11-2022

November 11/2022 Jahrgang 26
HF- und
Mikrowellentechnik
Messen, analysieren, verbessern
… und von vorn
Siglent, Seite 6
Measure, Analyze, Improve
...and repeat
Siglent, page 66

DC TO mmWAVE
Every Block
Covered
Components for the Entire Signal Chain
The Industry’s Broadest Portfolio of Technologies
• MMIC – Active (pHEMT, HBT) & Passive (IPD)
• LTCC up to mmWave
• Solid State Power Amplifiers for ISM RF
& Microwave Energy
• 9 Different Filter Technologies
• Core & Wire
• Waveguides
DISTRIBUTORS

Editorial
Mit kühlem Kopf durch
turbulente Zeiten
Technische Beratung und Distribution
RTP5000 -
USB Leistungsmessung
in Echtzeit für 5G
Die Elektronikbranche steckt seit Monaten in gewaltigen
Turbulenzen. Die Gründe sind vielfältig, sie alle aufzuzählen, würde
den Umfang sprengen. Es zählt das Jetzt, wie geht es weiter und für
viele, wie kommen sie über die Runden?
Wer in Anbetracht dieser Situation noch ruhig bleiben kann,
muss schonungslos optimistisch sein oder sich eine gute Strategie
ausgearbeitet haben, um die nächsten Monate, im schlimmsten Fall
Jahre, unbeschadet überstehen zu können. Vor immer schwieriger
werdenden Zeiten stehen diejenigen, die an eine schnelle Besserung
der Situation glaubten oder an alten Verhaltensmustern festhielten.
Allerdings gibt es nicht nur negative Aspekte: Ganz positiv
gesehen, sorgt der globale Digitalisierungstrend für eine
beispiellos wachsende und nicht vorhergesehene Nachfrage
nach elektronischen Komponenten. Insbesondere in der
Automobilindustrie, der Elektromobilität oder für den Ausbau der
5G-Infrastruktur werden mehr und mehr Komponenten benötigt.
Auch die notwendige Ausstattung der zahlreichen Homeoffice-
Arbeitsplätze zu Coronazeiten und ein erhöhter Bedarf an
Unterhaltungselektronik, haben für einen globalen Nachfrage-
Boom gesorgt. Die Prognosen sahen ursprünglich ganz anders aus.
Um in diesen kuriosen Zeiten sicher durch die Krise zu kommen,
heißt es für den Anwender mehr denn je, frühzeitig und
vorausschauend zu planen und Trends zu erkennen. Es gilt,
Bedarfe für laufende Projekte so früh und vor allem so weit
im Voraus wie möglich zu kalkulieren bzw. zu disponieren.
Anders können wertvolle Produktionskapazitäten und, noch
wichtiger, die benötigten Rohmaterialien nicht gesichert werden
und mögliche Materialengpässe sowie, im schlimmsten Falle,
Produktionsstillstände, nicht mehr vermieden werden.
Zukünftig gilt es, beim Ausarbeiten globaler Lieferketten
unvorhersehbare Ereignisse – wie wir sie seit Monaten immer
wieder erleben – genauso zu berücksichtigen, wie die allseits
gefürchtete Obsoleszenz oder Allokation von elektronischen
Bauteilen. Um Produktion und Lieferungen sicherer zu machen,
muss mehr Sorgfalt schon auf den Aufbau breit aufgestellter
Lieferantennetzwerke und die Auswahl zuverlässiger
Handelspartner und Bezugsquellen gelegt werden.
Lieferketten müssen solide, durchdacht und krisensicher aufgebaut
werden und nicht nur nach ihrem Einsparpotenzial bewertet
werden. Dabei ist es unabdingbar, so früh wie möglich mindestens
eine „Second Source“ für ein Bauteil zu testen und freizugeben. Im
Ernstfall kann dann bestenfalls auf eine oder mehrere unabhängig
voneinander agierende und lokal voneinander getrennte, also
„echte“ Second Sources, zurückgegriffen und ein möglicher
Bandstillstand verhindert werden.
Christian Dunger
Christian Dunger
Vorstandsvorsitzender WDI AG
• 195MHz Videobandbreite mit 3ns Anstiegszeit
• 100.000 Messvorgänge / Sekunde
• Crest Faktor, CCDF und statistische Messung
• Effektive Abtastrate 10GS/s
RF-over-Fiber Lösungen vs
Coax für 5G Testing
• Quasi verlustfreie Übertragung,
störungsunempfindlich
• Hervorragende Gainflatness
und Phasenrauschen
• Bandbreiten bis 40GHz
Nordwest
ICM
B0
West
Mesh-Network
Testsysteme für IOT
• Simulation realer Mesh Netzwerke in der
Produktionsumgebung
• Unabhängig steuerbare Kanaldämpfungen bis 120dB
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hf-praxis 11/2022 3

Inhalt 11/2022
November 11/2022 Jahrgang 26
Die ganze Bandbreite
der HF-und MW-Technik
Soluons Soluons for 5G & mmWave Applicaons
Applicaons
Direconal Couplers:
• 1 .0 - 50.0 GHz / 1.0 - 65.0 GHz /
2.0 - 46.0 GHz Frequency
• 13 dB Coupling
• 2.4 mm / 1.85 mm
Female Connectors
Messen, analysieren, verbessern
… und von vorn
Measure, Analyze, Improve
...and repeat
Siglent, page 66
HF- und
Mikrowellentechnik
Siglent, Seite 6
Zum Titelbild:
Messen, analysieren,
verbessern und dann das
Ganze von vorn!
Die Funkkommunikation
ist möglicherweise der
größte Wachstumsmarkt. Im
„Mobile Economy Report“
der GSMA Intelligence
werden die Mobilfunknetze
als entscheidender Faktor
gesehen. 6
Fachartikel in dieser Ausgabe
Power Dividers
• 1.0 - 40.0 GHz /
3.0 - 45.0 GHz Frequency
• MLDD
• 2.4 mm / K Female
Connectors
3 dB 90° Hybrid Couplers
• 4.0 - 44.0 GHz /
10.0 - 40.0 GHz Frequency
• 3 db Coupling
• 2.4 mm / K Female
Connectors
3 dB 180° Hybrid Couplers
• 10.0 - 40.0 GHz Frequency
• 3 db Coupling
• 2.4 mm / K Female Connectors
Components for Passive Beamforming
• Form-Fit-Funcon rm-Fit-Funcon Designs
• Custom Designs
• Ultra-Broadband
• Network Soluons
Rubriken:
3 Editorial
4 Inhalt
6 Titelstory
10 Aktuelles
14 Schwerpunkt
5G/6G und IoT
42 Messtechnik
54 Antennen
56 Design
59 Software
60 Bauelemente
65 RF & Wireless
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG
82 Aktuelles/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 11/2022
www.tactron.de • info@tactron.de
Heterogene Integrationstechnologien für den 6G-Mobilfunk
InP bietet die Grundlage für 6G-Technologie. Die heterogene
Integration ist entscheidend, um InP zur Reife zu bringen und
alle Komponenten in ein Gesamtsystem zu integrieren. 26

International News
JYEBAO
Coverstory:
GaN auf Silizium – das Beste aus zwei Welten
Der Ausbau des 5G-Funknetzes ermöglicht schnellere
Datenübertragungsraten als LTE, stellt jedoch
auch hohe Anforderungen an die Halbleiterkomponenten.
Aus diesem Grund haben sich GaN-SiC-
Halbleiter bei der Herstellung von 5G-Antennen
durchgesetzt. 31
Measure, Analyze, Improve –
and Repeat!
Rund um die Mobilfunkgeneration 6G
Die nächste Generation des Mobilfunks soll enorme
Verbesserungen bei der Bandbreitennutzung, der
Datenübertragung und den Anwendungsmöglichkeiten
mit sich bringen. Es wird erwartet, dass
6G Downloads mit annähernd einem Terabit pro
Sekunde, eine Latenzzeit von einer Mikrosekunde
und unbegrenzte Bandbreite bieten wird. 34
Interview:
Die Zukunft von
O-RAN und 5G
Dr. Greg Henderson,
Senior Vice President,
Automotive,
Communications, and
Aerospace von Analog
Devices, beantwortet
fünf Schlüsselfragen.
Dabei zeigt sich auch,
wie sich O-RAN und
Netzwerk-Disaggregation
auf die Welt der
5G-Kommunikation
auswirken werden. 14
Radio communication in all its forms is
one of, if not the largest growth market.
GSMA Intelligence‘s Mobile Economy
Report sees mobile networks as critical to
economic recovery. 66
Voice Call Aspects in 5G
With 5G deployments in full swing, objective
of this article is to provide some technical
background on how 5G incorporates
voice call functionality. 70
LoRa Cloud enables customers to develop
IoT solutions faster using Cloud-based
services
Where once companies bought their own
servers, cloud computing has changed the
landscape. Customers of cloud computing
providers can avoid the expenses of
physical hardware and innovate based on
their applications and data 74
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
hf-praxis 11/2022 5
5

Titelstory
Messen, analysieren, verbessern …
und dann das Ganze von vorn!
Autor:
Thomas Rottach
Siglent Technologies Germany
GmbH
www.siglenteu.com
Die Funkkommunikation in allen
Ausprägungen ist möglicherweise
der größte Wachstumsmarkt.
Im „Mobile Economy
Report“ der GSMA Intelligence
werden die Mobilfunknetze als
entscheidender Faktor für die
wirtschaftliche Erholung und
die Verwirklichung der grünen
und digitalen Transformation
für Europa gesehen. Dabei ist
die klassische Kommunikation
per Mobiltelefon nicht der treibende
Bereich. Vielmehr sind
industrielle Anwendungen und
die Vernetzung aller Dinge im
Konsumerbereich (Smart X)
die größten Entwicklungsfelder.
Nicht immer werden hohe
Datenraten benötigt, aber auch
kleine Datenraten, multipliziert
mit einer riesigen Anzahl an
Transceivern, führen zu einer
großen Menge an Daten, welche
das Sub-6-GHz-Spektrum
stark auslasten. Kein Wunder
also, dass mehr Bereiche des
Spektrums über 6 GHz auch für
die Mobilkommunikation allokiert
werden.
FR1 von 5G wurde bereits auf
bis zu 7,125 GHz ausgeweitet.
FR2 liegt im Spektrum über 24
GHz. Allerdings ist es aber nicht
so, dass über 6 GHz alle Bänder
frei sind, so dass der Mobilfunk
hier in Konkurrenz mit Anwendungen
der Bereiche Satellitenkommunikation,
Radar und
Militär steht.
Ein Vorteil der Verwendung
höherer Trägerfrequenzen ist,
dass mehr Bandbreite für die
einzelnen Kanäle zur Verfügung
steht. Dies erlaubt höhere
Datenraten für die Übertragung.
Ein Nachteil ist, dass die
Freiraumdämpfung in diesen
Bereichen höher ist und daher
die maximale Entfernung der
Datenübertragung reduziert ist.
Diese Veränderung hat natürlich
einen starken Einfluss auf die
Anforderungen und damit auch
auf die Produktentwicklung.
Für die Entwickler ergeben sich
viele neue Herausforderung im
Bereich des Designs. Zusätzlich
wird auch eine entsprechende
Messtechnik mit größerer Bandbreite
und besseren Spezifikationen
benötigt.
Mit der Einführung der Spektrumanalysator-Serie
SSA5000A
kann Siglent nun auch Anwendungen
bis 26,5 GHz adressieren.
Zeitgleich zum Analysator
wurde auch die HF-Signalgenerator-Serie
SSG5000A,
mit einer maximalen Frequenz
von 20 GHz, vorgestellt. Beide
Geräte, einzeln oder zusammen,
ermöglichen dem Entwicklungsingenieur
die Durchführung
einer Vielzahl von Messungen.
Im Folgenden werden typische
Anwendungsfälle und Messungen
erläutert und dargestellt.
Spektrumanalysatoren werden,
wie der Name es schon vorgibt,
zur Vermessung und Analyse
von Signalen im Frequenzbereich
verwendet. Dabei gibt es
zwei Betrachtungsrichtungen.
Zum einen wird das erzeugte
oder empfangene Signal auf
seine Qualität hin überprüft.
Zum anderen gilt es, sicherzustellen,
dass die Signale keine
anderen Kommunikationskanäle
stören. In einigen Fällen hängen
diese beiden Felder auch eng
zusammen.
Bei der Entwicklung von Kommunikationssystemen
muss eine
Vielzahl von Spezifikationen
eingehalten werden. Als Beispiel
seien Frequency-Division-
Duplex-Systeme (FDD) genannt.
6 hf-praxis 11/2022

Titelstory
Belegte Bandbreite OBW
Kanalleistung (CHP)
Nachbarkanalleistung (ACPR)
Channel Hopping im Spectogram
Hierbei werden Sender und
Empfänger auf unterschiedliche
Frequenzbänder gelegt. Diese
Bänder sind dann wiederum in
einzelne Kanäle aufgeteilt. Die
Kanäle können nach Frequenz
(FDMA), Zeit (TDMA) oder
orthogonale Codes (CDMA)
separiert werden. Die heutigen
Mobilfunksysteme sind Mischformen
davon, daher sind die
folgenden Messungen nur ein
Ausschnitt aus einer Vielzahl.
Muss man die Funktionsweise
verifizieren, hat man einige relativ
einfache Messungen durchführen.
Die Messung der Frequenzgenauigkeit,
d.h. liegt das
modulierte Signal in der Mitte
des Kanals, hilft bei der Sicherstellung,
dass keine Probleme
beim Hochmischen entstanden
sind. Dies kann zum Beispiel
durch temperaturabhängige
Schwankungen von Lokaloszillatoren
entstehen. Zusätzlich
wird auch die Bandbreite des
modulierten Signals bestimmt
(OBW, Occupied Bandwidth).
Hierbei darf das Signal nur
innerhalb der vorgegebenen
Kanalbandbreite liegen, da es
sonst den Nachbarkanal stört.
In diesem Zusammenhang ist
die Bestimmung des Nachbarkanalleistungs-Verhältnisses
(ACPR) eine weitere wichtige
Messung. Eine unsaubere
Spannungsversorgung oder ein
Übersteuern des Frontend-HF-
Verstärkers kann dazu führen,
dass am Nutzsignal „Schultern“
entstehen die dann in den
Nachbarkanälen auftauchen und
später die Kommunikation auf
diesen Kanälen gestört ist. Die
Signalleistung darf den vom
Standard vorgegebenen Pegel
nicht übersteigen. Somit ist
die Messung der Kanalleistung
ebenfalls eine Standardmessung.
In Systemen mit TDMA sind
die Kanäle zeitlich getrennt,
d.h., jeder Kanal darf die volle
Senderbandbreite nutzen, aber
eben nur für eine kurze Zeit.
GSM (2G) war/ist ein Vertreter
dieser Technik. Neben den
oben beschriebenen Messungen
muss hierbei auch das zeitliche
Verhalten untersucht werden,
sodass sichergestellt werden
kann, dass keine Timing-Konflikte
vorhanden sind. Diese
Messungen sind obligatorisch,
und es ist unerheblich, ob diese
im Sub-6-GHz-Band oder auf
24 GHz durchgeführt werden.
Die Spektrumanalysatoren von
Siglent bieten alle diese Messungen
in einem Paket (AMK)
an. Darin enthalten ist ebenfalls
die Möglichkeit, Signale
im Wasserfalldiagramm zu analysieren.
Beim Channel-oder
Frequenzhopping ist diese eine
nützliche Analysemöglichkeit.
Die Bilder zeigen entsprechende
Messungen des SSA5085A bei
10,5 GHz.
Eine detailliertere Analyse zur
Bestimmung der Modulationsqualität
(senderseitig) oder zur
Evaluierung einer Funkübertragungstrecke
ist ebenfalls eine
übliche Aufgabenstellung. Reine
Spektrumanalysatoren können
dies nicht leisten, allerdings bieten
heute die meisten Analysatoren
Zusatzoptionen, welche
digitale oder analoge Modulationen
analysieren können. Spezielle
Signalanalysatoren bieten
ein im Vergleich dazu erweitertes
Analysepaket. Für die Evaluierung
von Sendern oder Übertragungsstrecken
ist in ca. 80% der
Fälle ein Spektrumanalysator
mit Zusatzoption ausreichend.
Ein Bild zeigt die Analyse eines
16QAM-modulierten Signals
bei 10,5 GHz. Die SSA5000A
Serie bietet die oben beschriebene
Optionen. Die einzelnen
Fenster können mit unterschiedlichen
Analysen belegt werden.
Zur Verfügung stehen Konstellationsdiagramme,
Messwerte
wie EVM, Frequenzfehler, etc.
Das Frequenzspektrum und verschiedene
Zeitbereichsansichten
(auch für I und Q separat) sowie
hf-praxis 11/2022 7

Titelstory
Einsatz kommen können. Der
SSG5000A liefert das Lokaloszillatorsignal,
der SSG5000X-V
die I- und Q-Basisbandsignale.
Am Ausgang wird das modulierte,
hochfrequente Signal mit
dem Spektrum-Analysator, wie
oben beschrieben, erfasst und
ausgewertet.
Echtzeitwasserfall zur zeitlichen Auftrittsanalyse
die decodierten Daten können
dargestellt werden.
Stößt man bei den entwicklungsbegleitenden
Messungen auf
Unregelmäßigkeiten, beginnt die
Suche nach der Ursache. Hierbei
kann die Echtzeitdarstellung sehr
hilfreich sein. Die damit zusätzlich
erhaltenen Einblicke helfen
u.a. beim Aufdecken von zeitlich
veränderlichen Störern oder der
oben beschriebenen Temperaturdrift
des Lokaloszillators. Die
Darstellung im Echtzeit-Wasserfalldiagramm
lässt eine sehr
genaue zeitliche Bestimmung
der Auftrittshäufigkeit und -frequenz
zu.
Im Bereich der EMV Messungen
ist der Echtzeitbetrieb ebenfalls
ein sehr hilfreiches Werkzeug.
Gepulste Störer oder breitbandige
Störer können hiermit
zuverlässig erfasst und analysiert
werden. Wenn Störer „gesehen“
werden, lassen sich auch deren
Herkunft lokalisieren und die
Ursachen beheben.
Darstellung des Kanalaligments im Persistenzmodus
Während eines Entwicklungszyklus´
stehen nicht immer alle
Signale oder Komponenten zur
Verfügung, sodass Signale extern
bereitgestellt werden müssen.
Taucht in der Evaluierungsphase
ein Problem auf kann es hilfreich
sein, ein bekanntes Signal
einzuspeisen. Um auf das Beispiel
Frequenzdrift zurückzukommen,
könnte hier zum Beispiel
das Lokaloszillatorsignal
von einem Signalgenerator wie
dem SSG5000A ersetzt werden.
Ist das Problem behoben,
kann der LO-Baustein ausgetauscht
oder stabilisiert werden
und die Messung und Analyse
der Frequenzstabilität beginnt
von vorn. Ein Bild zeigt einen
möglichen Messaufbau zur Evaluierung
oder Optimierung von
Teilbaugruppen, welche z.B.
in der Satellitenkommunikation
im X- oder K-Band zum
Zusammenfassung: Die Entwicklung
von Kommunikationssystemen
erfolgt in vielen
Iterationsschritten. Vom ersten
Aufbau bis zum fertigen Produkt
werden einige Zyklen durchlaufen
und in jedem Stadium müssen
unterschiedliche Messungen
durchgeführt werden. Steigen
die Frequenzen, steigt auch die
Komplexität und die Entwickler
müssen sich bei der Arbeit in diesem
Bereich mit vielen Herausforderungen
auseinandersetzen.
Um diese bewältigen zu können,
bedarf es die Unterstützung von
leistungsfähiger Messtechnik.
Die Anschaffung dieser Geräte
belasten in der Regel jedes Budget
stark. Die beiden neu eingeführten
Geräte von Siglent
ermöglichen, dank ihrer Flexibilität
und dem sehr guten Preis/
Leistungs-Verhältnis, dass auch
mit kleineren Budgets Entwicklungen
im X- und K-Band vorangetrieben
werden können. ◄
8 hf-praxis 11/2022

Echtzeit-EMV-Messungen
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Aktuelles
HF- und Mikrowellen-Komponenten
-
Beratung und Vertrieb auf Hersteller-Niveau
Erzeugung ultradünner
Ruthenium-Halbleiterschichten
Unsere Qualitäts-Partner:
Tanaka stellte ein zweistufiges
Filmabscheidungsverfahren vor,
das den flüssigen Ruthenium-
Präkursor TRuST verwendet.
Was ist TRuST?
TRuST ist ein Präkursor (ein
Ausgangsprodukt für eine chemische
Reaktion), der sehr gut
sowohl mit Sauerstoff als auch
mit Wasserstoff reagiert und
hochwertige Rutheniumschichten
bilden kann. Bei dem neuen
Verfahren handelt es sich um
eine zweistufige Atomlagenabscheidung
(Atomic Layer Deposition,
ALD), bei dem Wasserstoff
für die Bildung eines dünnen
Antioxidationsfilms und
Sauerstoff für die Abscheidung
eines hochwertigen Rutheniumfilms
verwendet wird. Der
zweistufige Prozess verhindert,
dass das Substrat oxidiert, und
sorgt gleichzeitig dafür, dass
bei der Abscheidung der Wasserstoffschichten
die Reinheit
des Rutheniums nicht beeinträchtigt
wird.
Der Ruthenium-Präkursor von
Tanaka hat den weltweit höchsten
Dampfdruckwert – mehr
als 100-mal höher als bei den
Vorgängern. Dadurch erhöht
sich die Konzentration in der
Schichtabscheidungskammer
und die Adsorptionsdichte der
Moleküle auf der Substratoberfläche,
wodurch eine hervorragende
Schichtabdeckung und
eine schnellere Abscheidung
erreicht werden.
Die Technologie ist ein wichtiger
Fortschritt für die weitere
Miniaturisierung und verbesserte
Haltbarkeit von Halbleitern. Sie
wird voraussichtlich überall dort
www.MIWEKO.de
Querschnitt des zweistufigen Films unter dem Rasterelektronenmikroskop
info@MIWEKO.de
10 +49 (0)8193-939290
10
hf-praxis 11/2022

Aktuelles
zum Einsatz kommen, wo neue
Technologien eine schnellere
Datenverarbeitung erfordert –
in Rechenzentren und in Smartphones
ebenso wie für das Internet
der Dinge und autonome
Fahrzeuge. Das Verfahren wurde
von Professor Soo-Hyun Kim
von der School of Materials Science
and Engineering, College
of Engineering, der Yeungnam
University in Südkorea vorgeschlagen.
Die Entwicklung und
Bewertung des Beschichtungsverfahrens
erfolgte gemeinsam
von Professor Kim und Tanaka
Kikinzoku Kogyo.
Der Aufwand nimmt dadurch
nicht zu, denn das Aufbringen
des hochreinen Rutheniumfilms
erfolgt für beide Stufen mit den
gleichen Ausgangsstoffen und
bei der gleichen Temperatur.
Daher ist die Beschichtung mit
derselben Beschichtungsanlage
möglich.
■ Tanaka Precious Metals
https://tanakapreciousmetals.com
Hohe Bandbreiten für
programmierbare Chips
HF- und Mikrowellen-Komponenten
-
Beratung und Vertrieb auf Hersteller-Niveau
Unsere Qualitäts-Partner:
Die zweistufige
Schichtabscheidung
Bislang war das einstufige
Abscheiden von Schichten unter
Verwendung von Sauerstoff das
gängige Verfahren. Das zweistufige
Verfahren zur Abscheidung
von Schichten unter Verwendung
von Sauerstoff und Wasserstoff
ist daher ein Meilenstein. Es
verringert das Risiko der Oberflächenoxidation,
die normalerweise
durch die Wasserstoffbeschichtung
verursacht wird,
und ermöglicht eine hochreine
Beschichtung. Die Reinheit des
Rutheniums bei der Sauerstoffbeschichtung
liegt gleichbleibend
bei fast 100%. Außerdem
ist die Rutheniumschicht glatt
und dicht und weist einen geringeren
Widerstand auf als zuvor,
da die Basis zuerst mit der Sauerstoffbeschichtung
gebildet wird.
Das Moore´sche Gesetz besagt,
dass sich die Zahl der Halbleiterelemente
auf Mikrochips
etwa alle 18 Monate verdoppelt.
Dazu müssen diese Elemente
immer kleiner werden.
Damit das gelingt, müssen folglich
auch die Rutheniumschichten
dünner werden. Allerdings
nimmt normalerweise der elektrische
Widerstand zu, wenn
eine leitende Schicht dünner
wird. Die zweistufige Schichtabscheidung
ist der Ausweg
aus diesem Dilemma. Weil dort
zusätzlich zur Sauerstoffabscheidung
auch Wasserstoff verwendet
wird, sinkt der Widerstand
sogar, obwohl die Schicht dünner
wird, insbesondere bei Schichtdicken
von 10 nm und darunter.
Achronix nutzte die Multiphysik-Simulation
von Ansys zur
erfolgreichen Abnahme seines
neuesten FPGAs, des Speedster7t
AC7t1500 FPGAs. Mithilfe
von Ansys hat Achronix
die thermische Zuverlässigkeit
und die Stromversorgungsintegrität
seines neuesten programmierbaren
Chips sichergestellt,
der eine fortschrittliche 7-nm-
Siliziumtechnologie verwendet.
Diese Technologie bietet eine
hohe Bandbreite für anspruchsvolle
Verarbeitungsaufgaben
einschließlich Künstlicher Intelligenz
(KI), Maschinellem Lernen
(ML) und Netzwerk-Infrastruktur.
Aufgrund der hohen Leistung,
die in jedem Hochleistungs-Chip
steckt, sind Temperaturkontrolle
und -empfindlichkeit für ein
erfolgreiches Design unerlässlich.
Um die Produktleistung
und -sicherheit zu gewährleisten,
setzte Achronix Ansys RedHawk
und Ansys Totem ein, um die
Stromversorgungsintegrität und
die thermische Zuverlässigkeit
der IP-Blöcke des Chips zu prüfen,
während Ansys Pathfinder
für die Analyse von Schaltkreisen
mit elektrostatischer Entladung
(ESD) eingesetzt wurde.
■ Ansys
www.ansys.com
www.RUPPtronik.de
info@RUPPtronik.de
hf-praxis 11/2022 11
+49 (0)8062 8096960 11

Aktuelles
HF-Relais für Signale mit Frequenzen bis 40 GHz
Der erste und einzige 40-GHz-SP8T, der
mit einer internen Terminierungsoption
erhältlich ist.
EPX Microwave ist ein in den USA ansässiges
Unternehmen, dessen Hauptfokus
in der Produktion von HF-Schaltern bzw.
Relais bis 40 GHz liegt.
Die Ingenieure von EPX Microwave verfügen
über jahrelange Erfahrung in den
weltweiten Komponentenmärkten und
können sich schnell auf kundenspezifische
Wünsche einstellen.
Neu und einzigartig:
• 40 GHz Single Pole 8 Throw, SP8T mit
K-Konnektoren
Mit einer Schaltzeit von 20 ms und einer
Lebensdauer von über 2 Mio. Schaltzyklen
sind diese Schalter RoHs-konform
und bestens für die unterschiedlichsten
Anwendungen geeignet. EPX realisiert
Kundenwünsche: Ob Neuentwicklungen
oder für den direkten Ersatz von HF-Relais
(Form-Fit-Function)!
■ EMCO Elektronik
www.emco-elektronik.de
Verlängerter Produktlebenszyklus für Xilinx 7
• Spartan-7-FPGAs bieten eine
sehr hohe Performance/Watt in
einem kleinen Gehäuse.
• Artix-7-FPGAs bieten geringen
Stromverbrauch bei hoher
Transceiver-Bandbreite.
• Zynq-7000-SoCs vereinen
die Software-Programmierbarkeit
eines Arm-basierten
Prozessors mit der Hardware-
Programmierbarkeit eines
FPGAs.
Das Engagement für die Unterstützung
langer Produktlebenszyklen
ist AMD sehr wichtig.
Angesichts der Herausforderungen
in der Lieferkette, mit
denen die Branche im Jahr 2022
und darüber hinaus konfrontiert
ist, sind Entscheidungen darüber,
welche Bausteine in Projekte
integriert werden sollen,
wichtiger denn je. Es wäre kostspielig,
eine Komponente einzuplanen,
nur um dann ein Jahr
später festzustellen, dass dieser
Baustein nicht mehr lieferbar ist.
Obwohl einige Bausteine bereits
vor mehr als zehn Jahren eingeführt
wurden, gibt AMD Xilinx
den Kunden der Serie 7 diese
formelle Zusage, um ihnen die
Gewissheit zu geben, dass sie
mit ihren bestehenden Designs
auf Grundlage der Serie 7 fortfahren
und neue Projekte auf der
Grundlage der unglaublich vielseitigen
Technologie der Serie 7
entwickeln können.
■ AMD Xilinx
www.xilinx.com
Die AMD-Xilinx-Bausteine der
Serie 7 mit 28 nm bieten Kunden
aus den Bereichen Industrie,
Automotive, Test- und Messtechnik,
Luft- und Raumfahrt
und Verteidigung sowie Medizintechnik
erstklassige Technologie
und führende Funktionen.
Die Kunden in diesen Segmenten
verlangen eine lange Produktlebensdauer,
die in der Regel 15
Jahre beträgt, wobei viele Produkte
noch viel länger unterstützt
werden.
Der der Support für alle FPGAs
und adaptiven SoCs der Serie 7
wird daher bis mindestens 2035
verlängert. Das betrifft auch die
kostenoptimierten Spartan-7-
und Artix-7-FPGAs, das gesamte
Zynq-7000-SoC-Portfolio sowie
die Kintex-7- und Virtex-7-FP-
GAs. Alle Geschwindigkeitsund
Temperaturklassen sind
enthalten. Die Bausteine der 7er-
Serie haben einen einzigartigen
Platz im AMD-Xilinx-Portfolio
und werden auch in den kommenden
Jahren eine ideale Wahl
für neue Designs sein. Denn:
12 hf-praxis 11/2022

UltraVision III-Technologie
Neue HDO-Serien: 12 Bit Auflösung,
9 Versionen, 2 neue ASICs.
HDO4000-Serie
Digitale hochauflösende Speicheroszilloskope
Sofort lieferbar → ab € 2.699,-
• 200, 400, 800 MHz analoge Bandbreite
(per Software-Upgrade)
• 4 analoge Kanäle mit 12 Bit vertikaler Auflösung
(1 MΩ / 50 Ω)
• Sehr niedriges Rauschverhalten von 18 μVrms
• Bis zu 4 GSa/sek. Echtzeit-Abtastrate
• Bis zu 500 Mpts Speichertiefe*
• 50.000 wfms/sek., bzw. 1.500.000 wfms/sek.
im Ultra-Acquire-Modus
• FFT mit bis zu 1 Mio. Abtastwerten
• 10,1-Zoll (1024 x 800) HD-Farb-Touchscreen
• Schnittstellen: USB 3.0, LAN, HDMI
• Integration einer 18650-Standartbatterie möglich
• Web Control
*Option / Preise netto plus MwSt.
Erweiterter
12 Bit
Chipset
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HF- und
Mikrowellentechnik
Schwerpunkt in diesem Heft:
5G/6G und IoT
Interview
Die Zukunft von O-RAN und 5G
Dr. Greg Henderson, Senior Vice President, Automotive, Communications, and Aerospace von Analog Devices,
beantwortet fünf Schlüsselfragen.
Interview-Partner
Dr. Greg Henderson
Hinweis:
Die Story wurde der vom
Boston Business Journal
gesponserten Veranstaltung
„Network Disaggregation:
Disruption & Opportunities in
Communications“ entnommen.
www.analog.com/en/signals/
articles/future-of-o-ran-5g.
html
Dabei zeigt sich auch, wie sich
O-RAN und Netzwerk-Disaggregation
auf die Welt der
5G-Kommunikation auswirken
werden.
Wie sehen Sie die Zukunft
von O-RAN und warum
glauben Sie, dass das
Netzwerk gerade jetzt
disaggregiert wird?
5G-Netze eröffnen die Möglichkeit,
einen erheblichen Teil des
Netzes zu virtualisieren. Anstelle
von proprietärer, eng miteinander
gekoppelter Hard- und Software
lassen sich auf der Basis
des O-RAN-Konzepts wesentliche
Teile des Netzwerks virtualisieren
und über standardisierte,
offene Schnittstellen miteinander
verbinden. Daraus ergibt sich
eine wesentlich offenere Netzarchitektur.
Die O-RAN Allianz verfolgt das
Ziel, durch Virtualisierung in
Verbindung mit offenen, standardisierten
Schnittstellen ein weitaus
flexibleres, herstellerübergreifendes
Netz zu realisieren.
Aufgrund der offenen Schnittstellen
lässt sich mit den Elementen
des O-RAN-Ökosystems
ein Netz mit einem größeren
Funktionsumfang entwickeln.
Für die Netzbetreiber ergeben
sich daraus Möglichkeiten für
neue Netzwerkfunktionen sowie
neue Geschäftsmodelle. Auch
die Ausfallsicherheit der Lieferkette
lässt sich optimieren, und
das Netz wesentlich schneller
weiterentwickeln.
Was sind heute die größten
Herausforderungen bei
O-RAN?
O-RAN bringt nicht nur Vorteile,
sondern auch eine Reihe
von einzigartigen Herausforderungen
mit sich. Anbieter können
diese jedoch als Chancen nutzen.
Eine der großen Herausforderungen
ist das Zusammenspiel
von Komponenten von verschiedenen
Anbietern. Um das
O-RAN-Konzept in die Praxis
umzusetzen, werden viele Netzkomponenten
von verschiedenen
Anbietern geliefert, und es ist
sicherzustellen, dass das Netz in
allen Anwendungsfällen die von
5G-Netzen erwarteten robusten
Standards erfüllen kann.
Bei der Bewältigung dieser
Herausforderung gibt es drei
wesentliche Themen. Beim
ersten Thema geht es um die
sorgfältige und klare Definition
der Schnittstellen sowie
die Schaffung der offenen Standards,
so dass jeder damit arbeiten
kann. Analog Devices arbeitet
in wichtigen Arbeitsgruppen
der O-RAN Allianz mit, um die
Standards zu definieren und auf
dieser Basis Referenz-Designs
zu entwickeln.
Das zweite Thema betrifft das
reibungslose Zusammenspiel
von Netzkomponenten (Interoperabilität).
Diese Aufgabe sehen
wir im Ökosystem der Anbieter
als unsere Pflicht. Es geht darum,
sicherzustellen, dass wir die
Interoperabilität zwischen Komponenten
von verschiedenen
Anbietern nachweisen können.
Bei Analog Devices arbeiten wir
mit Systemintegratoren, DU-
Anbietern und Herstellern von
Netzwerktestgeräten zusammen,
um das Zusammenspiel
zwischen unseren Lower-Layer-
PHY-Bauteilen und Distributed
Units sicherzustellen.
14 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
Das dritte Thema umfasst Partnerschaften.
Damit in einem
Ökosystem fortschrittliche
Lösungen wie 5G O-RAN entwickelt
werden können, sind zahlreiche
Partnerschaften erforderlich,
aus denen hochleistungsfähige
Produkte in Betreiberniveau
(Carrier-Grade) resultieren. Als
wichtiger Anbieter von Funksystemlösungen
arbeiten wir direkt
mit anderen Herstellern zusammen.
Wenn wir in diesen drei
Bereichen – offene Standards,
Interoperabilität und Partnerschaften
mit den Lieferanten im
Ökosystem – führend sind, können
wir die Herausforderungen
von O-RAN meistern und das
Konzept zum Erfolg führen.
Welche Frühindikatoren gibt
es im Ökosystem, die eine
erfolgreiche Einführung
von O-RAN signalisieren
würden?
Meiner Ansicht nach gibt es zwei
Bereiche, in denen Anzeichen
für eine erfolgreiche Einführung
erkennbar sind. Es ist erfreulich
zu sehen, dass O-RAN-Netze
eingerichtet und angekündigt
werden, und wir sehen weltweit
weitere Fortschritte in diesem
Bereich, da die Betreiber die
Implementierung von O-RAN
vorantreiben.
Ein Beispiel ist die Implementierung
des 5G O-RAN-Netzwerks
von Rakuten. Im Rahmen einer
kompletten Neuimplementierung
ist das Unternehmen erfolgreich
dabei, das Netzwerk mit einem
virtualisierten Kern auszubauen.
Diese Art des erfolgreichen
Einsatzes ist als ermutigendes
Zeichen zu werten, da andere
Netzbetreiber wie Dish Network,
Telefónica, Vodafone und
Orange erklärt haben, O-RAN
zu einem integralen Bestandteil
ihrer Netze zu machen.
Das zweite Zeichen für den
Erfolg wird von der Lösungsund
Anbietergemeinschaft kommen.
Wir werden Zeichen des
Erfolgs sehen, sobald es mehr
energie- und leistungsoptimierte
RU- und DU-Produkte für die
O-RAN-Split-Option 7-2x gibt.
Dies ist das Equipment für die
Richtfunksteuerung und die
Basisbandverarbeitung. Hier
werden spezielle Produkte für
die diese O-RAN-Schnittstellen
entwickelt.
Was bedeutet die
Virtualisierung für die
Funkeinheit?
Ein Großteil des Netzes lässt
sich virtualisieren, jedoch nicht
alles. Man stelle sich den OSI-
Protokoll-Stack vor. Hier wird
die unterste Ebene aus gutem
Grund als physikalische Ebene
bezeichnet. Hier werden die
digitalen Inhalte mit der physikalischen
Welt verbunden, und
die Funkeinheit befindet sich im
Grunde in der physikalischen
Ebene.
Die Funkeinheit enthält Elemente,
die sich nicht virtualisieren
lassen, da sie mit der
physischen Welt und dem HF-
Spektrum verbunden ist. Ferner
enthalten die unteren physikalischen
Ebenen Funktionen, die
sich zwar virtualisieren lassen,
was aber nicht zu einer effizienten
Implementierung führt.
Für eine effiziente Funkimplementierung
muss daher die
richtige Hardware entwickelt
werden.
Zwar enthält die Funkeinheit
Elemente, die aus Hardware
bestehen müssen und nicht virtualisiert
werden können, jedoch
gibt es Architekturen rund um
die Funkeinheit, die sich virtualisieren
lassen.
Standard- und offene Datenmodelle
zur Anbindung an die Funkeinheit
und die Managementebene
können in einer offenen
Software- und Verarbeitungsarchitektur
in der Funkeinheit
implementiert werden. Auch
wenn ein Großteil des Funksystems
aus Hardware bestehen
wird, ist auch eine virtualisierte
Schnittstelle möglich. Diese
Datenmodelle und Management-
Ebenen können virtualisiert und
offen ausgelegt werden, so dass
die Funkeinheit ein wichtiger
Bestandteil der offenen Lösung
sein kann.
Welches sind die größten
Chancen, die sich durch die
Disaggregation ergeben,
sobald sie in kommerzielle
Netze einzieht?
Die Hauptchancen liegen darin,
dass die Netze nicht ausschließlich
von nur einem bestimmten
Anbieter von Anfang bis Ende
aufgebaut werden. Stattdessen
würden die Netze auf offenen
Standardschnittstellen aufbauen
und Bestandteile von mehreren
potentiellen Unternehmen im
Kommunikations-Ökosystem
verwenden. Dies eröffnet Endnutzern
von Netzen viele Möglichkeiten,
die Netzwerke auf
ihre Bedürfnisse zuzuschneiden.
Insbesondere gilt dies für private
Netze, und zwar unabhängig
davon, ob sie von dem Unternehmen,
welches sie nutzt, aufgebaut
oder von einem Netzwerkbetreiber
angeboten werden.
Bei einer Anwendung wie der
Schifffahrt und Hafenwirtschaft
muss das Netz beispielsweise
einen großen offenen Bereich
abdecken und zugleich mit Störungen
durch Container oder
andere große, sich bewegende
Objekte zurechtkommen. Eine
Anwendung wie der Bergbau
hat andere Anforderungen, da
sich die vernetzte Umgebung
ständig ändert und die Signale
oft in einem begrenzten Raum
mit eingeschränkten Sichtverbindungen
navigieren müssen.
Bei automatisierten Fabrikanwendungen
können Latenzzeiten
und Sicherheit von entscheidender
Bedeutung sein.
Wir bei Analog Devices sind uns
bewusst, dass die Interoperabilität
und Flexibilität, die durch
offene Netze ermöglicht werden,
Unternehmen mehr Möglichkeiten
zur Entwicklung neuartiger
Dienste bieten, die speziell
auf unterschiedliche Anwendungsbereiche
ausgerichtet sind.
Die Möglichkeiten für Unternehmen,
die sich im Ökosystem der
Kommunikation engagieren, und
für die Nutzer dieser Technologie
sind sehr spannend. ◄
hf-praxis 11/2022 15

