zugrunde. Die tatsächliche
Exposition in Prozent
der jeweils gültigen Obergrenze
nach ICNIRP, der Directive
2013/35/EU, FCC oder Safety
Code 6. Dabei berücksichtigt das
Gerät, dass die in den Standards
festgelegten zulässigen Grenzwerte
frequenzabhängig sind und
die jeweiligen Alarmschwellen
dadurch variieren. Ein riesiger
Vorteil für den Nutzer, da dieser
weder den aktuellen Grenzwert
aktiv am Gerät einstellen,
geschweige denn, angezeigte
Werte aufwendig umrechnen
muss. Das „Denken“ übernimmt
komplett der RadMan, der durch
das patentierte „Shaping mit Frequenzgangbewertung“
automatisch
immer die korrekten Alarmschwellen
ermittelt.
Alle ermittelten Ergebnisse jedes
einzelnen Arbeitseinsatzes können
lückenlos dokumentiert werden.
Zu diesem Zweck zeichnet
der interne Datenrekorder
sämtliche erfassten Expositionswerte
für das E-Feld und
für das H-Feld zur Auswertung
bzw. Weiterverarbeitung am PC
kontinuierlich auf.
Im Hinblick auf das entscheidende
Plus an Gerätesicherheit
testet sich Nardas neuer Personal
Monitor nicht nur automatisch
komplett selbst, sondern
ist auch optimal für den Einsatz
in rauer Arbeitsumgebung konstruiert.
Sein robustes Gehäuse
ist Outdoor-tauglich hermetisch
geschlossen, nach Schutzart
IP-65 ausgeführt und somit
effektiv vor Staub und Feuchtigkeit
geschützt.
Anzeige und
Warnsignale
Der Alarm des neuen Test- und
Warngerätes ist jetzt noch auffälliger.
Lauter, heller und sogar
vibrierend warnt er Beschäftigte
im Feld bei Grenzwertüberschreitungen
zu jedem Zeitpunkt
und unter allen erdenklichen
Einsatzbedingungen. Selbst
wenn der Monitor an der Brust
getragen wird, sorgt die neue,
rote, gut von oben sichtbare
„große Alarm-Leuchtanzeige“
für hohe Aufmerksamkeit. An
der Gerätefront zeigen sechs
LEDs stufenweise von 5 bis
200%, wie nahe die tatsächliche
Feldexposition dem zulässigen
Grenzwert kommt. Werden 50%
überschritten, ertönt ein lautes
Alarmsignal, das Gerät blinkt
und vibriert. Optisch und akustisch
intensiver warnt der Personal
Monitor auf dem zweiten
Alarm-Level ab 100%. Dadurch
mahnt er seinen Träger eindringlich,
den Gefahrenbereich
zügig zu verlassen. Durch die
unterschiedlichen Alarmsignale,
optisch, akustisch und mechanisch,
ist gewährleistet, dass der
Person keine einzige Warnung
entgehen kann. Anders als bei
Lösungen, die ausschließlich
mit Vibrationsalarm operieren,
sogar dann nicht, wenn dieser
durch dicke Kleidungsschichten
gedämpft wird. ◄
hf-praxis 7/2019 43

Messtechnik
GNSS-Simulation für höchste Ansprüche
Bild 1: GNSS-Simulation mit dem Vektorsignalgenerator R&SSMW200A: Zur Simulation von Mehrantennensystemen kann der Simulator mit bis zu vier
HF-Ausgängen ausgestattet werden. Zwei davon werden dann von Signalgeneratoren vom Typ R&SSGT100A bereitgestellt. Der Bildschirm zeigt eine der
unzähligen Möglichkeiten, Szenarien zu simulieren. Hier wird eine Fahrt über den Nürburgring nachgestellt. Der Simulator erzeugt für jeden Streckenabschnitt
die Signale, mit denen ein mitfahrender GNSS-Empfänger positions- und geschwindigkeitsabhängig konfrontiert wäre.
Autor
Dr. Markus Irsigler
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Der GNSS- Simulator auf Basis
des R&S SMW200A erweitert
das Angebot an Satellitennavigationssimulatoren
von
Rohde & Schwarz um eine High-
End-Lösung. Einzigartig daran
ist die Fähigkeit, neben den
GNSS-Signalen, auch komplexe
Störumgebungen zu simulieren.
Moderne GNSS-Empfänger
empfangen – teilweise über mehrere
Antennen gleichzeitig – die
Signale unterschiedlicher Navigationssysteme
wie GPS, GLO-
NASS, Galileo oder BeiDou in
mehreren Frequenzbändern und
verbessern damit die Positioniergenauigkeit.
Auch mit DGNSS-
Techniken (Differential GNSS)
lassen sich Genauigkeitssteigerungen
erzielen. Diese kommen
beispielsweise beim autonomen
Fahren zum Einsatz und sind
unverzichtbar für die präzise und
zuverlässige Positionierung von
Flugzeugen im Landeanflug.
Beim Prüfen der Empfänger
spielen funktionale sowie Performancetests
unter dem Einfluss
von Störsignalen eine immer
wichtigere Rolle. Das Spektrum
reicht von Koexistenztests
(Ermittlung der Empfängerperformance
unter dem Einfluss
von Kommunikationssignalen
wie LTE), über das Verhalten
bei absichtlichen Störungen
(Jamming) bis hin zu Versuchen,
die Position- und Zeitinformation
des Empfängers zu täuschen
(Spoofing). Bei Letzteren wird
geprüft, inwieweit der Empfänger
Spoofing-Attacken erkennt
und darauf reagieren kann.
Messtechnisch nicht
trivial
Die Vielzahl durchzuführender
Prüfungen, die Unkontrollierbarkeit
der Simulationsbedingungen
sowie mangelnde Reproduzierbarkeit
verbieten Tests
mit GNSS-Live-Signalen. Denn
diese ändern sich permanent aufgrund
der Satellitenbewegung,
atmosphärischer Einflüsse und
Signalreflexionen am Boden.
Ein GNSS-Simulator ermöglicht
dagegen umfassende Tests
unter vollständiger Kontrolle der
Simulationsbedingungen sowie
hundertprozentige Reproduzierbarkeit.
Deutlich kostengünstiger
ist die Laborsimulation ebenfalls
– erst Recht dann, wenn Empfänger
unter Einsatzbedingungen
getestet werden sollen, die sich
nur schwer und zeitaufwändig
realisieren lassen (z. B. Flugtests
und Weltraumbedingungen).
Trotz dieser Vorteile sind Tests
im Labor nicht trivial. Der
GNSS-Simulator muss komplexe
Szenarien generieren
können, die alle Aspekte und
Eigenschaften eines Satellitennavigationssystems
einbeziehen.
Dazu gehören insbesondere
die korrekte Simulation
44 hf-praxis 7/2019

der Satellitenorbits, die Berücksichtigung
von Signalausbreitungseigenschaften sowie
das realistische Modellieren der Empfangsumgebung
einschließlich Signalreflexionen
und -abschattungen. Außerdem ist in vielen
Fällen die Eigenbewegung des Empfängers
zu simulieren. Das System muss die vollständige
Kontrolle über alle Parameter dieser
Einflussfelder erlauben.
Zusätzliche Anforderungen an die Simulationsumgebung
ergeben sich, wenn der Einfluss
von Störsignalen auf den GNSS-Empfang
getestet werden soll (siehe Kasten). So
müssen beispielsweise die relativen Pegel
zwischen GNSS- und Störsignalen frei konfigurierbar
und während der Simulation veränderbar
sein. Zur Untersuchung der Empfindlichkeit
des Empfängers auf verschiedene
Arten von Störern ist eine Vielzahl
unterschiedlicher Störsignale zu simulieren.
Im Idealfall kann sie der GNSS-Simulator
ohne zusätzliche Geräte selbst erzeugen.
Vollständige Simulation aller
Einflussgrößen
Der GNSS-Simulator zum Vektorsignalgenerator
R&S SMW200A entspricht all diesen
Anforderungen. Er berücksichtigt charakteristische
Effekte und Fehlereinflüsse wie
Orbitfehler, Uhrfehler, atmosphärische Einflüsse,
Mehrwegeausbreitung oder Signalabschattungen.
Einflüsse der Empfangsantenne werden
ebenso modelliert wie realistische Fahrzeug-
Messtechnik
bewegungen einschließlich der Simulation
von Fahrzeuglagewinkeln.
Zum Testen von Mehrfrequenzempfängern
oder Mehrantennensystemen stehen
bis zu 144 GNSS-Kanäle zur Verfügung,
aufteilbar auf mehrere HF-Ausgänge. Der
R&S SMW200A lässt sich mit zwei HF-
Ausgängen ausstatten. Sind vier Ausgänge
erforderlich, kann sie der Anwender jederzeit
durch zusätzliche Signalgeneratoren
R&S SGT100A ergänzen (BILD 1). Das
System erzeugt außer Signalen der globalen
Navigationssysteme GPS, GLONASS,
Galileo und BeiDou auch die des japanischen
QZSS-Systems sowie SBAS-Signale (Satellite-Based
Augmentation System), wobei
mit WAAS, EGNOS, MSAS und GAGAN
die wichtigsten Implementierungen dieser
Systeme unterstützt werden.
Neben reinen GNSS-Szenarien liefert der
R&S SMW200A geräteintern beliebig konfigurierbare
Störsignale für komplexe Szenarien
mit mehreren Störern. Das Spektrum
reicht von einfachen CW-Signalen über Rauschen
mit konfigurierbarer Bandbreite bis
hin zu Kommunikationssignalen wie LTE
oder WLAN für Koexistenztests. Typische
GNSS-Jammer – beispielsweise in Form
von Frequenz-Sweeps – lassen sich ebenso
nachbilden wie gepulste Signale, um beispielsweise
den Einfluss von Radarsignalen
zu testen. Zur Realisierung komplexer Jammer-Szenarien
ist es oft erforderlich, sowohl
die Bewegungen des GNSS-Empfängers
als auch die des Störers zu modellieren,
Ihr Partner für
EMV und HF
Messtechnik-Systeme-Komponenten
EMV-
MESSTECHNIK
Absorberräume, GTEM-Zellen
Stromzangen, Feldsonden
Störsimulatoren & ESD
Leistungsverstärker
Messempfänger
Laborsoftware
ANTENNEN-
MESSTECHNIK
Positionierer & Stative
Wireless-Testsysteme
Antennenmessplätze
Antennen
Absorber
Software
HF- & MIKROWELLEN-
MESSTECHNIK
Puls- & Signalgeneratoren
Zeit- & Frequenzzähler
Netzwerkanalysatoren
Spektrumanalysatoren
Leistungsmessköpfe
HF-Schaltfelder
Bild 2: Alle Einstellungen und Statusanzeigen sind nur ein paar Touchgesten entfernt. Der Screenshot
zeigt den simulierten Empfängerstandort auf der Karte und die Momentanpegel der gerade
empfangbaren GPS- (gelb) und GLONASS-Satelliten (blau).
EMV-ZUBEHÖR
LWL-Übertragungsstrecken
Abschlusswiderstände
Adapter & HF-Kabel
Netznachbildungen
Dämpfungsglieder
Richtkoppler
Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 565 10
hf-praxis 7/2019 Email: info@emco-elektronik.de 45
Internet: www.emco-elektronik.de

