12-2022

Dezember 12/2022 Jahrgang 26
HF- und
Mikrowellentechnik
Messtechnik für eine neue Revolution,
den Quantencomputer
Rigol, Seite 6

0.05 MHZ TO 86 GHZ
High-Frequency
Amplifiers
Ultra-Wideband Performance
Features for Almost Any Requirement Now up to E-Band
• High gain, up to 45 dB
• Noise figure as low as 1.7 dB
• Output power up to 1W
• Rugged designs with built-in protections
• Wide DC input voltage range
NEW TO MARKET
ZVA-71863+ Series
• 71 to 86 GHz
• Low Noise & Medium
Power Models
ZVA-35703+
• 35 to 71 GHz
DISTRIBUTORS

Editorial
Das Ende der Messgeräte-
Dinosaurier
Technische Beratung und Distribution
Die Messtechnik steht vor ihrer größten Revolution seit Einführung
der Schaltungselektronik. Das gilt insbesondere für die Echtzeit-
Spektrumanalyse. Im Laufe der letzten Jahre sind die Anforderungen an
das Mess-Equipment drastisch gestiegen. WiFi, Bluetooth, NFC oder
auch der 5G-Standard generieren immer kürzere Signale bei immer
höheren Taktfrequenzen in immer breiteren Frequenzbereichen, und ein
Ende ist nicht absehbar.
Einzig Echtzeit-Spektrumanalysatoren können selbst sehr kurzzeitige
und sporadisch auftretende Signale in einem breiten Spektrum
verlässlich erfassen. Und auch hier geht es hin zu extremen Echtzeit-
Bandbreiten, was enorme Rechenkapazitäten erfordert.
Diese Herausforderungen überfordern viele der marktüblichen
diskreten Messgeräte. Hinzu kommt der Kostenfaktor. Schon einfache
SDR-Systeme, als USB-Sticks konzipiert, bieten für einen Bruchteil
der Preise diskreter Geräte mehr Leistung – und sind zudem noch
flexibler. Denn statt diskreter Hardware werkeln hier DSPs. Diese
lassen sich bekanntlich leicht (um)programmieren. Die Anpassung
an neue Funksysteme gelingt hier einfach durch Änderung der
Software. Und auch die Hardware von Geräten mit USB-Anbindung
lässt sich erheblich schneller an veränderte Gegebenheiten anpassen
und auf den Markt bringen. Schließlich stoßen die altbekannten
Benchtop-Geräte auch bei der Ausleitung von Rohdaten schnell an
ihre Grenzen. Auch hier zeigen SDRs ihre Stärken, da die Speicherung
und Weiterverarbeitung von IQ-Daten einzig von der Performance
des eingesetzten PC-Systems limitiert werden. Das bedeutet völlig
neue Möglichkeiten des Post-Processings beispielsweise in eigenen
Software-Lösungen oder auch in vorhandenen Bestandsanwendungen
wie etwa MATLAB.
Aber auch das Pre-Processing der Datenströme gewinnt immer mehr
an Bedeutung. Echtzeit-Spektrumanalysatoren können die eintreffenden
Informationen in digitale Signale umwandeln und diese aufbereitet
zur Weiterverarbeitung auf einem Computer zur Verfügung stellen.
Der enorme Vorteil dabei: Der PC muss kaum noch Rechenaufgaben
übernehmen, kann also kostengünstig sein. Anders gesagt, genügt
heute ein kleines Kästchen auf dem Tisch für präzise, jederzeit
reproduzierbare Echtzeitmessungen.
Hinzu kommt, dass die in die überdies recht großen Desktop-Geräte
eingebauten Bildschirme für die Echtzeit-Spektrumanalyse ungeeignet
sind. Mit ihrer viel zu geringer Auflösung sind detaillierte Analysen
kaum möglich. Bereits ein üblicher PC-Bildschirm mit mindestens
20 Zoll, Full-HD-Auflösung und 65 Millionen Farben stellt jeden
eingebauten Monitor in den Schatten.
Sie sehen also: Die Zeiten zu kleiner Bildschirme, unübersichtlicher
Drehregler und Taster sowie störender Kabel und ohne Möglichkeit
zur Signalaufzeichnung sind vorbei. Moderne Echtzeit-
Spektrumanalysatoren als flexible, modulare Lösungen für jeden
Anwendungsfall lassen die Mess-Dinos der Vergangenheit aussterben.
Sie erobern die Labore als mobile oder stationäre Komplettsysteme
ebenso wie als USB-Geräte oder integrierte Lösungen unter dem vom
Anwender bevorzugten Monitor.
Thorsten Chmielus
Thorsten Chmielus
Geschäftsführer Aaronia AG
municom
wünscht schöne
Feiertage
Ihr Experte für:
Antennen (Patch, Chip,
GPS, Glass Mount),
Kabel, Adapter, Buchsen,
low PIM Koppler
www.
municom Vertriebs GmbH
Traunstein · München
Bauelemente
für die Hochfrequenztechnik,
Optoelektronik sowie
Hochfrequenzmessgeräte
.de
EN ISO 9001:2015
Mail: info@municom.de · Tel. +49 86116677-99
hf-praxis 12/2022 3

Inhalt 12/2022
Dezember 12/2022 Jahrgang 26
Die ganze Bandbreite
der HF-und MW-Technik
MMwave Antenna Products
Standard Gain Horns
from 12.4 to 750 GHz
Messtechnik für eine neue Revolution,
den Quantencomputer
Rigol, Seite 6
HF- und
Mikrowellentechnik
Zum Titelbild:
Messtechnik für eine
neue Revolution, den
Quantencomputer
Die Entwicklung der
Rechenleistung von
Computern ist genauso
atemberaubend wie
dynamisch. 6
Conical Horn Antennas
from 12.4 to 325 GHz
Fachartikel in dieser Ausgabe
Wide Angle Scalar Feed Horns
from 12.4 – 110 GHz
Scalar Feed Horn Antennas
from 8.4 to 220Ghz
Probe Waveguide Antennas
from 8.2 to 500 GHz
OmniDirectional Antennas
from 12.4 to 140 GHz
Horn Lens Antennas
from 8.4 to 260 Ghz
Spot Focus Antennas
Wide Range of Available Beamwidths
and Reflector Sizes from 8.4 to 260 Ghz
Cassegrain Reflector Antennas
from 5.0 – 220 GHz,
Diameters from 10 to 84 inches
Prime Focus Antennas
from 12 .4 – 140 GHz,
Diameters from 18 to 72 inches
Trihedral Corner Reflector Antennas
from 8.4 to 260Ghz,
Standard sizes from 1 to 8 inch configurations
www.tactron.de • info@tactron.de
Rubriken:
3 Editorial
4 Inhalt
6 Titelstory
10 Aktuelles
12 Schwerpunkt
Antennen
Die Anbieterauswahl von Konnektivitätslösungen
Der Artikel nennt in Form einer Checkliste fünf Punkte, die bei
Anbieterauswahl von Konnektivitätslösungen zu
beachten sind. 40
34 5G/6G und IoT
44 Messtechnik
56 Quarze und Oszillatoren
59 Funkchips und -module
62 Bauelemente
65 Kabel und Verbinder
67 Software
69 RF & Wireless
78 Impressum
Omni-Antennen für
industrielle Netzwerke
Die drahtlose
Kommunikationsindustrie
entwickelt sich rasant und
verbindet Menschen und
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG
Maschinen auf globaler Ebene
Bunsenstr. 5/II ▪ D-82152 Martinsried
wie nie zuvor. 24
Tel.: +49 (0)89 89 55 69 0 ▪ Fax: +49 (0)89 89 55 69 29
4 4
hf-praxis 12/2022

International News
JYEBAO
Signal Quality Analyzer Supports PCI
Express 6.0 Base Specification Rx Test
6G: Die Technologie in Frage und Antwort (2)
Die nächste Generation des Mobilfunks
soll enorme Verbesserungen bei der
Bandbreitennutzung, der Datenübertragung
und den Anwendungsmöglichkeiten mit sich
bringen. 34
LP425R
LP6530PCB-MIMO
LP6560PCB
Anritsu Corporation announced that its
Signal Quality Analyzer-R MP1900A
now supports the PCI Express 6.0 Base
Specification Receiver Test. 69
High-precision Dualband GNSS Timing
Module
Neue,
hochflexible
Testkabel
von JYEBAO
Distributed Antenna Systems für IoT,
Mobilfunk und mehr
Verteilte Antennensysteme (Distributed
Antenna Systems, DAS) bieten starke und
zuverlässige drahtlose Konnektivität an
Orten, wo die Konnektivität mit Standard-
Wireless-Routern oder Mobilfunk ein Problem
darstellt. 22
U-blox has announced a new, compact
dualband timing module that offers nanosecond-level
timing accuracy, thereby meeting
the stringent timing requirements for
5G communications. 73
Programmable Attenuators Offer
Broadband RF, Microwave and mmWave
Coverage
• 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
Fortschrittliche Antennensysteme
für 5G-Netzwerke
Die jüngsten technologischen Entwicklungen
haben fortschrittliche Antennensysteme
(Advanced Antenna Systems, AAS) zu einer
praktikablen Option für den großflächigen
Einsatz in bestehenden 4G- und künftigen
5G-Mobilfunknetzen gemacht. 14
Pasternack has released a new series of
programmable attenuators designed to
meet the needs of electronic warfare, test
and measurement, and electronic countermeasures
applications. 78
hf-praxis 12/2022 5
5

Titelstory
Messtechnik für eine neue Revolution, den Quantencomputer
Wie alles begann…
Autor:
Boris Adlung
RIGOL Technologies Europe
GmbH
www.rigol.eu
Die Entwicklung der Rechenleistung
von Computern ist genauso
atemberaubend wie dynamisch.
Schon weit vor Christi Geburt
wurden mechanische Hilfen (wie
z.B. der Abakus) verwendet,
um schneller rechnen zu können.
Die ersten mechanischen
Weiterentwicklungen für einfache
Rechenaufgaben wurden
im 17. Jahrhundert entwickelt
und erlebten mit der Erfindung
des binären Systems (vom selben
Erfinder der Differenzialrechnung!)
einen neuen Schub.
Außerdem bildete diese sogleich
die Grundlage des digitalen
Rechners, was aber noch einige
Zeit auf sich warten ließ.
Zuerst entwickelten sich im
19. Jahrhundert mechanische
Rechner, die damals sogar über
elektromechanische Lochkarten
programmierfähig waren. Diese
Computer, entwickelt nach dem
Dezimalsystem, waren allerdings
sehr aufwendig umzusetzen.
Mit der Weiterentwicklung
der Mathematik und der
Elektrizitätslehre entwickelten
sich die Rechner immer weiter.
1935 veröffentlichte IBM
eine Lochkartenmaschine, die
eine Berechnung pro Sekunde
durchführen konnte. Ein weiterer
Meilenstein gelang dem
Mathematiker Alan Turing mit
seiner Maschine (Durchlaufband
über das ein Lese-/Schreibkopf
bewegt werden konnte), Kalkulationen
so zu beschreiben,
dass diese wie mathematische
Gegenstände behandelt werden
konnten. Somit wurde die
Basis für eine erste universelle
Rechenmaschine gelegt.
Wenig später wurde der erste
freiprogrammierbare Rechner
bzw. eine Binärziffern-Rechenmaschine
von Konrad Zuse hergestellt.
Die Weiterentwicklung
im Zweiten Weltkrieg (Zuse
Z3) enthielt eine große Anzahl
an Relais´, war also nicht vollelektronisch
und arbeitete digital.
Hier konnten verschiedene
Algorithmen automatisch ausgeführt
werden.
Nach dem zweiten Weltkrieg
erlebte die Entwicklung des
Computers durch die Entwicklung
des Transistors eine technische
Revolution und bildete
die zweite Computergeneration,
die dann die Röhrencomputer
ablöste. Zum Beispiel dienten
Bipolartransistoren als Verstärker
und Schalter. Durch die Planar-Diffusionstechnik
war es ab
1960 möglich, ICs für den Einsatz
in Computern herzustellen.
Jetzt gab es elektronische Ver-
6 hf-praxis 12/2022