5G/6G und IoT
Von den Gleichungen bis zur Implementierung
Digitale Vorverzerrung in der HF-Kommunikation
Dieser Artikel befasst sich mit den mathematischen Grundlagen der digitalen Vorverzerrung (Digital
Predistortion, DPD) und ihrer Implementierung.
Bild 1: Plot PA-Eingangsleistung gegenüber PA-Ausgangsleistung
Bild 2: Lage der Intermodulationsprodukte und der harmonischen Störungen
bei 2-Ton-Signal am Eingang
Autorin:
Claire Masterson
Analog Devices
www.analog.com
Es wird anhand eines Transceivers
gezeigt, warum die DPD in
modernen Kommunikationssystemen
benötigt wird, und untersucht,
wie das mathematische
Modell die reale Signalverzerrung
erfasst.
Einführung
DPD ist in aktuellen zellularen
Kommunikationssystemen allgegenwärtig
und stellt sicher, dass
HF-Leistungsverstärker (PAs)
effizient ihre maximale Leistung
an eine Antenne liefern. Da 5G
mehr Antennen in den Basisstationen
bedingt und das Übertragungsspektrum
breiter sein muss
als bisher, hat sich DPD als eine
Schlüsseltechnologie herauskristallisiert,
die die Entwicklung
effizienter, kostengünstiger und
spezifikationskonformer Mobilfunksysteme
ermöglicht.
Viele haben ihr eigenes Verständnis
von DPD, sei es aus
rein mathematischer Sicht oder
wegen der eher eingeschränkten
Implementierung in einem
Mikroprozessor. Dieser Artikel
soll ihr Wissen erweitern und sie
befähigen, das Thema besser zu
erfassen.
Was ist DPD und warum wird
sie verwendet? PAs sollen möglichst
energieeffizient arbeiten,
damit der größte Teil der dem
Verstärker zugeführten Versorgungsleistung
in HF-Ausgangsleistung
umgewandelt wird. Der
Aufmacher skizziert eine Senderstruktur
mit und ohne DPD.
Dabei ist Folgendes zu beachten.
Transistoren sind und von Natur
aus nichtlinear. Wenn wir nun
PAs in ihrem „linearen“ Bereich
betreiben (linear ist hier ein relativer
Begriff, daher die Anführungszeichen)
wie in Bild 1 dargestellt,
dann ist die Ausgangsleistung
relativ proportional zur
Eingangsleistung. Der Nachteil
dieser Betriebsart ist, dass der PA
im Allgemeinen in einem sehr
ineffizienten Bereich arbeitet.
Wir setzen PAs kurz vor dem
Kompressionspunkt ein, was
heißt: Wenn das Eingangssignal
um einen bestimmten Betrag
(z.B. 3 dB) erhöht wird, steigt
die PA-Ausgangsleistung nicht
um denselben Betrag (sondern
vielleicht nur um 1 dB). Dabei
wird das Signal an diesem Punkt
erheblich verzerrt.
Diese Verzerrungen treten
abhängig vom Eingangssignal
Die Autorin:
Claire Masterson ist Systemingenieurin
in der Wireless
Systems Group bei
Analog Devices Limerick
und arbeitet an der Systemimplementierung,
Software-
Entwicklung sowie der Entwicklung
und Verifizierung
von Algorithmen. Sie erhielt
einen B.A.I. und einen Doktortitel
vom Trinity College
Dublin und kam nach ihrem
Abschluss 2011 zu ADI. Ihr
besonderes Interesse gilt
der Anwendung digitaler
Signalverarbeitung in realen
Systemen, insbesondere
bei der Entwicklung von
5G- und 6G-Systemen und
DPD-Implementierungen
der nächsten Generation. Sie
ist zu erreichen unter claire.
masterson@analog.com.
16 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
Bild 3: 2× 20 MHz Träger an einem SKY66391-12 RF PA mit Mittenfrequenz 1850 MHz
Bild 4: GMP zur Modellierung der PA-Verzerrungen [1]
Bild 5: Plot des Effektes der Ordnung (k) auf Signale in der Frequenzdomaine des Signals x
bei bestimmten Frequenzen auf.
Bild 2 zeigt diese und die Beziehung
zwischen den Grundfrequenzen
und deren Mischprodukten.
In HF-Systemen müssen
nur die Verzerrungen kompensiert
werden, die in der Nähe
der Grundschwingung auftreten,
d.h., die Intermodulationsprodukte
ungerader Ordnung. Die
Filterung im System kümmert
sich um die Produkte außerhalb
des Bandes (Oberwellen
und Intermodulationsprodukte
gerader Ordnung). Bild 3 zeigt
den Ausgang eines PAs, der in
der Nähe seines Kompressionspunktes
betrieben wird. Die
Intermodulationsprodukte (insbesondere
die dritter Ordnung)
sind deutlich zu erkennen. Sie
sehen aus wie „Röcke“ um das
gewünschte Signal.
DPD charakterisiert diese Verzerrungen,
beobachtet das PA-
Ausgangssignal und verändert
das Eingangssignal so, bis das
PA-Ausgangssignal sich dem
Idealwert nähert und nicht vom
linearen Betrieb in den nichtlinearen
Betrieb übergeht. Dies
kann nur unter ganz bestimmten
Bedingungen effizient erfolgen:
Wir müssen den Verstärker und
das Eingangssignal so konfigurieren,
dass der Verstärker etwas
komprimiert (Ausgangs-1dB-
Kompressionspunkt, OP1dB),
aber nicht vollständig in die Sättigung
geht.
Mathematik zur
PA-Verzerrungen
Die Arbeit [1] ist zwar ein bahnbrechendes
Werk, für eine Einführung
in das Thema aber vielleicht
etwas zu kompliziert. Versuchen
wir also zunächst, den
dortigen Generalized-Memory-
Polynomial-Ansatz (GMP) aufzuschlüsseln,
um zu einem intuitiveren
Verständnis der mathematischen
Zusammenhänge zu
gelangen!
Die Volterra-Reihen sind das
mathematische Rückgrat der
DPD und werden verwendet, um
nichtlineare Systeme mit Speicher
zu modellieren. „Speicher“
bedeutet einfach, dass die aktuelle
Ausgabe des Systems von
den aktuellen und vergangenen
18 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
Bild 6: Umwandlung der vereinfachten Gleichung in eine Matrixform mittels Datenpuffer (so wie sie digital umgesetzt wird)
Eingaben abhängen kann. Die
Volterra-Reihen sind sehr allgemein
(und daher leistungsfähig)
und werden auch in vielen
Bereichen außerhalb der Elektrotechnik
verwendet. Für die
DPD in PAs können die Volterra-Reihen
verschlankt und
so gestaltet werden, dass sie in
digitalen Echtzeitsystemen besser
implementierbar und stabiler
sind. GMP ist ein solcher verschlankter
Ansatz.
Bild 4 beschreibt, wie GMP
verwendet wird, um die Beziehung
zwischen dem Eingang x
des PA und seinem Ausgang y
zu modellieren. Es ist zu sehen,
dass die drei separaten Summenblöcke
der Gleichung einander
sehr ähnlich sind. Konzentrieren
wir uns zunächst auf den ersten,
der unten rot hervorgehoben ist.
Der Term |x(...)|k ist die Hüllkurve
des Eingangssignals,
wobei k die Polynomordnung
ist. l bezieht Memory in das
System ein. Wenn La = {0,1,2}
ist, dann ermöglicht das Modell,
dass die Ausgabe yGMP (n) von
der aktuellen Eingabe x(n) und
den vergangenen Eingaben x(n
- 1) und x(n - 2) abhängt.
x|x|k zeigen eine deutliche Ähnlichkeit
mit der in Bild 3 sichtbaren
realen Verzerrung.
Jede Polynomordnung (k) und
Speicherverzögerung (l) hat eine
zugehörige komplexe Gewichtung
(akl). Nachdem die Komplexität
des Modells bestimmt
wurde (welche Werte von k
und l einbezogen werden), muss
nach diesen Gewichtungen auf
der Grundlage realer Beobachtungg
des PA-Ausgangs für
ein bekanntes Eingangssignal
gelöst werden. In Bild 6 wird
die vereinfachte Gleichung in
eine Matrixform umgewandelt.
Die verwendete mathematische
Notation ermöglicht
eine übersichtliche Darstellung
des Modells. Für die tatsächliche
Implementierung von DPD
auf Puffern mit digitalen Daten
ist es jedoch am einfachsten und
repräsentativer, alles in Matrixform
zu betrachten.
Betrachten wir kurz die zweite
und dritte Zeile der Gleichung
in Bild 5, die der Einfachheit
halber ignoriert werden. Wenn
m auf Null gesetzt wird, sind
diese Zeilen identisch mit der
ersten. Diese Zeilen ermöglichen
es, dass Verzögerungen (sowohl
positive als auch negative) zwischen
dem Hüllkurventerm und
dem komplexen Basisbandsignal
hinzugefügt werden. Diese werden
als nacheilende und voreilende
Crossterme bezeichnet und
können die Modellierungsgenauigkeit
von DPD erheblich verbessern.
Sie bieten einen zusätzlichen
Freiheitsgrad bei unseren
Versuchen, das Verhalten des
Verstärkers zu modellieren. Zu
beachten ist, dass M b , M c , K b
und K c keine Nullen enthalten;
andernfalls würden sich Terme
aus der ersten Zeile wiederholen.
Wie legen wir also die Ordnung
des Modells fest, die Anzahl der
Speicherterme und welche Crossterme
wir hinzufügen sollten?
Hier kommt etwas „schwarze
Magie“ ins Spiel. Wir können
uns bis zu einem gewissen Grad
von unserem Wissen über die
Physik der Verzerrung leiten
lassen. Die Art des Verstärkers,
die Komponenten mit denen er
aufgebaut ist und die Bandbreite
des Signals, die gefordert ist,
wirken sich alle auf die Modellierungsbedingungen
aus und
ermöglichen es einem auf diesem
Gebiet erfahrenen Ingenieur,
das zu verwendende Modell
einzugrenzen. Darüber hinaus ist
jedoch auch ein gewisses Maß
an Trial and Error erforderlich.
Der letzte Aspekt ist die Frage,
wie nach den Gewichtungskoeffizienten
aufzulösen ist, nachdem
nun eine Modellierungsstruktur
zur Verfügung steht. Aus
praktischer Sicht besteht die
Tendenz, die Umkehrung des
In Bild 5 wird der Effekt der
Polynomordnung k auf einen
Beispielvektor untersucht.
Der Vektor x ist ein einzelner
20-MHz-Träger und wird im
komplexen Basisband gezeigt.
Die GMP-Modellierungsgleichung
wird durch Entfernen
der Speicherkomponente vereinfacht.
Die Darstellungen von
Bild 7: Das Blockdiagramm zeigt die indirekte Implementierung der Modellierung und Predistortion
20 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
Bild 8: Umgekehrte Näherungsgleichung in Matrixform. Hier wurde ein Speicher eingefügt
oben beschriebenen Modells zu
berechnen. Es stellt sich heraus,
dass diese Modellkoeffizienten
eine schöne Reziprozität aufweisen,
da dieselben Gewichtungen
zur Nachverzerrung des erfassten
PA-Ausgangsvektors zur Beseitigung
von Nichtlinearitäten und
zur Vorverzerrung des durch die
PA gesendeten Sendesignals verwendet
werden können, damit
der PA-Ausgang so linear wie
möglich erscheint. Bild 7 zeigt
ein Blockdiagramm zur Bestimmung
der Gewichtungskoeffizienten
und der Vorverzerrung.
Für das inverse Modell wird die
in Bild 6 dargestellte Matrixgleichung
vertauscht, so dass
X^ = Yw entsteht. Hier wird die
Matrix Y auf die gleiche Weise
gebildet wie X im anderen Fall,
wie in Bild 8 dargestellt. In diesem
Beispiel wurde ein Speicheryterm
eingefügt und die Anzahl
der einbezogenen Polynomordnungen
wurde reduziert. Y ist
nicht quadratisch (es handelt
sich um eine hohe, schlanke
Matrix), so dass dies mithilfe der
„Pseudo-Inversen“ der Matrix
erreicht wird:
Dies kann noch etwas verfeinert
werden, um zu berücksichtigen,
dass es in einer Applikation mit
sich ändernden Signalen angewendet
wird. Hier werden die
Koeffizienten eingeschränkt,
indem sie ausgehend von ihrem
vorherigen Wert aktualisiert werden.
µ ist ein konstanter Wert
zwischen 0 und 1, der bestimmt,
wie stark sich die Gewichtungen
pro Iteration ändern können. Ist
µ = 1 und w0 = 0, so kehrt diese
Gleichung sofort zur grundlegenden
Lösung der kleinsten Quadrate
zurück. Wenn µ auf einen
Wert kleiner als 1 gesetzt wird,
dauert es eine Anzahl von Iterationen,
bis die Koeffizienten
konvergieren.
Beachten Sie, dass die hier
beschriebenen Modellierungsund
Abschätztechniken nicht
die einzigen Möglichkeiten
sind, DPD durchzuführen.
Techniken wie die Modellierung
auf der Grundlage der
dynamischen Abweichungsreduzierung
(Dynamic Deviation
Reduction, DDR) können
anstelle von oder zusätzlich zu
dieser verwendet werden. Die
beschriebenen Abschätzungsverfahren
zur Lösung der Koeffizienten
können ebenfalls auf
zahlreiche andere Arten durchgeführt
werden.
Implementierung
DPD wird im digitalen Basisband
implementiert, im Allgemeinen
in einem Mikroprozessor
oder einem FPGA. Die Radio-
Verse-Transceiver-Produkte von
ADI, wie z. B. die ADRV902x-
Familie, verfügen über integrierte
Mikroprozessorkerne,
deren Struktur speziell für eine
einfache DPD-Implementierung
ausgelegt ist.
Die DPD-Implementierung in
eingebettete Software umfasst
zwei Aspekte. Der erste ist der
DPD-Aktuator, in dem die Vorverzerrung
der live übertragenen
Daten in Echtzeit durchgeführt
wird, und der zweite ist die
DPD-Adaption Engine, in der
die DPD-Koeffizienten auf der
Grundlage von Beobachtungen
des PA-Ausgangs aktualisiert
werden.
Der Schlüssel dazu, wie DPD in
Echtzeit implementiert wird, ist
die Verwendung von Lookup-
Tabellen (LUTs). Diese ermöglichen
es, teure Laufzeitberechnungen
durch ein einfacheres
Array-Indexing zu ersetzen.
Betrachten wir also nun, wie der
DPD-Aktuator eine Vorverzerrung
auf ein übertragenes Datensample
anwendet. Die Notation
ist in Bild 7 dargestellt, wobei
u(n) das zu übertragende Rohdatensample
ist und x(n) die vorverzerrte
Version. Bild 9 zeigt
die Berechnungen, die erforderlich
sind, um ein vorverzerrtes
Sample für ein bestimmtes Szenario
zu erhalten. Es handelt sich
hierbei um ein relativ begrenztes
Beispiel mit der höchsten Polynomordnung
dritter Ordnung
und nur einem Speicherabgriff
Dies löst w im Sinne der kleinsten
Quadrate, d.h., es minimiert
das Quadrat der Differenz
zwischen X^ und Yw, was ja
gewollt ist!
Bild 9: Vorverzerrungsberechnung für den Fall dritter Ordnung mit einem Speicherabgriff und einem Crossterm-
Element dritter Ordnung
22 hf-praxis 11/2022

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Bild 10: Neugruppierung von Gleichungselementen zur Darstellung der LUT-Struktur
sowie einem einzigen Crossterm.
Selbst in diesem Fall sind eindeutig
viele Multiplikations-,
Potenz- und Additionsberechnungen
erforderlich, um dieses
eine Daten-Sample zu erhalten.
Hier kommen die LUTs ins
Spiel, um die Echtzeitberechnungen
zu erleichtern. Die Gleichung
in Bild 9 kann in die Gleichung
in Bild 10 umgeschrieben
werden, wobei die Daten, die
in die LUTs eingegeben werden,
deutlicher werden. Jede
LUT enthält das Ergebnis des
hervorgehobenen Elements der
Gleichung für eine große Anzahl
möglicher Werte für |u(n)|. Die
Auflösung hängt von der Größe
der LUTs ab, die in der verfügbaren
Hardware implementiert
werden kann. Der Betrag des
aktuellen Eingangssamples wird
in Abhängigkeit von der Auflösung
der LUT quantisiert und
als Index für den Zugriff auf das
richtige LUT-Element für den
jeweiligen Eingang verwendet.
Bild 11 zeigt, wie die LUTs in die
vollständige Implementierung
des Vorverzerrungs-Aktuators
für unser Beispiel eingebunden
sind. Man beachte, dass dies
nur eine von vielen möglichen
Implementierungen ist. Ein
Beispiel für eine Änderung, die
unter Beibehaltung des gleichen
Ausgangs vorgenommen werden
könnte, ist die Verschiebung des
Verzögerungselements z -1 auf die
rechte Seite von LUT2.
Die Adaption-Engine hat die
Aufgabe, die Koeffizienten zu
ermitteln, die zur Berechnung
der LUT-Werte im Aktuator
verwendet werden. Dazu muss
der in den Gleichungen 1 und 2
beschriebene w-Vektor gelöst
werden. Die Pseudoinversen-
Matrix-Operation (YH Y) -1 YH
ist sehr rechenintensiv. Gleichung
1 kann wie folgt umgeschrieben
werden:
Ist C YY = Y H Y und C Yx = Y H x,
ergibt sich für Gleichung 3:
C YY ist eine quadratische Matrix
und kann mit Hilfe der Cholesky-
Zerlegung in das Produkt aus
einer oberen Dreiecksmatrix L
und ihrer konjugierten Transponierung
(C YY =L H L) zerlegt
werden. Dies ermöglicht es uns,
nach w aufzulösen, indem wir
eine Dummy-Variable z einführen
und sie wie gezeigt auflösen:
Dann setzen wir diese Dummy-
Variable wieder ein und lösen
sie auf für:
Da es sich bei L und L H um
obere bzw. untere Dreiecksmatrizen
handelt, lassen sich Gleichung
5 und Gleichung 6 leicht
und mit minimalem Rechenaufwand
lösen, um w zu erhalten.
Jedesmal, wenn die Adaptions-
Engine läuft und neue Werte
für w gefunden werden, müssen
die Aktuator-LUTs entsprechend
aktualisiert werden. Die
Adaption kann in regelmäßigen
oder unregelmäßigen Abständen
erfolgen nach Beobachtung des
PA-Ausgangs oder Änderungen
des zu übertragenden Signals.
Die Implementierung von
DPD in ein eingebettetes System
erfordert eine Reihe von
Überprüfungen und Abgleichen,
um dessen Stabilität zu
gewährleisten. Es ist äußerst
wichtig, dass die übertragenen
Datenpuffer und die Daten des
Erfassungspuffers zeitlich aufeinander
abgestimmt sind, um
sicherzustellen, dass die zwischen
ihnen hergestellte mathematische
Beziehung korrekt ist
und bei ihrer Anwendung über
die Zeit Bestand hat. Wenn
diese Anpassung verlorengeht,
werden die von der Adaptions-
Engine zurückgegebenen Koeffizienten
das System nicht korrekt
vorverzerren, was zu Instabilität
im System führen kann. Der
vorverzerrte Aktuatorausgang
sollte auch überprüft werden,
um sicherzustellen, dass das
Signal den DAC nicht in die
Sättigung bringt.
Die Studie [2] ist eine gute
Quelle für die Anwendung von
DPD in einem drahtgebundenen
Kommunikationssystem mit
ultraweiter Bandbreite.
Referenzen
[1] Dennis R. Morgan, Zhengxiang
Ma, Jaehyeong Kim,
Michael G. Zierdt and John
Pastalan: “A Generalized
Memory Polynomial Model
for Digital Predistortion of RF
Power Amplifiers” IEEE Transactions
on Signal Processing,
Vol. 54, No. 10, October 2006
Bild 11: Blockdiagramm der möglichen Implementierung von DPD mittels LUT
[2] Patrick Pratt and Frank Kearney:
“Ultrawideband Digital Predistortion
(DPD): The Rewards
(Power and Performance) and
Challenges of Implementation
in Cable Distribution Systems”
Analog Dialogue, Vol. 51, No.
3, July 2017 ◄
24 hf-praxis 11/2022

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Erfolgreiche Verbindung von InP und CMOS
InP bietet die Grundlage für 6G-Technologie. Die heterogene Integration ist entscheidend, um InP zur Reife zu
bringen und alle Komponenten in ein Gesamtsystem zu integrieren.
Mit jeder Mobilfunkgeneration
ist die Zahl der Teilnehmer
enorm gestiegen, und jeder nutzt
eine immer größere Menge an
Daten. „Heute haben wir die
fünfte Generation 5G mit mehr
als einer Milliarde Menschzu-Maschine-
und Maschinezu-Maschine-Verbindungen
mit Spitzendatenraten von
10 GBit/s erreicht. 5G ist ein
Wendepunkt. Denn wir brauchen
nicht nur mehr Daten und
mehr Verbindungen mit immer
höherer Geschwindigkeit, sondern
müssen überlegen, wie wir
neue Einsatzmöglichkeiten wie
autonomes Fahren und holografische
Präsenz realisieren. Dieser
Trend wird sich bis zu 6G fortsetzen,
das im Jahr 2030 erwartet
wird. Dort erwarten wir Spitzendatenraten
von mehr als 100
GBit/s, eine extreme Abdeckung
und flächendeckende Konnekti-
Autoren.
Dr. Nadine Collaert,
Programmdirektorin und
Dr. Michael Peeters,
VP of R&D für Konnektivität
Imec
www.imec-int.com
vität“, so Michael Peeters, VP of
R&D for Connectivity bei imec.
Indiumphosphid für Leistung
und Effizienz bei hohen
Frequenzen
Mit 6G sollen Frequenzen über
100 GHz – beginnend mit dem
D-Band um 140 GHz – in Angriff
genommen werden. Michael
Peeters: „Wir sind der Ansicht,
dass die größte Herausforderung
bei Frequenzen oberhalb
von 100 GHz darin besteht,
eine ausreichende Leistung mit
einem ausreichend hohen Wirkungsgrad
zu erzeugen. Sowohl
bei CMOS- als auch bei SiGe-
Verstärkern beträgt die gesättigte
Ausgangsleistung im D-Band
nicht mehr als 15 dBm, und der
Wirkungsgrad liegt typischerweise
unter 10%, was sehr niedrig
ist, wenn man bedenkt, dass
gängige Modulationsverfahren
wie 64-QAM mehr als 6 dB
darunter arbeiten müssen. Der
Wirkungsgrad sinkt zudem mehr
als linear mit der Ausgangsleistung.
Indiumphosphid (InP) ist
der Champion bei diesen Frequenzen
mit einer Ausgangsleistung
von über 20 dBm und
einem Wirkungsgrad von 20 bis
30%. InP kann die erforderliche
Leistung bei hohen Frequenzen
erbringen. Vor allem, wenn der
Platzbedarf begrenzt ist und
nur eine begrenzte Anzahl von
Antennen untergebracht werden
kann, hat InP die Nase vorn und
bietet einen halb so hohen Leistungsbedarf
auf einer halb so
großen Grundfläche.“
InP-Technologie zur
Produktreife gebracht
Die Entwicklung von InP-HBTs
(Heterojunction Bipolar Transistor),
die mit hohen Frequenzen
arbeiten können, erfordert eine
erprobte und wirtschaftliche
Technologie und einen Ansatz
zur Kombination InP-basierter
Komponenten mit siliziumbasierten
Komponenten zu einem
Gesamtsystem. Für beide Herausforderungen
ist die heterogene
Integration eines III-V-
Materials wie InP mit CMOS
der Schlüssel. Schließlich wird
CMOS weiterhin für Kalibrierung,
Steuerung, Strahlformung
und Konverter benötigt.
Die InP-Technologie wird derzeit
auf kleinen Substratwafern
(

10 TO 65 GHZ
mmWave Mixers
Ultra-Wideband Frequency Conversion
• IF band as wide as DC-20 GHz
• Connectorized, SMT and die formats available
• LO to RF Isolation as high as 45 dB
• Conversion loss as low as 8.4 dB
• Useable as an up and down converter
• Suitable for 5G, WiGig, defense radar
and communication, and more
DISTRIBUTORS

5G/6G und IoT
High-Level-Vergleich von Techniken zur Integration von InP auf
Siliziumsubstraten gegenüber nativen InP-Substraten
Nano-Ridge-Technik gegen
Defekte
Um die Defekte zu vermeiden,
die beim direkten Aufwachsen
von InP auf Silizium auftreten,
schlägt imec Nano-Ridge-Technik
vor, ein Verfahren, das auf
dem selektiven Aufwachsen des
III-V-Materials in vorstrukturierten
Strukturen oder Gräben
in Silizium beruht. Diese Gräben
mit hohem Aspektverhältnis sind
sehr effektiv, um die Defekte
im schmalen unteren Teil einzufangen
und das Wachstum
von hochwertigem Material mit
niedrigen Defektraten außerhalb
des Grabens zu ermöglichen.
Gleichzeitig wird der Nanorücken
durch Überwachsen nach
oben hin breiter und bildet so
eine solide Basis für einen Bausteinstapel.
Verringert man den
Abstand zwischen den Nanogittern,
kann man sie sogar zusammenfügen,
um lokal eine Scheibe
aus III-V-Material zu erzeugen.
„Kürzlich demonstrierte imec
53%-ige quaderförmige InGaAs-Nano-Gitter,
die Fadenversetzungen
im Graben effizient
einfangen können. Die
Nanogitter wurden erfolgreich
sowohl einzeln als auch in einer
angelegten Schablone gezüchtet.
Wir verwenden derzeit denselben
Ansatz, indem wir die InGaAs-Nano-Ridge-Technik
mit
den Erkenntnissen aus früheren
Demonstrationen von InGaP/
GaAs-Nano-Ridge-HBTs kombinieren,
um einen Heterostrukturstapel
für 140-GHz-Anwendungen
zu entwickeln. Um die
Herausforderungen in Bezug auf
Geschwindigkeit, Effizienz und
Ausgangsleistung zu bewältigen,
die für die nächsten Generationen
von drahtlosen Kommunikationssystemen
mit hoher
Datenrate erforderlich sind,
wollen wir InP-HBTs auf einer
300-mm-Si-Wafer-Plattform einsetzen“,
erläutert Nadine Collaert,
Programmdirektorin des
Advanced RF Program bei imec.
Neben den direkten Wachstumsverfahren,
wie dem Nano-Ridge-
Engineering, kann InP auch
durch Integrationsverfahren auf
Silizium aufgebracht werden,
bei denen kleine InP-Substrate
als Ausgangsmaterial verwendet
werden. Qualitativ hochwertige
InP-Substrate werden während
der Waferkonstitution zerschnitten
und in unstrukturierte
Kacheln sortiert. Die Kacheln
werden anschließend auf einen
Si-Wafer aufgebracht, geebnet
und in der Fab verarbeitet.
Sowohl das direkte Wachstum
als auch die Rekonstitution der
Wafers haben Vor- und Nachteile
in Bezug auf Leistung, Kosten
und heterogenes Integrationspotenzial.
Co-integrative Ansätze auf
Systemebene
Eine solide und wirtschaftliche
InP-Technologie durch direktes
Wachstum oder Rekonstitution
der Wafer zu erhalten, ist nur ein
Teil der Herausforderung. Die
daraus hervorgehenden Komponenten
müssen schließlich in
ein komplettes System integriert
werden, das aus Bausteinen in
einer Kombination aus III-Vund
CMOS-basierten Technologien
besteht, z. B. InP-HBTs
(für Leistungsverstärker) oder
CMOS (für den Strahlformungs-
Transceiver). Diese Notwendigkeit
bringt eine ganze Reihe von
Integrationsherausforderungen
mit sich. Bei imec untersucht
man die monolithische (2D)
Integration von III-V-Bauelementen
mit Siliziumelementen in
derselben Ebene sowie 2,5- und
3D-Integrationstechnologien,
um eine heterogene Integration
zu erreichen.
Die Leiterplatte ist nach wie
vor Stand der Technik, und es
werden Optimierungen vorgenommen,
um sie für höhere Frequenzen
geeignet zu machen.
Dazu gehören die Verkleinerung
des Rasters und die Optimierung
von Materialien und Layout. Bei
der 2,5D-Integration werden
Silizium-Interposer (ein Chip
oder eine Schicht mit lithografisch
definierten Verbindungen
und sogar Durchkontaktierungen
durch das Silizium) zur Kommunikation
zwischen einem
Aufsicht: ein RF-Interposer mit einem gestapelten Si-Top-Die (quelle: X. Sun et al., ECTC 2022)
III-V- und einem Silizium-Chip
eingesetzt.
„Die Technologie ist bereits für
digitale Hochgeschwindigkeitsanwendungen
optimiert, erfordert
aber noch weitere Arbeiten,
um sie zu einer Lösung für
HF-Anwendungen zu machen.
Insbesondere untersuchen wir
verschiedene Optionen für
Dielektrika und die Dicke der
Metallschichten, um verlustarme
Verbindungen zu ermöglichen.
Wir benötigen entweder hochohmige
Siliziumsubstrate oder
dicke dielektrische Schichten,
um die Metallschichten vom
verlustbehafteten Substrat zu
distanzieren, aber auch eine
sehr dicke RDL (Redistribution
Layer), eine zusätzliche Metallschicht,
um den Metallverlust zu
verringern. In bestimmten Fällen
werden wir auch die Integration
hochwertiger passiver Bauelemente
ins Auge fassen“, erklärt
Nadine Collaert.
2,5/3D als Schlüsselfaktoren für
die heterogene Integration
Warum 3D-Integration? Nadine
Collaert: „Wenn wir zu immer
höheren Frequenzen übergehen,
nimmt die Wellenlänge ab, und
die Fläche des Antennenarrays
skaliert entsprechend. Oberhalb
von 100 GHz wird der Antennenabstand
jedoch kleiner als
der Pitch des Frontend-Schaltkreises,
während die Fläche des
mm-Wellen-Funkchips kaum
noch skaliert. Die Grundfläche
des Antennenarrays gibt die
Beschränkungen vor, aber um
alles unter der Antenne unterzubringen,
brauchen wir fortschritt-
28 hf-praxis 11/2022

Gebaut für robustes Wi-Fi
Industrietaugliches Embedded Wi-Fi® von Microchip funktioniert
auch bei hohen Ansprüchen
Industrielle Steuerungen, PCs und Sensoren sind für den Betrieb in rauen Umgebungen ausgelegt. Auch
Ihre Wi-Fi-Lösung sollte auf Robustheit ausgelegt sein. Unsere Lösungen sind so konzipiert, dass sie unter
diesen Bedingungen zuverlässig funktionieren – egal ob es sich um Störungen durch Motoren in der Nähe,
Funkstörungen oder extreme Umgebungsbedingungen handelt.
Robuste Funkleistung
• Konsistente HF-Leistung über der Temperatur (