Messtechnik
um die sich verändernden Einfallsrichtungen
des Störsignals
zu simulieren. Solche Szenarien
sind zum Testen von Anti-
Jamming-Systemen wie CRPA
(Controlled Reception Pattern
Antenna) erforderlich und lassen
sich mit dem R&S®SMW200A
ohne zusätzliche Signalquellen
simulieren.
Zur Bedienung und Konfiguration
des Generators ist kein
externer Rechner erforderlich.
Der Nutzer kann die GNSS-Szenarien
einfach und schnell über
die intuitive Bedienoberfläche
am Touchscreen konfigurieren
und auch während der Simulation
Änderungen vornehmen.
Durch komfortable Visualisierungsfunktionen
behält er
jederzeit den Überblick über
das Geschehen (BILD 2). Zur
späteren Datenanalyse können
Simulationsparameter
während der Laufzeit gespeichert
werden. Der Betrieb des
R&S SMW200A lässt sich über
den Fernsteuerbefehlssatz auch
vollständig automatisieren.
High-End-Simulator
und -Generator
Der R&S SMW200A ist kein
reiner GNSS-Simulator, sondern
ein individuell konfigurierbarer
und damit universell
einsetzbarer High-End-Vektorsignalgenerator.
Da zum Generieren der Störsignale
keine zusätzlichen Geräte
erforderlich sind, bleibt der
Messaufbau kompakt und einfach.
Durch seine Erweiterbarkeit
können Hardwarekomponenten,
beispielsweise zusätzliche
HF-Ausgänge, ergänzt
oder Simulationsfeatures mittels
Softwarelizenzen nachgerüstet
werden. Die GNSS-Software
wird ständig der technischen
Entwicklung angepasst. Der
Anwender kann davon ausgehen,
auch in Zukunft alle Neuerungen
auf diesem Gebiet mit
dem Gerät nachvollziehen zu
können. ◄
Typologie von
GNSS-Störern
Kommunikationssignale
als
Störquellen
Der GNSS-Empfang kann
durch Kommunikationssignale
wie LTE beeinträchtigt werden.
Im Rahmen von Koexistenztests
wird die Empfängerperformance
unter dem Einfluss
solcher Signale ermittelt.
Jamming
Unter diesem Begriff fallen
absichtliche Störungen des
GNSS-Empfangs. Als Störsignale
können beispielsweise
CW-Störer, breitbandiges Rauschen,
Frequenz-Sweeps oder
gepulste Signale zum Einsatz
kommen.
Spoofing
Diese Art von Störeinflüssen
zielt darauf ab, die Positionsund
Zeitinformation des Empfängers
so zu manipulieren,
dass diese zwar formal gültig,
aber inkorrekt sind und so
eine zuverlässige Navigation
unmöglich gemacht wird.
Die Messaufgabe
Simulation von
Störeinflüssen
Um eine möglichst realitätsnahe
Simulation der GNSS-
Empfangsbedingungen zu
gewährleisten, müssen sowohl
die Existenz anderer Kommunikationssignale
als auch Jamming-
oder Spoofing-Attacken
berücksichtigt werden.
Die Lösung
GNSS und Störsignale
aus einem Gerät
Der R&S SMW200A kann
neben GNSS Signalen mehrere
Störer gleichzeitig simulieren.
Das Spektrum der möglichen
Störsignale reicht von einfachen
CW-Störern über eine
Vielzahl an Kommunikationssignalen
wie LTE bis hin zu
gepulsten Signalen. Sowohl
GNSS- als auch Störsignale
können mit Rauschen beaufschlagt
werden.
Die Vorteile
Unkomplizierte
Simulation von
Störszenarien
Mit dem R&S SMW200A
lassen sich in einfacher Weise
komplexe Störszenarien für
Koexistenztests oder zum
Testen der Auswirkungen von
Jamming-Attacken erzeugen.
Zusätzliche Geräte zum Generieren
der Störsignale sind nicht
erforderlich.
46 hf-praxis 7/2019

Messtechnik
Leistungsmesser wird über integrierten Touchscreen bedient
Rohde & Schwarz hat den neuen
HF-Leistungsmesser mit einem
touchscreen-basierten Bedienkonzept
ausgestattet, das den
Anwender sicher durch die
Konfiguration führt. Der R&S
NRX besitzt bis zu vier Messkanäle,
für die Rohde & Schwarz
eine große Auswahl an Leistungsmessköpfen
zur Verfügung
stellt. Erstmals werden
Abschluss- sowie Durchgangsleistungsmessköpfe
in einem
Gerät unterstützt.
Hochgenaue HF-Leistungsmessung
für moderne Applikationen
stellt eine Herausforderung dar.
Damit Anwender die Messung
übersichtlich konfigurieren und
bequem durchführen können,
bringt Rohde & Schwarz jetzt
den R&S NRX auf den Markt.
Mit ihm sind selbst getriggerte
und synchronisierte Mehrkanalmessungen
mit unterschiedlichsten
Leistungsmessköpfen
möglich.
Der Anwender bedient das Gerät
über den integrierten hochauflösenden
5-Zoll-Touchscreen.
Die Konfiguration von Messungen
erfolgt dabei über große
Schaltflächen. Das System unterstützt
hier mit einem logischen
Abgleich und macht im Zweifelsfall
auf Konflikte aufmerksam.
Bei Bedarf kann das Gerät
auch über die Tasten des Geräts
bedient werden.
Standardmäßig besitzt der R&S
NRX zwei robuste Sensoranschlüsse,
die sich optional auf
vier erweitern lassen. Darüber
hinaus können Messköpfe
auch über USB oder Ethernet
angeschlossen werden. An
die Sensoranschlüsse kann
der Anwender alle aktuellen
Abschlussleistungs-Messköpfe
aus dem Portfolio von Rohde &
Schwarz anschließen. Mit dem
R&S NRX-B9 Sensor Interface-Modul
lassen sich auch die
Durchgangsleistungs-Tastköpfe
(Directional Power Sensors) der
R&S NRT-Z-Familie in die Messung
mit einbinden, um die Leistung
in beiden Übertragungsrichtungen
zu ermitteln.
Mit dem optional erhältlichen
Modul R&S NRX-B1 Sensor
Check Source können Anwender
Sensoren für eine anstehende
Messung prüfen. Das hochpräzise
50-MHz/1-GHz-Referenzgeneratormodul
erzeugt CW
sowie gepulste Signale mit steilen
Flanken.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
4-Kanal-Oszilloskop misst auch an 100G/400-Glasfasermodulen
Die Anritsu Corporation gab
die Markteinführung der Option
eines 4-Kanal-Sampling-Oszilloskops
für den BERTWaveTM
MP2110A bekannt, die es ermöglicht,
das Mehrkanal-Oszilloskop
und den BERT (Bitfehlerraten-Tester)
in einem Allin-One-Gerät
zu integrieren.
Hintergrund: Backbone-
Netze und Rechenzentren nutzen
in zunehmendem Maße
100G-Ethernet, um den prognostizierten
Anforderungen
an den Datenverkehr für Dienste
wie z.B. 5G gerecht zu werden.
Auch die Implementierung
von 400G-Ethernet wird in
Betracht gezogen. Die Funktionalität
der in diesen Netzwerken
genutzten optischen Module
umfasst NRZ/PAM4-Signalisierung,
Mehrkanalbetrieb und
unterschiedliche Wellenlängen.
Dafür wurden in der Vergangenheit
kostenintensive Hochleistungs-Testsysteme
benötigt.
Der steigende Preisdruck
macht kostengünstigere Testlösungen
erforderlich – unter
Beibehaltung der Flexibilität
zur Unterstützung zukünftiger
Technologien.
Die neue Option eines 4-Kanal-
Oszilloskops halbiert die Gerätekosten
pro Kanal, bei unveränderter
Performance. Dadurch
werden die Hersteller in ihrer
Wettbewerbsfähigkeit unterstützt.
Durch Unterstützung eines echten
Mehrkanalbetriebs, sowohl
hardware- als auch softwareseitig,
ermöglicht die neue Oszilloskop-Option
hocheffizientes
Testen, nicht nur von Mehrkanal-,
sondern auch von mehreren
Einkanalmodulen für hocheffiziente
Testumgebungen. Die
neue 4-Kanal-Option bietet eine
leistungsfähige, wirtschaftliche
All-in-One-Messgerätekonfiguration
für ein kombiniertes
1/2/4-Kanal-Oszilloskop und
einen BERT und schafft damit
eine ideale, flexible und kostengünstige
Testlösung, welche
sowohl für Entwicklungs- als
auch Fertigungsanwendungen
eingesetzt werden kann.
Die Funktionen des BERTWave
MP2110A:
• integriertes Oszilloskop und
BERT mit der Möglichkeit
zur Auswahl von 1, 2 oder
4 Kanälen
• Einsatz in der Entwicklung
und Fertigung optischer
Komponenten im Bereich
von 25G bis 400G
• Sampling-Oszilloskop: weltweit
höchste Empfindlichkeit,
unterstützt die Analyse
optischer Signale von
25 Gbaud NRZ bis 53 Gbaud
PAM4 einschließlich einer
optionalen, integrierten Taktrückgewinnung
• BERT: die gleiche Signalqualität
und Empfindlichkeit wie
bei der modularen Plattform
Anritsu SQA-R MP1900A
• schnelles und stabiles Messen
durch Nutzung des integrierten
PCs
■ Anritsu Corporation
www.anritsu.com
hf-praxis 7/2019 47

