9-2022

September 9/2022 Jahrgang 27
HF- und
Mikrowellentechnik
Analyse der Signalintegrität
mit VNA oder Oszilloskop
Siglent, Seite 6

N E W !
SSG-30G-RC
30 GHz Sig Gen
A Quality, Affordable High-Frequency
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Features
• 10 MHz to 30 GHz, -47 to +23 dBm
• Sweep and hop over frequency and power
• Fine resolution: 0.1 to 0.2 Hz, 0.1 to 0.5 dB
• Pulse modulation with 0.5 µs pulse width
Common Applications
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SSG-15G-RC* Signal Generator 10-15000
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*SSG-30G-RC comes as a kit including SSG-15G-RC signal generator,
FX-30G-RC frequency extender and all required accessories.
DISTRIBUTORS

Editorial
Hochfrequenz-Messtechnik
wird immer wichtiger
5G, Elektromobilität,
ADAS-Systeme,
autonomes Fahren,
SmartX oder IoT stellen
neue Anforderungen
an das Test-Equipment
und erhöhen deutlich
den Aufwand, der für
die unterschiedlichsten
Messungen betrieben
Thorsten Chmielus
Geschäftsführer Aaronia AG
werden muss. Um
beispielsweise das
Leistungspotenzial der
Netzwerkinfrastrukturen
der 5G-Mobilfunktechnologie ausschöpfen zu können
oder den kontinuierlich steigenden Anforderungen
bezüglich der EMV-Konformität jedweder elektronischen
Produkte zu genügen, benötigt man leistungsfähige
Spektrumanalysatoren.
Smart-Home-Produkte, Haushaltsroboter, chirurgische
Geräte und beispielsweise Smartphones erzeugen oder
empfangen hochfrequente Daten. Damit alle Geräte
störungsfrei arbeiten können, müssen diese in der EU
den einschlägigen Normen (EMV-Richtlinie 2014/30/EU)
hinsichtlich Anforderungen und Grenzwerten bezogen auf
die Störfestigkeit und Störaussendung entsprechen.
Mit Vorprüfungen und modernem Mess-Equipment
lässt sich sicherstellen, dass EMV-Maßnahmen früh
und so günstig wie möglich in die Produktentwicklung
einfließen. Bei der Echtzeit-Spektrumanalyse wird hierzu
der gesamte zu untersuchende Frequenzbereich auf eine
tiefere Zwischenfrequenz heruntergemischt. Durch die
anschließende Digitalisierung und nachfolgende digitale
Signalverarbeitung kann dieser dann detailliert untersucht
werden. Mithilfe der digitalen Signalerfassung und
-speicherung lassen sich sporadisch auftretende oder sehr
kurze Signale sicher erfassen.
Daher können Entwickler, Hersteller und Vertreiber
entsprechender Messgeräte optimistisch in die Zukunft
blicken. Promt meldet der AMA (Verband für Sensorik und
Messtechnik) für das erste Quartal ein Umsatzwachstum
von 7% gegenüber dem Vorquartal, für das zweite Quartal
werden 6% erwartet. Laut einer IbisWorld-Marktanalyse
ist die Branche von kleinen und mittelständischen
Unternehmen geprägt, die sich spezialisiert haben.
Die große Bedeutung der KMUs zeigt sich auch an der
Branchenstruktur. So beschäftigen über 2/3 aller Betriebe
weniger als 100 Mitarbeiter und erwirtschaften rund 17 %
des Umsatzes. Dagegen kommen auf 100 Betriebe nur fünf
mit 500 oder mehr Mitarbeitern; diese generieren jedoch
für 41 % des Gesamtumsatzes der Branche.
Thorsten Chmielus
Technische Beratung und Distribution
Leistungsbauteile
für die
EMV Industrie
Directional Couplers
Frequenz 0.01 – 6500 MHz
Leistung bis 100000 Watt CW
Combiners
Frequenz 0.01 – 6500 MHz
Leistung bis 20000 Watt CW
90° Hybrids
Frequenz 2 – 8000 MHz
Leistung bis 2500 Watt CW
Digital Power Meter
Frequenz 1.5 – 2500 MHz
Leistung bis 50000 Watt CW
180° Hybrids
Frequenz 0.1 – 6000 MHz
Leistung bis 2500 Watt CW
Absorptiv Filters
Passband 1 – 1000 MHz
Passband Leistung bis 5000 Watt CW
Störstrahlungssichere
HF-Verbindungen
über Glasfaser
bis 40 GHz
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hf-praxis 9/2022 3

Inhalt 9/2022
September 9/2022 Jahrgang 27
Die ganze Bandbreite
der HF-und MW-Technik
High Power & Ultra Wideband Components for EMC Tesng
Dual Direconal Coupler
Frequency Range 300MHz 698MHz 1-3GHz 3-9GHz 9-10GHz
Coupling Value 47.6dB typ 41.4dB typ 40dB 40dB 40dB
Coupling Value Accuracy ± 2.0dB ± 1.5dB ± 1.2dB ± 1.2dB ± 1.4dB
Inseron Loss max. 0.05dB 0.05dB 0.1dB 0.2dB 0.2dB
Isolaon, min. 70dB 65dB 56dB 53dB 50dB
Cross Coupled Isolaon, min 80dB 80dB 75dB 70dB 60dB
Primary Return Loss 30dB 30dB 25dB 17dB 17dB
Secondary Return Loss 28dB 28dB 16dB 13dB 6dB
• Power Handling: 500W max.
• Peak Power: 6kW max.
• Direcvity: 15dB typ. (10dB at 10GHz)
• VSWR: 1.25:1 typ.
• Connector Type: N female main line,
SMA female coupled ports
HF- und
Analyse der Signalintegrität
mit VNA oder Oszilloskop
Siglent, Seite 6
Mikrowellentechnik
Zum Titelbild:
Analyse der
Signalintegrität mit VNA
oder Oszilloskop
Angesichts immer höherer
Datenraten geht es für
Entwickler immer mehr
darum, die Integrität der
Daten sicherzustellen. Dazu
muss qualifiziert gemessen
werden. 6
Fachartikel in dieser Ausgabe
High Frequency Flexible Coaxial Cable Assemlies
→ high performance assemblies with excellent Inseron
Loss, VSWR and Phase Stability
• Frequency Range: DC to 18GHz
• Nominal Impedance: 50Ω
• Shilding Effecveness: >90dB
• Peak Power Handling: 10kW
• Connectors: SMA, 7/16, TNC, SC, N
Typical Aenuaon & Typical Average Power
@ 25°C and Sea Level
Frequency Aenuaon CW Power
0.3 GHz 0.084 dB/m 3300 W
1 GHz 0.145 dB/m 1900 W
2 GHz 0.206 dB/m 1350 W
4 GHz 0.295 dB/m 900 W
6 GHz 0.365 dB/m 750 W
8 GHz 0.425 dB/m 650 W
10 GHz 0.479 dB/m 600 W
12 GHz 0.528 dB/m 580 W
14 GHz 0.574 dB/m 550 W
16 GHz 0.617 dB/m 525 W
18 GHz 0.657 dB/m 450 W
Rubriken:
on request
3 Editorial
4 Inhalt
6 Titelstory
10 Schwerpunkt
EMV
41 Funkmodule
44 Messtechnik
47 5G/6G und IoT
48 Bauelemente
Temperature(°C)
50 Antennen
52 Kabel und Stecker
56 RF & Wireless
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG
62 Verstärker/Impressum
Lochhamer Schlag 5 ▪ D-82166 Gräfelfi ng
Tel.: +49 (0)89 89 55 69 0 ▪ Fax: +49 (0)89 89 55 69 29
4 4
hf-praxis 9/2022
Phase Stability vs Temperature (PPM)
EMC - fl ex 7.8 series
Customized
assemblies
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Gefahren und Risiken durch richtiges Design vermeiden
Zuverlässigkeit, Risiko und Sicherheit gehen auch Hand in Hand,
wenn wir die Auswirkungen elektromagnetischer Störungen auf
elektronische Systeme diskutieren. 30
Universelle und breitbandige EMV-Messungen
Internationale EMV-Standards fordern die Messung von
Störaussendung und Störfestigkeit in immer höheren
Anforderungen. Bei der Verwendung schmalbandiger Antennen
erhöht sich zwangsläufig der Zeitaufwand erheblich. 36

International News
JYEBAO
High-Performance Balun
Warum das 400-MHz-Spektrum ideal für
kritische Kommunikation ist
Mit hohen Reichweiten, hervorragender Signaldurchdringung
und vielen bereits vorhandenen
Basisstationsnetzwerken bildet das 400-MHz-
Spektrum die ideale Grundlage für Anwendungen,
bei denen eine ausgesprochen stabile
Kommunikation erforderlich ist. 42
Überblick und Eigenschaften
Breitbandverstärker sind notwendig, um
Feldstärken zu erzeugen, die für die meisten
EMV-Störfestigkeitsprüfungen erforderlich
sind. Dieser Artikel gibt einen kurzen
Überblick über die Rolle von Verstärkern bei
EMV-Prüfungen einschließlich ihrer Parameter
und Eigenschaften. 22
The MRFXF0072 balun is a highperformance
balun that gives your
CATV amplifier or EQ circuit optimized
performance. 60
2207-MHz VCO
CVCO55CC-2207-2207 VCO from
Crystek operates at 2207 MHz with a
control voltage range of 0.5 to 4.5 V. 57
High-Quality Triaxial Connectors,
Adaptors and Cable Assemblies
Neue,
hochflexible
Testkabel
von JYEBAO
• Very Flexible
(PUR jacket)
• Stainless Precision
Connectors used
• Excellent RF
performance
• Extra sturdy connector/
cable connection
(Solder clamp designs)
• Taper Sleeve added
• Intended for lab use/
intensive handling
Der Einfluss der Antennenanpassung
Eine Prüfquelle für den Störfestigkeitstest
setzt sich aus EMC Amplifier,
Antennenzuleitung und Antenne zusammen.
Diese Zusammenschaltung darf man nicht
unterschätzen. 26
Intelliconnect (Europe), Ltd. has developed
a range of competitively priced, highquality
triaxial connectors, adaptors and
cable assemblies. 58
hf-praxis 9/2022 5
5

Titelstory
Auge um Auge…
Analyse der Signalintegrität mit VNA oder
Oszilloskop
Angesichts immer höherer Datenraten geht es für Entwickler immer mehr darum, die Integrität der Daten
sicherzustellen. Dazu muss qualifiziert gemessen werden.
Saubere Übertragung
Gestörte Übertragung
Autor:
Thomas Rottach
Siglent Technologies Germany
GmbH
Sales & Marketing
www.siglenteu.com
Getrieben durch Digitalisierung
und zunehmende Vernetzung
aller Dinge steigt die Menge der
zu übertragenden Daten rasant.
Eine Studie von Gartner dient als
Beispiel zur Verdeutlichung dieser
Entwicklung. Die Studie prognostiziert,
dass jedes selbstständig
fahrende Auto ca. 4 Terabyte
Daten pro Tag verarbeiten wird.
Es handelt sich hier in großem
Umfang um sicherheitsrelevante
Informationen, das heißt Fehler
in der Datenverarbeitung können
verheerende Folgen haben.
Auch in den Datennetzen müssen
immer mehr Daten transportiert
und verarbeitet werden.
Schnellere Verarbeitung und
höhere Datenraten
Dies liefert den Antrieb zur Entwicklung
neuer Technologien,
welche eine schnellere Verarbeitung
und höhere Datenraten
ermöglichen, so dass die wachsenden
Datenmengen gehandhabt
werden können. Der Energieverbrauch
ist auch hier ein
großes Thema und treibt dadurch
die Verbreitung von Low-Voltage-Kommunikationsstandards
voran. Die steigenden Bitraten
führen auch dazu, dass sich Digitaltechniker
heute mit Problemen
der HF- und Mikrowellenentwicklung
auseinandersetzen
müssen. Stehende Wellen, Übersprechen,
Einfügedämpfung oder
Signallaufzeiten sind Parameter,
welche von Digitalentwicklern
beachtet und vermessen werden
müssen. Bei hohen Datenraten
beeinflusst jede Störstelle oder
Diskontinuität auf dem Signalpfad
das Signal stark.
Für die Entwickler geht es nun
darum, die Integrität der Daten
sicherzustellen. Betrachtet man
das auf der Logikebene, heißt
dies, dass die Entscheidung,
ob eine 1 oder eine 0 empfangen
wurde, eindeutig getroffen
werden kann und somit Fehlentscheidungen
vermieden werden.
Ein über die Digitaltechnik
hinaus definierter Begriff hierfür
ist Signalintegrität.
Qualität der
Signalübertragung
Der Begriff Signalintegrität (SI)
ist ein Synonym für die Qualität
der Signalübertragung und
gilt für Funksignale in gleichem
Maße wie für Digitalsignale.
Durch die immer komplexer und
schneller werdenden Übertragungstechniken
ist es unabdinglich
geworden sich ausführlich
damit zu beschäftigen.
Signalintegrität sollte aber nie
isoliert betrachtet werden, denn
es hat zwei untrennbar verbundene
Verwandte. Hier ist zum
einen die Powerintegrität (PI),
welche analog zu SI die Qualität
der Spannungsversorgung
beschreibt. Eine saubere und
optimierte Versorgung ist die
Basis für eine gute Signalintegrität.
Ist z.B. die DC-Versorgungsspannung
eines HF-
Verstärkers mit einer zu großen
Welligkeit belegt entstehen
ungewollte Mischprodukte, welche
die Nachbarkanäle beeinflussen
können. Eine unstabile
Versorgung kann ebenso die
Quelle für einen erhöhten Jitter
sein. Der dritte im Bund ist die
EMV. Ungewollte Abstrahlung
kann sich beispielsweise auf
DC-Spannungen oder auch auf
Digitalsignale einkoppeln und
die PI und SI verschlechtern.
Vice versa können Fehler im
Design der Signalpfade oder der
Spannungsversorgung für EMV-
Probleme sorgen.
Zur Bewertung der Qualität der
Übertragung bzw. der Übertragungsstecke
gibt es verschiedene
Möglichkeiten. Im Bereich der
Logikanalyse können Bitfehlerratenmessungen
verwendet
werden. Hierbei wertet man die
6 hf-praxis 9/2022

Titelstory
Bild 1: Darstellung der möglichen Bit-Kombinationen
Anzahl der falsch interpretierten
Bits aus. Vereinfacht dargestellt
wird ein bekannter Datenstrom
übertragen und auf der Empfängerseite
mit dem bekannten,
eingespeisten Signal verglichen.
In der Kommunikationstechnik
kann dies analog verwendet
werden. Die Daten werden dort
moduliert übertragen und auf der
Empfängerseite nach der Demodulation
mit den eingespeisten,
bekannten Basisbands (Digitaldaten)
verglichen.
Eine weitere Möglichkeit der
Analyse ist die Auswertung der
Modulation im Konstellationsdiagramm
und mit der Bestimmung
des Betrags des Fehlervektors
(EVM, Error-Vector-Magnitude).
Vektorsignalanalysatoren
können die extrahierten IQ-
Basisbanddaten in einem Augendiagramm
darstellen. Die Teilbilder
im Aufmacher zeigen ein
sauber übertragenes und ein
etwas gestörtes QPSK Signal.
Man sieht die Verschlechterung
im Konstellationsdiagram, im
Augendiagram und an der Verschlechterung
des EVM-Wertes.
Das Augendiagramm ist eine
spezielle Darstellung, bei der
die Digitalsignale (Einsen und
Nullen) überlagert werden. Es
werden in der Regel drei Bit
auf dem Bildschirm dargestellt,
wobei das erste und das dritte nur
„halb“, das heißt nur eine Flanke,
dargestellt werden. Das mittlere
Bit ist mit beiden Flanken dargestellt
und auch der Fokus der
Betrachtung. Aus den acht möglichen
Kombinationen (Bild 1)
der drei Bits entsteht ein Bild
mit einem rechteckigen Auge.
Abweichungen vom Ideal führen
zu einer Form, die einem
Auge ähnelt. Daher kommt auch
der Name.
Was leistet hier ein Scope?
Das am meisten zur Darstellung
und Vermessung verwendete
Messgerät ist das Oszilloskop.
Es wird ein Bitstrom
abgegriffen und auf die steigende
und fallende Flanke getriggert.
Zusammen mit einer
eingestellten Nachleuchtdauer
und einer Temperaturfarbscala
wird das charakteristische Bild
erzeugt.
Leistungsstärkere Geräte wie
das Siglent SDS6000A vermessen
das Signal, ermitteln
daraus automatisch die Taktrate
und nehmen alle Einstellungen
automatisiert vor.
Für die Bewertung kann man
vereinfacht sagen: Je weiter
das Auge geöffnet ist, desto
besser der Übertragungskanal
und damit auch die Signalintegrität.
Zur Bewertung nach
Standards kann eine Maske
definiert bzw. aus der Bibliothek
geladen werden.
Mit der Augendiagrammdarstellung
können zwei wichtige
Parameter gemessen werden.
Zum einen das Timing, d.h. wie
stark „jittert“ das Signal. Zum
anderen zeigt die vertikale Öffnung
wie stabil und genau die
Amplitude ist. Hierbei muss die
Entscheidungsschwelle zwischen
1 und 0 bestimmbar sein.
Ist das Projekt noch nicht
in dem Stadium, dass reale
Signale verfügbar sind oder
man möchte Stecker, Leiterbahnen
oder konfektionierte
Kabel vermessen, wird eine
Quelle die Zufallsbitsequenzen
in benötigter Bitrate und mit
ausreichend steilen Flanken
benötigt.
Je höher die Bitraten werden,
desto aufwendiger und schwieriger
werden Messungen des
Augendiagramms mit dem
Oszilloskop. Bei Echtzeiterfassung
muss laut Nyquist-
Shannon Theorem die Abtastrate
mindestens 2x so hoch
wie die höchste im Signal vorkommende
Frequenz sein. Bei
sehr schnellen Datensignalen,
welche im Grunde Rechtecksignale
sind, sollte mindesten
die 5. Harmonische abgetastet
werden können. Gehen wir beispielsweise
von einer Bitrate
von 10 GB/s aus. Die 5. Harmonische
des Takts liegt dann
bei 25 GHz. Damit müsste das
Oszilloskop mit mindestens
50 GS/s abtasten, besser noch
schneller. Bei diesen Anforderungen
wird das zu tätigende
Investment sehr schnell sehr
groß.
Eine Alternative können Sampling-Scopes
sein. Im Vergleich
zur Echtzeiterfassung
wird mit einer relativ langsamen
Frequenz abgetastet.
Die Abtastzeitpunkte werden
in jedem Sweep um einige
Picosekunden verschoben.
Somit ergibt sich nach einer
bestimmten Wartezeit ein entsprechendes
Bild. Die Voraussetzung
für die Funktion ist,
Bild 2 zeigt ein typisches Augendiagramm. Im Bild dargestellt auch die Messwerte für Jitter und Amplitude
hf-praxis 9/2022 7

Titelstory
Bild 3: Augendiagramm bei 480 Mb/s
Bild 4: Augendiagram bei 2 Gb/s
dass die Signale repetitiv sind.
Ist dies gegeben, können mit
dieser Art der Erfassung entsprechende
Signale bis 25 GHz
oder mehr vermessen werden.
Zeitbereichsanalyse mit dem
VNA
Eine weitere Alternative sind
Vektor-Netzwerkanalysatoren
(VNA), die die Möglichkeit
der Zeitbereichsanalyse bieten.
VNAs sind mit hohen Bandbreiten
am Markt verfügbar
und eignen sich sehr gut zur
Charakterisierung von aktiven
und passiven Komponenten, so
auch für Stecker, Kabel oder
Leitungen.
Seit einem Jahr bietet Siglent
mit seiner SNA5000A-Serie
entsprechende Geräte an. Mit
diesem VNA und der Zeitbereichsanalyse-Option
können
neben TDR-Messungen auch
Augendiagramme erzeugt
werden. Die Prozedur ist im
Vergleich zum Oszilloskop
eine komplett andere. Anstatt
in Echtzeit Signale aufzunehmen,
werden hier zuerst
die S-Parameter des Testobjekts
über die Bandbreite hinweg
bestimmt. Im Anschluss
wird dann berechnet, wie das
Augendiagramm für eine Bitsequenz
mit einer einstellbaren
Datenrate aussehen würde. Das
heißt, dass es sich hierbei mehr
um eine Simulation als um eine
echte Messung des Augendiagramms
handelt.
Nichtsdestotrotz ist die „Vorhersage“
sehr genau, da VNAs
die S-Parameter mit hoher Genauigkeit
bestimmen können.
Die Bilder 3 und 4 zeigen die
Veränderung bei Verwendung
eines USB-3.0-Kabels bei
unterschiedlichen Datenraten.
Man kann sehen, dass das
Auge bei hohen Datenraten
eine wesentlich verkleinerte
Öffnung hat. Was sind hier die
Einflussfaktoren für die Veränderung
bzw. welche Einflüsse
sind relevant?
Die Einflussfaktoren
Ein erster Einflussfaktor ist
die Bandbreite der Übertragungsstrecke.
Ein Rechtecksignal
ist aus den ungeraden
Harmonischen zusammengesetzt.
Je schneller der Takt
und je steiler die Flanken sein
sollen, desto mehr der ungeraden
Harmonischen müssen
übertragen werden. Wenn also
die Bandbreite des Testobjekts
nicht ausreichend ist, werden
höhere Harmonische gedämpft.
Daraus folgt ein Verschleifen
des Signals.
Ein weiterer Grund für die Verkleinerung
der Augenöffnung
liegt in der physikalischen
Eigenschaft, dass sich langsamere
Hochfrequenzsignale
schneller bewegen können als
schnelle. Dies führt dazu, dass
sich am Empfänger das Rechtecksignal
nicht gut reproduzieren
lässt und ebenfalls eine Verschlechterung
der Signalqualität
entsteht. Um diese Ursache
einzugrenzen, kann mit einem
VNA die Gruppenlaufzeit des
Übertragungskanals vermessen
werden.
Ein Übersprechen zwischen
benachbarten Datenleitungen
kann ebenfalls zu Störungen
führen. Auch hierfür können
mit einem VNA entsprechende
Messungen zur Verifikation des
Problems durchgeführt werden,
sogenannte FEXT- (Far End
Cross Talk) und NEXT- (Near
End Cross Talk) Messungen.
Ein weiterer Grund für eine
Schließung des Auges kann
Jitter sein. Wie anfangs bereits
erwähnt kann eine unstabile
Spannungsversorgung der
Grund für erhöhten Jitter sein.
Somit schließt sich der Kreis
zum Thema Power-Integrität.
Diskontinuitäten oder Fehlanpassungen
auf dem Signalpfad
sind eine weitere Quelle für
Schwierigkeiten bei der Signalübertragung.
Zum einen
wird nicht die gesamte Energie
übertragen und zum anderen
entstehen stehende Wellen,
was wiederum zu Schwingungen
auf dem Pulsdach
führen kann. Dies wiederum
zeigt sich in einer reduzierten
Augenöffnung.
Betrachtet man differentielle
Systeme, erzeugen Ungleichheiten
der beiden Pfade Störungen.
Gleichtakt- und Gegentaktstörungen
zeigen sich in
Übersprechen oder auch als
stehende Wellen.
Ungewollte Abstrahlung kann
ebenfalls hierdurch entstehen.
Auch hier wird wieder der
enge Zusammenhang der drei
Themen Signal- und Power-
Integrität und EMV deutlich.
Diese rücken mit steigenden
Datenraten bringen die Themen
noch mehr in den Fokus der
Entwickler. Ferner führen sie
dazu, dass sich Digitaltechnikentwickler
stärker mit Hochfrequenztechnik-Themen
auseinandersetzen
müssen. Damit
verbunden ist auch der Umgang
mit Geräten wie Spektrumund
Signalanalysatoren sowie
Vektor-Netzwerkanalysatoren.
Das Oszilloskop hat natürlich
nicht ausgedient, denn es bringt
sehr viel Funktionen und Flexibilität
mit sich und ist im
Bereich Power-Integrität das
zentrale Instrument. Oszilloskope
mit höherer vertikaler
Auflösung wie das 12-Bit-
Gerät von Siglent (SDS2000X
HD) liefern einen großen Beitrag
zur Optimierung des Designs.
Moderne VNAs mit Zeitbereichsanalysemöglichkeiten
sind in den letzten Jahren ein
unersetzliches Instrument im
Bereich der Highspeed-Digitalentwicklung
geworden. Der
Siglent VNA ist derzeit bis 8,5
GHz verfügbar und deckt aktuell
eher den unteren Bereich ab.
Und Geräte mit höherer Bandbreite
sind auf der Roadmap
und voraussichtlich ab Anfang
2023 in Europa verfügbar. ◄
8 hf-praxis 9/2022

Breitbandige EMV Antennen
für hochpräzise Messungen
Erhältlich unter:
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Leistungsstarke und breitbandige Antennen von der AARONIA AG
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Antennen sowohl für Immunitätstests prädestiniert als auch als Referenzantenne für professionelle EMVund
Pre-Compliance-Tests geeignet.
PowerLOG® PRO EMI: Mit der PowerLOG® PRO EMI Antennenserie steht eine doppelt polarisierte Hornantennenfamilie
zur Verfügung, welche das horizontale und/oder vertikale Messen ohne Neu-Arrangierung
des Messaufbaus ermöglicht. Mit bis zu 500 Watt Empfangs- oder Sendeleistung ist diese Serie insbesondere
für EMV- beziehungsweise Störaussendungsmessungen prädestiniert.
BicoLOG® EMI: Die BicoLOG® EMI Serie sind handliche EMV-Messantennen für den Frequenzbereich von
20 MHz / 30 MHz bis 1 GHz. Ihre radial-isotropische Empfangscharakteristik erlaubt präzise omnidirektionale
Messungen im genannten Frequenzbereich, wodurch sich auch restriktive EMV-Normen wie EN55011
oder EN55022 abdecken lassen.
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54597 Strickscheid, Germany
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Schwerpunkt in diesem Heft:
EMV
Nahfeldsonde misst bis 40 GHz
Langer EMV-Technik
www.langer-emv.de.de
Die weltweit erste passive Nahfeldsonde
mit einem Messbereich
von bis zu 40 GHz kommt
von der langer EMV-Technik
GmbH. Die Sonde HR-E 40-1
ist konzipiert für Messungen
von hochfrequenten, elektrischen
Nahfeldern im Frequenzbereich
bis 40 GHz an Leitungen,
ICs, metallischen Gehäusen
und HF-Strukturen. Die HR-E
40-1-Nahfeldsonde eignet sich
für entwicklungsbegleitende
Messungen an Hochfrequenz
strukturen wie zum Beispiel
Analysen der Oberwellen von
5G-Baugruppen. Damit können
Sie gezielt die elektrischen
Nahfelder erfassen und daraus
ein detailliertes Feldbild der zu
vermessenden Struktur ableiten.
Die Messspitze der Sonde
ist vom Sondenschaft durch
spezielle Dämpfungssysteme
entkoppelt. Zusätzlich enthält
die Sonde eine Mantelstromdämpfung.
Durch den neu entwickelten
Sondenkopf wird auch
bei handgeführten Messungen
einen definierter Abstand von
0,5 mm sichergestellt. Die HR E
40-1 ermöglicht eine räumliche
Auflösung von 0,2 mm und überträgt
die gemessenen Signale an
das Messgerät.
Das Übertragungsverhalten
der Nahfeldsonde ist in dem
Frequenzbereich von 8 bis 40
Gigahertz nahezu konstant und
ermöglicht dadurch reproduzierbare
Messergebnisse, um beispielsweise
Simulationsmodelle
zu verifizieren und zu verfeinern.
Für räumlich reproduzierbare
Messungen kann die Sonde in
einem automatischen Positioniersystem,
zum Beispiel in
einem langer Scanner verwendet
werden. Die Sonde wird
mittels Sondenhalterung SH 01
im Langer-Scanner eingesetzt.
Die HR-E 40-1 kann mittels
Langer-Stripline CPL 40-01 38
kalibriert werden.
Die passive Nahfeldsonde wird
in einem Set, bestehend aus der
Sonde HR-E 40-1, der Bedienungsanleitung
sowie dem USB-
Stick mit der Sondencharakteristik,
geliefert.
Technische Parameter
HR-E 40-1:
• untere Grenzfrequenz: messgeräteabhängig
(s. Frequenzgang)
• Auflösung: 0,2 mm
• innerer Abstand der Messelektrode
zur Messspitze: 0,5 mm
10 hf-praxis 9/2022