Titelstory
knüpfungsglieder, die binäre
Variablen entsprechend der
Algebra miteinander verknüpfen
konnten, um eine digitale
Datenverarbeitung zu realisieren.
Verknüpfungsglieder konnten
somit in Schaltnetze und diese
in Schaltwerke erweitert werden,
um komplexere Prozesse
umzusetzen. Dies in Verbindung
mit anwenderprogrammierbaren
Bausteinen.
Durch veränderte Fertigungstechniken
wurden ab den 70er
Jahren spannungsgesteuerte
MOSFETs möglich, die für die
ersten Mikroprozessoren eingesetzt
wurden, um zum Beispiel
einen Hauptprozessor (CPU)
herzustellen, was die Leistungsfähigkeit
noch einmal deutlich
steigerte.
Neben den Verknüpfungsgliedern
ist die Speicherung der
Daten wesentlich. Zum Beispiel
ist ein Arbeitsspeicher (RAM)
wichtig, um alle Berechnungen
der CPU kurzfristig abzulegen.
Der Arbeitsspeicher ist recht nah
an der CPU verbaut. Zum dauerhaften
Abspeichern der Daten
wurden Festplatten (Hard Disc
Drives) verwendet.
Anfang der 80er Jahre gab es
bereits Computer, wie von IBM,
mit 8-Bit/4,77-MHz-Mikroprozessoren
und 64 kB Arbeitsspeicher.
Die weitere rasante Entwicklung
unterstreicht z.B. ein
Intel-Core-i9-Prozessor mit 16
Kernprozessoren für Parallelrechenprozesse
und einer Taktfrequenz
von 5,5 GHz (= 1153 x
4,77 MHz) und 64-Bit-Struktur,
der mit einem Arbeitsspeicher
von 128 GB (= 2 Mio. x 64 kB)
ausgestattet war.
Der Quantencomputer
Klassische Computersysteme
haben – trotz ihrer enormen
Leistungskapazität – bezogen
auf die Rechenleistung Begrenzungen,
die man mit einer
neuen Technologie durchbrechen
möchte: mit dem Quantencomputer.
Um hier etwas tiefer einsteigen
zu können, soll sehr oberflächlich
darauf eingegangen werden,
was Quanten sind und wie
ein Computer damit aufgebaut
Bild 1: Maximale IQ-Bandbreite von 1,5 GHz
werden kann. Als Quantenteilchen
kann man sehr winzige
Teilchen wie Atome, Moleküle
oder Elementarteilchen wie
Photonen beschreiben. Diese
können in einer Umgebung z.B.
auf supraleitenden Resonatoren
existieren. Die Beeinflussung
kann mittels Antennen durch
elektromagnetische Einstrahlung
(EM) erfolgen. Die Ausrichtung
lässt sich messen, z.B.
durch die Ermittlung des Ortes
und der Geschwindigkeit.
Einer der Gründe für die Leistungsstärke
der Computer
ist das binäre Abarbeiten der
Rechenschritte. Ein Quantencomputer
arbeitet nicht mit der
binären Logik. Ein Quantenbit
kann nicht nur die Zustände 0
und 1 annehmen, sondern auch
alle weiteren Zustände dazwischen
oder beide Zustände
gleichzeitig, was als Superposition
beschrieben wird. Mathematisch
können Quantenbits
(Qbit, Darstellung in , wobei
x = 1 oder 0 sein kann) folgende
Zustände annehmen:
Das ist die Form des Qbit. α und
β sind komplexe Zahlen. Somit
lassen sich – bis auf wenige Einschränkungen
– unendlich viele
Zustände erreichen gegenüber
der klassischen binären Darstellung
mit nur zwei Zuständen.
Das heißt, ein klassischer
Computer kann mit n x Bits 2 n
verschiedene Zahlen darstellen
und jederzeit eine dieser Zahlen
speichern. Ein Quantencomputer
könnte mit derselben Anzahl an
Quantenbits 2 n Zahlen darstellen
und gleichzeitig speichern.
Somit sind parallele Rechnungen
möglich im Gegensatz zur klassischen
Methode. Ein Quantencomputer
hat Möglichkeiten, die
ein klassischer PC nicht bietet,
z.B. das Teleportieren oder das
Generieren echter Zufallszahlen
(wird z.B. benötigt für „randomisierte
Algorithmen“ oder
in der Kryptographie), während
klassische PCs maximal
Pseudozufallszahlen erzeugen
können. Wenn beispielsweise
eine bestimmte Anzahl von 80
Qbits in einem Register parallel
280 Rechenschritte abarbeiten
kann, würden die meisten
Hochleistungsrechner, weltweit
parallelgeschaltet, gerade dazu
ausreichen, um diese Rechenleistung
zu erbringen (von der
Zeitdauer der Berechnung ganz
abgesehen).
Qbits sind von ihrer eigenen
Natur her sehr fehleranfällig.
Jeder noch so kleine Einfluss
kann die Position des Qbits
beeinflussen. Eine Lösungsvariante
wäre eine Art Fehlerkorrektur
wie das Messen einer
Vielzahl an Qbits, um die Fehlerwahrscheinlichkeit
unter einem
gewissen Grenzwert zu bekommen,
damit man mit dem Ergebnis
arbeiten kann. Hier wird
aber unter Umständen eine solche
Vielzahl an Qbits benötigt,
dass dies noch viele Jahre dauern
könnte. Mittlerweile werden
Einsatzmöglichkeiten und
Applikationen erarbeitet, die es
ohne eine solche Fehlerkorrektur
ermöglichen, das Potential
des Quantencomputers auszuschöpfen.
In der realen Umsetzung wird
versucht, die bestehende Fehleranfälligkeit
zu minimieren.
Das heißt, es sollte ein Umsetzungskonzept
geben, bei dem
die ungewollte Beeinflussung
nahezu ausgeschlossen ist. Es
gibt mittlerweile eine Vielzahl
an Konzepten, wie ein Quantencomputer
aufgebaut werden
kann. Eine Möglichkeit ist die
Umsetzung über einen Supraleiter.
Bei der Herstellung eines
Supraleiters (Widerstand = 0
Ohm) wird eine Temperatur
von wenigen mK (fast absoluter
Nullpunkt) benötigt. Hier
kann Strom ohne Widerstand in
beide Richtungen fließen. Für ein
Qbit-Register mit einigen Qbits
könnte als Material eine leitende
Schicht auf einer Siliziumoberfläche
umgesetzt werden, bei
der die Qbits in Resonatoren
enthalten sind. Die Beeinflussung
als auch die Vermessung
erfolgt jeweils über Mikrowellenantennen.
Was die Qbits etwas komplexer
macht, ist die Tatsache, dass
sie nicht so einfach ausgelesen
werden können. Man muss den
genauen Zustand ausmessen,
was aber gleichzeitig die Super-
hf-praxis 12/2022 7

Titelstory
Bild 2: Vereinfachtes Blockdiagramm der Manipulation/Messung von Qbits
position aufhebt. Wenn ein Qbit
gemessen wird, dann hat es mit
der Wahrscheinlichkeit von |α| 2
den Zustand und mit der
Wahrscheinlichkeit von |β| 2 den
Zustand . Das heißt, die Messung
ist abhängig von den komplexen
Amplituden und könnte
über einem zusätzlichen Resonator
oder gar über eine zweite
isolierte Filterschaltung (z.B.
ein Purcell-Filter) indirekt erfolgen,
der mit dem Qbit-Resonator
gekoppelt ist.
Sobald sich ein Qbit bewegt,
entsteht Energie, die sich mit
der Konstante „Plancksches Wirkungsquantum“
[h] = 6,602 x
10 -34 Ws 2 (=Js) und der folgenden
Formel beschreiben lässt:
Die Formel beschreibt die Energie
eines Teilchens durch das
Plancksche Wirkungsquantum
h. Durch Änderung der Position
entsteht Energie, die sich
wiederum mit einer Frequenz
beschreiben lässt:
Auf der anderen Seite lässt
sich feststellen, dass sich die
Qbits durch das Zuführen einer
elektromagnetischen Frequenz
beeinflussen (manipulieren) lassen,
was benötigt wird, um ein
Qbit auf eine bestimmte Grundposition
zu setzen. Diese Beeinflussung
kann auf unterschiedliche
Art und Weise ausgeführt
werden.
Der Generator DG70004
RIGOL hat für genau diese Art
der Manipulation den Generator
DG70004 auf dem Markt
gebracht. Dieser hat eine maximale
IQ-Modulationsbandbreite
von 1,5 GHz und vier Kanäle.
Jeder Kanal hat zwei DC-Ausgänge
und einen AC-Ausgang,
die bis auf 10 ps miteinander
synchronisiert werden können.
Um eine wachsende Anzahl an
Qbits zu lösen, kann man mehrere
Geräte miteinander synchronisieren.
Damit lassen sich bis
zu 224 Kanäle erzeugen, um im
Prinzip über 60 Qbit-Prozessoren
zu steuern. Wie oben beschrieben,
handelt es sich bei Qbits
um ein komplexes System. Die
Ausrichtung eines Qbits ist dreidimensional
in XYZ-Richtung.
Die XY-Manipulation wird demnach
auf der gewünschten Frequenz
zwischen 4 und 12 GHz
(oder höher) mit einer IQ-Bandbreite
von minimal 400 MHz
aufmoduliert (s. Bild 1).
Mit den Inphase- und Quadratur-Komponenten
ist es möglich,
jede gewünschte Amplitude oder
Phase in das Qbit einzugeben.
Hierfür sind sehr kurze Pulse von
10 bis 20 ns bzw. 50 ns notwendig,
die gefiltert werden müssen.
Dabei ergibt sich der beste Kompromiss
zwischen Pulsdauer und
Bandbreite im cos-Filter, was im
DG70004 in der IQ-Modulation
eingestellt werden kann. Die
Auflösung der Amplitude kann
entweder auf 16 Bit erfolgen
oder, falls zur Synchronisation
und Triggerung die AWG-Marker
(zwei pro Kanal) verwendet
werden, reduziert sie sich auf 15
bzw. 14 Bit. Die Z-Ausrichtung
kann beispielsweise dazu dienen,
das Qbit in Grundausrichtung zu
manipulieren.
Der Multikanal-HF-Generator
der Serie DSG5000
Die maximale Ausgangsfrequenz
des DG70004 liegt bei 5
GHz. Die Abtastrate bei 5 GS/s
bzw. interpoliert bei 12 GS/s.
Um eine hochgenaue Signalqualität
zu erzeugen, liegt der
störungsfreie Dynamikbereich
bei -70 dBc. Durch die Sequenzierung
können unterschiedliche
Signalformen kombiniert an den
Qbit-Prozessor gesendet werden.
Falls die Mikrowellenfrequenz
nicht ausreicht, ist es möglich,
mit dem neuen RIGOL Multikanal-HF-Generator
der Serie
DSG5000 die IQ-Bandbreite auf
den gewünschten Träger bis 20
GHz zu mischen.
Der DSG5000 ist ein Multikanal
HF-Generator von 9 kHz bis 20
GHz und ist mit der Kanalanzahl
2, 4, 6 oder 8 erhältlich. Diese
Kanäle können individuell u.
A. auch mit analogen Modulationsformen
(z.B. AM/FM/
PM) betrieben werden. Alternativ
können die HF-Träger der
unterschiedlichen Kanäle auch
mit einer sehr hohen Phasenstabilität
synchron ausgegeben
werden. Die Ausgabe eines CW-
Signals z.B. bei 18 GHz kann
durch das sehr niedrige Phasenrauschen
(1 GHz, -133 dBc/Hz
typ.) optimal zum Mischen der
IQ-Bandbreite des DG70004
verwendet werden.
Mit der Kombination aus HF-
Generator DSG5000, Multifunktionsgenerator
DG70004 und
Oszilloskop DS70504 ist es für
den Kunden möglich, ein eigenes
Testsetup für die Manipulation
und die Analyse aufzubauen
(s. Bild 2) und entsprechend für
das Anwachsen der Prozessorleistung
zu erweitern.
Übrigens: Auch in anderen
Bereichen findet der Multifunktionsgenerator
DG70004
breite Anwendung. Durch die
IQ-Modulationsmöglichkeiten
sowie die Ausgabe reeller
Signale über den AWG ist das
Gerät eine optimale Lösung
für viele Anwendungen. Als
Beispiel können mit den differenziellen
Ausgängen Hochgeschwindigkeitsdatensignale
wie
z.B. Ethernet erzeugt werden.
RIGOL beschreitet auch mit
dieser neuen Messtechnik den
Weg, ein herausragendes Preis/
Leistungs-Verhältnis mit der
gewohnt hohen RIGOL-Qualität
anzubieten. ◄
8 hf-praxis 12/2022

3D DF Antenne mit 8 µs Tracking
Automatische 3D Peilung in Echtzeit
· Multi Target / Multi Band Echtzeit-Tracking
· Peilung extrem kurzer Signale
· Frequenzbereich 400 MHz − 8 GHz (erweiterbar)
· Azimuth- und Elevationsinformationen
The world of IsoLOG® 3D DF
IsoLOG® 3D DF 80 IsoLOG® 3D DF 160
· 400 MHz - 8 GHz
· Gewinn: 60 dBi
· Schaltzeit: 20 ms / 8 µs
· Sektoren: 8
· Antennen: 16
· Genauigkeit: 4° to 6°
· Aktiv: Ja
· 400 MHz - 8 GHz
· Gewinn: 60 dBi
· Schaltzeit: 20 ms / 8 µs
· Sektoren: 16
· Antennen: 32
· Genauigkeit 1° to 3°
· Aktiv: Ja
DF 80 DF 160
Gewerbegebiet Aaronia AG II
Dorfstraße 10a
54597 Strickscheid, Germany
Tel.: +49 6556 900310
Fax: +49 6556 900319
E-Mail: mail@aaronia.de
aaronia-shop.com/3df
MADE IN GERMANY

Aktuelles
Hardware-in-the-Loop-Validierung
von Automotive-Radarsensoren
Rohde & Schwarz und Vector Informatik arbeiten gemeinsam an Closed-Loop-Szenario-Tests von Automotive-
Radarsensoren für fortgeschrittene Fahrerassistenzsysteme (ADAS) und autonomes Fahren (AD).
Die Kombination der Vector
DYNA4-Simulationsumgebung
für virtuelle Testfahrten mit dem
neuesten Radar-Stimulationssystem
für bewegliche Objekte
von Rohde & Schwarz ermöglicht
die leistungsstarke Verifizierung
sicherheitskritischer
ADAS-Funktionen. Dazu gehört
die Überprüfung der automatischen
Notbremsung in einer
integrierten Hardware-in-the-
Loop-Umgebung.
Hardware-in-the-Loop-Tests
(HiL)
erlauben es, die Entwicklung
komplexer eingebetteter Echtzeitsysteme
wie ADAS zu
beschleunigen. Das Verfahren
wird dann eingesetzt, wenn die
Verwendung eines fertig montierten
Fahrzeugs nicht möglich
oder zu kostspielig, zeitaufwendig
oder gefährlich ist. In diesen
Fällen werden der Betrieb und
das Verhalten von unterstützenden
Systemen elektronisch
simuliert.
Das System
besteht aus den folgenden Komponenten:
Die Vector Software
DYNA4 für virtuelle Testfahrten
simuliert die Umgebung und
stellt die Benutzeroberfläche
für Szenario-Konfigurierung
und Testausführung bereit. Das
Radartestsystem von Rohde &
Schwarz generiert dynamische
künstliche Objekte für den zu
testenden Radarsensor, basierend
auf ASAM-OSI-Objektlisten, die
in der DYNA4-Umgebungssimulations-Software
implementiert
sind. Die CANoe Software
von Vector empfängt über den
Bus die Ausgangssignale des
Radarsensors mit den detektierten
Objekten und ermöglicht
deren Analyse und Visualisierung.
Außerdem werden die
Parameterwerte der detektierten
Objekte mit den simulierten
tatsächlichen Werten (Ground
Truth-Daten) verglichen.
Das Radartestsystem von
Rohde & Schwarz
besteht aus dem R&S
AREG800A Automotive Radarechogenerator
als digitales
Backend und dem R&S QAT100
Antennenarray als Frontend. Die
Lösung eröffnet ganz neue Möglichkeiten
für den Test radarbasierter
ADAS-Funktionen
und gewährleistet die Sicherheit
autonomer Fahrfunktionen
mittels Hardware-in-the-Loop-
Tests. Eine innovative Technologie
für das Antennenarray
ermöglicht die Erzeugung
komplexer künstlicher Objekte
mit variablem Abstand sowie
variabler Radialgeschwindigkeit,
Objektgröße und Einfallsrichtung
für die Radarsensoren.
Eine physische Bewegung von
Antennen oder Messgeräten ist
nicht nötig.
Eine reaktionsschnelle dedizierte
HiL-Schnittstelle konform
zur ASAM Open Simulation
Interface-Spezifikation erlaubt
die realistische Over-the-Air-
Stimulation von Radarsensoren
mit anspruchsvollen, komplexen
und sogar riskanten Fahrszenarien.
Dank seinem modularen
und skalierbaren Konzept ist das
Radartestsystem eine zukunftssichere
Lösung. Ausgehend von
grundlegenden radarbasierten
ADAS-Funktionstests, z.B. für
die adaptive Geschwindigkeitsregelung
(ACC) oder die automatische
Notbremsung (AEB),
können auch fortgeschrittene
Testfälle über einfache Upgrades
abgedeckt werden. Das System
kann mit der Komplexität
zukünftiger Szenarien auf dem
Weg zum autonomen Fahren
mitwachsen.
Diese Lösung,
die fortschrittlichste Technologie
aus beiden Welten vereint –
Simulation und Over-the-Air-
Radarstimulation – bedeutet
einen wichtigen Schritt nach
vorn. Sie ermöglicht realistische
Tests von ADAS/AD-Funktionen
und macht die Komplexität
der Validierung in einer
vollständig kontrollierbaren
und repräsentativen Umgebung
beherrschbar. Sie sorgt für
Zuverlässigkeit und beschleunigt
den Entwicklungsprozess von
ADAS-Funktionen.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
10 hf-praxis 12/2022