Messtechnik
Neue 3-in-1 Lastmodule und Generatoren für kontinuierliche
und modulierte Signale
Die Keysight-N670xC-Familie
wurde um zwei Lastmodule
erweitert. Bei den
Geräten handelt es sich um
Stromversorgungssysteme
(N6700C, N6701C, N6702C)
und Leistungsanalysatoren
(N6705C), die jeweils bis zu
vier Module aufnehmen können.
Die Geräte sind mit USB-,
LAN- und GPIB-Schnittstellen
ausgestattet. Dank der Einheitseinschubgröße
von 1U
(Einschub-Einheit) erlauben
die Geräte größtmögliche Flexibilität
bei der Kombination
der Module. Erweitert wurde
die Familie nun um die elektronischen
Lastmodule N6791A
und N6792A, die sowohl ausgeben
und messen als auch belasten.
Die N679xA-Lastmodule
mit 100 W (N6791A, einfache
Breite – 1 Slot) oder 200 W
(N6792A, doppelte Breite – 2
Slots) lassen sich in vier unterschiedlichen
Betriebsarten nutzen:
Konstantspannung, Konstantstrom,
Konstantwiderstand
und Konstantleistung.
Die elektronischen Lastmodule
N6791A und N6792A sind
mit den Mainframes N6700C,
N6701C, N6702C und den
Leistungsanalysatoren N6705C
kompatibel, wobei jedes dieser
Geräte bis zu vier Module einfacher
Breite aufnehmen kann.
Die Kombination der Lastmodule
mit den Mainframes eignet
sich besonders für Arbeiten in
einer Produktionsumgebung, wo
Platzersparnis oft hohe Priorität
hat. Die Kombination der Lastmodule
mit den Leistungsanalysatoren
eignet sich besonders
für Arbeiten in einer Forschungsumgebung,
wo Multifunktionalität
von Geräten ein wichtiges
Kriterium ist. In diesem Sinne
wird der N6705C-Power Analyzer
im Zusammenspiel mit
den Lastmodulen N6791A oder
N6792A zu einem Arbiträrgenerator,
der komplexe dynamische
Lastsignale emuliert.
Die elektronischen Lastmodule
N6791A und N6792A lassen
sich mit über 30 Stromversorgungsmodulen
kombinieren,
sodass ein und derselbe Mainframe
in den unterschiedlichsten
Bereichen zum Einsatz kommt:
Von der Analyse der Batterieentladungsprüfung
bis zur Messung
des Wirkungsgrads von
DC/DC-Wandlern, bei PMIC-
Tests (Power Supply und Power
Management), DC/DC- und AC/
DC-Konverter-Tests, Solarzellen-,
Batterie- und Brennstoffzellentests
sowie bei der Nutzlastsimulation
für Satelliten oder
mobile Anwendungen.
Das elektronische DC-Lastmodul
N6791A ist ein Einfachmodul
und nimmt nur einen Slot
ein, sodass bis zu vier Module
in einem Mainframe kombiniert
werden können. Es verfügt über
maximal 100 W Sinkleistung,
die Spannung kann bis zu 60 V
betragen, der Strom bis zu 20 A.
Das elektronische DC-Lastmodul
N6792A ist ein Doppelmodul
und nimmt zwei Slots ein,
sodass bis zu zwei Module in
einem Mainframe kombiniert
werden können. Es verfügt über
maximal 200 W Sinkleistung,
die Spannung kann bis zu 60 V
betragen, der Strom bis zu 40 A.
Erhältlich sind die elektronischen
Lastmodule N6791A
und N6792A im Webshop unter
www.meilhaus.de.
HF-Produkte im
höheren GHz-Bereich
Die Signalgeneratoren der
Ceyear-1465-Serie gehören in
die Sparte „HF-Produkte im
höheren GHz-Bereich“. Sie
haben einen Frequenzbereich
von 100 kHz bis 67 GHz und
bieten neben einer großen Spektralreinheit
eine ebenso hohe
Ausgangsleistung. Die Generatoren
bieten eine herausragende
Vektor-Modulations-Funktion
innerhalb des Frequenzbereichs
von 100 kHz bis 67 GHz. Die
interne Modulationsbandbreite
beträgt 200 MHz, die externe
2 GHz. Mehr als 20 Modulationsarten
werden unterstützt,
darunter PSK, QAM, FSK, ASK.
Die Geräte der 1465-Serie generieren
hochwertige kontinuierliche
und modulierte Signale.
Diese dienen beispielsweise
als stabile Referenzsignale im
Bereich EMV-, Radar- und
Empfänger-Tests bei der Messung
von Verstärkung, Bandbreite,
Linearität etc. Die Geräte
der 1465-Serie eignen sich für
die Anwendung in der Luftund
Raumfahrt ebenso wie für
die Anwendung in der Radar-,
Kommunikations- oder Navigationstechnik.
Dank ihrer technischen Ausstattung
erfüllen die Geräte der
Ceyear-1465-Serie alle Highend-Anforderungen
elektromagnetischer
Signaltests. Das Einseitenband-Phasenrauschen
bei
10 GHz Carrier und 10 kHz Frequenz-Offset
der Geräte beträgt
-126 dBc/Hz. Die maximale
Ausgangsleistung erreicht bis
zu 1 W bei 20 GHz Carrier und
der Dynamikbereich der Ausgangsleistung
150 dB. Zusätzlich
unterstützten diese Generatoren
Hochpräzisions-Analog-Sweep
und High-Performance-Analog-
und Puls-Modulation mit
der maximalen Bandbreite des
intern modulierten Signalgenerators
bis 10 MHz, verschiedene
Signalformen, einer minimalen
Pulsbreite von 20 ns sowie flexible
Pulsfolge.
Optional erhältlich sind die
Modulationstypen Frequenzmodulation,
Phasenmodulation,
Amplitudenmodulation, Puls-
48 hf-praxis 7/2019

Messtechnik
Oszilloskope bis 4 GHz mit 15,4-Zoll-Display
Die Oszilloskope der neuen Serie Wave-
Runner 9000 sind optimal für Embedded-/
Automotive- und EMI/EMC-Tests geeignet.
Teledyne LeCroy stellt damit die 6.
Generation seiner meistverkauften Oszilloskop-Modellreihe
vor. Die neue Wave-
Runner-9000-Serie zeichnet sich durch
sehr große (15,4 Zoll) Displays, Bandbreiten
von 500 MHz bis 4 GHz und
Abtastraten bis 40 GS/s aus. Die WaveRunner-9000-Serie
bietet die branchenweit
tiefste Toolbox und die umfassendste
Sammlung von Debug- und Validierungslösungen
für serielle Daten und ist somit
ideal für Embedded System, Automotive
und EMC/EMI-Testanwendungen.
Embedded-Computersystemen mit Hochgeschwindigkeits-Mikroprozessoren
treiben
die Nachfrage der Industrie nach
Mixed-Signal-Oszilloskopen der Mittelklasse
mit hoher Bandbreite und leistungsstarken
Debug- und Validierungswerkzeugen
an. Die Budgets der Firmen
für Messgeräte halten jedoch nicht mit der
Zunahme der Geschwindigkeit und Komplexität
des Mikroprozessors Schritt. Dies
hat Ingenieure und Manager gezwungen,
bestimmte Fähigkeiten in ihren Testgeräten
zu opfern. Die WaveRunner-9000-
Oszilloskope von Teledyne LeCroy bieten
alle wichtigen Funktionen: ein großes
Display, eine leistungsstarke Toolbox, eine
große Bandbreite und eine verbesserte
Auflösung von bis zu 11 Bit – und das zu
einem erschwinglichen Preis.
Oszilloskope der WaveRunner-Serie gibt
es seit 1999 und haben sich seit ihrer ersten
Vorstellung fest im Markt etabliert und
damals eine neue Klasse definiert, die
erstmals im kompakten Gehäuse große
Displays und Analysemöglichkeiten der
Oberklasse in der Oszilloskop-Mittelklasse
verfügbar gemacht hat. Die neue
Generation bietet eine große Auswahl an
Test-, Debugger- und Validierungstools
und ist somit gut geeignet für das umfassende
Testen von Embedded-Computersystemen.
Die größte Auswahl an seriellen
Datentrigger- und Dekodierungspaketen
(TD) bietet eine leistungsstarke, flexible
serielle Triggerung mit einem intuitiven,
farbkodierten Dekodierungs-Overlay.
Darüber hinaus ergänzen einzigartige
Mess-, Grafik- und Augendiagramm-
Test-Pakete die TD-Pakete, indem sie die
Extraktion dekodierter Daten und anschließender
Wellenform-Datenplots ermöglichen,
Bustiming-Messungen durchführen
und Augendiagramme für Tests gegen
Standard- oder benutzerdefinierte Masken
erstellen. Dieser Werkzeugsatz bietet
eine umfassende Ursachenanalyse nicht
nur für eingebettete Systeme, sondern
auch für Automobilanwendungen, die
alle Aspekte der Automotive Ethernet-
Validierung und -Debugging abdeckt, einschließlich
1000Base-T1- und 100Base-
T1-Konformitätstest.
Die Oszilloskope WaveRunner 9000 verfügen
standardmäßig über eine verbesserte
Auflösung mit Bandbreitenkoeffizienten
durch Filterung, und jeder Kanal kann
unabhängig voneinander gefiltert werden.
Das gefilterte Ergebnis zeigt die Verbesserung
der Anzahl der effektiven Bits bei
einer gegebenen Bandbreite.
■ Teledyne LeCroy
http://teledynelecroy.com
modulation, schmale Pulsmodulation
oder intern modulierter
Signal-Generator.
Die Geräte der Ceyear 1465-
Serie sind auch in einer V-Variante
(vektorielle Signalquelle)
erhältlich. Die interne Vektor-
Modulationsbandbreite beträgt
120 MHz (Standardpaket) oder
200 MHz (H31-Large-Modulationsbandbreiten-Option)
und
die externe Vektor-Modulationsbandbreite
beträgt 200 MHz.
Daneben sind die Geräte mit
einem internen Basisband-
Signalgenerator mit zwei Kanälen
(I und Q) und einem internen
Basisband-Signalspeicher
1 GS (Standardpaket) oder 2
GS (Option H32) ausgestattet.
Alle Geräte der Ceyear-1465-
Serie verfügen über ein 10,1 Zoll
(ca. 25,7 cm) großes Display
mit 1280 x 800 Pixel Auflösung
und Touchscreen und sind standardmäßig
mit den Schnittstellen
USB, Ethernet/LAN, GPIB
ausgestattet. Im Lieferumfang
enthalten sind auch Netzkabel,
Handbuch, Programmier-
Handbuch und Konformitäts-
Zertifikat.
■ Meilhaus Electronic GmbH
www.meilhaus.com
Abschlusswiderstand
bis 18 GHz
In vielen HF-Anwendungen werden
Abschlusswiderstände benötigt,
um Reflexionen zu vermeiden
und Bauteile zu schützen.
Seit vielen Jahren haben sich
hochwertige Abschlüsse in der
Verstärkertechnik sehr bewährt!
Doch auch für HF-basierende
Energieerzeuger ist die Verwendung
eine gute Lösung. Denn
gerade in den Anwendungsbereichen
von industriellen Mikrowellen,
Plasmaerzeugung und in
der Medizintechnik sind stabile
und leistungsfähige Abschlusswiderstände
notwendig.
Den Wunsch nach immer
höheren Arbeitsfrequenzen kann
der neue Abschluss von Telemeter
Electronic, mit erweitertem
Frequenzbereich bis 18 GHz,
voll und ganz erfüllen. Er hält
zudem Temperaturen bis zu
100 °C stand, ohne seine zulässige
Leistung zu verringern (mit
De-Rating der Leistung kann der
Abschluss sogar bis zu 150 °C
eingesetzt werden). Die spezielle
Substrat-Technologie garantiert
eine stabile HF-Leistung
von 5 W.
Für Serienanwendungen ist
der Abschlusswiderstand auch
gegurtet als Tape-and-Reel-
Ausführung zur automatischen
Bestückung und optional auch
mit Stripline-Anschluss erhältlich.
Neben einer großen Auswahl
an weiteren Vorzugsmodellen
für ein breites Frequenzspektrum
und Leistungen bis
zu 1650 W realisiert Telemeter
Electronic auch kundenspezifisch
entwickelte Lösungen bei
vergleichsweise geringen Serienstückzahlen.
■ Telemeter Electronic GmbH
www.telemeter.info
hf-praxis 7/2019 49