EMV
• Steckverbinder: 2,92 mm (K)
(SMA-kompatibel)
• Gewicht: 15 g
• Maße (L x B x H): 9 x 9 x
140 mm
Die Messspitze wird auf der HF-
Leitung aufgesetzt. Die elektrischen
Größen können mit
Korrekturfunktionen berechnet
werden. Der Frequenzgang der
Ausgangsspannung und weitere
Größen beziehen sich auf
die Spannung der HF-Leitung.
Die Realkurve der Ausgangsspannung
besitzt funktionsbedingt
eine Welligkeit von 1,2 dB.
Aus der Realkurve wurde eine
Nominalkurve abgeleitet, in der
die Welligkeit beseitigt wurde.
Neben der Aussgangsspannung
sind im Messaufbau weitere
elektrische Größen an der Messspitze
und der HF-Leitung wirksam.
Die Frequenzgänge dieser
elektrischen Größen sind hier
als Nominalkurven dargestellt.
Die Sonde hat zwei Arbeitsbereiche:
Im unteren Bereich ist
der Anstieg 20 dB/Dek, im oberen
Bereich ist die Ausgangsspannung
nahezu konstant. Die
Korrekturfunktionen sind Nominalkurven.
In der Grafik sind die
Unterschiede im Frequenzgang
zwischen den Geometrien einer
coplanaren Streifenleitung und
einer Mikrostreifenleitung dargestellt.
◄
Unterschiede im Frequenzgang
Plattform für Echtzeit-Spektrumüberwachung
Die R&S ATS1800C von
Rohde & Schwarz ist eine
CATR-basierte 5G-NR Over-
The-Air-Testkammer zur Messung
von 5G-NR-mmWave-
Signalen im Bereich von 23,5
bis 44,3 GHz.
Diese 3GPP-konforme Kammer
verfügt über einen bidirektionalen
Parabolreflektor,
der die Strahlen von der Speiseantenne
oder dem Prüfling
absorbiert und je nach gewählter
Reflektorgröße eine Ruhezone
von 30 oder sogar 40 cm
aufweist.
Der Reflektor hat gerollte Kanten,
die so modelliert sind, dass
die Streuung minimiert wird,
während die Oberfläche präzise
poliert ist, um die Leistung bei
hohen Frequenzen zu verbessern.
Das Gerät verfügt über
einen Positionierer, der eine
reibungslose Bewegung für
schnelle und genaue Messungen
ermöglicht und schwere
Messobjekte unterstützt. Die
eingebaute Hardware-Trigger-Funktionalität
unterstützt
schnelle Messungen, was zu
kürzeren Prüfzeiten führt.
Der R&S ATS1800C kann mit
zwei seitlichen Kammererweiterungen
ausgestattet werden,
die eine einzigartige 3D-Ruhezone
bilden, mit der die Testlösung
RRM-Messungen mit
sehr geringem Platzbedarf
und mehreren Ankunftswinkeln
(AoA) unterstützen kann.
Er kann mit einem automatischen
Speisungsumschalter
für bis zu vier verschiedene
wählbare Speiseantennen auf
motorisierten Movern ausgestattet
werden. Für Messungen
in anderen Frequenzbereichen
als den wichtigsten 5G-FR2-
Frequenzbändern sind auch
einzelne feste Einspeisungen
verfügbar. Diese Prüfkammer
verfügt über eine Option für
eine Kamera, die den Prüfling
jederzeit überwachen kann und
leicht auf Infrarotsicht umgeschaltet
werden kann, um die
Heatmap des Geräts während
der Prüfung zu überprüfen.
Diese OTA-Prüfkammer hat
Räder, die den Transport
erleichtern, und passt durch
die meisten Türen in F&E-
Labors und Testhäusern. Sie
kann eine breite Palette von
5G-Prüflingen wie Module,
Smartphones und sogar Laptops
und kleine Zellen schnell
und genau testen. Die Kammer
bietet die ideale Umgebung für
das Testen von 5G-FR2-Antennen,
Modulen und Geräten von
der Forschung und Entwicklung
bis zur Konformität.
Weitere Parameter:
• Frequenz: 6 bis 90 GHz
• Arten der Messung: TRP,
EIRP, EIS, 3D-Strahlungsdiagramm
• Effektivität der Abschirmung:
90 dB
• DUT-Größe: max. Ø 520 mm
• DUT-Gewicht: 1 bis 20 kg
• Kommunikationsschnittstelle:
Ethernet, USB
• Gewicht: 500 kg
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.de
hf-praxis 9/2022 11

EMV
Mit mehreren GHz Bandbreite
Vollständig normkonforme Messung in Echtzeit
MultiGHz-Echtzeitscanning erlaubt es, Emissionsmessungen über mehrere GHz Bandbreite in Echtzeit
durchzuführen.
allen Frequenzpunkten gleichzeitig
durchzuführen. Dieser
volldigitale Ansatz ermöglichte
es die Messungen erheblich zu
beschleunigen und gleichzeitig
mit dieser Messtechnik-Hardware
eine Vielzahl von unterschiedlichen
Messaufgaben zu
erledigen.
Als im Jahr 2008 das von Gauss
Instruments damals völlig neu
entwickelte TDEMI-Messsystem
bei der Eröffnung des neuen
VDE EMV-Labors in Offenbach
der breiten Öffentlichkeit
vorgestellt wurde und erstmalig
die Scan-Zeiten mit Quasipeak-
Detektor von zuvor mehreren
Stunden auf damals nur noch
64 s reduziert wurden, war vorhersehbar,
dass sich mit dieser
bahnbrechenden Technologie ein
völlig neues Kapitel im Bereich
der Emissionsmesstechnik für
elektromagnetische Verträglichkeit
aufgeschlagen würde.
Mit der Einführung der ersten
TDEMI-Messsysteme
wurden erstmalig breitbandige
digitale Messempfänger vorgestellt,
welche eine Kurzzeit-
Fouriertransformation verwenden,
um über eine Echtzeitbandbreite
von 162,5 MHz
eine normgerechte Messung an
Durch immer leistungsfähigere
ADCs, FPGAs sowie neue noch
leistungsfähigere Millimeterwellen-ICs
(MMICs) wurde die
Echtzeitbandbreite im Laufe der
vergangenen Jahre sogar auf 685
MHz vergrößert. Die Technologie
wurde in einem weiteren
Schritt um das sog. MultiGHz-
Echtzeitscanning-Verfahren
erweitert. MultiGHz-Echtzeitscanning
erlaubt es, Emissionsmessungen
über mehrere GHz
Bandbreite in Echtzeit durchzuführen.
Durch eine parallele
Struktur von Vorselektionsfiltern,
Vorverstärkern und hochauflösenden
Gigasample-ADCs
und Hochleistungs-FPGAs ist es
heute möglich, z.B. den Bereich
Autoren:
Stephan Braun und
Arnd Frech,
Gauss Instruments
International GmbH, München
Bild 1: Mehrkanal-Messempfänger: Frequenzumsetzer, Filterbank, Dezimation und Detektor
12 hf-praxis 9/2022

EMV
Bild 2: HyperOverlapping-Technology
6...18 GHz in Echtzeit zu erfassen
und auch mittels Spektrogramm
über der Zeit darzustellen
und aufzunehmen. Echtzeitscanning
ist eine weitere patentierte
Lösung, welche die Anforderungen
der Normen CISPR 16-1-1
und der dazugehörigen Prüfverfahren
CISPR 16-2-X über den
gesamten Frequenzbereich im
Echtzeitmodus erfüllt.
Mit der Einführung der TDEMI-
Ultra-Geräteserie wurden 2018
neue Maßstäbe hinsichtlich
Scan-Geschwindigkeit, Dynamik
und IQ-Messbandbreite
erreicht:
Das neue MultiGHz-
Echtzeitscanning
kann beispielsweise ein Bandbereich
von 10 GHz in 200 ms messen,
wobei die Beobachtungszeit
pro Frequenzpunkt mindestens
um einen Faktor 1000 verbessert
wurde und dadurch Störungen
mit hoher Präzision innerhalb
kürzester Zeit sehr genau gemessen
werden können. Eine Analyse
und Störbewertung z. B.
mittels IQ-Daten ist außerdem
möglich. Diese Fähigkeiten
sind von großem Vorteil, um
beispielsweise vor einer APD-
Messung eine präzise Vormessung
mit dem Peak-Detektor
durchführen zu können.
Die TDEMI-Ultra-Serie wurde
2022 um weitere Optionen
ergänzt und ist heute nicht nur
der schnellste Messempfänger
der Welt, sondern auch das
einzige Messgerät weltweit,
welches in den Echtzeitbetriebsarten
schon heute die zukünftige
CISPR 16-1-1 bis 40 GHz
einhält.
Gleichzeitig zu den Neuerungen
wurde die neue TDEMI-G-Serie
in 2022 vorgestellt – ein Fullcompliance-Empfänger,
welcher
für die Frequenzbereiche 0,03,
1, 3, 6, 9, 18, 26, 40 und 44 GHz
erhältlich ist und standardmäßig
Bild 3: Emissionsmessung eines Mikrowellenherds oberhalb 6 GHz
jeweils über einen klassischen
sowie einen FFT-basierenden
Messmodus verfügt. Dadurch
steht die hohe Scan-Geschwindigkeit
von ca. 1,5 s für eine
leitungsgeführte EMV-Messung
mit Quasipeak-Detektor zur Verfügung,
und mit der zusätzlichen
Option MCDSP-UG kann die
Scan-Geschwindigkeit für eine
Messung mit Quasipeak-Detektor
von 30 MHz bis 1 GHz auf
5 s reduziert werden.
Höchste Performance durch die
verwendeten neusten ADCs und
eine IQ-Bandbreite von mehr als
200 MHz runden die Möglichkeiten
der Serie ab. Die neue
TDEMI-G-Serie (links) sowie
das TDEMI Ultra (rechts) sind
im Aufmacherfoto dargestellt.
Neben der nun sehr schnellen
Messgeschwindigkeit der verschiedenen
TDEMI-Geräte ist
außerdem insbesondere beim
Einsatz im Prüflabor eine weitere
Herausforderung einen möglichst
effizienten Prüfablauf zu
erreichen. Diese Prüfverfahren
sollen einerseits den Prüfzeiten
verringern bzw. den Durchsatz
erhöhen und andererseits gleichzeitig
die Prüfqualität steigern
sowie neue Möglichkeiten der
Auswertung für weitere Anforderungen
wie Funkmessungen
bieten.
Das CISPR-konforme FFT-based
Measuring Instrument
ist hier die Antwort. Zum Hintergrund:
In den vergangenen
Jahren gab es signifikante technologische
Weiterentwicklungen
bei denen zunächst die Echtzeitbandbreite
von ehemals 162,5
auf 345 MHz und schließlich
auf 685 MHz erhöht wurde
[1]. Neben den mittlerweile
weitverbreiteten sehr schnellen
und vollständig normkonformen
Emissionsmessungen
mit hoher Echtzeitbandbreite
wurden teilweise immer noch
Emissionsmessungen im klassischen
Frequenzschrittverfahren
durchgeführt. Das TDEMI
Ultra führte dann diese beide
Welten zusammen und vereint
seither die Vorteile beider technologischen
Ansätze.
Um die Anforderungen des Standards
CISPR 16-1-1 einzuhalten,
ist es außerdem notwendig
eine vollständige Äquivalenz der
Messergebnisse beider Ansätze
zu erreichen. Dies ist bei der
patentierten TDEMI-Technologie
sichergestellt, sodass für
beide Betriebsarten die Kalibrierwerte
gleich sind. Die Norm
CISPR 16-3 enthält hierzu einen
technischen Report, der weitgehend
auf dieser Technologie
aufbaut. Darin werden z.B. für
eine korrekte Pulsanzeige der
Zusammenhang zwischen Basisbandabtastrate
und Genauigkeit
gezeigt.
Ein typisches Overlapping von
ca. 80% ist bei einer lückenlosen
Signalverarbeitung dazu
geeignet, um die CISPR 16-1-1
Anforderungen hinsichtlich Pulsanzeige
einzuhalten. Ein konventioneller
herkömmlicher
Echtzeit-Spektrumanalysator
zeigt jedoch ein wesentlich
geringeres Overlapping und
ist daher nicht geeignet alle
Typen von Signalen korrekt zu
erfassen und zu messen. Die
neue TDEMI-G-Serie verwendet
durch die sog. HyperOverlapping-Technologie
ein sehr
hohes Overlapping, welches mit
99,99% den entscheidenden Vorteil
bietet, dass für kleine Messbandbreiten
die Messgeschwindigkeit
und Genauigkeit nochmal
gesteigert werden kann.
Hohe Messgeschwindigkeit und
normkonforme Echtzeitmessung
sind nun optimal vereinbar.
Durch die Kombination von
Kurzzeit-FFT und digitalem
Superheterodyn-Modus kann
nun über ein ganzes Band von
14 hf-praxis 9/2022

EMV
Bild 4: 360°-Richtcharakteristik eines Kammgenerators, 1...1,5 GHz
Bild 5: Richtcharakteristik eines Kammgenerators, 3...3,5 GHz
685 MHz, an allen Frequenzpunkten
gleichzeitig, die Messung
mit Quasipeak- und CISPR-
Average-Detektoren durchgeführt
werden.
Technisch wird dies durch eine
hochgradige Parallelisierung
erreicht. Die Kurzzeit-FFT ist
hierbei einer der mathematischen
Bausteine, welcher es ermöglicht
Berechnungen auf hocheffiziente
Weise durchzuführen und Symmetrieeigenschaften
auszunutzen.
Die gemäß CISPR 16-1-1
Norm erforderlichen Detektoren
müssen an allen Frequenzpunkten
vollständig parallel realisiert
werden, was zu sehr hohen
Anforderungen an die Rechenleistung
führt.
Ein vereinfachtes Blockschaltbild
einer Kombination von
Kurzzeit-FFT und Mehrkanalempfänger
ist in Bild 1 dargestellt.
Die TDEMI Messsysteme
enthalten mehrere tausende solcher
Funktionsblöcke.
Auch ein moderner Echtzeit-
Spektrumanalysator ist im
TDEMI G verfügbar. Dieser
kann an bis zu 32.000 Frequenzpunkten
gleichzeitig eine Messung,
gemäß einer Zerospan-
Messung eines herkömmlichen
Spektrumanalysators an lediglich
einem einzigen Frequenzpunkt,
durchführen. Der Echtzeit-Spektrumanalysator
des
TDEMI vereint somit auf einzigartige
Weise die Vorteile der
Zerospan-Funktion mit der Möglichkeit,
diese an bis zu 32.000
Frequenzen gleichzeitig durchführen
zu können.
Die einzigartige
HyperOverlapping-Technologie
geht jedoch noch einen entscheidenden
großen Schritt weiter. Es
werden mehrere tausend Blöcke
parallel verwendet, sodass
die Signale an den einzelnen
Frequenzpunkten mit einem
Oversampling-Faktor von mehreren
1000 zur Verfügung stehen
und die weitere Signalverarbeitung
wie Filter, Detektoren
usw. ebenfalls mit entsprechend
hohem Oversampling betrieben
werden. Dies führt u.a. auch bei
EMV-Messungen zu höchster
Genauigkeit sowie zu einer
weiteren Beschleunigung der
Messung.
Bild 2 zeigt den schematischen
Aufbau der HyperOverlapping-
Technologie. Das Eingangssignal
wird mittels mehreren
Gigasample-ADCs hochauflösend
digitalisiert und mittels
einer Digital-Down-Conversion-Einheit
auf die Echtzeitbandbreite
(RTBW) begrenzt.
Im nächsten Schritt wird durch
ein Echtzeitmodul, welches das
HyperOverlapping steuert, das
Signal zeitversetzt auf bis zu
mehrere tausend FFT-Einheiten
verteilt. Jede FFT-Einheit kann
bis zu 32.000 Punkte gleichzeitig
messen. Im Anschluss
werden die Ausgangssignale
wieder zusammengeführt und
mit sehr hohem Oversampling
durch Detektoren und Videofilter
ausgewertet und zur Anzeige
gebracht.
Diese hohe zeitliche Auflösung
in Verbindung mit
hohem Oversampling führt zur
Beschleunigung der Messung
gegenüber einem Echtzeit-Messempfänger
oder einem Echtzeit-
Spektrumanalysator um bis zu
einem Faktor 100. Gegenüber
einem klassischen Empfänger
oder Spektrumanalysator ist
eine Beschleunigung um einen
Faktor bis zu 3,2 Mio. möglich.
Die HyperOverlapping-Technology
ist eine neue Schlüsseltechnologie,
um auch bei geringen
Messbandbreiten oder einer
niedrigen Bandbreite des Videofilters
die Messung zu beschleunigen.
Da die Norm CISPR 11
für ISM-Geräte eine gewichtete
Messung mit 10 Hz Videofilterbandbreite
vorsieht, ermöglicht
nun die HyperOverlapping
die Updaterate hierbei um das
Hundertfache zu erhöhen und
dadurch auch bei dieser herausfordernden
Einstellung die Messung
durchzuführen.
Das MultiGHz-Echtzeitscanning
erlaubt beispielsweise die korrekte
Erfassung des in Bild 3
gezeigten typischen Emissionsspektrums
eines Mikrowellen-
16 hf-praxis 9/2022

EMV
Bild 6: Richtcharakteristik eines Kammgenerators, 5,5...6 GHz
ofens über der Zeit. Die Messung
wurde mit dem MultiGHz-
Echtzeitscanning-Feature über
den Bereich 6...18 GHz live
in Echtzeit durchgeführt. Sehr
gut zu erkennen ist hier im zeitlichen
Verlauf, dass Frequenz
und Amplitude über die Zeit
sich stark schwankend verhalten.
Der Vorteil diese Technologie
besteht darin, dass zum einen
fluktuierende Signale korrekt
und zuverlässig gemessen
werden, zum anderen auch im
Zusammenspiel mit Drehtisch
und Antennenmast Emissionsmessungen
deutlich beschleunigen.
EMV-Messungen oberhalb
1 GHz ziehen aufgrund von sehr
scharfen Richtcharakteristiken
derzeit einen sehr hohen Aufwand
beim Einsatz konventioneller
Technologie nach sich.
Durch den Einsatz der Echtzeitmessung
über mehrere GHz
kann dieser Aufwand nun ganz
signifikant reduziert werden und
die Messung damit insgesamt
nachhaltig beschleunigt werden.
Die Automatisierung der
Emissionsmessungen
stellt nun keine große Herausforderung
mehr dar. Der Einsatz
der TDEMI-Messgeräte kann die
Gesamtmesszeiten existierender
Prüfabläufe wie gezeigt deutlich
reduzieren. Mittels accessT-
DEMI ist es außerdem ganz einfach
und schnell möglich, die
Geräte in bereits existierende
Prüfumgebungen mit vorhandener
Fernsteuer-Software und
Prüfabläufen zu integrieren, um
deren weitere Vorteile zu nutzen.
Die patentierte Technologie,
welche eine exakte Übereinstimmung
zwischen klassischem
und FFT-basierendem Messverfahren
garantiert, ermöglicht den
Einsatz des FFT-basierenden
Messverfahrens auch für klassische
Vor- und Nachmessungen.
Durch schnelle Scans wie z.B.
bei der neuen TDEMI-G-Serie
für Quasipeak im Band A und
B mit jeweils 1 s und im Band
C+D in 5 s, kann die automatisierte
Emissionsmessung mit
oder ohne Datenreduktion höchst
effizient und mit höchster Genauigkeit
durchgeführt werden.
Das MultiGHz-Echtzeitscanning-Feature
kann ebenfalls
eingesetzt werden, um Vor- und
Nachmessung bei den bereits im
Labor etablierten Verfahren 1:1
umzusetzen und die Messung
dadurch erheblich zu beschleunigen.
Eine weitere Steigerung
der Messgeschwindigkeit ist
außerdem durch die Verwendung
der Automatisierungs-Software
EMI64k möglich.
Die Automatisierungs-Software
EMI64k
unterstützt vollständig sämtliche
Betriebsarten der TDEMI-
Geräte. So können die konventionellen
und FFT-basierenden
Betriebsarten im Receiver und
Spektrum-Analyzer genutzt
werden. Aufgrund der hohen
Messgeschwindigkeit werden
diese sowohl für kontinuierliches
Drehen des Drehtisches
als auch schrittweise Drehen
des Drehtisches unterstützt. Die
Betriebsarten von Spektrogramm
(Echtzeit-Messempfänger) und
RT Analyzer können außerdem
sowohl zur Messung eines Prüflings
über die Zeit genutzt werden,
als auch in Kombination
mit kontinuierlichem Bewegen
von Drehtisch und Antennenmast.
Entscheidend für die mögliche
Drehgeschwindigkeit sind
hierbei die zu erreichende Winkelauflösung
sowie die Messzeit
pro Spektrum.
Bei einer Emissionsmessung
nach CISPR 32 beispielsweise
und einer Messung von 1 bis
6 GHz mit kontinuierlicher
Bewegung des Drehtischs ergibt
sich für eine Drehgeschwindigkeit
von einer Umdrehung pro
Minute eine Winkelauflösung
von 0,6°. Die typische zeitliche
Auflösung bei der Verwendung
des TDEMI Ultra beträgt ca. 100
ms. Bei einer typischen Messung
von 6 bis 18 GHz ergibt sich für
die gleiche Messung eine Winkelauflösung
von ca. 1,5°.
Verwendet man die Echtzeitbetriebsart
für den Höhen-Scan
und führt diesen z.B. im Bereich
von 1 bis 4 m innerhalb von 30
s aus, so erhält man für den Frequenzbereich
von 1 bis 6 GHz
eine Auflösung von 1 cm und für
den Frequenzbereich von 6 bis
18 GHz von ca. 2,5 cm. Diese
Auflösungen sind um einen Faktor
10 höher, als man sie mit herkömmlichen
konventionellen
Messgeräten erreicht. Gleichzeitig
wird zusätzlich die Beobachtungszeit
um mindestens
einen Faktor 100 verbessert und
die Gesamtmesszeit um ca. den
Faktor 10 dabei reduziert.
In Bild 4 ist die 360°-Richtcharakteristik
eines Kammgenerators
im Frequenzbereich 1...1,5
GHz dargestellt. Die verwendete
Winkelauflösung ist ca. 0,5°.
Man kann anhand der Richtcharakteristik
erkennen, dass in
diesem Fall noch durchaus eine
Winkelauflösung von 10° mit
zusätzlicher Messunsicherheit
die Möglichkeit bieten würde,
die Maximas zu finden.
Zu höheren Frequenzen hin wird
die Richtcharateristik allerdings
ausgeprägter, sodass eine Auflösung
von ca. 4° nötig wird,
um die Maximas zu finden. In
Bild 5 ist wiederum die Emission
des Kammgenerators dargestellt,
nun allerdings für den
Frequenzbereich 3...3,5 GHz.
Im Frequenzbereich von 5,5 bis
6 GHz (Bild 6) wiederum zeigt
sich, dass aufgrund der Richtcharakteristik
eine Auflösung
von ca. 1° benötigt wird.
Diese Anforderungen können
durch EMI64k und TDEMI Ultra
mit kurzen Messzeiten vollständig
erfüllt werden. Die vollständige
hochpräzise Erfassung von
Störungen in Kombination mit
kurzen Messzeiten wird erstmalig
durch die Verwendung der
EMI64k und des MultiGHz-
Echtzeitscannings des TDEMI
Ultra erreicht.
Es wurde damit gezeigt, dass die
Kombination des patentierten
normkonformen Realtime-FFTbasierenden
Verfahren mit weiteren
Technologien wie Echtzeitsynchronisation
mit Drehtisch
und Antennenmast wiederum
neue Maßstäbe für EMV-Messungen
setzt. Ein wesentlicher
Unterschied zu anderen Messgeräten,
z.B. Spektrumanalysatoren
oder Messempfängern, welche
18 hf-praxis 9/2022

DC TO 65 GHZ
RF & MW Test Solutions
Flexible, Reliable, Affordable & Fast
Software Controlled Building
Blocks and RF Interface Units Custom Test Systems Test Accessories
Switching, attenuation, distribution, signal source, amplification, sensing, measurement and more
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EMV
Bild 7: EMI64k mit Markerliste und 3D-Exportfunktion
lediglich optional eine Echtzeitbandbreite
bieten, besteht darin,
dass im Falle des Zusammenspiels
von EMI64k und TDEMI
Ultra sowohl die Messtechnik
als auch das Verfahren die Normen
der CISPR und den ANSI-
Standard vollständig einhalten.
Selbstverständlich kann die
Technologie neben EMV-Messung
auch für zahlreiche Messverfahren
für Funkmessungen
eingesetzt werden und bietet
auch bei diesen Messungen die
beschriebenen Vorteile.
Um auch die notwendigen Dokumentationsvorschriften
einzuhalten,
verfügt die EMI64k über
leistungsfähige Methoden zur
Datenreduktion und Erzeugung
von Prüfberichten. Auf Basis der
vorhandenen Messdaten können
jederzeit Ergebnisse, z.B. in
Excel oder andere Formate und
Programme übertragen werden.
Es können darüber hinaus mittels
Libre Office oder Microsoft
Office eigene Reports erzeugt
werden. In Bild 7 ist exemplarisch
die Benutzeroberfläche
hierzu mit Verwendung der
Markerliste und 3D-Exportfunktion
zur Erstellung von Filmen
dargestellt.
Zusammengefasst
lässt sich feststellen: Sowohl
das neue TDEMI G als auch
das TDEMI Ultra sind extrem
leistungsstarke echtzeitfähige
Messgeräte mit sehr breiten
Einsatzmöglichkeiten. EMV-
Messungen nach allen üblichen
Standards, Funkmessungen
sowie digitale Demodulation
von Funkkanälen mit mehr als
0,5 GHz Bandbreite sind mit diesen
Messgeräten möglich. Das
TDEMI Ultra verfügt zusätzlich
über das MultiGHz-Echtzeitscanning-Feature.
Dadurch
können mehrere GHz Bandbreite
in Echtzeit gemessen und dargestellt
werden.
Durch die Kombination der
breitbandigen GHz-Echtzeitmessung
mit aktiver Vorselektion
sind die Messergebnisse
stets vollständig normkonform.
Die Automatisierungs-Software
EMI64k ermöglicht außerdem
eine Echtzeitsynchronisation
zwischen Drehtisch, Antennenmast
und Echtzeitspektrogramm.
Diese neue Technologie kann
Messzeiten reduzieren, die Auflösung
hinsichtlich Höhen-Scan
und Winkelposition erheblich
verbessern und dadurch sowohl
die Messqualität als auch die
Messgeschwindigkeit deutlich
erhöhen. Selbstverständlich kann
diese Technologie auch für Funkmessungen
angewendet werden
und bietet auch für derartige
Messungen signifikante Vorteile.
Darüber hinaus können sowohl
die neue TDEMI-G-Serie als
auch die TDEMI-Ultra-
Serie sehr leicht in bestehende
Prüfabläufe und
existierende Labor-Software
mittels accessT-
DEMI integriert werden.
Ein Parallelbetrieb und
schrittweise Modernisierung
wird dadurch erheblich
erleichtert.
Nicht zuletzt wird auch
die Energieeffizienz
deutlich gesteigert. Eine
Reduktion der Messzeiten
und ein gesenkter
Energieverbrauch der
TDEMI-Hardware gegenüber
herkömmlichen
Messempfängern sind
gleichzeitig Maßnahmen
um im Laborbetrieb deutlich
Energie einzusparen
und somit auch die Energiekosten
zu senken.
Literaturverzeichnis
[1] S. Braun und A. Frech: 645
MHz Echtzeitbandbreite für
Full-Compliance-Messungen
mit dem TDEMI X, hf-praxis
3/2016, Seite 44-47, www.
beam-verlag.de/app/down-
load/24071892/HF-Praxis+3-
2016+III.pdf
[2] CISPR16-1-1 Ed 3.1, Specification
for radio disturbance
and immunity measuring apparatus
and methods Part 1-1:
Radio disturbance and immunity
measuring apparatus – Measuring
apparatus. International
Electrotechnical Commission,
2010
[3] H. H. Slim et al: A Time-
Domain EMI Measurement
System up to 26 GHz with Multichannel
APD Measuring Function,
The International Journal of
Electromagnetic Compatibility,
EMC Test & Design Guide 2011,
pp. 42-51, 2011
[4] S. Braun und P. Raju: Untersuchung
der Beeinflussung von
digitalen Übertragungssignalen
durch typische EMV-Störungen,
GMM-Fachbericht 88: EMV in
der Kfz-Technik, 21.9.2017 in
Wolfsburg
[5] MIL 461 G, Requirement
for the control of electromagnetic
interference characterization
of sub systems and equipment,
Department of Defence, 2015
[6] ANSI 63.2 American National
Standard for Electromagnetic
Noise and Field Strength Instrumentation,
10 Hz to 40 GHz
Specifications
[7] ANSI/ISO/IEC 17025 General
Requirements for the competence
of testing and calibration
laboratories
[8] S. Braun und A. Frech:
Anwendung der EMV Zeitbereichsmesstechnik
für Schienenfahrzeuge
und E-Mobility, emv
2016 – Internationale Fachmesse
und Kongress für Elektromagnetische
Verträglichkeit, Düsseldorf,
Germany, Februar 23-25,
2016, ausgezeichnet mit dem
BEST PAPER AWARD 2016
[9] Bundesamt für Kommunikation
BAKOM, Abteilung
Konzessionen und Frequenzmanagement
KF Sektion Elektromagnetische
Verträglichkeit
EMV, Testkonzession und Messungen
adaptive Antennen, September
2020
[10] S. Braun und A. Frech:
Höchste Prüfqualität von EMV-
Messungen durch normgerechte
Messung an allen Frequenzen,
SMT emv-esd, Fachzeitschrift
für ADVANCED PACKAGING
& ELEKTRONIKFERTIGUNG,
November 2016, Seite 44-48
[11] VDE: Digitalisierung störfrei:
VDE-Institut eröffnet neue
Prüfhalle für Funkentstörung und
EMV, 14.9.2018, www.vde.com/
de/presse/vde-eroeffnet-neueemv-vollabsorber-halle
[12] S. Braun: Using the FFTbased
measuring Instrument
for Radiated EMI Testing, Procedures
and Full Automation,
IEEE EMC Chapter Meeting,
Cedar Park, January 2019
[13] S. Braun & A. Frech: Real-
Time FFT-Based EMI Measurement
for MIL461G, CISPR
and ANSI, Theory and Practical
Application, IEEE EMC
Symposium, New Orleans, July
2019 ◄
20 hf-praxis 9/2022