Aktuelles
USB4 Version 2.0
Lösungen zur Optimierung der Design-Leistung
und zur sicheren Einhaltung von Standards
Keysight Technologies hat eine
neue Reihe von USB-80Gbps-
Lösungen angekündigt, die die
Leistung von USB-Designs
maximieren und die Einhaltung
der vom USB Implementers
Forum (USB-IF) implementierten
Spezifikationen gewährleisten,
um Genauigkeit und
hohe Signaltreue zu erreichen.
Eine Vielzahl von Produkten,
darunter Smartphones, Laptops,
Desktop-Computer, Tablets und
Digitalkameras, sind auf digitale
Hochgeschwindigkeitsstandards
der nächsten Generation
angewiesen. USB 80Gbps,
eine Plug&Play-Schnittstelle für
die interdigitale Kommunikation,
bietet erhebliche Vorteile
CelsiStrip ®
Thermoetikette registriert
Maximalwerte durch
Dauerschwärzung
Diverse Bereiche von
+40 bis +260°C
GRATIS Musterset von celsi@spirig.com
Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert
EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)
www.spirig.com
bei Bandbreite und Datenübertragung.
Keysight bietet eine Reihe neuer
USB 80Gbps-Lösungen an, die
es Anwendern ermöglichen, ihre
Technologien zu entwerfen, zu
debuggen und zu testen:
• Die USB 80Gbps
Transmitter Test (Tx)
Software D9050USBC
ermöglicht das schnelle und
einfache Testen, Debuggen und
Charakterisieren komplexer
USB4 Designs.
• Die USB 80Gbps Receiver
Compliance (Rx)
Testsoftware N5991U42A
automatisiert komplexe Stresssignal-Kalibrierungs-
und Empfängertestverfahren,
um Konsistenz
und Reproduzierbarkeit zu
gewährleisten.
• Die USB Type-C Active
Link Fixture N7019A
ermöglicht den Zugriff auf alle
Type-C-Signale über eine Live-
Verbindung, um erfasste Signale
zu debuggen oder zu decodieren.
• Der USB-Protokoll-
Trigger und -Decodierer
D9010USBP
bietet in Verbindung mit der
USB Type-C Active Link Fixture
N7019A von Keysight konfigurierbare
Suchvorgänge auf Protokollebene
und software-basierte Triggerung
zum Debuggen und Decodieren
von USB-Low-Speed- und
High-Speed-Datenverkehr.
file: TI1CSmini-4346_2021
dimension: 43 x 46 mm
• Die Enhanced Time-
4C
Domain Analysis mit
TDR S96011B und die
USB Type-C Interconnects
Compliance Test
Applications S94USBCB
vereinfachen und automatisieren
den komplexen Test- und
Charakterisierungsprozess von
USB Type-C Interconnects Compliance
Tests zur Unterstützung
des USB4/USB-Ökosystems.
• PathWave Advanced
Design System
(PathWave ADS)
enthält den USB4 Version
2.0 IBIS-AMI Model Maker
W3081E, der die Entwicklung
von Modellen für 80Gbps USB-
Geräte erleichtert. In Übereinstimmung
mit dem USB-Standard
und zur Gewährleistung
der Interoperabilität von USB-
Geräten bietet Keysight ein
umfassendes Portfolio an digitalen
Hochgeschwindigkeits-
Messgeräten an:
• Das UXR-Echtzeit-
Oszilloskop
ermöglicht die genaue Darstellung
von Signalen über einen
großen Frequenzbereich.
• Hochintegrierte Bit-Error-
Ratio-Tester (BERTs)
erkennen die beim Datenempfang
in das System eingebrachte
Fehler – eine wichtige Funktion
für die Charakterisierung, Validierung
und Konformitätsprüfung
der Bitübertragungsschicht.
• Vektor-Netzwerkanalysatoren
messen die von einem Gerät hervorgerufenen
Amplituden- und
Phasengänge, wobei die daraus
resultierenden Transmissionsund
Reflexionsmessungen,
Impedanz- und S-Parameter für
Konformitätstests und Charakterisierung
verwendet werden.
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
hf-praxis 12/2022 11

HF- und
Mikrowellentechnik
Schwerpunkt in diesem Heft:
Antennen
FPC-Antennen in First-Generation-Devices
stigt werden. Außerdem können
FPC-Antennen gebogen werden,
um in konkaven oder konvexen
Abschnitten eines Produktgehäuses
Platz zu finden. Dadurch können
Sie die Antenne dort positionieren,
wo es mechanisch und
elektrisch am geeignetsten ist.
Viele Vorteile
In schnelllebigen Branchen kann
das Timing der Markteinführung
eines Gerätes zum wichtigsten
Faktor des Erfolges werden. Für
ein Device der ersten Generation
ist es von enormer Bedeutung,
diesen äußerst wichtigen Zeitraum
zu „erwischen“.
Warum FPC-Antennen in
einem First-Generation-
Device einsetzen?
Damit stellen Sie die optimale
Marktpositionierung und folglich
auch die Umsatzgenerierung
sicher. Verpassen Sie dieses Zeitfenster,
ist der Markt bereits mit
Ersatzprodukten überflutet, sind
Sie zu früh dran, fehlen womöglich
die entsprechenden Käufer.
Der Verkauf und die Auslieferung
eines kosteneffektiven, qualitativ
herausragenden Devices
auf dem Nachfragehöhepunkt
ist das Ziel. Dabei verursachen
Antennen häufig Komplikationen,
die den Erfolg eines Projekts
hemmen können.
Wenn Sie nur ein knappes Zeitfenster
mit geringer Fehlertoleranz
zur Verfügung haben,
können „Abkürzungen“ bei der
Integration einer Antenne die
Leistung stark beeinträchtigen.
Sofern Sie allerdings mit einer
flexiblen Leiterplattenantenne
(FPC) arbeiten, können Sie
die Integration viel einfacher
durchführen und sind wesentlich
anpassungsfähiger. FPCs können
dabei für eine schnellere Device-
Zulassung und -Zertifizierung
sorgen, ohne teure Werkzeugbereitstellung
oder einmalige
Entwicklungskosten und -zeiten.
Interne Antennen in First-
Generation-Devices
Die Markteinführung eines
First-Generation-Devices führt
zu unausweichlichen Risiken –
sowohl in finanzieller als auch
technischer Hinsicht. Die Integration
einer oder mehrerer
Antennen in ein Gerät erfordert
größtmögliche Sorgfalt, um gute
Ergebnisse (z.B. Antenneneffizienz,
Gain etc.) zu erzielen. Bei
einer internen, auf dem PCB
integrierten Chip- oder Trace-
Antenne sind u.a. Platzierung,
Größe der Groundplane und
Abstände von derselben und
das Matching erfolgskritische
Schritte.
Leider wird oft erst sehr spät
im Entwicklungszyklus an die
Antenne gedacht. Das führt
meist dazu, dass die Leiterplatte
für eine gute Abstrahlung nur
ungenügend optimiert wurde.
In der Folge entstehen dadurch
schlechte Ergebnisse im Sinne
von niedriger Antenneneffizienz,
ungewollte Abstrahlungen
durch Reflektionen, etc. Die
Vorgaben für Zulassungen – bei
Zellularfunk auch auf Seiten des
Operators – werden verfehlt und
somit notwendige Zertifikate
nicht erteilt.
FPC-Antennen in First-
Generation-Devices
Gerade bei hohen Marktrisiken
kann es unbezahlbar sein, einen
intelligenten Ansatz bei der
Antennenwahl und -integration
zu verfolgen. Vor allem in kleinen
Geräten (IoT) ermöglichen
FPC-Antennen Ihnen die einzigartige
Kombination aus flexibler
Integration einer internen
Antenne und dem Leistungslevel
einer externen Antenne.
Die mechanische Flexibilität
erlaubt große Freiheitsgrade bei
der Positionierung der Antenne.
Sie kann mit Hilfe eines bereits
aufgebrachten Klebestreifens
innerhalb des Gehäuses befe-
FPC-Antennen eröffnen gerade
für die ersten Generationen von
Produkten extreme Vorteile für
Integration und Time-to-Market.
Sie passen perfekt in kompakte
Geräte mit kleinem bis mittlerem
Produktionsumfang, ohne dabei
Leistungseinbußen in Kauf nehmen
zu müssen.
Weitere Vorteile:
• anpassbare Kabellängen
• keine zwingend notwendige,
aber mögliche Feinabstimmung
• einfachere Integration als bei
SMD-Antennen
• kaum Abhängigkeit vom
Applikations-PCB
Die richtige FPC-Antenne für
Ihr Projekt
Die Firma Antenova ist als Partner
von tekmodul führend auf
dem Markt für FPC-Antennen
und kann auf ein sehr umfangreiches
Portfolio erstklassiger
Produkte zurückgreifen. Deren
flexiiANT-Produktfamilie (bspw.
die Mitis) bietet Anwendern mit
der Abdeckung der WiFi-, Bluetooth-,
Cellular-, ISM- sowie
LPWAN-Bänder eine Vielzahl
an Möglichkeiten und Wireless-
Anwendungsgebieten.
■ tekmodul GmbH
www.tekmodul.de
12 hf-praxis 12/2022

Antennen
Fortschrittliche Antennensysteme
für 5G-Netzwerke
Die jüngsten technologischen Entwicklungen haben fortschrittliche Antennensysteme (Advanced Antenna
Systems, AAS) zu einer praktikablen Option für den großflächigen Einsatz in bestehenden 4G- und künftigen
5G-Mobilfunknetzen gemacht.
Betreiber, die die Abdeckung, die
Kapazität und die Nutzer leistung
unter Verwendung bestehender
Netzstandorte verbessern wollen.
Viele MNOs entscheiden
sich für diese Strategie, da es
oft schwierig, zeitaufwendig
und teuer ist, neue Standorte zu
erwerben und einzurichten. Ein
weiterer Hauptgrund für AAS ist
die Notwendigkeit, die Abdeckungsanforderungen
auf neuen
und höheren Frequenzbändern zu
erfüllen. Dies ist besonders wichtig
bei der Einführung von 5G
in bestehenden Standortnetzen.
Ein Array aus Sub-Arrays, das einen hohen Gesamtantennengewinn und eine hohe Steuerbarkeit unterstützt
Quelle:
Ericsson White Paper,
Advanced antenna systems for
5G networks
übersetzt und leicht gekürzt
von FS
Contributors:
The contributors to Ericsson’s
opinion on this topic are Peter
von Butovitsch, David Astely,
Christer Friberg, Anders
Furuskär, Bo Göransson, Billy
Hogan, Jonas Karlsson and
Erik Larsson.
Ein AAS ermöglicht hochmoderne
Beamforming- und
MIMO-Techniken, die leistungsstarke
Werkzeuge sind, um Endnutzererfahrung,
Kapazität und
Abdeckung zu verbessern. Denn
ein AAS verbessert deutlich die
Netzleistung sowohl im Uplink
als auch im Downlink. Doch
die Suche nach den am besten
geeigneten AAS-Varianten zur
Erzielung von Leistungssteigerungen
und Kosteneffizienz in
einem bestimmten Netzeinsatz
erfordert ein Verständnis der
Eigenschaften sowohl von AAS
als auch von Multi-Antennen-
Funktionen.
Einführung
Die Leistungsanforderungen der
Endnutzer steigen weiter und
stellen hohe Anforderungen an
das Funkzugangsnetz (RAN),
um Abdeckung, Kapazität und
Durchsatz für den Endnutzer zu
erhöhen. Da die Datennutzung
derzeit viel schneller zunimmt
als die entsprechenden Umsätze,
müssen die Mobilfunknetzbetreiber
(MNOs) das RAN so weiterentwickeln,
dass die Kosten
pro Bit optimiert und gleichzeitig
die neuen Anforderungen an die
Endnutzerleistung erfüllt werden.
Der Technologiewechsel
zu fortschrittlichen Antennensystemen
ist hierbei hilfreich.
Die Hauptgründe für diesen
Technologiewechsel sind die
überlegene Leistung von AAS
sowohl im Uplink (UL) und
Downlink (DL) und die Möglichkeit,
AAS kostengünstig
zu realisieren. Die Umstellung
auf AAS wird befördert durch
technologische Fortschritte bei
der Integration von Basisband,
Funktechnik (Antennen) sowie
eine Senkung der Kosten für die
digitale Verarbeitung von fortgeschrittenem
Beamforming
und MIMO.
AAS ist eine leistungsstarke
Option für Mobilfunknetz-
Was ist ein fortschrittliches
Antennensystem?
Ein fortschrittliches Antennensystem
(AAS) ist eine Kombination
aus einem AAS-Funkgerät
und einer Reihe von AAS-
Funktionen. Ein AAS-Funkgerät
besteht aus einer Antennengruppe,
die eng mit der Hardware
und der Software, die für die
Übertragung und den Empfang
von Funksignalen erforderlich
sind, sowie Signalverarbeitungsalgorithmen
zur Unterstützung
der Ausführung der AAS-Funktionen
verknüpft ist. Im Vergleich
zu herkömmlichen Systemen bietet
diese Lösung eine viel größere
Anpassungsfähigkeit und
Steuerbarkeit in Bezug auf die
Anpassung des Antennenstrahlungsdiagramms
an sich schnell
ändernde Funkausbreitungsbedingungen.
Darüber hinaus
können mehrere Signale gleichzeitig
mit unterschiedlichen
Strahlungsmustern empfangen
oder gesendet werden.
MIMO, Beam- und Nullforming
im Überblick
Zu den Mehrantennentechniken,
die hier als AAS-Funktionen
bezeichnet werden, gehören
MIMO und Beamforming. Die
14 hf-praxis 12/2022