Messtechnik
Optischer Spektrumanalysator halbiert Messzeiten
Module (10G, 100G, 400G...)
nötig sind.
Ergebnisse auf einem gemeinsamen
Bildschirm an.
Anritsu gab den Verkaufsstart
des neuen Spektrumanalysators
MS9740B bekannt, der zur
Evaluierung optischer Signalausgänge
von aktiven optischen
Komponenten für die Verwendung
in optischen Kommunikationssystemen
entwickelt
wurde. Der MS9740B behält
die Performance, z.B die Messempfindlichkeit
seines Vorgängers
MS9740A, mit identischen
Funktionen und Abmessungen,
aber bei Verkürzung von Messwert-Verarbeitungszeiten
um
50%. Durch Optimierung der
von Kunden am häufigsten
verwendeten Einstellungen für
die optische Empfängerbandbreite
des Spektrumanalysators
MS9740B wird so eine Steigerung
der Fertigungseffizienz in
der Massenproduktion erreicht.
Hintergrund
Durch die Verbreitung der
5G-Mobilfunkverbindungsund
Cloud-Dienste der nächsten
Generation wird eine massive
Zunahme des Datenverkehrsaufkommens
erwartet. Netze,
die diese Infrastruktur unterstützen,
erleben ein explosionsartiges
Wachstum des Datenvolumens.
Dieses erfordert einen
höheren Produktionsausstoß von
optischen Modulen sowie kürzere
Prüfzeiten. Damit werden
just-in-time Lieferungen ermöglicht,
welche für die schnelle
Ausbreitung und Adaptierung
immer schnellerer optischer
Eigenschaften
Der MS9740B verfügt über
einen breiten Dynamikbereich,
eine hohe Auflösung und einen
schnellen Sweep über einen Wellenlängenbereich
von 600 bis
1750 nm. Das Gerät unterstützt
auch Multimode-Fasern und eignet
sich ideal für die Prüfung und
Fertigung von VCSEL-Modulen
im 850-nm-Band. Es weist nicht
nur die dieselben Funktionen und
Leistungen wie sein Vorgänger
auf, sondern verkürzt auch die
Messwert-Verarbeitungszeiten
um bis zu 50% (Rx-Bandbreiten-
Einstellung: 1 kHz oder 200 Hz)
– und das ohne Einschränkungen
bei der Messempfindlichkeit.
Weiter bietet der MS9740B die
speziellen Messanwendungen
für aktive optische Komponenten
(LD-Modul, DFB-LD, FP-LD,
LED, WDM sowie Messungen
zur einfachen Evaluierung von
optischen Verstärkern). Das
Gerät ermöglicht zeitgleiche
Messungen wichtiger Parameter,
wie beispielsweise optische Zentralwellenlänge,
Pegel, OSNR,
Spektralbreite usw. und zeigt die
Hauptfunktionen:
• hoher Dynamikbereich und
schnelle Messungen bei den
meist genutzten Empfängerbandbreiten
für Messungen
aktiver optische Komponenten
im Produktionsumfeld (SMSR-
Messung bei mindestens 45 dB,
kürzeste Messwertverarbeitungszeit
(Sweep im Schnellmodus;
zeitlicher Gesamtaufwand für
Wellenlängenabtastung, Analyse
und Datenübertragung zum
Remote Server) von 0,35 s (30
nm Sweep)
• identische Funktionalität und
Performance zum Vorgänger
unterstützt zahlreiche Anwendungen
in der Produktion
(breiter Wellenlängenbereich
von 600 bis 1750 nm für die
Evaluierung sämtlicher aktiver
optischer Komponenten, neun
Anwendungsmenüs für Messungen
an LD-Modulen, WDM
usw.)
■ Anritsu Corporation
www.anritsu.com
Netz-Scanner deckt Großteil der 5G-NR-Anwendungen ab
Rohde & Schwarz ergänzte seine kommerzielle
Messlösung für 5G-NR-Mobilfunknetze.
In Kombination mit dem neuen
R&S TSME30DC Downconverter analysiert
der R&S TSMx6 Netzscanner 5G NR-Signale
bis 30 GHz und deckt damit den Großteil der
hochfrequenten 5G-NR-Anwendungsfälle ab.
Ergänzt wird die Lösung durch eine aktualisierte
Version der R&S ROMES4 Drive
Test Software sowie der webbasierten R&S
SmartAnalytics Software Suite, die auf dem
MWC 2019 eingeführt wurde. Es ist wichtig,
die Abdeckung eines 5G-NR-Netzes
unter realen Bedingungen zu messen und
zu bewerten. Insbesondere die neuen Frequenzen
im Millimeterwellenbereich wie 28
GHz stellen 5G-NR-Technologieanbieter vor
Herausforderungen. Neben der Abdeckung
von 5G-NR-Netzen muss auch anhand vorkommerzieller
oder kommerzieller 5G-NR-
Geräte das Verhalten von Geräten im Netz
getestet und KPIs müssen verifiziert werden.
Um die Herausforderungen der neuen
5G-NR-Technologie zu meistern, unterstützt
Rohde & Schwarz die Industrie mit einer
neuen Lösung für Millimeterwellen- und
End-to-End-Messungen. Bisher konnten die
R&S TSMx6 Netzscanner 5G-NR-Signale
bis 6 GHz analysieren. In Kombination mit
dem neuen R&S TSME30DC Downconverter
analysieren sie nun Signale bis 30 GHz. Die
Lösung verwendet eine aktualisierte Version
der R&S ROMES4 Drive Test Software, die
bereits heute Messungen an 5G-NR-Endgeräten
wie z.B. Evaluation Boards, USB-
Dongles und vorkommerziellen sowie kommerziellen
Smartphones unterstützt, sobald
diese verfügbar sind. So können Hersteller
von 5G-NR-Geräten frühzeitig die Leistungsfähigkeit
ihrer Produkte bewerten und deren
Interaktion mit einem realen 5G-NR-Netz
untersuchen. Die Lösung umfasst die kürzlich
eingeführte web-basierte R&S Smart-
Analytics Software Suite. Diese Software
bietet leistungsfähige, intuitive Drill-Downund
Analysefunktionen für die Bewertung
der erfassten Messdaten über den gesamten
Testzyklus des Mobilfunknetzes und unterstützt
die Analyse und Visualisierung von
5G-NR-Scanner- und Endgeräte-Messungen.
■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
50 hf-praxis 7/2019