PRECISION
Waveguide
to Coax Adapters
Covering Radar, mmWave 5G
& OTA Testing Applications to 50 GHz
• Excellent VSWR,

EMV
Verstärker für die EMV-Prüfung
Überblick und Eigenschaften
Breitbandverstärker sind notwendig, um Feldstärken zu erzeugen, die für die meisten EMV-
Störfestigkeitsprüfungen erforderlich sind. Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über die Rolle von
Verstärkern bei EMV-Prüfungen einschließlich ihrer Parameter und Eigenschaften, die den größten Einfluss auf
die Ausgangsleistung haben.
Quelle:
An Introduction to EMC
Amplifiers, White Paper,
Autor:
Paul Denisowski
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Teilübersetzung von FS
Nach einem Überblick über die
EMV-Prüfung werden verstärkertypische
Punkte wie Ausgangsleistung,
Klasse oder Linearität
diskutiert.
Was ist eine EMV-Prüfung?
Elektronische Geräte haben das
Potenzial, andere Geräte zu stören,
entweder durch Abstrahlung
oder über Kabel. Diese Interferenzwirkungen
können von
relativ geringfügigen Störungen
bis hin zu Geräteausfällen und
sogar dauerhaften Schäden reichen.
Angesichts der schnell
wachsenden Zahl elektronischer
Geräte und ihrer oft engen Nachbarschaft
zueinander müssen
Anstrengungen unternommen
werden, um Störungen zwischen
Geräten zu erkennen, zu
messen und zu begrenzen oder
zu beseitigen.
Elektromagnetische Verträglichkeit
(EMV) ist der Begriff
für die Fähigkeit von elektronischen
Geräten, in einer definierten
elektromagnetischen
Umgebung ordnungsgemäß zu
funktionieren. Die Bedeutung
der elektromagnetischen Verträglichkeit
hat zur Entstehung zahlreicher
staatlicher, militärischer
und industrieller EMV-Normen
und -Vorschriften geführt. In
vielen Teilen der Welt dürfen
elektronische Produkte nicht vermarktet
oder verkauft werden,
ohne zuvor die die Einhaltung
der einschlägigen EMV-Normen
nachzuweisen, und deshalb
haben viele Unternehmen EMV-
Prüfungen in ihren Produktentwicklungszyklus
aufgenommen.
Die EMV-Prüfung kann in zwei
allgemeine Kategorien unterteilt
werden: Emissionsprüfung
und Störfestigkeitsprüfung. Die
Emissionsprüfung umfasst die
Messung elektromagnetischer
Signale, die vom zu prüfenden
Gerät (ungewollt) ausgesendet
werden, um festzustellen, ob
diese Emissionen die zulässigen
Grenzwerte überschreiten. Der
Zweck der Störfestigkeitsprüfung
(auch Empfindlichkeitsprüfung
genannt) besteht darin,
zu überprüfen, ob ein Gerät in
der Lage ist, auch dann ordnungsgemäß
zu funktionieren,
wenn es einer (oft erheblichen)
Hochfrequenzenergie ausgesetzt
ist. Es gibt zahlreiche Beispiele
für elektronische Geräte, die
Fehlfunktionen aufwiesen oder
ausfielen, wenn sie hohen HF-
Energiepegeln ausgesetzt waren.
Unsere Abhängigkeit von der
elektronischen Technologie hat
die Bedeutung einer effizienten
EMV-Prüfung deutlich erhöht.
Verstärker in der
EMV-Prüfung
Eine Störfestigkeitsprüfung an
einem elektronischen Gerät
erfordert HF-Energie über einen
weiten Frequenzbereich mit
definierten Pegeln. Diese Hochfrequenzenergie
kann über die
angeschlossenen Kabel in das
Gerät geleitet oder direkt (über
die Luft) aufgenommen werden,
d.h., durch abgestrahlte Signale.
Wie wir sehen werden, stellen
die abgestrahlten Emissionen
die größere Herausforderung bei
der Störfestigkeitsprüfung dar.
Der erste Grund dafür ist, dass
die Prüfung der Störfestigkeit
(oder der Empfindlichkeit) durch
Strahlung oft die Erzeugung sehr
hoher elektrischer Feldstärken
erfordert, wobei die typischen
Breitbandverstärker für die Bestimmung der Störfestigkeit
22 hf-praxis 9/2022

EMV
EMV-Verstärker-Klassen und ihre Stromflusswinkel
Werte zwischen 3 und 200 V/m liegen. Je
nach Frequenz, Entfernung und Antennentyp
kann dies eine Ausgangsleistung von
hunderten oder tausenden Watt bedeuten
- weit mehr als die meisten Signalgeneratoren
direkt erzeugen können. Der zweite
Grund ist, dass die Umwandlung der Verstärkerausgangsleistung
in ein abgestrahltes
elektromagnetisches Feld mithilfe einer
Antenne nie zu 100% effizient ist, insbesondere
nicht in den weiten Frequenzbereichen,
die in den meisten EMV-Normen
und -Vorschriften festgelegt sind. Aus diesen
Gründen sind Verstärker ein unverzichtbarer
Bestandteil der EMV-Prüfung. Zu bevorzugen
sind Breitbandverstärker für hohe Ausgangsleistungen.
Mehr über EMC Amps
HF-Verstärker können auf verschiedenen
Bauelementen basieren, wie Wanderfeldröhren
(TWTs), Klystrons, Magnetrons, Transistoren
usw. Aus einer Vielzahl von Gründen
arbeiten fast alle modernen Breitbandverstärker,
die für EMV-Störfestigkeitsprüfungen
unter 6 GHz verwendet werden, mit
Transistoren. Es gibt jedoch einige Unterschiede
in der Art und Weise, wie die Transistoren
betrieben werden, genauer: Wie ihr
Vorspannungspunkt eingestellt ist. Hieraus
resultieren verschiedene Betriebsklassen.
Diese lassen sich anhand des Stromflusswinkels
der Verstärkerstufe definiert. Der
Extremfall 360° bedeutet, dass der Verstärker
über den gesamten Eingangsleistungszyklus
(volle Signalwelle) leitend ist, während 180°
bedeutet, dass der Verstärker nur über die
Hälfte des Eingangsleistungszyklus´ leitet.
Größere Stromflusswinkel bedeuten höhere
Linearität (d.h., der Ausgang ist eine präzisere
Reproduktion des Eingangs), allerdings
um den Preis eines geringeren Wirkungsgrads
und somit höherer Temperaturen.
Verstärker mit einem Stromflusswinkel von
360° werden Klasse-A-Verstärker genannt
und Verstärker mit einem Winkel von 180°
nennt man Klasse-B-Verstärker. Ein Kompromiss
zwischen Linearität und Effizienz
ist der Verstärker der Klasse AB mit über
180° und unter 360°. Es gibt noch andere
Verstärkerklassen (wie C und D), diese werden
aber in EMV-Verstärkern nicht verwendet
wegen der hohen Verzerrung, die sie
erzeugen. Auf den ersten Blick scheinen
Klasse-AB-Verstärker mehrere Vorteile
zu haben, wie z.B. ein geringes Gewicht,
geringe Kosten, höhere Wirkungsgrade und
Ihr Partner für
EMV und HF
Messtechnik-Systeme-Komponenten
EMV-
MESSTECHNIK
Absorberräume, GTEM-Zellen
Stromzangen, Feldsonden
Störsimulatoren & ESD
Leistungsverstärker
Messempfänger
Laborsoftware
HF- & MIKROWELLEN-
MESSTECHNIK
Puls- & Signalgeneratoren
GNSS - Simulation
Netzwerkanalysatoren
Leistungsmessköpfe
Avionik - Prüfgeräte
Funkmessplätze
ANTENNEN-
MESSTECHNIK
Positionierer & Stative
Wireless-Testsysteme
Antennenmessplätze
Antennen
Absorber
Software
Verstärkungskompression und 1-dB-Kompressionspunkt
HF-KOMPONENTEN
Abschlusswiderstände
Adapter & HF-Kabel
Dämpfungsglieder
RF-over-Fiber
Richtkoppler
Kalibrierkits
Verstärker
Hohlleiter
Schalter
Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 565 10
hf-praxis 9/2022 23
Email: info@emco-elektronik.de23
Internet: www.emco-elektronik.de

EMV
Große Testkammer
einigermaßen lineare Leistung.
Doch aufgrund ihrer begrenzten
Fähigkeit, Wärme abzuleiten,
sind Class-AB-Verstärker
sehr anfällig für Schäden infolge
Fehlanpassung des Ausgangs.
Hierzu finden Sie einen weiteren
Beitrag in diesem Heft.
Ausgangsleistung
Der wichtigste Parameter für
jeden Verstärker ist der mögliche
Pegel der Ausgangsleistung,
geknüpft an eine bestimmte
Verzerrung oder Begrenzung.
In einigen Fällen kann die Verstärkung
in einem bestimmten
Bereich einstellbar sein. Bei der
EMV-Prüfung ist zu beachten,
dass Verstärker zwar nach ihrer
Ausgangsleistung spezifiziert
werden, der Zweck von Verstärkern
bei der Prüfung der Störfestigkeit
aber darin besteht, eine
Feldstärke mit einer bestimmten
Intensität in einem bestimmten
Abstand zur Antenne zu erzeugen.
Wie schon angedeutet, ist
die Feldstärke eine Funktion
vieler Variablen. So ist die Verstärkerausgangsleistung
normalerweise
mehr oder minder
frequenzabhängig. Um zum
Beispiel eine Feldstärke von 10
V/m zu erzeugen, können bei
einer Frequenz 100 W und bei
einer anderen Frequenz 1000
W erforderlich sein. Wir müssen
daher sicherstellen, dass wir
einen Verstärker verwenden, der
die Leistung zur Erzeugung der
notwendigen Feldstärke über
den gesamten interessierenden
Frequenzbereich liefern kann.
In dem Zusammenhang sei auf
die Verluste in Leitungen, Kopplern
usw. hingewiesen, die nicht
trivial sein können, insbesondere
bei höheren Frequenzen.
Diese Verluste müssen sorgfältig
berücksichtigt werden, wenn es
gilt, die erforderliche Ausgangsleistung
eines EMV-Verstärkers
festzulegen.
Linearität und Kompression
Wie bereits erwähnt, ist es sehr
wichtig, einen Verstärker zu
verwenden, der eine ausreichende
Ausgangsleistung über
den gesamten für die Prüfung
verwendeten Frequenzbereich
erzeugen kann. Dies kann eine
Herausforderung sein, da die
Ausgangsleistung eines Breitbandverstärkers
im Einsatzfrequenzbereich
eine gewisse
Schwankung aufweist, selbst
unter idealen Lastbedingungen.
Man sagt, dass ein Verstärker in
seinem linearen Bereich arbeitet,
wenn es einen festen Anstieg
der Ausgangsleistung bei einer
gegebenen Erhöhung der Eingangsleistung
gibt. Mit anderen
Worten, wenn für jede Erhöhung
der Eingangsleistung um X dB
ein Anstieg der Ausgangsleistung
um ebenfalls X dB erfolgt.
Die Flachheit der Verstärkung
(Flatness) hingegen ist ein Maß
dafür, wie stark die Verstärkung
je nach Frequenz schwankt und
wird angegeben in ±X dB im
Einsatzfrequenzbereich. Irgendwann
erreichen alle Verstärker
einen Punkt, an dem es keinen
linearen Zusammenhang mehr
gibt (Kompressionspunkt). Am
üblichen 1-dB-Kompressionspunkt
ist die Ausgangsleistung
gegenüber dem linearen Zusammenhang
1 dB zu gering. Ein
Verstärker, der unterhalb seines
Kompressionspunkts betrieben
wird, sollte keine signifikanten
Oberwellen oder Intermodulationsprodukte
erzeugen.
Beim Vergleich der Linearität
von Verstärkern ist es wichtig,
die gleichen Leistungspegel und
Kompressionspunkte zu verwenden.
Der 1-dB-Kompressionspunkt
ist hier das am meisten
akzeptierte Kriterium. Einige
Verstärker werden jedoch mit 2
oder 3 dB spezifiziert, obwohl
die Oberwellen und Intermodulationsprodukte
an diesen Punkten
deutlich höher sind als beim
Standard von 1 dB. Außerdem
sollten die Kompressionspunkte
immer bei Nennausgangsleistung
angegeben werden. So ist
es beispielsweise unmöglich, die
Leistung eines 1000-W-Verstärkers
zu kennen, dessen 1-dB-
Kompressionspunkt mit 700 W
angegeben ist.
Wenn ein Verstärker komprimiert,
hat das zwei Konsequenzen.
Die erste ist ziemlich
offensichtlich: Eine weitere
Erhöhung der Eingangsleistung
führt nicht mehr zu der im linearen
Bereich möglichen Steigerung
der Ausgangsleistung, und
schließlich wird die maximale
Ausgangsleistung des Verstärkers
erreicht. Wir können einfach
nicht mehr Leistung aus dem Verstärker
herausholen, weil er in die
Sättigung getrieben worden ist.
Dieses Problem lässt sich relativ
leicht vermeiden, wenn man
einen Verstärker wählt, dessen
maximale Nennausgangsleistung
ausreichend groß ist.
Die zweite Folge der Kompression
ist viel wichtiger in Bezug
auf die Prüfung der Strahlungsfestigkeit.
Wir wissen, dass Verstärker
bei Kompression Oberwellen
und Intermodulationsprodukte,
also Signale bei anderen
Frequenzen als der eigentlichen
Signalfrequenz erzeugen. Diese
unerwünschten Produkte können
schnell und unvorhersehbar
zunehmen, je weiter der
Verstärker in die Kompression
geht. Die Leistung in diesen
unerwünschten Produkten subtrahiert
sich von der Leistung
bei der gewünschten Frequenz.
Wenn ein Verstärker in Kompression
ist und unerwünschte
Produkte erzeugt, besteht die
Möglichkeit, dass das Equipment
under Test (EUT) eine
Reaktion auf die Energie in diesen
Oberwellen und Intermodulationsprodukten
zeigt, anstatt
(ausschließlich) auf die Energie
auf der Grundfrequenz zu
reagieren. Oberschwingungen
und Intermodulationsprodukte
können es daher sehr schwierig
machen, festzustellen, welche
Frequenzkomponenten für das
unerwünschte Verhalten des
Prüflings verantwortlich sind.
Beachten Sie auch, dass Oberschwingungen
zwar eine geringere
Leistung als die Grundschwingung
haben, aufgrund
des Frequenzgangs der Antenne
jedoch eine höhere Feldstärke
erzeugen können. Aus diesen
Gründen definieren EMV-Normen
oft die maximalen Oberwellenpegel
bei verschiedenen Leistungspegeln
für ein bestimmtes
Prüfszenario.
Feldstärkesonden
können verwendet werden, um
die auf den Prüfling einwirkende
Feldstärke zu messen. Jedoch
sind die meisten Feldstärkesonden
nicht frequenzspezifisch und
können daher nicht einfach verwendet
werden, um festzustellen,
ob Oberwellen und Intermodulationsprodukte
auftreten.
Frequenzselektive Geräte wie
EMI-Empfänger oder Spektrumalysatoren
müssen daher
zur Erkennung und Messung von
Oberschwingungen und Intermodulationsprodukten
herangezogen
werden. Oberschwingungsspezifikationen
sollten immer bei
voller Ausgangsleistung angegeben
werden, niemals bei einem
niedrigeren Ausgangspegel. Dies
ist zwar vom Standpunkt der
Diagnose aus nützlich, löst aber
nicht das Problem der Nichtlinearität
des Verstärkers. Die einfache
Lösung ist ein Verstärker
mit guter Linearität und dessen
konsequenter Betrieb innerhalb
seines linearen Bereichs! ◄
24 hf-praxis 9/2022

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EMV
Verstärker für die EMV-Prüfung
Der Einfluss der Antennenanpassung
Eine Prüfquelle für den Störfestigkeitstest setzt sich aus EMC Amplifier, Antennenzuleitung und Antenne
zusammen. Diese Zusammenschaltung darf man nicht unterschätzen.
Die Verwendung eines Verstärkers
mit einem 1-dB-Kompressionspunkt,
der deutlich über
der maximalen Nennausgangsleistung
liegt, ist ein einfacher
Weg, um Nichtlinearitäten und
mögliche Probleme mit einem
EUT, das auf Störfrequenzen
reagiert, zu vermeiden. Allerdings
gibt es im Hinblick auf
die Erzielung der erforderlichen
Feldstärke noch einen weiteren
wichtigen Faktor: die Antennenanpassung,
definiert über das
Stehwellenverhältnis (SWR).
SWR: Basics, Bestimmung
und Bedeutung
Bei den Themen „SWR“ und
„Reflexionen“ können auch Profis
aufs Glatteis geraten. Für ein
besseres Verständnis seien die
Quellen [1, 2, 3] empfohlen. Bei
der EMC-Prüfung engt sich das
Gebiet auf ein Grundverständnis
und die Praxis der SWR-Bestimmung
ein.
Wichtiges Grundlagenwissen:
Nur wenn der Wellenwiderstand
der Antennenleitung nicht mit
der Impedanz der Antenne übereinstimmt,
kommt es zu einer
Reflexion und damit zu einer
sogenannten stehenden Welle
auf der Übertragungsleitung.
Für eine effiziente Leistungsübertragung
ist ein möglichst
keiner Innenwiderstand des Verstärkers
anzustreben, also keine
Leistungsanpassung, denn bei
dieser beträgt der Wirkungsgrad
bereits theoretisch nur 50%. Das
SWR ist gemäß seinem Namen
das Verhältnis der Spannungen
oder Ströme der hinlaufenden
zur rücklaufenden Welle. Da
jede Leitung dämpft, ist es am
Verstärker immer kleiner als an
der Antenne. Zur Angabe des
SWRs gehören also der Messort
und bei Ermittlung über die Leitung
deren Dämpfung.
Zur Praxis der SWR-Bestimmung.
Üblich sind heute sogenannte
Antennenanalysatoren.
Sie liefern eine grafische Darstellung
des SWRs über der
Frequenz. Bei der Messung zu
beachten ist, dass diese Antenna
Analyzers oft mit geringen HF-
Leistungen arbeiten und daher
leicht selbst gestört werden
können, da die Antenne ja auch
Signale aus der Umgebung empfängt.
Auf Störarmut ist daher
zu achten. Misst man mit einem
Richtkoppler und erhält die Leistungen
der vor- und rücklaufenden
Welle, so ist aus diesen
vor der Verhältnisbildung die
Wurzel zu ziehen, da sich Leistungen
bekanntlich quadratisch
zu Spannungen und Strömen
verhalten. Maßgebend ist immer
das SWR direkt an der Antenne!
Zur Bedeutung des SWRs:
Befreit vom Einfluss der Leitungsdämpfung
entspricht das
SWR immer den beteiligten
Impedanzen. Beträgt das SWR
beispielsweise 2 mit einem
50-Ohm-Kabel, dann kann die
Antennenimpedanz 25 oder 100
Quelle:
An Introduction to EMC
Amplifiers, White Paper,
Autor:
Paul Denisowski
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Teilübersetzung von FS
Vorwärts gerichtete und reflektierte Leistung
26 hf-praxis 9/2022

EMV
Großer metallischer Prüfling mit dem Potenzial, das SWR zu beeinflussen
Ohm betragen. Das erscheint
ziemlich verhängnisvoll, ist es
aber nicht. Denn da bei Fehlanpassung
entweder zu wenig
Spannung an der Last mit mehr
Strom kompensiert wird als
bei Leistungsanpassung oder
zu wenig Strom in die Last mit
mehr Strom als bei Leistungsanpassung,
bleibt die Leistung in
die Last recht hoch. Etwa beim
SWR von 2 muss man lediglich
11% Leistungsverzicht gegenüber
Leistungsanpassung hinnehmen.
Obwohl eine perfekte Anpassung
der Antenne an das Kabel
höchst wünschenswert ist, da
sie die Leistungsübertragung
maximiert und reflektierte Leistung,
die dem EMC Amp schaden
könnte, vermeidet, ist diese
bei der praktischen Prüfung
der Störfestigkeit meist nicht
Typischer SWR-Bereich lt. MIL-STD Application
erreichbar. Ursache ist die Frequenzabhängigkeit
der Impedanz
von Antennen.
Antennen und SWR
EMV-Verstärker bieten normalerweise
eine recht frequenzunabhängige
nicht-reaktive
Quellenimpedanz von 50 oder
75 Ohm. Dies deshalb, damit
eventuelle an der Antenne reflektierte
Leistung nicht auch noch
am Verstärker (rück-)reflektiert
wird. Von daher gibt es also
keine Probleme für die Prüfung
der Strahlungsimmunität.
Die Herausforderung bei der
Störfestigkeitsprüfung ist die
extreme Variabilität der Antennenimpedanz.
Im Gegensatz zu
einer rein ohmschen Dummy-
Last ist die Impedanz von Antennen,
die bei der Störfestigkeitsprüfung
verwendet werden,
eine Funktion der Frequenz.
Denn es ist schwierig, wenn
nicht gar unmöglich, Antennen
zu entwickeln, die ein niedriges
SWR (

EMV
SWR und reflektierte Leistung in %
Nähe einer oder mehrerer linearer
Innenabmessungen der
Kammer kommt. Faktoren wie
die Größe, die Lage und die
elektrischen Eigenschaften der
Grundplatte können sich ebenfalls
auf das SWR auswirken.
Obwohl die nominale SWR-
Kurve einer bestimmten Antenne
bekannt sein mag, kann es
schwierig sein, externe Effekte
auf das SWR vorherzusagen
oder zu modellieren, insbesondere
wenn diese Effekte wie
üblich frequenzabhängig sind.
Mit anderen Worten, wir können
nicht wissen, wie stark
ein bestimmtes EUT das SWR
beeinflusst, bis wir das Gerät tatsächlich
in die Kammer stellen
und mit dem Testen beginnen.
Beachten Sie, dass die Kopplung
zwischen der Antenne und
dem Prüfling fast immer zu einer
Erhöhung (und nicht zu einer
Verringerung) des SWRs führt.
Daher ist es ratsam, ein potenziell
höheres SWR zu berücksichtigen,
wenn man eine Prüfung
der abgestrahlten Emissionen
plant, und wir werden sehen,
wie sich dies wiederum auf die
Auswahl eines EMV-Verstärkers
auswirkt.
Beachten Sie, dass wir zwar
Antennen und Kammern als
getrennte Einheiten in Bezug
auf ihren Beitrag zum SWR und/
oder zur Verstärkung diskutiert
haben, es in Wirklichkeit jedoch
komplexe Wechselwirkungen
zwischen ihnen gibt, deren Grad
stark von Frequenz, Platzierung
und Ausrichtung der Antenne
abhängt.
Auswirkungen des SWRs bei
Störfestigkeitsprüfungen
Manchmal wird übersehen, dass
es bei der Prüfung der Störfestigkeit
weniger um die HF-Leistung
als vielmehr um die HF-Feldstärke
geht. Antennen wandeln
leitungsgebundene Leistung in
elektromagnetische Felder um.
Je höher das SWR ist, desto
geringer ist der Prozentsatz der
Verstärkerleistung, der erfolgreich
durch die Antenne übertragen
wird, und desto geringer
ist damit auch die resultierende
Feldstärke. Daher muss mit steigendem
SWR die Verstärkerausgangsleistung
erhöht werden,
um eine bestimmte Feldstärke
aufrechtzuerhalten.
Anzeige der vorwärts gerichteten/reflektierten Leistung und des SWRs
Probleme können hier entstehen,
wenn ein Breitbandverstärker bei
einem hohen SWR nicht in der
Lage ist, die notwendige Ausgangsleistung
zur Erzeugung
die gewünschte Feldstärke zu
liefern. Es müssen sorgfältige
Berechnungen durchgeführt werden,
um sicherzustellen, dass der
Verstärker genügend Vorwärtsleistung
liefern kann, um die
gewünschte Feldstärke über den
gesamten Frequenzbereich bei
allen wahrscheinlichen SWR-
Werten zu erzeugen. Schlechte
Linearität, ungleichmäßige Leistung
(insbesondere an den Bandrändern)
und unerwartet hohes
SWR aufgrund von Kopplung
zwischen Antenne und Prüfling
können dazu führen, dass die
erforderliche Feldstärke nicht
erreicht wird, weil der Verstärker
zu schwach ist.
Die andere Komplikation eines
hohen SWRs ist die Auswirkung
der reflektierten Leistung auf
den Verstärker selbst. Ein SWR
von 6 bedeutet eine reflektierte
Leistung von 50%, und beim
SWR 15 werden mehr als 75%
der übertragenen Leistung zum
Verstärker zurückreflektiert.
Ein hohes Maß an reflektierter
Leistung kann für einen Verstärker
sehr schädlich sein: Unmittelbare
Schäden am Verstärker
können durch interne Lichtbögen
oder Transistorausfälle verursacht
werden. Eine Beschädigung
oder Verschlechterung der
Verstärkerleistung kann auch
allmählich auftreten, wenn die
reflektierte Energie übermäßige
Hitze im Verstärker erzeugt.
Die einfachste Möglichkeit,
einen Verstärker vor reflektierter
Leistung zu schützen, ist die Verwendung
eines festen Dämpfungsglieds.
Dadurch reduziert
sich natürlich auch die übertragene
Leistung.
Eine ausgefeiltere Methode zur
Vermeidung von Schäden durch
28 hf-praxis 9/2022