Antennen
Beamforming und MIMO, wobei die verschiedenen Farben der gefüllten Strahlen für Streams stehen
Anwendung von AAS-Funktionen
auf ein AAS-Funkgerät
führt zu erheblichen Leistungssteigerungen,
da mehr Freiheitsgrade
durch die größere Anzahl
von Funkketten (Massive MIMO
genannt) genutzt werden können.
Beim Senden ist Beamforming
die Fähigkeit, die Funkenergie
durch den Funkkanal
auf einen bestimmten Empfänger
zu lenken. Durch Anpassung
von Phase und Amplitude
der übertragenen Signale kann
eine konstruktive Addition der
entsprechenden Signale am UE-
Empfänger erreicht werden, was
die empfangene Signalstärke
und damit den Durchsatz für
den Endnutzer erhöht. In ähnlicher
Weise ist das Beamforming
beim Empfang die Fähigkeit,
die Signalenergie von einem
bestimmten Sender zu sammeln.
Die von einem AAS gebildeten
Strahlen werden ständig an
die Umgebung angepasst, um
sowohl bei UL als auch bei DL
eine hohe Leistung zu erzielen.
Die Übertragung von Energie in
nur eine Richtung ist zwar oft
sehr effektiv, aber nicht immer
eine optimale Lösung. In Mehrwegeszenarien
durch Beugung
um Ecken und Reflexionen an
Gebäuden oder anderen Objekten
ist es von Vorteil, denselben
Datenstrom über mehrere Pfade
(Richtung und/oder Polarisation)
zu senden und dabei die Phasen
und Amplituden so zu steuern,
dass sie sich beim Empfänger
konstruktiv addieren. Dies nennt
man dann generalisiertes Beamforming.
Dabei ist es auch möglich,
Interferenzen mit anderen
UEs zu reduzieren, was als Nullforming
bekannt ist. Dies wird
erreicht, indem die übertragenen
Signale so gesteuert werden, dass
sie sich bei den gestörten UEs
gegenseitig auslöschen.
MIMO-Techniken
Räumliches Multiplexing, als
MIMO bezeichnet, ist die Fähigkeit,
mehrere Datenströme zu
übertragen, die dieselbe Zeitund
Frequenzressource nutzen.
Der Zweck von MIMO ist
die Erhöhung des Durchsatzes.
MIMO basiert auf dem Grundprinzip,
dass es bei hoher Empfangsqualität
besser ist, mehrere
Datenströme mit reduzierter
Leistung pro Datenstrom zu
empfangen, als einen Datenstrom
mit voller Leistung. Das
Potenzial ist groß, wenn die Qualität
des empfangenen Signals
hoch ist und die Datenströme
sich nicht gegenseitig stören. Das
Potenzial nimmt ab, wenn die
gegenseitige Störung zwischen
den Datenströmen zunimmt.
MIMO funktioniert sowohl im
UL als auch im DL, aber der
Einfachheit halber wird im Folgenden
nur der DL beschrieben.
Single-User-MIMO (SU-
MIMO) ist die Fähigkeit, einen
oder mehrere Datenströme von
einem Sendearray an einen einzelnen
Nutzer zu übertragen.
SU-MIMO kann dadurch den
Durchsatz für diesen Nutzer
erhöhen und die Kapazität des
Netzes steigern. Die Anzahl der
Schichten (Layers), die unterstützt
werden können, der sogenannte
Rang, hängt vom Funkkanal
ab. Zur Unterscheidung
zwischen DL-Schichten muss
ein UE mindestens so viele
Empfängerantennen haben wie
es Schichten gibt.
SU-MIMO kann man erreichen,
indem verschiedene Schichten
auf verschiedenen Polarisationen
in dieselbe Richtung gesendet
werden. SU-MIMO ist auch in
einer Mehrwegeumgebung möglich,
in der es viele Funkausbreitungspfade
mit ähnlicher Stärke
zwischen dem AAS und dem UE
gibt. Dies durch verschiedene
Schichten auf verschiedenen
Ausbreitungspfaden.
Bei Multi-User-MIMO (MU-
MIMO) sendet das AAS gleichzeitig
verschiedene Schichten
in separaten Strahlen an verschiedene
Nutzer, die dieselben
Zeit- und Frequenzressourcen
nutzen, wodurch die Netzkapazität
erhöht wird. Um MU-
MIMO zu nutzen, muss das
System zwei oder mehr Nutzer
finden, die gleichzeitig Daten
senden oder empfangen müssen.
Für ein effizientes MU-MIMO
muss außerdem die Interferenz
zwischen den Nutzern geringgehalten
werden. Dies kann durch
verallgemeinertes Beamforming
mit Nullbildung erreicht werden:
Wenn eine Schicht an einen
Benutzer gesendet wird, sendet
man Nullen in den Richtungen
der anderen Benutzer.
Die durch MU-MIMO erzielbaren
Kapazitätsgewinne hängen
davon ab, ob jede Schicht mit
einem guten Signal/Störungs-
Rausch-Verhältnis (SINR) arbeiten
kann. Wie bei SU-MIMO
wird die gesamte DL-Leistung
zwischen den verschiedenen
Schichten geteilt, sodass die
Leistung (und damit das SINR)
für jeden Nutzer sinkt, wenn
die Anzahl der gleichzeitigen
MU-MIMO-Nutzer steigt, dies
auch aufgrund der gegenseitigen
Störungen zwischen den Nutzern.
Daher verbessert sich die
Netzkapazität in der Regel, wenn
die Anzahl der MIMO-Schichten
zunimmt bis zu einem Punkt, an
dem die gemeinsame Nutzung
der Leistung und die Interferenzen
zwischen den Nutzern
zu abnehmendem Gewinn und
schließlich auch Verlusten führt.
Es ist anzumerken, dass die praktischen
Vorteile vieler Schichten
in MU-MIMO dadurch begrenzt
sind, weil in den heutigen realen
Netzen selbst bei einer hohen
Anzahl von gleichzeitig angeschlossenen
Nutzern in der Regel
nicht viele Nutzer gleichzeitig
Daten empfangen wollen. Dies
ist darauf zurückzuführen, dass
die Datenübertragung bei den
meisten Nutzern stoßweise (im
Gespräch) erfolgt. Da das AAS
und das Transportnetz für die
maximale Anzahl von Schichten
dimensioniert werden müssen,
muss der MNO berücksichtigen,
wieviele Schichten in den
Netzen erforderlich sind. Bei
typischen MBB-Einsätzen mit
den aktuellen 64T64R-AAS-
Varianten kann der größte Teil
der DL- und UL-Kapazitätsgewinne
mit bis zu acht Schichten
erreicht werden.
16 hf-praxis 12/2022

Antennen
Welches Kanalerkennungsschema
zu verwenden ist, hängt
von der UL-Abdeckung und den
UE-Fähigkeiten ab. In Fällen,
in denen die UL-Abdeckung
begrenzt ist, bietet UE-Feedback
einen robusteren Betrieb,
während die vollständige UL-
Kanalschätzung in Szenarien
mit guter Abdeckung gut gelingt.
Kurz gesagt, sowohl Reziprozität
als auch UE-Feedback-basiertes
Beamforming sind erforderlich.
Ein typisches Antennenarray (A) besteht aus Reihen und Spalten von einzelnen dualpolarisierten Antennenelementen
(B). Antennengruppen können in Untergruppen (C) unterteilt werden, wobei jede Untergruppe (D) mit zwei Funkketten
verbunden ist, normalerweise eine pro Polarisation
Erlangung von
Kanalkenntnissen für AAS
Die Kenntnis der Funkkanäle
zwischen den Antennen des Nutzers
und denen der Basisstation
ist eine Schlüsselvoraussetzung
für Beamforming und MIMO
sowohl für den UL-Empfang als
auch für die DL-Übertragung.
Denn diese Kenntnis ermöglicht
es dem AAS, die Anzahl
der Schichten anzupassen und
zu bestimmen, wie die Strahlformung
erfolgen soll.
Schlüsselbegriffe
Für den UL-Empfang von Datensignalen
können Kanalschätzungen
aus bekannten Signalen
bestimmt werden, die bei den
UL-Übertragungen empfangen
werden. Die Kanalschätzungen
lassen sich verwenden, um zu
bestimmen, wie die empfangenen
Signale zu kombinieren
sind, um die gewünschte
Signalleistung zu verbessern
und Störsignale auszublenden.
Andererseits ist die DL-Übertragung
in der Regel schwieriger als
der UL-Empfang, weil Kanalwissen
vor der Über tragung
verfügbar sein muss. Während
das grundlegende Beamforming
relativ geringe Anforderungen
an die erforderliche Kanalkenntnis
stellt, stellt generalisiertes
Beamforming höhere Anforderungen,
da mehr Details über die
Mehrwegeausbreitung benötigt
werden. Darüber hinaus ist die
Entschärfung von Interferenzen
in Form von Nullformung für
MU-MIMO eine noch größere
Herausforderung, da in der Regel
mehr Kanäle mit hoher Genauigkeit
charakterisiert werden
müssen.
AAS-Funkgerät = Hardware-Einheit, die eine Antennengruppe,
Funkketten und Teile des Basisbandes eng integriert,
um AAS-Funktionen zu ermöglichen
AAS-Leistungsmerkmal = Mehrantennen-Leistungsmerkmal
(z.B. Beamforming und MIMO), das im AAS-Funkgerät
in der Basisbandeinheit oder auf anderer Ebene ausgeführt
werden kann
AAS = AAS-Funkgerät + AAS-Funktionen
konventionelles System = passive Antenne + abgesetzte Funkeinheit
mit einer geringen Anzahl (2, 4 oder 8) von Funkketten
doppelpolarisiertes Antennenelement = Kombination von
zwei Antennenelementen mit orthogonaler Polarisation, um
Diversität zu ermöglichen und die Verdoppelung der Anzahl von
Antennenelementen auf einer gegebenen Fläche zu ermöglichen
Es gibt zwei grundsätzliche
Möglichkeiten, das Wissen über
den DL-Kanal zwischen den UEs
und dem AAS zu erlangen:
UE-Feedback und
UL-Kanalschätzung
Beim UE-Feedback sendet die
Basisstation bekannte Signale
im DL, die die UEs für die
Kanalschätzung und die Generierung
von Feedback verwenden
können.
Im Fall der UL-Kanalschätzung
gibt es Unterschiede, je nachdem,
ob Zeitduplex (TDD) oder
Frequenzduplex (FDD) verwendet
wird. Bei TDD wird die gleiche
Frequenz sowohl für die ULals
auch für die DL-Übertragung
verwendet. Da der Funkkanal
reziprok ist (derselbe in UL und
DL), können detaillierte kurzfristige
Kanalschätzungen aus der
UL-Übertragung von bekannten
Signalen verwendet werden,
um die DL-Sendestrahlen zu
bestimmen. Dies wird als reziprozitätsbasiertes
Beamforming
bezeichnet. Für eine vollständige
Kanalschätzung sollten die
Signale von jeder UE-Antenne
und über alle Frequenzen gesendet
werden. Bei FDD, wo für UL
und DL unterschiedliche Frequenzen
verwendet werden, ist
der Kanal nicht vollständig reziprok.
Längerfristige DL-Kanalkenntnisse
(z.B. dominante Richtungen)
kann man durch eine
geeignete Mittelwertbildung der
UL-Kanalschätzungsstatistiken
erhalten.
Struktur des Antennenarrays
Der Zweck der Verwendung
eines rechteckigen Antennenarrays
besteht darin, Strahlen mit
hoher Verstärkung zu ermöglichen
und diese Strahlen über eine
Reihe von Winkeln zu steuern.
Der Gewinn entsteht sowohl bei
UL als auch bei DL durch die
konstruktive Kombination von
Signalen aus einer Reihe von
Antennenelementen. Je mehr
Antennenelemente vorhanden
sind, desto höher ist der Gewinn.
Die individuelle Steuerung der
Amplitude und Phase kleinerer
Teile der Antennengruppe
geschieht in der Regel durch
Unterteilung der Antennengruppe
in sogenannte Sub-
Arrays (Gruppen von sich nicht
überlappenden Elementen) und
durch Anwendung von zwei
dedizierten Funkketten pro Sub-
Array (eine pro Polarisation).
Auf diese Weise lassen sich die
Richtung und andere Eigenschaften
des erzeugten Antennenarray-Strahls
beeinflussen.
Der Arraygewinn ist jener, der
erreicht wird, wenn alle Sub-
Array-Signale konstruktiv (in
Phase) addiert werden. Zum
Beispiel ergibt sich bei zwei
Sub-Arrays ein Arraygewinn
von 2 (3 dB). Indem die Phasen
der Sub-Array-Signale in einer
bestimmten Weise verändert
werden, kann dieser Gewinn in
jeder Richtung erreicht werden.
Es gibt einen Kompromiss zwischen
Sub-Array-Gewinn und
Strahlbreite.
Der Gesamtantennengewinn
ist das Produkt aus dem Arraygewinn
und dem Sub-Array-
Gewinn. Darüber hinaus
bestimmt das Sub-Array-Strah-
18 hf-praxis 12/2022

PERFORM BETTER.
TDEMI® TECHNOLOGY
for a smarter world.
The outstanding features of the TDEMI® TECHNOLOGY are fully supported and compatible with
TILE!, BAT-EMC, LabVIEW, TDK TESTLAB, RadiMation®, EMI64k, customers' in-house software, ...
by the inventors of the full compliance real-time FFT based measuring instrument.
gauss-instruments.com