Messtechnik
Neuste Mobilkommunikation analysieren
Der neue NRA 6000 RX von Telemeter
Electronic ist ein ferngesteuerter Remote
Spectrum Analyzer mit einem außergewöhnlichen
Leistungsumfang. Er eignet
sich besonders für Radio Monitoring
und bietet eine umfassende Analyse aller
Funkfrequenzbereiche einschließlich neuster
Mobilkommunikation (von Tetra über
GSM, UMTS, WiMAX bis LTE).
Hintergrund: Aufgrund der steigenden
Nutzung drahtloser Technologien und der
begrenzten natürlichen Ressourcen des
Frequenzspektrums ist es wichtig, technische
Parameter und Standards einzuhalten.
Der NRA 6000 RX ist speziell
für Aufgaben wie z.B. Funkaufklärung,
Funküberwachung, das Demodulieren und
Decodieren von Signalen oder auch das
Detektieren von illegalen Sendern konzipiert.
Mit dem Spektrum Analyzer NRA
6000 RX ist die schnelle Übertragung
großer Datenmengen im Binärformat
möglich. Eine schnelle und kosteneffiziente
Einbindung zur Signalüberwachung
aufgrund Ethernet-Schnittstelle und Klartext-Fernsteuerkommando
in ASCII ist
mit dem NRA von Telemeter Electronic
ebenso gut umsetzbar.
■ Telemeter Electronic GmbH
info@telemeter.de
www.telemeter.info
Neuer dynamischer Leistungsanalysator für Wide-Bandgap-
Halbleiterbauelemente
Doppelpulstests ermöglichen konsistente,
zuverlässige Charakterisierung von
IGBT-, SiC und GaN-Bauelementen in
einer sicheren Testumgebung. Der neue
dynamische Leistungsanalysator mit Doppelpulstester
PD1500A von Keysight
Technologies ermöglicht zuverlässige und
wiederholbare Messungen von Wide-Bandgap-
Halbleitern (WBG) wie Siliziumkarbid
(SiC) und Galliumnitrid (GaN). Gleichzeitig
wird auch die Sicherheit der Messhardware
und der Fachleute, die die Tests durchführen,
gewährleistet.
Der PD1500A ist modular aufgebaut, so dass
viele Bauteiltypen getestet und verschiedene
Charakterisierungstests bei verschiedenen
Leistungen durchgeführt werden können.
Das nun vorgestellte erste System ermöglicht
eine vollständige Charakterisierung
mit Doppelpulstests und Parameterextraktion
für Si- und SiC-Leistungshalbleiter mit
Nennwerten bis zu 1,2 kV und 200 A. Mit
zukünftigen weitere Modulen des PD1500A
können Tests an Bauteilen durchgeführt
werden, die mehr Strom benötigen, wie
beispielsweise GaN- und Leistungsmodule.
Vorteile des PD1500A
• Senkung der Kosten und Verkürzung der
Time-to-Market durch Reduzierung der
Entwicklungszeit und der Anzahl der benötigten
Prototypen.
• Gewährleistung einer sicheren Testumgebung
• Dokumentation, Unterstützung und Wartung
einer Standard-Testlösung sowie die
Wartung mehrerer Testlösungen an einem
oder mehreren Standorten.
• schnelle Reaktion auf Zuverlässigkeitsprobleme
mit Messungen, die sich auf
die Robustheit konzentrieren (z.B. Messungen
von Kurzschlüssen und Lawinen).
• Vereinfachung und Automatisierung der
Testprozesse.
• Verbesserung der Produktmodelle, die in
Design- und Simulationssoftware verwendet
werden (PD1000A).
Anwendungen in der Elektromobilität
Das globale Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge
(Electric Vehicle, EV) führt zu
einer starken Nachfrage nach kleinen, leistungsstarken
und effizienten Stromversorgungssystemen.
Während sich die Industrie
für kritische Anwendungen wie erneuerbare
Energien und EVs den Wide-Bandgab-Halbleitern
zuwendet, zögern viele Entwickler
von Spannungswandlern, die neue Technologie
zu übernehmen. Dies ist auf potenzielle
Zuverlässigkeits- und Wiederholbarkeitsrisiken
bei der Charakterisierung einer neuen
Generation von Halbleitern zurückzuführen,
darunter IGBTs (Insulated-Gate Bipolar
Transistor), SiC und GaN.
Die vollständige Charakterisierung eines
SiC- oder GaN-Bauelements erfordert
statische und dynamische Messungen.
Die Power Device Analyzer B1505A und
B1506A von Keysight sind hervorragend
für statische Messungen geeignet. Mit dem
neuen PD1500A bietet Keysight nun auch die
Flexibilität, eine Vielzahl von dynamischen
Messungen durchzuführen. Diese Flexibilität
benötigen Entwickler, um kontinuierlich
an ihren Bauteilen zu arbeiten, während
sich die Standards des Joint Electron Device
Engineering Council (JEDEC, eine Organisation
verantwortlich für die Standardisierung
in Halbleiterhandel und -technik) für
WBG-Bauteile weiterentwickeln.
„Um den Wechsel zu innovativen Leistungsbauteilen
sicher und konsequent zu
vollziehen, muss sich das Ökosystem der
automobilen E-Mobilität über selbst entwickelte
dynamische Testsysteme hinaus entwickeln,
da diese aufgrund nicht garantierter
Leistungen und Eigenschaften unzuverlässig
sein können“, sagte Siegfried Gross,
Vice President und General Manager der
Automotive and Energy Solutions Group
von Keysight. „Keysight arbeitete eng mit
Halbleiterherstellern sowie Entwicklern in
der Energie- und EV-Branche zusammen, um
eine Plattform für die Analyse dynamischer
Leistungsbauelemente zu entwickeln. Diese
muss die wesentlichen Funktionen für Doppelpulstests
enthalten, um eine wiederholbare,
zuverlässige und sichere Charakterisierung
dynamischer Leistungsbauelemente
zu erreichen.“
■ Keysight Technologies, Inc.
www.keysight.com
hf-praxis 7/2019 51

Messtechnik
Dynamische Rauschmaßmessungen
Das Rauschmaß ist ein
Schlüssel parameter
für Geräte und
Systeme und wird u.a.
bei der Berechnung
der Leistungsübertragungsbilanz
für
Uplink- und Downlink-
Systeme verwendet.
nach Informationen von
Rohde & Schwarz, 2018
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Gängig ist die Y-Faktor-Methode
mit Spektrumanalysator und
Rauschquelle. Mit ihr wird das
additive Rauschen gemessen,
welches das Gerät oder System
während der Stimulation mit
der breitbandigen, kalibrierten
Rauschquelle erzeugt. Hierbei
liegt Kleinsignalbetrieb vor. Der
R&S-Phasenrausch-Messplatz
FSWP gestattet auch die Messung
des Großsignal-Rauschmaßes.
Kleinsignalbetrieb liefert Ergebnisse
für das Rauschmaß, die
nicht immer den Betriebsbedingungen
entsprechen. Etwa Verstärker
in Sendern erhalten normalerweise
kein Kleinsignal. Die
typischen Betriebsbedingungen
eines Verstärkers, der in einem
Sender einer Mobilfunk-Basisstation
oder sogar eines Radars
eingesetzt wird, werden häufig
in einem Betriebsbereich nahe
des 1-dB-Kompressionspunkts
gehalten, um die Linearität und
den Wirkungsgrad zu maximieren.
Die Y-Faktor-Methode kann
dann zu Ergebnissen führen, die
nicht repräsentativ für das Gerät
unter realistischen Betriebsbedingungen
sind.
Der R&S-Phasenrauschmessplatz
FSWP
i s t e i n H i g h - E n d - G e r ä t
zur exakten Analyse der
Rauschleistung von Schlüsselkomponenten
in Radar- und
Kommunikationssystemen. Mit
Phasenrauschmessungen kann
das Großsignal-Rauschmaß
eines Geräts damit unter wirklichkeitsgetreuen
Betriebsbedingungen
ermittelt werden.
Das Phasenrauschen eines Geräts
hängt eng mit dessen Rauschmaß
zusammen. Komponenten, die
zum Rauschen eines Verstärkers
Ansteuerpegel des
Messobjekts in dBm
beitragen, können allgemein
als das 1/f-Funkelrauschen
zusammen mit
dessen Breitbandrauschen,
das oberhalb der
Funkelgrenze liegt, festgelegt
werden. Unter
der Annahme, dass ein
Rauschmaß im Wesentlichen
ein Anzeichen
für das Breitbandrauschen
eines Geräts ist,
erscheint es sinnvoll,
eine Breitband-Phasenrauschmessung
zu verwenden,
um das Rauschmaß
zu berechnen. Mit
dem R&S FSWP Phasenrauschmessplatz
ist
es möglich, die Ansteuerpegel
am Messobjekt
zu variieren, um eindeutig
das additive bzw. das
Eigenphasen-Rauschen
und die Rauschleistung
eines Geräts unter verschiedenen
Betriebsbedingungen
zu verstehen.
Das Rauschmaß
lässt sich aus dem Phasenrauschergebnis
mit folgender Formel
berechnen:
NF = L(f) - N th + P in
L(f) ... Phasenrauschen, gemessen
bei spezifischem Offset in
dBm/Hz
N th ... thermisches Phasenrauschen
(-177 dBm in 1 Hz
Rauschbandbreite)
P in ... kalibrierter Signalpegel,
der am Messobjekt angelegt wird
Beispiel: Das Kleinsignal-
Rauschmaß eines Verstärkers
wurde mit der Y-Faktor-
Methode mit 1,9 dB bei 1900
MHz gemessen. Nun wird das
Phasenrauschverfahren ange-
Phasenrauschen
in dBm (1 Hz)
Rauschmaß
in dB
-30 -145,45 1,55
-20 -155,14 1,86
-10 -163,36 3,64
0 -165,31 11,69
10 -157,45 29,55
52 hf-praxis 7/2019

Messtechnik
wandt, um das Rauschmaß des
Verstärkers über einen veränderlichen
Eingangspegel zu
berechnen. Die Tabelle liefert
dazu die Daten.
Additives Phasenrauschen eines Geräts mit veränderlichem Ansteuerpegel
Wie man leicht sieht, werden
das Phasenrauschen und das
Rauschmaß, die aus dem gleichen
Ergebnis berechnet werden,
deutlich schlechter, sobald
das Messobjekt nahe oder jenseits
dessen 1-dB-Kompressionspunkt
(0 dBm Ansteuerpegel)
angesteuert wird. Dieses
Beispiel zeigt, dass das Großsignal-Rauschmaß,
das aus Phasenrauschmessungen
hergeleitet
wird, unter wirklichkeitsgetreuen
Betriebsbedingungen
eine zuverlässigere Methode für
die Berechnung der Leistungsübertragungsbilanz
eines Übertragungssystems
ist. ◄
Von ISS bis Deep Space -
Faszination Weltraumfunk
Aus den Medien erfährt man immer
wieder von neuen Raumfahrt-Missionen.
Da geht es um Entfernungen, Reisegeschwindigkeiten,
Instrumente,
Forschungs ziele und Zeithorizonte.
Doch wie die gewonnenen Daten auch
von der Raumsonde zur Erde übermittelt
werden, bleibt meist unerwähnt. So ist
beispielsweise die Gemeinsamkeit fast
aller Missionen, das Deep Space Network
der amerikanischen Raumfahrtbehörde
NASA, in der Öffentlichkeit kaum
bekannt. Dieses Buch stellt es näher vor
und beschreibt, wie Satelliten, Raumstationen,
Raumsonden und Lander mit
der Erde kommunizieren. Dazu dienen
ausgewählte Satellitensysteme und
Raumfahrt-Missionen als anschauliche
Beispiele. Und zum Schluss erfährt der
Leser noch, welche Überlegungen etwa
für eine Kommunikation über interstellare
Distanzen angestellt werden müssen,
wie man sich auf realistische Weise
dem Thema SETI nähert und was für eine
Rolle Laser-Strahlen und Quanten bei
der Kommunikation
im Weltraum für eine Rolle spielen.
Aus dem Inhalt:
• Das Dezibel in der
Kommunikationstechnik
• Das Dezibel und die-Antennen
• Antennengewinn, Öffnungswinkel,
Wirkfläche
• EIRP – effektive Strahlungsleistung
• Leistungsflussdichte,
Empfänger- Eingangsleistung und
Streckendämpfung
• Dezibel-Anwendung beim Rauschen
• Rauschbandbreite, Rauschmaß und
Rauschtemperatur
• Thermisches, elektronisches und
kosmisches Rauschen
• Streckenberechnung für
geostationäre Satelliten
• Weltraumfunk über kleine bis
mittlere Entfernungen
• Erde-Mond-Erde-Amateurfunk
• Geostationäre und umlaufende
Wettersatelliten
• Antennen für den Wettersatelliten
• Das „Satellitentelefon“ INMARSAT
Frank Sichla, 17,5 x 25,3 cm, 92 S., 72 Abb.
ISBN 978-3-88976-169-9, 2018, 14,80 €
• Das Notrufsystem COSPAS-SARSAT
• So kommuniziert die ISS
• Kommunikation mit den Space Shuttles
• Das Deep Space Network der NASA
• Die Sende- und Empfangstechnik der
Raumsonden u.v.m.
hf-praxis 7/2019 53