hohe reflektierte Leistung ist bekannt als
Foldback: Wenn der Pegel der reflektierten
Leistung ansteigt, verringert der Verstärker
automatisch seine Ausgangsleistung, bis
der Wert der reflektierten Leistung auf ein
sicheres Niveau fällt. Vorausgesetzt, die
Foldback-Schaltung kann eine übermäßige
reflektierte Leistung schnell erkennen und
darauf reagieren, ist dieser Ansatz recht einfach
und zuverlässig.
Foldback hat jedoch einen gravierenden
Nachteil: Es reduziert die an die Last gelieferte
Leistung und damit auch die Feldstärke.
Foldback kann einen Verstärker vor Verschlechterung
oder Beschädigung schützen,
allerdings um den Preis einer (oft erheblich)
verringerten Leistung und der Unfähigkeit,
die angestrebte Feldstärke zu erreichen.
Während das SWR den Prozentsatz der
reflektierten Leistung beschreibt, ist es die
absolute Höhe der reflektierten Leistung,
die den Foldback-Mechanismus auslöst.
Zum Beispiel bei einem SWR von 6 werden
50% der Leistung reflektiert, aber die
absolute reflektierte Leistung hängt vom
Ausgangspegel ab: 50% von 100 W sind
weitaus weniger schädlich als 50% von 1000
W. Daher reicht es nicht aus, einfach anzugeben,
bei welchem SWR die Rückkopplung
auftritt, sondern entscheidend ist, bei welchen
Leistungspegeln Foldback bei einem
bestimmten SWR auftritt. Ein 1000-W-Verstärker,
der auf 500 W bei einem SWR von
6 zurückfaltet, ist einem Verstärker, der bei
einem SWR von 3 auf 500 W zurückfaltet,
deutlich überlegen.
Ein klares Verständnis darüber, wie und
wann Foldback in einem bestimmten Verstärker-Design
eingesetzt wird, ist wichtig
für die Auswahl eines Verstärkers, der
die Feldstärke über den gewünschten Frequenzbereich
auch unter ungünstigen SWR-
Bedingungen erzeugen soll.
Glücklicherweise sind aber sogenannte
Leistungsausgleichsalgorithmen häufig
Teil der EMV-Prüfautomatisierungsumgebungen,
obwohl Geschwindigkeit und Effizienz
dieser proprietären Algorithmen von
Plattform zu Plattform sehr unterschiedlich
sein können.
Verstärkerbelastung bei offenem oder
kurzgeschlossenem Kabel
Ist das Kabel auf der Antennenseite infolge
eines Fehlers offen oder kurzgeschlossenen,
gibt es eine Totalreflexion und alle Leistung
kehrt zum Verstärker zurück. Dabei können
sich an seinem Ausgang jeweils Spannungs-/
Stromverhältnisse zwischen den Fällen nahe
Leerlauf und Kurzschluss des Verstärkerausgangs
herausbilden. Ganz werden diese
Verhältnisse infolge der Leistungsdämpfung
nicht erreicht. Die Spannweite zwischen
nahe Leerlauf und Kurzschluss resultiert
aus der Transformationswirkung der Leitung.
Die Länge der Leitung entscheidet also
über die Spannungs-/Stromverhältnisse, die
sich am Verstärker einstellen.
Die praktischen Folgen von 100% reflektierter
Leistung (entweder aufgrund eines
Kurzschlusses oder einer Unterbrechung)
können, gelinde gesagt, dramatisch sein.
Breitbandverstärker unterscheiden sich
enorm in Bezug auf die Zeit, wie lange sie
dann ohne Schaden weiterarbeiten können.
Leider sind einige Breitbandverstärker nicht
für diese extremen (aber leider nicht seltenen)
Situationen gerüstet, und Beschädigung
oder vollständige Zerstörung folgen
oft innerhalb von Minuten. Eine permanente
Messung der vorwärts gerichteten und reflektierten
Leistung ist daher zu empfehlen. Verstärker,
die dieses Feature eingebaut haben,
sind einfacher und sicherer zu handhaben.
Auch hier kann es Unterschiede zwischen
den Verstärkern geben, insbesondere in
Bezug auf die Richtwirkung des Kopplers
und den Grad der Isolierung zwischen den
Anschlüssen.
Sicherheitsmerkmale wie Verriegelungen
(zur automatischen Abschaltung der Stromversorgung,
wenn z.B. eine Kammertür
geöffnet wird) sind bei den meisten Verstärkern
Standard, obwohl mehrere unabhängige
Verriegelungen ein nützliches Merkmal für
Verstärkersysteme sein können, die mehrere
Wege zu verschiedenen Kammern haben.
Modulare Verstärker, die für verschiedene
(oder mehrere) Frequenzbänder konfiguriert
werden können, bieten Vorteile sowohl in
Bezug auf die Flexibilität als auch des einfachen
Austauschs. Man sollte aber auch
nicht die physischen Dimensionen des Verstärkers
selbst, wie Größe und Gewicht,
außer Acht lassen. Idealerweise möchten
wir einen Verstärker, der eine maximale
Ausgangsleistung bei minimalem Platzbedarf
bietet.
Und schließlich kann die Fähigkeit des Fernzugriffs
und der Ferndiagnose eines Verstärkers
sehr hilfreich sein, insbesondere bei
geografisch verteilten Teams und Testlabors.
Literaturtipps
EMV
[1] Antennenanpassung ohne Formeln
erklärt, Einkaufsführer 2022/2023 hf-praxis,
S. 28ff
[2] Irritationen um Reflexionen, CQ DL
2/2022, S. 26ff
[3] HF-Leitungen verstehen und nutzen,
DARC-Verlag ◄
Von der Idee
bis zum Service.
Hochfrequenztechnik,
Elektronik und Mechanik.
Individuell & kundenspezifisch.
// Mechanik, Präzisionsfrästeile
& Gehäuse
// Schirmboxsysteme
// Schalten & Verteilen
von HF-Signalen
// Mobilfunk- & EMV-
Messtechnik
// Distribution von IMS
Connector Systems
// HF-Komponenten
MTS individuelle Lösungen
// HF geschirmte Gehäuse
// Schirmboxsysteme
// Relaisschaltfelder
// Matrixsysteme
// HF-Komponenten und Kabel
// Gefilterte Schnittstellen
// Air Interface Emulation
mts-systemtechnik.de
hf-praxis 9/2022 29

EMV
EMV und Sicherheit:
Gefahren und Risiken durch richtiges Design
vermeiden
Zuverlässigkeit, Risiko und Sicherheit gehen auch Hand in Hand, wenn wir die Auswirkungen
elektromagnetischer Störungen auf elektronische Systeme diskutieren.
bung innerhalb einer definierten
Sicherheitsspanne zu funktionieren,
ohne dass sie durch elektromagnetische
Störungen in unannehmbarer
Weise beeinträchtigt
werden.“ (ANSI C64.14-1992).
EMI- und EMV-Normen
Quelle:
EMI and Safety: Hazards,
Risks, and Designing to Avoid
Them, Cadence PCB Solutions
übersetzt von FS
Diese Probleme werden noch
verschärft, wenn wir mit kritischen
Systemen arbeiten, die
im Transportwesen, im Gesundheitswesen,
in der Energieerzeugung
und in anderen wichtigen
Bereichen eingesetzt werden.
EMI, EMS und EMC
Wenn wir uns mit Leiterplatten-Design
und elektronischen
Systemen beschäftigen, versuchen
wir ständig, Methoden zur
Beseitigung elektromagnetischer
Störungen (EMI, I = Interference)
zu finden. Bei EMI handelt
es sich um störende elektromagnetische
Energie, die von
einem Gerät zu einem anderen
oder von einer Anlage zu einer
anderen übertragen wird. Bei der
Arbeit mit elektronischen Systemen
wenden wir die Grundsätze
der elektromagnetischen
Verträglichkeit an und suchen
nach Bereichen, die anfällig für
EMI zu sein scheinen.
Handys, Schweißgeräte, Motoren
und andere Geräte erzeugen
EMI. Auf der Ebene der Geräte
gehören zu den EMI-Quellen
Mikrocontroller, Mikroprozessoren,
Sender, elektromechanische
Relais und Schaltnetzteile.
Am Beispiel von Mikrocontrollern
zeigt sich, dass
Taktschaltungen innerhalb des
Controllers breitbandiges Rauschen
erzeugen, das harmonische
Störungen im Bereich von bis zu
300 MHz enthält. EMI koppelt
sich über Leiter, abgestrahlte
elektrische Felder und Magnetfelder
in eine Schaltung ein.
Im Gegensatz dazu stellt die
elektromagnetische Empfindlichkeit
(EMS, S = Suspectibility,
Sensibility) den Grad der
Leistungsimmunität gegen elektronische
Entladungen (ESD, D
= Discharge), elektrische Interferenzen,
durch Blitzschlag
verursachte Überspannungen,
elektromagnetische Wellen und
schnelle elektrische Transienten
(EFT) dar.
ANSI definiert elektromagnetische
Verträglichkeit (EMC, C
= Compatibility) als „die Fähigkeit
elektrischer und elektronischer
Systeme, Ausrüstungen
und Geräte, in einer bestimmten
elektromagnetischen Umge-
Elektromagnetische Störungen
können ein System daran hindern,
kritische Funktionen auszuführen.
Ein durch EMI verursachtes
Problem in einem
medizinischen Gerät kann den
Austausch von biomedizinischen
Informationen unterbrechen
oder dem Personal fehlerhafte
Berichte über den Zustand eines
Patienten liefern. Die Anfälligkeit
medizinischer Geräte für
EMI reicht von den Auswirkungen
von RFID auf medizinische
Geräte bis hin zur elektromagnetischen
Verträglichkeit
von Hörgeräten, elektrischen
Rollstühlen und motorisierten
Rollern.
Das Ausmaß des EMI-Problems
und die Auswirkungen auf Verbraucher-,
Industrie- und Militäranwendungen
werden durch
das breite Spektrum an EMI- und
EMV-Normen deutlich. Behörden
wie die Federal Communications
Commission (FCC), die
International Standards Organization
(ISO), die International
Electrotechnical Commission
(IEC), das American National
Standards Institute (ANSI), das
Center for Devices and Radiological
Health (CDRH) und viele
andere Behörden haben Normen
für EMI- und EMV-Anforderungen
aufgestellt.
Diese Normen umfassen Konstruktionsanforderungen,
Emissions-
und Störfestigkeitsprüfungen.
So zeigt beispielsweise
die IEC 61508, dass die Konstruktionsanforderungen
Informationen
über die erforderlichen
30 hf-praxis 9/2022

EMV
Art der Emissions- oder Störfestigkeitsprüfung
geleitete Emission
gestrahlte Emission
Leitungsgebundene Immunität/Empfindlichkeit
gestrahlte Immunität/Empfindlichkeit
schnelle elektrische Transienten (Bursts)
Netzfrequenz-Magnetfeld-Immunität
Beschreibung der Emissions- oder Störfestigkeitsprüfung
Frequenzbereich zwischen 0,15 und 30 MHz, um die Energie zu ermitteln, die durch einen Draht oder ein
Verbindungskabel übertragen wird
Frequenzen von 30 MHz bis 1 GHz, die durch ein Medium als elektronisches Feld übertragen werden
Fähigkeit eines Produkts, elektromagnetischer Energie in einem Frequenzbereich von 0,15 bis 100 MHz zu
widerstehen, die durch externe Kabel, Netzkabel, Eingangs-/Ausgangsverbindungen oder das Gehäuse
eindringt
Fähigkeit eines Produkts, elektromagnetischer Energie im Frequenzbereich von 80 MHz zu widerstehen,
die durch die Luft dringt
simuliert Störungen, die an den Kontakten von AC-Netzschaltern oder Relaiskontakten aufgrund von
induktiver Energie entstehen
simuliert die Wirkung von Magnetfeldern auf ein Produkt, das sich in der Nähe von Leistungstransformatoren
befindet
EMI-Werte enthalten müssen.
Die Norm geht noch weiter,
indem sie Techniken und Maßnahmen
zur Beherrschung systematischer
Ausfälle aufzeigt. Ein
weiteres Beispiel ist die Norm
IEC 60601-1-2, die die allgemeinen
Anforderungen an die
Sicherheit von medizinischen
Geräten und die elektromagnetische
Verträglichkeit behandelt.
Bei der Emissionsprüfung werden
Geräte auf die Menge und
die Art der erzeugten Störungen
geprüft. Normen zur Messung
der Störfestigkeit – wie die in
IEC 1000-4-4 und IEC 1000-4-3
aufgeführten – setzen Geräte verschiedenen
Störfrequenzen aus
und messen die Fähigkeit des
Geräts, Störungen durch schnelle
Transienten und abgestrahlte
elektromagnetische Felder zu
tolerieren. In Tabelle 1 werden
verschiedene Emissions- und
Störfestigkeitstests beschrieben.
Identifizierung von
EMI-Gefahren und -Risiken
Seit Anfang der 1990er Jahre hat
die zunehmende Komplexität
von Komponenten und Systemen
in Verbindung mit dem Versuch,
Kosten zu sparen, dazu geführt,
dass die Rauschspanne für elektronische
Geräte um 3 dB erhöht
wurde. Analoge Schaltungen
haben eine Sicherheitsmarge, die
dem Signal/Rausch-Verhältnis
der Geräte entspricht. Während
digitale Schaltungen eine größere
Sicherheitsspanne haben,
schrumpft die Spanne aufgrund
der Niederspannungslogik und
der Auswirkungen eines Fehlers
auf digitale Anwendungen.
Wenn EMI das präzise Schalten
in einem digitalen Schaltkreis
unterbricht, kann ein System
zum Stillstand kommen oder
nicht funktionieren. Mit Geräten,
die mit höheren Bandbreiten
arbeiten, steigen sowohl die
Rauschemissionen als auch die
Anfälligkeit der Schaltungen.
Die Kombination aus Normen
und bewährten Entwurfspraktiken
hat den Zweck, die Risiken
bei zunehmender Komplexität
zu verringern. Da EMI kritische
Anwendungen beeinträchtigen
kann, umfassen Risikobewertungen
auch Gefahrenbewertungen
und Bewertungen der
Gefahrenwahrscheinlichkeit.
Wir definieren Gefahren als
alles, was Schaden anrichten
kann, und betrachten dann den
Grad und die Schwere des Schadens.
Bei der Risikobetrachtung
erkennen wir, dass nicht alle
Gefahren den gleichen Schaden
verursachen, und bestimmen
dann die Wahrscheinlichkeit,
dass der Schaden eintritt.
Die Gefährdungs- und Risikobewertung
umfasst die Umgebung,
die Konstruktion und die Anwendung
eines Systems. Bei der Entwicklung
von Schaltungen und
der Auswahl von Komponenten
wirken sich elektromagnetische
Störungen auf die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens
von Schäden aus. Beim Entwurf
eines Schaltkreises müssen Sie
erkennen, wie Sie EMI beseitigen
oder abschwächen können,
um ein geringeres Risiko
zu erreichen. Das Erkennen
potenzieller Sicherheitsrisiken
und -anforderungen zusammen
mit den Risiken von EMI fließt
in den Prozess der Entwicklung
und Herstellung der Schaltung
und des Produkts ein.
Auch elektrische Gefahren sind
bei der Schaltungsentwicklung
zu berücksichtigen. Verwenden
Sie daher bewährte Entwurfspraktiken
zur Vermeidung von
EMI! Ihr Leiterplatten-Design
sollte das Ziel haben, eine hervorragende
Signalintegrität zu
erreichen. Dieses Ziel bietet
sich auch für den Aufbau einer
Schaltung an, die EMI abweist
und eine gute elektromagnetische
Verträglichkeit aufweist.
Um EMV zu erreichen, muss
das gesamte Produkt untersucht
werden, von der Leiterplatte über
die Stromversorgungen bis hin
zu den Kabeln und Gehäusen.
Ihr Entwurf sollte die Kompatibilität
zwischen digitalen und
analogen Schaltungen sicherstellen,
das Layout sorgfältig gestalten
und die Notwendigkeit einer
guten Erdung und Abschirmung
berücksichtigen.
EMV-gerechtes Design beinhaltet
die Reduzierung von Strahlungsemissionen
und die Erhöhung
der Strahlungsimmunität
durch sehr niederohmige Rückleitungen
mit einem durchgängigen
Erdungsplan und das Hinzufügen
von Schutzschaltungen
für Eingangs-/Ausgangs- und
Leistungssignale.
Die Signalintegrität wird
da durch erreicht, dass der Störpegel
deutlich unter dem Signalpegel
liegt. Bei digitalen Schaltungen
sollte der Rauschabstand
im Millivolt-Bereich liegen. Um
noch einen Schritt weiterzugehen,
müssen Sie die EMI-Emissionspegel
im Mikrovolt- und
Mikroampere-Bereich halten.
Um diese EMV-Ziele zu erreichen,
müssen Hochgeschwindigkeitssignale
die richtigen
Abschlüsse haben. Sie können
Differenzsignale verwenden,
um die Emissionen zu reduzieren,
und Entkopplungskondensatoren
an den Stromversorgungs-
Pins, um das Rauschen aus der
Stromversorgung (analog oder
Schaltrauschen) zu verringern.
Darüber hinaus müssen Ihre
Schaltungsentwürfe die Impedanz
kontrollieren. Sie können
die Impedanzkontrolle durch
Quellenabschlüsse für langsamere
Signale und durch einen
kontinuierlichen Rückweg von
Ebene zu Ebene aufrechterhalten.
Verwenden Sie einen Entkopplungskondensator,
wenn Ihr
Signal eine geteilte Ebene kreuzt.
Identifizieren Sie beim Entwurf
Ihres PCB Layouts kritische Leiterbahnen,
die anfällig für EMI
werden können. Zu diesen Leiterbahnen
gehören Leitungen,
die in die Leiterplatte eintreten
oder sie verlassen, Leitungen,
die Hochgeschwindigkeits-Taktund
Dateninformationen übertragen,
analoge Eingangsleitungen
und digitale Leitungen.
Beispielsweise der Allegro PCB
Editor von Cadence ermöglicht
alle Design-Regelprüfungen und
das Layout-Management,um Ihr
Design sicher zur Produktion zu
bringen. ◄
hf-praxis 9/2022 31

EMV
Bitte nicht stören: EMV – Kenngrößen und Messung
Prüfung auf Emissionen
Die Elektromagnetische Verträglichkeit ist ein wichtiges Thema für jedes elektrische/elektronische System.
Es darf einerseits die Umgebung nicht unzulässig beeinflussen und muss andererseits in diesen bestimmten
Umgebungsbedingungen fehlerfrei arbeiten.
Dieses mithilfe der Fourier-
Transformation gut darstellbare
Phänomen sorgt dafür, dass die
gewünschten schnellen Wechsel
Ein/Aus zur Grundlage der
EMV-Emissionen werden. Dabei
sind im Bereich bis 30 MHz vor
allem die leitungsgeführten Störungen
zu berücksichtigen. Diese
werden unterschieden in Gleichtakt-
(L und N tragen gegen PE
den gleichen Pegel) und Gegentaktstörungen
(L und N haben
unterschiedliche Pegel gegeneinander).
Im Bereich >30 MHz
sind dagegen eher abgestrahlte
Störungen relevant.
2. Immissionen, also die
Beeinflussung durch externe
Störungen
Bild 2: Messaufbau einer leitungsgebundenen Störmessung in geschirmter EMV-Kammer
Die EMV ist somit wichtig
sowohl für die Funktion eines
elektrischen/elektronischen Systems
als auch für die Einhaltung
gesetzlicher Richtlinien.
Per Definition der Richtlinie
2014/1030/EU ist die elektromagnetische
Verträglichkeit
wie definiert als „die Fähigkeit
eines Betriebsmittels, in seiner
elektromagnetischen Umgebung
zufriedenstellend zu arbeiten,
ohne dabei selbst elektromagnetische
Störungen zu verursachen,
die für andere Betriebsmittel in
derselben Umgebung unannehmbar
wären.“
Diese Störungen ergeben sich
vorrangig aus der Taktung primärseitig
bzw. der Gleichrichtung
sekundärseitig. Obwohl die
Taktfrequenz eines Schaltnetzteils
mit 70...100 kHz vergleichsweise
niedrig ist, entstehen
durch die kurzen Anstiegs- und
Abfallzeiten des Schaltransistors
auch höhere Frequenzen als
Vielfaches der Grundfrequenz.
LISN
Dies können z.B. elektrische,
magnetische oder elektromagnetische
Felder sein (durch Sendeanlagen.
Blitzeinschläge, Schaltvorgänge
im Stromnetz, HF Einstrahlung
z.B. von CPUs usw.).
Hier sollen die bekanntesten
Emissionen beleuchtet werden.
Wie erwähnt, können diese
sowohl leitungsgeführt über die
Netzzuleitung des elektrischen
Systems als auch durch Abstrahlung
erfolgen.
EUT
Autoren:
Heidrun Seelen und
Frank Cubasch
Magic Power Technology
GmbH
info@mgpower.de
www.mgpower.de
Die EMV teilt sich in zwei
Bereiche:
1. Emissionen, also die
Beeinflussung der Umgebung
Messempfänger bzw.
Spektrumanalyzer
Bild 1: Messaufbau zur Messung leitungsgeführter Störungen (vereinfacht)
32 hf-praxis 9/2022

KNOW-HOW VERBINDET
EMV
EMV, WÄRME­
ABLEITUNG UND
ABSORPTION
SETZEN SIE AUF
QUALITÄT
Elastomer- und Schaumstoffabsorber
Europäische Produktion
Kurzfristige Verfügbarkeit
Kundenspezifisches Design
oder Plattenware
Bild 3: Beispielkurve einer Messung der leitungsgeführten Störspannung
Leitungsgeführte Störungen
Diese Störungen (auch conducted emissions
genannt) werden besonders im Bereich der
Informationstechnologie (Frequenzbereich
von 150 kHz bis 30 MHz) vermessen und
analysiert. Die entsprechende Basisnorm im
IT-/Industrie-Bereich ist die neue, gegenüber
der alten Norm umfassendere EN55032. Je
nach Anwendung im Heim- oder Industriebereich
gibt es unterschiedliche Limits. Andere
Normen setzen den Frequenzbereich noch
tiefer an. Für Marineanwendungen werden
z.B. Frequenzen bereits ab 10 kHz ausgewertet.
Auch in der Militärtechnik wird der
zu vermessende Frequenzbereich erweitert.
Der Messaufbau für die Messung der leitungsgeführten
Störungen setzt sich aus
Prüfling (Equipment under Test, EUT), Netznachbildung
(Line Impedance Stabilization
Network, LISN) und Messempfänger bzw.
Spectrumanalyzer zusammen, s. Bild 1.
Die Netznachbildung stellt einerseits ein
Filter zum Netz und eine normierte Netzimpedanz
dar. Andererseits übernimmt sie
die Funktion der Signalauskopplung. Als
Empfänger kommen entweder ein Spectrumanalyzer
oder ein Messempfänger zum
Einsatz. Der Vorteil des Spectrumanalyzers
liegt in der grafischen Darstellung und hohen
Verarbeitungsgeschwindigkeit, während
der Messempfänger oftmals für Detailmessungen
eingesetzt wird. Die Messung wird
jeweils mit L- und N-Bezug durchgeführt.
Für Messungen von DC/DC-Wandlern gibt
es spezielle Netznachbildungen. Der Messaufbau
einer leitungsgebundenen Störmessung
erfolgt oft in einer geschirmten EMV-
Kammer (Bild 2).
Für die Messung sind bestimmte Normvorgaben
zu beachten, wie z.B. Länge des Eingangskabels,
Abstand der Geräte zueinander,
Bandbreite Empfänger, Messzeiten usw.
Die typischen Limits sind wie in Tabelle 1
genannt festgelegt. Die beiden Messwerte
Mittelwert (AV) und Quasipeak (QP) entsprechen
den CISPR-Vorgaben. Das CISPR
ist das Internationale Sonderkomitee für
Funkstörungen und erstellt normierte Störungsmessmethoden
für elektromagnetische
Störungen. Während der Average-Wert AV
den arithmetischen Mittelwert der Hüllkurve
-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
Haushalt – Klasse B
Frequenz Mittelwert (AV) Quasipeak (QP)
150...500 kHz 56...46 dBµV 66...56 dBµV
500 kHz ... 5 MHz 46 dBµV 56 dBµV
5...30 MHz 50 dBµV 60 dBµV
Industrie – Klasse A
Frequenz Mittelwert (AV) Quasipeak (QP)
150...500 kHz 66 dBµV 79 dBµV
500 kHz ... 5 MHz 60 dBµV 73 dBµV
5...30 MHz 60 dBµV 73 dBµV
Tabelle 1: Leitungsgebunden: Grenzwerte für Klasse B und A
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 9/2022 33
33

EMV
Frequenz Haushalt – Klasse B Industrie – Klasse A
30... 230 MHz 40 dBµV/m 47 dBµV/m
230...1000 MHz 30 dBµV/m 37dBµV/m
Tabelle 2: Abgestrahlt: Grenzwerte für Klasse B und A
des Störsignals anzeigt, stellt der
Quasipeak-Wert eine Bewertung
nach dem menschlichen Störeindruck
dar. Dadurch erhält man
einen hohen QP-Wert entweder
bei wenigen Wiederholungen,
aber mit hoher Amplitude oder
bei vielen Wiederholungen, aber
mit geringer Amplitude. Aus dieser
Definition heraus kann der
QP-Wert nur maximal so hoch
sein wie der reine Peak-Wert,
weswegen Messungen im ersten
Schritt auch nur im Peak- sowie
im AV-Modus ausgeführt werden.
Nur bei Überschreitungen
oder geringen Abständen des
Peak-Wertes zum QP-Limit werden
bestimmte Frequenzen im
QP-Modus nachgemessen. Diese
Messung ist durch die vorgegebenen
Messzeiten aufwändiger.
In Bild 3 ein Beispiel der leitungsgeführten
Störspannungsmessung
an einem Netzteil. Die
schwarze Kurve stellt das QP-
Limit dar, die rote Kurve das
AV-Limit. Die blaue Kurve ist
die Messung der Spitzenwerte
(Peak) des Netzteilprüflings. An
einigen Punkten (hier 1 bis 6)
weisen die Spitzenwerte einen
relativ geringen Abstand zum
Limit auf. Deshalb werden die
Frequenzbereiche üblicherweise
nochmals detailliert auf die QP-
Werte vermessen. Im Kurvenverlauf
kann man im unteren
Frequenzbereich die Vielfachen
der Schaltfrequenz des Netzteils
(Oberwellen 1 bis 4) erkennen.
Abgestrahlte Störungen
Neben der Messung der leitungsgeführten
Störspannung
ist die Abstrahlung ein weiterer
Bereich der Störaussendungen
bzw. Emissionen. Die Messung
erfolgt für die IT/Industrie ebenfalls
nach der EN55032 bzw. für
die Medizin nach der EN60601-
1-2. Der Messbereich erstreckt
sich von 30 MHz bis zu mehreren
GHz. Die Festlegung der
oberen Messfrequenz wird u.a.
durch die höchste Taktfrequenz
der Applikation bestimmt.
Bild 4: Messaufbau zur Messung abgestrahlter Störungen im Freifeld
In diesem Frequenzbereich sind
eher die abgestrahlten Störungen
gegenüber den leitungsgeführten
relevant, da sich bei höheren
Frequenzen elektrische (E-) und
magnetische (H-)Felder vom
Netzteil lösen. Hierbei sind im
Nahfeld (unmittelbare Nähe
zum Netzteil, je nach Definition
ein bis vier Wellenlängen) die
Feldwellenwiderstände für das
E- und H-Feld unterschiedlich.
Sie ändern sich mit dem Abstand
zum Netzteil. Dagegen pendeln
sich die Feldwellenwiderstände
für das H- und das E-Feld im
Fernfeld (>>Wellenlänge) auf
377 Ohm ein. Um die Abstrahlung
im elektrischen Feld sicher
messen zu können, müssen deshalb
gewisse Abstände (3 bzw.
10 m) eingehalten werden.
Zur Messung der Abstrahlung
gibt es verschiedene Ansätze.
Gebräuchlich sind Freifeld mit
3 und 10 m Messabstand, Absorberkammern
mit 3 und 10 m,
TEM/GTEM-Zellen (s. Bilder
4, 5 und 6) und Modenverwirbelungskammern.
Als Basis dient
das 10-m-Freifeld, auf welches
die Messwerte rückgerechnet
werden. Bei dieser Freifeldmessung
durchläuft die Antenne
einen Höhen-Scan von 1...4 m,
während ein Drehtisch den Prüfling
um 360° dreht. Neben der
Messung mit Antenne in horizontaler
Ausrichtung erfolgt
noch die Messung in vertikaler
Ausrichtung.
Bild 5: Messaufbau zur Abstrahlungsmessung im Freifeld
An dieser Aufzählung kann man
erkennen, welche Vielzahl von
unterschiedlichen Messpara-
34 hf-praxis 9/2022