Antennen
AAS-Konfigurationen lt. Text, schematische MU-MIMO- und SU-MIMO-Nutzungsbereiche und typische Kapazitätsgewinne
lungsmuster die Einhüllende
der schmalen Strahlen. Dies hat
eine Auswirkung auf die Wahl
der Antennengruppenstruktur in
einem realen Einsatzszenario mit
spezifischen Abdeckungsanforderungen.
Da jedes Sub-Array
normalerweise mit zwei Funkketten
verbunden ist und jede
Funkkette Kosten verursacht, ist
es wichtig, die Leistungsvorteile
einer zusätzlichen Lenkbarkeit
bei der Wahl einer kosteneffizienten
Arraystruktur zu berücksichtigen.
Einsatzszenarien
Um zu bestimmen, welche Art
von AAS-Konfiguration für ein
bestimmtes Einsatzszenario am
geeignetsten und kosteneffizientesten
ist, benötigt man Wissen
über das Szenario, mögliche
Standortbeschränkungen und
verfügbare AAS-Merkmale,
insbesondere die Notwendigkeit
der vertikalen Lenkbarkeit von
Strahlen, die Anwendbarkeit der
reziproken Strahlformung und
der Gewinn durch MU-MIMO.
Es wurden drei typische Anwendungsfälle
ausgewählt, die verschiedene
Aspekte des AAS-Einsatzes
veranschaulichen:
A) dichtes städtisches Hochhaus
Kennzeichen: kurze Inter-Site-
Distanzen (ISDs) von 200 bis
500m, hohes Verkehrsaufkommen,
hohe Teilnehmerdichte mit
erheblicher Verteilung in der vertikalen
Dimension
Ziele: Erhöhung der Kapazität
oder gleichwertiger hoher Endnutzerdurchsatz
bei einer gegebenen
Verkehrslast, Antennenbereich,
der groß genug ist, um
eine ausreichende Abdeckung
zu gewährleisten (UL-Datenrate
am Zellenrand), vertikale
Abdeckung groß, daher kleine
Sub-Arrays, die einen breiten
Strahl in vertikaler Richtung
haben, ausreichende Anzahl von
Funkketten, um die Sub-Arrays
zu unterstützen
B) städtische Flachbauten
Kennzeichen: Basisstationen in
der Regel auf Dächern, Abstände
zwischen den Standorten einige
100 m, Verkehr pro Flächeneinheit
geringer
Ziele: Maximierung der Antennenfläche
zwecks Verbesserung
der UL-Zellranddatenraten,
geringer vertikaler Abdeckungsbereich,
daher größere vertikale
Sub-Arrays und weniger
Funkketten, horizontale Strahlformung
ist eine sehr effektive
Funktion, die große Gewinne liefert,
MU-MIMO auch bei hohen
Lasten geeignet
C) ländlich/vorstädtisch
Kennzeichen: auf Dächern oder
Türmen montierte Basisstationen
mit Entfernungen von einem
bis zu mehreren Kilometern,
Glossar
AAS . . . . . . . Advanced Antenna System
BB ........Baseband
DL ........Downlink
FDD .......Frequency Division Duplex
HW .......Hardware
ISD. .......Inter-site Distance
MBB ......Mobile Broadband
MIMO .....Multiple Input Multiple Output
MU-MIMO Multi-User MIMO
MNO ......Mobile Network Operator
RAN. ......Radio Access Network
SU-MIMO. .Single-User MIMO
SW ........Software
TDD .......Time Division Duplex
UE ........User Equipment
UL ........Uplink
geringe oder mittlere Bevölkerungsdichte,
sehr geringe vertikale
Verteilung
Ziele: AAS mit einer großen
Antennenfläche und der Fähigkeit,
horizontales Beamforming
zu unterstützen, große
vertikale Sub-Arrays mit kleinen
vertikalen Abdeckungsbereichen,
optimale MU-MIMO-
Gewinne ◄
20 hf-praxis 12/2022

MMWAVE FILTERS
LTCC Meets 5G
The World’s Widest Selection
• Band pass filters optimized for n257, n258, n260
and n261 5G bands
• Low pass filters with passbands up to 30.5 GHz
• High pass filters fco from 28 to 36 GHz
• Rejection up to 40 dB
• Proprietary material systems and distributed topologies
• Pick-and-place standard case styles
DISTRIBUTORS

Antennen
Distributed Antenna Systems
für IoT, Mobilfunk und mehr
Verteilte Antennensysteme (Distributed Antenna Systems, DAS) bieten starke und zuverlässige drahtlose
Konnektivität an Orten, wo die Konnektivität mit Standard-Wireless-Routern oder Mobilfunk ein Problem
darstellt.
Warum DAS?
LP425R
Das Internet der Dinge hat in
den letzten Jahren ein rasantes
Wachstum erfahren. Mit der
Konnektivität von Mobilfunkgeräten,
Computern, Fahrzeugen,
Gebäuden, Sensoren und weiterer
Elektronik ist es wichtiger
denn je, dass diese Geräte in der
Lage sind, sich zu verbinden und
zu kommunizieren.
Die drahtlose Konnektivität für
das IoT wird viele Netzzugangstechnologien
nutzen, darunter
GSM, LTE, 4G und 5G. Es gibt
noch viele andere drahtlose Protokolle
für die Unterstützung von
IoT-Anwendungen, jedoch ist
klar, dass IoT-Geräte die Vorteile
LP6530PCB-MIMO
LP6560PCB
der Protokolle mit dem größten
Datendurchsatz nutzen werden.
Verteilte Antennensysteme
(Distributed Antenna Systems,
DAS) bieten starke und zuverlässige
drahtlose Konnektivität an
Orten, wo die Konnektivität mit
Standard-Wireless-Routern oder
Mobilfunk ein Problem darstellt,
z.B. in mehrstöckigen Gebäuden,
außerhalb von Industrieanlagen
oder in unterirdischen
Umgebungen.
DAS in Verbindung mit
LTE/4G/5G-basierten IoT-Diensten
sollte in den kommenden
Jahren weiter wachsen.
IoT-Anwendungen gibt es im
Freien (z.B. vernetzte Autos
und Lastwagen oder Straßenbeleuchtung),
doch meist innerhalb
von Gebäuden: industrielle
Steuerungen, Verkaufsstellen,
Points of Sale, Asset Tracking,
Medizin, Umweltüberwachung,
Sicherheit, intelligente Beleuchtung
usw. Diese Anwendungen
erfordern starke drahtlose Verbindungen
bzw. Signale innerhalb
von Gebäuden. Idealerweise
sollte die drahtlose Netzwerklösung
eine nahtlose, flächendeckende
Abdeckung im gesamten
Gebäude bieten, sodass keine
„blinden Flecken“ entstehen,
wo IoT-Sensoren nicht platziert
werden können. In der Realität
ist diese flächendeckende
Abdeckung durchaus mit einfachen
drahtlosen Routern zu
erreichen. DAS ist besonders
hilfreich dabei.
Anforderungen
Drahtlose IoT-Kommunikation
hilft nicht nur der Öffentlichkeit,
sondern auch Strafverfolgungsbehörden,
medizinischen
Notdiensten und Feuerwehren.
Dabei sollte DAS mehrere
Frequenzen unterstützen,
da die Mobilfunkbetreiber 700
MHz, 1900 MHz und AWS-
Frequenzen für LTE und andere
Frequenzen nutzen. Die Lösung
sollte auch komplexe Modulationen
wie Time Division Duple-
Quelle:
Application Note # 78:
Distributed Antenna
System (DAS) for IoT,
Cellular and other Wireless
Applications, AR rf/microwave
instrumentation (ARI),
www.arworld.us
übersetzt und gekürzt von FS
RF Source
From
Base Staon
RF
Combiner
Blockdiagramm eines aktiven DA-Systems
A/D
Fiber
CATV
D/A
RF
Amplifier
DAS
RF Coax DAS
RF Coax
RF Coax DAS
22 hf-praxis 12/2022

Antennen
RF Source
From
Base Staon
xing (TDD) und Frequency Division
Duplexing (FDD) unterstützen,
da die Mobilfunkbetreiber
beide Technologien in ihren Netzen
verwenden werden.
DAS bietet auch eine drahtlose
Einzelzonenabdeckung in einem
Gebäude: Anders als bei kleinen
Zellen gibt es keine Interferenzen
zwischen den Zellen
und keine Übergabe von einem
Abdeckungsbereich zum anderen,
wenn sich Geräte durch ein
Gebäude bewegen.
Worauf ist bei der Auswahl eines
DAS zu achten?
Es gibt viele DAS-Lösungen auf
dem Markt. Die Hauptkomponente
jeder DAS-Lösung sind
die ausgewählten Verstärker und
Antennen. Diese sollten einen
großen Betriebsfrequenzbereich
bieten und eine gute lineare
HF-Leistungsverarbeitung
ermöglichen, um WiFi und alle
zellularen und drahtlosen Dienste
abzudecken. Darüber hinaus
sollten diese Verstärker und
Antennen unauffällig, einfach
zu installieren und zu warten,
langlebig und qualitativ hochwertig
sein.
DA-Systeme können in drei
Kategorien unterteilt werden:
• aktives DAS
Wenn es eine große Nachfrage
von Nutzern oder IoT-basierten
Systemen gibt, die auf Mobilfunk
oder WiFi zugreifen, hilft
RF
Combiner
Blockdiagramm und Elemente eines passiven DAS
RF Source
From
Base Staon
RF
Combiner
das aktive DAS-System, die
Kapazität zu erhöhen und die
Belastung des Makronetzes in
Grenzen zu halten. Wenn zusätzliche
Kapazität benötigt wird,
wie in einem Fußballstadion
oder auf einem Flughafen, wird
normalerweise ein aktives DAS-
System verwendet. Ein solches
System auf dem neusten Stand
der Technik kann praktisch jede
Gebäudegröße abdecken. Einige
der ehrgeizigsten aktiven DAS-
Systeme wurden entwickelt,
um die Last von über 70.000
Super-Bowl-Besuchern oder die
Abdeckung von 2,47 Millionen
Quadratmetern zu bewältigen.
Aktive DAS-Systeme verwenden
oft Glasfaserkabel zur Verteilung
des Signals zwischen
einer zentralen Signalquelle und
„entfernten Knoten“, die um ein
Gebäude herum platziert sind.
Die Signalquelle ist in der Regel
eine „Kopfstelle“, die Signale
von mehreren Betreibern kombiniert,
die jeweils ihre eigene
Signalquelle für das System
bereitstellen müssen.
• passives DAS
A/D
Fiber
CATV
Blockdiagramm und Elemente eines hybriden DA-Systems
Spliers &
Coax Cables
D/A
RF
Amplifier
RF
Amplifier
DAS
RF Coax
RF Coax
RF Coax
Passive DA-Systeme verwenden
in der Regel passive Komponenten
wie Koaxialkabel oder Splitter
und Duplexer, um das Signal
zu verteilen, und im Gegensatz
zu aktiven DAS-Systemen verwenden
sie bidirektionale Verstärker,
um das Signal aus dem
Makro-Mobilfunknetz mithilfe
eines Spendersignals auf dem
Gebäudedach weiterzuverbreiten.
Die Reichweite von passiven
DAS-Lösungen ist begrenzt.
Da sie Koaxialkabel zur Verteilung
des Signals verwenden,
ist der Signalverlust höher als
bei aktiven DAS. Je weiter die
Antennen vom Verstärker entfernt
sind, desto höher ist der
Signalverlust. Der Signalverlust
führt im Allgemeinen zu
einer geringeren Downlink-
Ausgangsleistung. Diese Einschränkungen
bedeuten, dass der
maximale Abdeckungsbereich
für ein passives DAS-System
in der Regel etwa 500.000 Quadratfuß
beträgt. Die Vorteile passiver
DAS-Systeme sind jedoch
beträchtlich. Sie sind insbesondere
wesentlich kostengünstiger
als aktive DAS-Systeme.
• hybrides DAS
Ein hybrides System funktioniert
ähnlich wie ein aktives
DAS-System. Hybrid DAS verwendet
einige Glasfasern für die
Backbone-Verteilung des Signals
und stützt sich auf passive Koaxialkabel
für den Großteil der
restlichen Signalverteilung.
Hybride Systeme können eine
gute Lösung für mittelgroße
Räume oder ungewöhnliche
Signalprobleme sein. Mehrere
passive Systeme können auch
über Glasfaserkabel mit einer
entfernten Verstärkereinheit verbunden
werden.
Lösungsmöglichkeiten
DAS
DAS
AR rf/microwave instrumentation
(ARI) und SunAR RF
Spliers &
Coax Cables
RF Coax
RF Coax
RF Coax
DAS
DAS
DAS
Motion haben Breitbandverstärker
und -antennen entwickelt,
welche den DAS-Anforderungen
gerecht werden. Drei davon sieht
man im Aufmacherbild:
Das Modell LP425R ist eine
Richtantenne für das Senden
und Empfangen von drahtlosen
Kommunikationssignalen. Die
breitbandige logarithmischperiodische
Struktur ermöglicht
einen über einen sehr breiten
Frequenzbereich konstanten
Gewinn. Diese DAS-Antenne
übertrifft viele Antennen in
dieser Klasse und ist für rauere
Umgebungen ausgelegt. Die
LP425R arbeitet im Bereich von
400 MHz bis 3 GHz.
Das Modell LP6530PCB-MIMO
gehört zu seiner Familie von
flachen Richtantennen. Diese
Antennen sind auf ein verlustarmes
Mikrowellen-Substratmaterial
geätzt und in einem
wetterfesten Gehäuse montiert,
das nur 1/2 Zoll dick ist. Wie bei
der LP425R ermöglichen es die
breitbandigen Eigenschaften der
geschlossenen Antennenstrukturen,
über einen sehr breiten
Frequenzbereich mit konstantem
Gewinn zu arbeiten, hier 650
MHz bis 3 GHz. Diese MIMO-
Antenne ist eigentlich ein Satz
von zwei Breitband-Richtantennen,
kreuzpolarisiert, in einem
einzigen Gehäuse mit zwei HF-
Anschlüssen. Dieses Design
bietet Polarisationsdiversität in
einer MIMO-Umgebung. Eine
solche Konfiguration führt zu
einem höheren Durchsatz gegenüber
einer einzelnen Antenne.
Und die Antennenlösung
LP6560PCB arbeitet im Bereich
650 MHz bis 6 GHz und weist
mit 6 dBi einen nur um 1 dB
geringeren Gewinn auf und verträgt
mit 15 W 10 W weniger HF-
Leistung als die LP6530PCB-
MIMO.
Fazit
Das schnelle Wachstum der vernetzten
Geräte (IoT) verspricht
lukrative Geschäftsmöglichkeiten.
An Orten, wo traditionelle
Verteilungsdienste nicht
die erforderliche Signalstärke
liefern können, kann DAS eingesetzt
werden. ◄
hf-praxis 12/2022 23