Surge Protection Kits Safeguard IP Security Installations
Transtector Systems launched a
comprehensive family of surge
protection kits engineered specifically
for ultra-high power over
Ethernet (UHPoE) applications,
addressing the growing need for
reliable protection in outdoor
intelligent transportation services
(ITS), IP security, CCTV
and other installations.
Each Transtector UHPoE-series
kit includes the company’s
ALPU Fit and DPR Fit PoE++
surge protection units coupled
with L-Com Cat6a cabling
(available in various lengths),
providing a total solution tested
and validated for both indoor and
outdoor applications. Users of
PoE+ and PoE++ cameras and
radios installed outdoors face
numerous obstacles to ensuring
uninterrupted data transmission.
Transtector ALPU Fit and DPR
Fit units address these demands
directly, reliably protecting sensitive
equipment from lightning
strikes and other surges. Fully
configured Transtector UHPoE
kits not only address surge protection,
but also include grounding
and accessories that are
PoE++, GbE and outdoor-rated,
reducing the risk of transmission
interruption during outside interference
events.
Transtector tests each ALPU
Fit, DPR Fit and cable as one
unit to pass full power and data
to powered devices, including a
complete test report in each kit
shipped. Each kit also includes
interoperability certification by
the Ethernet Alliance, essentially
future-proofing the location if
users replace cameras and radios
with new equipment.
Additional key features
• Cable length options: 10, 25,
50, 75, 100, 200 and 250 feet
• ALPU Fit and DPR Fit SPDs
utilize hybrid SASD technology
for long-term reliability
and minimized degradation
• Rugged, weatherized enclosure
design includes high-quality
grommets and gaskets, as
well as corrosion, UV and salt
fog protection
• Pole- or wall-mountable
• L-Com Cat6a cables emphasize
quality in physical cable,
conductor and connector technology
■ Transtector Systems
www.transtector.com
Redesigned ni.com/awr Website
The NI AWR Design Environment
platform has been built
from the ground up to enhance
RF/microwave design productivity.
As part of this mantra, a
redesigned website has been
launched that features a streamlined,
modern design to match
the look and feel of parent company
National Instruments (ni.
com) yet provide the NI AWR
software community of users
with a dedicated portal from
which to learn more.
Highlights of the new
site include:
• Improved functionality and
an enhanced, more responsive
user experience for both
desktop and mobile devices
• Rich graphics so viewers
can easily visualize the
company’s software
• Reimagined product, solution
and support menus offering
fast and easy access to the
content users seek
• Expanded resource library
that now includes newsletters
and the popular AWR Design
Magazine
• New cross-promotion feature
providing focused access to
related content on articles and
customer stories pages
• New and updated datasheet
and product collateral
54 hf-praxis 7/2019

RF & Wireless
Vector Signal Transceiver to Cover X-Band Through Ka-Band
Applications
ted and calibrated switching for
up to 32 channels. This enables
multichannel beamformer and
phased-array measurements
without the need for additional
infrastructure.
The PXIe-5831 complements
NI’s modular instrumentation
portfolio of more than 600 PXI
products, ranging from DC
to mmWave. It also offers NI
platform features such as highthroughput
data movement using
PCI Express Gen 3 bus interfaces
and performs subnanosecond
synchronization across PXI
modules with integrated timing
and triggering. Users can take
advantage of the productivity
of LabVIEW software, the flexibility
of the LabVIEW FPGA
Module and a vibrant ecosystem
of partners, add-on IP and applications
engineers. These benefits
help them adapt to fast-changing
technology and demanding technical
requirements so they can
deliver new systems on time and
on budget. ◄
NI
www.ni.com
NI vector signal transceivers
help engineers reduce the cost
and risk of design, validation
and test for radar and Satcom
devices with expanded frequency
coverage up to 44 GHz.
The PXIe-5831 vector signal
transceiver (VST) addresses
time-to-market challenges for
X-band, Ku-band and Ka-band
radar and satellite communications
(Satcom) components and
systems. The PXIe-5831 VST
with modular millimeter wave
(mmWave) heads expands the
VST product family. It delivers
1 GHz of instantaneous bandwidth
for generation and analysis
and features a high-performance
FPGA, so users can perform
faster and optimized measurements,
inline signal processing
and high-speed data transfer.
The PXIe-5831 combines the
PXIe-5820 baseband VST with
the PXIe-3622 vector signal
upconverter/downconverter for
direct RF generation and analysis
from 5 to 21 GHz. Modular
mmWave heads further expand
coverage to include frequencies
from 23 to 44 GHz with integra-
Tiny Embedded Antenna for Dualband WLAN
Antenova, Ltd. has added a
new, ultra-compact dualband
Wi-Fi antenna to its range of
tiny embedded antennas. The
antenna, named Minuta, is a
ceramic antenna measuring
1 x 0.5 x 0.5 mm making it
one of the smallest embedded
antennas available today.
Antenova has developed this
antenna for the newer 4.9...5.9
GHz frequency which is less
cluttered than 2.4...2.5 GHz
and gives enhanced performance
with less interference.
The Minuta antenna, part
number SRC2W006, operates
at 2.4...2.5 and 4.9...5.9
GHz and matches the Wi-Fi
802.11a/h/j/n/p/ac standards.
It offers designers some useful
flexibility in the layout of
a PCB, as it does not need a
position on a corner, it can be
placed along one of the long
edges of a board. The antenna
is ideal for access points and
portable devices, and in particular
Antenova recommends
Minuta for wearable technology
and body-worn devices
because it is less susceptible
to de-tune when used close to
the human body.
■ Antenova Limited
www.antenova.com
Revolutionary Timing Technology solves
Complex 5G Challenges
RFMW, Ltd. announced
design and sales support for a
MEMS-based oven controlled
oscillator (OCXO) platform.
SiTime’s SiT5711 OCXO combines
MEMS resonators with
programmable analog, innovative
packaging and highperformance
algorithms for
a vibration resistant solution
that’s up to 20 times better
than what’s currently available.
The SiT5711 offers ±5
ppb frequency stability and
50 ppt/K frequency slope.
Factory-programmed to any
frequency between 1 and 60
MHz, this OCXO is available
in a 9 x 7 mm package making
it the smallest OCXO available.
It’s also available in common
OCXO footprints such as 25
x 22 mm, 20 x 13 mm, and
14 x 9 mm to enable drop-in
replacement of legacy quartz
OCXOs. There are no restrictions
on PCB placement and no
mechanical shielding is needed
for thermal isolation. Applications
include 4G/5G remote
radio heads (RRH) and pole top
mounted radios, base stations,
SONET/SDH Stratum 3E, core
and edge routers, carrier class
switches, IEEE 1588 grandmasters
and instrumentation.
■ RFMW, Ltd.
info@rfmw.com
www.rfmw.com
hf-praxis 7/2019 55

RF & Wireless
Using NI AWR Software
Design of a BAW Quadplexer Module, part 2
This application
note describes the
design of a carrier
aggregation (CA) bulk
acoustic wave (BAW)
quadplexer module.
T-Junction
The matching network and combining
filters ensured that both
filters are matched to the common
node and had acceptable
isolation between them. The
two circuits were combined
using a t-junction with a feasible
tuning impedance via length
and width of transmission lines.
The T-shaped connector had two
transmission line sections at both
ends. It was decided to provide
a high, preferably infinite, impedance
for Filter A at the load of
Filter B for that particular frequency,
and vice versa. Figure
12 shows the circuit model of
the t-junction.
National Instruments, Co.
www.ni.com/awr
The input impedance of the
t-junction was required to meet
the following criteria in order to
achieve satisfactory impedance
matching: ZA and ZB are the
input impedance of the input of
diplexer at the junction looking
into the lower and the upper part
[3]. ZA1 and ZB1 are the 50-ohm
microstrip transmission lines that
transform the low impedance
at the input to the open circuit
for counter frequency for both
sides. ZA2 and ZB2 are the high
impedance microstrip transmission
lines which are combined
with the 50-ohm lines in order to
increase the effective impedance
of the input [4]. Figure 13 shows
Figure 14: Real and imaginary impedance of the t-junction inputs.
Figure 13: Circuit elements and dimensions of the t-junction.
56 hf-praxis 7/2019

RF & Wireless
Figure 15: Circuit elements and variables of the diplexer.
the circuit element dimensions
that satisfy the equation criteria.
Figure 14 shows the real and
imaginary impedance values
of the t-junction. The equation
is satisfied in order to connect
the two filters into the common
node.
Diplexer
After designing the two bandpass
filters and the t-junction,
the next step was to connect the
two BPFs to the T-function and
run the EM simulation. Figure
15 shows the circuit elements
and variables. It can be seen that
connecting the two filters to the
common node is an easy process
using the t-junction.
The approximate width of the
t-junction is 0.4 mm and the
width of the bandpass filters is
about 4 mm. To prevent width
mismatch between two transmission
lines, tapered transmission
lines were used. After adding
these tapered lines, some lengths
needed fine tuning since the
length of the tapered line affects
circuit behavior. Figure 16 shows
the S11 and S23 parameters,
hf-praxis 7/2019 57