EMV
Bild 6: 3,5 m große TEM-Zelle zur Abstrahlungsmessung
metern berücksichtigt werden
muss. Die Messung erfolgt im
Quasipeak Mode, ist also eine
Messung des Spitzenwerts unter
zusätzlicher Berücksichtigung
der Wiederholfrequenz. Die Zeit,
welche der Empfänger für einen
Frequenzschritt (120 kHz) im
QP Mode benötigt, liegt bei 1 s.
(sog. Sweep). Über den gesamten
Frequenzbereich führt dies
zu einer recht langen Messdauer.
Aus diesem Grund durchläuft
der Prüfling zuerst einen Peak
Sweep und wird im Nachgang
mit dem Quasipeak-Detektor
detailliert vermessen.
Bei Netzteilen mit typischen
Schaltfrequenzen von 60 bis
100 kHz sind Störfeldstärken
im niedrigen Frequenzbereich
von 3 bis 500 MHz zu erwarten.
Hier entsteht die Abstrahlung
über das Netzteil oder die
angeschlossenen Kabel, insbesondere
das Netzkabel. Die o.g.
Normen beschreiben den Messaufbau
und die Verlegung des
Kabels während der Messung.
Als Limits sind die Werte in
Tabelle 2 festgesetzt. Die Messungen
werden bei Einbaunetzteilen
oftmals in entsprechenden
Gehäusen durchgeführt, um die
Einbausituation beim Kunden in
seinem Gehäuse nachzustellen.
Das Ergebnis einer Beispielmessung
zeigt Bild 7.
Die EMV-gerechte
Konstruktion
Mit einer EMV-gerechten Konstruktion
lassen sich die Emissionen
teilweise deutlich reduzieren.
Nachfolgend einige
Tipps dazu:
1. Das Netzteil sollte möglichst
nah am Netzeingang platziert
werden.
2. Die Netzzuleitung im Gehäuse
sollte möglichst kurz sein. Je
größer der Abstand des Kabels
zur restlichen Elektronik ist,
desto geringer ist die Gefahr,
dass HF Störungen über das
Netzkabel nach außen geleitet
werden.
3. Die Zuleitung sollte möglichst
nicht über die Applikation bzw.
über das Netzteil geführt werden,
da sich ansonsten eine Störspannung
einkoppeln kann.
4. Wenn möglich, sollten
Gehäuse und Deckel großflächig
und niederohmig geerdet
werden.
5. Masseschleifen sollten vermieden
werden.
6. Insbesondere bei großen Frequenzen
ist die Größe der Gehäuseschlitze
zu beachten. Kleine
Schlitze sind von Vorteil.
7. Nutzen Sie die Möglichkeit,
bei Ihrem Netzteillieferanten
oder in einem Labor EMV-
Vormessungen (Precompliance
Messungen) durchführen
zu lassen. So können frühzeitig
potentielle Störquellen ausfindig
gemacht und später Zeit
und Kosten gespart werden. ◄
Bild 7: Beispielkurve einer Messung der abgestrahlten Störspannung
hf-praxis 9/2022 35

EMV
Universelle und breitbandige EMV-Messungen
Leistungsstarke Antennen für alle Anwendungsbereiche von Aaronia sichern auch erfolgreiche EMV-
Messungen.
Internationale EMV-Standards
fordern die Messung von
Störaussendung und Störfestigkeit
in immer höheren Anforderungen,
beispielweise breiterer
Frequenzbereiche. Bei der Verwendung
schmalbandiger Antennen
erhöht sich zwangsläufig
der Zeitaufwand erheblich, da
jede Messung entsprechend der
Anzahl erforderlicher Antennen
zum Ändern des Messaufbaus
unterbrochen werden muss.
Als Spezialist für EMV-Messungen
bietet die Aaronia AG
dem Techniker ein breites Produktportfolio
unterschiedlichster
Antennen sowie Zubehör für
die verschiedensten Anforderungen
und etabliert sich hiermit
als Vollsortimenter in diesem
Bereich.
für professionelle EMV- und
Precompliance-Tests geeignet.
Es gibt diese Kombiantennen aus
bikonischen und logarithmischperiodischen
Komponenten in
zwei unterschiedlichen Varianten,
mit denen sehr breitbandig
von 20 MHz bis 3 GHz beziehungsweise
6 GHz gemessen
werden kann. Sie sind von ihrer
Befestigung her so konzipiert,
dass sich die Antenne innerhalb
weniger Sekunden umdrehen
lässt, wenn die jeweils andere
Ebene gemessen werden soll.
Dazu wird einfach die Handschraube
gelöst, das ganze
Gestell um seine Achse gedreht
und wieder befestigt.
Beide Ebenen zeitgleich
Mit der PowerLog Pro EMI
Antennenserie steht eine doppelt
polarisierte Hornantennen-Familie
zur Verfügung, welche das
horizontale und/oder vertikale
Messen ohne Neuarrangierung
des Messaufbaus ermöglicht.
Bis zu 500 W Sendeleistung prädestinieren
die PowerLog-Serie
insbesondere für EMV- beziehungsweise
Störaussendungs-
Messungen. Der mit steigender
Frequenz bis zu maximal 17 dBi
linear ansteigende Antennengewinn
wirkt den zunehmenden
Kabelverlusten bei höheren
Frequenzen kompensierend
entgegen.
Für mobile und stationäre
Anwendungen
Die handlichen EMV-Messantennen
der BicoLog-Serie haben
eine radial-isotropische Empfangscharakteristik,
und diese
erlaubt präzise omnidirektionale
Messungen im angegebenen
Frequenzbereich. Hierdurch lassen
sich auch restriktive EMV-
Normen wie EN55011 oder
EN55022 abdecken.
Die BicoLog 30100E ist für
einen Frequenzbereich von 30
MHz bis 1 GHz ausgelegt, die
BicoLog 20100E sogar für den
Frequenzbereich von 20 MHz
bis 1 GHz. Beide Messantennen
sind sehr leicht und eignet sich
sowohl für den stationären
als auch mobilen Einsatz. Sie
besitzen einen hochwertigen
SMA-Anschluss. Geräte mit
N-Anschluss können über einen
optional erhältlichen Adapter
angeschlossen werden.
Nahfeldsonden im Set
Die Hochleistungs-EMV-Probe-
Sets sind mit jedem Spektrumanalysator
oder Oszilloskop kompatibel
und erlauben punktgenaue
Messungen von Störquellen.
Zugleich sind sie bewusst als
passive Geräte ausgeführt, um
sie auch zum Senden nutzen zu
können. Somit können Störstrahlungsempfindlichkeiten
leicht
festgestellt und entsprechende
Aaronia AG
www.aaronia.de
Breitbandige Referenzantenne
Aufgrund der sehr hohen Genauigkeit
und mit über 300 W
Maximalleistung sind die Hyper-
Log-EMI-Antennen sowohl für
Immunitätstests prädestiniert
als auch als Referenzantenne
36 hf-praxis 9/2022

EMV
Bauteile und Schaltungen schnell
und präzise lokalisiert werden.
Jedes Set beinhaltet vier Probes
für magnetische Felder und eine
Probe für elektrische Felder.
Da die Messung potentialfrei
erfolgt, wird das Störsignal nicht
beeinträchtigt. Um Messungen
an Schwingkreisen oder Netzleitungen
gefahrlos zu ermöglichen,
sind die Sonden mit einer
Isolierschicht umgeben.
Das PBS1 (passiv) erlaubt die
Lokalisierung von EMV Störquellen
von DC bis 9 GHz. Mit
den Sonden lässt sich punktuell
ermitteln, ob es eine Störung auf
einer Platine gibt und welches
Bauteil hierfür gegebenenfalls
verantwortlich ist.
Zum Lieferumfang gehören die
fünf Sonden im praktischen Alukoffer,
ein 1 m langes Kabel mit
SMA-Anschluss sowie Umrechnungstabellen.
Das PBS 2 beinhaltet zusätzlich
einen leistungsstarken und
rauscharmen 40-dB-Vorverstärker,
der auch die Messung deutlich
schwächerer Störquellen
ermöglicht. Daher eignet sich
dieses Nahfeldsonden-Paket
besonders zur Lokalisierung von
Störstrahlungsquellen, Abschätzung
von Störfeldstärken, Überprüfung
von Abschirm- und
Filtermaßnahmen sowie der
Identifizierung fehlerhafter Bauelemente.
Komplettlösungen für sichere
Echtzeit-EMV-Messungen
Aus einem sehr breiten
Angebot an Antennen und
Spektrumanalysatoren hat Aaronia
mehrere Komplettpakete für
Nah- und Fernfeld-Messungen
zusammengestellt. Diese beinhalten
die gängigsten Produkte
zum Messen und Lokalisieren
von Störstrahlungsquellen oder
zur Überwachung von EMV-
Problemen.
Die drei Echtzeit-EMV-Pakete
basieren auf dem Echtzeit-
Spektrumanalysator Spectran
V6-500X USB. Mit einer Sweep-
Geschwindigkeit von bis zu 440
GHz/s und einer Echtzeitbandbreite
von mindestens 80 MHz
können extrem kurzzeitige Störsignale
erfasst und deren Ursache
ermittelt werden. Der kalibrierte
Frequenzbereich reicht
von 10 MHz bis 6 GHz (optional
8 GHz), allerdings können
die Geräte auch problemlos für
niedrigere Frequenzen verwendet
werden.
Die Ermittlung von Frequenzund
Signalstärke etwaiger
Störsignale sowie die gleichzeitige
Anzeige
mehrerer Grenzwerte
erhöht die
Geschwindigkeit
der Messung
signifikant.
Zusätzlich
ist ein Vektor-
Signalgenerator
integriert,
welcher auch
Immunitätsmessungen
mit nur
einem Gerät ermöglicht.
Auch
das Testen von
Abschirmmaßnahmen
wird
hiermit vereinfacht
und somit
beschleunigt.
Es kann das
höherwertige
Spectran
V6-2000X Gerät
in das Paket integriert
werden, welches über
160 MHz Echtzeitbandbreite
(optional 245 MHz) verfügt und
Sweep-Geschwindigkeiten >1
THz/s ermöglicht.
EMV-Pakete – Allrounder fürs
Labor
Die drei seit vielen Jahren etablierten
EMV-Messpakete beinhalten
den Spectran NF-5030 mit
einem Frequenzbereich von 1 Hz
bis 1 MHz sowie den Spectran
HF-60100 V4 mit einem Frequenzbereich
von 1 MHz bis
9,4 GHz.
Die Pakete eignen sich je nach
Ausführung zur Lokalisierung
von EMV-Problemen aller
Art, zur Ermittlung von Störquellen
auf Baugruppen oder
im EMV-Labor durchgeführte
Messungen (z.B. EN55011,
EN55022, EN50371) nachzukontrollieren.
Die Messgeräte
sind mit einer USB-Schnittstelle
mit Echtzeit-Remote-Control für
den Anschluss an PC oder MAC
ausgestattet.
Die modulare Echtzeit-Spektrumüberwachungs-Software
RTSA-Suite Pro inklusive Aufzeichnungs-
und Wiedergabefunktion
gehört zum Lieferumfang
aller Spectran V6 Echtzeit-Spektrumanalysatoren.
Sie erlaubt unter anderem die
lückenlose Echtzeit-3D-Ansicht
mit bis zu 25 Mio. Samples pro
Sekunde.
Die RTSA Suite ist intuitiv per
Drag&Drop konfigurierbar, um
unterschiedlichste Hardware zu
verbinden und Einstellungen/
Ansichten individuell anzupassen.
Die Software bietet
unter anderem die gleichzeitige
Anzeige mehrerer Spektren,
Histogramm-Funktion, Wasserfall-Anzeige,
unlimitierte Marker-Anzahl
oder eine komplexe
Grenzwertanzeige.
Zum Betrieb der Software werden
mindestens 2 GB Arbeitsspeicher,
ein Quad-Core-Prozessor
mit 1,6 GHz Taktfrequenz
und AVX2-Unterstützung
sowie Windows 10 benötigt.
Damit ist die RTSA-Suite Pro
auch auf kleineren Computern
lauffähig. ◄
hf-praxis 9/2022 37

EMV
EMV-Software zum Messen, Regeln,
Überwachen und Dokumentieren
Nexio BAT-EMC ist eine hardware-unabhängige
Labor-Software
zur Durchführung von
EMV-Prüfungen, zur Prüflingsüberwachung
und zum
Labor-Management. Über 90
Mitarbeiter bei Nexio Frankreich
gewährleisten damit eine
zukunftssichere Lösung.
Flexibel, einfach zu bedienen
und völlig unabhängig von
Messgeräten oder Komplettsystemen,
bietet BAT-EMC eine
Antwort auf die steigenden Produktivitäts-
und Qualitätsanforderungen
der EMV-Prüfungen.
Kostenlose Treibererstellung
und eine Datenbank von >500
existierenden Treibern sichern
eine zügige Installation.
Diese Software wird heute
sowohl von akkreditierten Full-
Compliance- als auch von Pre-
Compliance-Laboren in allen
wichtigen Marktsektoren wie
Automobil, Luft- und Raumfahrt
und Verteidigung sowie kommerzielle
Elektronik weltweit
eingesetzt. Alleine in Deutschland
gibt es bereits über 70
Installationen. Schnelle Software-Unterstützung
ist das Kernelement
jeder Installation.
Der Spezialist Hartmut Beyer
mit Sitz in München betreut
Kunden und bildet die Schnittstelle
zu den Entwicklern in
Frankreich für Vorführungen,
Installationen und Support.
Grundsätzlich ist die EMCO
Elektronik GmbH der lokale
Ansprechpartner in Deutschland,
Österreich und der Schweiz für
die Produkte der Firma Nexio
SAS.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
Vielseitige EMV-Verstärker
EMCO Elektronik bietet seit
über 30 Jahren EMV-Leistungsverstärker
für vielfältige
Anwendungen an. Von reinem
Klasse-A-Betrieb über Klasse-
A/AB-Mischbetrieb bis hin zu
Klasse-B-Betrieb können die
Spezialisten den richtigen Verstärker
exakt für einen bestimmten
Anwendungsfall beim Kunden
auswählen.
EMV-Verstärker haben ihre
Eigenheiten. Kurzschluss- und
Leerlauffestigkeit sind dabei
ebenso wichtig wie eine große
Linearität, interne Schutzschaltungen
gegen Fehlbedienung/
Zerstörung sowie modernste
Fernsteuer-Schnittstellen. Die
Kühlung erfolgt meist über eine
Zwangsbelüftung mittels integrierter
Lüftersysteme; bei hohen
Leistungen ist aber auch eine
Flüssigkeitskühlung eine Option.
Die Verstärkersysteme von
PRÂNA, Frankreich, bedienen
Anwendungsfälle von 9 kHz bis
6 GHz mit bis zu 12 kW CW und
bestechen durch hohe Leistungsentfaltung
im Klasse-A-Betrieb.
Die Firma Exodus Advanced
Communications, USA,
ist als einzigartiger OEM von
Leistungsverstärkern im Frequenzbereich
9 kHz bis 50 GHz
mit verschiedenen Ausgangsleistungen
und Rauschzahlen
bekannt und unterstützt kundenspezifisches
Design und Fertigungsanforderungen
für kleine
und große Verstärkung.
■ EMCO Elektronik GmbH
www.emco-elektronik.de
E-Feld-Sonde misst von 10 MHz bis 40 GHz
ETS-Lindgrens jüngster Neuzugang
in der Feldsonden-
Familie Modell EMSense 40
erfüllt und übertrifft die Anforderungen
für Automotive,
MIL-STD und kommerzielle
EMV-HF-Störfestigkeitsprüfungen.
Die lasergespeiste
EMSense 40 E-Feld-Sonde vereint
die neusten Innovationen
im isotropen Sensor-Design
sowie rauscharme und miniaturisierte
Elektronik. Entwickelt
für den Frequenzbereich
10 MHz bis 40 GHz, misst
die EMSense 40 kontinuierlich
Daten über den gesamten
Dynamikbereich von 1 bis
1000 V/m. Datenwerte können
für jede Achse (X, Y und
Z) einzeln und summiert ausgelesen
werden. Durch das
äußerst schlanke, dreiachsige
Dipolantennen-Design bietet
die EMSense 40 frequenzkorrigierte
Feldstärkewerte
direkt von der Sonde, ohne
dass externe Korrekturfaktoren
angewendet werden müssen.
Die Qualität der Messwerte
wird durch das hausinterne
und nach A2LA-Standard
akkreditierte Kalibrierlabor
von ETS- Lindgren sichergestellt.
Die EMCO Elektronik
ist Ansprechpartner für die Produkte
der Firma ETS Lindgren
in Deutschland und Österreich.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
38 hf-praxis 9/2022

EMV
HF-geschirmte Kammern für großflächige WLAN-Tests
Die HDRF-CHM-Serie von RF Electronics
sind HF-geschirmte Kammern, die für
großflächige WLAN-Tests und Tests von
drahtlosen Geräten mit mehreren Clients
und APs im Bereich von 10 kHz bis 18
GHz konzipiert sind. Sie verfügen über
einen dicken HF-absorbierenden Schaumstoff,
der stehende Wellen und Reflexionen
dämpft und eine hohe Isolierung bietet,
um eine genaue Leistung zu erzielen. Die
Kammern verwenden nicht brennbare Pyramiden-/Keil-/Flachabsorber
(Multilayer).
Die Art des Absorbers kann je nach Anforderung
angepasst werden.
Belüftungsöffnungen und Klimakanäle
werden installiert, um die Kammer bei
Bedarf zu belüften und abzukühlen. Der
Kunde kann die Anzahl der erforderlichen
Kanäle angeben, die in der Kammer vorinstalliert
werden können. Die Abmessungen
und die Anzahl der Entlüftungsöffnungen
werden unter Berücksichtigung
der Kanalöffnung ausgewählt, um eine
angemessene Kühlung/Konditionierung
zu gewährleisten.
Die HF-Kammern verfügen über abgeschirmte
Leistungsfilter, um Stromanschlüsse
innerhalb der Kammer zu ermöglichen
und gleichzeitig alle Funksignale zu
blockieren. Durch ihre robuste und modulare
PAN-Konstruktion sind sie außerdem
so konzipiert, dass sie über einen langen
Zeitraum hinweg stabil sind. Diese Kammern
sind ideal für eine Vielzahl von
Anwendungen, einschließlich drahtloser
Tests, digitaler Forensik, Forschung und
Entwicklung sowie EMI/EMV-Tests.
Weitere Daten:
• Testabstand: 1 m
• Wirksamkeit der Abschirmung:
60 bis 100 dB
• Abmessungen: 10 (B) x 8 (H) x 12 (T)
Zoll
• kundenspezifische Abmessungen:
möglich
• Anwendung: drahtlose Tests, digitale
Forensik, F&E, EMI/EMV-Tests, Bluetooth,
RFID, 3G, 5G Gerätetests
■ RF Electronics
www.rf-electronics.com
Kompaktes und ausbaufähiges
Testsystem auch für EMV
Koaxialer Überspannungsschutz
arbeitet von DC bis 1,2 GHz
Mit dem innovativen Axos-
System können normkonforme
vordefinierte Prüfroutinen und
produktspezifische Standards für
Surge, EFT/Burst, Voltage Dips
und Interrupts, Pulsed Magnetic
Field, Ring und Telecom-Wave-
Prüfungen durchgeführt werden.
Die graphisch unterstützte
Bedienung kann über ein großes
Touchdisplay oder vom PC aus
erfolgen. Das verständlich zu
bedienende Menü macht das Prüfen
einfach und zuverlässig, auch
für weniger routinierte Benutzer.
Zahlreiche Zusatzfunktionen
ermöglichen eine einfache Integration
des Testsystems in kundenspezifische
Testumgebungen.
Haefely Axos 5 und 8:
• Surge 1.2/50 µs ... 8/20 µs,
61000-4-5
• EFT/Burst; 61000-4-4
• Voltage Dips; 61000-4-11
• Magnetic Field; 61000-4-9
• Ring Wave; IEEE C62.41
• Telecom Wave 10/700 µs;
61000-4-5
Passendes Zubehör: CDN und
Transformatoren, EUT-Überwachung,
Reporting-Software,
umfangreiche Testsequenzen,
Warn- und Sicherheitszubehör
Haefely produziert innovative
EMV-Störfestigkeits-Prüfsysteme
Made in Switzerland für
EFT/Burst & Surge Immunity,
Oscillating, Magnetic Field,
Voltage Dips & Interrupts, Electrostatic
Discharge (ESD) und
Coupling/Decoupling Networks
(CDN). Haefely ist ein starker
und zuverlässiger Partner für
EMV-Messungen.
Für weitere Details, sowie kommerzielle
Informationen steht
das EMCO-Team gern zur Verfügung.
■ EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
Der 098-1013G-A von PolyPhaser
ist ein koaxialer HF-Überspannungsschutz,
der von DC bis
1,2 GHz arbeitet. Er kann eine
CW-Eingangsleistung von bis
zu 100 W und einen Stoßstrom
von 20 kA verarbeiten. Dieser
50-Ohm-Überspannungsschutz
hat eine Einfügedämpfung von
weniger als 0,1 dB und ein SWR
von 1,1. Er wurde entwickelt,
um elektromagnetische Impulse
(EMP) oder Überspannungen
zu verhindern, die häufig durch
Blitzschlag oder andere starke
elektrische Veränderungen verursacht
werden.
Dieser RoHS-konforme Schutz
bietet Multi-Strike-Fähigkeit und
integriert Gasentladungsröhren-
Technologie zum Schutz von
Geräten vor Hochspannungseinschlägen.
Er wird in einem
koaxialen In-Line-Design hergestellt
und arbeitet über eine
große Bandbreite.
Dieser IP-67-zertifizierte Überspannungsschutz
ist in einem
Lochmontagemodul mit den
Abmessungen 2,76 x 1 x 2,25
Zoll und N-Typ-Buchsen erhältlich
und eignet sich nahezu ideal
für den Einsatz in HF-, UHFund
VHF-Funkgeräten, Amateurfunkgeräten
und industriellen
Fernüberwachungsanwendungen.
Weitere Daten:
• Material des Gehäuses:
Aluminium
• DC-Behandlung: DC Block
• Richtungsabhängigkeit: bidirektional
• Luftfeuchtigkeit: max. 90%
• IP-Bewertung: IP67
• Montage: Bohrlochmontage
• Gewicht: 159 g
• Betriebsstrom: 2 A
• Betriebsspannung: 48 V
• Betriebstemperatur:
-40 bis 85 °C
■ PolyPhaser
www.polyphaser.com
hf-praxis 9/2022 39

EMV
Magnetische Lösungen zur EMI-Filterung
Elektrisches Rauschen oder EMI
ist eine häufige Herausforderung
für Entwickler von Hochfrequenzprodukten
und zugehörigen
Stromversorgungen. EMI-
Probleme gibt es zwar schon
lange, aber mit der exponentiell
wachsenden Zahl elektrischer
und elektronischer Geräte und
der zunehmenden Wichtigkeit
der drahtlosen Kommunikation
haben sie sich weiter verschärft.
Zu den zwei Hauptformen des
elektrischen Rauschens gehören
die geführte EMI (elektrische
Störungen, die durch
unbeabsichtigten physischen
Kontakt von Leitern entstehen)
und die abgestrahlte EMI,
die durch induktive Kopplung
zwischen nahe beieinanderliegenden
Schaltungselementen
verursacht wird. Unabhängig
von der Form beeinträchtigt
EMI den Betrieb von Geräten
und Anlagen, was häufig zu
Fehlfunktionen, latenten oder
katastrophalen Ausfällen und
kostspieligen Ausfallzeiten in
industriellen und gewerblichen
Einrichtungen führt.
Abschwächung des Rauschens
in modernen Anwendungen
Im Gegensatz zu Differential-
Mode/Gegentakt-Störungen
beziehen sich Common-Mode/
Gleichtakt-Störungen auf elektrisches
Rauschen, das in einem
Leitungspaar in dieselbe Richtung
fließt. Zu den häufigen
Quellen gehören Potenzialunterschiede
zwischen Erdungen,
HF-Streusignale, Wechselrichter
und Gleichstromschaltungen von
Motoren. Geführte Störungen
in Stromleitungen können auch
den Radio- und Fernsehempfang
stören.
Magnetische Komponenten
wie Induktivitäten und Drosseln
können die EMI-Filterung in
elektrischen Schaltungen übernehmen.
Gleichtaktdrosseln
sind magnetische Elemente, die
hochfrequentes Rauschen blockieren,
das bei zwei oder mehr
Daten- oder Stromleitungen auftritt,
während sie bestimmte niederfrequente
Nutzsignale oder
-ströme durchlassen. Einige
wesentliche Überlegungen bei
der Auswahl von Gleichtakt-
Drosseln sind eine hohe Leistungsdichte,
hohe Nennströme
sowie ein breites Spektrum an
Impedanz- und Induktivitätswerten.
Gleichtakt-Drosseln mit
kleinen Grundflächen
Diese Faktoren hängen alle von
der erforderlichen Rauschdämpfung,
dem Frequenzbereich
und den Strombelastungsspezifikationen
ab. Aufgrund der
schnellen Miniaturisierung und
des Platzmangels in modernen
Anwendungen wie IoT-Geräten,
Wearables und tragbarer Unterhaltungselektronik
müssen elektronische
Komponenten klein
genug sein, um auf Leiterplatten
mit hoher Bauteildichte Platz zu
finden. Daher sind Gleichtakt-
Drosseln mit kleinen Grundflächen
ideal.
EATONs Lösungen zur
Gleichtaktfilterung
ECM-Drosseln (EATON Common
Mode) eignen sich für eine
leistungsstarke EMI-Filterung in
verschiedenen Industrie-, Energie-,
Medizin- und Consumeranwendungen.
Beispiele hierfür
sind industrielle IoT-Geräte,
Bewegungssteuerungen, intelligente
Zähler, Solar-/Windgeneratoren,
Ladegerätesteuerungen,
Diagnosegeräte, Fernüberwachung,
Hightech-Consumer
Produkte und batteriebetriebene
Geräte.
Zwei Familien
Eaton ECM ist eine neue Reihe
von Gleichtaktdrosseln, die aus
zwei Familien besteht: ECMT
und ECMS. ECMS wird in
drei Versionen angeboten:
ECMS1V0704, ECMS1V0905
und ECMS 1V1306, während
die ECMT-Produkte in drei
Ausführungen erhältlich sind:
ECMT1V17, ECMT1V20 und
ECMT1V24. ECMT1V17 und
ECMT1V20 sind sowohl in
horizontalem als auch in vertikalem
Aufbau erhältlich. ECMs
werden in verschiedenen Größen
für THT- und SMD Montage
von 7 bis 24 mm angeboten.
Die ECMs von Eaton
bieten ein breites Spektrum an
Induktivitäts-, Impedanz- und
Stromwerten, bei gleichzeitiger
leistungsstarker Rauschfilterung
in den heutigen Hochfrequenzund
Stromleitungsschaltungen.
Sowohl ECMS als auch ECMT
weisen eine optimale Kombination
von Filtermöglichkeiten,
von der Hochspannungsisolierung
bis zur EMI-Immunität,
die für eine Vielzahl kommerzieller
Anwendungen ideal ist,
auf. Eaton ECMs können bei
Betriebstemperaturen von -40
bis +125 °C zuverlässig eingesetzt
werden.
Mehrere Vorteile
Die verschiedenen Ausführungen
bieten größere Flexibilität
bei der Auswahl für Anwendungen,
bei denen kleine und
große Produkte verwendet werden,
wodurch die Leiterplattengröße
reduziert oder mehr Leistung
bei gleicher Größe hinzugefügt
werden kann. Vorteile:
• Unterdrückung von Gleichtaktstörungen
bis 100 MHz
• EMI-Immunität in verschiedenen
Anwendungen
• optimal zur Rauschunterdrückung
über einen breiten Frequenzbereich
• geeignet für den Einsatz in
Hochspannungssignalleitungen
• verbessern die Anwendungszuverlässigkeit
unter einer
Vielzahl von Umgebungsbedingungen
• geeignet für eine Vielzahl von
Anwendungen
■ Codico
www.codico.com
40 hf-praxis 9/2022