5G/6G und IoT
Die Roadmap für 3D-Verbindungstechnologien. Teil des ISSCC 2021 Forum
Talks von Eric Beyne zum Thema „3D System Integration: Technologieszenario
und langfristiger Fahrplan“
liche heterogene Integrationsoptionen,
die die dritte Dimension
erschließen.“
„In den letzten zehn Jahren wurden
in der 3D-Verbindungstechnik
enorme Fortschritte erzielt.
Bei den Optionen auf Waferebene
(Wafer-to-Wafer, Die-to-
Wafer) gab es einen enormen
Druck, den Abstand der Leiterbahnen
zu verringern. Beim
Wafer-to-Wafer- oder Hybrid-
Bonding können wir Abstände
von weniger als 1 µm erreichen
und kontinuierlich weiter bis auf
500 nm und darunter vordringen.
Derselbe Trend zur Verkleinerung
der Abstände gilt für das
Die-to-Wafer-Bonding und das
Die-Stacking mit Mikrobumps.
Die beiden Integrationsverfahren
für Frequenzen über 100
GHz haben mehrere Herausforderungen
gemeinsam. So benötigen
sie beide feine Durchkontaktierungen
oder Mikrobumps
mit einem Abstand von weniger
als 100 µm. Dann sollten sie eine
große Anzahl von Verbindungen
für das Routing von (HF-, DC-,
ZF- und digitalen) Signalen
ermöglichen. Und schließlich
Die Autoren
Dr. Nadine Collaert ist Programmdirektorin
bei imec.
Sie ist derzeit verantwortlich
für das Analog/RF-Programm,
das sich mit der heterogenen
Integration von III-V/III-N-
Bauelementen mit fortschrittlichen
CMOS-Bauelementen
befasst, um die Herausforderungen
der kommenden Generation
der mobilen Kommunikation
zu meistern. Zuvor war
sie Programmdirektorin des
Programms Logic Beyond Si,
das sich auf die Erforschung
neuartiger CMOS-Bauelemente
und Bauelemente und
Systemansätze mit neuen
Materialien zur Erhöhung der
Funktionalität konzentriert.
Sie beschäftigte sich mit der
Theorie, dem Design und der
Technologie von FinFET-
Bauelementen, neuartigen
Speichern, Wandlern für biomedizinische
Anwendungen
sowie der Integration und
Charakterisierung biokompatibler
Materialien. Sie hat
einen Doktortitel in Elektrotechnik
von der KU Leuven,
ist (Mit-)Autorin von mehr als
400 Veröffentlichungen und
müssen sowohl die Leiterbahnals
auch die Zwischenraumabmessungen
viel kleiner als 50 µm
sein. Aber es gibt auch Unterschiede.
Bei der 2/2,5D-Integration
sitzt der III-V-Chip direkt
neben dem CMOS-Chip, was
ein besseres Wärme-Management
ermöglicht. Nachteilig ist,
dass der Platzbedarf für manche
Anwendungen in einer Dimension
reduziert werden muss und
dass diese Architektur nur eine
1D-Strahlführung ermöglicht.
Bei der 3D-Integration hingegen
können alle Chips und Schaltkreise
unter der Antenne untergebracht
werden, und es ist eine
2D-Strahlführung möglich, bei
der das Signal über eine Halbkugel
gelenkt wird. Die 2D-Strahlführung
wird für 5G und darüber
hinausgehende Anwendungen
notwendig sein, um Eindringverluste
zu minimieren und die
Reichweite bei den benötigten
hohen Frequenzen zu erhöhen.
Das Wärme-Management
jedoch ist eine größere Herausforderung.
Und natürlich ist die
3D-Integration ein komplexerer
Ansatz, der seine eigenen Herausforderungen
an die Verarbeitung
mit sich bringt.
Co-Optimierung der
Systemtechnik ist entscheidend
Die Wahl der Integrations- und
Gehäuselösung hängt letztendlich
vom Einsatzzweck bzw.
der Anwendung ab. „Weil es so
viele Optionen gibt, hat imec ein
hält mehr als zehn Patente im
Bereich Bauelemente-Design
und Prozesstechnologie.
Dr. Michael Peeters ist VP of
R&D für Konnektivität bei
imec. Seine früheren Erfahrungen
als CTO für die drahtgebundenen
und drahtlosen
Geschäftsbereiche bei (der jetzigen)
Nokia beruhen auf dem
Enthusiasmus und der Liebe
zu Technologie und Wissenschaft,
die er in seiner Zeit
bei Bell Labs erworben hat,
sowie auf den Grundsätzen der
freien Forschung, die ihm von
seiner Alma Mater, der Vrije
Universiteit Brussel (VUB),
vermittelt wurden. Im Laufe
seiner Forschungskarriere,
die mit einem Doktortitel in
angewandter Physik und Photonik
an der Vrije Universiteit
Brussel begann, hat er mehr als
100 wissenschaftlich begutachtete
Veröffentlichungen
und zahlreiche Fachartikel
verfasst. Darüber hinaus hält
er Patente in den Bereichen
Access und Photonics. Er ist
ausgebildeter Elektrotechniker,
Senior-Mitglied des IEEE
und Fellow der VUB.
neues STCO-Programm (System
Technology Co-Optimization)
ins Leben gerufen, um die
Technologieauswahl auch auf
Systemebene zu unterstützen.
Die STCO-Methode verwendet
Inputs von Spezifikationen der
Architektur und der Anwendung
und berücksichtigt Signalverluste,
Bandbreite, Wärmeableitung,
mechanische Stabilität und
Kostenabschätzung. Wir müssen
alle diese Parameter zusammen
berücksichtigen, um die Geräte
der sechten Generation zu entwickeln
und zu fertigen“, fasst
Michael Peeters zusammen.
Weiterführende Literatur:
Links 2/2,5D-Integration unter Verwendung eines Silizium-Interposers zur Verbindung der III-V-Chips mit dem
Siliziumchip. Rechts 3D-Integration, bei der die III-V-Chips auf das Silizium gestapelt und dann mit der Antenne
verbunden werden; in diesem Fall ist die Antenne ebenfalls in den Si-Interposer integriert
www.imec-int.com/en/articles/
imec-demonstrates-scalableiii-v-and-iii-n-devices-on-sitargeting-beyond-5g-rf-frontend-modules
◄
30 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
Wettbewerbsfähige Leistung bei niedrigen Herstellungskosten
GaN auf Silizium – das Beste aus zwei Welten
LDMOS-Funktionsquerschnitt
Der Ausbau des 5G-Funknetzes
ermöglicht deutlich schnellere
Datenübertragungsraten als LTE,
stellt jedoch auch hohe Anforderungen
an die Halbleiterkomponenten.
Aus diesem Grund haben
sich GaN-SiC-Halbleiter bei der
Herstellung von 5G-Antennen
durchgesetzt. Allerdings ist die
Herstellung dieser Halbleiter
sehr teuer. Mit der neuen GaNauf-Silizium-Technologie
will
Infineon nun die Vorteile von
Galliumnitrid und Silizium verbinden:
hohe Leistung und günstige
Herstellung.
Background
können. Allerdings hat der Trend
zu höheren Datenübertragungsraten
enorme Auswirkungen auf
die globale Energierechnung: Es
wird erwartet, dass der Energiebedarf
für die Informations- und
Kommunikationstechnologie bis
2030 auf bis zu 21% des weltweiten
Energieverbrauchs ansteigen
könnte [1].
Mit den neuen 5G-Funktionen
entstehen für die Hochfrequenztechnik
zudem viele zusätzliche
Herausforderungen, darunter
höhere Trägerfrequenzen
von bis zu 7 GHz, eine Bandbreite
von mehr als 400 MHz,
komplexe Modulationsverfahren,
eine höhere Anzahl von
Kanälen und die Verwendung
fortschrittlicher Konzepte wie
mMIMO [1]. Außerdem müssen
aus Kostengründen trotz zunehmender
Komplexität sowohl
Gewicht als auch Energiebedarf
der HF-Funkgeräte so gering wie
möglich gehalten werden, was
jeweils eine höhere Energieeffizienz
erfordert.
Aus diesem Grund sind die
HF-Leistungsverstärkerstufen
entscheidende Bauteile in
5G-mMIMO-Funkgeräten, denn
sie sind der letzte aktive Block
vor der Luftübertragung und
beanspruchen bis zu 50% der
Energie in der Basisstation [2].
Aufgrund der überlegenen Hochfrequenzleistung
hat sich GaN
als die führende Hochleistungs-
HF-Leistungsverstärker-Technologie
für 5G-mMIMO-Funk
durchgesetzt. Derzeitige Implementierungen
sind jedoch noch
zu kostspielig, da GaN auf teuren
SiC-Wafern in III/V-Fabriken
mit teuren Lithografie-Prozessen
gezüchtet wird, was im Vergleich
zu siliziumbasierten Technologien
zu außerordentlich hohen
Produktionskosten führt. Es gab
bereits Versuche, GaN auf Siliziumträgern
zu züchten, aber
aufgrund der begrenzten Leistung
und der schlechten Wirtschaftlichkeit
konnte sich bisher
keine dieser Technologien auf
dem Markt durchsetzen. Mit der
neuen GaN-auf-Silizium-Technologie
von Infineon soll sich
das nun ändern: Die Technologie
basiert auf einem 8-Zoll-Prozess,
der alle technischen Anforderungen
erfüllt, und gleichzeitig
günstig in der Herstellung ist.
Von LDMOS zu GaN-Si
Bei LDMOS (lateral-diffused
metal-oxide semiconductor,
Bild 1) handelt es sich um einen
planaren, doppelt diffundierten
MOSFET, der die Leistung,
Robustheit und Benutzerfreundlichkeit
von Si-Bipolartransistoren
übertrifft. Seit 30 Jahren
ist LDMOS die Standardtechnologie
für drahtlose Infrastrukturen
mit hoher Übertragungsleistung
und Frequenzen bis zu 3
GHz. Aufgrund der kostengünstigen
Herstellung auf 8-Zoll-
Si-Substraten sowie der Kom-
Autor:
Dr. Ismail Nasr,
Head of Product Group
Wireless Infrastructure
Infineon-Technologien
www.infineon.de
Soziale Medien, datenintensive
Videotelefonate und die
intensive Internetnutzung auf
mobilen Geräten sind nur einige
Gründe für die steigende Nachfrage
nach hochleistungsfähigen
5G-Funknetzen, die eine ausreichende
Abdeckung und Netzqualität
bieten. Während der Covid-
Pandemie hat sich diese Entwicklung
weiter verstärkt, sodass
die Netzwerkbetreiber auf die
Einführung von 5G-Funknetzen
im Sub-5-GHz-Bereich drängen,
um den exponentiell wachsenden
Datenverbrauch bewältigen zu
Funktionsquerschnitt von GaN-HEMT
hf-praxis 11/2022 31

5G/6G und IoT
Load-Pull-Ergebnisse für gehäuste 5,8 mm GaN-auf-Silizium-Transistoren
patibilität mit Standard-Si-Prozesslinien
konnte LDMOS erst
mit dem Aufkommen der GaN-
HEMTs langsam vom Markt für
drahtlose Basisstationen verdrängt
werden.
Galliumnitrid-basierte HF-Produkte
(Bild 2) wurden ursprünglich
entwickelt, um den Bedarf
an höherer Leistung, größerer
Bandbreite und höheren Frequenzen,
beispielsweise für
Radar-Anwendungen, zu decken.
Im Vergleich zu LDMOS kann
GaN-on-SiC aufgrund eines
höheren kritischen E-Felds
und einer höheren maximalen
Ladungsträgerdichte im Kanal,
eine höhere Leistungsdichte und
damit eine höhere Impedanz bei
einem gegebenen Leistungspegel
erreichen. Dies führt zu einem
geringeren Abfall des Wirkungsgrades
gegenüber der Frequenz.
Dadurch sind GaN-Transistoren
auch für drahtlose Infrastruktur-
Anwendungen gut geeignet. Speziell
die hohe Leitungsdichte –
typischerweise das Fünffache
eines LDMOS-Transistors – und
die geringen parasitären Kapazitäten
sind von Vorteil, da die
Industrie auf größere Modulationsbandbreiten
setzt.
Auch der Trend zu höheren
Frequenzen begünstigt GaN-
Transistoren, die bei steigender
Leistung einen höheren Spitzenwirkungsgrad
aufweisen.
GaN-basierte Leistungsverstärker
überschreiten sogar jenseits
von 2 GHz einen Wirkungsgrad
von bis zu 80%, was für 5G und
künftige Kommunikationssysteme
immer wichtiger wird.
Dennoch war die Einführung
von GaN bisher schwierig. Der
Hauptgrund dafür war der hohe
Herstellungspreis, vorwiegend
bei Anwendungen mit Frequenzen
unterhalb von 2 GHz,
bei denen die Leistungsunterschiede
zwischen LDMOS und
GaN kaum bemerkbar sind. Seit
Anfang des Jahrhunderts wird
darum versucht, GaN auf Siliziumsubstraten
wachsen zu lassen,
doch aufgrund von Gitterfehlanpassungen
ist es schwierig, auf
diese Weise qualitativ hochwertiges
GaN zu produzieren. Durch
die umfangreichen Forschungsund
Entwicklungsanstrengungen
der letzten zehn Jahre, insbesondere
im Bereich der Energieumwandlung,
konnte die Kristallqualität
aber deutlich verbessert
werden. Seitdem konnten zahlreiche
Produkte auf Basis von
GaN-Si auf den Markt gebracht
werden, selbst für industrielle
Anwendungen [3].
Wichtige Parameter für GaN-Si
Um die gleiche Leistung wie
bei GaN-SiC zu erreichen und
gleichzeitig eine gute Zuverlässigkeit
zu erhalten, muss bei der
Herstellung von GaN-Si einiges
berücksichtigt werden – etwa
die HF-Leistungsfähigkeit, der
thermische Widerstand und die
Zuverlässigkeit.
HF-Leistungsfähigkeit: Einer der
wichtigsten Leistungsparameter
ist die HF-Effizienz. In Bild 3
sind die Load-Pull-Ergebnisse
eines gehäusten Transistors mit
5,8-mm-Gate-Peripherie bei 2,7
GHz mit einem P3-dB-Spitzen-
Drain-Wirkungsgrad von etwa
85 Prozent und einer Spitzenausgangsleistungsdichte
von
mehr als 5,5 W/mm bei 28 V
dargestellt. Auf diese Weise wird
eine Leistung auf Augenhöhe mit
GaN-SiC erreicht. Die Grafik
zeigt zudem ein sehr geringes
Trapping, wobei der Wirkungsgrad
vom tiefen Back-Off bis
nahe der Sättigung ziemlich
konstant bleibt. Aufgrund dieser
Eigenschaften ist die Technologie
besonders für Doherty-
Anwendungen geeignet.
Thermischer Widerstand: Einer
der grundlegenden Unterschiede
zwischen GaN-Si und GaN-
SiC sind unterschiedliche Wärmewiderstände
aufgrund der
unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeit
von Si- und SiC-Substraten.
Durch die Verdünnung
der Wafer und einer Layout-
Optimierung können trotzdem
dieselben Kanaltemperaturen
erreicht werden, wenn GaN-Si
bei 32 V und GaN-SiC bei 48 V
betrieben werden.
Zuverlässigkeit: Bei der Zuverlässigkeit
müssen insbesondere
zwei Aspekte berücksichtigt
werden: Ausfall und Spannungsdrift.
Die mittlere Betriebsdauer
bis zum Ausfall (Mean Time
to Failure: MTTF) wird durch
verschiedene Ausfallmechanismen
in Abhängigkeit von der
Temperatur und bei niedrigeren
Temperaturen durch Elektromigration
begrenzt (Bild 4). Die
ist jedoch nicht abhängig vom
intrinsischen GaN-Transistor,
sondern vielmehr vom verwendeten
Metallisierungsmaterial
und dem Layout. Das heißt, der
Wert kann je nach Bedarf durch
das Layout verändert werden.
Der geringe Drift der GaN-Si-
Technologie wird in Diagrammen
gezeigt: Im Bild ist der I dq -
Drift für 25 und 100 °C dargestellt,
wenn das Bauteil mit 10
mA/mm und V ds = 28 V betrieben
wird. Hier wird nach zehn
Jahren ein I dq -Drift von weniger
als 25% erwartet. Ein Bild zeigt
die Abnahme der Ausgangsleistung
von Transistoren im
20-mm-Gehäuse in Abhängigkeit
von der HTRB (High Temperature
Gate Bias)-Stresszeit
dargestellt, mit HTRB-Stressbedingungen
von V gs = -15 V, V ds
= 100 V und 150 °C. Bei bis zu
1000 h HTRB-Stress wird ein
Leistungsabfall von weniger als
8% beobachtet.
Bei der GaN-SiC-Technologie
werden die Kosten pro Fläche
hauptsächlich durch das SiC-
Substrat und die Verarbeitung
der typischerweise kleinen Wafer
in einer III/V-Fab bestimmt. Infineon
kann das volle Kostenpotenzial
für GaN-Si durch die
Entwicklung und Produktion
auf 8-Zoll-Wafern in einer Siliziumfabrik
mit voller Kompatibilität
zu anderen Siliziumwafern
ausschöpfen. Darüber hinaus
ermöglicht diese Kompatibilität
die Nutzung aller modernen
8-Zoll-Produktionsanlagen und
-prozesse, die in der Siliziumwelt
verfügbar sind – mit all ihren
Vorteilen wie Integrationsfähigkeit,
Leistung, Ausbeute und Lie-
MTTF von GaN-Si-Transistoren: Mediane Zeit bis zum Ausfall
32 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
IDQ-Drift vs. Zeit
ferkette. Mit Blick auf künftige
Trends, bei denen die Integration
stärker in den Vordergrund rückt
und der Übergang zu komplexeren
MMICs üblich wird, sind
die Kosten einer siliziumbasierten
Technologie unschlagbar.
GaN-Si-
Leistungsverstärkermodule
Mit siliziumbasierten Technologien
können insbesondere Leistungsverstärkermodule
(PAM)
kosteneffizient hergestellt werden.
Dabei muss insbesondere
auf dynamische Spitzenausgangsleistung,
PAE bei nominaler
HF-Betriebsleistung und
eine einfache Linearisierung des
Leistungsverstärkers sowohl für
FDD- als auch für TDD-Modi
geachtet werden. In letzter Zeit
wird bei aktiven Antennensystemen
(AAS) zunehmend die
HF-Leistung pro Antennenelement
erhöht. Dadurch steigen
die Anforderungen an die lineare
Nennausgangsleistung von Leistungsverstärkermodulen
von 3
auf 8 bzw. 12 W und möglicherweise
darüber hinaus.
Gleichzeitig wird durch die Skalierung
der Frequenz und der
Antennengruppe die Größe der
PAMs eingeschränkt, damit sie
in die aktive Antennengruppe
auf der Kundenplatine passen
und die damit verbundenen
Gesamtkosten des Systems reduziert
werden können. Mit Blick
auf diese Anforderungen ist die
GaN-Technologie gut geeignet,
um den kompakten Formfaktor
von den PAMs beizubehalten
und gleichzeitig den damit verbundenen
höheren Sperrschichttemperaturen
standzuhalten.
Trends und Herausforderungen
Mit zunehmender HF-Sendeleistung
wird das Problem des
Wärme-Managements immer
deutlicher. Bei mMIMO-AAS
muss darum auf einige Faktoren
geachtet werden: Systemüberhitzung,
die zu einer drastischen
Verschlechterung der Komponentenleistung
und einer geringeren
langfristigen Zuverlässigkeit
führt, höhere Betriebskosten
aufgrund einer geringeren Energieeffizienz
und passive Wärmeabfuhr
aus der Basisstation.
Diskrete FEM-Lösungen
könnten zwar ein besseres Wärmemanagement
bieten, würden
aber bei größeren Antennenarrays
zu Engpässen bei der
Stücklistengröße und der Leiterplattenfläche
führen, was einen
erheblichen Entwicklungs- und
Optimierungsaufwand aufseiten
des Systemintegrators erfordert.
Die Kontrolle der Chip-Dicke,
die Anwendung geeigneter Chip-
Befestigungstechniken und eine
qualitativ hochwertige Lötung
des PAM auf der Kundenleiterplatte
spielen eine wesentliche
Rolle bei der Wärmeabfuhr aus
dem PAM. Die GaN-Si-basierten
PAM-Produkte von Infineon
weisen eine temperaturabhän-
gige Verstärkung von -0,02 dB/K
auf. Das ist mit den Werten vergleichbar,
die in GaN-SiC- und
LDMOS-HF-PAs erreicht werden.
Die stabile Leistung über
die Temperatur führt zu einer
geringeren erforderlichen Designmarge
und einer höheren PAE.
Zwei weitere Markttrends, die
stark in Richtung integrierter
PAM-Lösungen auf GaN weisen,
sind die steigende Nachfrage
nach größeren Bandbreiten
und die Frequenzskalierung
über 5GHz. In beiden Fällen
kann die Integration von MMICs
(Monolithic Microwave Integrated
Circuit) erhebliche Vorteile
bringen, nicht nur bei der
Einhaltung der Leistungsspezifikationen,
sondern auch bei
der Überwindung von Designbeschränkungen.
Dazu gehören
parasitäre Effekte durch die Kaskadierung
diskreter Komponenten,
Transistor-Nichtidealitäten
sowie Bonddrähte, die typischerweise
zu einer geringeren
Bandbreite und einer schlechteren
Energieeffizienz führen.
Die GaN-Si-Technologie von
Infineon ermöglicht es, MMICs
zu integrieren.
Zusammenfassung
Pout-Drift vs. Zeit
Die moderne Realisierung einer
GaN-auf-Silizium-HF-Technologie
zielt auf drahtlose Infrastruktur-Anwendungen
ab und
verbessert das Kosten-Nutzen-
Verhältnis von GaN. Nach vielen
Jahren der GaN-Si-Entwicklung
in der Industrie schöpft die
Technologie endlich ihr volles
Potenzial aus, mit einem Wirkungsgrad,
der dem von GaN-
SiC entspricht, und Kosten, die
auf der modernen Siliziumverarbeitung
basieren. Es hat sich
gezeigt, dass GaN-Si die hohen
Anforderungen moderner drahtloser
Kommunikationssysteme
an Effizienz, Linearisierung und
Leistungsdichte erfüllen kann.
In Zukunft könnten sogar noch
höhere Frequenzen und höhere
Leistungen erreicht werden, was
zahlreiche neue Anwendungsbereiche
über die drahtlose Infrastruktur
hinaus ermöglichen
würde.
Quellen
[1] Nicola Jones: How to stop
data centres from gobbling up
the world’s electricity Nature
561, 163-166 (2018) doi: https://
doi.org/10.1038/d41586-018-
06610-y
[2] 5G Power white Paper
https://carrier.huawei.com/~/
media/CNBG/Downloads/
Spotlight/5g/5G-Power-White-
Paper-en.pdf
[3] T. Detzel, A. Charles, G.
Deboy, O. Haeberlen and T.
McDonald: The Commercialization
of GaN Power
Devices: Value Proposition,
Manufacturing, and Reliability,
2019 Compound Semiconductor
Week (CSW), 2019,
pp. 1-1, doi: 10.1109/ICI-
PRM.2019.8819303 ◄
hf-praxis 11/2022 33

5G/6G und IoT
6G: Allgemeines in Frage und Antwort (1)
Rund um die Mobilfunkgeneration 6G
Die nächste Generation des Mobilfunks soll enorme Verbesserungen bei der Bandbreitennutzung,
der Datenübertragung und den Anwendungsmöglichkeiten mit sich bringen.
Der Autor:
Roger Nichols, der 6G
Program Manager von
Keysight, beantwortet aktuelle
Fragen zu 6G, um auf der
Führungsrolle und dem
Fachwissen von Keysight
aufzubauen, die die Vision von
6G ermöglichen werden.
leicht gekürzt von FS
Es wird erwartet, dass 6G Downloads
mit annähernd einem Terabit
pro Sekunde, eine Latenzzeit
von einer Mikrosekunde und
unbegrenzte Bandbreite bieten
wird.
Was ist 6G?
Während die ursprünglichen
Visionen zuerst von der Network
2030 Focus Group der ITU
formuliert wurden, haben viele
kommerzielle Unternehmen und
Konsortien diese Arbeit erweitert.
Die übergeordneten Themen
sind gleichgeblieben:
• ein Schritt über 5G hinaus bei
der Integration von Kommunikation
und Datenverarbeitung,
sodass Network as a Service
(NaaS) und Compute as a Service
(CaaS) nahtlos ineinander
übergehen
lichkeiten genutzt werden, um
Berechnungen flexibel zwischen
Cloud/zentralisiert, Edge
und Client zu verteilen, um
sie je nach Anwendungsfall,
Geschäftsbereich und Umweltaspekten
zu optimieren.
• Verschmelzung von Kommunikation
und Datenverarbeitung
in Behörden, Unternehmen,
Gesundheitswesen und
Bildung nutzen
Fortschrittliche mobile Kommunikationsmittel
sind im Alltag
von weit über der Hälfte der
Weltbevölkerung allgegenwärtig.
Die Ausweitung auf neue
Anwendungsfälle hat bereits
begonnen. Dafür bedarf es nicht
nur der Technologie, sondern
auch ihre Aneignung – das benötigt
Zeit.
Es folgen einige Beispiele:
die Mischung aus Cyber- und
Präsenzunterricht ermöglichen,
um die Bildung zu optimieren
Das bedeutet, dass ein größerer
Teil der Kosten und des Fachwissens
zentralisiert und somit
leichter auf andere Orte verteilt
werden kann. Die Verschmelzung
von terrestrischen und
satellitengestützten Netzen hat
das Potenzial für eine bessere
globale Abdeckung. Der Einsatz
verteilter Datenverarbeitung
bedeutet, dass zentral getätigte
Investitionen für ein verteiltes
Publikum genutzt werden können.
Da die Zahl der Fernlehrgänge
weiter ansteigt, ebnet
6G den Weg für ein verbessertes
Engagement, eine bessere
Erreichbarkeit und Flexibilität
in Verbindung mit einer größeren
Verbreitung und geringeren
Latenzzeiten.
Keysight Technologies
www.keysight.com
Dies bedeutet, dass fortschrittliche
Kommunikationsmög-
• Bildungssysteme, die den
Transfer von Fachwissen und
• automatisiertes Management
der Lieferkette
34 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
www.acalbfi.de/5G
Die Nutzung von Kommunikation, Computern,
globalen Positionierungssystemen
und Fernüberwachung bedeutet, dass der
Transport von Waren und Dienstleistungen
effizienter und effektiver gestaltet werden
kann. Auch Künstliche Intelligenz kann
dazu beitragen.
• kooperative Robotik
Mit moderner Kommunikation und Standortinformationen
in Kombination mit fortschrittlicher
Sensorik und verteilter Datenverarbeitung
wird die mechanische Automatisierung
immer ausgefeilter. Autonome
Fahrzeuge mögen zwar wünschenswert sein,
aber der kooperative (und damit automatisierte,
nicht autonome) Transport könnte
eine noch effektivere Nutzung der heutigen
Verkehrstechnologie sein. Die kooperative
Robotik wird auch in der Fertigung, im Bauwesen,
im Bergbau und im Notfallmanagement
eine wichtige Rolle spielen.
• immersive Telepräsenz
Haptisch-holografische 3D-Kommunikation
geht weit über automatisierte Freundschaft
hinaus. Etwa Telekonferenzen mit automatischer
Sprachübersetzung in Echtzeit oder
die Verwendung eines haptischen Hologramms,
das mit einem digitalen Zwilling
und einem physischen System zu Schulungsoder
Fehlerbehebungszwecken integriert ist,
könnte man hier nennen.
Wie wird das möglich?
Dazu bedarf es einer Mischung aus Technologie,
Geschäftsmodell, Politik und sogar
gesellschaftlicher Interaktion. Die beteiligten
Technologien erfordern:
• Management wesentlich höherer Datenraten
– sowohl bei den kabellosen als auch
bei den drahtgebundenen Verbindungen
• weitere Schritte zur Verringerung der
Latenzzeit in der Kommunikation
• vorhersehbares Timing – also auch ein präzises
Senden und Empfangen von Informationen
an/von den betreffenden Orten
• noch mehr Kapazitäten in Form von
Anwendern/Geräten pro Quadratmeter
oder Volumen
• nahtlose Integration verschiedener Arten
von Netzwerken: drahtgebunden, Mikrowellen-Punkt-zu-Punkt,
terrestrischer
Mobilfunk, Satellit, WiFi, PAN (Bluetooth),
NFC usw.
• neue Software-Technologien für die verteilte
Datenverarbeitung (Cloud, Edge,
Client)
• Verbesserung der KI zur Kombination mit
der Datenverarbeitung
• erhebliche Verbesserungen der Cybersecurity
bei kabellosen Mobilfunksystemen
• wesentliche Verbesserungen bei Zuverlässigkeit
und Belastbarkeit des Netzwerks
• deutliche Verbesserungen der Ressourceneffizienz
des Systems
Welche Organisationen sind an der
Entwicklung beteiligt?
Die Organisationen, die sich mit 6G befassen,
sind bekannte, neue und einige, die
vielleicht ein wenig überraschen. Es handelt
sich um Wirtschaftsunternehmen, Forschungseinrichtungen
(akademisch, privat
und öffentlich), Regierungsorganisationen
und Industriekonsortien.
Zu den Technologieunternehmen, die bereits
eine große Rolle in der mobilen Kommunikation
spielen, gehören Komponentenund
Halbleiterlieferanten wie Qualcomm
und MTK, Geräte- und Netzausrüster wie
Nokia, Samsung, Ericsson und Huawei
sowie Mobilfunk-Netzbetreiber mit modernen
Forschungsgruppen wie Verizon, AT&T,
Telefonica, DOCOMO, CMCC oder Orange.
Die Virtualisierung des Netzwerks und die
Konvergenz mit dem Computing bedeuten,
dass sogenannte Hyperscaler, die bereits
große Wellen im Bereich 5G schlagen, auch
an frühen 6G-Konzepten arbeiten. Etwa
Google Cloud, AWS und Microsoft sind
hier engagiert.
Wie üblich sind auch hier Forschungseinrichtungen
stark engagiert, darunter
Universitäten auf der ganzen Welt mit
Forschungsprogrammen, die sich auf traditionelle
Technologien für Wireless-Materialien,
Halbleiter, Antennen, Glasfaseroptik
und digitale Signalverarbeitung sowie
kabellose Systeme konzentrieren. Private
Forschungseinrichtungen wie IMEC und
Fraunhofer sind ebenso aktiv wie ihre staatlichen
Pendants, z.B. NPL, NIST, NICT
und CEA-LETI.
Newcomer nutzen bei Cybersicherheit, KI
und Robotik ihre Chancen. Es gibt daneben
viele einflussreiche Industriekonsortien, die
sich mit 6G beschäftigen. Die vielleicht
interessanteste Facette ist die starke Beteiligung
von Regierungen und regierungsnahen
Organisationen in Kombination mit
Gruppen, deren Ziele speziell auf die Verbesserung
des Beitrags, des Ansehens und
des damit verbundenen Geschäftsbeitrags
aus regionaler oder nationaler Sicht ausgerichtet
sind (Behörden wie ITU und FCC,
NextG Alliance in USA, 6GIA in der EU,
Beyond 5G Promotion Group, Japan oder
FutureForum/IMT-2030, China).
hf-praxis 11/2022 35
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5G/6G und IoT
Wie sieht der Zeitplan für die
6G-Spezifikationen aus?
Unter der Annahme, dass 3GPP
das De-facto-Spezifikationsgremium
für einen globalen Standard
bleibt, können wir davon
ausgehen, dass die ersten Arbeiten
an den 3GPP-Spezifikationen
um 2025 beginnen werden. Doch
ist 3GPP nicht das einzige Spezifikationsgremium,
das zu 6G
beitragen wird. Änderungen
werden von der IETF, mehreren
Teilen von ETSI und O-RAN
vorgenommen werden müssen.
Damit die Dinge standardisiert
werden können, muss viel Arbeit
geleistet werden.
Was sind die Vorteile von
6G-Netzwerken im Vergleich zu
5G und LTE?
4G LTE ist das erste kabellose
Mobilfunknetz, das nur Pakete
überträgt. Das bedeutet, dass es
keine „Leitungsvermittlung“ gibt
– dieser Begriff bezieht sich auf
die Reservierung und Zuweisung
eines Kommunikationskanals
an ein einzelnes Kommunikationspaar,
unabhängig davon, ob
ein Informationsfluss stattfindet.
Durch dynamische Verfahren
werden Kommunikationskanal-
Ressourcen nur solange zugewiesen,
wie sie benötigt werden.
Dadurch wird das gesamte Netz
wesentlich effizienter genutzt.
Mit 4G wurde somit ein mobiles
Internet möglich. 4G ist jedoch
eingeschränkt, da es für relativ
hohe Datenraten entworfen
wurde und hauptsächlich in der
Unterhaltung und Werbung eingesetzt
wird. Es lässt sich nicht
ohne Weiteres für die Kommunikation
von Maschine zu
Maschine skalieren, hat unvorhersehbare
und ziemlich lange
Latenzzeiten und ist bei niedrigen
Datenraten ineffizient.
5G wurde entworfen, um viel
schnellere Datenraten in einem
weiteren All-IP/Paketvermittlungsnetz
zu ermöglichen. Hier
sehen wir ein flexibles Design
des Netzwerks, höhere Zuverlässigkeit
und Widerstandsfähigkeit,
mehr Sicherheit und
Datenschutz, deutlich geringere
Latenzzeiten und eine flexible
Skalierung der Kapazität. Mit
zunehmender Reife von 5G wird
man den kabellosen Datenverkehr
daher viel intensiver nutzen.
Die Fortschritte von 6G gegenüber
5G werden natürlich auch
mehr Datenverarbeitungsfunktionen
umfassen. Jedoch auch
bei 6G wird eine viel tiefere
Integration in die alltägliche
Nutzung in der Gesellschaft
erwartet. 5G bedeutete den
Übergang von einem hardwareorientierten
Netzwerk zu einem
software-orientierten Netzwerk.
6G geht noch einen Schritt weiter
und ermöglicht Echtzeitanpassungen
und Programmierbarkeit
des kabellosen Netzwerks.
Das bedeutet mehr Echtzeitänderungen
von Fähigkeiten, die
nicht nur von einer Service-
Level-Vereinbarung zwischen
zwei Einheiten abhängen, sondern
eine Neuprogrammierung
des Netzwerks in Echtzeit auf
Sitzungsbasis.
Wie unterstützt 6G das
wachsende IoT?
Der Wert des IoT liegt nicht
nur in der Vernetzung, sondern
auch in der nutzbringenden und
sicheren Verwendung der daraus
resultierenden Daten. Die meisten
IoT-Systeme kommunizieren
nicht miteinander oder tauschen
Daten aus, um Wissen zu
nutzen. Ein für 6G erforderlicher
Fortschritt hat viel damit zu tun,
wie die Informationen im System
genutzt werden können.
Durch die Zusammenführung
von Sensorik, Kommunikation
und verteilten Berechnungen in
einem größeren programmierbaren
Netzwerk können wir die
Technologie auf umfassendere
Weise nutzen.
Wie müssen sich gesetzliche
Bestimmungen ändern?
Die regulatorischen Veränderungen
haben bereits begonnen.
Zu den offensichtlichen Beispielen
gehört die von der FCC
ins Leben gerufene Initiative
Spectrum Horizons (Link) zur
Erforschung neuer Frequenzbänder
für die Kommunikation.
Wir beobachten auch, dass die
Regierungen 6G in den rechtlichen
Rahmen der nationalen
Gesetze aufnehmen. Jedoch wird
noch viel mehr erforderlich oder
gewünscht sein bezüglich:
• Frequenzspektrum
Die Nachfrage nach Funkfrequenzen
wird anhalten, und
die Komplexität von Koexistenzfragen
und konkurrierenden
Bedürfnissen wird für
die Regulierungsbehörden nur
noch schwieriger werden. Es
sind mehr politische Maßnahmen
erforderlich, als einfach
nur neue Frequenzbänder für
die Kommunikation zu reservieren.
Wichtiger ist eine sinnvolle
gemeinsame Nutzung der
Frequenzen.
• physikalisches Netzwerk-
Layout
Die Standortwahl für Mobilfunkmasten
ist kostspielig und
rechtlich verwickelt. Die politischen
Entscheidungsträger werden
sich damit auseinandersetzen
müssen, um gute Netzwerke, ein
günstiges Geschäftsumfeld und
die Sicherheit der Bevölkerung
zu gewährleisten. Ein weiterer
großer Kostenfaktor sind Glasfaserverbindungen.
• Sicherheit
Die Politik hinkt fast immer der
technologischen Entwicklung
hinterher, bei Datenschutz und
Cybersicherheit mindestens ein
Jahrzehnt. Die Bedrohung der
Sicherheit und der Privatsphäre
geht weit über unerwünschte
Telefonunterbrechungen hinaus.
• Künstliche Intelligenz
Es muss eine Strategie für den
zunehmenden Einsatz von KI in
Kommunikationssystemen entwickelt
werden. Es handelt sich
um komplexe Fragen im Zusammenhang
mit dem Schutz der Privatsphäre,
der Meinungsfreiheit,
der Hasskriminalität, der Belästigung
und anderen Aspekten,
die mit der Entwicklung intelligenterer
und allgegenwärtigerer
Netzwerke kollidieren werden.
Alle politischen Entscheidungsträger
müssen sich eingehend
mit den Herausforderungen
befassen, die sich aus der intelligenten
Festlegung von Strategien
für die sichere Nutzung
von KI und der für den Nutzen
von Machine Learning erforderlichen
Daten ergeben.
Wie groß ist der Markt für
6G-Anwendungen?
Da erwartet wird, dass 6G einen
größeren Anteil an der gesellschaftlichen
Nutzung haben wird
als 5G, müssen die Geschäftsmöglichkeiten
für Anwendungen
deutlich größer sein.
Es ist unmöglich vorherzusagen,
welche Anwendungen die
„Killer“ sein werden – aber es
ist leicht vorherzusagen, dass sie
viel Datenaustausch und die Nutzung
dieser Daten auf innovative
Weise in erheblichem Umfang
beinhalten werden.
Wie profitieren
Einzelunternehmen?
Beispielsweise Keysight entwickelt
Tools für Design und
Messung von der Forschung
bis hin zu Fertigung, Einrichtung
und Betrieb und von der
Bitübertragungsschicht bis hin
zur Anwendungsschicht – einschließlich
Sicherheit, digitaler
Zwillinge und unserer eigenen
zunehmenden Nutzung von KI.
Angesichts der Tatsache, dass ein
solcher Prozess von der anfänglichen
Forschung bis zum allgemeinen
Betrieb fast zwei Jahrzehnte
dauern kann, bedeutet
das, dass Keysight sich auf die
folgenden Elemente konzentriert:
• frühzeitig mit Marktführern
zusammenarbeiten
• Bereitstellung von Tools, wenn
der Markt sie braucht
• Entwicklung von Lösungen
zum optimalen Zeitpunkt
• globale Perspektive
• umfassendes Knowhow
• gutausgestattetes Portfolio
• Anstreben der Technologieführerschaft
Teil 2 und Schluss im nächsten
Heft ◄
36 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
Erfolgreiche Demonstration eines Backhaul-Systems mithilfe von 5G
Die Kyocera Corp. und die Soft-
Bank Corp. führten zwischen
Januar und April 2022 Tests zur
Verifizierung eines Backhaul-Systems
unter Zuhilfenahme des der
SoftBank zugewiesenen 5G-Millimeterwellenbereichs
an den Basisstationen
von SoftBank durch,
die sich in Akiruno-Stadt, Tokio
befinden. Das innovative System
verwendete einen 5G-Millimeterwellenbereich,
um eine Backhaul-Verbindung
zwischen einer
Senderstation und einer Relaisknotenstation
herzustellen, die
den Zugangsbereich darstellen.
Die Senderstation war konform
entsprechend der Fronthaul-Spezifikationen
der O-RAN Alliance,
die mit dem Netzwerk verbunden
sind. Angesichts der Testergebnisse
der Demonstration geben Kyocera
und SoftBank nun bekannt,
dass sie stabile Kommunikationen
und Systemeffektivität erfolgreich
verifizieren konnten. Durch diese
Demonstration bestätigten Kyocera
und SoftBank, dass ein Backhaul-
System unter Verwendung eines
5G-Millimeterwellenbereichs zu
verkürzten Bauzeiten und Kosteneinsparungen
durch einen
effizienten Einsatz in Gegenden
beitragen kann, in denen die
Installierung von 5G-Netzwerken
aufgrund von Herausforderungen,
wie zum Beispiel der Topographie,
schwierig ist. Beide Unternehmen
haben ebenfalls bestätigt, dass die
5G-Millimeterwellentechnologie
eine neue Kommunikationsmöglichkeit
zwischen Basisstationen
und Terminals sein könnte.
Kyocera und SoftBank werden auch
weiterhin an Antworten auf Fragestellungen,
wie die Reduzierung
des Stromverbrauchs und der operativen
Automatisierung, forschen.
Beide Unternehmen werden ebenfalls
Systeme berücksichtigen, die
an den unterschiedlichen Bedarf in
Japan und Übersee angepasst werden
können.
■ Kyocera Europe GmbH
www.kyocera.de
■ SoftBank, Corp.
www.softbank.jp/en
Leuchtturmprojekt zur Förderung
von 6G in Deutschland
Das dreijährige Leuchtturmprojekt
6G-ANNA wurde vom
Bundesministerium für Bildung
und Forschung (BMBF)
ins Leben gerufen und wird von
Nokia geleitet. Ein Konsortium
aus 29 Unternehmen und Forschungseinrichtungen
soll die
Entwicklung, Standardisierung
und Implementierung der
sechsten Mobilfunkgeneration
(6G) vorantreiben. Rohde &
Schwarz trägt mit seiner bereits
umfassenden Forschung zu 6G
und verwandten Technologien
zu dem Projekt bei.
Das sollten Sie wissen: Das
deutsche Bundesministerium
für Bildung und Forschung
arbeitet bereits an Plänen für
die Gestaltung und Umsetzung
von 6G. Während der Aufbau
der 5G-Netze in Deutschland
weiterläuft, arbeitet das BMBF
bereits an Plänen für die Gestaltung
und Umsetzung von 6G.
Das neue Leuchtturmprojekt
6G-ANNA (6G Access, Network
of Networks and Automation)
ist Teil einer breiteren
Initiative zur Entwicklung
einer 6G-Plattform („Plattform
für zukünftige Kommunikationstechnologien
und 6G“).
6G-ANNA wurde am 1. Juli
2022 offiziell gestartet.
Das Projekt mit einem Zeitrahmen
von drei Jahren wird
von Nokia geleitet und vom
BMBF mit 38,4 Mio. Euro
finanziert. Rohde & Schwarz
ist dem Industriekonsortium
als Branchenpartner beigetreten.
Weiterhin beteiligen sich
an dem Konsortium etablierte
Unternehmen, wie Airbus,
Bosch, Ericsson, Siemens und
Vodafone, sowie innovative
Start-Ups, Forschungsinstitute
und renommierte Universitäten
daran.
Rohde & Schwarz ist seit der
frühen Phase eng in die Forschung
zu 5G-Nachfolgetechnologien
und 6G eingebunden
und unterstützt aktiv die laufende
Grundlagenforschung in
6G-Organisationen, Universitäten
und Forschungsinstituten
in Europa, den USA und Japan.
Das Unternehmen hat bereits
erhebliche Arbeit zu verschiedenen
Technologien geleistet,
die bei der Entwicklung von
6G eine wichtige Rolle spielen
dürften, wie z.B. (Sub-)
THz-Kommunikation, Joint
Communication and Sensing
(JCAS), Künstliche Intelligenz
(KI) und maschinelles Lernen
(ML) oder rekonfigurierbare
intelligente Oberflächen (RIS).
Die erste globale Spezifikation
von 6G wird innerhalb der
nächsten sechs bis acht Jahre
erwartet; mit der kommerziellen
Einführung der Technologie
ist um 2030 zu rechnen.
■ Rohde & Schwarz
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hf-praxis 11/2022 37