RF & Wireless
Figure 16: Reflection loss and isolation loss of the diplexer.
Figure 17: Insertion loss of the diplexer.
which indicate reflection loss
and isolation loss, respectively.
It can be seen that the isolation
of the bands has its lowest point
at the transmission zero of the
bandpass filters. These properties
provided acceptable isolation
for the diplexer. EM simulation
results show reflection
loss of the signal at the B3 and
B7 frequency bands is around
-20 dB. These values were considered
realistic in order to have
acceptable reflection loss after
manufacturing.
Figure 17 shows the insertion
loss parameters of Ports 2 and
3, shown as the S21 and S31
parameters. Out-band rejection
of the diplexer is above acceptable.
The lowest insertion loss
for the in-band is around -0.4 dB,
which is an acceptable level of
insertion loss at that band. The
simulation of the diplexer showed
acceptable design parameters.
The next step was to combine
the two duplexers to create
the quadplexer.
Quadplexer
Before combining the BAW
duplexer to a common node via
the diplexer, it was necessary
to evaluate the S-parameters of
the BAW duplexers. Figure 18
shows the S-parameters of the
duplexer for the B3 LTE band.
The S-parameters of the module
are the same as the datasheet [6].
Figure 19 shows the S-parameters
of the B7 LTE band duplexer.
The S-parameters of the
module are the same as the
datasheet [7].
Because the BAW filters were
matched to 50 ohms, the diplexer
and duplexer were easily
connected as a cascade structure.
The small packet dimensions
and pad width needed additional
attention to the connection of the
BPF`s 4 mm-wide transmission
line to the BAW duplexer`s 0.35
mm-wide pad. In order to eliminate
mismatch of these transmission
lines, tapered microstrip
transmission lines were used.
Because the circuit was designed
to be small and compact,
the SubMiniature version
A (SMA) connectors of the circuit
were placed as close together
as possible. The circuit had
dimensions of 5 x 4 cm length
and width. After the circuit elements
were placed in the layout,
an EM simulation was performed.
Figure 20a shows the simulation
results for reflection loss
parameters S11, S22, S33, S44,
and S55 scattering parameters.
It can be seen that the reflection
parameters of system are around
-10 dB, which is an acceptable
range for reflection loss. Figure
20b shows the simulation results
of quadplexer for insertion loss.
It can be seen that the insertion
loss of the diplexer has minimal
effect on insertion loss of
the overall system.
Figure 21 shows the simulation
results for the isolation of the
system. The isolation was intended
to be kept around -30 dB;
therefore, the Rx or Tx signal
does not over drive the frontend
devices. S32 and S54 indicate
the in-band isolation, while
S53, S52, S42, and S43 indicate
the cross-band isolation.
The simulation results were
satisfactory and proved that the
quadplexer had been designed
correctly. After the layout of the
circuit was prepared, the next
Figure 18: S11 and S32 parameters of the BAW duplexer.
Figure 19: S-parameters of the band 7 BAW duplexer.
58 hf-praxis 7/2019

RF & Wireless
Figure 20: Simulation results of the quadplexer for a) reflection loss b) insertion loss.
step was to design the layout of
the circuit for manufacturing. In
order to eliminate crosstalk of the
adjacent channels, the transmission
lines to the ports were separated
as much as possible. It was
also important to consider that
the stepped impedance resonator
could affect the resonance frequency.
To prevent unintended
resonance, the resonators were
carefully placed.
Measurements were performed
with a Rohde & Schwarz FSH8
Figure 21: Simulation results of the EM simulation for in-band and cross-band
isolation.
vector network analyzer. Figure
22 shows the measurement
results for insertion loss. It can
be seen that there is discontinuity
at the B7 Tx band, where the
lowest performance was achieved
at around 2.66 GHz.
The final measurement was the
isolation loss of the quadplexer.
which is shown in Figure
23. Cross-band isolation is at a
satisfactory level, but in-band
isolation is worse than the EM
simulation result. In-band isolation
is around -20 dB, where
expected isolation is around
-30 dB.
Conclusion
This application example has
described the design of a quadplexer
with high isolation losses
between output ports. The device
slightly under performed compared
to simulation results, however,
there are several contributing
factors, including that the
quality of the machinery system
was low for producing high-quality
RF circuits and that the soldering
process in manufacturing
is challenging. The reflection
parameters are not good enough
for both business and academic
applications, however, if the
diplexer is well designed the
insertion loss of the quadplexer
should not be affected compared
to insertion losses of the BAW
duplexers, individually. Because
CA technology is used generally
in mobile devices, a quadplexer
or multiplexer design must be
as small as possible. Another
improvement point for a better
quadplexer would be to use a
high Q resonator rather than a
stepped-impedance resonator,
which would be useful in terms
of selectivity and shrinking
dimensions. ◄
Figure 22: Simulation results for insertion loss of the quadplexer.
Figure 23: Measurement results for isolation of the quadplexer.
hf-praxis 7/2019 59

RF & Wireless
Microwave Rotary Joint
Frontend Solution for
Enterprise 802.11ax
Applications
Millimeter-wave
Waveguide Antennas
Up to 220 GHz
Link Microteks microwave
rotary joint is key element of
new Ka-band satcom-on-themove
antenna system from
ADS International. A dualchannel
Ka-band microwave
rotary joint designed and produced
by Link Microtek is
playing a crucial role within
a new stabilised antenna platform
developed by Italian
firm ADS International S.r.l.
(information@ads-int.com)
for high-end satcom-on-themove
(SOTM) applications.
Typically mounted on vehicles
for either commercial or
military use, the new ADS
system features a low-profile
radome that houses a 4-port,
wideband flat-panel waveguide-array
antenna together
with ancillary hardware.
Operating at 19.2...21.2 GHz
in Rx and 29...31 GHz in Tx,
the dual circular polarisation
system covering military and
commercial Ka-band is ideal
for the latest high-data-rate
requirements and, being fully
European made, is free from
any ITAR/EAR restrictions.
Key to the operation of the
ADS antenna system are two
of the Link Microtek rotary
joints – one for azimuth and
one for elevation – which
enable RF signals to be fed
from the static side of the
system to its rotating side.
The central transmit channel
of each rotary joint is implemented
in WR28 waveguide
and delivers up to 50 W of
microwave power (CW) over
the frequency range 29 to 31
GHz with an insertion loss of
just 0.5 dB and a SWR of 1.3.
This allows the signal from the
BUC, which is connected to
the system port, to be transferred
through a waveguide
transmission line all the way
to the antenna, thus minimising
losses.
The outer receive channel,
meanwhile, uses SMA coaxial
connectors to cover L-band
frequencies from DC to 2.15
GHz with a maximum CW
power of 10 W, as well as providing
the DC voltage needed
for powering the two LNBs
which are located on the rotating
side of the system, right
on the back of the antenna
with the aim of maximising
the G/T. Isolation between
the channels is greater than
35 dB. Manufactured from
aluminium, the rotary joints
weigh only 160 g and measure
49 mm in length with a
body diameter of 36 mm and
a flange diameter of 55 mm.
■ Link Microtek, Ltd.
sales@linkmicrotek.com
www.linkmicrotek.com
Skyworks introduced the
SKY85726-11, a 3.3 V 5 GHz
frontend solution for enterprise
802.11ax applications including
access points, routers and
gateways. This fully-integrated
module features a logarithmic
power detector supporting wide
dynamic ranges and low power
consumption, enabling improved
thermal management. In addition,
the SKY85726-11 offers
best-in-class linearity with 2 dB
higher gain and 50 dB antenna
to receive isolation.
■ Skyworks Solutions, Inc.
www.skyworks.com
4G/5G Switch offers
High Power Handling
RFMW, Ltd. announced design
and sales support for a Silicon
on Insulator (SOI) switch from
Qorvo. With 0.35 dB insertion
loss in a symmetric topology,
the QPC3025 provides excellent
linearity while handling up
to 20 W of CW power and 30 W
of pulsed power with a 50 ohm
load. No blocking capacitors are
necessary for applications from
30 to 4200 MHz. The QPC3025
SPDT is reflective and offers 39
dB of isolation. Operating supply
voltage ranges from 2.7 to 5.5
V. Applications include 4G/5G
repeaters and boosters, military
and public safety radio. Offered
in a 5 x 5 mm QFN package.
■ RFMW, Ltd.
info@rfmw.com
www.rfmw.com
Pasternack has released a new
line of waveguide antennas designed
to address R&D, military/aerospace,
experimental
radar, test & measurement and
wireless communication applications
from 40 to 220 GHz.
Pasternack’s new line of millimeter-wave
waveguide antennas
consist of 85 new models that
cover broad frequency ranges
of 40 to 220 GHz, feature waveguide
sizes ranging from WR5
to WR19 and offer gain ranging
from 3.5 dBi to 25 dBi nominal.
Five categories of ultra-high frequency
waveguide antennas are
now available to address pointto-point
and point-to-multi-point
wireless applications including
standard gain horn antennas
to 220 GHz, conical gain horn
antennas to 220 GHz, wide angle
scalar feed horn antennas to 99
GHz, horn lens and omni-directional
antennas up to 99 GHz. All
antennas in this series are RoHS
and REACH compliant and are
constructed with the highest quality
materials and workmanship.
■ Pasternack
www.pasternack.com
Dual-Frequency
Omni Antennas
KP Performance Antennas has
launched a new series of dualband
(dual-frequency), omni
antennas offered in 2/3, 2/5 and
3/5 GHz configurations. KP’s
new line of omni antennas consists
of three models, each with
4-ports, dual-band functionality
and horizontal/vertical (H/V)
polarization. These antennas
provide two frequencies in a sin-
60 hf-praxis 7/2019