Funkmodule
GNSS-Module für exzellente Performance in portablen Geräten
einen extrem niedrigen Energieverbrauch
erfordern. Außerdem
ist es bestens für Consumerund
Industrie-Applikationen
gerüstet.
Die Key Features des LC76F:
• Multi-GNSS Engine for
GPS, Glonass (or BeiDou)
and QZSS
• Industry-leading sensitivity of
-165 dBm during tracking and
-148 dBm during acquisition
• integrated LNA for high sensitivity
• supports multiple low-power
modes to ensure ultra-low
power consumption
• supports UART and I 2 C Interfaces
◄
Günstiges LPWA-Modul mit neuem Unicsoc-
Chipsatz für M2M und IoT
tekmodul GmbH
www.tekmodul.de
Mit dem LC76F-GNSS-Modul
von Quectel liefert der chinesische
Funkmodul-Spezialist
eine weitere Neuheit mit Spitzen-Performance
ab. Das überaus
kompakte Modul (10,1 × 9,7
× 2,3 mm) unterstützt den simultanen
Empfang von GPS, Glonass
(oder BeiDou) sowie QZSS.
Außerdem kann es jede Kombination
aus GPS-, Glonass- (Bei-
Dou-) und SBAS-Signalen erfassen
und nachverfolgen. Darüber
hinaus ist die LC76F-Reihe mit
den hauseigenen Modulen L76,
L76-L sowie L76-LB kompatibel.
Dadurch ist eine Migration
sehr einfach und unkompliziert
durchführbar. Der sehr stromsparende,
günstigere Chipsatz
macht das LC76F zudem sehr
interessant für preissensitive
Anwendungen.
Einfache Integration und
Handhabung
Das neue LC76F-GNSS-Modul
von Quectel kommt mit einem
bereits verbauten LNA, der auch
in fordernden Umgebungen verbesserte
Sensitivität, Genauigkeit
sowie schnelle Erfassung
und Verfolgung von Signalen
ermöglicht. Mithilfe der Multi-
GNSS-Konstellationen können
Nutzer mehr Satelliten erreichen
und gleichzeitig die Time-to-
First-Fix reduzieren – auch bspw.
in Straßenschluchten.
Dabei eignet sich das LC76F
insbesondere für industrielle
PDAs oder portable Geräte, die
Mit dem Cat 1 Modul EG915-
N-EU von Quectel bekommen
Anwender eine hervorragende
LPWA-Lösung für besonders
preissensitive Applikationen
in M2M und IoT. Das Funkmodul
mit Release-9-Technologie
liefert ihnen maximale
Datenraten von bis zu
10 Mbps im Downlink sowie
5 Mbps im Uplink. Außerdem
ist es dank vereinheitlichtem
Formfaktor mit weiteren
Quectel-Modulen kompatibel.
Dazu zählen die Module
M95, UG96, BC95-G, die
LTE Cat M1/Cat NB2 Reihe
BG95, aber auch das BG96,
die EG91- sowie die EG95-
Serie. Dadurch können Nutzer
ganz einfach zwischen
verschiedenen Netzwerken
wechseln.
Gute Ausstattung
und flexible
Einsatzmöglichkeiten
Das Cat 1 Modul EG915-N-
EU von Quectel überzeugt mit
seinen umfangreichen Features
und Ausstattungsmerkmalen.
Neben zahlreichen
Internet-Protokollen und
Schnittstellen bietet es auch
diverse weitere Funktionalitäten
(USB serial drivers für
Windows 7/8/8.1/10, Linux,
Android). Dadurch können
Anwender das EG915-N-EU
in vielen verschiedenen Lowpower/Wide-area-Applikationen
wie industriellen PDAs
und Router sowie in Tablet
PCs einsetzen. Zudem sind
auch die Videoüberwachung
oder digitale Leitsysteme
ideale Anwendungsfelder für
das Quectel-Modul.
Features und
Eigenschaften des EG915N:
• LTE Cat 1 Module optimized
for M2M and IoT
applications
• Worldwide LTE, GSM/
GPRS/EDGE coverage
• supports DFOTA
• super cost-effective
• LTE multi-mode module in
compact size
• Dimensions: 23.6 × 19.9 ×
2.4 mm
• supports WiFi Scan
• Operating Temperature: -35
to +75 °C
■ tekmodul GmbH
www.tekmodul.de
hf-praxis 9/2022 41

Funkmodule
Warum das 400-MHz-Spektrum ideal für kritische
Kommunikation ist
Mit hohen Reichweiten, hervorragender Signaldurchdringung und vielen bereits vorhandenen
Basisstationsnetzwerken bildet das 400-MHz-Spektrum die ideale Grundlage für Anwendungen, bei denen eine
ausgesprochen stabile Kommunikation erforderlich ist.
400 MHz: drei wesentliche
Vorteile für kritische
Infrastrukturnetzwerke
Autoren:
Ludger Boeggering,
Senior Principal Application
Marketing, Energy and
Industry 4.0
Samuele Falcomer,
Principal Product Manager,
Product Center Cellular
u-blox
www.u-blox.com
Die Bedeutung einer robusten
Kommunikationstechnologie
für die moderne Zivilisation
kann gar nicht hoch genug eingeschätzt
werden. Von der Reaktion
auf große Katastrophen bis
hin zum täglichen Betrieb kritischer
Infrastrukturen hängt
alles davon ab, dass Menschen
und Anlagen in der Lage sind,
sich gegenseitig zuverlässig
Daten und Anweisungen zu übermitteln.
Und diese Abhängigkeit
von belastbarer Kommunikationstechnik
wird angesichts der
Ausbreitung von Smart Cities
und Smart Utility Networks weiter
zunehmen.
Management kritischer
Infrastrukturen
Die Bedeutung der Kommunikationsnetzwerke
für unser reibungsloses
und sicheres Zusammenleben
in der Gesellschaft wurde von
Behörden erkannt und spiegelt sich
in den Anforderungen an die Netzwerke
wider, die für das Management
kritischer Infrastrukturen
eingesetzt werden. In Europa beispielsweise
müssen die Netzwerke,
die Stromnetze und andere kritische
Infrastrukturen steuern, bei einem
Stromausfall mindestens 24 Stunden
lang betriebsbereit bleiben. Das ist
deutlich länger als bei vielen kommerziellen
Mobilfunknetzwerken.
Um dieses Niveau der Ausfallsicherheit
zu erreichen, drängte die
europäische Energiewirtschaft auf
die Einführung von Frequenzbändern
des Sub-1-GHz-Spektrums. Die
3GPP-Standards bieten jetzt einen
privilegierten Zugang zu den 410-
und 450-MHz-Frequenzbändern für
die LTE-Kommunikation mit LPWA
(Low-Power Wide Area), Sprachkommunikation,
LTE, LTE-M und
NB-IoT.
Weltweit werden jetzt die Frequenzbänder
um 400 MHz versteigert,
um private oder öffentliche Netzwerke
zur Unterstützung kritischer
Kommunikation aufzubauen. Zu
den Vorreitern gehören Polen, Estland,
Deutschland, die Tschechische
Republik, die Niederlande und
Südafrika sowie Teile des Nahen
Ostens und Südamerikas. Weitere
Länder in Europa werden voraussichtlich
folgen.
Einer der größten Vorteile des 400
MHz-Spektrums im Zusammenhang
mit kritischer Kommunikation
ist seine hohe Reichweite. Die
meisten kommerziellen LTE-Bänder
werden oberhalb von 700 MHz
betrieben, einige 5G-Netzwerke
sogar bis zu 39 GHz. Dadurch
können sie hohe Datenraten liefern,
wie sie für Anwendungen
wie das Streaming von Videos in
hoher Qualität erforderlich sind.
Der Nachteil ist jedoch, dass sich
die Signale schnell abschwächen,
so dass ein sehr dichtes Netz von
Basisstationen erforderlich ist.
Selbst ein relativ kleines Land wie
die Niederlande benötigt zehntausende
von Basisstationen, um eine
flächendeckende Versorgung mit
kommerziellem LTE zu erreichen.
Das 400-MHz-Spektrum dagegen
stellt das andere Extrem dar.
Aufgrund der höheren Reichweite
sind deutlich weniger Basisstationen
erforderlich: nur einige tausend
in einem Land von der Größe
der Niederlande. Wenn es um den
robusten Betrieb kritischer Infrastrukturen
geht, ist die Aufrechterhaltung
eines Netzwerks dieser
Größe, mit allen erforderlichen
Stromredundanzen, viel einfacher
zu handhaben als bei dem oben
beschriebenen kommerziellen
LTE-Netzwerk.
Die geringere Dämpfung der
Signale im 400-MHz-Spektrum
hat einen zweiten großen Vorteil:
Sie können Wände und andere feste
Werkstoffe durchdringen. Damit
eignet sich das Spektrum ideal
für Anwendungen wie intelligente
Messgeräte von Versorgungsunternehmen,
die in der Erde verbaut
oder in den Häusern der Menschen
installiert werden können.
42 hf-praxis 9/2022

Funkmodule
Drittens verfügen viele Länder
bereits über eine umfangreiche
Basisstations-Infrastruktur vor
Ort, die das 400-MHz-Spektrum
unterstützt. Das liegt daran,
dass es schon lange existiert und
zunächst für PAMR (Professional
Analog Mobile Radio) und später
für CDMA-basierte Netze verwendet
wurde. Bei letzteren wurde
die hohe Reichweite genutzt, um
auch entlegene und dünn besiedelte
Gebiete in Afrika und Nordeuropa
zu versorgen.
Großes Spektrum an sich ständig
erweiternden Anwendungen
Die Möglichkeiten, die sich durch
robuste Mobilfunknetzwerke
ergeben, welche Frequenzbänder
im 400-MHz-Bereich nutzen,
führen zu einem enormen Interesse
an neuen Anwendungsfällen.
Zum Beispiel wird in Polen
gerade ein privates Wireless-
Netzwerk aufgebaut, um millionen
von intelligenten Zählern und
zehntausende von Steuerungs-
und Überwachungssystemen für
Windkraftanlagen und andere
Anwendungen miteinander zu
verbinden.
In Deutschland hat die Regierung
das Spektrum für die Nutzung
durch Versorgungsunternehmen
reserviert. Den Zuschlag erhielt
die 450connect GmbH für die
nächsten 20 Jahre, wobei die
wichtigsten Anwendungsfälle
Netzwerksteuerung, Smart Metering
und Sprachkommunikation
(als Ersatz für PAMR) sind. Es
ist sehr wahrscheinlich, dass das
400-MHz-Spektrum in den kommenden
Jahren deutlich mehr
genutzt wird, um Anwendungen
zu unterstützen, bei denen ein
zuverlässiger Betrieb, auch bei
Stromausfall, unerlässlich ist.
Zu den wichtigsten Wachstumsbereichen
dürften intelligente
Geräte zur Überwachung der
Gesundheit, Sicherheitsanwendungen
und Smart-City-Technologien,
wie z.B. die Infrastruktur
zur Verkehrssteuerung, gehören.
Design-Überlegungen
Geräte, die im 400-MHz-Spektrum
arbeiten, müssen sich im Netzwerk
„Gehör verschaffen“. 3GPP erlaubt
ihnen, „lauter zu schreien“, als es in
anderen Frequenzbändern erlaubt ist,
wobei die Geräte mit 26 dBm (Leistungsklasse
2) senden können (gegenüber
23 dBm, Leistungsklasse 3).
Bei der Auswahl der Mobilfunkkomponenten
für den Einsatz in
Geräten, die im 400-MHz-Spektrum
betrieben werden, sind verschiedene
Dinge zu beachten. Benötigen Sie
Unterstützung für Leistungsklasse
2? Muss Ihr Gerät in öffentlichen
oder privaten Netzwerken oder in
beiden betrieben werden? Benötigt
es möglicherweise auch neue
3GPP-Release-14-Funktionen für
LTE-M und/oder NB-IoT? Wenn
das Gerät möglicherweise im gesamten
LTE-Spektrum betrieben werden
muss, unterstützt es dann eine
aktive Antennenabstimmung, um die
Leistung zu optimieren? Wie hoch
ist sein Energiebedarf, und bietet
es eine „Last-Gasp“-Funktion zum
Senden einer letzten Nachricht bei
vollständigem Stromausfall? Und
wie sieht es angesichts der kritischen
Anwendung, die es wahrscheinlich
unterstützen wird, mit den Sicherheitsfunktionen
des Moduls aus?
Bereit für eine maßgebliche
Aufgabe
Da digital gesteuerte, sicherheitskritische
Technologie
einen immer wichtigeren Teil
der modernen Gesellschaft
ausmacht, wird die Nachfrage
nach besonders ausfallsicheren
Kommunikationsnetzwerken
weiter steigen. Angesichts der
hohen Reichweiten, der ausgezeichneten
Signaldurchdringung
und der Verfügbarkeit etablierter
Basisstations-Netzwerke in
vielen Ländern ist es nicht überraschend,
dass das 400-MHz-
Spektrum in den kommenden
Jahren eine Schlüsselrolle in
diesem Bereich spielen wird. ◄
Built
for
High
Performance
Introducing the First Surface Mount Balun
to Support 32 GHz of Instantaneous Bandwidth
n
Optimal performance over an industry leading 10 MHz to 32 GHz
n Typical phase imbalance better than 5°
n
High common mode rejection of >25 dB
n Narrow footprint enables multiple channel implementations
Contact: sales@rfmw.com
hf-praxis 9/2022 43
Building Performance, Shattering Barriers

Messtechnik
Highend-Oszilloskope mit bis zu 5 GHz Bandbreite
Takt zu optimieren und Jitter-/Rauschquellen
zu detektieren und zu beheben. Für viele
Tests können auch kundenspezifische Pass/
Fail-Masken erstellt und genutzt werden.
Speziell für 10/100/1000-Mb/s-Ethernet oder
für die USB2.0-Übertragung sind automatische
Testprozeduren für eine Vorabkonformitätsprüfung
vorgesehen, um die Qualität
der Signalübertragung zu verifizieren. Vielfältige
Trigger-, Mathematik- und Darstellungsmöglichkeiten
sind wie alle üblichen
seriellen Busprotokollanalyse- und Trigger-
Funktionen erhältlich. Das Gerät umfasst
außerdem viele Standardwerkzeuge, wie
beispielsweise ein integriertes Voltmeter,
einen Frequenzzähler oder ein Zählwerk
(Totalizer).
Die Rigol Technologies EU GmbH brachte
mit der DS70000-Serie neue Multifuntkionsoszilloskope
im Highend-Bereich auf
den Markt. Dieses Oszilloskop ist das erste
Modell der StationMax-Reihe und veröffentlicht
zusätzlich mit der Serie PVA8000
einen neuen aktiven differenziellen Tastkopf
bis 7 GHz der den nächsten hauseigenen
Front-End Chip beinhaltet.
Die DS70000-Serie
basiert auf der neuen und erweiterten Ultra-
Vision-III-Architektur, die eine höhere
Abtastrate, eine schnellere Erfassungsrate,
deutlich mehr Speichertiefe und eine höhere
vertikale Auflösung ermöglicht. Der Kern
der UltraVision-III-Architektur ist der Phoenix-Chip-Set
mit zwei eigenentwickelten
ASICs, die das analoge Front-end bilden und
die Signal-Processing-Performance liefern.
Diese Serie besitzt vier analoge Kanäle und
ist die erste Geräteversion, die den erweiterten
20-GSa/s-Chipset verwendet. Mit
dieser Abtastrate sind die Modellreihen
DS70304 und DS70504 mit Bandbreiten
von 3 und 5 GHz verfügbar.
Das neue Oszilloskop hat eine Größe von
7 HE (volle Rack-Größe) und verfügt über
zwei Touch-Displays. Das Hauptdisplay
ist ein schwenkbarer kapazitiver 15,6-Zoll-
Farbbildschirm, der auch für mehrere Messungen
geteilt werden kann, um gleichzeitig
eine Vielzahl an Informationen zu erhalten.
Das daneben angeordnete zweite Touchdisplay
hat eine Größe von 3,5 Zoll und dient
zur einfachen und effizienten Einstellung
des Geräts.
Für die Erfassung und Verarbeitung großer
Datenmengen steht für alle Kanäle eine
Speichertiefe von bis zu 2000 Mio Pkt. zur
Verfügung. Die Signalerfassungsrate von
bis zu 1 Mio Wfms/s ermöglicht somit die
Echtzeit-Aufzeichnung und Wiedergabe
von Signalen mit bis zu 2 Mio. Frames. Die
vertikale Auflösung kann zwischen 8 und
16 Bit eingestellt werden, was sich optimal
für die Messung sehr kleiner Signalkomponenten
eignet.
Zur Spektrumanalyse
verfügt die neue Oszilloskop-Serie einerseits
über die normale FFT-Analyse mit
1 Mio. Abtastpunkten zur Darstellung des
Frequenzspektrums. Andererseits verwendet
die erweiterte FFT eine sehr schnelle Kalkulationsrate
von 10.000 FFT/s, um eine
Echtzeit-Spektrumanalyse zu realisieren.
Die DS70000-Serie eignet sich ideal für eine
sehr schnelle Signalerfassung und Analyse.
Typische Anwendungen sind automatische
Tests, Remote-Überwachung, Protokollanalyse
von Bussystemen, beispielsweise im
Bereich Automotive mit CAN-FD, Flex-
Ray, LIN, RS232, SPI, und Messungen
von elektronischen Schaltungen und vieles
mehr. Aufgrund der hohen Bandbreite und
der optimierten Spektrumanalyse kann dieses
Oszilloskop perfekt für HF-Messungen
eingesetzt werden.
Die Anwendungen Echtzeitaugendiagramm
oder die Jitter-Analyse-Software können
optional genutzt werden, um die Qualität
der digitalen Daten sowie den zugehörigen
Schnittstellen
wie USB3.0 Host/Device, HDMI, LAN und
TRIG OUT, 10 MHz IN/OUT, AUX OUT
und USB-GPIB (Adapter) sowie USB-
Mouse-Support sind verfügbar. Mittels der
LAN-Schnittstelle lässt sich das Gerät auch
über einen Browser remote über Web-Control
bedienen.
Dieses neue Highend-Oszilloskop deckt
seinen Einsatzbereich vollumfänglich ab,
speziell in der Forschung und Entwicklung,
für Lehrzwecke an Universitäten oder für
den Einsatz in der Produktion und Qualitätskontrolle
sowie weiteren industriellen
Anwendungen im Bereich Telekommunikation
oder in der Entwicklung von Leistungselektronik
u.v.m.
Zur DS70000-Serie kann auch der neue
aktive differenzielle HF-Tastkopf der Serie
PVA8000 bestellt werden. Dieser Tastkopf
beinhaltet den eigens entwickelten
µ-Phoenics ASIC für Tastköpfe und verfügt
über die Bandbreiten 3,5/5/7 GHz und
bietet für diesen Frequenzbereich eine hohe
Linearität. Die PVA8000 beinhalten unterschiedliche
Tastkopfspitzen, welche einfach
und schnell für die jeweilige Anwendung
ausgetauscht werden können. Zum
Beispiel bietet die handgeführte Variante
ein differenziellen und eine single-ended
Version an. Bei der differenziellen Version
kann der Abstand der Spitzen schnell eingestellt
werden. Außerdem kann man drei
unterschiedliche Abstände abgespeichern
und automatisch per Knopfdruck abrufen.
Die Tastköpfe haben integrierte Farb
LEDs, die dieselbe Farbe anzeigen wie der
Kanaleingang am DS70000, um einen besseren
Überblick bei den Tests zu gewähren.
■ Rigol Technologies Europe GmbH
www.rigol.eu
44 hf-praxis 9/2022

Messtechnik
UWB-Konformitätstests der
Bitübertragungsschicht
Rohde & Schwarz hat ein FiRavalidiertes
PHY Conformance
Test Tool (PCTT) für Ultrabreitband
(UWB, Ultra Wideband)
vorgestellt, um damit
die weitere Entwicklung eines
offenen und standardisierten
UWB- Ökosystems zu unterstützen.
Mit hoher Fachkompetenz
und langjähriger Erfahrung
in der Verifizierung und
Zertifizierung von Wireless-
Technologien ist Rohde &
Schwarz bestens positioniert,
um eine Testlösung zur Sicherstellung
der Interoperabilität
auf der UWB-Bitübertragungsschicht
gemäß FiRa-Spezifikation
zu liefern.
UWB-Funktionalitäten
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Dank der einzigartigen UWB-
Funktionalitäten zur sicheren
Positionsbestimmung können
UWB-fähige Geräte die Entfernung
und Richtung verbundener
Geräte genau und sicher
messen. Diese Fähigkeiten
machen UWB zur perfekten
Technologie für Anwendungsfälle
wie die Navigation im
Innenbereich, Social Distancing,
berührungsfreier Zugang,
Teileverfolgung, Ticketvalidierung,
mobile Bezahlung und
Point-and-Trigger-Anwendungen.
Das FiRa-Zertifizierungsprogramm
soll die Interoperabilität
von UWB-fähigen
Geräten auf verschiedenen
Ebenen unterstützen. Dazu
gehören Konformitätstests der
Bitübertragungsschicht, die
von autorisierten FiRa-Testlabors
(ATLs) durchgeführt werden.
Diese Labore verwenden
FiRa-validierte Testwerkzeuge
wie die Testlösung von Rohde
& Schwarz.
Als führender Anbieter von
Wireless-Messtechnik entwickelt
Rohde & Schwarz in
Zusammenarbeit mit Branchenpartnern
und Organisationen
wie dem FiRa Consortium
Testlösungen für UWB.
Diese Testlösungen werden
in Forschung und Entwicklung,
für die Zertifizierung,
Chipsatz-Charakterisierung
und Produktion eingesetzt.
Die umfassenden UWB-Testfunktionen
des R&S CMP200
Radio Communication Tester
ermöglichen in Verbindung mit
der UWB-PHY-Testsuite zur
Testautomatisierung flexible
Preconformance-Tests. Auch
eine Option zum Betrieb als
PCTT für die FiRa-Zertifizierung
ist verfügbar. ◄
Messen & Kalibrieren
Als renommierter und zuverlässiger Entwicklungspartner
bietet Rosenberger eine Vielzahl an HFund
Microwave-Komponenten für die industrielle
Messtechnik.
Ob Präzisionssteckverbinder, Testport-Adapter,
PCB-Steckverbinder, Kalibrierkits, Microwaveoder
VNA-Testkabel – Präzision und Qualität
unserer Messtechnik-Produkte sind in vielfältigen
Anwendungen bewährt:
■
■
■
■
■
Microwave-Messungen & VNA-Kalibrierungen
Lab Testing, Factory Testing
PCB-Steckverbindungen
Halbleitermesstechnik &
High-Speed Digital-Anwendungen
Mess- und Prüfgeräte
www.rosenberger.com
TEST & MEASUREMENT
hf-praxis 9/2022 45
45

Messtechnik
Vektor-Netzwerkanalysatoren für Frequenzen bis 43,5 GHz
Rohde & Schwarz erweiterte
die Familie der R&S ZNB Vektor-Netzwerkanalysatoren
um
neue Modelle und Optionen und
addressiert damit Anwendungen
im Millimeterwellenbereich wie
z.B. 5G bei FR2-Frequenzen
und Anwendungen in Luftfahrt
und Verteidigung im Ka-Band.
Der R&S ZNB26 arbeitet im
Frequenzbereich bis 26,5 GHz;
der R&S ZNB43 stellt nun Netzwerkanalyse
bis 43,5 GHz für
die Netzwerkanalysator-Familie
der Mittelklasse zur Verfügung.
Der R&S ZNB Vektornetzwerkanalysator
hat seine herausragenden
Fähigkeiten sowohl in
der Entwicklung als auch in der
Produktion bereits unter Beweis
gestellt. Merkmale wie Bedienerfreundlichkeit
und ein Messkonzept,
bei dem sich hervorragende
Geschwindigkeit und
Dynamik mit hoher Temperaturstabilität
verbinden, machen
den R&S ZNB zu einem führenden
Instrument der Mittelklasse.
Mit dem R&S ZNB26 wurde
der Frequenzbereich bereits auf
26,5 GHz erweitert. Mit dem
R&S ZNB43 kommt nun ein
Frequenzbereich von 100 kHz
bis 43,5 GHz hinzu.
Der R&S ZNB43 ist als 2- oder
4-Tor-Modell und mit zwei
Anschlusstypen – entweder 2,4
oder 2,92 mm – erhältlich. Optional
stehen unter anderem ein
erweiterter Pegelbereich und
eine zweite interne Quelle zur
Verfügung. Der R&S ZNB43
eignet sich nahezu ideal für die
Charakterisierung passiver Komponenten
wie Filter, Koppler
und Schalter. Mit der zweiten
internen Quelle ist er vielseitig
für die Messung aktiver Komponenten
wie Mischer und Verstärker
einsetzbar.
Charakterisierung des
Prüflings
Immer höhere Frequenzen,
schnellere Taktraten und engere
Toleranzen erfordern eine immer
präzisere Charakterisierung des
Prüflings. Insbesondere bei den
höheren Mikrowellenfrequenzen
wird das Deembedding der Messaufnahme
zunehmend wichtig,
um den Prüfling von Einflüssen
des Messaufbaus zu isolieren. So
einfach das Prinzip des Deembedding
in der Theorie erscheint,
so kompliziert ist die Umsetzung
in die Praxis, da sich die
S-Parameter der Messaufnahme
nicht auf einfache Weise messen
lassen. Erst in den letzten Jahren
sind praxisgerechte Deembedding-Lösungen
auf den Markt
gekommen. Für viele Rohde &
Schwarz Netzwerkanalysatoren
einschließlich der R&S ZNB
Familie stehen nun eine Reihe
industrieweit anerkannter Deembedding-Softwaretools
gemäß
IEEE P370 als voll in den Analysator
integrierbare Optionen
zur Verfügung.
Ganz gleich, wie sorgfältig
ein Messaufbau kalibriert ist:
Bei jedem Netzwerkanalysator
bleibt immer eine gewisse
Restmessunsicherheit bestehen,
die von Einstellungen wie dem
Leistungspegel für den aktuellen
Test abhängt. Die tatsächliche
Messunsicherheit unter
den gegebenen Testbedingungen
zu kennen ist daher entscheidend
wichtig. Ausgestattet mit
der entsprechenden Softwareoption
ermöglicht es der R&S
ZNB Anwendern, die Messunsicherheit
jederzeit in Echtzeit
zu verfolgen.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
PXI Microwave Multiplexer erhalten 67-GHz-Variante
Pickering Interfaces hat seine 4x-785C-
Reihe der SP4T und SP6T Microwave
Multiplexer um die 67 GHz terminierten
SP4T-/SP6T-Module erweitert, um die neusten
Anforderungen im 5G- und Halbleitertest
abzdecken. Die Module 40-785C (PXI)
und 42-785C (PXIe) verfügen über interne
Terminierungen, die die Signalintegrität
verbessern. Die Geräte sind als Panel- und
Remote-Mount-Optionen erhältlich. Dies
ermöglicht es, die Schalter an der für ihre
Anwendung am besten geeignete Stelle
zu platzieren. Remote-Mount-Optionen
belegen einen einzigen Chassis-Steckplatz,
können aber bis zu drei Schalter platzsparend
steuern.
Die 4x-785C-Familie verwendet branchenführende,
mechanische Radiall Microwave
Relais höchster Qualität. Die 50-Ohm-Terminierung
maximiert die Signalintegrität
bei ungenutzten Kanälen.
Remote-Montageoptionen verbinden jeden
Schalter über ein 1,5 m langes Kabel mit
dem Steuermodul und bieten Flexibilität
bei der Schalterpositionierung. Dadurch
wird die Länge der HF-Verbindungen
reduziert und die Performance maximiert
sowie die Verkabelungskosten minimiert.
Die Anzahl der Chassis-Steckplätze wird
reduziert, da nur drei Steckplätze für eine
einzelne Konfiguration erforderlich sind
oder nur ein einzelner Steckplatz für die
Versionen der Remote-Montage.
Steven Edwards, Switching Product Manager
bei Pickering Interfaces, ergänzt dazu:
„Um die Zustandsüberwachung des Testsystems
zu unterstützen, ist die 4x-785C-Familie
mit einem Schaltzyklenzähler ausgestattet.
Damit können, wenn möglich,
weniger genutzte Kanäle alternativ zu
den stärker genutzten Pfaden gewählt
werden.“Pckering bietet auch eine Reihe
hochwertiger Verbindungskabel für den
Einsatz in HF-Anwendungen an. Eine
dreijährige Standardgarantie deckt alle
Module ab.
■ Pickering Interfaces
www.pickeringtest.com
46 hf-praxis 9/2022