Antennen
Omni-Antennen für industrielle Netzwerke
Quelle:
Omni Antennas for
Industrial Networks, 2022,
Infinite Electronics, Inc./
KP Performance Antennas
(eingetragenes Warenzeichen
von Infinite Electronics, Inc.)
übersetzt und gekürzt von FS
Die drahtlose Kommunikationsindustrie
entwickelt sich
rasant und verbindet Menschen
und Maschinen auf globaler
Ebene wie nie zuvor. Die steigende
Nachfrage nach Diensten
mit atemberaubend hohen
Datenraten und die Entwicklung
des Industrial Internet of
Things (IIoT) und von Industrie-
4.0-Anwendungen stellen neue
technische Herausforderungen
in drahtlosen Kommunikationsnetzen.
Neue Dienste und Anwendungen
erfordern die Erkundung von
noch mehr Frequenzbändern
und die Ausdehnung auf größere
spektrale Effizienz. Künftige
drahtlose Systeme stehen vor
der Herausforderung, gleichzeitig
die Kommunikationsanforderungen
fortschrittlicher IoT-
Geräte und die Anforderungen
unternehmenskritischer Netzwerke
in Branchen wie Stromversorgung,
Öl und Gas, Bergbau,
Wind- und Solarenergieerzeugung
und mehr zu erfüllen.
Da die einsatzkritischen drahtlosen
Industrienetzwerke weiter
wachsen, gibt es eine steigende
Nachfrage nach größere Bandbreite,
eine breitere Abdeckung
und null Toleranz für Ausfallzeiten.
Es gibt verschiedene Arten von
drahtlosen Netzwerkarchitekturen,
die heute für industrielle
Anwendungen eingesetzt werden,
einschließlich Mesh-Netzwerke.
Ein drahtloses Mesh-Netzwerk
bietet sowohl Redundanz als
auch Selbstheilung, da jeder
Knoten im Mesh-Netzwerk mit
mindestens einem anderen Knoten
verbunden ist und intelligentes
Routing verwendet, um
andere Knoten im Netzwerk zu
finden, falls seine primäre Verbindung
deaktiviert wird.
Mesh-Netze sind Ad-hoc-Netze,
da die Knoten im Netz Daten von
anderen Knoten weiterleiten.
Hersteller Hersteller wie Rajant
haben intelligente Dualband-
Funkgeräte und -Technologien
entwickelt, darunter das Rajant
Kinetic Mesh-Netzwerk, das
die komplexen Konnektivitätsprobleme
von unternehmenskritischen
industriellen Netzwerken
löst.
Neben Mesh-Netzwerken
werden auch traditionelle Punktzu-Punkt-
(PtP) und Punkt-zu-
Multipunkt- (PtMP) Netzwerke
in industriellen Umgebungen
eingesetzt. Dazu gehören ISM-
Netze, die im Bereich 400…900
MHz arbeiten und WiFi-Netze,
die den Frequenzbereich von 2,4
bis 5 GHz nutzen.
Nicht nur die Protokolle und
Netzarchitekturen, die für diese
Netze gewählt werden, sind von
größter Bedeutung, sondern auch
die in einem Industrienetz verwendete
Hardware muss eine
hohe MTBF (Mean Time Between
Failure) haben und somit
die Fähigkeit, extremen Umweltbedingungen
standzuhalten und
ein Höchstmaß an Leistung zu
bieten, um die Betriebszeit des
Netzwerks zu gewährleisten.
Rundstrahl- und Richtantennen
können die Anforderungen von
Betreibern unternehmenskritischer
Netze erfüllen und übertreffen.
Bei der Auswahl von
Rundstrahlantennen für den Einsatz
in industriellen Netzwerken
muss man die verwendeten
Materialien und die Betriebsparameter
der Rundstrahlantenne
berücksichtigen.
KP Performance hat sowohl
2,4- als auch 5-GHz-Omniantennen
speziell für unternehmenskritische
Netzwerke entwickelt.
Die Antennen der Serie
KP-xVOMNI-6 verfügen über
vollständig abgedichtete Messingstrukturen
in einem robusten
und dennoch leichten sowie
UV-stabilen Glasfaser-Radom.
Weitere Merkmale dieser Omni-
Antennen sind das maximale
SWR von 1,5, die vertikale Polarisation,
die maximale Windbelastung
von bis zu 150 MPH,
der Gewinn von 6 dBi und die
vertikale Strahlbreite von 28°
für maximale Signalreichweite
und Abdeckung. ◄
24 hf-praxis 12/2022

DC TO 86 GHZ
Filter Solutions
For Every Application
Selection and Solutions
• 1500+ in-stock models and custom designs
with fast turnaround
• Low pass, high pass, band pass, band stop,
diplexers and triplexers
• In-house design and manufacturing capability
Technologies
LTCC, lumped L-C, ceramic resonator,
reflectionless filters, suspended substrate,
microstrip, cavity, thin-film on alumina and waveguide
DISTRIBUTORS

Antennen
Sichere Übertragung mit optimalen Antennen
Bei Anwendungen, die mit drahtlosen Protokollen kommunizieren, sind die Antennen ein besonders kritisches
Bauteil im Sende- und Empfangspfad.
Externe Antennen der NAN-EA-Serie Chip-Antennen aus der Serie NAN-C Pillar-Bluetooth/WiFi Antenne (NAN-CP-Serie)
NIC Components bietet ein
umfangreiches Portfolio mit
unterschiedlichen Bauformen
für viele Anwendungsfälle und
gängige Protokolle.
Die richtige Antenne finden
Die Möglichkeiten applikationsoptimierter
Anpassungen
Breitbandige
Hornantenne
DRH0844
• Breitbandige Hornantenne
8 bis 44 GHz
• Hoher Antennengewinn
> 20 dBi
sind vielfältig. Sie reichen von
angepassten Kabellängen über
andere Steckverbinder bis hin
zur individuellen Bedruckung.
Zielapplikationen:
• Router, Gateways
• Zähler, IoT
• Tracking & Logistik
• Navigation
• Flotten-Management
• Transport
• Industrie
• Landwirtschaft
Hauptmerkmale:
• unterstützte Protokolle: u.a.
GPS, Bluetooth, GSM, GLO-
NASS, LTE, WiFi, 5G, ISM,
UWB
• Bauformen: Chip-, Patch-,
PCB-, externe Antenne
Im Folgenden finden Sie eine
Auswahl verschiedener Antennen
mit ihren Bauformen, unterstützten
Protokollen, möglichen
Applikationen sowie Produktdetails.
• Low Profile
• magnetischer Typ, Puck, Haifischflosse
• Anpassung an die Applikation
möglich
Chip-Antennen
der NAN-C-Serie
NIC-Components bietet Chip-
Antennen mit folgenden Hauptmerkmalen:
• weiter Frequenzbereich:
0,433...10 GHz
• niedrige, kompakte Bauformen
• in SMT bestückbar
Als Applikationen kommen z.B.
Bluetooth, WiFi, UWB (Ultra-
Wideband) IoT/IIoT, IEEE
802.11ah/HaLow Technology,
IEEE 802.11 b/g/n, ISM 915
MHz/2.4 GHz oder ZigBee
infrage.
Die NIC-Pillar-Antenne
Ihre Hauptmerkmale sind:
• Frequenzbereich: 2,4...2,5
GHz
• für Bluetooth & WiFi
• Größe 3 x 3 x 3,3 mm (LxBxH)
Diese Antenne hat ein wesentlich
verbessertes Empfangsverhalten
gegenüber Monopolantennen
und kann überall auf der Platine
platziert werden. Ihre vertikale
Polarisierung erzeugt eine
nahezu homogene Abstrahlung
im Bereich 360°. Es besteht ein
sehr gutes Verhalten gegenüber
Interferenzen durch menschliche
Körper.
Antennen
der NIC-NAN-CL-Serie
Die Hauptmerkmale sind hier:
• Frequenzbereich: 0,617...5,925
GHz
• Typ. VSWR von 1,3
• Leistung (CW /PEAK):
15 W / 30 W
Externe aktive Antennen
der NAN-EA-Serie
Die NAN-EA-Serie weist folgende
Hauptmerkmale auf:
• Low-Noise-Verstärker (LNA)
• Frequenzbereich: 1,575...5,825
GHz
info@telemeter.de · www.telemeter.info
Wir liefern Lösungen…
• für GPS, GNSS, LTE, WiFi
• Singleband, Triband, Quadband
Patch-Antennen (NAN-H-Serie)
26 hf-praxis 12/2022

Antennen
Kompakte 5G-LTE-Antenne
Mit der neuen 5G-LTE-Antenne
Minima präsentiert der britische
Antennenhersteller Antenova
wiedermal eine äußerst kompakte
und sehr zuverlässige
Antenne für anspruchsvolle
Einsatzgebiete. Die Multiband-Zellular-Antenne
Minima
deckt sowohl 4G-LTE- als auch
5G-Frequenzen ab und kann
weltweit eingesetzt werden.
Dabei beherrscht sie auch das
sehr populäre Band 71 (617...698
MHz), das bevorzugt von
T-Mobile in den USA verwendet
wird. Ihr Formfaktor (40 x 10 x
3,3 mm) samt geringem Gewicht
(unter 3 g) machen sie zur kleinsten
Antenne, die Antenova bisher
auf den Markt gebracht hat.
Damit eignet sie sich bestens
für kleine, leichte Designs oder
für solche, die beide Frequenzen
nutzen sollen.
5G – die Nachfrage steigt
Die Minima betritt passend
zur immer weiterwachsenden
Nachfrage nach 5G-fähigen
Antennen den Markt. Allein die
Zahl an verfügbaren 5G-fähigen
Geräten stieg in den letzten
zwölf Monaten um mehr als
60%. Mit ihrer breiten Abdeckung
der 4G LTE und 5G Frequenzen
und ihrer Kompatibilität
für automatisierte Fertigung
ist die Minima bestens für eine
Vielzahl zukunftsorientierter
Aufgaben gerüstet. Dazu zählen
Telematik-Anwendungen, IoT
und M2M oder Point-of-Sale
Terminals. Außerdem eignet
sich die Minima auch besonders
gut für die Drohnen-Kommunikation
oder für zellulare
WiFi-Hotspots.
Die Key-Features der
Minima:
• SMD antenna for the 4G &
5G bands across N.America,
Europe and worldwide
• supports Band 71
(617...698MHz T-mobile in
the USA)
• suitable for automated
manufacturing
(pick&place)
• high Efficiency within a
small area
• The reference design provided
simplifies the design
cycle (including a matching
network circuit).
■ tekmodul GmbH
www.tekmodul.de
Flexible Antennen auf Platinen (F-Serie)
• Unterstützung von fünf LTE-
Bändern
• als SMD bestückbar
• Format 40 x 5 (LxB)
Als Applikationen sind Routers,
Gateways, Transport, Industrial
IoT sowie Notfalltelefone an
Straßen zu nennen.
Patch-Antennen
der NAN-H Serie
NIC-Components-Patch-Antennen
weisen folgende Hauptmerkmale
auf:
• für GPS/GNSS
• GPS: interne aktive Patch-
Antenne
• Frequenzbereich: 1,575...1,596
GHz
• hoher Gewinn, kompakte
Bauform
Applikationen: Navigation,
Lokalisierung, Flotten-Management,
Tracking, Vermessung &
Antennen auf Platinenbasis (P-Serie)
Kartographie, Transport und
Industrie.
Flexible Antennen
auf Platinen: die NAN-F Serie
Von NIC Components kommen
auch flexible PCB-Antennen,
die folgende Hauptmerkmale
aufweisen:
• flexible Antennenkonstruktion
auf Platinen
• Frequenzbereich: 0,698...6
GHz
• LTE & UWB
• Singleband & Dualband
• anpassbare Kabellängen
• Anpassung an die Applikation
möglich
Als Applikationen kommen
Cellular Communication
(2G/3G/4G/5G), Smart Meters,
Gateways, Routers und mobile
Elektronik infrage.
Antennen auf Platinenbasis:
NAN-P-Serie
Diese PCB-Antennen sind
gekennzeichnet durch folgende
Hauptmerkmale:
• Flexibilität bis 90°
• Frequenzbereich: 2,4...5,4
GHz
• für Bluetooth, LTE, WiFi
• Singleband & Dualband
• geringe Bauhöhe
Es bestehen verschiedenste
Möglichkeiten beim Kabelanschluss
und die Anpassung an
die Applikation ist gut möglich.
Die Antennen eignen sich
für Meters, Routers, Gateways,
das IoT sowie für Sicherheits-
& Alarmsysteme.
■ pk components
www.pk-components.de
hf-praxis 12/2022 27