5G/6G und IoT
Maximale Flexibilität für globalen Einsatz
Mit der FN990Axx-Serie erweiterte Telit
sein Portfolio um eine neue Generation
an 5G-Datenkarten mit ausschließlich
Sub-6-Technologie für LTE-, WCDMAund
GNSS-Support. Die Datenkarten
FN990A40 und FN990A28 überzeugen
mit nicht eigenständiger (NSA) LTE-5G
NR-Dualkonnektivität (EN-DC), dynamischer
gemeinsamer Nutzung des Spektrums
zwischen LTE und 5G und dem
vollständigen 5G NR-Standalone-Modus
(SA) entsprechend 3GPP Rel.16 und sind
für den weltweiten Einsatz gedacht. Dank
des M.2-Formfaktors ist die Serie für eine
Vielzahl an leistungsstarken und bandbreitenintensiven
Unternehmens- und Industrieanwendungen
geeignet. Dazu gehören
der drahtlose Festnetzzugang, Unternehmensrouter
und -gateways, CPE für den
Innen- und Außenbereich sowie professionelle
Rundfunk- und Überwachungsanwendungen.
Die FN990Axx-Serie sowie
weitere Telit-Produkte sind unter www.
rutronik24.com erhältlich.
Die Datenkarten arbeiten mit dem vollen
Funktionsumfang des Qualcomm Snapdragon
X65 (FN990A40) für den High-
Tier-Markt und Snapdragon X62 5G
Modem-RF Systems der vierten Generation
(FN990A28) für den Mid Tier-Markt.
Beide unterstützen die neuesten 5G-Implementierungen
sowie alle wichtigen Sub-
6-GHz-Frequenzbänder und bieten Anwendern
damit maximale Flexibilität bei der
Bereitstellung zukunftssicherer Applikationen
mit den sofort nutzbaren Vorteilen
von 5G und Gigabit-LTE.
Die Datenkarten unterstützen sowohl PCIe
Gen 3 als auch für USB 3.1 Gen 2 für maximale
Flexibilität beim Anwendungsdesign.
Zudem sorgt ein dedizierter bzw. gemeinsam
genutzter (umschaltbarer) RF-Pfad/
Verbindung für GNSS L1 für eine umfassende
Flexibilität in der Designphase und
geringe Verluste, wenn hohe Empfindlichkeit
erforderlich ist. Die Option günstigere,
passive Antennen zu verwenden und so
die Gesamtkosten einer Applikation zu
senken, ermöglicht ein interner GNSS L1
Low Noise Amplifier.
Weitere Vorteile:
• 4G Cat 20 bis zu 7 CA für FN990A40;
4G Cat 19 bis zu 5 CA für FN990A28
• Unterstützung von Intraband- und Interband-UL-CA
in 4G-Netzen für eine
bessere Durchsatzleistung bei Uplinkzentrierten
Anwendungen wie Überwachungskameras
und 4K/8K-Video-
Streaming
• 3G HSPA+ Rel. 8 für Fallback auf ältere
Netzwerke
■ Rutronik Elektronische Bauelemente
GmbH
www.rutronik.com
Kooperation bei 6G-JCAS-Forschung und früher Validierung
Das China Mobile Research
Institute und Rohde & Schwarz
arbeiten gemeinsam an der Forschung
und Validierung von
Joint Communication and Sensing
(JCAS). Im Rahmen der Kooperation
wird der neueste R&S
AREG800A Automotive Radar
Echo Generator von Rohde &
Schwarz als Objektsimulator in
einer JCAS-Testlösung eingesetzt,
um die JCAS-Forschung
und Entwicklung zu beschleunigen
und den Weg zur industriellen
Nutzung zu ebnen.
JCAS-Testlösung, basierend
auf dem R&S AREG800A als
Objektsimulator
Mit 6G sind zahlreiche neue
Ziele und entsprechend hohe
Anforderungen verbunden. Um
diese zu erfüllen, wurden mehrere
neue Technologien ins Spiel
gebracht, die nun in der 6G-Forschung
verwendet werden.
Joint Communication and Sensing
(JCAS) basiert auf den
Anforderungen von 6G an die
Umgebungserfassung und hat
sich in der Mobilfunkbranche
zu einem wichtigen Technologiekandidaten
entwickelt. Die
Technologie konzentriert sich
auf die Erfüllung der nativen
JCAS-Designanforderungen
mit Mehrsignal-Designs und/
oder Hardware-Sharing. Mittels
JCAS können die Richtung,
Entfernung und Geschwindigkeit
während des Informationsaustauschs
erfasst werden. Weitere
Funktionen sind die Erkennung,
Verfolgung, Identifikation und
Bilderzeugung für Zielgeräte,
Ereignisse oder Umgebungen,
um eine Verbindung der Kommunikations-
und Erfassungsgeräte
zu ermöglichen und die
Gesamtleistung des Systems zu
verbessern.
Mehrere
Zukunftstechnologien im
Visier
Das China Mobile Research
Institute nimmt bei mehreren
Zukunftstechnologien eine führende
Rolle ein und engagiert
sich langfristig für die Erforschung
neuer 6G-Technologien,
38 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
die Entwicklung von Prototypen
und die Verifizierung von Technologien.
Rohde & Schwarz hat
sich seinerseits bereits frühzeitig
aktiv an nationalen und internationalen
6G-Forschungsprojekten
und -einrichtungen sowie der
Entwicklung entsprechender
Testlösungen beteiligt.
Bei der Forschung und Validierung
von JCAS arbeiten beide
Parteien zusammen und können
bereits auf mehrere Erfolge
verweisen. Das China Mobile
Research Institute und Rohde
& Schwarz haben kürzlich eine
JCAS-Testlösung entwickelt,
die auf dem neuesten R&S
AREG800A als Objektsimulator
basiert. Diese Lösung kann
die Entfernung, den Winkel, die
Geschwindigkeit und andere
Parameter eines Zielobjekts
simulieren, um die Fähigkeit
eines zu prüfenden Systems zur
präzisen Zielobjektlokalisierung
zu verifizieren. Die Lösung ermöglicht
zuverlässige und wiederholbare
Tests im Labor und
soll so die Forschung und Entwicklung
von JCAS beschleunigen
und den Weg zur industriellen
Nutzung ebnen.
Derzeit basieren die meisten
industriellen Technologien,
die zur Validierung und Prüfung
von Erfassungsfähigkeiten
eingesetzt werden, auf realen
Objekten in unflexiblen Umgebungen,
die nur relativ wenige
Testszenarien unterstützen. Der
R&S AREG800A ist der neueste
Simulator von Rohde & Schwarz
zur Erzeugung von künstlichen
Objekten und kann mehrere
dynamische Ziele mit unterschiedlichen
Entfernungen, Größen,
Radialgeschwindigkeiten
und Winkelrichtungen generieren.
Der R&S AREG800A kann
mehrere Zielobjekte simulieren,
indem die Anzahl der Frontends
entsprechend erhöht wird. Verschiedene
Frequenzumformermodule
ermöglichen JCAS-Tests
in den jeweiligen Frequenzbändern.
Statements
Dr. Liu Guangyi, leitender
Experte der China Mobile
Communications Corporation,
erklärt: „Zielsetzung von 6G
ist die Entwicklung leistungsfähigerer
Mobilfunknetze, um
die Vision digitaler Zwillinge
und allgegenwärtiger Intelligenz
zu realisieren. Zwingende
Voraussetzung hierfür sind die
konsequente Zusammenarbeit
und Innovation innerhalb der
Branche. Wir freuen uns daher,
dass das 6G-Team des China
Mobile Research Institute und
Rohde & Schwarz gemeinsam
an JCAS arbeiten können. Es ist
uns ein Anliegen, diese Zusammenarbeit
weiter zu vertiefen,
um uns über relevante Szenarien,
Anforderungen und Schlüsseltechnologien
abzustimmen und
eine solide Grundlage für die
künftige Standardisierung und
Industrialisierung zu schaffen.“
Hailiang Jin, Senior Director
Product and System bei Rohde &
Schwarz, fügt hinzu: „Wir freuen
uns über bahnbrechende 6G
JCAS-Ergebnisse in der Zusammenarbeit
zwischen Rohde &
Schwarz und dem China Mobile
Research Institute. Wir hoffen,
dass die Kooperation in Zukunft
in diesem Bereich zu weiteren
Durchbrüchen führt und eine
vollständige Validierung der
Fähigkeiten von 6G-Netzen
zur sensorischen Erfassung der
physischen Welt ermöglichen
wird. Wir hoffen außerdem, dass
wir auch bei anderen wichtigen
6G-Technologien zusammenarbeiten
und die Entwicklung
von 6G maßgeblich vorantreiben
können.“
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
hf-praxis 11/2022 39

5G/6G und IoT
Ohne Smart Connectivity keine Smart Mobility
Mit der CyBox RT 3-W bringt ELTEC Elektronik den ersten 5G und WiFi 5 Wave 2 Router für die Highspeed-
Kommunikation im Bahnbereich auf den Markt.
Fahrgast und somit auch das
gesamte Datenvolumen, das im
Zug anfällt, wird sich zukünftig
immens erhöhen. Deshalb werden
höchste Bandbreiten für
eine Vielzahl gleichzeitig stattfindender
Zugriffe auf Internetund
Netzwerk-Services benötigt.
Autor:
Johann Klamer
Produktmanager
ELTEC Elektronik AG
www.eltec.de
Die Verfügbarkeit stabiler und
sicherer Mobilfunk- und WLAN-
Dienste mit höchsten Bandbreiten
ist bei der Bahn unabdingbar
für eine hohe Kundenattraktivität.
Derzeit befinden
sich technische Lösungen für
das 5G-Netz in der praktischen
Erprobung. Es wird erwartet,
dass die Performance, die die
neue Infrastruktur bietet, bald
auch in der Praxis Realität wird.
Optimierung der Netzabdeckung
Aktuell gibt es Bestrebungen,
die Netzabdeckung entlang der
Bahnstrecken zu optimieren,
denn die Anzahl der WLAN-
Nutzer und WLAN-fähiger
Geräte wächst ständig und
zugleich erwartet jeder Reisende
immer höhere Bandbreiten.
Somit wird eine leistungsfähigere
Infrastruktur entlang
der Schiene, aber auch bei der
Verbindung zwischen Zug und
Land benötigt. Im Zug selbst
werden zunehmend Small-Cell-
Lösungen realisiert – kleine Zellen
mit einer begrenzten Anzahl
an Nutzern, was wiederum zu
einer größeren Anzahl an Access
Points pro Zugwagen führt.
Bahnbetreiber reagieren deshalb
mit neuer Technik in und
auf den Zügen, um die WLAN-
Versorgung zu verbessern. Hierbei
kommt es nicht nur auf die
Anzahl zusätzlicher Access
Points bzw. Router an, sondern
auch auf die Leistungsausprägung
der Geräte. Die digitalen
Netzwerklösungen von ELTEC
können hier punkten. Sie umfassen
Komponenten für die Kommunikation
zwischen Fahrzeug
und Land, ermöglichen stabile
und sichere Internet-Zugänge,
Passagier-Infotainment in Echtzeit
und bieten Schnittstellen
zur Infrastruktur für die vorausschauende
Wartung und das Flotten-Management.
Zunahme an datenintensiven
Internet-Zugriffen
Um für die zukünftigen Anforderungen
gerüstet zu sein,
kommt die Bahn nicht umhin,
5G- und WiFi-6-Technologie
einzusetzen. Davon profitiert
nicht nur die WLAN-Innenversorgung,
sondern auch die
Zug-Land-Kommunikation.
Denn der Datenverkehr pro
Die WLAN-Standards IEEE
802.11ac Wave 2 sowie IEEE
802.11ax ermöglichen es mehr
Geräten denn je, eine Verbindung
aufzubauen, ohne dabei
an Geschwindigkeit einzubüßen
oder die Zuverlässigkeit zu
beeinträchtigen. Kurze Übertragungszeiten
und eine hohe
Dienstgüte (Quality of Service,
QoS) der 5G-Technologie
sichern die Echtzeitfähigkeit,
wie sie auch für sicherheitsund
zeitkritische Anwendungen,
zum Beispiel für das autonome
Fahren, benötigt wird.
Voraussetzungen für stabile und
sichere WLAN-Versorgung
Die Bahn stellt andere Anforderungen
als die Industrie an
Smart-Connectivity-Komponenten:
Die DIN EN 50155
(bzw. ihre internationale Entsprechung
IEC 60571) ist bei
elektronischen Einrichtungen
auf und in Bahnfahrzeugen
anzuwenden – erst dann sind
die Produkte „bahntauglich“.
Die bahnzertifizierten Produkte
von ELTEC ermöglichen WLAN
im Zug, den Austausch und die
Speicherung von Infotainment-
Inhalten und Betriebsdaten per
Zug-Land-Verbindung sowie
die Realisierung von kabellosen
Backbone-Netzen über Wagons
hinweg zur Aufrüstung in Retrofit-Programmen.
ELTEC entwickelt
anwendungsorientierte
Systemlösungen auf Basis innovativer
Hardware und Software
für leistungsfähige Lösungen
rund um die smarte Mobilität
und Konnektivität. Der Anwendungsfokus
liegt dabei auf dem
Schienen- und Straßenverkehr.
Das Produktportfolio umfasst
40 hf-praxis 11/2022

5G/6G und IoT
ELTEC Elektronik hat mit der CyBox RT 3-W einen neuen robusten, wartungsfreien und nach EN 50155 zertifizierten Router für Anwendungen in der
Bahntechnik entwickelt
u.a. Wireless Access Points,
Router und Gateways, Datenlogger,
Ethernet Switches und
I/O-Module.
Das Unternehmen bietet mit der
CyBox RT 3-W einen 5G-High-
Speed-Router mit kombiniertem
WiFi 5 Wave 2 Interface an. In
Kombination mit dem Wireless
5G-Gateway CyBox GW 2-P
steht der Bahntechnik damit eine
der modernsten Lösungen für
die 5G-Technologie zur Verfügung.
Das Wireless 5G Gateway
CyBox GW 2-P bietet vier Slots
für verschiedene 5G/LTE- und
WLAN-Modul-Kombinationen
und eine integrierte SSD zum
Speichern von Medieninhalten.
Erster 5G-Highspeed-Router mit
kombiniertem WiFi 5 Wave 2
Interface
ELTEC hat mit der CyBox RT
3-W einen neuen robusten, wartungsfreien
und nach EN 50155
zertifizierten Router für Anwendungen
in der Bahntechnik entwickelt.
Dieser ist speziell für
die 5G-Kommunikation und
somit für Highspeed-Internet-
Anwendungen im Mobilfunkstandard
der Zukunft konzipiert.
Das Gerät bietet zuverlässige,
sichere und breitbandige 5Gund
LTE-Verbindungen, damit
Fahrgäste Informationen und
Entertainment-Inhalte schneller
herunterladen, austauschen und
speichern können.
Der 5G-High-Speed-Router
unterstützt 5G mit bis zu 2,4
Gbit/s im Download und 500
Mbit/s im Upload oder LTE
Cat 18 mit bis zu 1,2 Gbit/s im
Download und 225 Mbit/s im
Upload. Beim Einsatz von zwei
5G-Modulen im Parallelbetrieb
erhöht sich die Bandbreite sogar
auf bis zu 4,8 Gbit/s. Für einen
Multiprovider-Support mit der
besten Netzabdeckung und Least
Cost Routing verfügt das Gerät
über vier SIM-Sockets je 5G/
LTE-Interface.
Kurze Latenzzeiten und die
damit verbundene hohe Dienstgüte
sorgen unter Berücksichtigung
der funktionalen Sicherheit
für die Echtzeitfähigkeit
des Routers. Das integrierte
GNSS-Modul des 5G-Routers
erlaubt die genaue Positionsbestimmung.
Zweimal 5G oder einmal 5G +
Wave 2
Die CyBox RT 3-W verfügt
über zwei Sockets für Kommunikationsmodule,
die wahlweise
mit 5G, LTE Cat 18 oder Wave
2 bestückt werden können. Die
parallele Nutzung von zwei
5G-Kanälen ermöglicht einen
maximalen Datendurchsatz von
4,8 Gbit/s. Alternativ dazu kann
eine Wave-2-Schnittstelle mit
einer 5G-Schnittstelle kombiniert
werden, um die Funkdaten
im Zug effizient über WLAN an
die Endgeräte zu verteilen.
Dank der optionalen Wave 2
Schnittstelle mit 4x4 Multi-
User-MIMO kann der Router
gleichzeitig an eine Vielzahl
von Clients Daten mit bis zu
1733 Mbit/s übertragen. Ein
für die Netzwerkkommunikation
optimierter Dual-Core-Prozessor
bietet dafür ausreichend
Leistungsreserven. Die konfigurierbare
zustandsorientierte
Firewall, die Multilevel-Client-
Isolation als zusätzlicher Schutz
gegen Hacker und die hardwarebeschleunigte
Verschlüsselung
nach aktuellen Standards sorgen
für bestmögliche Sicherheit bei
der Kommunikation.
Ausfallsichere Connectivity in
der Daisy-Chain
Die CyBox RT 3-W bietet verschiedene
Möglichkeiten für die
Spannungsversorgung: entweder
über das integrierte bahnkonforme
Weitbereichsnetzteil
oder die PoE+ Schnittstelle
gemäß IEE 802.3at (Klasse 4).
Besonders vorteilhaft sind integrierte
Bypass-Relais, die beim
Ausfall eines Routers den laufenden
Daisy-Chain-Betrieb
sicherstellen.
Daisy-Chaining wird per Software
durch zwei als Bridge
geschaltete Ethernet-Schnittstellen
ermöglicht, wodurch
vor allem bei langen Backbone-Entfernungen
die Kosten
für externe Switches entfallen.
Eine Ethernet-Verkettung von
mehreren CyBox-Routern mit
Bypass-Relais bietet selbst dann
eine zuverlässige High-Speed-
Verbindung, wenn ein Router
abgeschaltet wird. Zudem ist
Daisy-Chaining insbesondere bei
Nachrüstungen ein erheblicher
Faktor für Kosteneinsparungen,
da der Verkabelungsaufwand
extrem gering ausfällt.
Die CyBox RT 3-W kann webbasiert
über eine Benutzeroberfläche
verwaltet werden. Access-
Point- und Router-Konfigurationen
sowie das Management
der Firmware lassen sich somit
einfach und komfortabel über ein
Anmeldefenster aus der Ferne
vornehmen; das betrifft sowohl
die globalen Setup-Parameter
als auch die Konfiguration der
Funk-Schnittstellen einschließlich
der Provider-Informationen
sowie der Stateful-Firewall und
vielen weiteren Funktionen. ◄
Das Wireless 5G Gateway CyBox GW 2-P bietet vier Slots für verschiedene 5G/
LTE- und WLAN-Modul-Kombinationen und eine integrierte SSD zum Speichern
von Medieninhalten
hf-praxis 11/2022 41

Messtechnik
Bausteine für 6G
Der 6G-Mobilfunk soll ab 2030 Anwendungen der Künstlichen Intelligenz, Virtuellen Realität und des Internets
der Dinge den Weg in den Alltag bahnen.
E-Band-Sender mit GaN-Modul, 3D-gedruckter Antenne und Rotman-Linse
© Fraunhofer HHI
Dafür wird ein wesentlich
höheres Leistungsvermögen als
das des aktuellen 5G-Mobilfunkstandards
benötigt, was neue
Hardware-Lösungen erfordert.
So präsentierte das Fraunhofer
IAF daher ein gemeinsam mit
dem Fraunhofer HHI entwickeltes
energieeffizientes Sendemodul
auf GaN-Basis für die
6G-relevanten Frequenzbereiche
oberhalb von 70 GHz. Die hohe
Leistungsfähigkeit des Moduls
wurde bereits demonstriert.
Hochgeschwindigkeitsvernetzung
Selbstfahrende Autos, Telemedizin,
automatisierte Fabriken
– solche vielversprechenden
Zukunftsanwendungen in den
Bereichen Verkehr, Gesundheit
und Industrie sind auf eine
Informations- und Kommunikationstechnik
angewiesen, die den
Leistungsrahmen des aktuellen
Fraunhofer-Institut für
Angewandte Festkörperphysik
IAF
www.iaf.fraunhofer.de
E-Band-Modul auf GaN-Basis für
breitbandige Punkt-zu-Punkt-
Datenverbindungen über große
Entfernungen im 6G-Mobilfunk
© Fraunhofer IAF
Mobilfunkstandards der fünften
Generation (5G) übersteigt.
Der 6G-Mobilfunk, mit dessen
Einführung ab 2030 gerechnet
wird, verspricht eine Hochgeschwindigkeitsvernetzung
für
die zukünftig benötigten Datenmengen,
da er Datenraten über
1 Tbit/s und Latenzen bis hinab
zu 100 µs erreichen kann.
Hochfrequenzbauelemente
An den für den 6G-Mobilfunk
benötigten neuartigen Hochfrequenzbauelementen
haben das
Fraunhofer-Institut für Angewandte
Festkörperphysik IAF
und das Fraunhofer-Institut für
Nachrichtentechnik, Heinrich-
Hertz-Institut, HHI im Rahmen
des von der Fraunhofer-Gesellschaft
geförderten Projekts
KONFEKT (Komponenten für
die 6G-Kommunikation) seit
2019 gearbeitet. Die Forschenden
haben Sendemodule auf
Basis des Leistungshalbleiters
Galliumnitrid (GaN) entwickelt,
mit denen erstmals in dieser
Technologie die Frequenzbereiche
um 80 GHz (E-Band) und
140 GHz (D-Band) erschlossen
werden können. Der Fachöffentlichkeit
wurde das innovative
E-Band-Sendemodul,
dessen Leistungsfähigkeit vom
Fraunhofer HHI bereits erfolgreich
getestet wurde, auf der
European Microwave Week
(EuMW) in Mailand präsentiert.
Innovative Hardware
„6G erfordert wegen der hohen
Ansprüche an Leistung und
Effizienz neuartige Hardware“,
erklärt Dr. Michael Mikulla vom
Fraunhofer IAF, der das Projekt
E-Band-Empfänger im Outdoor-
Übertragungsexperiment bei 85 GHz
© Fraunhofer HHI
KONFEKT koordiniert: „Komponenten
auf dem aktuellen
Stand der Technik kommen da
an ihre Grenzen. Das betrifft
insbesondere die zugrundeliegende
Halbleitertechnologie
und die Aufbau- wie Antennentechnik.
Um in den Kategorien
Ausgangsleistung, Bandbreite
und Leistungseffizienz bessere
Ergebnisse zu erzielen, benutzen
wir für unser Modul beispielsweise
monolithisch integrierte
Mikrowellenschaltungen
auf GaN-Basis statt der aktuell
gängigen Siliziumschaltungen.
GaN kann als Halbleiter mit
großem Bandabstand höhere
Spannungen verarbeiten und
ermöglicht zugleich deutlich
verlustärmere und kompaktere
Bauelemente. Außerdem verzichten
wir auf Oberflächenmontage
und planare Aufbaustrukturen,
um eine verlustärmere
Strahlformungsarchitektur mit
Hohlleitern und inhärenter Parallelschaltung
zu konstruieren.“
Gedruckte Hohlleiter
Das Fraunhofer HHI ist ferner
intensiv an der Evaluation
3D-gedruckter Hohlleiter
beteiligt. Mehrere Komponenten,
darunter Leistungsteiler,
Antennen und Antennenzuleiter,
wurden im SLM-Verfahren
(Selective Laser Melting, selektives
Laserschmelzen) konstruiert,
gefertigt und charakterisiert.
Durch dieses Verfahren
ist es auch möglich, schnell und
kostengünstig Komponenten
zu fertigen, die mit herkömmlichen
Verfahren nicht herzustellen
sind, um so den Weg für
die Entwicklung von 6G-Technologie
zu ebnen.
Hochleistungsfähige
Sendemodule
Das E-Band-Modul erreicht
durch die Kopplung der Sendeleistung
von vier Einzelmodulen
mit extrem verlustarmen
Hohlleiterkomponenten eine
42 hf-praxis 11/2022

Messtechnik
KI-gesteuerte Tests von 5G-Smartphones
Anwendungen wie Facebook Messenger,
Microsoft Teams, Snapchat, TikTok und
Zoom zugreifen, eine bessere Qualität der
Erfahrung (QoE) zu bieten.
Keysight Technologies stellt Erweiterungen
für die Nemo Device Application
Test Suite des Unternehmens vor. Diese
softwarezentrierte Lösung nutzt Automatisierung
und künstliche Intelligenz (KI),
um Wireless-Service-Provider und Anwendungsentwickler
in die Lage zu versetzen,
die Bewertung der realen Interaktionen
von Smartphone-Anwendern mit nativen
Anwendungen zu beschleunigen.
In den letzten Jahren hat die Nutzung
mobiler Apps für den Zugriff auf digitale
Inhalte, das Engagement auf Social-
Media-Plattformen und die Teilnahme an
Online-Spielen weltweit stark zugenommen.
Da native mobile Apps im Vergleich
zu mobilen Webbrowsern ein optimales
und individuelles Erlebnis bieten, treibt
die Nutzung mobiler Anwendungen dieses
Wachstum voran.
Keysight nutzte KI, Machine Learning
(ML) und Automatisierung unter Verwendung
von Daten, die von einer nativen
mobilen App erfasst wurden (nicht von
simuliertem Datenverkehr), um die neue
Gerätetest-App-Methode zu entwickeln.
Dadurch wird eine genauere Bewertung
der Interaktion eines Anwenders mit der
gleichen mobilen App ermöglicht. Die
neue Methode zur Automatisierung von
Anwendungstests ermöglicht es Wireless-Service-Providern,
die Leistung des
5G-Netzwerks schnell zu optimieren
und Anwendern von Smartphones, die
auf einige der weltweit am häufigsten
genutzten OTT-Dienste und Social-Media-
Die neue automatisierte Test-App-Methode
ist eine von drei ergänzenden Testmethoden,
die innerhalb der Nemo Device
Application Testing Suite von Keysight
verfügbar sind. Je nach Art der mobilen
Anwendung und den wichtigsten Leistungsindikatoren
(KPIs) wird eine spezifische
Testmethode in Kombination mit
einer begleitenden Nemo-Feldtestlösung
verwendet. Anwender der Nemo Testing
Suite erhalten eine umfassende, realistische
und flexible Validierung der Leistung des
5G-Netzwerks und eine Bewertung der
Endnutzer-QoE.
Die Nemo Test Tools von Keysight erfassen
reale Messdaten im Feld zur Echtzeitoder
Post-Process-Analyse. Zu diesen
Test Tools gehören: Nemo Outdoor 5G
NR Drive Test Solution, Nemo Backpack
Pro 5G In-Building Benchmarking
Solution und Nemo Network Benchmarking
Solution.
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
lineare Ausgangsleistung von
1 W im Frequenzbereich von
81 bis 86 GHz. Damit ist es für
breitbandige Punkt-zu-Punkt-
Datenverbindungen über große
Entfernungen geeignet, die eine
Schlüsselfähigkeit für zukünftige
6G-Architekturen darstellen.
Getestete Leistungsfähigkeit
Verschiedene Übertragungsexperimente
des Fraunhofer
HHI konnten die Leistungsfähigkeit
der gemeinsam entwickelten
Komponenten bereits
demonstrieren: In unterschiedlichen
Outdoor-Szenarien wurden
Signale, die den aktuellen
Entwicklungsspezifikationen
von 5G entsprechen (5G-NR
Release 16 der globalen Mobilfunkstandardisierungsorganisation
3GPP), bei 85 GHz mit einer
Bandbreite von 400 MHz übertragen.
Bei freier Sichtverbindung
konnten über eine Distanz
von 600 Metern Daten in einer
Quadratur-Amplituden-Modulation
mit 64 Symbolen (64-QAM)
erfolgreich übertragen werden,
was eine hohe Bandbreiteneffizienz
von 6 Bit/s/Hz gewährleistet.
Die Error Vector Magnitude
(EVM) des empfangenen
Signals lag dabei mit 24,43 dB
deutlich unterhalb des 3GPP-
Grenzwertes von -20,92 dB.
Bei durch Bäume und geparkte
Fahrzeuge behinderter Sichtverbindung
konnten 16QAM-modulierte
Daten erfolgreich über eine
Distanz von 150 Metern übertragen
werden. Auch bei einer
komplett blockierten Sichtverbindung
zwischen Sender und
Empfänger war es hier noch
möglich, Vierphasen-modulierte
Daten (Quaternary Phase-Shift
Keying, QPSK) mit einer Effizienz
von 2 Bit/s/Hz zu übertragen
und erfolgreich zu empfangen.
Der hohe Signal-Rauschabstand
von teilweise mehr als 20 dB in
allen Szenarien ist, besonders
in Anbetracht des Frequenzbereiches,
bemerkenswert und wird
nur durch die hohe Leistungsfähigkeit
der entwickelten Komponenten
möglich.
In einem zweiten Ansatz wurde
ein Sendemodul für den Frequenzbereich
um 140 GHz entwickelt,
das eine Ausgangsleistung
von mehr als 100 mW mit
einer extremen Bandbreite von
20 GHz kombiniert. Tests mit
diesem Modul stehen noch aus.
Beide Sendemodule sind ideale
Komponenten für die Entwicklung
und Erprobung von zukünftigen
6G-Systemen im Terahertz-
Frequenzbereich. ◄
Erfolgreicher Empfang von 64QAM-modulierten Daten bei einer Entfernung
von 600 Metern bei 85 GHz © Fraunhofer HHI
hf-praxis 11/2022 43