RF & Wireless
gle radome enclosure with one
mounting point. They are dualband,
enabling 2x2 MIMO in
each band or 4x4 MIMO across
bands with carrier aggregation.
These antennas deliver highgain
ranging from 10...12 dBi
and operate in a range of dual
frequencies from 2300 to 2700
MHz + 3500 to 3800 MHz,
2300...2700 MHz + 5150...5850
MHz, and 3500...3800 MHz +
5150...5850 MHz. All models
utilize four N-type connectors.
By using low and high-band
radios within a single antenna,
this line provides different levels
of coverage or service to the end
user. Elevation beamwidth for
this product line ranges from 7
degrees to 10 degrees. The central
function of these antennas is
as a base station antenna for 2,
3 and 5 GHz AP radios.
■ KP Performance Antennas
www.kpperformance.com
900 MHz 120-Degree
Sector Antenna
KP Performance Antennas has
launched a new 900 MHz,
120-degree sector antenna that
is ideal as a base station or
access point antenna for wireless
internet service provider
(WISP) applications. KP’s
new 120-degree sector antenna
covers frequencies from 902
to 928 MHz with high-gain of
12.5 dBi and ±45-degree dual
slant polarization. This antenna
delivers complete coverage with
two or three sector antennas
combined. Operating in the 900
MHz frequency band with dual
slant polarization, this sector
antenna is able to deliver reliable
coverage while penetrating
dense foliage. Elevation beamwidth
is 13.5-degrees and frontto-back
ratio is 15 dB.
■ KP Performance Antennas
www.kpperformance.com
Power Amplifier
Covers 10 kHz to
250 MHz
The Model 500A250D is a solidstate,
self-contained, air-cooled,
broadband amplifier designed for
applications where instantaneous
bandwidth, high gain and linearity
are required. Available in
a stylish, contemporary cabinet
for benchtop use or with cabinet
removed for rack mounting.
The Model 500A250D, when
used with a sweep generator,
will provide a minimum of 500
watts of RF power from .01-
250 MHz. Included is a front
panel gain control which permits
the operator to conveniently
set the desired output level. The
500A250D is protected from RF
input overdrive by an RF input
leveling circuit which controls
the RF input level to the RF
amplifier first stage when the RF
input level is increased above
0dBm. The RF amplifier stages
are protected from overtemperature
by removing the DC voltage
to them if an over-temperature
condition occurs due to
cooling blockage or fan failure.
The Model 500A250D is equipped
with a Digital Control Panel
(DCP) which provides both local
and remote control of the amplifier.
The DCP uses a color LCD
Microwave Solid State Amplifiers
The Model 125S1G2z5 is a
solid-state, self-contained,
air-cooled, broadband amplifier
designed for applications
where instantaneous bandwidth,
high gain and linearity
are required. Available
in a stylish, contemporary
cabinet for benchtop use or
with cabinet removed for rack
mounting.
The Model 125S1G2z5, when
used with a sweep generator,
will provide 125 watts of RF
power. Included is a front
panel gain control which
permits the operator to conveniently
set the desired output
level. The 125S1G2z5 is
protected from RF input overdrive
by an RF input leveling
circuit which controls the RF
input level to the RF amplifier
first stage when the RF input
level is increased above 0dBm.
The RF amplifier stages are
protected from overtemperature
by removing the DC voltage
to them if an over-temperature
condition occurs due
to cooling blockage or fan failure.
The Model 125S1G2z5 is
equipped with a Digital Control
Panel (DCP) which provides
both local and remote
control of the amplifier. The
DCP uses a color LCD touch
touch screen display to indicate
the operate status and fault conditions
if an over-temperature or
power supply fault has occurred.
The unit can be returned to
operate when the condition has
been cleared.
All amplifier control functions
and status indications are
available remotely through the
included Remotes Package.
The Remotes Package includes
screen display to indicate the
operate status and fault conditions
if an over-temperature or
power supply fault has occurred.
The unit can be returned
to operate when the condition
has been cleared.
All amplifier control functions
and status indications are
available remotely through the
included Remotes Package.
The Remotes Package includes
GPIB/IEEE-488 format,
RS-232 hardwire and fiber
optic, USB, and Ethernet.
The bus interface connector
is located on the back panel
and positive control of local
or remote operation is assured
by a Local/Remote switch on
the front panel of the amplifier.
Also included with the
Remotes Package is a safety
interlock circuit for use with
external safety switch interlocks.
This circuit prevents
the amplifier from going
into operate mode unless the
external connection is made.
A jumper plug is provided for
cases where this functionality
is not needed.
■ AR Deutschland GmbH
www.ar-deutschland.com
GPIB/IEEE-488 format, RS-232
hardwire and fiber optic, USB,
and Ethernet. The bus interface
connector is located on the
back panel and positive control
of local or remote operation
is assured by a Local/Remote
switch on the front panel of the
amplifier.
■ AR Deutschland GmbH
www.ar-deutschland.com
hf-praxis 7/2019 61

RF & Wireless
Installation of Cleanroom Facility for UK
Oscillator Production
Euroquartz has completed
installation of a new class
7 cleanroom facility at the
company’s Somerset headquarters.
This significant investment
is designed to ensure that the
company continues to play a
critical role in the UK manufacture
of oscillator products for
military and aerospace applications
and ensure UK defence
contractors can fulfil their
requirements for surface mount
device (SMD) oscillators.
The new cleanroom facility was
installed early in 2019 and is
currently being commissioned
with an expectation of adding a
new range of SMD oscillators
to its current range of throughhole
products before the end of
the year. Existing UK manufactured
products will also benefit
from the cleanroom environment
and the company anticipates
improved quality for its
UK production for the foreseeable
future.
■ Euroquartz, Ltd.
sales@euroquartz.co.uk
www.euroquartz.co.uk
hf-Praxis
ISSN 1614-743X
Fachzeitschrift
für HF- und
Mikrowellentechnik
• Herausgeber und Verlag:
beam-Verlag
Krummbogen 14
35039 Marburg
Tel.: 06421/9614-0
Fax: 06421/9614-23
info@beam-verlag.de
www.beam-verlag.de
Hi-Rel, Temperature
Conditioned RF Cable
Assemblies
Fairview Microwave, Inc. has
released a new series of high-reliability,
temperature conditioned RF
cable assemblies that are ideal for
military electronics, avionics, Satcom,
ECM, IFF and other mission
critical applications. Fairview’s
new low loss, pre-conditioned,
high-reliability cables cover operating
frequencies to 18 GHz and
deliver SWR as low as 1.35. This
product line is made up of 128 configurations
built from three different
types of cable, totaling more
than 1,400 parts all available with
same-day shipping. These cable
assemblies are constructed using
thermally pre-conditioned, tripleshielded
coaxial cable and captivated
stainless steel connectors, which
are then assembled using J-STD
soldering processes and WHMA-
A-620 workmanship criteria. The
combination of quality materials,
processes and acceptance testing
combines to make a highly reliable
cable assembly, ideal for applications
where the cost of failure is
high and performance over time
is paramount. These commercial
off-the-shelf (COTS) cables are
100% tested and come complete
with material lot traceability and
test reporting.
■ Fairview Microwave
www.fairviewmicrowave.com
Application Note #84
ampwebwARe
As technology evolves, electronic
devices continue to take on a
more mobile and virtual nature.
While RF and microwave amplifiers
themselves may never become
truly ‘mobile’, the way we control
them can be. AR’s ampwebwARe
gives you the capability to monitor
and control your amplifier remotely
without needing any software
of your own. If the user switches
to ‘remote’, the front panel locks
and the user can control the amplifier
from an embedded webpage.
Through this webpage, you can
look at the power the amplifier is
generating, the hours of operation,
and manage all the controls remotely
that you would normally do
from the front panel of the amplifier.
ampwebwARe Features: Beginning
in 2019, AR will be embedding
ampwebwARe in all new amplifiers.
Once an amplifier is connected
to a network and an IP address is set,
any other device connected to that
network can access the amplifier’s
embedded webpage. The features
of this embedded webpage include:
• All Information Shown on One
Screen
• Simple User Interface
• Allows for Remote Diagnostics
• Monitor status from anywhere
• Multiple Simultaneous Browser
Connections
• Many Supported Web
Browsers
ampwebwARe Layout and Tables:
The data presented to the user is
categorized into various sets. Each
set of data is shown as a table with
its own header. Different amplifier
models will contain different sets
of data, depending on its complexity.
At a minimum, a webpage will
contain a monitor table and control
table. The monitor table will always
come before the control table. The
monitor table shows data which is
updated periodically. Above the
monitor table there is a time stamp
which indicates the last time that
the information in the table was
updated.
■ AR
www.arworld.us
Example Layout of ampwebwARe
• Redaktion:
Dipl.-Ing. Reinhard Birchel
Ing. Frank Sichla (FS)
redaktion@beam-verlag.de
• Anzeigen:
Myrjam Weide
Tel.: +49-6421/9614-16
m.weide@beam-verlag.de
• Erscheinungsweise:
monatlich
• Satz und Reproduktionen:
beam-Verlag
• Druck & Auslieferung:
Brühlsche
Universitätsdruckerei
Der beam-Verlag übernimmt
trotz sorgsamer Prüfung der
Texte durch die Redaktion
keine Haftung für deren inhaltliche
Richtigkeit. Alle Angaben
im Einkaufsführer beruhen auf
Kundenangaben!
Handels- und Gebrauchsnamen,
sowie Warenbezeichnungen
und dergleichen
werden in der Zeitschrift ohne
Kennzeichnungen verwendet.
Dies berechtigt nicht zu der
Annahme, dass diese Namen
im Sinne der Warenzeichenund
Markenschutzgesetzgebung
als frei zu betrachten
sind und von jedermann ohne
Kennzeichnung verwendet
werden dürfen.
62 hf-praxis 7/2019

Cavity/Waveguide Filters (•CP, CF2-7, EZ3-8, IZ3-8)
• 30 MHz to 65 GHz
• High Selectivity
• Low Loss
• Helical, Combline, Interdigital
Discrete Filters (•BP2-9, LP2-9, HP2-9)
• 5 MHz to 10 GHz
• Bandwidths from 100%
• Various Transfer Functions: Chebyshev, Elliptic, Bessel
and Gaussian
Ceramic Filters (•DF4, DF6, DF12 , DFM4 and DFM6)
• 400 MHz to 6 GHz
• Bandwidth .5 to 10%
• Surface mount, PC mount, Connectorized
• Bandpass, Diplexer, and Triplexed configurations
• Low loss
Tunable Filters (•3TF, 5TF, 3NF and 5NF)
• Bandpass and Bandreject
• Manual and Digital controlled
• 24 Standard manual models available
Weitere Informationen erhalten Sie über –>
HEILBRONN
HAMBURG
MÜNCHEN
Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn
Tel. (07131) 7810-0 • Fax (07131) 7810-20
Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt
Tel. (040) 514817-0 • Fax (040) 514817-20
Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering
Tel. (089) 894 606-0 • Fax (089) 894 606-20
GLOBES
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hf-welt@globes.de
www.globes.de