Antennen
5G mmWave Transparent
Antenna-On-Display-Modul fürs Metaverse
KREEMO und Sivers Semiconductors
haben das weltweit
erste 5G mmWave Transparent
Antenna-On-Display Modul für
Metaverse-Lösungen erfolgreich
entwickelt und vorgestellt.
Auf der IMS2022 in Denver,
Colorado, USA gaben KREEMO
und Sivers Semiconductors
gemeinsam bekannt, dass es
gelungen ist eine Datenverbindung
zwischen zwei transparenten
Antennen-Displays
aufzubauen. Der Demonstrator
basiert auf dem 28-GHz-Beamforming-Chips
SUMMIT2629
und einer transparenten stapelbaren
Patch-Antennen, die
ebenfalls auf dem MWC 2022
angekündigt wurden. KREEMO
verfügt damit über eine Weltklasse-Technologie
im Bereich
der 5G-mmWave-Antennen. Bei
den von KREEMO und Sivers
Semiconductors gemeinsam entwickelten
und gelieferten Produkten
handelt es sich um das
transparente Antenne-auf-Display-Modul,
das 1x4 stapelbare
Patch-Antennenmodul mit einer
360-Grad-Abdeckung, ein 4x4
AiP (Antenne-im-Paket)-Modul
(geplant im 4Q 2022), ein 4x4
stapelbares Patch-Antennenmodul
mit einer 360-Grad-Abdeckung
(geplant im 2Q 2023) und
das Antennenentwicklungskit
360° (ADK360°). Die verwendete
Patch-Antenne mit ihrer
360-Grad-Strahlabdeckung und
die transparente Antenne auf
dem Display sind ab jetzt kommerziell
verfügbar.
Der SUMMIT 2629 Chip ist
ein preisgekrönter Achtkanal-
HF-Beamforming-IC für 28
GHz von RFSOI. Er wurde
speziell entwickelt, um mit den
strengen Anforderungen an 5G
mmWave-Applikationen gerecht
zu werden. Der Summit2629 IC
verlängert die Link-Reichweite
und reduziert den Stromverbrauch,
während er gleichzeitig
die Komplexität des Antennen-Arrays
minimiert und die
Gesamtkosten für das HF-Frontend
reduziert.
KREEMO hat damit die weltweit
erste transparente Antenneauf-Display-Technologie
im
5G-mm-Spektrum sowie eine
stapelbare Patch-Antenne mit
360-Grad-Abdeckung demonstriert.
Das transparente mm-Wellen-
Antennenmodul auf dem Display
und die stapelbare Patch-
Antenne mit der 360-Grad-Abdeckung,
die unter Anwendung der
Kerntechnologien beider Unternehmen
entwickelt wurden, sind
für Metaverse-Dienste optimiert,
die eine Hochgeschwindigkeitsübertragung
mit extrem geringer
Latenzzeit von Daten mit großer
Kapazität erfordern.
■ Globes Elektronik
GmbH & Co KG
www.globes.de
Verbreitung der Phased-Array-Technologie gefördert
Analog Devices, Inc. und Keysight
Technologies, Inc. gaben
ihre Zusammenarbeit bekannt,
um die Einführung der Phased-
Array-Technologie voranzutreiben.
Diese Schlüsseltechnologie
trägt zur Realisierung
allgegenwärtiger Konnektivitäts-
und Sensing-Strukturen
bei, indem sie die Entwicklung
von Satellitenkommunikations-,
Radar- und Phased-
Array-Systemen vereinfacht.
Die Phased-Array-Plattformen
von Analog Devices werden
verwendet, um die Entwicklung
von Beamforming zu
beschleunigen. Dabei wird
eine Gesamtlösung bereitgestellt,
die mit Keysight Phased-
Array-Testlösungen geprüft und
kalibriert werden kann. Diese
Zusammenarbeit bringt das
gesamte Ökosystem zusammen
und zielt darauf ab, eine
Gesamtlösung für Design, Test
und Kalibrierung bereitzustellen.
Phased-Array-Antennen
sind die Voraussetzungen für
drahtlose Kommunikationsanwendungen
der nächsten Generation
sowie für Signalintelligenz
und Erdbeobachtungsanwendungen.
Zum Developer’s
Kit geht es hier: www.analog.
com/en/design-center/evaluation-hardware-and-software/
evaluation-boards-kits/x-banddevelopment-platform.html
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
■ Analog Devices
www.analog.com
28 hf-praxis 12/2022

0.4 TO 45 GHz
MMIC LNAs
For Sensitive Receiver Applications
from UHF to mmWave
Part Number
Freq. Range
(GHz)
Gain
(dB)
NF
(dB)
P1dB
(dBm)
OIP3
(dBm)
† Package
Style
VIEW OUR FULL
COLLECTION
PMA3-453+ 10-45 25.5 1.6 10 22 3x3mm QFN
PMA3-313GLN+ 26.5-31 18.2 2.4 11 23 3x3mm QFN
PMA3-34GLN+ 10-30 25.5 1.6 10 22 3x3mm QFN
PMA3-223GLN+ 10-22 27.9 1.8 10 22.1 3x3mm QFN
PMA-183PLN+* 6-18 27.5 1.2 9.6 22 3.5x2.5mm
PMA3-14LN+ 0.5-10 22.6 1.8 22 30.4 3x3mm QFN
PMA3-83LNW+ 0.4-8 22.6 1.2 21.7 37 3x3mm QFN
* Positive gain slope
† All models available in bare die form
DISTRIBUTORS

Antennen
Quad Ridged Horn Antenne
Die QRH11 von RFSpin ist eine Quad Ridged
Horn Antenne, die von 730 MHz bis
11 GHz arbeitet. Diese dual linear, zirkular
(mit Hybrid) polarisierte Antenne bietet
einen stabilen Gewinn über das gesamte
Band und hat ein VSWR von weniger als
2,4:1. Sie verfügt über eine integrierte Wasserwaage
zur genauen Positionierung und
Ausrichtung. Die Antenne ist aus einer
hochwertigen Aluminiumlegierung gefertigt
und mit einer korrosionsbeständigen
Beschichtung versehen. Sie ist in einem
Gehäuse mit den Maßen 180 x 240 x 180
mm mit SMA-Anschlüssen erhältlich und
eignet sich für den Einsatz in allen gängigen
Mobilfunkbändern, Wi-Fi, GPS, Bluetooth,
Zigbee und anderen drahtlosen Technologieanwendungen.
Kalibrierungsdaten für
die Antenne können im .xls-Format heruntergeladen
werden.
■ RFSpin
www.rfspin.com/
Logarithmisch-periodische Antenne
Die PEANLP1003 von Pasternack ist eine
logarithmisch-periodische Antenne, die von
617 - 960 MHz und 1,71 - 2,7 GHz arbeitet.
Diese vertikal polarisierte Antenne bietet
einen Gewinn von 10 dBi und hat ein
VSWR von weniger als 2:1. Sie hat eine
vertikale HPBW von 50° und eine horizontale
HPBW von bis zu 75°. Die Antenne
verfügt über eine robuste Stahlmasthalterung
und ein leichtes ABS-Radom für einen
wetterunabhängigen Betrieb. Sie hat eine
Betriebstemperatur von -40° bis 70° C und
hält einer Windgeschwindigkeit von bis zu
150 MPH stand. Die Antenne misst 17,5 x
8 x 1,5 Zoll mit N-Typ-Buchsen und ist für
4G-, 5G-, DAS-, LoRa-, Wi-Fi- und IoT-
Anwendungen konzipiert.
■ Pasternack
www.infinite-electronics.com
Linear polarisierte Antenne
Die A1000146 von KYOCERA AVX ist eine
gestanzte Metallantenne, die von 2400-2485
MHz/5150-5850 MHz/5925-7125 MHz
arbeitet. Diese linear polarisierte Antenne
bietet einen Spitzengewinn von 4,1 dBi und
einen Wirkungsgrad von bis zu 81%. Sie ist
in einem oberflächenmontierbaren Gehäuse
mit den Abmessungen 17,85 x 6,90 x 4,30
erhältlich und eignet sich für Anwendungen
im Automobilbereich für Wi-Fi 6/6E, Bluetooth,
BLE und Zigbee.
WiFi/Bluetooth-Antenne
aus gestanztem Metall
Die 1002298 von Kyocera AVX ist eine
WiFi/Bluetooth-Antenne aus gestanztem
Metall, die in den Bändern 2,4 und 5 GHz
arbeitet. Diese linear polarisierte Antenne
bietet einen Spitzengewinn von 5,1 dBi mit
einem Wirkungsgrad von 78%. Sie kann
eine CW-Eingangsleistung von bis zu 0,5
W verarbeiten und hat ein SWR von weniger
als 2. Die Antenne ist in einem oberflächenmontierbaren
Tape&Reel-Gehäuse
mit den Abmessungen 16,1 x 17,95 x 10,55
mm erhältlich und eignet sich ideal für
Embedded Designs, Mobilfunk, Headsets,
Tablets, Gateways, Access Points, Handhelds,
Telematik, Tracking, Gesundheitswesen,
M2M, Industriegeräte, Smart Grid,
V2X und OBD-II-Anwendungen.
■ Kyocera AVX
www.kyocera-avx.com
Parabolantenne für 600...960,
1700...2200 und 3000...6500 MHz
Die BT974822 von Bolton Technical ist
eine Parabolantenne, die von 600 bis 960,
1700 bis 2200 und 3000 bis 6500 MHz
arbeitet. Diese dualpolarisierte (H oder V)
Antenne bietet mehr als 8 dBi Gewinn und
hat ein SWR von weniger als 2,5. Sie hat
eine horizontale Abstrahlbreite von bis zu
23°, eine vertikale Abstrahlbreite von bis zu
35° und ein Verhältnis von vorne zu hinten
von 20 dB.
Die Antenne bietet einen hohen kontinuierlichen
Gewinn und deckt den gesamten
Bereich der Mobilfunk- und WiFi-Bänder
unter 6 GHz ab. Im Vergleich zu anderen
Breitbandantennen wie Yagi, LPDA oder
Omnidirektional-Antennen bietet sie einen
15-fach höheren Gewinn und ist so abgestimmt,
dass sie einen schmalen Strahl in
die gewünschte Richtung abstrahlt, um größere
Entfernungen als die meisten Konkurrenzantennen
zu erreichen.
Die BT974822 kann mit allen Handy-
Signalverstärkern (weBoost, SureCall, Cel-
Fi), WiFi-Boostern und Hotspot-Boostern
(Pepwave, MoFi, Netgear Nighthawk) verwendet
werden. Sie ist in einem Gehäuse
30 hf-praxis 12/2022

Antennen
mit den Maßen 24 x 39 x 16 Zoll erhältlich
und verfügt über N-Typ-Anschlüsse (Buchsen).
Diese 5G-fähige Antenne ist ideal für
Mobilfunk, 5G, LTE, GSM, ISM, CDMA,
UMTS, 3G/4G/Wi-Fi, innere Sicherheit,
GPS, WiMAX, Satelliten, Luft- und Raumfahrt,
Radioteleskope und militärische
Anwendungen.
Weitere Spezifikationen:
• Gewinn 8 bis 26 dBi
• Leistung 100 W
• Impedanz 50 Ohm
• Gewicht 2,4 kg
• Betriebstemperatur -55 bis +140 °C
■ Bolton Technical
www.bolton.com
Winzige 5G-IoT-Antenne
Die DUO mXTEND ist eine 5G-IoT-
Antenne mit den besonders geringen
Abmessungen von 7 x 3 x 2 mm und für
den Frequenzbereich von 3,4 bis 3,8 GHz
vorgesehen. Mit der DUO mXTEND erhalten
Designer volle 5G-Konnektivität und
können die Probleme mit dem Freiraum
unter der Antenne bei ihrem nächsten
5G-Wireless-Design vergessen, denn die
DUO mXTEND benötigt keinen Freiraum
über ihre Grundfläche hinaus. Dieser neue
Antennenbooster ist modular, vielseitig und
als Multiport-Antennenverstärker geeignet,
der eine hochwertige Hochgeschwindigkeits-
Konnektivität für IoT- und Mobilgeräte, die
5G nutzen, ermöglicht. Er ist vollständig
rekonfigurierbar, sodass er entweder an der
Ecke oder in der Mitte des 5G-Geräts montiert
werden kann.
Es gibt zwei Speiseanschlüsse, die die Integration
an der Ecke oder in der Mitte des
Geräts ermöglichen, je nachdem, welcher
Port erregt wird. Der DUO mXTEND Antennenbooster
gehört zu einer neuen Generation
von Antennenlösungen, die auf der Virtual-
Antenna-Technologie von Ignion basiert.
Diese Technologie ist darauf ausgerichtet,
konventionelle Antennenlösungen durch
Miniatur- und handelsübliche Komponenten
zu ersetzen.
Weitere technische Merkmale:
• durchschnittlicher Wirkungsgrad >60%
• Spitzengewinn 2,6 dBi
• Impedanz 50 Ohm
• SWR

Antennen
Dual-polarised Horn Antenna Series
The Flann Dual-polarised Horn, Model DP240 is
a multi-octave, coaxially fed, quad-ridged horn
suitable for many applications requiring a high
performance over a broad band. These high performance
units covering the frequency range 2 to
18 GHz offer high isolation with low phase and
amplitude imbalance between ports. The horn
maintains a low SWR while the precision electroformed
construction ensures very low crosspolarisation
levels.
Dual-Polarised Horn Series– DP241
The Flann Dual-polarised Horn, Model DP241-
AB is also a multi-octave, coaxially fed, quadridged
horn suitable for applications requiring a
high performance over a broad band. The standard
antenna covers the frequency range 18 to
40 GHz and offers high isolation with low phase
and amplitude imbalance between ports. Other
frequency options are available within the 6 to
50 GHz band.
Model DP240-AB comes with an integral mounting bracket
pro nova Elektronik GmbH
www.pn-com.de
Flann Microwave Ltd is a market leading designer
and manufacturer of precision RF Microwave
and Millimetric products, solutions and services
located in the UK which includes a wide range
of Antennas – with over 60 years of trading experience
and a work force of highly skilled engineers
and professionals.
Dual-Polarised Horn Series– DP240
The DP240 and DP241 are rated to IP54 however,
SMA, K and 2.4 mm connectors are not hermetically-sealed.
Therefore, to achieve the IP54
rating, the mated cable connection must be adequately
sealed.
Typical applications
Typical applications include: EMI Measurement,
Antenna Measurement, Radar Cross-Section
Measurement.
As requirements extend higher in frequency, where
coaxial option reach limitations, Dual-polarised
Horns with waveguide inputs are needed. Currently,
Flann offers instruments with the 0.8 mm
coaxial connector which operate to 145 GHz.
Waveguide polarisers allow operating frequencies
up to 500 GHz and even beyond.
Dual linear polarisation is possible using an Orthomode
Transducer (OMT) feeding a circular horn.
Flann have recently developed a full waveguide
band OMT, where traditionally no more than 50%
bandwidth has been possible.
Circular polarisation is made possible by combining
a polariser with a circular horn. Flann makes
several types of polariser, including the septum
polariser, for this purpose.
Model DP240-AB comes with an integral mounting bracket
As particular applications require options across
different waveguide bands, especially for 5G communications
and space flight, Flann’s range of
Antennas with feed system, along with the capability
to design bespoke solutions, allow even the
toughest requirements to be realised. ◄
32 hf-praxis 12/2022