5G/6G und IoT
NXP steigert Zuverlässigkeit im 5G-Millimeterwellenbereich
Die neuen analogen 4-Kanal-
Beamformers MMW9012K und
MMW9014K arbeiten auf zwei
Polarisationsebenen, ermöglichen
damit eine hochpräzise
Strahlsteuerung für 5G im Millimeterwellenbereich
(mmWave)
und verbessern die Systemzuverlässigkeit.
Die analogen Beamformers
wurden auf Basis des
Silizium-Germanium-Prozesses
von NXP entwickelt und unterstützen
eine Doppelpolarisierung.
Dies steigert die Zuverlässigkeit
und Kommunikationsstabilität
von 5G. Zudem bieten sie einen
hohen Integrationsgrad, um die
Größe und Kosten von 5G-Basisstationen
zu reduzieren und den
Stromverbrauch für 5G-Millimeterwellenlösungen
zu senken.
Darüber hinaus erleichtert es das
Antennenentwicklungssystem
den OEMs, die Panel-Designs für
ihre 5G-Antennensysteme schneller
zu erarbeiten und marktreif zu
machen. Warum ist das wichtig?
5G-Millimeterwellenlösungen
werden in der Regel in dichten
städtischen Gebieten eingesetzt.
Dort eignen sich die höhere Frequenz
und Bandbreite sehr gut,
um den Bedarf der Verbraucher an
höheren Bitraten zu decken. Die
höhere Frequenz sowie Störungen
durch Gebäude und andere Hindernisse
verringern jedoch auch
die Entfernung, die ein Millimeterwellensignal
zurücklegen kann.
Die doppelt polarisierten analogen
4-Kanal-Beamformer ermöglichen
eine präzisere Lenkung der
Funkwellen zu den Nutzern, verringern
damit die Ausbreitungsverluste,
die häufig beim Einsatz
von 5G-Millimeterwellen auftreten,
und verbessern die Zuverlässigkeit
des Gesamtsystems.
Weitere Details:
Der MMW9012K und
MMW9014K ergänzen das
bestehende 5G-Portfolio von
NXP, das alle wichtigen Leistungsstufen
und Frequenzen der
5G-Infrastruktur abdeckt. Der
MMW9012K arbeitet bei 28 GHz,
während der MMW9014K bei 26
GHz arbeitet. Diese Geräte bieten
eine hohe Sende- und Empfangsverstärkung
mit einer Fehlervektorgröße
(EVM) von 2,5 % bei
einem Pout von 9 dBm. Ergänzend
zu den doppelt polarisierten analogen
Beamformern trägt das Antennensystem-Entwickler-Kit
dazu
bei, Panel-Designs schneller zu
finalisieren und so die Zeit bis zur
Marktreife zu verkürzen. Es enthält
ein 8x8-Antennenpanel, eine
Steuerplatine mit GUI und Stromversorgungen.
Der MMW9012K
und der MMW9014K werden
bereits in Serie gefertigt. Für
weitere Informationen oder um
Muster oder Testplatinen anzufordern,
besuchen Sie bitte die
Website von NXP.
■ NXP Semiconductors N.V.
www.nxp.com
Rohde & Schwarz und MediaTek verifizieren 5G-LBS-Funktionen
Rohde & Schwarz und MediaTek
haben erfolgreich neue
LBS-Funktionen (Location
based Services) für 5G NR
gemäß 3GPP Release 16 verifiziert.
Diese Funktionen werden
nicht nur die Anruferortung verbessern,
sondern auch zukünftige
standortbezogene Dienste
in anspruchsvollen Innen- und
Außenumgebungen sowohl mit
satellitengestützten als auch mit
terrestrischen Technologien
unterstützen. Rohde & Schwarz
hat seine R&S TS-LBS Testlösung
erweitert, um diese und
andere netzbasierte Positionsbestimmungsfunktionen
von
Release 16 abzudecken.
Mit der Verifizierung der Positionsbestimmungsfunktionen
gemäß 3GPP Release 16 auf
einem 5G-Chipsatz von Media-
Tek mithilfe des R&S TS-LBS
Testsystems wurde ein weiterer
Meilenstein in Sachen
LBS-Tests gesetzt. Die beiden
Unternehmen haben die NR-
Referenzsignale zur Positionierung
(NR-PRS) verifiziert,
die für netzbasierte Positionsbestimmungsmethoden
wie
Paketumlaufzeit (Roundtrip
Time, RTT), Ankunftszeitdifferenz
im Uplink und Downlink
(UL-TDOA und DL- TDOA)
oder Einfalls- und Abstrahlwinkel
(AoA und AoD) von zentraler
Bedeutung sind und die
5G- Anforderungen für Positionsbestimmungsanwendungsfälle
im Innen- und Außenbereich
erfüllen. Mit der neuen
Option für das R&S TS-LBS,
die diese Funktionen unterstützt,
können Hersteller von
Mobilgeräten und Chipsätzen,
Testhäuser und Netzbetreiber
die Verifizierung von Chipsätzen
und Mobilgeräten für GCF,
PTCRB und die Netzbetreiberzertifizierung
mit einer einzigen
Testlösung durchführen.
Das R&S TS-LBS ist ein Testsystem
für die Prüfung der
GNSS- und netzbasierten Positionsbestimmung.
Es besteht
aus einem R&S CMX500 OBT
One-Box-Signalisierungstester,
der die Funktion eines Netzwerksimulators
übernimmt,
und einem R&S SMBV100B
GNSS Simulator. Der Aufbau
auf Basis des R&S CMX500
OBT bietet umfassende Netzwerksimulationsfunktionen,
einschließlich der Unterstützung
mehrerer 4G- oder
5G-Zellen gleichzeitig. Darüber
hinaus wird der Prüfling mit
LBS-Assistenzdaten versorgt,
während der R&S SMBV100B
die GNSS-Satelliten simuliert.
Das R&S TS-LBS Testsystem
kann für Preconformance-Tests
in F&E und für die GCF- und
PTCRB-Zertifizierung sowie
auch netzbetreiberspezifische
Zertifizierungs- und Validierungstests
eingesetzt werden.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com

Die größte Auswahl an
HF-Komponenten
ab Lager lieferbar von
Bauelemente
Passive HF-Produkte
Koaxial-Verstärker für mittlere Leistungen
mit 18 bis 54 GHz
ermöglicht. Der Transformator eignet sich gut
für differentielle Modulatoren und Demodulatoren,
aktive Mischer und Gegentaktverstärker.
Spannungsvariables Dämpfungsglied für 10
bis 45 GHz
Das Modell ZVA-543+ von Mini-Circuits, ein
koaxialer Verstärker für mittlere Leistungen,
liefert eine typische Verstärkung von 34 dB mit
einer Flachheit von ±2 dB von 18 bis 54 GHz.
Der 50-Ohm-Verstärker ist für einen Kühlkörper
ausgelegt und misst 2,86 × 1,73 × 0,68
Zoll (72,64 × 43,94 × 17,2 mm) mit 1,85-mm-
Buchsen. Er ist gegen Verpolung und Überspannung
geschützt und arbeitet mit einer Spannung
von 10 bis 15 V DC. Er liefert 24,5 dBm oder
mehr typische Fullrange-Ausgangsleistung bei
1-dB-Kompression mit einem Eingangs- und
Ausgangs-SWR von 1,5 oder besser.
SMT-1:1-Übertrager funktioniert im Bereich
von 0,5 bis 3800 MHz
Das spannungsvariable Dämpfungsglied (VVA)
PVA-453-34+ ist ein GaAs MMIC von Mini-
Circuits und besteht aus einem Dämpfungsgliedpaar
in einem SMT-Gehäuse mit den Abmessungen
3,5 × 2,5 mm und einem Frequenzbereich
von 10 bis 45 GHz. Die Dämpfung wird
durch unabhängige Steuerspannungen von -4
bis 0 V DC eingestellt. Der RoHS-konforme
VVA-Baustein verfügt über typische Dämpfungsbereiche
von 39,5 dB bis 20 GHz, 40 dB
bis 40 GHz und 33,9 dB bis 45 GHz und kann
bis zu 23 dBm HF-Eingangsleistung verarbeiten.
Rack-Mount-Panel für zehn
30-dB-Dämpfungsglieder
1000 verschiedene Abschwächer
1800 verschiedene Adapter
250 verschiedene Antennen
Blitzschutzkomp. bis 10 GHz
Hohlleiter von 5,85 bis 220 GHz
Isolatoren, 135 MHz bis 43 GHz
Kabel, flexibel und semi-rigid
Koppler von 2 MHz bis 67 GHz
Leistungsteiler von DC bis 67 GHz
2000 versch. Stecker, bis 110 GHz
MRC GIGACOMP GmbH & Co. KG
info@mrc-gigacomp.de
www.mrc-gigacomp.de
Tel. +49 89 4161599-40, Fax -45
Der Kern-Draht-Übertrager TCM1-382WX+
von Mini-Circuits bietet ein 1:1-Impedanzverhältnis
bei geringem Verlust und minimaler
Amplituden- und Phasenunsymmetrie für
Signale im Bereich von 0,5 bis 3800 MHz.
Die Einfügedämpfung beträgt typischerweise
1,1 dB bis 2 GHz und 1,9 dB bis 3,8 GHz mit
einer typischen Vollband-Rückflussdämpfung
von 12 dB. Der 50-Ohm-SMT-Kern-und-Draht-
Transformator verfügt über die Top-Hat-Funktion,
die eine einfache Bestückung der Schaltung
Das Abschwächer-Panel ZT-275 von Mini-
Circuits ist eine 2U hohe, 19 Zoll breite Rack-
Montage-Baugruppe, die mit zehn 30-dB-Präzisionsabschwächern
für Anwendungen von DC
bis 18 GHz ausgestattet ist. Mit den von vorn
zugänglichen SMA-Eingangs- und Ausgangsanschlüssen
erleichtert das Dämpfungsglied-
Panel die Verwaltung komplexer Verbindungen
in umfangreichen Testaufbauten. Jeder Dämpfungspfad
kanalisiert bis zu 20 W Signalleistung
mit einem typischen SWR von 1,4 oder
weniger bis 18 GHz. Kundenspezifische Dämpfungskonfigurationen
sind ebenfalls erhältlich.
48 48
hf-praxis 9/2022

Bauelemente
Intelligenter Sensor misst Leistung im
Bereich von 500 MHz bis 40 GHz
Der intelligente Leistungssensor
PWR-40PW-RC von Mini-Circuits misst
Spitzen- und Durchschnittsleistung von -20
bis +20 dBm im Bereich von 500 MHz bis
40 GHz. Er verfügt über eine Modulationsbandbreite
von 10 MHz und eine Abtastrate
von 20 MSamples/s, um die Leistung von
CW-, gepulsten und komplexen Modulationssignalformaten
zu messen.
Bandbreite beträgt. Die Kabel können bis
zu 95 W Leistung bei 1 GHz aufnehmen.
LTCC-Bandpassfilter für 22 bis 28 GHz
Er umfasst eine vollständige Software-
Unterstützung für den Betrieb über einen
PC mit Ethernet- oder USB-Schnittstelle.
Die 30-MHz-Videobandbreite ermöglicht
Leistungsmessungen von ALC-Schaltungen
(Automatic Level Control).
Drehmomentschlüssel für
Steckverbinder an schwer zugänglichen
Stellen
Handverformbare Kabel mit
Phasenanpassung bis 6 GHz
Der Hand-Flex-Koaxialkabelsatz K086-
12SMMCX1+ von Mini-Circuits enthält vier
identische 12-Zoll-Koaxialkabel mit einer
Phasenanpassung von ±2° für Signale von
DC bis 6 GHz. Jedes Kabel ist mit SMA-
Steckern-auf-MCX-Steckern ausgestattet.
Die Kabel mit einem Mindestbiegeradius
von 6 mm können von Hand in jede beliebige
Form gebracht werden. Die Einfügungsdämpfung
beträgt typischerweise 0,34
dB, während die Rückflussdämpfung typischerweise
34 dB über die gesamte 6-GHz-
Das LTCC-Bandpassfilter BFHK-2492+ von
Mini-Circuits hat eine typische Einfügedämpfung
von 3,3 dB über einen Durchlassbereich
von 22 bis 28 GHz. Die untere
Sperrbandunterdrückung beträgt typischerweise
85 dB von 0,1 bis 16 GHz, während
die obere Sperrbandunterdrückung typischerweise
80 dB von 34 bis 50 GHz und 55
dB von 50 bis 67 GHz beträgt. Das oberflächenmontierbare
Filter misst 4,5 × 3,2 mm
und ist abgeschirmt, um Verstimmungen zu
vermeiden. Es kann eine HF-Eingangsleistung
von bis zu 1 W verarbeiten.
■ Mini-Circuits
www.minicircuits.com
Der Drehmomentschlüssel TRQ-516-08 von
Mini-Circuits ist ein sicheres und praktisches
Werkzeug zum korrekten Anziehen einer
Vielzahl von Koaxialsteckern einschließlich
1,85-, 2,4-, 2,92- und 3,5-mm-Steckern
sowie SMA-Steckern. Es können präzise
Drehmomentwerte eingestellt werden, und
der Schlüsselkopf bricht bei Überschreiten
des voreingestellten Wertes ab, um ein Überdrehen
zu verhindern. Der in einem Aufbewahrungskoffer
gelieferte 8-mm-Schlüssel in
Laborqualität ist leicht und einfach zu handhaben
und ermöglicht die Anwendung von
0,9±0,04-NM (8±0,32-in.-lbs.) Steckkraft
an schwer zugänglichen Stellen.
hf-praxis 9/2022 49

Antennen
Fortschrittliche Antennentechnik für moderne
Anwendungen
Eckplatzierungsantenne für
verkleinerte GNSS-Designs
Antenova Ltd., der in Großbritannien
ansässige Hersteller
von Antennen und HF-Antennenmodulen
für M2M und das
IoT, erweiterte sein Angebot an
SMD-Miniaturantennen und
-modulen für GNSS-Anwendungen
um ein neues Angebot.
Die neue Antenne, Agosti, misst
9 x 5,8 x 1,7 mm und arbeitet
mit außergewöhnlicher Effizienz
auf engstem Raum in einer
Ecke einer Leiterplatte.
Der Hauptvorteil der Agosti-
Antenne ist ihre geringe Grundplattenanforderung.
Die meisten
SMD-Antennen verwenden die
Oberfläche der Leiterplatte um
die Antenne herum als Masseebene.
Daher ist es die Anforderung
an die Masseebene und
nicht die physischen Abmessungen
der Antenne, die den
benötigten Platz bestimmt. Die
Messergebnisse von Antenova
zeigen, dass Agosti auf kleinen
Grundplatten von 40 x 20, 70 x
25 und 80 x 30 mm gut funktioniert,
was es zu einer guten
Wahl für Designs mit kleinem
Formfaktor macht.
Agosti bietet Designern auch
einige zusätzliche Layoutoptionen,
da es so konzipiert ist,
dass es in einer Ecke ihrer Leiterplatte
platziert werden kann.
Agosti wurde entwickelt, um
andere Antennen innerhalb desselben
Geräts zu integrieren und
mit ihnen zu koexistieren. On-
Board-Diagnose (OBDs) und
Tracker verwenden häufig 4G/
LTE mit A-GPS für den Fallback,
und die Agosti-Antenne wurde
mit der Pharoah-Antenne von
Antenova getestet, die auch eine
sehr geringe Grundplattenanforderung
hat. Die beiden Antennen
verfügen über eine hervorragende
Isolierung und können
in einem sehr kleinen Gerät in
unmittelbarer Nähe zueinander
betrieben werden, ohne dass das
4G-Signal die empfindlichen
GNSS-Signale stört.
Dazu kommentiert Michael
Castle, Product Marketing
Manager von Antenova: „Kleine
SMD-Antennen wie Agosti sind
eine aufregende Alternative zu
den üblichen empfindlichen
Keramik-Patch-Antennen, die in
GNSS-Designs verwendet werden.
Dies liegt nicht nur daran,
dass die SMD-Antennen deutlich
kleiner sind, sondern auch daran,
dass sie eine omnidirektionale
Leistung bieten. Patch-Antennen
sind in der Regel 12 mm
oder 14 mm im Quadrat groß,
schwerer als SMD-Antennen
und benötigen eine viel größere
Grundplatte und Sperrfläche. Sie
müssen auch in der Mitte einer
Leiterplatte platziert werden und
funktionieren nur gut, wenn sie
in den Himmel zeigen. Die neue
Generation von SMD-Antennen
von Antenova überwindet
all diese Einschränkungen und
funktioniert unabhängig von
Position und Ausrichtung des
Geräts.“
Agostis kleine Massefläche und
gute Isolierung machen es ideal
für kleine tragbare Geräte, Tracker
und OBDs, die sich frei
bewegen. Sie bietet die beiden
Hauptvorteile, omnidirektional
und klein zu sein.
Small-Space-Antenne für 5G
und LTE
Antenova Ltd, der in Großbritannien
ansässige Hersteller von
Antennen und HF-Antennenmodulen
für M2M und das IoT, kündigte
eine neue und kleine SMD-
Antenne für 5G- und 4G-Frequenzen
an. Die Antenne heißt
Minima und ist mit 40 x 10 x 3,3
mm die kleinste 5G-Antenne,
die Antenova bisher auf den
Markt gebracht hat. Auch wengen
dem geringen Gewicht von
weniger als 3 g eignet sie sich für
kleine, leichte Designs für 4Gund
5G-Frequenzen sowie für
Designs, die beide Frequenzen
verwenden.
Minima ist eine Multiband-
Mobilfunkantenne, die die gängigen
4G- und 5G-Frequenzen
abdeckt, die weltweit verwendet
werden, einschließlich des
beliebten Bands 71, 617...698
MHz, das von T-Mobile in den
USA verwendet wird. Sie kann
daher in Designs verwendet
werden, die weltweit vermarktet
werden.
Dazu Michael Castle, Product
Marketing Manager bei Antenova:
„Wie der Name schon
sagt, benötigt Minima in einem
Design nur minimalen Platz. Es
handelt sich um eine sehr kleine
Antenne, die mit einem geringen
Abstand darunter arbeitet,
was sie zu einem Gewinner für
4G- und 5G-Mobilfunk-Designs
macht, bei denen der Platz
auf der Leiterplatte knapp ist.
In Tests erreichte Minima Wirkungsgrade
von bis zu 60%, was
Designern helfen wird, die Zertifizierung
für ihre 5G-Designs
zu erreichen.“
Hintergrund-Infos: Die Global
Mobile Suppliers Association
meldet eine Zunahme
superschneller 5G-Netze und
5G-Geräte und identifiziert
493 Betreiber in 150 Ländern,
die in 5G investiert haben, und
205 Betreiber in 80 Ländern
haben 5G-Mobilfunkdienste
und 5G-Geräte eingeführt. Die
Anzahl der für die 5G-Netze
verfügbaren Geräte ist in den
letzten zwölf Monaten um mehr
als 60% gewachsen. Bloomberg
berichtet, dass die Nachfrage
nach Unterhaltungsdiensten mit
hoher Bandbreite wie 4K-Videostreaming
und Remote-AR/
VR-Gaming das Wachstum
vorantreibt, während Öl-, Gas-,
Bergbau- und Energieversorger
in 5G-Netzwerke investieren,
um Millionen von industriellen
IoT-Geräten (IIoT) zu verbinden.
Notfallmedizin, Verkehr, intelligente
Städte, V2X und Drohnen
werden ebenfalls 5G verwenden.
■ Antenova Ltd
www.antenova.com
50 hf-praxis 9/2022

Antennen
Ultrakompakte 4G-Antenne
Antenova präsentierte die neue,
ultrakompakte Antenne Pharaoh
und damit die, nach Herstellerangaben,
kleinste 4G-Antenne auf
dem Markt. Die hocheffiziente
Pharaoh ist dank ihrer überschaubaren
Maße (37 x 13 x 3,3 mm)
die nahezu ideale Wahl für Designs
mit wenig Platz. Außerdem können
Anwender die 4G-Antenne auch
sehr einfach integrieren.
Die Pharaoh kann auf Groundplanes
mit einer Größe von nur 50 x 40 mm
arbeiten und ist trotzdem effizient
genug, um das PTCRB Testing zu
bestehen. Dadurch eignet sich die
neue Antenova-Antenne bestens
für kleine IoT-Anwendungen und
tragbare Geräte. Sie arbeitet in
LTE, GSM, CDMA, DCS, PCS,
WCDMA, UMTS, HSPDA, GPRS,
EDGE und IMT.
Eigenschaften und
Anwendungsmöglichkeiten
Mit ihrer ultrakompakten Bauform
und ihrer einfachen Integration
ist die Pharaoh die perfekte
Komponente für Anwendungen
mit unterschiedlichsten
Anforderungen. Dank ihrer
Eigenschaften ist sie insbesondere
für die Massenproduktion
(bspw. für Pick&Place-Maschinen)
bestens geeignet. Außerdem
können Anwender die Pharaoh
ideal in Applikationen für
Point-of-Sale-Terminals und in
kompakten Telematikprodukten
verwenden. Ihre Groundplane-
Effizienz von 20% (bei 50 mm,
25% bei 60 mm) übertrifft aktuell
alle Konkurrenzprodukte am
Markt (nächster Wettbewerber
bei 60 mm 21%, 15% bei 60 x
40 mm, 12% bei 40 x 50 mm mit
kostspieligem RF Switching).
Damit stellt die Pharaoh derzeit
die unübertroffene Lösung
für Remote-Applikationen dar,
die einen kompakten Formfaktor
bei gleichzeitig respektabler
Effizienz voraussetzen.
Die Key Features der Pharaoh:
• Frequency: 698...824/824...9
60/1710...2170/2300...2400/
2500...2690 MHz
• Antenna Type: SMD
• Efficiency: 25% bis 65%
• Dimension: 37 x 13 x 3,3 mm
• Operating Temperature: -40
to +140 °C
• Impedance with Machting:
50 Ohm
• Polarization: linear
■ tekmodul GmbH
info@tekmodul.de
www.tekmodul.de
NEW 3 GHz & Beyond Products!
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Passives with a Passion for Performance
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RF CHOKES
1.8 GHz BW
3 & 4 port models
with optional
coupling factors for
Broadband / CATV
Systems.
2.5 GHz BW, 2/3&4
way power splitters
designed for both
50 & 75 Ω
applications.
50 Ω & 75 Ω
supporting a wide
range of applications
with impedance
ratios of 1:1, 1:2,
1:4, 1:8, 1:16.
Precision inductors
& chokes with wire
diameters from
0.060~5mm single
& multilayer, air-core,
coil configurations.
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hf-praxis 9/2022 51

Kabel und Stecker
Kundenspezifische Koaxialkabel aus Deutschland
mit schneller Lieferung
180 verschiedene
Koaxstecker
WiMo Antennen und
Elektronik GmbH
www.wimo.com
Egal ob 5G, LoRa oder Wifi –
der stetig wachsende Kommunikationsmarkt
erfordert eine
schnelle und passgenaue Belieferung
mit Koaxialkabeln. Wo
früher noch auf der Baustelle, in
der Montage oder auch zuhause
im Shack gelötet oder gecrimpt
wurde, ist das heute oft nicht
mehr wirtschaftlich. Da vorkonfektionierte
Kabel dann oft nicht
passen, liefert WiMo eine Vielzahl
an einsatzbereiten Kabeln
in der gewünschten Länge mit
dem benötigten Steckverbinder.
Schnelle Reaktionsfähigkeit
Die schnelle Reaktionsfähigkeit
auf spezielle Kundenwünsche
wird durch die Nähe zum
Markt möglich, denn die Fertigung
erfolgt in Deutschland.
Dass das auch zu einem fairen
Preis machbar ist, bedingt eine
weitgehende Automation. Die
WiMo Antennen und Elektronik
GmbH hat in eine automatische
Cut&Strip-Fertigungsmaschine
von Schleuniger (Thun,
Schweiz) investiert, die diese
flexible Produktion in hoher
Qualität möglich macht. Dazu
passend ein Feeder und eine
Wickelmaschine, aufgestellt in
einer eigenen Halle mit über 100
verschiedenen Kabelrollen zur
Auswahl. So werden kleine und
große Kabelserien automatisch
und sehr präzise angefertigt. Der
Slogan von Schleuniger ist nicht
umsonst „To be Precise“.
Aber ohne Stecker hilft das beste
Koaxialkabel nichts. Hier bietet
WiMo eine große Auswahl aus
rund 180 verschiedenen Koaxsteckern,
sei es ein 7/16-Zoll-
Anschluss für Außenanlagen
oder ein einfacher BNC-Stecker
für die gebäudeinterne Messleitung.
Selbst Microstecker für die
Geräteverkabelung werden angeboten.
Die sorgfältige Montage
von Koaxialsteckern ist nicht
immer zu 100% automatisierbar,
daher stehen hier eine Reihe von
gut ausgebildeten Mitarbeitern
bereit, die die Konfektionierung
vervollständigen. Denn jedem
ist klar, dass hier meistens ein
größeres Projekt dahintersteht
und die Kabel zügig zur Einsatzstelle
müssen.
Damit WiMo-Kunden schnell
und einfach zu der bestmöglichen
Stecker-Kabel-Kombination
kommen, bietet der Online-
Kabelkonfigurator eine einfach
Möglichkeit, das Wunschkabel
zu konfigurieren. Hier wählt man
mit nur drei Angaben (Stecker
links, Stecker rechts, Länge) sehr
schnell die wichtigsten Angaben
aus. Der WiMo-Kabelkonfigurator
reagiert mit einer Vorschlagsliste
alle möglichen Kabeltypen
und Bauformen, zum Beispiel
auch mit Winkelsteckern, wenn
vorhanden. Die Liste ist sortiert
nach Dämpfung und zeigt die
wichtigsten Kabeldaten, so findet
man schnell das genau passende
Kabel – inklusive Stückpreis!
Probieren Sie das doch
mal aus: www.wimo.com/kk ◄
52 hf-praxis 9/2022

Kabel und Stecker
Präzisions-Steckverbinder RPC-1.00
Test-Port-Adapter und Launcher
Jacks sind ebenso neu im Programm.
Das Standardprogramm
wird abgerundet durch In-Series-
Adapter, PCB-Steckverbinder,
Hohlleiter-Koaxial-Adapter und
Messuhren-Kits. Kundenspezifische
Kabel-Assemblies mit
oder ohne Armierung sind auf
Anfrage erhältlich.
Test- und Messanwendungen
Rosenberger
Hochfrequenztechnik
GmbH & Co. KG
info@rosenberger.com
www.rosenberger.com
Flexible und halbstarre (semirigid)
Kabel-Assemblies werden
bei Rosenberger jetzt neben der
Interface-Konfiguration RPC-
1.00 – RPC-1.00 auch in den
Konfigurationen RPC-1.00 –
RPC-1.35/RPC-1.85/WSMP
angeboten, ebenso sind preisgünstige
„Economical“-Versionen
verfügbar. Inter-Series-Adapter
sind jetzt auch in der Version
RPC-1.00 – WSMP erhältlich,
RPC-1.00-Steckverbinder und
-Kabel-Assemblies werden für
anspruchsvolle Test- und Messanwendungen
bis 110 GHz eingesetzt
und sind charakterisiert
durch höchste Zuverlässigkeit
und Wiederholbarkeit, hervorragende
Return-Loss-Werte und
Steckkompatibilität mit allen
gängigen 1-mm-Steckverbindern.
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hf-praxis 9/2022 53

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Definition to Delivery

Cellular Module Featuring an Embedded SIM
u-blox has announced the u-blox
SARA-R500E, its first cellular
module with an embedded SIM
chip (eSIM). Offering LTE-M
connectivity, SARA-R500E is
designed for size-constrained
applications with high requirements
in terms of robustness
and security, such as connected
healthcare and asset trackers.
The first variant of the module
will offer out-of-the-box connectivity
on a North American
LTE-M cellular network.
eSIMs are increasingly gaining a
foothold in devices offering cellular
connectivity. Today, most
such devices, including the vast
majority of smartphones, still
feature a plastic SIM card that
contains all the attributes and
features required to connect the
device to the cellular network.
Like the plastic SIMs they are
designed to replace, eSIMs are
provisioned with a profile that
allows devices to connect to a
specific mobile network operator.
Robust, secure, and compact:
The eSIM embedded in the
SARA-R500E offers product
developers and end-users important
advantages. eSIMs are more
robust than standard plastic SIMs
and cannot be stolen or removed,
increasing the security of the
device. By doing away with the
components required to hold and
connect plastic SIM cards, they
enable smaller devices, reduce
the bill of material and simplify
manufacturing. Finally, SARA-
R500E streamlines sourcing by
offering the module, data plans,
and the SIM from one house.
The fact that the SARA-R500E
module’s eSIM does not need to
be inserted manually by the enduser
allows product developers
to design tightly sealed devices
that meet the demanding IP67
and IP68 criteria. This makes
the module ideal for rugged
IoT applications such as smart
meters, surveillance cameras,
and environmental sensors.
The module also offers the option
to access u-blox’s MQTT Anywhere
service, which reduces
bandwidth requirements for cellular
data transfer, saving costs
and power. u-blox IoT Locationas-a-service
portfolio, including
AssistNow for real-time GNSS
assistance data, and CellLocate,
for cellular network-based positioning,
is also available. SARA-
R500E is pin-to-pin compatible
with all the other modules in
the SARA family and uses the
SARA-R5 AT command interface,
making it easy to drop
the SARA-R500E into existing
designs.
■ u-blox
www.u-blox.com
5G, Low-PIM, In-Building DAS
Antennas
KP Performance Antennas, an
Infinite Electronics brand and
a manufacturer of wireless network
antennas, has just introduced
a new series of 5G, low-
PIM, in-building DAS antennas
covering 600 MHz to 6 GHz. The
indoor wall-mount and ceiling
mount antennas meet the demand
that in-building wireless distributed
networks have for highquality
antennas with low-PIM
ratings, SISO and MIMO support
and wide bandwidth coverage.
These new 5G, low-PIM antennas
are 700 MHz FirstNet/First
Responder Network ready and
suitable for indoor DAS, private
networks, hospital and enterprise
deployments. They also feature
Type N and 4.3-10 connector
options for improved PIM consistency
as well as a low passive
intermodulation of less than
minus-150 dBc when tested with
2 x 20 W tones.
■ KP Performance Antennas
www.infiniteelectronics.com
300-W Fixed Attenuator
BroadWave Technologies
announced a 300-W fixed attenuator
series, designed for wireless
applications. These attenuators
reduce the amount of power
delivered in a transmission line
without introducing much noise
or distortion. Model series 352-
023-XXX is a 50-ohm fixed
attenuator with an operating frequency
range of DC to 2.4 GHz.
Standard attenuation values are
3, 6, 10, 20, and 30 dB. Maximum
SWR is 1.25, the temperature
range is - 40 to +40 °C and
the RF connectors are N male/N
female. Other RF connector
types and genders are available
in this package. Additional applications
include test equipment,
telecommunication systems,
base stations, radar applications
and defense programs.
■ BroadWave Technologies, Inc.
www.broadwavetechnologies.
com
Powerful GaN X-Band HPA
Richardson RFPD, Inc., an Arrow
Electronics company, announced the
availability and full design support
capabilities for a new gallium nitride
high-power amplifier from United
Monolithic Semiconductors. The
CHA8312-99F is a two-stage GaN
HPA that operates from 8 to 12 GHz
and provides 17 W output power,
50% power added efficiency, and
26 dB small signal gain. The part
is developed on a robust 0.15 µm
gate length GaN on SiC HEMT process
and is available as a bare die.
The new device is ideal for defense
56 hf-praxis 9/2022