Messtechnik
ANZEIGE
5G-Test- und Messsysteme
Bei 5G steht neben Sprachtelefonie
und schneller Datenübertragung
auch die intermaschinelle
M2M-Kommunikation
(Maschine-Maschine)
für Anwendungen wie autonomes
Fahren im Mittelpunkt.
EMCO Elektronik hat sich
hierzu bereits breit aufgestellt.
Für allgemeine Anwendungen
• DVTest
Die geschirmten Boxen der
dbSAFE ARMOR-Serie sind
kostengünstige Lösungen
für OTA-Tests im mmWave-
Spektrum. Die fortschrittliche
Doppelwandtechnologie von
DVTEST und der daraus resultierende
hohe Isolationsgrad
machen sie zum Testen von
5G-Anwendungen wie Niederfrequenzgeräten
(unter 1 GHz),
LTE-AP, 5G-NR und mmWave
(FR1 und FR2).
• ETS Lindgren
ETS-Lindgren hat mit Dutzenden
von 5G-Installationen und über
10.000 kommerziellen Testund
Messprojekten weltweit die
EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
Lösungen, um Testanforderungen
für 5G New Radio zu erfüllen.
• Exodus
Exodus Advanced Communications
ist ein Best-in-Class-SSPA-
Hersteller, der Produkte für die
Verarbeitung von Signalen mit
Frequenzen von 10 kHz bis
über 51 GHz liefert. Eine sehr
breite Palette an eigenständigen
Modulen, integrierten Verstärker-Chassis-Konfigurationen
und vollständig schlüsselfertigen
Systemen sorgt für Kundenzufriedenheit.
• Kapteos
Ultrakompakte metallfreie Feldsonden
für extrem hohe Felder
und diversifizierte Umgebungsbedingungen
vereinen sich unter
dem Label Kapteos. Geeignet für
Signale mit Frequenzen von 40
Hz bis 40 GHz und mit Feldstärken
bis 10 MV/m bzw. 4.7 Tesla.
• WavePro
WavePro ist ein Messsystem für
bis zu drei Feldsonden mit bis
100 m LWL-Länge. Dahinter
stehen schlüsselfertige Antennenmesssyssteme
für Nah- und
Fernfeld. Mit zum Teil patentierten
Lösungen und eigener
Software deckt WavePro den
Frequenzbereich von 300 MHz
bis 300 GHz ab. Kompakttesträume
mit Ruhezonen von 30
x 30 cm² bis zu 450 x 450 cm²,
sphärische Nahfeld-Antennenmesskabinen
und Anlagen für
Antennenmessungen bei Fahrzeugen
werden angeboten.
Die Welt der
5G-Komponenten
Diverse 5G-Komponenten wie
beispielsweise Oszillatoren,
Schalter, Verstärker, Dämpfungsglieder,
Antennen etc. für
Signale mit Frequenzen bis 90
GHz kann man anbieten:
• A-Info
A-Info kann verschiedene Hohlleiterkomponenten,
Antennen,
Anpassungen von Hornantennen
mit spezifischer Verstärkung und
eine Vielzahl von HF-Komponenten
liefern, die spezifischen Projektanforderungen
entsprechen.
Diese Produkte haben ein niedriges
SWR im Frequenzbereich
von 24 bis 50 GHz, wodurch
sie beliebte 5G-Bänder auf der
ganzen Welt abdecken können.
• EPX Microwave, Inc.
Von hier kommen ausgewählte
Schalter für 5G-Applikationen
mit erweitertem Frequenzbereich
auf 43 GHz. Alle 43- und
52-GHz-Produkte sind derzeit
kundenspezifisch: Spezifikationszeichnung,
Preise und Lieferzeit
auf Anfrage.
• RF-Lambda
Als führender Anbieter von HF-
Breitbandlösungen bietet RF-
Lambda eine breite Palette von
Highend-HF-Komponenten,
-Modulen und -Systemen an –
von HF-Leistungsverstärkern
und rauscharmen LNAs bis hin
zu HF-Schaltern, Phasenschiebern
und Dämpfungsgliedern.
Mit Mikroprozessor- und FPGA-
Kapazität in den Systemdesigns
werden die Produkte von RF-
Lambda häufig für Radarstationen,
Phased-Array-Systeme
und Breitband-Störsysteme
verwendet.
• Sensorview
Sensorview entwickelt und produziert
Antennen, Kabel- und
Steckverbinderlösungen für
Mikrowellen- und Millimeterwellensysteme
und bedient hier
speziell 5G-Anwendungen.
Durch die Integration interner
Materialtechnologien, die eine
hervorragende elektrische Performance
gegenüber Biegung
und Temperaturschwankungen
garantieren, zählen die Kabel
von Sensorview zu den besten
am Markt.
• Synergy Microwave
Anspruchsvolle, technisch
hochversierte Komponenten
für 5G-Applikationen werden
hier angeboten. Egal ob Antennentechnik,
HF-Messtechnik,
Aerospace, Broadcast oder
Forschung: Hochfrequenzkomponenten
finden überall ihre
Anwendung.
• JFW Industries
Geliefert werden programmierund
einstellbare Dämpfungsglieder,
Leistungsteiler, koaxiale
Schalter oder Abschlüsse
für das 5G-Wireless-Testing.
Man sieht: EMCO bietet Messsysteme
und Test-Equipment
für diverse 5G-Applikationen
bis hin zu Simulationslösungen.
Gerne beraten die EMCO-Spezialisten
Interessenten zur ihrer
kundenspezifischen 5G-Anforderung.
EMCO Elektronik ist
exklusiver Ansprechpartner
der aufgeführten Hersteller in
Deutschland, Österreich und der
Schweiz. ◄
44 hf-praxis 11/2022

Solid-State Amplifier
Selection Tips
for EMC Testing
Investigate the following parameters when selecting
a solid-state amplifier for EMC testing:
Class of Operation
Class A solid state amplifiers are the preferred
technology for EMC RI and CI testing. They are
favored for repeatability of test results compared
to Class AB and other types. Verify that the Class
A amplifier can tolerate load mismatches and
simultaneously remain operational, without
amplifier damage, foldback or shutdown.
Rated Output Power
Modulation (AM, FM, PM) Performance
Modulation of CW signal is required by RI and
CI test standards. Confirm that an amplifier can
reproduce modulation satisfactorily to your unique
application requirements.
To know more, talk to an AR applications engineer at
800.933.8181. AR offers over 100 amplifier models ranging
from 10 kHz – 50 GHz with power levels of 1 W – 100 kW to
meet your unique requirements. And as with all amplifiers
from AR, these are Built to Last
Also visit us at www.arworld.us.
Compare actual production power curve test
results, and avoid assuming rated power based
on model date sheet specifications.
Linearity & Harmonic Distortion
For repeatability of test results, seek amplifiers
with good linearity and low harmonic distortion.
Linearity should be less than ±1 dB (subject to your
application) and harmonics are preferred below
18 dBc.
ar rf/microwave instrumentation ar modular rf sunar ar europe
We’re with you all the way

Messtechnik
Echtzeit-Spektrumanalysatoren
Messungen im angegebenen Frequenzbereich
erlaubt. Die Hochleistungs
EMV-Probe-Sets sind
mit jedem Spektrumanalysator
oder Oszilloskop kompatibel und
ermöglichen punktgenaue Messungen
sowie die Lokalisierung
von Störquellen in einem extrem
großen Frequenzbereich.
Die Echtzeit-Spectrumanalysatoren der SPECTRAN V6 X Serie sind 8-GHz-USB-Spektrumanalysatoren mit dualem USB
True I/Q-Streaming von bis zu 245 MHz (IQ-Rate – via 2x USB) Echtzeitbandbreite. Sie bieten eine extrem kleine POI
(Probability of Intercept) von bis zu 10 ns und erfassen dadurch auch extrem kurze Signale
Halle A3 Stand 516
Aaronia AG
www.aaronia.com
www.aaronia.de
Die Aaronia AG präsentiert
auf der electronica in München
(Halle A3/Stand 516) Lösungen
und Produkte zur Spektrumanalyse
und EMV-Messungen. Neu
im Portfolio ist der SPECTRAN
V6 Echtzeit-UWB-Spektrumanalysator
mit 500 und 1000
MHz RTBW (real-time bandwith).
Darüber hinaus zeigt
das Unternehmen die weltweit
größte Auswahl an Messantennen
von 1 Hz bis 40 GHz,
Zubehör rund um EMV-Messungen
sowie leistungsstarke
Software zur Auswertung der
Messergebnisse.
Die Echtzeit-Spektrumanalyse
beschleunigt und vereinfacht
eine Vielzahl an Messaufgaben
sowie diverse Produktions- und
Forschungsprozesse. Die Echtzeit-Spektrumanalysatoren
der
SPECTRAN V6 X USB Reihe
sind speziell für Nah- und Fernfeldmessungen,
zum Messen und
Lokalisieren von Störstrahlungsquellen
oder zur Überwachung
von EMV-Problemen konzipiert.
Die Echtzeitbandbreite
von bis zu 500 MHz sowie die
Sweep-Geschwindigkeit von
>1000 GHz/s des neuen SPEC-
TRAN V6 ermöglicht EMV-
Messungen in Echtzeit. Selbst
extrem kurzzeitige Störsignale
können erfasst, lokalisiert und
somit deren Ursache ermittelt
bzw. beseitigt werden.
Antennen-Vollsortiment
Darüber hinaus zeigt der Spezialist
für EMV-Messungen sein
breites Produktportfolio unterschiedlichster
Antennen für die
verschiedensten Anforderungen.
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
für professionelle EMV- und
Pre-Compliance-Tests geeignet.
Mit der PowerLOG PRO EMI
Antennenserie stehen doppelt
polarisierte Hornantennen zur
Verfügung, welche das horizontale
und/oder vertikale Messen
ohne Neuarrangierung des Messaufbaus
ermöglicht.
Die handlichen EMV-Messantennen
der BicoLOG-Serie
haben eine radial-isotropische
Empfangscharakteristik, welche
präzise omnidirektionale
Leistungsstarke
Analyse-Software
Ebenfalls zu sehen ist die modulare
Echtzeit-Spektrumüberwachungs-Software
RTSA-Suite
PRO inklusive Aufzeichnungsund
Wiedergabefunktion. Sie
erlaubt beispielsweise die
lückenlose Echtzeit 3D-Ansicht
mit bis zu 25 Mio. Samples pro
Sekunde. Die Software bietet u.a.
die gleichzeitige Anzeige mehrerer
Spektren, Histogramm-Funktion,
Wasserfallanzeige, unlimitierte
Marker-Anzahl oder eine
komplexe Grenzwertanzeige.
IQ-Recording
Außergewöhnlich ist die
Möglichkeit, IQ-Daten in
Echtzeit aufzuzeichnen. Die
Record&Replay-Funktion des
SPECTRAN V6 erlaubt in Verbindung
mit der RTSA-Suite
PRO die Aufzeichnung und
Wiedergabe der vollen IQ-
Bandbreite von bis zu 245 MHz.
Auf diese Weise lassen sich alle
Informationen speichern, die zur
Wiederherstellung eines Signals
benötigt werden. Die Daten werden
lokal auf einem Computer
oder externen Massenspeicher
abgelegt und lassen sich jederzeit
wieder aufrufen, um ein Signal
detailliert untersuchen zu können.
Die Aufzeichnungsdauer
wird nur noch durch die Kapazität
der verwendeten Speichermedien
begrenzt.
Signalgeneratoren
Mit den Signalgeneratoren der
SPECTRAN V6 VSG Serie lassen
sich die unterschiedlichsten
Signale beispielsweise für
Immunitätstest erzeugen. Zur
Verfügung stehen die Modulationsarten
Sweep, Noise, Puls,
46 hf-praxis 11/2022

Messtechnik
FSK, QAM, OFDM sowie Echo/
Reflexion. Die VSG-Serie liefert
je nach Modell Echtzeitbandbreiten
von 120 und 240 MHz
bei einem Frequenzbereich von
75 MHz bis 6 GHz. Mithilfe des
integrierten IQ-Signalgenerators
können Signale von QAM64 bis
QAM4096 für spezielle Tests
generiert werden.
Neben der SPECTRAN-Reihe
zeigt Aaronia seine batteriebetriebenen
BPSG-Signalgeneratoren.
Diese liefern sehr genaue
HF-Signale für die Prüfung von
EMV-Schirmungen und EMI/
RFI-Messungen. Es stehen drei
Geräte zu Verfügung, die Frequenzbereiche
von 23,5 MHz
bis 6 GHz abdecken.
Echtzeit-3D-Peilung
Die perfekte Lösung zur Signalortung
oder für Counter-Surveillance-Messungen
sowie zur Aufspürung
von Drohnen präsentiert
Aaronia auf der electronica mit
der 3D-Peilantenne IsoLOG 3D
DF. In dem wetterfesten, nach
IP65 zertifizierten Gehäuse sind
je nach Ausführung bis zu 32
unabhängige Peilantennen verbaut.
Mithilfe der zugehörigen
Steuerungs-Software lassen alle
oder auch bestimmte Antennen
des Arrays nacheinander durchschalten.
Dank der digitalen Highend-Schalter
erreicht die IsoLOG
3D DF extrem kurze Umschaltzeiten
von bis zu 8 µs, wodurch
sich im Vergleich mit herkömmlichen
Radarantenenn wesentlich
höhere Drehgeschwindigkeiten
erzielen lassen. In Verbindung mit
dem SPECTRAN V6 sowie der
zugehörigen RTSA-Suite PRO
ermöglicht dies die Signalortung
quasi in Echtzeit, was auch das
Aufspüren extrem kurzer Signalpulsquellen
ermöglicht. ◄
Die Wrapped-Spectrum-Ansicht ist ein einzigartiges Spektrum-Monitoring-
Feature der RTSA-Suite PRO. Sie bietet eine sehr hohe Auflösung durch
Wrapping des Spektrums unter Verwendung von mehreren Zeilen (1...8).
Hier ein Spektrum von 750 MHz bis 2,6 GHz, aufgeteilt in sechs
Zeilen. Dadurch wird die sechsfache Bildschirmauflösung (hier eine
4k-Bildschirmauflösung: 3840 Pixel x 6 = 23040 Pixel) für die Darstellung des
kompletten Frequenzbereichs genutzt.
Dadurch erhält man den ultimativen Überblick, zumal hier zusätzlich die
Frequenzprofile eingeblendet wurden (z.B. Bluetooth, LTE)
Automotive Radar Test Chamber mit herausragenden Funktionen
Das R&S ATS1500C Antennentestsystem
von Rohde & Schwarz bietet eine neue
Temperaturtestoption und eine neue Feed-
Antenne. Diese Neuerungen ermöglichen
temperaturgeregelte Messungen in einem
breiten Temperaturbereich sowie den parallelen
Zugriff auf beide Polarisationen,
wovon Testeffizienz und Flexibilität profitieren.
Die R&S ATS1500C ist eine auf
dem CATR-Antennen-Kompaktmessverfahren
basierende bewegliche Antennenmesskammer.
Sie wurde sorgfältig zur Vermeidung
von Geisterzielen in der Kammer
bei Zielsimulationstests ausgelegt und enthält
einen hochgenauen Positionierer für
Winkelmessungen.
Die neue Temperaturtestoption R&S ARC-
TEMP schafft eine temperaturgeregelte
Umgebung um das zu testende Radargerät
und unterstützt einen breiten Temperaturbereich
von -40 bis +85 °C. Die erwärmte
oder gekühlte Luft wird von einem externen
thermischen Luftstromsystem bereitgestellt,
das die Luft der am Positionierer
montierten Temperaturblase zuführt. So
wird die Temperatur angepasst, ohne dass
die Messleistung der Kammer beeinträchtigt
wird. Dank dieser Funktion lassen sich
Messungen bei unterschiedlichen Temperaturen
ohne Einsatz eines separaten Klimaschranks
automatisieren. Dadurch sind
schnellere Radartests möglich.
Zusätzlich lässt sich die R&S ATC1500C
mit der neuen R&S ARC-FX90 Universal-
Feed-Antenne ergänzen, die Frequenzen
von 60 bis 90 GHz unterstützt. Die Antenne
enthält einen Orthomode Transducer, der
vertikale und horizontale Polarisationen
parallel zugänglich macht.
Mit diesen neuen Optionen für die R&S
ATS1500C können Entwickler HF-Sender
effizient charakterisieren, Antennenverteiler
kalibrieren, Antennendiagramme messen,
die Robustheit gegenüber Störungen
testen und die Einhaltung von Vorschriften
wie ETSI oder FCC überprüfen. Sie können
auch Test- und Kalibrierverfahren für
die spätere Massenproduktion planen. Die
R&S ATS1500C wird als Referenzumgebung
verwendet, bevor die Verfahren auf
einen Produktionstester portiert werden.
In Kombination mit dem R&S AREG800A
Automotive Radar Echo Generator ist die
R&S ATS1500C das vollständigste System
auf dem Markt für die Entwicklung, Validierung,
Kalibrierung und Konformitätsprüfung
von Automotive-Radar-Modulen.
Die neue Universal-Feed-Antenne (R&S
ARC-FX90) wird Ende 2022 und die
Temperaturoption (R&S ARC- TEMP) im
ersten Quartal 2023 verfügbar sein. Beide
Optionen sind Hardware-Erweiterungen
für die R&S ATS1500C und können nachgerüstet
werden.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
hf-praxis 11/2022 47

Messtechnik
Vertrieb der Testplattformen
ABex und LEON in der DACH-Region
Zum 14. September 2022
erweiterte die dataTec AG ihr
Geschäftsfeld der modularen
Messtechnik um den neuen Lieferanten
Konrad Technologies
und vertreibt in Deutschland,
Österreich und der Schweiz die
skalierbare PXIe-Testplattform
ABex sowie das PXIe/ABexbasierte
Testsystem LEON. Konrad
Technologies aus Radolfzell
ist weltweit tätig mit Niederlassungen
in Nordamerika, Europa
und Asien-Pazifik. Das Unternehmen
entwickelt, konstruiert
und integriert kundenspezifische
Testlösungen für elektronische
Komponenten und Geräte.
dataTec AG
www.datatec.eu
ABex (Analog Bus
Erweiterung für PXI)
Das ABex-System ist eine Testplattform
für komplexe Messaufgaben
in der Fertigung, z. B.
Funktionstests oder In-Circuit-
Tests, mit dem Ziel, die Produktivität
zu steigern und die
Time-to-Market zu reduzieren.
Das System findet Anwendung
u. a. in der Automobilindustrie,
Luft- und Raumfahrt, Telekommunikation,
Medizintechnik
oder Elektronikherstellung. Die
modulare Systemarchitektur
basiert auf der PXIe-Plattform
und erweitert diese um eine
zusätzliche analogen Bus-Backplane.
Mittels sogenannter Terminalmodule
wird die Verbindung
zwischen den PXIe-Karten
und der Analogbus-Backplane
hergestellt. Hiermit können
Mess-und Stimulisignale über
verschiedene Karten hinweg
verschalten werden.
Konrad Technologies bietet
Terminalmodule für zahlreiche
Standard-PXI-Messgeräte namhafter
Hersteller, sodass Nutzer
der ABex-Plattform für sämtliche
Testanwendungen eine Systemlösung
erstellen können. Die
unterstützten PXI-Instrumente
umfassen u. a. Digitalmultimeter,
Oszilloskope, Signalgeneratoren
und Multifunktions-Datenerfassungskarten
von NI. Weitere
Terminalmodule können auf
Anfrage entwickelt werden. Zur
Signalverschaltung stehen Analogbus-Module
als Matrizen und
Schaltkarten zur Verfügung, welche
über eine hohe Kanaldichte
und einfache Wartbarkeit verfügen.
Die hinteren Steckplätze
der ABex-Backplane können
über spezifische Rear-Module
genutzt werden, um auch Nicht-
PXI-Instrumente wie spezielle
Messgeräte zu integrieren. Die
Systemprogrammierung erfolgt
über höhere Programmiersprachen
einschließlich NI Lab-
VIEW, NI LabWindows/CVI,
NI TestStand, C# und C++.
Die ABex-Erweiterung ermöglicht
die drahtlose Verteilung
von Mess- und Stimulisignalen
im gesamten System. Der Prüfling
lässt sich ganz ohne Kabel
mit den Schaltmatrizen an die
entsprechenden PXI-Messgeräte
anschließen. Je nach Anforderung
kann das System mit einer
speziellen DUT-Schnittstelle
(ABex REC-101 Receiver 18)
ausgerüstet werden, welche auf
Steckverbindern von Virginia
Panel Corporation basiert. Die
Schnittstelle ermöglicht 20.000
Steckzyklen.
Vorteile der
ABex-Testplattform:
• PXI/PXIe Hybrid Support in
allen ABex-Chassis
• Skalierbarkeit
• einfache Erweiterung mit
Schaltmatrizen
• flexible Verteilung von Messund
Stimulisignalen
• optimierte Signalintegrität
• schnelle Einrichtung und Inbetriebnahme
• robuste DUT-Schnittstelle zum
Prüfadapter (Virginia Panel-
Technologie)
• kombination von Funktionstest,
In-Circuit-Test, In-System-Programming
in einem
System
LEON In-Circuit Testsystem
Die LEON Testerfamilie ist
eine PXIe/ABex basierte Testplattform
für die Realisierung
von kombinierten Tests. Hierbei
können. In-Circuit-Test (ICT),
Funktionstest (FCT), Manufacturing
Defect Analysis (MDA), In
System Programming (ISP) und
Boundary-Scan-Tests (JTAG)
in einem einzigen System realisiert
werden.
Die LEON Testerfamilie ist
für maximale Flexibilität und
Benutzerfreundlichkeit konzipiert.
Es sind sechs Systemvarianten
verfügbar: von der kompakten
und kostengünstigsten
4-Slot-Testlösung LEONFixture
über Lösungen für Systemintegratoren
bis hin zum automatischen
Testsystem LEONInline
für Inline-Anwendungen in der
Massenproduktion. ◄
48 hf-praxis 11/2022

Messtechnik
Digitale Oszilloskope für Design, Debugging und Test
Mit der HDO4000-Serie stellt Rigol eine
neue Serie von Digitaloszilloskopen vor,
die mit vier Kanälen, 12 Bit Auflösung, 500
Mpts Speichertiefe und bis zu 800 MHz
Bandbreite punkten. Verbaut darin ist der
neue, von Rigol entwickelte Chipsatz Centaurus.
Dieser verfügt u.a. über eine hervorragende
Echtzeitabtastrate, ein niedriges
Grundrauschen, hohe vertikale Genauigkeit
und eine hohe Wellenformerfassungsrate.
Mit dem UltraAcquire-Modus erreichen die
Oszilloskope eine Wellenformerfassungsrate
von 1.500.000 Wfms/s und erfüllen hohen
Anforderungen an genaue Messungen wie
Stromversorgungswelligkeit, Oberwellenanalyse
und MOSFET-Prüfung. Auch für
die Prüfung komplexer Szenarien wie Low-
Power-Tests, Power-Rail-Analysen, Halbleiterprüfungen,
Prüfung medizinischer Elektronik
usw. eignen sich die Oszilloskope der
neuen HDO4000-Serie von Rigol.
Sie wurden für Anwendungen im Hochgeschwindigkeits-
und High-Signal-Fidelity-
Bereich entwickelt und bieten beste Signalvisualisierungsfunktionen
für Design und
Debugging. Die Geräte arbeiten mit der
bewährten, hochleistungsfähigen Ultra-
Vision-III-Technologie. Der neue Chipsatz
liefert echte 12-Bit-Samples, erlaubt
Bandbreiten von 200 bis 800 MHz, eine
Echtzeitabtastrate bis 4 GS/ und eine Wellenformerfassungsrate
von bis zu 1.500.000
Wfms/s im UltraAcquire-Modus. Weiterhin
arbeiten die Geräte mit einem ultraniedrigen
Grundrauschen von 18 µV eff Minimum und
einem ultrahohen vertikalen Empfindlichkeitsbereich
von 100 µV/div, wobei Signale
im uV-Bereich ebenfalls genau gemessen
werden können.
Die Oszilloskope der HDO4000-Serie wurden
mit Hinblick auf einen Einsatz in den
Bereichen Stromversorgungsprüfungen,
Low-Power-Tests, Power-Rail-Tests und
Halbleiterprüfungen entwickelt. Bei der
Stromversorgungsprüfung ist besonders
die vertikale Auflösung von bis zu 12 Bit
hilfreich für Restwelligkeitsmessungen und
Qualitätstests. Bei Low-Power-Tests profitiert
der Anwender besonders von einem
ultraniedrigen Grundrauschen von 18 µV
eff Minimum. Beim Power-Rail-Test lassen
sich dank einer Abtastrate von bis zu
1 GS/s, der vertikalen Auflösung von 12
Bit und einer hohen DC-Verstärkungsgenauigkeit
auch kleinste Details erkennen.
Für Halbleiterprüfungen sind ebenfalls
die hohe Auflösung von 12 Bit und
die verbesserte DC-Verstärkungsgenauigkeit
von Vorteil.
■ Meilhaus Electronic GmbH
www.meilhaus.com
Handys in der
Schwerelosigkeit
untersucht man am
besten mit Messtechnik
von NI.
>>> www.datatec.eu/ni-fallturm
hf-praxis 11/2022 49
National Instruments ist jetzt NI.

Messtechnik
Ethernet-Testlösungen zur Validierung
digitaler Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen
Solutions Group bei Synopsys.
„Als führender Anbieter von Highspeed-Ethernet-IP-Lösungen
nutzt
Synopsys die umfassenden digitalen
Schnittstellentestlösungen
von Keysight, um die Leistung
der PHY-IP zu validieren, sodass
die Entwickler ihre Anforderungen
an Design und Systemebene für
Hochleistungsrechner, Netzwerke
und KI-SoCs erfüllen können.“
Halle A3 Stand 506
Keysight Technologies
www.keysight.com
Die neuen 224G-Ethernet-Testlösungen
von Keysight Technologies
ermöglichen System-on-a-Chip-
Herstellern die Validierung der
elektrischen Schnittstellentechnologie
der nächsten Generation und
beschleunigen das Design und das
Pathfinding von Transceivern mit
1,6 Terabit/s (1.6T).
5G, künstliche Intelligenz (KI)
und Anwendungen des Internets
der Dinge (IoT) treiben das
Wachstum des Datenverkehrs
voran und sorgen für einen beispiellosen
Bandbreitenbedarf in
Netzwerken und Rechenzentren.
Digitale Hochgeschwindigkeitsschnittstellen,
die Datenverbindungsgeschwindigkeiten
von 224
Gbps pro Lane unterstützen, bieten
höhere Bandbreiten und unterstützen
die 1,6 Terabit/s-Technologie
(1.6T) für Hochgeschwindigkeitsverbindungen.
Ein verbesserter
Datendurchsatz und eine höhere
Effizienz in Rechenzentrums-
Netzwerken reduzieren auch den
Stromverbrauch und die Kosten.
Keysight ist der einzige Anbieter
von BERT-Lösungen (Bit Error
Ratio Tester), die in der Lage
sind, Signale mit 224 Gigabit/s
(224 Gbps) zu erzeugen und zu
analysieren.
„Keysight freut sich, mit Synopsys
und anderen Halbleiterherstellern
zusammenzuarbeiten, um die frühen
Marktchancen zu nutzen, die
mit dem Übergang von 800 Gigabit
pro Sekunde (800G) zu 1.6T verbunden
sind“, sagte Dr. Joachim
Peerlings, Vice President of Network
and Data Center Solutions bei
Keysight Technologies. „Keysights
einzigartiges Portfolio an Testlösungen
für digitale Hochgeschwindigkeitsschnittstellen
ermöglicht
es SoC-Herstellern, die Leistung
von 224G-Designs zu validieren
und das 1.6T-Design und -Pathfinding
zu beschleunigen.“
Der BERT M8050A bietet Anwendern
eine einzigartige 224-Gbps-
Testlösung für das elektrische
Design und die Validierung von
Transceiver-SoCs, die in Rechenzentren
und Netzwerken zur Übertragung
großer Datenmengen bei
hohen Geschwindigkeiten eingesetzt
werden. Die Signalintegrität
des BERT M8050A von Keysight
ermöglicht eine genaue Charakterisierung
von Empfängern, die in
Rechenzentrums-Netzwerken und
Serverschnittstellen der nächsten
Generation eingesetzt werden.
Synopsys verwendete den BERT
M8050A, den Arbiträr-Signalgenerator
(AWG) M8199 und das
Oszilloskop der Infiniium UXR-
Serie von Keysight, um IP-Designs
für 224G Serializer/Deserializer
(SerDes) zu entwickeln und
zu validieren.
„Hochleistungs-Computersysteme
sind auf Hochgeschwindigkeits-
Schnittstellen mit geringer Latenz
angewiesen, um große Datenmengen
mit minimalem Stromverbrauch
zu verarbeiten“, sagte
John Koeter, Senior Vice President
of Marketing and Strategy für die
Auf der European Conference on
Optical Communication (ECOC)
2022 in Basel, Schweiz, haben
Keysight und Synopsys das branchenweit
erste Common Electrical
Interface (CEI) SoC vorgeführt,
das 224Gbps unterstützt. Messebesucher
konnten die Demo am Stand
des Optical Internetworking Forum
(OIF) sehen, einer Industrieorganisation,
die die Entwicklung und
den Einsatz von interoperablen
Netzwerklösungen und -services
für optische Netzwerkprodukte,
Netzwerkprocessing-Elemente und
Komponententechnologien fördert.
Keysight präsentiert auf der
electronica sein einzigartiges
Knowhow im Bereich digitaler
und HF-/Mikrowellen-Technologien.
Am Stand A3.506 demonstriert
Keysight Messlösungen,
einschließlich Hardware und
Software, sowie umfassende Services,
aus den Bereichen Universal-Labor-Anwendungen
(Labor-Stromversorgungen,
Oszilloskope), Digitale Anwendungen
(Power & Mixed-Signal-
Anwendungen, PCIE Rx & Tx,
Interconnect), HF- und Mikrowellen-Anwendungen
(Signal-
Demodulation, (Vektor-)Netzwerkanalysator-basierte
Tests aktiver/
passiver Filter), Design Software
(PathWave Design, Digitale Simulation,
Leistungsintegrität), IoT-/
Consumer-Elektronik (Batterie-
Laufzeit-Optimierung, Wireless-
Testlösungen) und Automotive
(Elektro-Mobilität, Automotive
Radar, Automotive Ethernet). ◄
50 hf-praxis 11/2022

Messtechnik
Innovative, präzise und einfach zu
bedienende Technologielösungen
Auf der electronica 2022 sind Besucher eingeladen,
sich bei Tektronix am Stand A-438
über die marktführenden Test- und Messlösungen
für Geräte mit hohem und niedrigem
Stromverbrauch, sowie für Embedded-Design-Tests,
Tests für Serielle Hochgeschwindigkeitskommunikation,
Compliance
und Debugging zu informieren. Mit mehr
als 75 Jahren Erfahrung wird Tektronix also
eine breite Palette von Lösungen aus seinem
Test- und Messportfolio präsentieren. Kunden
haben die einmalige Gelegenheit, mehr
über die innovativen Technologielösungen
von Tektronix zu erfahren, darunter:
• präzise, wiederholbare Lösungen für die
Prüfung von Hochleistungsgeräten
• umfassende analoge, digitale und RF-
Systemvalidierungslösungen
• empfindliche und genaue Messlösungen
für Geräte mit kleiner Leistung
Lee Morgan, Senior Technical Marketing
Manager bei Tektronix, sagte: „Tektronix
wird auf der electronica eine Reihe neuer
Technologielösungen vorstellen, die unseren
Kunden helfen werden, Tests für Prototypen,
neue Produktdesigns und Prozesse viel
schneller zu testen und zu messen. Wir freuen
uns darauf, diese Lösungen vorzustellen und
Live-Produktdemonstrationen für kritische
Halle 4 Stand 438
Tektronix, Inc.
www.tek.com
Anwendungen für Energieeffizienz, sowie
kabelgebundene und kabellose Netzwerkanwendungen
zu bieten. Natürlich freuen
wir uns auch sehr darauf, auf der Messe mit
unseren Kunden, anderen Branchenführern
und wichtigen Interessenvertretern persönlich
ins Gespräch zu kommen“.
Besucher des Tektronix-Standes A-438 können
von neuen, interaktiven Produktvorführungen
und Anwendungsinformationen in
Schlüsselbereichen profitieren, wie z.B.:
• Leistungswandler, SiC, GaN, Motorsteuerungen
und isolierte Messungen
• Lösungen für das Testen und Validieren
von serieller Hochgeschwindigkeitskommunikation
• Embedded Design, Protokollanalyse und
korrelierte Multidomänenmessungen
• Ultra-Low-Power-Design, Analyse von
Stromverteilungsnetzen und Messungen
der Stromversorgungsintegrität
Tektronix wird zudem eine völlig neue,
spannende Produktkategorie vorstellen, die
einen schnelleren und einfacheren Blick
auf den Zustand von PCIe-Links ermöglicht
als je zuvor
Die neueste Innovation von Tektronix, das
neu auf dem Markt eingeführte MSO der
Serie 2, wird ebenfalls zu sehen sein. Das
kompakte und tragbare MSO der Serie 2
mit seinen zahlreichen Funktionen benötigt
kaum Platz auf dem Labortisch und
kann ohne Leistungseinbußen im Feld eingesetzt
werden.
Die Test- und Messtechnikprodukte, Software
und Dienstleistungen von Tektronix
ermöglichen es kleinen und mittelständischen
Unternehmen bis hin zu großen
Blue-Chip-Organisationen, durch die Optimierung
von Produktionsprozessen, neuem
Produktdesign und Entwicklung, Ausschuss
und Energieverluste zu reduzieren. Ingenieure
aus den Bereichen Forschung, Entwicklung,
Wartung und Reparatur können
sich über das Full-Service-Angebot von
Tektronix informieren, welches Workflow-Lösungen,
hochwertige Lifecycle-
Services, Softwareanwendungen und Supportleistungen,
auch für die Remote-Arbeit,
umfasst. Darüber hinaus werden auf der
electronica nützliche Einblicke von technischen
Experten vermittelt, wie ein Return
on Investment (ROI) nachgewiesen werden
kann, der die Leistung mit den übergreifenden
Zielen der Unternehmen in Einklang
bringt. ◄
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
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 11/2022 51
Email: info@emco-elektronik.de51
Internet: www.emco-elektronik.de

Messtechnik
Oszilloskope mit 12 Bit vertikaler Auflösung
RIGOL hat bei beiden Serien mit Ultra
Acquire eine neue Analyseform integriert,
mit der eine sehr schnelle Triggerrate von
1500 Mio wfms/s erreicht wird. Hiermit
lassen sich sehr schnelle oder sporadische
und kurze Ereignisse einfach messen. Alle
Geräte verfügen über einen sehr großen
kapazitiven 10,1-Zoll-HD-Farb-Touchscreen
(1024 x 800) mit 256 Intensitätsstufen und
Farbtönen für eine präzise und klare Signaldarstellung.
Um eine maximale Flexibilität
zu gewährleisten, ist es bei der HDO4000-
Serie möglich, eine Standardbatterie der
Größe 18650 zu integrieren, um Messungen
ohne Netzanschluss durchzuführen.
Mit der HDO1000- und HDO4000-Familie bringt RIGOL zwei High-Definition-Oszilloskop-Serien mit einer
vertikalen Auflösung von 12 Bit auf dem Markt
Die RIGOL Technologies EU GmbH hat
zwei neue ASICs für ihre nächste Oszilloskop-Generation
entwickelt. Mit dem selbst
entwickelten Centaurus ASIC-Chipset setzt
RIGOL nun neue Maßstäbe und bringt mit
der HDO1000- und HDO4000-Familie
zwei High-Definition-Oszilloskop-Serien
mit einer vertikalen Auflösung von 12 Bit
auf dem Markt.
Die HDO1000-Serie hat eine Abtastrate von
2 GSa/s und wird sowohl als 2- als auch als
4-Kanal-Lösung in den Bandbreiten 70, 100
und 200 MHz angeboten. Die maximale
Speichertiefe beträgt 100 Mpkte. Daneben
ist die HDO4000-Serie für die Bandbreiten
200, 400 und 800 MHz mit einer höheren
Abtastrate von bis zu 4 GSa/s ausgelegt,
RIGOL Technologies Europe GmbH
www.rigol.eu
enthält vier analoge Kanäle und bietet eine
Speichertiefe von bis zu 500 Mptke an.
Die minimale vertikale Einstellung kann
man bei der HDO4000-Serie auf 100 µV/
div und bei der HDO1000-Serie auf 500
µV/div einstellen. Bei der HDO4000-Serie
sind zwei unterschiedliche Impedanzen (1
MOhm, 50 Ohm) einstellbar.
Durch die zwei neuen ASICs wird ein sehr
niedriges Rauschverhalten von ca. 18 µV
rms (bei HDO4000) beziehungsweise 50 µV
rms (bei HDO1000) erreicht. Wie auch bei
anderen RIGOL Oszilloskop-Klassen wurde
hier ein Schwerpunkt auf die Kombination
hohe Abtastrate, tiefer Speicher und sehr
hohe Messgeschwindigkeit gesetzt. Durch
die vertikale Auflösung von 12 Bit sind selbst
kleinste Amplitudenabweichungen messbar.
Hier kann zusätzlich bei beiden Geräten ein
High-Resolution-Mode bis 16 Bit aktiviert
werden. Das heißt, hier werden sehr hohe
Auflösungen sowohl im horizontalen als
auch im vertikalen Bereich mit einem sehr
tiefen Speicher kombiniert und somit die
Analysevielfalt erweitert.
Zu den typischen Anwendungen
gehören Analysen wie Schaltleistungsmessungen
im Leistungsbereich, automatisierte
Tests in Fabriken, Protokollanalysen für serielle
Busse in der Fahrzeugelektronik, Messen
elektronischer Schaltungen, Anwendungen
in der Entwicklung und Vieles mehr.
Vielfältige Trigger-, Mathematikund
Darstellmöglichkeiten
z.B. erweiterte FFT von 1 Mio. Punkten,
Masken-Test und Power-Analyse, sowie eine
integrierte Signalsuchfunktion sind ebenso
wie alle üblichen seriellen Bus-Protokoll-
Analyse- und Trigger Funktionen erhältlich.
Das integrierte Voltmeter und ein Frequenzzähler
runden den kompletten Messumfang
ab. Auch verschiedene Schnittstellen wie
USB3.0-Host, USB3.0-Device, HDMI,
LAN (10/100/1000 Base-T) und AUX OUT
sind verfügbar.
Ein umfangreiches Zubehörprogramm
von aktiven und passiven Tastköpfen, Hochspannungstastköpfen
(differentiell/singleended),
unterschiedliche Stromzangen (bis
500 Ampère), 19-Zoll-Einbaurahmen, Softwaretreiber
für bekannte Pakete und Hochsprachen
sowie ein modernes und schnelles
Web-Remote-Control via LAN steht
ebenfalls zur Verfügung. Die Hardware ist
zur einfachen Bedienung mit photoelektrischen
Encoder ausgestattet, die einen sehr
geringen Abrieb und somit eine sehr hohe
Lebensdauer aufweisen.
Als Besonderheit bietet Rigol viele Erweiterungen,
wie höhere Bandbreiten, oder die
Speichererweiterung per Software-Upgrade
an. Serielle Triggerung und Decoding (SPI,
I 2 C, RS232/UART, CAN und LIN) sind standardmäßig
im Gerät enthalten. Das Risiko
eines Fehlkaufes minimiert sich somit, denn
es kann mit einer etwas kleineren Ausstattung
begonnen und später den erweiterten
oder anspruchsvolleren Messanforderungen
im Labor angepasst werden. Wie immer hat
Rigol hier nicht zu viel versprochen und bietet
diese komplett ausstattbaren Oszilloskope
zum besten Preis/Leistungs-Verhältnis an.
Die bekannte 3-Jahre-Rigol-Garantie rundet
das Angebot ab. ◄
52 hf-praxis 11/2022

/
/ c o m e
Messtechnik
Oscilloscope Days nun mit
Live-Programm School of Measurement
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
Rohde & Schwarz baut seine Oscilloscope
Days weiter aus und bietet zusätzlich zu diesem
virtuellen Seminarprogramm eine Reihe
von Präsenzveranstaltungen unter dem Titel
School of Measurement. Nach dem digitalen
Auftakt am 27. Oktober 2022 sollen 2023
Veranstaltungen an verschiedenen Orten in
ganz Europa stattfinden. Das Angebot richtet
sich an Elektronikingenieure aus Europa
und darüber hinaus. Die Teilnahme an den
Veranstaltungen ist kostenlos.
Zusätzlich zum bewährten Seminarprogramm
Oscilloscope Days, stellt Rohde &
Schwarz nun ein neues Konzept vor: die
School of Measurement. Diese Veranstaltungsreihe
gibt Elektronikingenieuren unterschiedlichster
Fachrichtungen die Möglichkeit,
in praktischen Schulungen an verschiedenen
technologischen Schlüsselstandorten
in Europa, grundlegende Kenntnisse über
Oszilloskope zu erwerben.
Die School of Measurement beinhaltet
schwerpunktmäßig praktische Design-
Herausforderungen im Bereich Leistungselektronik.
Sie wird von Rohde & Schwarz
Experten mit der Möglichkeit zum interaktiven
Austausch präsentiert. Die Leistungselektronik
umfasst ein breites Spektrum,
von kleinen Leistungswandlern für Anwendungen
mit niedrigem Leistungsbedarf bis
hin zu großen Stromerzeugungs- und -übertragungssystemen.
Die School of Measurement
soll den Teilnehmern grundlegendes
Wissen zu Anwendungen in der Leistungselektronik
vermitteln, die ein Verständnis
einfacher bis komplexer Leistungswandlungssysteme
der modernen Leistungselektronik
erfordern, die herkömmliche Designs
zunehmend ersetzen.
Die Präsenzveranstaltungen bringen Theorie
und Praxis zusammen. Elektronikingenieure
haben die Gelegenheit, die neuesten
Oszilloskope von Rohde & Schwarz aus der
aktuell eingeführten R&S MXO4 Serie unter
typischen Testbedingungen an realen Prüflingen
zu erproben. Um ein breites Publikum
in ganz Europa anzusprechen, beinhalten
die Veranstaltungen unterschiedliche
Übungen, mit besonderem Augenmerk beispielsweise
auf den Themen DC/DC- und
AC/DC-Wandlung, Regelkreisverhalten,
Filterkennlinien, EMI-Fehlersuche, grundlegendes
Wissen zu FFT und Protokolldecodierung,
Komponentencharakterisierung,
Wirkungsgradmessung, Verlustberechnung
sowie Leistungsanalyse und Analyse von
pulsbreitenmodulierten Signalen.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
MTS individuelle Lösungen
// HF geschirmte Gehäuse
// Schirmboxsysteme
// Relaisschaltfelder
// Matrixsysteme
// HF-Komponenten und Kabel
// Gefilterte Schnittstellen
// Air Interface Emulation
mts-systemtechnik.de
hf-praxis 11/2022 53
53
c o m e a n d m e e t
m e e t u s h e r e
u s
a n d
h e r e
15-18 Nov 22
A3.559
/
/ c o m e a n d m e e t u s h e r e
/

Antennen
4G/5G/WiFi-6E-Antenne für intelligente Transportsysteme
Mit der neuen 4G/5G-Antenne MultiFin
von PCTEL präsentiert der US-amerikanische
Hersteller eine äußerst vielseitige
wie robuste Antenne. Sie liefert stabile,
zuverlässige RF-Performance und ist dank
ihrer flexiblen Anschlussmöglichkeiten und
ihrer sehr kompakten Bauform leicht in
bestehende Systeme zu integrieren. Außerdem
können Anwender MultiFin nach ihren
Bedürfnissen konfigurieren und so möglichst
ideal für ihre Applikation anpassen.
Optionen für viele Einsatzmöglichkeiten
Die MultiFin von PCTEL ist in zwei Versionen
erhältlich und unterstützt u.a. 2×2
MIMO für LTE/5G sowie 2×2 MIMO WiFi
6E/LTE. Die GNSS-LNA-Verison verfügt
über ein Vorfilter, das eine Koexistenz mit
weiteren RF-Systemen möglich macht.
Die Zellulur- und WiFi-Variante ist mit
einem Diagnosewiderstand ausgestattet,
der Anwendern Gateway-Diagnosefunktionalität
ermöglicht.
Die neue MultiFin-Plattform eignet sich
bestens für Multisystemlösungen in Fahrzeugen,
für Schwerlast- und Einsatzfahrzeuge
oder Busse. Darüber hinaus sind
intelligente Transport-, Infotainment- oder
Telematik-Systeme ideale Einsatzgebiete
für die Antenne.
Die Key Features der MultiFin:
• MIMO, 2G/3G/4G/5G antenna
• cellular MIMO + WiFi MIMO
• diagnostic resistor
• optional GNSS rod with LNA
• optional AM/FM/DAB rod with LNA
• GPS/Glonass/Galileo/Beidou antenna
with LNA
• IP67 compliant design
■ CompoTEK GmbH
www.compotek.de
KUNDENSPEZIFISCHE
VORVERSTÄRKER
KUNDENSPEZIFISCHE
HF-LÖSUNGEN
GSM-
ANTENNEN
• HF-Schaltungsdesign & Digitalschaltungsdesign
• HF-Komponentendesign, z. B. Leistungsverstärker
• Antennendesign
• Multibandantennen
• Indoor- und Outdoor-Antennen
• Omnidirektionale Antenen
• Maritim- und Feststations-Antennen
• Extrem robust
• Von 5 kHz bis 5,6 GHz
• Rauscharm und großsignalfest
Sprechen Sie mit uns!
Wir freuen uns
auf Ihre Anfrage!
SSB-Electronic GmbH · Am Pulverhäuschen 4 · 59557 Lippstadt · Tel.: +49 2941-93385-0 · vertrieb@ssb-electronic.de · www.ssb-electronic.de
54 hf-praxis 11/2022

Antennen
2,4-GHz-Antenne bietet
breitere Design-Abdeckung
Antenova Ltd, der in Großbritannien
ansässige Hersteller von
Antennen und HF-Antennenmodulen
für IoT und M2M, brachte
eine neue, kompakte und sehr
effiziente Antenne für die WiFi-,
Bluetooth- und ZigBee-Frequenzen
bei 2,4 bis 2,5 GHz auf
den Markt. Diese neue Antenne
heißt Invicta. Die Invicta-Antenne
hat einen durchschnittlichen Wirkungsgrad
von 70% über das
2,4-GHz-Band. Folglich funktionieren
Designs, die diese Antenne
verwenden, besser über größere
Entfernungen und durch Wände
und Hindernisse, wodurch die
Abdeckung und Leistung von
drahtlosen Geräten mit Bluetooth,
WiFi und ZigBee erweitert wird.
Invicta ist eine Antenne mit flexibler
gedruckter Schaltung
(FPC), die einfach in einem
Design platziert werden kann.
Es wird über ein Kabel und einen
IPX-MHF-(UFL)-Anschluss
direkt mit der Leiterplatte verbunden.
Die Antenne wird standardmäßig
mit 100-mm-Kabel
geliefert, andere Kabellängen
und Anschlussoptionen sind auf
Anfrage erhältlich.
Eine FPC-Antenne unterscheidet
sich von einer SMD-Antenne
dadurch, dass sie unabhängig
von der Länge einer Grundplatte
arbeitet und keine Antennenanpassung
erforderlich ist, sodass
der Design-Zyklus für Invicta
einfacher und kürzer ist.
Die FPC-Antenne erleichtert auch
die Herstellung, da die Antenne
durch einen einfachen selbstklebenden
Streifen fixiert und gebogen
und in das Gehäuse eines
Designs eingesetzt werden kann.
Dieser Antennentyp eignet sich
ideal für die Fertigung kleiner
bis mittlerer Stückzahlen. Antenova
hat die Invicta-Antenne
hauptsächlich für intelligente
batteriebetriebene Geräte für
Zuhause und das Büro entwickelt,
bei denen ein einziges Gerät eine
globale Abdeckung bietet.
Typische Anwendungen im Haushalt
wären Smart Meter, Hausautomation,
drahtlose Sensornetzwerke,
Rauch- und Einbruchmeldeanlagen.
Es würde auch für die
Fernüberwachung in industriellen
und medizinischen Umgebungen
verwendet werden. Die
FPC-Antenne erleichtert auch die
Herstellung, da die Antenne durch
einen einfachen selbstklebenden
Streifen fixiert und gebogen und
in das Gehäuse eines Designs
eingesetzt werden kann. Dieser
Antennentyp eignet sich ideal für
die Fertigung kleiner bis mittlerer
Stückzahlen. Antenova hat die
Invicta-Antenne hauptsächlich
für intelligente batteriebetriebene
Geräte für Zuhause und das Büro
entwickelt, bei denen ein einziges
Gerät eine globale Abdeckung
bietet. Typische Anwendungen
im Haushalt wären Smart Meter,
Hausautomation, drahtlose Sensornetzwerke,
Rauch- und Einbruchmeldeanlagen.
Es würde
auch für die Fernüberwachung in
industriellen und medizinischen
Umgebungen verwendet werden.
■ Antenova, Ltd.
www.antenova.com
hf-praxis 11/2022 55

Design
Entwicklungsmethoden beim PCB-Design
für 5G und WiFi-6
Infrastruktur genutzt werden
sollen, dann muss die Übertragungsstrecke
stabil und eine
bestimmte Übertragung garantiert
sein.
Zurzeit finden in Deutschland
Verbesserungen in der Infrastruktur
statt, und der Backbone
des Internets wird mehr und
mehr mit Glasfaser (z.B. FTTH
Fibre to the Home) ausgerüstet.
Neue Router und Repeater stellen
dann die WLAN-Verbindung
im 2,4- und 5-GHz-Frequenzband
zur Glasfaser her. Die Möglichkeit,
wireless, schnell und
sicher Geräte zu verbinden, wird
auf den letzten Metern zu den
Endgeräten mehr und mehr die
Kabelverbindungen verdrängen.
Hier gibt es zwei neue und
ähnliche Standards:
Schnelleres Internet wird in
Deutschland von Vielen gefordert.
Was bedeutet es für PCB-
Layouter, Geräte für diese Technik
zu entwerfen bzw. Geräte in
diesem Umfeld zu betreiben?
Mit 5G kommt eine 1000-mal
leistungsfähigere Datenübertragung
in den Außenbereich und
mit WiFi-6 eine sehr ähnliche
Technik in das lokale WLAN
im Innenbereich.
im Heimbereich. Es wird auch
mehr hochauflösende Videoanwendungen
geben, bei denen
4k- oder 8k-Bilder in Echtzeit
„ruckelfrei“ übertragen werden
sollen. Hier sind die Datenmengen
enorm und Mängel an den
Übertragungsstrecken sofort
„sichtbar“.
Wenn Sensoren zur Steuerung
von Verkehr, Maschinen und
Die Outdoor-Anbindungen
werden über 5G erfolgen und
die Indoor-Anbindungen über
WiFi-6. In der Übergangszeit
werden Geräte abwärtskompatibel
sein müssen und auch
langsamere Standards unterstüt-
Einführung
Durch die flächendeckende Einführung
von 5G und WiFi-6
erhoffen sich viele Firmen neue
Märkte zu erschließen. Mehr
Geräte, mehr Sensoren und damit
mehr Informationen, die ausgewertet,
verarbeitet und übermittelt
werden. Es wird nicht nur
bei Anwendungen bleiben, die
mit wenig Daten auskommen,
wie beispielsweise bei Thermostaten
und Heizungssteuerungen
FlowCAD EDA-Software
Vertriebs GmbH Dirk Müller
www.flowcad.de
Performance-Steigerung um Faktor 1000 mit 5G
56 hf-praxis 11/2022

Design
zen. Da mehrere Antennen und
Frequenz bereiche die Anforderungen
an die Geräte komplexer
machen, wird es in wenigen Jahren
gerade im Consumer-Bereich
viele Geräte geben, die nur die
neuen Standards unterstützen.
Die Vorteile von 5G und WiFi-6
sind eine größere Bandbreite,
mehr Teilnehmer in einer Zelle,
geringere Latenz und mehr
Mobilität. Mit einer höheren
Bandbreite können Videodaten
in 4k oder 8k Auflösung problemlos
gestreamt werden.
Das wird unser Fernsehverhalten
mit festen Programmzeiten
hin zu Mediatheken mit Inhalten
on Demand zum Streamen
verändern. Da mehr Teilnehmer
in einer Mobilfunkzelle möglich
sind, die auch noch kleiner
wird, werden bald die Zuschauer
in einem Event-Stadion das
Geschehen live an ihre Freunde
streamen.
Die Latenz ermöglicht darüber
hinaus die sichere Steuerung
von Maschinen und Robotern in
Echtzeit über Funk. Dies führt
auch zu mehr IoT-Geräten und
mehr Automation in den Haushalten.
Die IT-Architekturen
verändern sich. Wenn mehr
Geräte über Funk am Datenaustausch
teilnehmen, dann
müssen die Daten ausgewertet
und entsprechende Aktionen
zur Steuerung berechnet werden.
Um zum Bespiel Prioritäten
im Verkehr zu steuern,
wenn etwa die Feuerwehr mit
Blaulicht freie Fahrt bekommen
soll, müssen die Zustände der
Ampeln und Verkehrsteilnehmer
zentral erfasst, ausgewertet und
gesteuert werden. Allein dieses
Beispiel zeigt, dass der Funk in
Echtzeit erfolgen muss, und die
vielen Daten in einem zentralen
Verkehrsleitrechner zusammengeführt
werden. Dennoch muss
das autonome Auto über entsprechende
Rechenleistung verfügen,
um bei einer plötzlichen Gefahrensituation
bremsen und ebenfalls
per Funk andere Verkehrsteilnehmer
in der Nähe warnen
zu können. Das bedeutet, dass
die 5G-Funkverbindung auch
bei Teilnehmern in Bewegung
funktionieren muss.
Was bedeuten diese
Veränderungen für Hardware-
Entwickler?
Für neue Geräte zeichnet sich
ab, dass mehr empfindliche Sensoren
verbaut werden, die meist
analoge Signale als Ursprung
haben. Hier werden die Anbieter
wahrscheinlich Module mit
einer digitalen Schnittstelle
anbieten oder den Sensor in ein
IC-Package integrieren.
Intelligente Sensormodule werden
nicht nur Daten messen, sondern
diese bereits nach Vorgaben
filtern, auswerten und die Ergebnisse
als digitale Information
zur Verfügung stellen. Andere
Konzepte bestehen darin, die
Daten digitalisiert in die Cloud
zu schicken, wo sie mit künstlicher
Intelligenz ausgewertet
und bearbeitet werden, und die
Beamforming durch MIMO-Antennen
Ergebnisse anschließend zurückzuerhalten.
Einfache IoT-Sensoren (z.B.
Außenthermometer) werden
mit einer langlebigen Batterie
nur gelegentlich Messwerte ins
WLAN melden. Sind die Sensoren
aber Teil einer lokalen
Steuerung, so wird es neben
der Antenne auch noch eine
CPU oder DSP mit Speicher
geben, um lokal die Auswertung
und Regelung zu steuern und
Zustände zu kommunizieren.
Die Vielfalt der Lösungen und
die Komplexität der Elektronik
nimmt weiter zu. Das Integrieren
von Funk im GHz-Frequenzband,
von sensiblen analogen
Sensoren und digitalen Prozessoren
mit Speicher auf einer
Leiterplatte stellt eine Herausforderung
an die Signalqualität
und das EMV-Verhalten dar. Bei
gleichzeitiger Forderung nach
Miniaturisierung, Batteriebetrieb
und weniger Stromverbrauch
kommen Power-Integrität und
thermische Einschränkungen
hinzu.
Diese Themen sollten nicht ignoriert
oder auf die lange Bank
geschoben werden.
Wie man schon beim letzten
Technologiesprung von 3G zu
4G gesehen hat, bringt dies
immer eine Disruption in der
bisherigen Struktur der Anbieter.
3G und 4G bedeutete nicht
nur eine schnellere Datenübertragung,
es ermöglichte auch
andere Geschäftsmodelle. Mit
dieser Technologie entstanden
Anbieter wie Netflix, Google,
Apple und Amazon. Andere
Anbieter, die nicht die Chancen
der neuen Technologie genutzt
haben, verloren an Bedeutung
oder verschwanden ganz vom
Markt.
Heute ist von Entwicklern auch
Kreativität gefragt. Binden Sie
die Marketingabteilung ein und
teilen Sie ihr mit, was mit ihren
Geräten an weiterem Zusatznutzen
aus den vorhandenen Daten
bereitgestellt werden kann. Wir
befinden uns im internationalen
Wettbewerb, jeder will gewinnen.
Der Markt für 5G und
WiFi-6 expandiert exponentiell
und wird unser tägliches Leben
erneut massiv verändern.
Technische Grundlagen für 5G
und WiFi-6
Patch-Antenne auf einer Leiterplatte
Die enorme Steigerung bis
zum Faktor 1000 der Übertragungsgeschwindigkeit
kommt
im Wesentlichen durch drei
Ansätze. Die höhere Funkzellendichte
mit mehr Access Points
pro Fläche erlaubt mehr Datendurchsatz
um den Faktor 10.
Neue MIMO-Antennen können
mit Beamforming sogar die Senderichtung
direkt zu bewegten
Objekten ausrichten und eine
hf-praxis 11/2022 57

Design
ε r und Loss Tangent auf einer
Lage im Lagenaufbau für Inlay-
Dielektrika im HF-Bereich.
Zusammen mit den mechanischen
Gehäuseinformationen
kann die Position der Antenne
und die Ansteuerung optimiert
werden für eine maximale Verstärkung
im Winkel und der
Reichweite.
Dielektrisches Inlay im HF-Bereich
höhere Spektraleffizienz um
den Faktor 20 erreichen. Durch
die zusätzlichen höheren Frequenzen
(>24 GHz), auf denen
Daten übertragen werden dürfen,
kann der Durchsatz um den
Faktor 5 gesteigert werden. So
ergibt sich der theoretische 1000-
fache Datendurchsatz zur heutigen
Infrastruktur.
Für die Halbleiterhersteller kommen
neben CMOS jetzt noch
neue Materialien wie SOI, GaAs,
und GaN hinzu und die Qualitätsanforderungen
an SMT-Bauteile,
Laminate und IC-Packages
steigen für höhere Frequenzanwendungen
für 5G (24...40 GHz)
und Automotive (77...81 GHz).
GHz auf Leiterplatten
Abschirmung der HF-Leitungen
Mit massiven MIMO- oder
Patch-Antennen lassen sich
neue „Air Interfaces“ mit geringer
Latenz für massive Verbindungen
umsetzen. Dazu werden
Sendekeulen aus mehreren
Antennen gebildet. Durch
Phasenverschiebung kommt es
zu gewollten Interferenzen, die
Form der Antennenkeulen wird
schmaler und in eine Richtung
durch die Überlagerung verstärkt.
Durch Ansteuern mit
unterschiedlichen Phasen des
gleichen Signals von z.B. vier
Patch-Antennen, kann die Richtung
der Antennenkeule ausgerichtet
werden. Mit der richtigen
Steuerung können die Keulen
auch bewegten Objekten folgen.
Statt ein Signal auf alle vier
Antennen im Array zu verteilen,
lassen sich auch zwei Signale auf
zwei Antennenpaare verteilen.
So können zwei Geräte (WiFi-6)
oder Autos (5G) gleichzeitig auf
der gleichen Frequenz in unterschiedlichen
Richtungen kommunizieren,
ohne dass sich die
Signale stören. Damit steigt die
Leistungsdichte.
Herausforderungen an
Antennen
Um Antennen zu einem Array
zusammenzuschalten, braucht
es absolut exakte Verhältnisse
bei der geometrischen Anordnung
der Antennen. Dann lassen
sich die Sendekeulen homogen
im Raum ausrichten. Dazu müssen
nicht nur die Geometrien
der Antennen gleich sein, auch
die Zuleitungen für die Signale
müssen für Hochfrequenz abgestimmt
werden.
Für das Design von Antennen
gibt es z.B. die Software AWR
Microwave Office, in der die
Form der Antenne definiert und
mit den Layout-Daten im PCB-
Tool bidirektional ausgetauscht
werden kann. Zur Berechnung
des realen Verhaltens ist es notwendig,
nicht nur die Antennen,
sondern auch die Zuleitungen bis
zum Ausgang des Verstärkers
zu berücksichtigen. Das elektrische
Verhalten dieser Geometrie
mit Antennen, Zuleitungen und
ggf. auch Durchkontaktierungen
kann mit einem 3D Field Solver
wie Clarity extrahiert und simuliert
werden.
Das Antennen-Design ist ein iterativer
Prozess. Um leistungsstarke
Antennen auf Leiterplatten
zu entwerfen, sind viele Kompromisse
notwendig. Die Größe
der Antenne steht im Widerspruch
zur Miniaturisierung der
Geräte und dem verfügbaren
Bauraum. Um bessere Leistung
zu erreichen, kann lokal in der
Leiterplatte ein Prepeg mit einem
anderen ε r und Loss Tangent von
0,002 als Inlay-Dielektrikum für
den HF-Bereich in der Leiterplatte
verwendet werden. Solche
Inlays stellen in der Fertigung
kein Problem mehr dar und erhöhen
die Kosten nur minimal. Der
Allegro PCB Editor unterstützt
Bereiche mit unterschiedlichem
Um die HF-Zuleitungen zu den
Antennen vor externen Störeinflüssen
zu schützen, können die
Leitungen durch Ground-Flächen
mit Shielding-Vias abgeschirmt
werden. Der Abstand
der Durchkontaktierungen zur
Schirmung sollte ʎ/6 betragen,
also einem Sechstel der verwendeten
Wellenlänge. Nach dem
Selektieren der HF-Leitung lässt
sich das Muster der Durchkontaktierungen
automatisch generieren.
Bei der Extraktion und
3D-Simulation wird die Schirmung
berücksichtigt.
Mehr Störungen anderer Geräte
Wenn mehr Geräte über drahtlose
Schnittstellen kommunizieren,
werden automatisch auch
andere Geräte gestört. Die Steigerung
von Leistungsdichten und
Erweiterungen des Frequenzbands
macht die Störfestigkeit
gegenüber anderen Geräten noch
wichtiger. Auch Entwickler, die
keine HF-Anwendungen auf
ihren Schaltungen haben, können
durch andere Geräte von außen
gestört werden. Antennen auf
Leiterplatten sind Kupferstrukturen,
durch die ein Wechselstrom
fließt, der ein elektromagnetisches
Feld bei bestimmten
Frequenzen erzeugt. Gleichzeitig
empfängt die Struktur auf den
gleichen Frequenzen elektromagnetische
Wellen und wandelt
diese in Ströme um. Dieses
Prinzip gilt für alle leitenden
Strukturen auf der Leiterplatte.
EMV ist nichts anderes als das
ungewollte Empfangen von
Energie und die Umwandlung
in Ströme, die das Verhalten der
elektrischen Schaltung stören.
Mit steigender Zahl von drahtlosen
Schnittstellen steigen die
Anforderungen an Simulation
und Prüfung der EMV-Festigkeit
jeglicher Elektronik. ◄
58 hf-praxis 11/2022

Software
FlowCAD
Systemdesign und Digital Mission Engineering
für nichtterrestrische 5G-Netzwerke
Keysight Technologies kündigte die Software
PathWave System Design (System-
Vue) 2023 an, um den Design-Prozess
für nichtterrestrische 5G-Netzwerke und
andere Wireless-Systeme zu beschleunigen.
Die jüngsten Verbesserungen an PathWave
System Design ermöglichen es Entwicklern
von Hochfrequenzsystemen (HF), digitale
Zwillinge ihrer Architekturen zu erstellen
und von einem hardwarezentrierten zu
einem simulationszentrierten Design-Flow
zu wechseln.
Neue 5G-NTN-Systeme weisen eine hohe
Komplexität auf, was die Entwicklungszyklen
belastet. Ingenieure suchen nach kommerziellen
Softwarelösungen, die sich mit
ihren bestehenden Umgebungen verbinden
und das virtuelle Prototyping ihrer Systeme
in anwendungsspezifischen Umgebungen
ermöglichen. Simulationen, die
von Messungen abgeleitete Modelle verwenden,
bieten eine höhere Realitätstreue
in einsatzkritischen Anwendungen wie der
Satellitenkommunikation und der Luft- und
Raumfahrt, sowie in der Verteidigung. Systemarchitekten
wollen realistische „Was-wärewenn”-Szenarien
erforschen, bevor sie Hardware
bauen, um das technische Risiko zu
verringern und die Zeit bis zur Markteinführung
zu minimieren.
PathWave System Design 2023 unterstützt
Entwickler, die mit integrierten Hochfrequenzschaltungen,
Unterbaugruppen und
Missions- oder System-of-Systems-Anwendungen
arbeiten, indem es System-, Basisband-
und Hardware-Verifikationstools in
einem kompletten HF-Systemmodellierungs-Workflow
verbindet. Ingenieure können
eine branchenführende Phased-Array-
Analyse durchführen, die alle nicht-idealen
Effekte über Kanäle hinweg und zwischen
Verstärkern und Antennen erfasst. Die neuen
Tool-Funktionen ermöglichen auch die
Modellierung nichtlinearer Systeme im Frequenzbereich,
um anwendungsspezifisches
Systemverhalten vorherzusagen.
Zu den wichtigsten Funktionen und Vorteilen
von PathWave System Design 2023 gehören:
• aktualisierter 5G-Transceiver in Verbindung
mit PathWave Vector Signal Analysis
(89600 VSA) 2023
Zu den Verbesserungen gehört ein voll funktionsfähiges
Kanalmodell, das alle Ausbreitungsmerkmale
für niedrige, mittlere und
geostationäre Erdumlaufbahnen nativ unterstützt,
einschließlich großer Pfadverzögerung
und Dopplerverschiebung bei großen
Frequenzen mit Trajektorienvisualisierung.
• zwei neue Benutzeroberflächen für die
Simulation: der Digital Pre-Distortion
(DPD) Explorer für Entwickler auf Schaltungsebene
in PathWave Advanced Design
System (ADS) und der DPD Designer für
Architekten in PathWave System Design
Diese Verbesserungen bieten eine noch
nie dagewesene Effizienz, Flexibilität,
Geschwindigkeit und Realitätstreue, die
durch die kompakten Signalformen und
neuen grafischen Benutzeroberflächen von
Keysight ermöglicht werden. Das neue
Dynamic Gain-Modell bietet eine konkurrenzlose
Leistungsverstärkermodellierung
mit Speichereffekten und unterstützt den
Workflow mit anderer Keysight-Software
und Messgeräten zur Extraktion.
• neue Load-Pull-Modellierung, die den
ultimativen digitalen Phased-Array-Zwilling
mit Leistungsverstärkermodellen
erstellt, die von Keysight-Messgeräten
oder Simulationen auf Schaltungsebene
abgeleitet sind
Phased-Array-Architekten können sich
darauf verlassen, dass ihre Systemsimulation
dank der Expertise von Keysight in der HF-
Messtechnik die höchste Genauigkeit bietet.
• Anbindung an die EXata-Software von
Keysight und die PROPSIM Channel Studio-Software,
die es Einsatzingenieuren
ermöglicht, einen digitalen Zwilling auf
5G-Netzwerkebene zu erstellen
Die realitätsgetreue Analyse der Bitübertragungsschicht
von PathWave System Design
und PROPSIM-Kanalmodelle verbessern
eine einzigartige Mischung aus statistischen
Simulationen von EXata. Entwickler können
die Leistung von NTN-Kommunikationssystemen
auf Netzwerkebene bewerten, ohne
Kompromisse bei der Genauigkeit, Komplexität
oder Simulationsgeschwindigkeit
eingehen zu müssen.
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
PCB Design
für IoT und 5G
Effiziente Simulations- und
Design Lösungen für Antennen
Das Design neuer Anwendungen für
IoT, 5G und Bluetooth erfordert einen
anderen Ansatz als für Standard-PCBs.
Die Größe der Antenne steht im
Widerspruch zur Miniaturisierung der
Geräte und dem verfügbaren Bauraum,
was Kompromisse beim Design bedingt.
Das FlowCAD Webinar demonstriert
den RF-Entwicklungsprozess für ein
bestimmtes Referenzdesign, das an die
Anforderungen der realen Umgebung
angepasst werden muss.
Zum Erreichen der spezifizierten
Leistungsziele der Antenne werden
verschiedene What-if-Szenarien analysiert.
Auch die Empfindlichkeit der
Materialtoleranzen auf der Leiterplatte
werden untersucht.
Mit den verfügbaren Lösungen lassen
sich erhebliche Entwicklungszeit und
-kosten einfach einsparen.
5G
On-Demand Webinar
hf-praxis 11/2022 59
59

Die größte Auswahl an
HF-Verstärkern
ab Lager lieferbar von
Bauelemente
Frequenzen DC bis 87 GHz
Verstärkung von 10 bis 60 dB
P1dB von 2 mW bis 100 Watt
Rauschzahl ab 0,8 dB
Koaxialmischer deckt
RF/LO-Bereich von
2 bis 65 GHz ab
27-MHz-Verstärker hat
vier 19-W-Ausgänge
Digitales Stufendämpfungsglied
stellt Pegel
bis 43,5 GHz ein
Breitbandverstärker
Gain Blocks
High Power Verstärker
Rauscharme Verstärker
Ultra breitbandige
Verstärker
Leistungsverstärker
Begrenzerverstärker
High Rel Verstärker
Der koaxiale Frequenzmischer
ZMDB-653H-E+ von Mini-Circuits
bietet einen HF- und LO-
Frequenzbereich von 20 bis 65
GHz und einen ZF-Bereich von
DC bis 20 GHz. Der Mischer der
Stufe 15 (15 dBm LO-Leistung)
mit den Abmessungen 14,22 ×
14,22 × 8,64 mm (0,56 × 0,56
× 0,34 Zoll) und 1,85-mm-
Buchsen eignet sich besonders
für die Abwärts- und Aufwärtskonvertierung
von Frequenzen
in Verteidigungsradar-, Kommunikations-
und Testsystemen.
Die typische LO-RF-Isolation
beträgt 45 dB mit einem
typischen Umwandlungsverlust
von 11 dB von 20 bis 65 GHz.
Chip-I/Q-Mischer deckt
18...65-GHz-RF/LO-Spanne ab
Das Modell RFE-24M30
M075K+ von Mini-Circuits ist
ein Halbleiter-Leistungsverstärker,
der ein einzelnes 0,5-W-Eingangssignal
bei 27,12 MHz in
vier Ausgangssignale mit 19 W
typisch bei 3-dB-Kompression
umwandelt. Ohne die SMA-Eingangs-
und -Ausgangsbuchsen
misst der 50-Ohm-Verstärker
7,969 × 4,66 × 1,11 Zoll (202,4
× 118,36 × 28,19 mm). Er dient
als hocheffizienter Treiber für
einen Verstärker höherer Leistung
für die industrielle Beheizung,
Materialverarbeitung,
Plasmaerzeugung und andere
industriell-wissenschaftlichmedizinische
(ISM) Anwendungen
bei 27,12 MHz.
Breitbandiges Bias-T-Stück
für 10 MHz bis 54 GHz
Das digitale Stufendämpfungsglied
ZX76-44G-30-K+ von
Mini-Circuits bietet 0 bis 31,5
dB Dämpfung, einstellbar in
0,5-dB-Schritten von 100 MHz
bis 43,5 GHz. Das 50-Ohm-
Koaxialdämpfungsglied verfügt
über 2,92-mm-Buchsen
und eine parallele 6-Bit-Steuerschnittstelle
und wird mit
einer einfachen oder doppelten
Spannungsversorgung von 2,3
bis 5,5 V betrieben. Das digitale
Dämpfungsglied ist nahezu
ideal für Kommunikations-, EWund
Test-Systeme geeignet und
erreicht einen hohen Eingangs-
Interceptpunkt dritter Ordnung
(IIP3) von 50 dBm. Das typische
SWR beträgt 1,5 oder besser bei
allen Frequenzen.
High-Gain-Verstärker treibt
Signale im Bereich von
100 MHz bis 18 GHz
Laborverstärker
USB gesteuerte
Verstärker
Aktive HF-Produkte von Pasternack
LNAs und Leistungsverstärker
variable PIN-Diodenabschwächer
USB-kontrollierte Abschwächer
Frequenzteiler, -Vervielfacher
PIN-Dioden-Limiter
HF-Leistungs-Detektoren
koaxiale Mikrowellenmischer
kalibrierte Rauschquellen
koaxiale 1- bis 12-fach Schalter
abstimmbare SMD-Oszillatoren
USB-kontrollierte Synthesizer
MRC GIGACOMP GmbH & Co. KG
info@mrc-gigacomp.de
www.mrc-gigacomp.de
Tel. +49 89 4161599-40, Fax -45
Das Modell SMIQ-653H-DG+
von Mini-Circuits ist ein ungehäuster
MMIC-Chip-Frequenzmischer
mit einer RF/LO-Abdeckung
von 18 bis 65 GHz und
einem ZF-Bereich von DC bis 20
GHz. Der passive In-Phase/Quadratur-
und Level-18-Mischer
(18 dBm LO-Leistung) ist
nahezu ideal für 5G-mmWaveund
Backhaul-Funk sowie
Radar-, Test- und Satellitenkommunikationssysteme
(Satcom)
geeignet und führt Frequenzaufund
-abwärtskonvertierung mit
einem typischen Konversionsverlust
von 11,3 dB oder weniger
und einer typischen LO-
RF-Isolierung von 45 dB oder
besser durch.
Das Modell ZBT-V543-FT+
von Mini-Circuits ist ein koaxiales
Bias-T-Stück, das den
Funktionsbereich 10 MHz bis
54 GHz abdeckt. Es ist nahezu
ideal für die Energieversorgung
von aktiven Antennen, Verstärkern
und Laserdioden geeignet
und kann bis zu 1 W (30 dBm)
Leistung und 250 mA Gleichstrom
übertragen. Die Einfügungsdämpfung
beträgt typischerweise
0,8 dB von 10 MHz
bis 30 GHz und 1,8 dB bis 54
GHz. Die typische DC-zu-RF-
Isolation beträgt mindestens 30
dB. Das mmWave-Bias-T-Stück
hat einen 2,4-mm-Eingangsstecker
und eine 2,4-mm-Ausgangsbuchse.
Mini-Circuits‘ Modell
ZVA183WA-S+ ist ein Breitband-Koaxialverstärker
mit
einer typischen gesättigten Ausgangsleistung
von 30 dBm (1
W) von 100 MHz bis 18 GHz.
Die Ausgangsleistung bei 1-dB-
Kompression beträgt typischerweise
27 dBm (0,5 W). Die
typische Verstärkung beträgt
25 dB bis 6 GHz und 24 dB
bis 18 GHz mit einer typischen
Verstärkungsflachheit von ±1,5
dB. Der Verstärker behält eine
typische Rauschzahl von 4 dB
für Anwendungen mit großem
60 60
hf-praxis 11/2022