RF & Wireless
Passive Component Library
Passive Plus, Inc. (PPI), a Modelithics
Vendor Partner (MVP), is now offering
design engineers a Free 90-Day Trial
license for the Modelithics PPI Component
Library. This will provide PPI customers
access to extremely accurate scalable
simulation models for Passive Plus capacitors
with advanced features that enable
a more precise and rapid design process.
The Modelithics Vendor Partner (MVP)
Program promoted collaboration and open
communication between Passive Plus and
Modelithics during the development of
advanced data sets and Modelithics Microwave
Global Models for Passive Plus capacitors.
Through the MVP Program, Passive
Plus is also sponsoring free trials of
these models to approved customers. The
Microwave Global Models include every
part value in a series and permit users to
input substrate thickness, dielectric constant,
and loss tangent, as well as mounting
pad layout dimensions. Selected models
also include capacitor orientation – vertical
or horizontal – as an input. Engineers
can request FREE use of the models, by
either visiting the Passive Plus Resources
page (http://passiveplus.com/addldocs_
resources.php) or the Passive Plus MVP
page on the Modelithics website (www.
modelithics.com/mvp/PassivePlus/) by
clicking on “Free Trial”.
applications and is also suitable for
a wide range of microwave applications
and systems such as radar,
test equipment and communication.
■ RFPD
www.richardsonrfpd.com
Terminations Optimized for
5G Wireless Infrastructure
Richardson RFPD, Inc., an
Arrow Electronics company,
announced the availability and
full design support capabilities
for three new termination resistors
from TTM Technologies’
Radio Frequency & Specialty
Components business unit. The
new terminations are optimized
for 5G wireless infrastructure
applications, as well as GPS/
GNSS, WiFi including WiFi 6,
and legacy 4G/LTE. These new
terminations include:
• A100N50X4A (100 W, 50
ohms chip termination)
• E125N50X4 (125 W flangeless
termination)
• E150N50X4 (150 W, 50 ohms
flangeless mount termination)
■ RFPD
www.richardsonrfpd.com
2207-MHz VCO
CVCO55CC-2207-2207 VCO
from Crystek operates at 2207
MHz with a control voltage
range of 0.5 to 4.5 V. This VCO
features a typical phase noise
of -118 dBc/Hz @ 10 kHz offset
and has excellent linearity.
Output power is typically 4.5
dBm. Engineered and manufactured
in the USA, the model
CVCO55CC-2207-2207 is
packaged in the industry-standard
0.5 x 0.5 in. SMD package.
Input voltage is 5 V, with a max.
current consumption of 37 mA.
Pulling and Pushing are minimized
to 0.6 MHz pk-pk and
0.5 MHz/V, respectively. Second
harmonic suppression is 20 dBc
typical.
The CVCO55CC-2207-2207
is ideal for use in applications
such as digital radio equipment,
fixed wireless access, satellite
communications systems, and
base stations. For pricing details,
contact Crystek Corporation.
Family datasheets are available
for download at www.crystek.
com. For more information,
contact sales at Crystek Corporation,
www.crystek.com/contact.
■ Crystek Corporation
www.crystek.com
6LoWPAN Mesh Network for Long Range
and Low Power
Radiocrafts AS, announced a
new release for RIIM with major
upgrades including:
• improved battery lifetime by
more than 50%
• sleep current as low as 2.5 µA
• improved maximum data
throughput to the Border Router
(Gateway) by 20 times
• network robustness improved
to 99.99% with synchronized
channel hopping and
frequency agility
• Modbus and RS485 support to
meet industrial control market
requirements
• additional compliance to
radio regulations in India and
Vietnam
• easier commissioning
• Pulse Width Modulation
(PWM) outputs for analogue
control
• multicast (one-to-many) performance
improvements reducing
on-air communication
time
• Microsoft Visual Studio Code
support for a more userfriendly
coding experience
RIIM (Radiocrafts Industrial IP
Mesh) was released in December
2018 as an embedded RF system
designed to be an all-inclusive,
easy-to-use, long range wireless
communication mesh solution
providing unmatched robustness
and scalability. RIIM utilizes
6LoWPAN, a lightweight
version of IPv6 allowing the user
to access each sensor or controller
from the internet using IP
addressing. The radio protocol
uses IEEE 802.15.4 g/e providing
symmetrical bi-directional
communication with short
transmission pulses that enable
dense networks with high reliability
and very low power consumption.
A customer developed
application software can run on
top of the embedded operation
system, reducing overall cost
and improve integration.
RIIM is low cost, does not
require any license or subscription,
and is very low power.
Hardware and software development
kits are available now.
■ Radiocrafts AS
www.radiocrafts.com
CelsiStrip ®
Thermoetikette registriert
Maximalwerte durch
Dauerschwärzung
Diverse Bereiche von
+40 bis +260°C
GRATIS Musterset von celsi@spirig.com
Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert
EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)
www.spirig.com
hf-praxis 9/2022 57

RF & Wireless
High-Quality Triaxial Connectors, Adaptors and Cable Assemblies
Intelliconnect (Europe), Ltd. has
developed a range of competitively
priced, high-quality triaxial connectors,
adaptors and cable assemblies.
Delivery from stock or custom designed
products are both available
for delivery in a timely manner.
Triaxial products are available in
TRB, TRT and many other interfaces.
Intelliconnect Triaxial products
are used extensively in medical
applications such as Imaging
and dosimetry in hospitals and
clinics throughout North America
and Europe and are regarded
as the finest performing products
of their type. Their recently launched
and fast-growing cryogenic
cable assembly business Cryo-
Coax supplies the growing market
for quantum computing, medical,
research, test and measurement
and the emerging low temperature
computing markets. Intelliconnect’s
cable division are specialist manufacturers
of affordable, high quality,
high frequency microwave cables
including triaxial assemblies, semirigid,
semi-flexible and cryogenic
cables as well as standard RG/LMR
type products. Cables can be waterproofed
to IP68 and include special
features including phase matching
and ruggedised assemblies for use
in harsh environments.
■ Intelliconnect (Europe) Ltd.
www.intelliconnectgroup.com
First AWS IoT ExpressLink Cellular Module
cellular module with AWS IoT
ExpressLink support to our portfolio,”
says Harald Kröll, Principal
Product Manager, Product
Center Cellular, u-blox. “Offering
access to AWS services without
spending time integrating
APIs or additional source code,
SARA-R510AWS handles the
nuts and bolts of connecting to
the cloud, giving product developers
with any level of experience
more time to focus on
their business.”
u-blox announced the SARA-
R510AWS module, a new
variant of the globally certified
SARA-R5 LTE-M cellular
module series. The module
serves a variety of applications
that require reliable and secure
cloud connectivity in industries
including asset tracking, smart
farming, sensor monitoring, and
connected medical equipment.
Building and commercializing
secure and scalable cloud-connected
IoT solutions that are easy
to maintain over their lifetime
can be challenging. In addition
to requiring deep expertise in
embedded development, networking,
cryptography, and cloud
architecture, developers need to
be proficient in handling a complex
software stack. As a result,
IoT projects can quickly snowball
into complex endeavors
with long development cycles
and high failure rates.
The SARA-R510AWS module
offers product developers a
straightforward path to secure
and scalable AWS cloud services,
considerably reducing
product development time and
effort and cutting time to market.
Thanks to a stripped-down command
interface, the module can
connect to AWS cloud using just
two dedicated AT commands.
Running validated AWS IoT
ExpressLink firmware, SARA-
R510AWS minimizes integration
efforts by taking care of the
key steps required to access the
AWS cloud, such as networking,
authentication, and secure data
transfer. The module also offers a
range of security features, including
a pre-provisioned hardwarebased
root of trust, secure boot,
and secure storage, as well as
encrypted communication to and
from the cloud, enabling secure
over-the-air updates of the host
processor and the module’s communication
firmware.
“Following the launch of our
NORA-W2 Wi-Fi module earlier
this year, we are excited to add a
■ u-blox
www.u-blox.com
Miniature CMOS TCXO
Frequency control specialist,
Euroquartz has launched a new
range of miniature surface mount
temperature-compensated crystal
oscillators (TCXO) offering frequency
stability from ±2.5 ppm.
The new EM211T series offers
frequencies from 10 to 60 MHz
with CMOS outputs in a miniature
2 x 1.36 x 0.7 mm SMD
package. Standard output frequencies
available are 12, 20,
24, 25, 26, 40, 50 and 60 MHz.
The new EM211T series oscillators
are ideal for use in a wide
range of applications where high
accuracy is important with the
miniature package making these
TCXOs particularly suitable for
embedded systems. With LVC-
MOS output into 15pF load, tolerances
are available from ±2.5 to
±10 ppm over the industrial temperature
range (-40 to +85 °C),
frequency dependent. Typical
SSB phase noise at 25 °C ranges
between -85 and -154 dBc/Hz
for 50 MHz frequency output.
Frequency stability specifications
are ±1 ppm maximum
against ageing in first year, ±0.3
ppm maximum against voltage
change for ±5% change, ±0.3
ppm maximum against load
change for ±10% change and ±1
ppm maximum against reflow
(SMD type) for one reflow,
measured after 24 hours.
The components are housed in a
standard format 6-pad 2 x 1.36
mm SMD ceramic package with
hermetically sealed metal lid.
Power supply voltage options
are 1.8, 2.5 and 3.3 V ±5% with
current consumption of 8 mA
maximum at 3.3 V.
■ Euroquartz, Ltd.
sales@euroquartz.co.uk
www.euroquartz.co.uk
58 hf-praxis 9/2022

RF & Wireless
PCI-Express 6.0 Base Specification Test System
is transmitted to the Synopsys PCI Express 6.0
IP to measure bit errors using the DUT internal
error counter. Additionally, bit errors will be
measured by the MP1900A PAM4 Error Detector
in DUT Loopback mode. Using its FEC function,
the MP1900A will analyze and display FEC
corrected/uncorrected errors and post FEC error
rate, while the Tektronix DPO70000SX real-time
oscilloscope analyzes the signal waveforms from
the DUT. A complete PCIe 5.0 LEQ test was
also demonstrated.
Anritsu Corporation demonstrated its Signal
Quality Analyzer-R MP1900A series as part of
a PCI-Express (PCIe) 6.0 Base Specification test
system, along with Tektronix Inc.’s DPO70000SX
real-time oscilloscope and silicon-proven Synopsys
PCI Express 6.0 IP. PCIe 6.0 utilizes
Forward Error Correction (FEC) as a key technology
to assure the integrity of 32-Gbaud PAM4
(64 Gbps), low-SNR signals affected by transmission
path loss. The result is more complexity
associated with evaluating devices under test
(DUT). The demonstration will highlight a more
efficient testing solution using automatic Base
Specification calibration and signal-quality evaluation
by a Tektronix DPO70000SX real-time
oscilloscope, combined with Anritsu’s industryfirst
MP1900A supporting error-correction analysis
to measure FEC symbol errors in real-time.
In the demonstration, the Anritsu MP1900A generated
a stressed compliant signal calibrated by a
Tektronix DPO70000SX oscilloscope based on
PCI Express 6.0 Base Specification. The signal
The Signal Quality Analyzer-R MP1900A is a
high-performance BERT for measuring highspeed
computer interfaces, such as PCIe 6.0,
PCIe 3.0 to 5.0, and USB3.2/4.0, as well as ultrabroadband
communications interfaces, including
400 GbE/800 GbE. Due to its excellent test reproducibility
and easy operation, the MP1900A is
a PCI-SIG-certified instrument for compliance
tests up to PCIe 5.0. The joint demonstration
supporting the new PCIe 6.0 standard will help
advance PCIe worldwide.
■ Anritsu Corporation
www.anritsu.com
Next-Generation RF Solutions
for Mission Critical Systems
The Industry’s Most Reliable, High-Performance GaN & GaAs Solutions
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Range (GHz)
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(dBm)
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(dB)
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QPD1004 0.03-1.4 44 18 50
QPA2935 2.7-3.5 33 28.4 25
QPA0506 5-6 36.5 27.4 25
QPM6000 8-14 18 23 2
QPA1314T 13.75-14.5 47.5 29 24
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hf-praxis 9/2022 59
© 08-2022 Qorvo US, Inc. | QORVO is a trademark of Qorvo US, Inc.

RF & Wireless
RFMW introduces new products
Highly Integrated RF
Frontend Module for 5G TDD
Basestations
The QPB9378 is a highly integrated
RF frontend module targeted
for 5G TDD base stations. The
module integrates a two-stage
LNA and a high-power SPDT
switch in a dual channel configuration.
It features a 2nd stage
LNA with bypass functionality
and power down mode for LNA
when in transmit mode. The
QPB9378 can be operated across
the 2.3 to 5 GHz range. Offered
in a RoHS-compliant, compact
6 x 6 mm surface-mount leadless
package, the switch supports
input RF power signals of up to
20 W average power assuming
9 dB PAR.
Bandpass for the 5G n258
Band
The B259MC1S is a surface
mount bandpass filter from
Knowles Dielectric Labs (DLI),
designed for the 5G n258 band.
This filter utilizes DLI’s low
loss, temperature stable materials
which offer small size and
minimal performance variation
over temperature. DLI’s catalogue
BPF’s are offered in a variety
of frequency bands, which
offers a drop-in solution with
highly repeatable performance.
The B259MC1S covers a bandwidth
from 24.25 to 27.5 GHz
with a typical insertion loss of
2.9 dB and is ideal for implementation
in 5G BTS’s.
Power Amplifier Targeting
758 to 798 MHz
The QPA9909 is a high-efficiency,
linearizable power amplifier
targeting 758 to 798 MHz
small-cell wireless infrastructure
systems. The product delivers
high efficiency of 37.7%
at 29 dBm average output
power, while providing excellent
DPD linearized ACPR of
-52 dBc for signal bandwidths
of up to 40 MHz. The QPA9909
is housed in a 5 x 5 mm SMT
package. It is pin-to-pin compatible
to QPA9901, QPA9903,
QPA9907, QPA9908, QAP9940
and QPA9942.
GaAs MMIC Double Balanced
Mixer
The MM1-35130H is a GaAs
MMIC double balanced mixer
that supports unsurpassed RF/
LO frequencies from 35 to 130
GHz with up to 50 GHz of IF
bandwidth. It features high LO
to RF isolation and spurious performance
across the entire 95
GHz of bandwidth. The mixer
supports operation as both an up
and down converter from the Ka
band through mmWave/G band,
making it ideal for mmWave frequency
conversion applications
that require high IF bandwidths
and high linearity. Available as
wire bondable die.
New Chip Attenuators
The TSX Series of chip attenuators
pushes the boundaries of
size, weight, and power in a costeffective,
easy-to-implement
surface mount solution, suitable
for a wide array of applications
where low SWR increases Tx
power. With excellent broadband
RF performance to 50
GHz, power handling is increased
while reducing size – critical
factors in Sat Comm, radar,
instrumentation, and 5G radio.
8-W Wideband Power
Amplifier
Qorvo‘s QPA2640T is a wideband
power amplifier fabricated
on Qorvo‘s QGaN15 GaN
on SiC process, mounted to a
high thermal conductivity tab.
The QPA2640T operates from
20 to 40 GHz, providing 8 W
of saturated power. QPA2640T
is 100% DC and RF tested to
ensure compliance to electrical
specifications.
High-Performance Balun
The MRFXF0072 balun is a
high-performance balun that
gives your CATV amplifier or
EQ circuit optimized performance.
The part offers a unique
feature rarely found in three wire
baluns, including DC bias of 400
mA through the ground pin. The
MRFXF0072 offers >20 dB typ.
return loss, +/-0.5 dB amplitude
match, and less than 0.7 dB IL.
Drop it in and see great performance.
It’s offered in a standard
surface mount package and is pin
to pin compatible.
Versatile Broadband MMIC T3
Mixer
The MT3A-0113HCSM is a
versatile broadband MMIC T3
mixer with an integrated LO driver
amplifier that allows for operation
with as little as 5 dBm LO
drive. The T3 architecture enables
overlap of the RF, LO and IF
frequencies. It features exceptional
IMD suppression with low
conversion loss and high 28 dBm
IP3 over an RF/LO bandwidth
of 1.5 to 13 GHz. Available in a
6 x 6 mm QFN or connectorized
evaluation module.
Highly Linear Medium Power
Amplifier Operating Between
26.5 & 29.5 GHz
The CMX90A702 is a highly
linear medium power amplifier
operating in Frequency Range
2 (FR2) from 26.5 to 29.5 GHz,
addressing the needs of 5G New
Radio (NR) band n257 and
n261. CMX90A702 is a threestage
GaAs MMIC amplifier
delivering 25 dBm (0.3 W) of
output power at 1 dB gain compression,
21 dB of small signal
gain and 32.5 dBm output third
order intercept (OIP3). RF ports
60 hf-praxis 9/2022

RF & Wireless
are matched to 50 ohms with an
integrated DC blocking capacitor
at the output.
The MPA is easy to monitor and
control with an on-chip temperature-compensated
RF power
detector and fast-switching enable
circuit. Using an enhancement
mode (E-mode) pHEMT
process ensures only positive
supply voltages are required,
thus making single DC supply
operation possible. More Features:
Power added efficiency
26%, EVM 4% @ 18 dBm, Supply
4 V @ 182 mA
High Power MMIC Amplifier
Operates Between 13.75 and
14.5 GHz
Qorvo‘s QPA1314T is a high
power MMIC amplifier fabricated
on Qorvo‘s production
0.15 um GaN on SiC process
(QGaN15), mounted to a high
thermal conductivity tab. Operating
between 13.75 and 14.5
GHz, it achieves 55 W saturated
output power. Operating frequency
extends to 12.75...15.35
GHz. To simplify system integration,
the QPA1314T is fully matched
to 50 ohms with integrated
DC blocking caps on both I/O
ports. Its RF ports are DC coupled
to ground for optimum ESD
performance. The QPA1314T is
ideal for supporting communications
and radar applications
in both commercial and military
markets. The QPA1314T is 100%
DC and RF tested on-wafer to
ensure compliance to electrical
specifications.
Design of Filters and
Resonator Technologies
This eBook explores advancements
in the design of filters and
resonator technologies. The first
article illustrates how EM simulation
has significantly improved
the development of complex filters.
The article illustrates the
process with the design of a 75
ohms filter covering 564 to 1200
MHz for a cable TV distribution
system. The second article continues
the design discussion using
a bandpass filter for 5G band
n257. The next article describes
an innovative evolution of YIG
resonators – reducing power consumption,
size and cost – and its
application to tunable filters. The
article discusses the evolution of
the YIG and how one company
is applying this improved capability
to tunable filters operating
above 2 GHz.
■ RFMW
www.rfmw.com
Ultra-miniature, Ultra-low
Phase Noise Oscillators
Mercury Electronics Europe has
announced a new range of ultraminiature,
ultra-low phase noise
crystal oscillators that are ideal
for use in embedded automotive
applications. The new surface
mount HJ22 oscillators offer
15 pF load LVCMOS output at
frequencies from 20 to 50 MHz
with typical RMS phase jitter
of just 48 fs, 300 fs maximum.
Phase noise characteristics of
-153 dBc/Hz at 10 kHz offset
and -166 dBc/Hz at 100 kHz
offset (49.152 MHz output frequency,
3.3 V input model) are
significantly better when compared
with standard oscillators.
Housed in an ultra-miniature surface
mount package measuring
just 2.5 x 2 x 0.9 mm, the new
HJ22 oscillators are available
with 1.8, 2.5 or 3.3 V power supply
requirements and offer typical
current consumption of just 3
mA, 5 mA maximum. Frequency
stability over both commercial
(-10 to +70 °C) and industrial
(-40 to +85 °C) can be specified
as ±25, ±50 or ±100 ppm
as standard. MEC Europe can
also provide non-standard frequency
stability specifications.
Specifications include ageing of
±3 ppm/year maximum for first
year, start-up time of 0.8 ms typical,
5 ms maximum, rise/fall time
of 5 ns typical, 10 ns maximum
and duty cycle (symmetry) of
50% ±5%. Output enable/disable
is provided as standard.
■ Mercury Electronics –
Europe
www.mecxtal-europe.com
20 GHz Discrete GaAs pHEMT
Die
RFMW announced design and
sales support for a discrete
180-Micron pHEMT which operates
from DC to 20 GHz. The
QPD2018D is designed using
Qorvo’s proven standard 0.25
µm power pHEMT production
process. This process features
advanced techniques to optimize
microwave power and efficiency
at high drain bias operating conditions.
The QPD2018D typically
provides 22 dBm of output
power at P1dB with gain of
14 dB and 55% power-added
efficiency at 1 dB compression
making it appropriate for high
efficiency applications. Bias
voltage is 8 V for broadband
wireless, aerospace and defense
applications.
2.92 mm Field Replaceable
Connectors accommodate
Multiple Launch Pins
RFMW announced availability
of a portfolio of field replaceable
2.92 mm connectors. The
San-tron portfolio is comprised
of field replaceable connectors
capable of accepting 0.009”,
0.012”, and 0.020” diameter
launch pins with 1/2” square,
3/8” square, or .625” 2-hole
flange configurations. The connectors
offer low SWR of

Verstärker/Impressum
Kompakter Vorverstärker, speziell für EMV-Messungen
Für aussagekräftige Messergebnisse,
auch bei schwachen Eingangssignalen,
steht der neue
Vorverstärker PA 2522 der Langer
EMV-Technik GmbH. Etwa
aufschlussreiche Ergebnisse aus
einer EMV-Messung zu erhalten,
scheitert oft an zu niedrigen
Messpegeln – oder daran, dass
die verwendeten Messwerkzeuge
nicht empfindlich genug sind.
Unterstützung bietet jetzt der
PA 2522, ein Vorverstärker mit
seiner Verstärkung von 25 dB.
Der PA 2522 verstärkt schwache
Messsignale über einen extrem
breiten Frequenzbereich von
10 MHz bis 22 GHz – bei sehr
geringem Rauschverhalten und
konstant hohem Dynamikumfang.
Somit lassen sich Störaussendungsquellen
mit sehr geringen
Pegeln auf Messgeräten jetzt
deutlich erkennen.
Der in Handarbeit in Deutschland
gefertigte Signalverstärker
ist eine konsequente Weiterentwicklung
für EMV-Anwendungen.
In Kombination mit
einer passenden Nahfeldsonde,
z.B. von Langer EMV-Technik,
ist es möglich, Oberschwingungsmessungen
von hochfrequenten
Signalen bis zu 22 GHz
durchzuführen. Mit seiner kompakten
Bauweise lässt sich der
PA 2522 vielseitig in Entwicklungsumgebungen
integrieren.
Direkt angeschlossen schützt
der Vorverstärker empfindliche
Messgeräte gleichzeitig vor
Überspannung. Der PA 2522
wird an den 50-Ohm-Eingang
eines Spektrumanalysators oder
Oszilloskops angeschlossen. Die
Stromversorgung des PA 2522
erfolgt über das mitgelieferte
Steckernetzteil.
■ Langer EMV-Technik
www.langer-emv.de
Hochleistungsverstärker
arbeiten im Bereich von 12,75
bis 14,8 GHz
Die Hochleistungsverstärker der
Serie STA5375 Ku von Space-
Path Communications arbeiten
im Bereich von 12,75 bis 14,8
GHz mit einer Bandbreite von
500/750 MHz. Sie bieten eine
ultralineare, hocheffiziente
Leistung in einem kompakten,
leichten, robusten und wetterfesten
Gehäuse für die Antennenmontage.
Die fortschrittlichen
Gehäuse- und Kühltechniken
ermöglichen den Betrieb unter
extremen Umweltbedingungen,
von direktem Regen bis hin zu
direkter Sonneneinstrahlung. Die
Verstärker sind benutzerfreundlich
und verfügen standardmäßig
über eine umfassende Fernsteuerungsfunktion,
einschließlich
RS485-, RS232- und Ethernet-
Optionen.
Der HPA enthält einen hocheffizienten
Multikollektor-TWT,
der von einem modernen Netzteil
versorgt wird. Dieser Antennenmontageverstärker
wurde für
den Einsatz in Satellitenanwendungen
entwickelt.
Weitere Details:
• TWT-Leistung: 750 W
• Flansch-Leistung: 675 W
• Sende-Rauschleistung: -70
dBW
• Kleinsignalverstärkung: 70 dB
• Verstärkungseinstellbereich:
30 dB
• Verstärkungsanpassung in Stufen
von 0,1 dB
• AM/PM-Umwandlung: 2°/dB
• Oberwellen: -60 dBc
• Impedanz: 50 Ohm
• Eingangs-/Ausgangs-SWR:
1,3
• Leistungsaufnahme: 2200 bis
2450 W
• Abmessungen: 508 x 254 x
254 mm (L x B x H)
• Gewicht: 21 kg
• eingebautes Kühlsystem
• Betriebstemperatur: -40 bis
+60 °C
■ SpacePath Communications
www.space-path.com
Verstärker für 2 bis 8 GHz
bietet mehr als 28 dB
Der PMI-AFD4-020080-23P-
SMA von Quantic PMI ist ein
HF-Verstärker, der von 2 bis 8
GHz arbeitet. Er bietet eine Verstärkung
von mehr als 28 dB mit
einem Ausgangs-P1dB von 23
dBm und hat eine Rauschzahl
von weniger als 3,5 dB. Der
Verstärker benötigt eine Gleichstromversorgung
von 15 V und
hat eine Stromaufnahme von 370
mA. Er ist in einem Modul mit
den Abmessungen 1,83 x 0,78 x
0,20 Zoll mit vor Ort austauschbaren
SMA-Buchsen erhältlich.
Weitere Produktspezifikationen:
• Aufbau: Modul mit Stecker
• Ebenheit der Verstärkung:
±2 dB
• Einsatz: kommerziell, Militär,
Raumfahrt
• Betrieb: gepulst/CW
• Eingangs-/Ausgangs-SWR: 2
• Steckverbinder: SMA-Buchse
• Betriebstemperatur: 0...70 °C
■ Quantic PMI (Planar
Monolithics)
www.pmi-rf.com/
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
• Redaktion:
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:
Bonifatius GmbH,
Paderborn
www.bonifatius.de
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 Warenzeichen- und
Markenschutzgesetzgebung
als frei zu betrachten sind
und von jedermann ohne
Kennzeichnung verwendet
werden dürfen.
62 hf-praxis 9/2022

VERSTÄRKER
AGC Verstärker
Antennen Verstärker
Booster Verstärker
Breitband Verstärker
Buffer Verstärker
CAMP/ LCAMP Verstärker
CATV Verstärker
Drop-in Verstärker
GaAS Verstärker
GaN Verstärker
Halbleiter Verstärker
Hochfrequenz Verstärker
Hohlleiter Verstärker
Kanal Verstärker
Kleinsignal Verstärker
Koaxial Verstärker
Leistung Verstärker
Linear Verstärker
LNB / LNC Verstärker
Logarithmische Verstärker
Mast Verstärker
Mess Verstärker
Mikrowellen Verstärker
Millimeterwellen Verstärker
Mobilfunk Verstärker
Modul Verstärker
Multioktav Verstärker
Puls Verstärker
Rauscharme Verstärker
Regel Verstärker
Röhren Verstärker
SDVLA Verstärker
Transistor Verstärker
TMA Verstärker
TWT Verstärker
GLOBES Elektronik GmbH & Co KG - a milexia company
HEILBRONN
HAMBURG
MÜNCHEN
Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn
Tel. +49 (0) 7131 7810-0 • Fax +49 (0) 7131 7810-20
Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt
Tel. +49 (0) 40 514817-0 • Fax +49 (0) 40 514817-20
Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering
Tel. +49 (0) 89 894 606-0 • Fax +49 (0) 89 894 606-20
hf-welt@milexia.com
www.globes.de • www.milexia.com