KNOW-HOW VERBINDET
Dynamikbereich bei und verfügt über einen
Überspannungs- und Rückspannungsschutz.
Er enthält SMA-Buchsen.
Verlustarme Schaltmatrix steuert 50 GHz
Bauelemente
EMV, WÄRME­
ABLEITUNG UND
ABSORPTION
SETZEN SIE AUF
QUALITÄT
Die mmWave-Schaltmatrix RC-3MTS-50
von Mini-Circuits verfügt über drei unabhängig
voneinander gesteuerte zweipolige
Umschalter (DPDT) mit geringen Verlusten
und hoher Isolierung von DC bis 50 GHz.
Die Schaltmatrix verfügt über 2,4-mm-
Buchsen und kann über USB- oder Ethernet-Steuerung
ferngesteuert werden. Sie ist
nahezu ideal für Testsysteme geeignet und
hat eine typische Einfügedämpfung von 0,8
dB oder weniger und eine typische Isolierung
von 65 dB oder mehr über den gesamten
Frequenzbereich. Die Schalter sind für
mindestens 2 Mio. Schaltzyklen ausgelegt.
Oberflächenmontierter Koppler leitet
5 bis 2350 MHz
(SPDT), Koexistenzfiltern für Sende- und
Empfangskanäle und HF-Entkopplungskondensatoren
für alle VCC- und Steuer-Pins.
Die Impedanz ist auf 50 Ohm abgestimmt.
Integriert wurde eine harmonische und
Außerbandfilterung, wodurch die Layout-
Fläche minimiert wird. Dieser IC erfordert
keine externen Anpassungskomponenten
und hat gleichspannungsfreie Eingangs-/
Ausgangsanschlüsse. Es benötigt eine DC-
Versorgung von 3,2…4,8 V. Das FEM ist
in einem 2 x 2 mm großen HWFLGA16-
Gehäuse erhältlich und eignet sich ideal für
Smartphones, Tablets, Netbooks und andere
tragbare Computergeräte, Modulanwendungen
für eingebettete Systeme und WiFi
6-Unterstützungsanwendungen. Betriebstemperatur:
-40 bis +85 °C.
■ NXP Semiconductors
www.nxp.com
Leistungsverstärker für 5,2 bis 5,9 GHz
liefert 60 W
Elastomer- und Schaumstoffabsorber
Europäische Produktion
Kurzfristige Verfügbarkeit
Kundenspezifisches Design
oder Plattenware
-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
Das Modell RDC20-232-75X1+ von Mini-
Circuits ist ein 75-Ohm-Richtungskoppler
in Oberflächenmontagetechnik (SMT) mit
20-dB-Nennkopplung und einer typischen
Kopplungsebenheit von ±1,2 dB von 5 bis
2350 MHz. Mit einer typischen Einfügungsdämpfung
von 0,85 dB bei 1800 MHz und
einer typischen Richtwirkung von 16 dB bei
1800 MHz kann er bis zu 30 dBm (1 W)
Eingangsleistung in der kompakten Top-Hat-
SMT-Konfiguration von Mini-Circuits verarbeiten,
was die Montage und Inspektion
erleichtert. Er ist gut geeignet für DOCSIS-
3.1/4.0-Systeme, wie etwa Kabelmodems.
■ Mini-Circuits
www.minicircuits.com
WiFi-6-Frontend-IC
Der WLAN7102C von NXP Semiconductors
ist ein WiFi-6-Frontend-IC, der von
5150 bis 5925 MHz arbeitet. Es besteht
aus einem integrierten Leistungsverstärker,
einem logarithmischen Leistungsdetektor,
einem rauscharmen Empfängerverstärker
(LNA), einem einpoligen Doppelhubschalter
Der MAPC-S1504 von Macom ist ein Leistungsverstärker,
der von 5,2 bis 5,9 GHz
arbeitet. Er liefert eine gesättigte CW/
Pulsed-Ausgangsleistung von 60 W bei
einer Signalverstärkung von 16,7 dB und
hat einen Wirkungsgrad von bis zu 50,5%.
Der Leistungsverstärker basiert auf GaNauf-SiC-HEMT-D-Mode-Technologie.
Er
benötigt eine DC-Versorgungsspannung
von 50 V und verbraucht 13,3 A.
Dieser Verstärker ist mit dem Macom Power
Management Bias Controller/Sequenzer
MABC-11040 kompatibel. Er ist in einem
RoHS-konformen Keramikgehäuse mit Luftkavität
erhältlich, das 15,6 x 4 x 20,32 mm
misst und für den Einsatz in militärischer
Funkkommunikation, Radar, Avionik, digitaler
Mobilfunkinfrastruktur, HF-Energieund
Prüfinstrumentierungs-Anwendungen
geeignet. Betriebstemperatur: -40 bis 85 °C
■ Macom
www.macom.com
MLA
Multilayer Breitbandabsorber
Frequenzbereich ab 0,8GHz
Reflectivity­Level ­17db oder besser
Temperaturbereich bis 90°C
Standardabmessung 610mm x 610mm
Hohe Straße 3
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ELECTRONIC
SERVICE GmbH
hf-praxis 11/2022 61
61

CPX-22_21_11_SCO_91x264 mm_2farb_new_CPX60_260.qxd 22.10.2020 18
1.6 ±0.1
4
➀
CPX-11
UNIT: mm
1.6 x 1.2 x 0.4
2.0 ±0.1
0.45 ±0.1
0.75 ±0.1
0.5 ±0.2
4
➀
CPX-22
0.75 ±0.1
1.6 ±0.1
➀
4
C0.3
2.5 ±0.1
0.8 ±0.1 0.8 ±0.1
0.9 ±0.2
Quarze und Oszillatoren
CPX-21
...klein,
kleiner,
am kleinsten
Top View
Recommended Solder Pattern
1.1
1.05
➁
➀
4
➀
Top View
➂ 4 ➂
➁
2.0 ±0.1
UNIT: mm
2.0 x 1.6 x 0.45
1.2 ±0.1
0.55 0.3
0.45
0.4 ±0.05 max.
0.55
0.45 0.3
0.55
0.5
Recommended Solder Pattern
0.65 0.4 0.65
➀
Top View
1.8
0.55
➁
➂ 4 ➂
➁
0.55
0.45 ±0.1 0.55 0.5
0.65
0.7
0.65
➁
Recommended Solder Pattern
0.85 0.5 0.85
➂
UNIT: mm
2.5 x 2.0 x 0.45
0.75
0.3
0.75
➂
➁
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kostenfrei!
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EPSON, CITIZEN, NDK, Jauch,
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1.2 ±0.1
1.6 ±0.1
SCO-16
4
1.6 ±0.1
UNIT: mm
1.6 x 1.2 x 0.7
4
➀
Metal lid
➀
4
➀
Metal lid
UNIT: mm
2.0 x 1.6 x 0.8
±0.1 0.5 ±0.1
➂
➂ 4
C0.15
➁
➁ ➀
0.5 0.5 ±0.1
0.7 max.
SCO-22
2.5 ±0.1
0.4 ±0.1 0.4 ±0.1
0.3
Top View
Recommended Solder Pattern
0.6 0.5 0.6
0.5
0.5 0.3
1.1
SCO-20
Top View
1.7
➂
➀ ➁
➁
4 ➂
±0.1
UNIT: mm
2.5 x 2.0 x 0.9
±0.1 0.6 ±0.1 Top View
➂
➂
C0.2
4
➁
➁ ➀
0.7 0.6 ±0.1
2.0 ±0.1
0.8 max.
2.0 ±0.1
0.9 max.
0.5 ±0.1 0.5 ±0.1
0.5
Recommended Solder Pattern
0.75 0.55 0.75
Rudolf-Wanzl-Straße 3 + 5
D-89340 Leipheim / Germany
www.digitallehrer.de
digital@digitallehrer.de
Tel. +49 (0) 82 21 / 70 8-0
Fax +49 (0) 82 21 / 70 8-80
0.65
0.65 0.5
0.7
0.8
0.8
Recommended Solder Pattern
1.1 1.1
0.9
0.9
1.3
1.7
1.3
1.0
1.3
Quarze und Oszillatoren
Hochleistungs-VCXO
mit geringem Jitter
Mit der Serie M3x5x hat der
US-amerikanische Hersteller
MtronPTI seinen neuen Hochleistungs-VCXO
(Voltage Controlled
Oscillator) in der platzsparenden
Bauform 5 x 3,2 mm
vorgestellt und erweitert damit
sein branchenführendes Portfolio
an High-Performance-Oszillatoren.
Der spannungsgesteuerte Oszillator
bietet eine herausragende
Jitter-Leistung von nur 130 fs bei
622,08 MHz über den gesamten
industriellen Arbeitstemperaturbereich
von -40 bis +85 °C.
Damit eignet er sich hervorragend
für anspruchsvolle Anwendungen
wie beispielsweise die
Verbindung von Rechenzentren,
Broadcast-Video sowie Test- und
Messanwendungen.
Die VCXOs der Serie M3x5x
unterstützen einen weiten Frequenzbereich
von 15 bis 2100
MHz und sind optional mit ein,
zwei oder vier Frequenzausgängen
verfügbar.
■ WDI AG
www.wdi.ag
Quarzoszillatoren
für Frequenzen zwischen
80 und 120 MHz
Neue Quarzoszillatoren der Baureihe
O-CS8 von NEL arbeiten
im Bereich von 80 bis 120 MHz.
Sie liefern eine Sinuswelle mit
einer Amplitude von 15 dBm
und einem SSB-Phasenrauschen
von -178 dBc/Hz bei 100 kHz
Offset. Diese Oszillatoren sind
mit einem SC-Cut-Quarz aufgebaut
und haben einen Betriebstemperaturbereich
von 0 bis 70
°C. Sie benötigen eine Gleichstromversorgung
von 3,3/5 V
und verbrauchen weniger als
3,5 W Leistung.
Diese Oszillatoren haben eine
maximale g-Empfindlichkeit
von ±0,5 ppm. Sie sind in
einem oberflächenmontierbaren
Gehäuse mit den Maßen 14 x 21
x 7,5 mm erhältlich und eignen
sich nahezu ideal für Datenkommunikation,
Telekommunikationssysteme,
Highend-Synthesizer,
Instrumentierung und Radar-
Anwendungen.
■ NEL Inc.
www.nelfc.com
Hybrider VCO arbeitet
von 950 bis 1450 MHz
Der RVC1616S von Rakon ist
ein weltraumtauglicher, hybrider
spannungsgesteuerter Oszillator
(VCO), der von 950 bis 1450
MHz arbeitet. Er bietet Entwicklern
von Satelliten und Raumfahrzeugen
eine außergewöhnliche
Leistung für geosynchrone
Umlaufbahnen (GEO) und
andere Anwendungen im Weltraum,
bei denen die Strahlungsspezifikationen
kritisch sind.
Der VCO hat einen Sinuswellenausgang
mit einer typischen
Ausgangsleistung von 5 dBm.
Er verfügt über eine Steuerspannung
von 1 bis 11 V mit einer
Ziehfrequenz von bis zu 15 MHz
und einer Schiebefrequenz von
bis zu 5 MHz/V. Der Oszillator
verwendet Dickschichttechnologie
und hat Oberwellen von
-15 dBc mit einem Phasenrauschen
von -99 dBc/Hz bei
10 kHz Offset.
62 hf-praxis 11/2022

Der RVC1616S ist äußerst zuverlässig und
gemäß ISRO-PAS-206 qualifiziert. Er ist
in Übereinstimmung mit MIL-PRL-55310
Klasse 2, Stufe S. Der Oszillator ist in einem
hermetisch versiegelten, oberflächenmontierten
Gehäuse mit den Abmessungen 16
x 16 mm erhältlich (wahlweise mit geraden
oder flügelförmigen Anschlüssen) und eignet
sich für Anwendungen wie Frequenzsynthesizer,
digital abgestimmte Oszillatoren
und Anwendungen, bei denen ein geringes
Rauschen und eine schnelle Abstimmung
erforderlich sind.
Weitere Produkt-Spezifikationen:
• Leistung: 0 bis 3,2 mW
• Eingangskapazität: 95 pF
• Versorgungsspannung: 12 V
• Versorgungsstrom: 40 mA
• Höhe: 4,3 mm
• Betriebstemperatur: -10 bis +55 °C
■ Rakon
www.rakon.com
Neuen Präzisions-Timing-Oszillatoren
Quarze und Oszillatoren
einer Stabilität von ±50 ppm der genaueste
aller 32-kHz-XOs ist und dabei bis zu 20 %
weniger Strom verbraucht.
Der SiT1881 ist ein automotive-qualifizierter
32-kHz-XO mit extrem niedrigem Stromverbrauch,
der für einen Betrieb bis zu 105
°C ausgelegt ist. Er ist ein programmierbarer
Oszillator mit einer Standardfrequenz von
32,768 kHz und der Möglichkeit, 17 weitere
Frequenzen von 1 Hz bis 262,144 kHz
zu unterstützen.
Der SiT1881 XO ist der stromsparendste
XO von SiTime mit einem Leerlaufstrom
von nur 490 nA. Darüber hinaus sind keine
Lastkondensatoren erforderlich, und er wird
in einem 1,2 x 1,1 mm messenden QFN-
Gehäuse geliefert. Dies ermöglicht eine bis
zu 75% kleinere Grundfläche im Vergleich
zu 2 x 1,2 mm großen SMD-Quarzen. Der
SiT1881 kann eine Last von bis zu 100 pF
treiben, was zusätzliche Systemeinsparungen
ermöglicht, da mehrere 32,768-kHz-Quarze
in einem Design vermieden werden können.
Mit diesem Baustein wird auch eine innovative
neue Reduced-Swing-Technologie
eingeführt, um die Gesamtleistung des Systems
weiter zu minimieren.
■ SE Spezial-Electronic GmbH
www.spezial.com
FREQUENCY
CONTROL
PRODUCTS
High-End Produkte
vom Technologieführer.
Seit über 70 Jahren
„Made in
Germany”
Ultrakompakte TCXOs
für 9...52 MHz
SiTime (Vertrieb durch SE Spezial-Electronic
GmbH) hat eine neue Familie von Präzisions-Timing-Lösungen
vorgestellt. Aufbauend
auf mehr als einem Jahrzehnt Innovation
im Bereich Präzisions-Timing bietet
SiTime eine einzigartige Kombination aus
Miniaturgröße, außergewöhnlicher Stabilität
und extrem niedrigem Stromverbrauch in
32 kHz Oszillatoren. Der SiT1881 könnte
daher schnell zum Standard für strom- und
platzsparende Zeitmessungsanwendungen
in modernen Autos werden.
SiT1881 Oszillatoren bieten eine unübertroffene
Kombination aus 4x besserer Stabilität,
20% weniger Stromaufnahme und 30%
geringerer Größe. Um Strom zu sparen, müssen
die elektronischen Teilsysteme häufig
und genau ein- und ausgeschaltet werden. Da
der 32-kHz-Oszillator das zeithaltende Element
ist und immer eingeschaltet ist, spielen
seine Genauigkeit und sein Stromverbrauch
eine wichtige Rolle bei der Reduzierung der
Gesamtleistung des Systems. Der SiT1881
ist der branchenweit kleinste XO, der mit
Der japanische Quarz-Spezialist KDS präsentiert
seine leistungsstarke TCXO-Reihe
DSB211SDN. Letztere zeichnet sich insbesondere
durch ihre hervorragenden Eigenschaften
bzgl. Phasenrauschen (-115dBc/
Hz bei Offset 100 Hz), Frequenztoleranz
(1,5 ppm ) oder Temperaturstabilität von
0,5 ppm bei -40 bis +85 °C aus.
Außerdem überzeugt die TCXO-Reihe mit
ihrem extrem kleinen Formfaktor (1,6 x
1,2 bis 3,2 x 2,5 mm), was sie zum nahezu
perfekten Bauelement für Anwendungen in
Industrie und Kommunikation, aber auch
in GPS/GNSS- sowie Automotive-Applikationen
macht.
■ CompoTEK GmbH
www.compotek.de
Waibstadter Strasse 2 - 4
74924 Neckarbischofsheim
Telefon: +49 7263 648-0
Fax: +49 7263 6196
Email: info@kvg-gmbh.de
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hf-praxis 11/2022 63
63

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Viele unserer Produkte sind am Lager vorrätig, oder können mit kurzen Lieferzeiten versandt werden!
+ SMD-Quarz im 3.2x1.5mm/2pads Gehäuse 32.768 kHz ±20ppm -40/+85°C mit 6.0, 7.0, 9.0 und 12.5pF Lastkapazität
+ SMD-Quarz im 2.0x1.2mm/2pads Gehäuse 32.768 kHz ±20ppm -40/+85°C mit 9.0 und 12.5pF Lastkapazität
+ SMD-Quarz im 1.6x1.0mm/2pads Gehäuse 32.768 kHz ±20ppm -40/+85°C mit 6.0, 7.0, 9.0 und 12.5pF Lastkapazität
+ SMD-Quarz im 3.2x2.5mm/4pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 2.5x2.0mm/4pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 2.0x1.6mm/4pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 6.0x3.5mm/4pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 6.0x3.5mm/2pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 5.0x3.2mm/4pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 7.0x5.0mm/4pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarz im 7.0x5.0mm/2pad Gehäuse MHz Frequenzen – auch Automotive nach Spezifikation
+ SMD-Quarzoszillator 2.5x2.0mm/4pad MHz Frequenzen – 1.8 ~ 3.3VDC ±25ppm ~ ±100ppm bis -40/+125°C
+ SMD-Quarzoszillator 2.5x2.0mm/4pad 32.768 kHz – 1.8 ~ 3.3VDC ±25ppm ~ ±100ppm bis -40/+125°C
+ SMD-Quarzoszillator 3.2x2.5mm/4pad MHz Frequenzen – 1.8 ~ 3.3VDC ±25ppm ~ ±100ppm bis -40/+125°C
+ SMD-Quarzoszillator 3.2x2.5mm/4pad 32.768 kHz – 1.8 ~ 3.3VDC ±25ppm ~ ±100ppm bis -40/+125°C
+ SMD-Quarzoszillator 5.0x3.2mm/4pad MHz Frequenzen – 1.8 ~ 3.3VDC ±25ppm ~ ±100ppm bis -40/+125°C
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Full Support for Matter 1.0 in nRF Connect SDK
Nordic Semiconductor
announced that the release of
the latest version of its nRF Connect
SDK (software development
kit) brings developers support for
all the features in the 1.0 version
of Matter over Thread. This support
is related to the Connectivity
Standard Alliance’s (“the
Alliance”) formal adoption of
Matter specification version 1.0.
Matter is emerging as an industry-changing
standard for smart
home device interoperability.
nRF Connect SDK is Nordic’s
CelsiStrip ®
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tool for building products based
on the company’s nRF52 and
nRF53 Series Systems-on-Chip
(SoCs), the nRF91 Series System-in-Package
(SiP) plus the
just-announced nRF7002 Wi-Fi
6 Companion IC. nRF Connect
SDK 2.1.0 includes full Matter
over Thread and adds experimental
support for Matter over
Wi-Fi for the nRF5340 SoC in
combination with the nRF7002
Companion IC.
The incorporation of Matter
over Thread comes after Nordic
was the first company to earn a
Thread 1.3 certification badge
for the nRF Connect SDK earlier
this year. Thread 1.3 is a prerequisite
for Matter over Thread
and the certification can easily
be inherited by the company’s
customers for their own products.
While nRF Connect SDK 2.1.0
is feature complete, it is marked
as “experimental” because it had
been released before Matter 1.0
was formally adopted. Nordic
will soon release an nRF Connect
SDK 2.1.X to provide needed
bugfixes and small improvements
in Matter over Thread
and to remove the experimental
status. Customers can continue
using nRF Connect SDK 2.1.0
to conform to the Matter 1.0
specification following some
minor manual updates. Matter
over Wi-Fi will be raised
from experimental to full support
when the nRF7002 enters
volume production.
Matter is a connectivity standard
that forms a common language
to bring together disparate
ecosystems and enables smart
devices from different makers
to work in harmony. The standard
uses a common application
layer and data model that
delivers interoperability between
devices allowing them to
communicate with each other -
regardless of the underlying network
protocol or ecosystem. It
is built on market-proven technologies
using Internet Protocol
(IP). Matter runs on Wi-Fi,
Thread and Ethernet network
layers and uses Bluetooth LE
for commissioning.
Nordic customers are actively
developing Matter-compliant
devices today using the
company’s nRF52840 and
nRF5340 Systems-on-Chip
file: TI1CSmini-4346_2021
dimension: 43 x 46 mm
4C
(SoCs), which support Thread
and Bluetooth LE. The nRF7002
Wi-Fi 6 Companion IC also
supports Matter. Recent examples,
including Nordic customer
products using nRF52840
and nRF5340 SoCs, and Nordic
using its Thingy:53 prototyping
platform to run the Matter Weather
Station application, successfully
completed the Alliance‘s
Matter Test Events and Matter
Specification Validation Events
(SVEs). This success proves the
Nordic products’ maturity and
full compliance with the Matter
1.0 specification.
Nordic has recently been elevated
to the Alliance’s Board of
Directors and added as a Promoter
Member, the highest level
of membership. These changes
allow Nordic to further influence
the development of the
Alliance’s standards including
Matter.
■ Nordic Semiconductor
www.nordicsemi.com
3420...3430 MHz VCO
Crystek‘s CVCO55CC-3420-
3430 VCO (Voltage Controlled
Oscillator) operates from
3420 to 3430 MHz with a control
voltage range of 0.5 to 4.5
V. This VCO features a typical
phase noise of -110 dBc/Hz @
10 kHz offset and has excellent
linearity. Output power is typically
2 dBm.
Engineered and manufactured
in the USA, the model
CVCO55CC-3420-3430 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 23 mA.
Pulling and Pushing are minimized
to 1 MHz pk-pk and 1
MHz/V, respectively. Second
harmonic suppression is -15
dBc typical.
The CVCO55CC-3420-3430
is ideal for use in applications
such as digital radio equipment,
fixed wireless access, satellite
communications systems, and
base stations.
■ Crystek Corporation
www.crystek.com
hf-praxis 11/2022 65

Coverstory
Measure, Analyze, Improve – and Repeat!
Author:
Thomas Rottach
Siglent Technologies Germany
GmbH
www.siglenteu.com
Radio communication in all
its forms is one of, if not the,
largest growth market. GSMA
Intelligence‘s Mobile Economy
Report sees mobile networks as
critical to economic recovery
and the realization of Europe‘s
green and digital transformation.
The classic communication via
mobile phone is not the driving
area. Rather, industrial applications
and the networking of
all things in the consumer area
(Smart X) are the largest areas
of development. High data rates
are not always required, but even
small data rates multiplied by
a huge number of transceivers
lead to a large amount of data,
which heavily loads the sub-6
GHz spectrum. No wonder, then,
that more areas of the spectrum
above 6 GHz are also being
allocated for mobile communications.
FR1 of 5G has already
been extended up to 7.125 GHz.
FR2 is in the spectrum above 24
GHz. However, it is not the case
that all bands above 6 GHz are
free, so that mobile communications
is in competition with
applications in the areas of satellite
communication, radar and
the military.
An advantage of using higher
carrier frequencies is that more
bandwidth is available for the
individual channels. This allows
higher data rates for transmission.
A disadvantage is that the
free space loss is higher in these
areas and therefore the maximum
distance of data transmission is
reduced. Of course, this change
has a strong influence on the
requirements and thus also on
product development. For the
developers there are many new
challenges in the field of design.
In addition, a corresponding
measurement technology with
a larger bandwidth and better
specifications is required.
With the introduction of the
SSA5000A spectrum analyzer
series, Siglent can now also
address applications up to 26.5
GHz. At the same time as the
analyzer, the SSG5000A series
of HF signal generators with a
maximum frequency of 20 GHz
was introduced. Both devices,
individually or together, enable
the development engineer
to carry out a large number of
measurements. In the follow-
66 hf-praxis 11/2022

Coverstory
Occupied bandwidth OBW
Channel power (CHP)
Adjacent channel power ratio (ACPR)
Realtime-Spectrogram for time analysis
ing, typical applications and
measurements are explained and
presented.
As the name implifies, spectrum
analyzers are used to measure
and analyze signals in the frequency
range. There are two perspectives.
On the one hand, the
generated or received signal is
checked for quality. On the other
hand, it is important to ensure
that the signals do not interfere
with other communication channels.
In some cases, these two
fields are also closely related.
When developing communication
systems, a large number of
specifications must be complied
with. As an example Frequency
Division Duplex (FDD) systems.
The sender and receiver
are placed on different frequency
bands. These bands are again
divided into individual channels.
The channels can be separated
by frequency (FDMA), time
(TDMA) or orthogonal codes
(CDMA). Today‘s mobile radio
systems are mixed forms of it,
so the following measurements
are just a selection from a large
number. If you have to verify
the functionality, you have to
carry out some relatively simple
measurements. Measuring the
frequency accuracy, i.e. is the
modulated signal in the center
of the channel, helps to ensure
that up-converting worked properly.
Issues can arise, for example,
from temperature-dependent
fluctuations in local oscillators.
In addition, the bandwidth
of the modulated signal is also
determined (OBW - Occupied
Bandwidth). The signal may
only be within the specified
channel bandwidth, otherwise it
will interfere with the adjacent
channel. In this context, determining
the adjacent channel power
ratio (ACPR) is another important
measurement. An unclean
power supply or overdriving of
the front-end HF amplifier can
lead to „shoulders“ occurring
in the useful signal, which then
appear in the adjacent channels
and later communication on
these channels is disrupted. The
signal power must not exceed
the level specified by the standard.
Thus, the channel power
measurement is also a standard
measurement.
In systems with TDMA, the
channels are separated in time,
i.e. each channel may use the
full transmitter bandwidth but
only for a short time. GSM
(2G) was/is a representative
of this technology. In addition
to the measurements described
above, the behavior over
time must also be examined to
ensure that there are no timing
conflicts. These measurements
are mandatory and it does not
matter whether they are carried
out in the sub-6 GHz band or on
24 GHz. Siglent‘s spectrum analyzers
offer all of these measurements
in one package (AMK).
This also includes the possibility
to analyze signals in the waterfall
diagram. This is a useful analysis
option for channel or frequency
hopping. The images show corresponding
measurements of the
SSA5085A at 10.5 GHz.
A more detailed analysis to determine
the modulation quality
(transmitter end) or to evaluate
a radio transmission path is also
a common task. Pure spectrum
analyzers cannot do this, but
most analyzers today offer additional
options that can analyze
digital or analog modulations. In
comparison, special signal analyzers
offer an extended analysis
package. A spectrum analyzer
with an additional option is
sufficient for the evaluation of
transmitters or transmission links
in approx. 80% of cases. The
image below shows the analysis
of a 16QAM modulated signal at
10.5 GHz. The SSA5000A series
offers the options described
above. The individual windows
hf-praxis 11/2022 67

Coverstory
tion of subassemblies, which can
be used, for example, in satellite
communication in the X or
K band. The SSG5000A provides
the local oscillator signal,
the SSG5000X-V the I and Q
baseband signals. At the output,
the modulated, high-frequency
signal is recorded and evaluated
with the spectrum analyzer
as described above.
Channel Hopping Spectrogram
can be assigned different analyses.
Constellation diagrams,
measured values such as EVM,
frequency errors, etc. are available.
The frequency spectrum
and various time domain views
(also for I and Q separately) as
well as the decoded data can be
displayed.
Not all signals or components are
always available during a development
cycle, so signals have to
be provided externally. If a problem
arises during the evaluation
phase, it can be helpful to feed
in a known signal. Coming back
to the frequency drift example,
the local oscillator signal could
be replaced by a signal generator
like the SSG5000A. Once
the problem is resolved, the LO
device can be replaced or stabilized,
and the frequency stability
measurement and analysis
begins again. The picture shows
a possible measurement setup
for the evaluation or optimiza-
Summary: The development of
communication systems takes
place in many iteration steps.
There are a number of cycles
that go through from the initial
build to the finished product,
and different measurements
need to be taken at each stage.
As frequencies increase, so does
complexity, and developers face
many challenges when working
in this area. In order to be able
to overcome this, it requires the
support of powerful measurement
technology. The purchase
of these devices usually places
a heavy burden on every budget.
Thanks to their flexibility and the
very good price-performance
ratio, the two newly introduced
devices from Siglent enable
developments in the X and
K bands to be pushed forward
even with smaller budgets. ◄
If you come across irregularities
in the measurements accompanying
the development, the
search for the cause begins. The
real-time display can be very
helpful here. The additional
insights gained in this way help,
among other things, to uncover
time-varying interferers or the
temperature drift of the local
oscillator described above. The
representation in the real-time
waterfall diagram allows a very
precise temporal determination
of the occurrence frequency and
frequency.
In the field of EMC measurements,
real-time operation is
also a very helpful tool. Pulsed
interferers or broadband interferers
can be reliably detected and
analyzed with this. If disruptors
are „seen“, their origin can also
be localized and the causes eliminated.
Channel alignment at persistance mode
68 hf-praxis 11/2022

RF & Wireless
Temperature Compensated
Amplifiers
Pasternack, an Infinite Electronics
brand, has released a new
line of temperature compensated
amplifiers covering broadband
and ultra-broadband frequencies
ranging from 0.5 GHz to 40
GHz. These high-reliability temperature
compensated amplifiers
are available with and without
heatsinks to address multiple
precision performance and testand-measurement
applications.
Designs feature integrated voltage
regulators covering a DC
voltage ranging from 12 to +15
V and power levels ranging from
15 to 20 dBm. Pasternack’s new
coaxial packaged, temperature
compensated amplifiers are designed
for high reliability and
meet a series of MIL-STD-202F
environmental test conditions
for altitude, vibration, humidity
and shock. These rugged,
military-grade, compact, coaxial
packages also utilize MIC
thin film and MMIC semiconductor
technology. Additionally,
designs incorporate pin diode
attenuation circuitry that senses
and adjusts broadband gain
levels and maintains a minimum
gain level of 35 dB over the full
operational temperature range of
-55 to +85 °C.
■ Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
High Precision GNSS Module
U-blox announced the selection
of the u-blox ZED-F9P as the
key receiver within Fixposition’s
Vision-RTK2 flagship product.
Real-time kinematic (RTK) GNSS
receivers integrate GNSS correction
data to achieve centimeterlevel
positioning accuracies in
open-sky environments. But like
all satellite-based positioning solutions,
the technology struggles
where GNSS signals are degraded,
for example, in and around warehouses,
shipyards, city canyons or
where they are completely unavailable,
such as indoors or underground
for extended periods of
time. This has prevented several
specialized segments of industrial
and agricultural applications from
benefiting from the technology.
Today, many applications operating
in challenging GNSS signal
environments integrate data from
inertial sensors – gyroscopes and
accelerometers – to determine a
GNSS receiver’s position when
GNSS signal coverage deteriorates
or is briefly interrupted.
The u-blox ZED-F9P is able
to deal with challenging GNSS
environments, but even the most
sophisticated solutions combining
GNSS and inertial sensing technology
drift significantly when
GNSS outages last more than
1-minute when odometry information
cannot be used. Fixposition’s
Vision-RTK2 solution provides
more possibilities, having developed
a deep sensor fusion engine
that combines the visually sensed
data with position data generated
using the GNSS receiver.
The result is reliable and globally
available position, orientation, and
velocity data that extends the performance
of the u-blox ZED-F9P
high precision GNSS modules into
environments that are beyond the
traditional reach of GNSS signals.
■ u-blox
www.u-blox.com
HIGH PERFORMANCE
Comes in Small Packages
Size enlarged
Actual size: 5 x 5 mm
Introducing a Family of GaAs MMIC Bandpass
Filters from Marki Microwave
Tight fabrication tolerances reduce unit-to-unit variation when
hf-praxis Available 11/2022 as an ultra-compact 5x5 mm plastic QFN Contact: sales@markimicrowave.com 69

5G/6G & IoT
Voice Call Aspects in 5G
Figure 1: Deployment scenario supporting voice in 5G
Author:
Reiner Stuhlfauth,
Technology Manager Wireless
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Voice communications are one
of the success stories of technological
evolution in the past
century. Even with the advent of
new technologies like machineto-machine
communications,
voice will play an essential role
in the world of tomorrow. With
5G deployments in full swing,
objective of this article is to provide
some technical background
on how 5G incorporates voice
call functionality.
5G is marketed as the main driver
for enhanced data services
with its eMBB, URLLC and
mMTC services. However, voice
and video services remain key
elements as subscribers continue
to demand them, with the
number of worldwide voice
subscriptions expected to double
by 2025. Consequently, operators
worldwide propel to offer
an increasing amount of voice
services.
This article presents the technical
details of how voice services
can be incorporated in a 5G network.
This includes the description
of the IP multimedia system
(IMS) support in a 5G system,
the presentation of the various
deployment options and also a
technical presentation of interim
solutions where a device camps
in a 5G network, but where voice
services are transferred to legacy
technology. Lastly, it will provide
a concise view presenting
the challenges of voice over
NR testing.
Old vs. new technologies
As part of the technological evolution,
we have seen a major
change from circuit-switched 2G
networks, with an initial focus
on telephony, to fully packetswitched
4G networks focused
on internet data communications.
This has culminated in the flexible
and sophisticated architecture
of 5G. Is the provisioning
of voice services like the battle
between classical age against
modernity? This is not the case.
Even if we assume a continuation
of well-known services, the
voice and video services incorporate
many technology features.
To quote the common proverb
“the devil is in the details”. There
will not be just one single technical
solution in the 5G system
offering voice services.
Due to the extended flexibility
in the 5G system and the various
network deployment scenarios,
operators need to adapt
their service introduction scheme
to the underlying infrastructure
scenarios. To put it simply: two
major circumstances influence
the methodology of introducing
voice services into 5G. First, we
need to contemplate the radio
access network (RAN) within the
5G system, i.e. whether 5G new
radio (NR) is offered in addition
to LTE as non-standalone access
(NSA, or option 3 deployment)
or whether there is a 5G standalone
(SA mode, or option 2
deployment) network. To go
further into the details, the NSA
mode includes network deployment
options offering dual-connectivity
scenarios where either
LTE is the primary radio access
technology (EN-DC) or 5G is the
primary radio access technology
(NE-DC). The second question is
what type of core network, either
EPC or the 5G core (5GC),
is used, and if voice services are
offered. In a dual connectivity
scenario, there can be a voice service
restriction indicated by the
radio access technology (RAT).
This description concentrates on
voice or speech services, though
5G may certainly offer video or
communication services, e.g.
Rich Communications Services
(RCS). These are managed in a
very similar way to the voice
services. A marginal difference
is the support of emergency
services. From a signaling perspective,
a network distinguishes
between an emergency voice
call and a general voice call.
Regarding protocol and transport,
emergency and voice are
handled in a similar way, except
for quality of service (QoS) profiles,
but a network may indicate
the support of both services as
separated offerings.
There is a small difference between
legacy networks and a
5G network offering voice ser-
70 hf-praxis 11/2022

5G/6G & IoT
Figure 2: Protocol layer for MTSI
vices, as the latter exchanges
connection parameters and service
access policies during the
registration procedure. The user
equipment (UE) will indicate its
capabilities to the network and,
in reverse direction, the network
offers subscribed services, i.e.
voice or video calls. With respect
to the devil who is in the details,
the offering of voice services can
be described as a per-UE policy.
The network offers its services
during the registration procedure
in the attach accept message and
not as general system information
indication to all. The main
reason is to sustain a high level
of flexibility, especially with
respect to the types of UEs. For
example, there may be a machine
type oriented device without the
voice capability. The indication
that a network supports emergency
services is broadcast via
system information. Thus, depending
on legal aspects, an anonymous
emergency call could
be supported without a subscriber
module known as SIM card.
The infrastructure for VoNR
Voice over NR is voice over IP
incorporating the IP multimedia
subsystem (IMS) infrastructure.
The IMS has already been introduced
in legacy technologies
like LTE. Its advantage is seen
as the ability to have in place a
management and orchestration
system that guarantees QoS for
each application from an end-toend
perspective, as opposed to
VoIP provided via traffic channel
only approach. The purpose of
IMS is the establishment, control
and maintenance of a packet
data unit (PDU) session, including
all relevant data bearers
with corresponding QoS flow for
best end-user quality experience.
There will be at least two data
bearers established, one for the
content, i.e. the speech packets
containing the encoded audio
itself, and a second bearer for
IMS signaling. Like in VoLTE,
there is a major difference with
voice over IMS in 5G system
(5GS) when compared to voice
services offered by external
applications, e.g. so-called overthe-top
(OTT) speech services.
This is because OTT speech may
operate transparently to the connectivity
network and there is
no IMS management to ensure
QoS. This raises the question:
how to connect IMS to the 5G
core representing the next generation
network?
For certain reasons such as timeto-market
acceleration, stepwise
network deployments, disaggregation
of network entities and the
coexistence with legacy technologies,
there is no single 5G
deployment scenario. The following
section will shed some
light on the plethora of 5G deployment
options supporting voice
services (see Figure 1).
The evolutionary paths describe
whether in an NSA connection
voice will be supported by
E-UTRA only and if the simultaneous
NR data connection
can either be sustained or suspended.
This option is referred
to as the voice over LTE in
EN-DC setup. The EPS fallback
describes the scenario where
5GC does not offer voice services;
if needed, the voice call
will be transferred to an EPS
connection (VoLTE), including
also a RAT change from 5G NR
to LTE. The advantage is that
the UE camps in 5G NR and
the handover to legacy network
is executed only when the voice
call is connected. Another fallback
mode is the RAT fallback.
The assumption in this mode is
that the core network supports
voice connection, but the current
RAT, presumably NR, does
not. As a consequence, a voice
connection is transferred from
NR to E-UTRA, representing
a RAT change only. Voice over
NR (VoNR) indicates a scenario
where the NR network directly
supports voice services and the
5GC offers a connection to IMS.
The primary deployment motivation
of VoNR is standalone
operation (SA) where 5GC connects
to IMS supporting voice
services. Thus, operators who
are driving the transition from
NSA to SA mode with to goal to
benefit from the entire 5G system
advantages need to consider
that VoNR is supported to ensure
the continuity of voice services.
However, VoNR also works in
non-standalone (NSA) operation
modes like E-UTRA and
NR dual connectivity (EN-DC).
5G supports multimedia telephone
services for IMS (MTSI),
representing the application
layer. The media flow consists
of audio, video and “text“ (here
corresponding to general data
as images, text, websites, etc.)
leveraging modern collaboration
and communication tools.
Figure 3: Voice over NR – protocol structure
To cherish the QoS support, the
real-time protocol (RTP), realtime
streaming protocol (RTSP)
and the real-time control protocol
(RTCP) coordinate the media
transport and tackle impairments
like delayed, disordered or misguided
packets. The transport and
network layers are realized by
the well-known protocols TCP,
UDP and IP (IPv4 and IPv6).
The RAT functions are provided
by either E-UTRA or 5G NR.
The session initiation protocol
(SIP) and the session description
protocol (SDP) undertake
the control plane of the voice
connection. For reasons of completeness,
Figure 2 contains the
network protocols DHCP and
DNS as they offer supplementary
services, e.g. home operator
services.
IMS supporting voice services
in 5G
The incorporation of IMS services
in 5G, including network
interfaces, protocol layers and
signaling scenarios, is the absolute
prerequisite for voice services
offered in 5G. To leverage
QoS aspects, a so-called QoS
flow is established between the
UE and the network, accompanied
by parameters such as
latency, priority, packet error
rate and guaranteed bit rate. To
reduce signaling overhead, 5G
assigns a 5G QoS flow identity
(5QI) to each QoS flow. All protocol
layers and network functions
are aware of this 5QI. There
is a recommendation to apply
those 5QI profiles: 5QI = 1 for
conversational voice, 5QI = 2
for conversational video requiring
certain QoS values, 5QI =
5 for IMS signaling and optionally
5QI = 6-9 for concurrent
hf-praxis 11/2022 71

5G/6G & IoT
Figure 4: EPS fallback signaling procedure
media flows with lower QoS
requirements.
As voice is considered an application
in a 5G system, there are
no mandatory configurations of
protocol layers. However, they
can be seen more as recommendations,
as voice focuses more on
latency than on reliability, and
aspects such as efficient usage of
the radio resources and energy
consumption play a pivotal role
in a voice connection. Semi-persistent
scheduling mechanisms
allow a quasi-constant scheduling
of guaranteed bit rate radio
resources with low signaling
overhead. Additionally, the slot
aggregation mechanism lets the
automatic repetition of a speech
packet increase reliability, with
focus on the reduction of latency.
Energy reduction is tackled by
discontinuous reception and
transmission (DRX and DTX).
The focus on latency before reliability
is clear: it is recommended
to set the RLC layer into unacknowledged
mode and to skip the
integrity check at the PDCP layer
for security reasons, with only
ciphering enabled.
Following the trend of high-quality
audio transfer, 3GPP developed
already in previous releases
the enhanced voice services
(EVS) speech codec that is now
mandatory with 5G voice. The
EVS continues the tradition of
link-adaptive multi-rate speech
codecs (AMR). Leveraging the
demand of enhanced audio quality
and allowing the transfer
of audio signals beyond speech
such as music, the EVS uses
the higher data rates offered by
5GS for the transfer of enhanced
encoded audio signals. Technically,
EVS increases the audio
bandwidth and covers the audible
frequency range from 20
Hz to 20 kHz, corresponding to
the typical range of the human
ear. To convert the analog audio
signal into a digital signal, the
EVS applies known methods
like amplitude quantization
and discrete sampling. As an
enhancement, compared to older
generation speech codecs, the
EVS provides a finer quantization
level and a higher sample
rate. One important aspect of
the EVS is its interoperability
codec mode that would allow
to adjust the EVS speech codec
also to legacy voice codec rates,
enabling a smooth introduction
of VoNR.
Regarding the infrastructure
architecture, the introduction
of voice services requires some
adaptation, and the flexible architecture
provides new optional
interfaces and functions. Firstly,
the operator needs to decide
which core network is incorporated
and whether it should
support voice services or not.
To put it simply, this leads to the
decision of offering either EPS
fallback or VoNR. Secondly, the
core network EPS or 5GC needs
to be connected to IMS via several
interfaces to exchange user
and signaling data. Via those
interfaces, the various network
entities communicate with each
other. As there is no default 5G
system, several entities and several
interfaces can be deployed
optionally, but their existence
or absence may have an impact
on the UE behavior.
1. The N6 interface provides
the data transfer between 5GC
and IMS. In the 5G system, the
N6 interface is already used to
exchange data between 5GC
and an external data network.
Thus, due to the introduction of
voice services, the N6 interface
needs to be extended and provides
a connection to another
data network, which is therefore
the IMS.
2. If both core networks are
applied, EPS and 5GC, the N26
interface may share some signaling
information between the
EPS mobility management entity
(MME) and the 5GC access and
mobility function (AMF). If this
interface is signaled as present,
the UE uses a single registration
procedure as the two core network
entities coordinate mobility
and registration.
3. The S5 interface allows the
exchange and coordination of
user data between the session
management (SMF) and the user
plane function (UPF) with the
serving gateway (SGW).
4. A common home subscriber
service center (HSS) allows the
coordination of subscription profiles
and access policies.
Voice over New Radio (VoNR)
VoNR describes the routing
and connection control of EVS
encoded speech packets over IP
protocol using the 5G NR radio
interface and the 5GC core network.
Figure 3 depicts the protocol
architecture of VoNR. The
protocol architecture incorporates
the IMS as described previously.
A major objective is the
provisioning of voice services in
a standalone operation of 5G,
but not restricted to 5G SA only.
One advantage with VoNR is the
ability to use the sophisticated
QoS support offered by the 5G
protocol layers for the applications
“voice and video”. A small
drawback may be that 5G may
not present the same coverage
as LTE from day one operation.
Consequently, a meticulous planning
and deployment with overlapping
coverage areas is recommended
to avoid dropped calls.
EPS- and RAT fallback
One may consider EPS fallback
or RAT fallback as interim
deployment scenarios to provide
voice services in an early timeto-market
approach, as they do
not require the full incorporation
of 5G core network. During
connection setup the call will be
72 hf-praxis 11/2022

5G/6G & IoT
Figure 5: Example of an audio quality analysis test setup
forwarded into an incumbent
LTE network. This is done via
the signaling procedure of either
a handover command or of
a channel release command containing
a redirection indication.
The decision of such a transfer
into legacy networks can either
be taken by the network during
call setup or it can be indirectly
requested by the UE. The latter
one would be the case when a
UE signals its support of voice
services during the registration
procedure, but confines this support
to LTE only. Consequently,
the UE in idle mode camps on
the higher-prioritized 5G network
and would only move to
LTE in case of an ongoing speech
call (see Figure 4).
To specify, EPS fallback represents
a change of two connections.
With respect to the connection
to the core network,
there is a switch from the 5GC
to the EPS, and with respect
to the radio interface connection,
a handover from 5G NR
to LTE is executed. RAT-fallback
maintains the connection
to the 5GC but changes the 5G
NR RAT to LTE. A third possible
implementation of voice
services incorporates an enhancement
of the existing LTE base
station architecture. The legacy
eNB will be extended to a next
generation NodeB (ng-eNB).
The ng-eNB uses the 5G protocol
layer PDCP instead of the
LTE protocol layer PDCP, but
the underlaying radio protocols
are still LTE-based. Compared to
a VoLTE connection, the advantage
with this approach is that
there will be an end-to-end voice
connection with sustaining of the
QoS profile, otherwise there has
to be a mapping from LTE QoS
to 5G QoS within the network.
Voice services in 5G – how test
and measurement enables its
success
To be precise, T&M does not
enable the voice services per
se. However, testing ensures
and verifies the application QoE
for the end user and the proper
functioning and implementation
of the voice services.
Voice over 5G operates similar to
voice over LTE, since the general
test setup does not differ very
much. However, various fields
of testing should be contemplated.
Testing voice services in 5G
typically starts with a basic verification
of proper implementation
and functional behavior. To
simplify, the question is whether
a call can be established and is
the voice signal audible. These
are the first test and measurement
questions to be answered,
followed by an enhanced analysis
that determines the quality of
the audio under well-known and
reproducible conditions. Besides
voice testing, mobile network
testing and benchmarking of
deployed services in a live network
ensures the experienced
user quality.
A setup for voice quality testing
includes mobile radio testing
capability supporting signaling
and functional testing, as well as
enhanced protocol procedures.
These include interoperability,
multi-connectivity and mobility
scenarios (see Figure 5). To investigate
the proper audio quality,
a test setup may also offer audio
quality test equipment, with either
digital or analog interfaces to
the mobile radio tester. To enable
stress tests, a test setup may
allow the activation of fading
on the radio interface and may
emulate network impairments
like IP-packet disordering, delay
or discarded packets.
In addition to the RAT technologies
5G and LTE, such a
setup may also support legacy
RAT such as 2G or 3G and noncellular
technologies like Bluetooth
or IEEE 802.11 WLAN,
as these technologies also offer
voice services. A technological
aspect not discussed here is voice
over non-3GPP technologies.
An obvious requirement of a
voice over 5G test setup is the
capability to emulate the IMS
network and its signaling protocols
SIP, SDP and data provisioning.
The audio quality is
typically indicated as mean opinion
score (MOS) value, derived
as a result of algorithms like
the perceptual quality for voice
(PoLQA) algorithm published by
the ITU. The advantages of a labbased
test setup are that the conditions
are reproducible, the test
repeatable and performed under
predefined conditions.
To monitor the quality of certain
applications like voice or video
and to fulfil the KPI requirements,
field or drive testing is
necessary. Here, a passive device
like a scanner is extended by a
device that can actively set up a
connection, and analysis on the
application quality can be performed.
In addition, network operators
may like to compare their
network quality in a benchmarking
process against other networks
or monitor the entire network
via multiple samples and
a statistical analysis to obtain a
summarized view.
To sum up, test and measurement
will play a pivotal role in
successfully enabling the market
introduction of voice services in
commercial 5G networks. ◄
Author
Reiner Stuhlfauth, Technology
Manager Wireless
Reiner holds a graduate
engineer’s degree in telecommunication
from the
University of Kaiserslautern.
He started his career
with a position as Network
Planning Engineer at a German
network operator. In
1999 he joined Rohde &
Schwarz as trainer for wireless
communication standards
and took the position
of Technology Manager in
2015. Reiner is one of five
co-authors of a book on 5G
technology, published by
Rohde & Schwarz.
hf-praxis 11/2022 73

5G/6G & IoT
LoRa Cloud enables customers to develop IoT
solutions faster using Cloud-based services
vices, and a full and limited functionality
option. This service is
also offered as a SaaS solution.
The latest service
By Karthik Ranjan,
LoRa Cloud solutions
and partnerships leader
in Semtech’s Wireless and
Sensing Products Group
https://lora-developers.semtech.com
Where once companies bought
their own servers, cloud computing
has changed the landscape.
Customers of cloud computing
providers can avoid the expenses
of physical hardware and innovate
based on their applications
and data.
To complement its silicon offering
and help customers get the
most from the features they offer,
Semtech offers four Cloud-based
services.
The first service
is Join Server, a security service
that removes complexity and
risk associated with customers
having to deal with provisioning
their own device keys. The
Join Server handles key material
for sets of devices from one or
more manufacturers. Devices are
grouped into batches with consecutive
EUI ranges. Each batch
has a unique root key, which is
used to derive other keys such
as Network Session Key, such
that private keys never leave the
device. Together with pre-provisioned
device keys, the Join
Server service offers reinforced
security and LNS flexibility. It
is offered as a SaaS solution.
The second service
is Geolocation Solver. Previously,
geolocation required a full
GPS chip in the device and the
ability to calculate everything on
the device. This uses up battery
life very quickly. The location
service combines the features
of Semtech’s LoRa EdgeTM
LR1110, which can scan GNSS
satellites as well as Wi-Fi SSIDs
and partitions the processing between
the Cloud and the device
to get the location. This results
in extending the battery life of
an IoT tracker device to potentially
years compared to weeks to
months available from existing
GPS solutions. The Cloud service
provides both indoor and outdoor
geolocation, and automatic OTA
updates of the Almanac.
The third service
is Modem Services, focused
around configuring and managing
the modem at a very
detailed level. Features and benefits
include uplink data services,
modem status/configuration ser-
introduced at Embedded World
2022 was its breakthrough SaaS
chip-to-Cloud service, LoRa
CloudTM Locator, that uses
Semtech’s LoRa Cloud Modem
& Geolocation services. The
new service gives customers
the opportunity to experience
firsthand the power of devices
powered by LoRa Edge and evaluate
the accuracy and power
consumption capabilities of the
LoRa Edge platform which offers
an ultra low-power and costeffective
solution for indoor/
outdoor asset tracking use cases.
LoRa Cloud Locator features
built-in serverless technology
and delivers a simple end-to-end
experience for customers to evaluate
LoRa Edge implemented in
various ecosystem trackers, either
on a private or public LoRa-
WAN network.
LoRa Cloud Locator is designed
specifically to work with trackers
using Semtech’s LoRa Edge LRseries
chips with minimal effort.
Once configured on the service,
together with Semtech’s LoRa
wireless radio frequency technology
for transmission to the
Cloud, customers are able to
view the tracker location on the
map in typically in less than 15
minutes.
Those interested in LoRa Cloud
Locator can purchase a LoRa
Edge-enabled tracker, create a
LoRa Cloud Locator account and
discover how LoRa Edge unlocks
new use cases across the entire
global supply chain. To access
the service, customers can visit
locator.loracloud.com, where
they can browse a selection of
compatible trackers by Semtech,
Browan, Digital Matter,
Mimiq, and Miromico. Orders
run through CalChip Connect
and Indesmatech, two leading
74 hf-praxis 11/2022

5G/6G & IoT
LoRaWAN hardware distributors
based in respectively North America
and Europe. After purchasing
a tracker, customers can log in
to the application, register their
tracker and view its location on
a map using a browser on either
their desktop or mobile device.
To make a success
of any IoT application, customers
must build an end-to-end
solution. With LoRa Cloud, Semtech
enables customers to develop
those solutions faster, take
advantage of all the capabilities
in Semtech’s silicon offering and
bring solutions to market much
more quickly.
The LoRa Developer Portal is an
idea-sharing, educational, networking,
and technical support
platform designed exclusively for
innovators and business professionals
who have a strong interest
in deploying LoRa Technology
based Internet of Things (IoT)
and machine-to-machine (M2M)
solutions. The LoRa Developer
Portal offers many benefits
including technical support,
exclusive resources and a catalog
of hundreds of LoRa-based
commercially available products
and services. The LoRa Developer
Portal provides members
with extensive content, including
software to help developers
bring LoRa-based solutions to
life faster, libraries of technical
documentation, videos, technical
journals, and a knowledge base
in which developers can interact
with other like-minded peers and
technical experts. ◄
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© 08-2022 Qorvo US, Inc. | QORVO is a trademark of Qorvo US, Inc.

RF & Wireless
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a Human-Machine Interface
(HMI) and Smart Surface solutions
innovation leader, has
purchased Anritsu ShockLine
ME7868A modular 2-port vector
network analyzers (VNAs).
e2ip is using the ME7868A VNA
to confirm/validate performance
of its printed 5G Smart Surfaces,
an innovative signal distribution
technology that optimizes 5G
network performance for both
indoor and outdoor applications.
The unique design of the
ME7868A made it the best suited
test solution for the e2ip
5G Smart Surface. Its modular,
2-port design allows the VNA to
conduct highly accurate magnitude
and phase measurements
on the 5G Smart Surface, a thin
sheet with conductive ink strategically
printed that manipulates
millimeter wave (mmWave)
signals and improves wireless
connectivity and efficiency
with very high specificity. One
VNA port transmits the signal
to the 5G Smart Surface, while
the second port measures the
strength of the reflected signal.
Key factors in selecting the
ME7868A were its performance
and portability. Integrating
Anritsu’s proprietary PhaseLync
synchronization technology
allows the ME7868A
VNA to conduct accurate and
repeatable measurements. The
design of the ME7868A allows
the e2ip team to easily transport
it for demonstrations and proofof-performance
of 5G Smart
Surfaces.
Consisting of two MS46131A
1-port VNAs, the ME7868A
VNA uses the MS46131As as
portable VNA ports to deliver
vector transmission measurements
over longer lengths and
at a lower cost than conventional
2-port VNAs. As the first
modular-port-based VNA, the
ME7868A eliminates the need
for long port cables to measure
transmission over distance.
PhaseLync enables two
MS46131A VNAs to conduct
full vector S-parameter measurements
over wide distances of up
to 100 m. PhaseLync improves
dynamic range and stability of
S-parameter measurements by
eliminating the need for long
cables with conventional benchtop
VNAs.
The modularity and performance
of the ME7868A met the stringent
test requirements of e2ip
technologies. The printed 5G
Smart Surface is an emerging
technology in surface electromagnetics
that re-shapes electromagnetic
propagation. A 5G
Smart Surface essentially enhances
wireless network deployment
applications by filtering, blocking,
or reflecting RF signals
emitted at a selected frequency,
including new 5G networks,
while remaining transparent to
RF signals emitted at other frequencies.
A 5G Smart Surface
helps to extend and evenly distribute
signals to low coverage
and dead zones to optimize
connectivity. They can act as a
band-stop, band-pass, reflector,
or diffuser of signals at varying
angles. These properties can then
be used to enhance the propagation
of mmWave signals and help
improve the overall reliability of
the network infrastructure.
Products such as 5G Smart Surfaces
are integral to the deployment
of 5G in both urban and
rural areas. They act as a passive
repeater (no power source)
that serves as a means for signal
transmission in congested areas
that are less than ideal for
mmWave frequencies and are
not suitable for base stations
or DAS. It is a more cost-efficient
approach for networks to
achieve key performance indicators
(KPIs).
■ Anritsu Corporation
www.anritsu.com
Wideband, Log Periodic, Directional Antennas
2Pasternack, an Infinite Electronics
brand and a leading
provider of RF, microwave
and millimeter-wave products,
has expanded its line of wideband,
log periodic antennas.
Pasternack’s new, high-performance,
wideband, log periodic
antennas operate from 600 to
6000 MHz for point-to-point
wireless communications. They
feature gain ranging from 3 dBi
to 16 dBi and can be used for
long-distance directional communication
over a wide range
of frequencies.
These outdoor-rated, directional
antennas function as boosters
where the existing cellular
signal is weak and needs
to reach longer distances. This
makes them ideal for strengthening
5G, 4G, LTE, CMDA,
LoRA, IoT and WiFi signals.
They also feature 8-inch to
12-inch pigtails terminated
with a single Type N female
connector, vertical polarization,
and brackets that allow for either
vertical or horizontal mounting.
The radomes of these 5G,
log periodic, directional antennas
have a weatherproof ABS
construction that ensures they
achieve optimum performance
and reliability in even the harshest
environments.
■ Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
76 hf-praxis 11/2022

RF & Wireless
5-Way Resistive Power Divider
Model 151-170-005 is a 50-Ohm,
5-way power divider. The unit
has an average power rating
of 1-Watt with 1.3 maximum
SWR. The insertion loss above
theoretical loss is +/-0.75 dB
maximum, amplitude tracking is
+/-0.3 dB maximum, the operating
temperature range is 0 to 70
°C, and RF connectors are SMA
female. BroadWave Technologies
manufactures a wide variety
of resistive power dividers
in 2, 3, 4, 5, 6, and 8-way configurations.
Available connector
types are BNC, N, SMA, TNC
or mixed connector types for
unique applications. Average
power is up to 10 W for standard
units and many models
are in stock.
■ BroadWave Technologies,
Inc.
www.
broadwavetechnologies.com
“New” Standard for L Band,
GaN-SiC HEMT
Ampleon showcased the latest
solutions and innovative products
in GaN and LDMOS technologies.
A key highlight is the
brand new CLL3H0914L-700
GaN-SiC HEMT. This rugged
GaN transistor is optimised for
radar implementations where
long pulse width and high-duty
cycles are required. The transistor
was engineered to achieve
over 700 W of peak output power
from a single transistor while
operating at a voltage of 50 V
with industry-leading efficiency
of over 70% as well as designed
thermally for long pulse applications,
such as pulse widths (~2
ms) and 20% duty cycles.
These L Band GaN HEMT superior
performance capabilities
are demonstrated in a variety
of application reference designs
shown at the booth – including
ones for defence/aerospace
bands (960-1250 and 1030-1090
MHz), plus an L band ground
base radar (1200-1400 MHz).
This high-power density and
low-thermal resistance HEMT
is now in full volume production.
Units are available directly
from Ampleon or authorised distribution
partners, RFMW and
Digi-Key. Large signal models
in ADS and MWO can be sourced
via the Ampleon website.
■ Ampleon Netherlands B.V.
www.ampleon.com
Sector Antennas with WiFi 6E
Support
KP Performance Antennas, an
Infinite Electronics brand and
a manufacturer of wireless network
antennas, has introduced
a new line of 6 GHz, WiFi
6E capable sector antennas for
indoor and outdoor applications
such as large arenas and
stadiums.
VHF/UHF Dipole,
Collinear and Yagi
Antennas
KP Performance Antennas, an Infinite Electronics
brand and a manufacturer of wireless
network antennas, introduced a new series of
VHF/UHF dipole, collinear and Yagi antennas
for land mobile radio (LMR), public safety,
military communications, trunking and amateur
radio applications. KP’s innovative series
of VHF/UHF exposed dipole arrays, omnidirectional
collinear and Yagi antennas cover frequencies
of 135 MHz to 512 MHz and feature
high-power handling of over 200 W.
The rugged outdoor designs of these VHF/UHF
antennas ensure high performance in all environmental
conditions. The individual folded
and straight dipole antennas allow for minimal
storage and efficient transportation. KP
also offers pre-configured dipole arrays with
internalized cabling, making for quick and
KP’s new WiFi 6E sector antennas
offer high performance and
throughput while supporting frequencies
from 2.3 to 7.2 GHz.
They feature 17 dBi to 20 dBi
gain, 65-degree and 90-degree
coverage and 2x2 MIMO port
options for increased speed, versatile
coverage, and less interference.
These new sector antennas ship
with universal radio brackets for
easy installation and are shorter
than 40 inches, adhering to universal
zoning compliance. They
also feature Type-N connectors,
1200 MHz of extra bandwidth
availability, and dual slant
+/-45-degree polarization.
Using these sector antennas with
the extra 1200 MHz available in
the 6 GHz WiFi 6E band allows
users to reach speeds up to 1 to
2 Gbps. The antennas work on
2.4 and 5 GHz networks available
today and allow future-proof
network capabilities without a
need for antenna changes.
KP Performance Antennas’ new
WiFi 6E sector antennas are instock
and available for same-day
shipping. For product inquiries,
please call 1-855-276-5772.
■ KP Performance Antennas
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
500 W GaN on SiC HEMT
The Qorvo QPD1016 is a 500
W (P3dB) pre-matched discrete
GaN on SiC HEMT which operates
from DC to 1.7 GHz and
50 V supply. The device is in
an industry standard air cavity
package and is ideally suited
for IFF, avionics, military and
civilian radar, and test instrumentation.
■ RFMW
www.rfmw.com
simple deployments. The VHF/UHF antennas
feature multiple gain options with fixed and
adjustable dipole configurations. All components
are DC grounded for lightning protection
and are offered in optional prefabricated arrays
with fixed quarter-wave or half-wave spacing
from the mast.
■ KP Performance Antennas
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
hf-praxis 11/2022 77

RF & Wireless
RFMW introduces new products
15 GHz Divider
The UXN14M32K SuperDivider
is a DC to 15 GHz, highly
programmable integer divider
covering all integer divide ratios
between 1 and 4,294,967,295
(232-1). The device can be used
as a general purpose, highly configurable,
divider in a variety
of high frequency synthesizer
applications. It features low SSB
phase noise, a ceramic 4 x 4 mm
package. The SuperDivider can
be used as a general purpose,
highly configurable, divider in
a variety of high frequency synthesizer
applications.
Low-Cost, Surface Mount,
7 Order Bandpass
The ED2 BP038BW01S is an
innovative low-cost, surface
mount, 7 order Bandpass filter
for CBRS-Band cellular applications,
constructed within a
fused silica (glass) substrate.
These filters are designed to offer
excellent wideband rejection up
to 20 GHz without recurrence
making them ideal roofing filters
to complement the performance
of existing narrow band SAW or
BAW channel filters currently
used in a wireless cascaded
chain. With high-power handling
of 10 W CW, they’re small
in size and offer excellent temperature
stability. The substrate
material and wafer-level manufacturing
processes ensure high
repeatability from filter to filter.
ED2’s glass filters have excellent
rejection performance to 20
GHz and beyond. The BP03xxx
product family uses common
design processes and materials
making it easily customizable to
offer unique solutions to meet a
specific customer need in a short
lead-time, with a common footprint
from 0 to 10 GHz. Poles can
be added or removed to meet a
variety of size and performance
constraints. Evaluation boards
are available from inventory.
Semi-rigid
RF Cable Assemblies
Smiths Interconnect’s semi-rigid
RF cable assemblies are available
with a wide variety of flexible
and semi-rigid cable types with
space orbit qualifications and
are well-suited for satellite payloads
(GEO/MEO and LEO constellations),
deep space probes,
ground antenna networks, and
space robotic systems.
Fractional-N PLL
The CMX940 is a low-power
high-performance Fractional-N
PLL with fully-integrated wideband
VCOs and programmable
output divider, generating RF
signals over a continuous frequency
range of 49 to 2040
MHz. It has two level-controlled
single-ended RF outputs to support
Tx and Rx sub-systems. A
configurable reference path can
be used to minimize close-in
phase noise and mitigate integer
and sub-integer boundary spurious.
The chip configuration is
controlled by an SPIcompatible
C-Bus serial interface. Available
in a 7 x 7 mm VQFN package,
the CMX940 reduces component
count and PCB board area,
requiring only external loop filter
and clock reference to provide a
complete and very compact RF
synthesizer solution.
Single Layer Capacitors
Knowles has released a new
engineering design kit containing
a range of SLC’s (Single
Layer Capacitors). Engineers
can access samples of single
layer capacitor variants, including
their Wire-bondable Border
Caps, Broadband Millicaps,
High Frequency V-Series Caps,
and Gap Caps – all important
components used in DC Blocking,
RF Bypassing, Filtering,
Tuning, and Coupling across a
broad range of applications. Visit
the RFMW website for a full
list of contents including sizes,
values, and voltages.
55 W Discrete GaN
on SiC HEMT
The Qorvo T2G4005528-FS is a
55 W (P3dB) discrete GaN on
SiC HEMT which operates from
DC to 3.5 GHz. The device is
constructed with Qorvo’s proven
GaN25 production process,
which features advanced
field plate techniques to optimize
power and efficiency at
high drain bias operating conditions.
This optimization can
potentially lower system costs
in terms of fewer amplifier lineups
and lower thermal management
costs. Bias Voltage 28 V,
and P3dB 63 W, 3.3 GHz (Load
Pull).
4-Way Power Divider
Knowles‘ PDW06089 is a 6...18
GHz, 4-way power divider/
combiner offering unmatched
size and performance in a surface
mount configuration. This
power divider utilizes DLI’s low
loss temperature stable materials
which offer small size and minimal
performance variation over
temperature.
Amplifier provide 25 dBm
Output Power Across 400 MHz
to 27 GHz
Marki Microwave‘s AMM-
7473PSM is a high-linearity,
low noise distributed amplifier
that can provide 25 dBm output
power across its 400 MHz to 27
GHz band and features excellent
gain flatness. The AMM-
7473PSM can serve either as
a linear signal amplifier, or as
a saturated driver amplifier for
H- or S-diode mixers.
■ RFMW
www.rfmw.com
78 hf-praxis 11/2022

RF & Wireless
Enhanced MT8870A/MT8872A C-V2X Measurement Functions
Anritsu Company introduced
LTE-V2X PSCCH TX Measurement
MX887068A-001 software
option enhancing the Cellular
Vehicle-to-Everything (C-V2X)
measurement function of Universal
Wireless Test Set MT8870A/
MT8872A. Adding this new
MX887068A-001 option to
the LTE-V2X Tx Measurement
MX887068A software for the
MT8870A/MT8872A not only
supports the Physical Sidelink
Shared Channel (PSSCH)
for LTE-V2X (PC5) but also
supports RF measurement of
the Physical Sidelink Control
Channel (PSCCH). As well as
supporting mass-production of
LTE-V2X (PC5) devices, this
option facilitates evaluation of
R&D RF test items.
By releasing this software
option, Anritsu is supporting in
pre-release laboratory evaluation
testing of V2X devices as
well as in configuring an effective
test environment for R&D
and mass-production.
LTE-V2X (PC5) will cooperate
with the other radio access technologies
such as 5G V2N (Vehicle
to Network) and the Global
Navigation Satellite System
(GNSS) and is expected to be
adopted for Connected Autonomous
Vehicle applications.
Japan, Europe, and China are
investigating introduction of
V2X to the New Car Assessment
Program (NCAP) and RF
evaluation of V2X is becoming
increasingly important from the
safety aspect. V2X communications
technology is used for
Dedicated Short Range Communications
(DSRC), such as
Intelligent Transport Systems
(ITS), and C-V2X using mobile
communication technology with
a wider communication range is
also being investigated.
Since the automotive industry
is investigating implementing
Autonomous Driving/Advanced
Driver-Assistance Systems (AD/
ADAS) with V2X, test solution
supporting R&D to mass-production
is required increasingly.
Anritsu is continuing to develop
various future automotive test
solutions for wireless connectivity,
ITS, AD/ADAS, infotainment,
etc., to help the automotive
industry secure Autonomous
Driving as well as a safe and
secure society.
Product Outline
The Universal Wireless Test Set
MT8870A/MT8872A series is
designed for developing and
mass-production various wireless
communication equipment,
modules, etc. Installing up to
four high-performance test units
in the main unit supports a seamless
frequency band up to 7.3
GHz with a 200 MHz bandwidth.
Each unit measures independently
in parallel, enabling the
MT8870A to quickly and simultaneously
evaluate multiple wireless
communications devices and
the industry‘s fastest.
■ Anritsu Corporation
www.anritsu.com
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Aktuelles/Impressum
Impulse für die Sub-THz-Forschung
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
Rohde & Schwarz ebnet mit
den neuen R&S FE170 D-Band-
Frontend-Erweiterungen den
Weg für Sub-THz-Forschung.
Genauer: Rohde & Schwarz
präsentiert eine innovative
Signalerzeugungs- und Signalanalyselösung
für Messungen
im D-Band, die die frühe Forschung
an der nächsten Mobilfunkgeneration
erheblich vereinfachen
wird. Die neuen R&S
FE170 Frontend-Erweiterungen
lassen sich ganz einfach am R&S
SMW200A Vektorsignalgenerator
und R&S FSW Signal- und
Spektrumanalysator montieren
und konfigurieren. Mit den
Erweiterungen decken die beiden
High-End-Messgeräte den
Frequenzbereich zwischen 110
und 170 GHz ab – ein Spektrum,
das für 5G-Nachfolgetechnologien,
die 6G-Technologie und
künftige Automotive- Radar-
Anwendungen eine Schlüsselrolle
spielt.
Die neuen Frontends
R&S FE170ST (Single Transmit)
und R&S FE170SR (Single
Receive) erweitern den
Frequenzbereich des R&S
SMW200A Vektorsignalgenerators
und des R&S FSW Signalund
Spektrumanalysators auf
110 GHz bis 170 GHz.
Das D-Band
welches von 110 GHz bis 170
GHz reicht, wurde von der Wissenschaft
und Branchengrößen
als mögliches Frequenzband für
die künftige Mobilfunkkommunikation
– insbesondere 5G-
Nachfolgetechnologien und 6G
– sowie für Automotive-Radar-
Anwendungen identifiziert.
Sub-THz-Forschung
Rohde & Schwarz treibt die
Sub-THz-Forschung mit innovativen
Testlösungen weiter
voran. Ein Messaufbau für die
Sub-THz- Forschung mit dem
R&S SMW200A und R&S FSW
ist jetzt einfach zu konfigurieren,
da nur drei Anschlüsse (ZF,
Referenzfrequenz und LAN)
benötigt werden, um die neuen
Frontends in die Grundgeräte zu
integrieren. Der Anwender muss
lediglich die IP-Adresse in die
Benutzeroberfläche der Grundgeräte
eingeben. Nach der Verbindung
werden die Frontends
direkt vom R&S SMW200A
und R&S FSW gesteuert, da
die Steuereinheit der Frontends
in deren Firmware integriert ist.
Da alle Korrekturdaten berücksichtigt
werden, bietet dieses
Konzept den großen Vorteil einer
vollständig kalibrierten Lösung.
Kompakter Formfaktor
Mit ihrem kompakten Formfaktor
von 152 x 190 x 50 mm
nehmen beide Frontends nur
wenig Platz auf dem Labortisch
ein. Dank dem leistungsstarken
internen Synthesizer, der einen
Lokaloszillator bereitstellt,
benötigt der Testaufbau keine
zusätzliche analoge Signalquelle,
sodass eine hervorragende Phasenrauschperformance
sichergestellt
ist. Durchdachtes Zubehör
wie Bandpassfilter und TX-
Leistungsverstärker verbessert
die Performance der Lösung
zusätzlich. Die R&S FE170ST
und R&S FE170SR Frontend-
Erweiterungen für die D-Band-
Forschung werden ab Ende 2022
erhältlich sein.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
• 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.
82 hf-praxis 11/2022

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Tel. +49 (0) 89 894 606-0 • Fax +49 (0) 89 894 606-20
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