Antennen
Messantenne mit schützendem Radom
Ausgewählte hochwertige Messantennen
werden von Telemeter Electronic nun
auch mit einem passgenauen schützendem
Radom angeboten. Damit können sie auch
unter schwierigsten Umgebungsbedingungen
eingesetzt werden, bei denen ungeschützte
Antennen nicht in Frage kommen
würden. Dank des integrierten Belüftungselements
werden Druckdifferenzen ausgeglichen,
wobei ein Wassereintritt sowie
eine Kontaminierung der Messantenne
verhindert wird.
Verfügbar ist aktuell das Modell QRH11,
welches einen breiten Frequenzbereich
von 730 MHz bis 11 GHz abdeckt. Diese
Antenne eignet sich speziell für den
Bereich der EMV/EMI-Messungen. Weitere
Modelle sind bei Telemeter Electronic
auf Anfrage erhältlich.
Die Messantenne QRH11 mit Radom
(QRH11R) ist eine dual-polarisierte Messantenne
mit einem Antennenfaktor von
23 bis 38 dB/m. Das Stehwellenverhältnis
beträgt 1,5 bei einer Portisolation von
32 dB. Durch Einsatz eines Hybridkopplers
kann die Antenne auch mit zirkularer
Polarisation verwendet werden.
Wie bei allen Messantennen von Telemeter
Electronic sind eine Antennenhalterung,
ein Kalibrierzertifikat inkl. Kalibrierbericht
sowie ein QR-Code mit Zugang zu
allen Testdaten im Lieferumfang enthalten.
■ Telemeter Electronic GmbH
www.telemeter.info
Breitbandige Hornantenne
für anspruchsvolle Messanwendungen
Telemeter Electronic liefert die
Antenne in einem hochwertigen
Holzetui, in dem neben
der Antenne selbst auch eine
Antennenhalterung, ein Kalibrierzertifikat
inkl. Kalibrierbericht
sowie ein QR-Code mit
Zugang zu allen Testdaten enthalten
ist.
■ Telemeter Electronic GmbH
www.telemeter.info
Die neue Messantenne QRH0140
von Telemeter Electronic bietet
dem Kunden bei relativ kleiner
Bauform (Abmessungen:
54x54x69 mm) einen herausragenden
Frequenzbereich von 1
bis 40 GHz.
Für zahlreiche Messanwendungen,
wie Messungen von
5G Frequenzen, ist diese Hornantenne
damit bestens geeignet.
Neben dem breiten Frequenzbereich
bietet die QRH0140
Antenne auch eine CW-Leistung
von 10 Watt und eine Peak-Leistung
von 20 Watt, sowie einen
Antennenfaktor von 35 bis
70 dB/m. Die Antenne besitzt
zudem ein VSWR von durchschnittlich
1,6 und eine Port-
Isolation von mindestens 30
dB. Durch Einsatz eines Hybridkopplers
kann die Antenne auch
mit zirkularer Polarisation verwendet
werden.
hf-praxis 12/2022 33

5G/6G und IoT
6G: Die Technologie in Frage und Antwort (2)
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
Keysight Technologies
www.keysight.com
Welche Technologien Downloads
mit annähernd einem Terabit
pro Sekunde, eine Latenzzeit
von einer Mikrosekunde und
unbegrenzte Bandbreite ermöglichen,
erfahren Sie hier.
Welche Aussichten
hat die 6G-Technologie?
Es gibt Befürchtungen, dass 5G
die Erwartungen nicht erfüllt
und 6G ursprüngliche Ziele aus
den Anfangstagen von 4G wieder
aufgreift. Ein Beispiel sind
die Spitzendatenraten. Das Ziel
von 4G lag bei 1 Gbps und das
Ziel von 5G bei 10 oder sogar
20 Gbps. Hat 4G also sein Ziel
verfehlt? Und warum ist 5G so
enttäuschend? Nun, die Grenze
zwischen schwierigen und
unmöglichen Zielen ist fließend!
Zwar werden sich nicht alle
geplanten 6G-Technologien
durchsetzen, aber es werden so
viele sein, dass wir in etwa 15
Jahren ein System haben werden,
das schnell zur Selbstverständlichkeit
werden könnte.
Die Aussichten auf ein viel flexibleres
System, das in mehreren
Dimensionen skalierbar ist
(Geschwindigkeit, Kapazität,
Latenz, Abdeckung, Ausfallsicherheit,
Sicherheit), müssen
ernst genommen werden, und
ehrgeizige Ziele sind der Weg
dorthin.
Welche (neuen)
Anwendungsfälle werden
für 6G interessant sein?
Interessant ist die Verschmelzung
von Mensch, Internet und
Kommunikation. Wir werden
vielleicht nie die Leistung erreichen,
die für interaktive und taktile
Hologramme in voller Größe
von menschlichen Gegenstücken
an weitentfernten Orten erforderlich
ist, aber wir werden in
der Lage sein, diese Technologien
zu nutzen, damit Menschen
und Dinge auf eine Weise miteinander
interagieren können,
die heute nicht möglich ist. Die
Anforderungen, die solche Szenarien
an das Ökosystem für
Kommunikation und Datenverarbeitung
stellen, sind hoch, aber
das Ökosystem ist der Herausforderung
gewachsen.
Ein weiterer Aspekt ist ein
gleichberechtigterer Zugang zur
Kommunikation durch die Konvergenz
von terrestrischen und
nichtterrestrischen Netzwerken.
Dadurch können Orte abgedeckt
werden, die keinen Zugang zu
fortgeschrittener Kommunikation
haben, und es könnte sogar
Rechenleistung an Orte übertragen
werden, wo es heute nicht
möglich ist.
Welche neuen Technologien
ermöglichen 6G und wie
werden sie eingesetzt?
Am schwierigsten zu erklären ist
vielleicht, wie alle Technologien
zusammenarbeiten müssen – und
34 hf-praxis 12/2022

5G/6G und IoT
Anwendungsfall-
Familie
nachhaltige
Entwicklung
Massive Twinning
Immersive
Telepräsenz
von Robotern zu
Cobots
lokale Trust-Zonen
Beispiel 5G 6G
autonome
Lieferketten
Zusammenarbeit
digitaler Zwillinge
Co-Design von
Mixed Reality
interagierende
und kooperative
mobile Roboter
Präzisionsmedizin
und personalisierte
medizinische
Behandlung
Industrial IoT zur Vernetzung
eines Fertigungsbetriebs, zur
Verringerung oder Beseitigung von
kabelgebundenen Verbindungen
zwischen Maschinen, Sensoren
und zentralen Rechnern
Digitale Simulation
komplexer Systeme mit
Echtzeitkommunikation zur
Emulation/Simulation
zweidimensionale Augmented-
Reality-Remote-Interaktion mit
Menschen/Maschinen
C-V2X zur Verbesserung von
ADAS
verbesserte Kryptografie und
service-basierte Architekturen für
höhere Sicherheit als in früheren
Generationen
Verknüpfung von Produktionsbetrieb,
Unternehmens-ERP, Lieferanten, Versand,
Import-/Exportanlagen, Logistik. Vorhersage und
Vermeidung von Engpässen durch Kenntnis der
makroökonomischen Kräfte
Digitale Zwillinge erleichtern flexible
Produktionsprozesse in der gesamten Lieferkette,
um auf tatsächliche Anomalien zu reagieren, auf
alle relevanten Daten zuzugreifen und Probleme
zu antizipieren, zu lösen oder zu beheben.
dreidimensionale holografische Kommunikation
mit der Kommunikation für die Sinne jenseits
von Sehen und Hören, Ermöglichung von Fernund
taktilen Interaktionen mit Maschinen und
Menschen in 3D
völlig autonome/automatisierte Fahrzeuge
(z.B. fahrerlose Flotten), halbautonome Roboter
in der Fabrikhalle, die miteinander interagieren,
um komplexere Prozesse zu bewältigen
höchstvertrauliche Informationen (Testergebnisse,
Diagnosen, Rezepte, Echtzeitdaten von in den
Körper eingesetzten Sensoren) in einer lokalen
Trust-Zone, die mit einem Wide-Area-Netzwerk
interagiert und Zugang zu den in anderen
Netzwerken verfügbaren Informationen für eine
umfassende Versorgung bietet
Tabelle 1, s. Text
das macht die Komplexität des
Gesamtsystems aus.
• höhere Datenraten
Nicht nur, um mehr Informationen
schneller zur Verfügung
zu stellen, sondern auch,
um „Spielraum“ zu schaffen
– höhere Datenraten könnten
bedeuten, dass ein Anwender
extreme Datenraten erhält,
oder sie könnten auch auf viele
Anwender verteilt werden, um
die Kapazität zu erhöhen.
• geringere Latenz
Anwendungsfälle, die man sonst
nicht für Wireless in Betracht
ziehen würde, sind nun möglich.
Das klassische Beispiel ist die
Remote-Chirurgie. Während die
praktischen und regulatorischen
Probleme diese eher unwahrscheinlich
machen, kann die
dahinterstehende Technologie
in der Industrie, im Transportwesen
und in Unterhaltungsszenarien
eingesetzt werden, die
wir derzeit nicht in Betracht ziehen
würden.
Werden 6G-Netzwerke
mit aktueller Technologie
kollidieren?
Die Koexistenz ist bei jeder
Funktechnologie ein entscheidender
Faktor. Es gibt bereits
viele Gruppen, die sich mit
Fragen der gemeinsamen Nutzung
von Frequenzen und der
Koexistenz befassen. 6G stellt
uns vor Herausforderungen, die
nicht neu sind – Interferenzen
und Koexistenzprobleme gibt es
schon lange. Radarhöhenmesser
und 5G im mittleren Frequenzband
sind ein Beispiel dafür,
wie zwei Branchen, die in sehr
unterschiedlichem Rhythmus
arbeiten, bei der Nutzung der
Frequenzen aufeinanderprallen.
Was wird derzeit für die
6G-Technologie entwickelt?
Einiges davon ist offensichtlich
(wie Sub-THz-Funksysteme für
höhere Datenübertragungsraten
und Erfassungsanwendungen),
Anderes ist nicht so offensichtlich,
weil es sich entweder um
„Geschäftsgeheimnisse“ oder
um weniger greifbare Bereiche
handelt, die schwieriger zu kommunizieren
oder zu präsentieren
sind.
Wie macht man
Sub-THz-Messungen für 6G?
Aktuell erstreckt sich die Forschung
auf den Bereich von
100 bis vielleicht 450 GHz.
Für Messungen benötigen wir
angesichts der sehr kurzen Wellenlänge
exotischere Halbleiter
und Hochgeschwindigkeitsschaltungen
für die Leistungsfähigkeit.
Dazu gehört auch eine
passende Technologie für die
Verbindung von Messaufbau
und Prüfling oder System Overthe-Air
(OTA), also über Antennensysteme.
Auch führen die
großen Bandbreiten zu zwei
neuen Anforderungen: 1) Funksysteme
mit Filterung und Auf-/
Abwärtswandlung unter Verwendung
neuartiger passiver Komponenten
und 2) extrem hohe
Datenübertragungsraten. Ersteres
bedeutet neue Material- und
Schaltungstechnologien. Letzteres
bedeutet eine viel schnellere
Datenumwandlung (A/D, D/A)
und die Weiterleitung enormer
Datenmengen innerhalb des
Geräteghäuses.
Was bedeuten LEO-Satelliten
für 6G?
Die Nutzung von LEO-Satelliten
(Low Earth Orbit) und anderen
Satelliten für umfassendere
Kommunikationssysteme wird
nun zum Mainstream, und die
Verknüpfung von terrestrischen
und nichtterrestrischen Netzwerken
ist Teil der Release 17 von
5G. Dieser Trend wird sich auch
bei 6G fortsetzen. Die Vision
ist, dass die Satellitentechnologie
mit ausreichender Dichte
in der erdnahen Umlaufbahn
(LEO, hunderte km hoch) eine
bessere Lösung für die Probleme
der Netzabdeckung bietet.
LEO-Satelliten verkürzen
die Latenzzeit.
hf-praxis 12/2022 35

5G/6G und IoT
Technologie-
Bereich
Funk der
nächsten
Generation
erweiterte
Multi-RAT-
Systeme
Time-sensitive
Networks
KI-gestützte
Netzwerke
erweiterte
Sicherheit
Beschreibung 5G 6G
Verbesserung des bestehenden
Spektrums, Einführung
neuer Frequenzbereiche,
größere Bandbreiten,
Mehrfachzugriffsverfahren der
nächsten Generation
Integration traditioneller
Mobilfunktechnologien mit
anderen kabellosen Netzwerken
wie WiFi, Bluetooth, Satellit,
UWB, NFC
höhere Präzision beim
Senden/Zustellen von
Informationspaketen
Einsatz von KI zur
Bewältigung physikalischer
Herausforderungen und zur
Optimierung hochkomplexer
Systeme
fortgeschrittene Kryptografie,
Ausfallsicherheit von
Systemen, adaptive Behebung
von Schwachstellen
Ergänzung um 3...7 und
24...71 GHz, Massive MIMO,
flexibles TDD
erste Schritte zu NTN, bessere
Integration mit WiFi, bessere
Integration mit GNSS für
Ortung und C-V2X, freier
Zugang
höchste Zuverlässigkeit und
extrem niedrige Latenzzeiten
an der Luftschnittstelle, freier
Zugang
(Rel. 18 und darüber
hinaus) erweiterte
Kanalzustandsinformationen
für MIMO-Vorcodierung,
Mobilität und Beamforming
Verschlüsseltes RACH,
längere Codewörter. sichere
Umleitung durch WiFi
(N3IWF)
Ergänzung um Bänder über 100 GHz, Cell-
Free MIMO
nahtlose Inter-RAT-Integration
Mindest- und Höchstanforderungen an die
Latenzzeit, zunehmende Anforderungen
an die drahtgebundene Latenz und die
zeitliche Präzision für die E2E-Präzision,
Verbesserungen bei der Positionierung
aufgrund von Verbesserungen beim Timing
KI als integraler Bestandteil der
6G-Architektur (kein nachträgliches
Add-on). KI wird auf allen Ebenen
des Protokollstapels angewendet,
einschließlich Anwendungen und
Sicherheit.
quantensichere Verschlüsselung, flexible
Sicherheit pro Anwendung, erweiterte
Sicherheit für die Interaktion von Gerät zu
Gerät.
Tabelle 2, s. Text
Es gibt eine Vielzahl von Anwendungsfällen,
bei denen die LEO-
Kommunikation in terrestrische
Netzwerke integriert wird, aber
der offensichtlichste ist die bessere
Abdeckung unterversorgter
Gebiete.
Was sind die Technologie- und
Anwendungsunterschiede
zwischen 5G und 6G?
Zum jetzigen Zeitpunkt ist es
schwierig, die Hauptunterschiede
zu beschreiben, da 5G
noch in den Kinderschuhen
steckt und daher noch nicht im
Mainstream angekommen ist,
und da 6G noch ein einzelner
Begriff ist, der sich auf mehrere
Visionen bezieht, die auf
der ganzen Welt formuliert werden.
Es ist vielleicht am besten,
die Unterschiede zunächst aus
der Anwendungsperspektive
und nicht aus der Technologieperspektive
zu betrachten. Was
die Anwendungen angeht, so
beziehe ich mich auf die Vision
des Hexa-X-Projekts der Europäischen
Union. Ich kann nur
einige wenige Anwendungen
hervorheben, die einen neuen
Ansatz für die Vernetzung erfordern.
Ich werde eine spezifische
Anwendung aus jeder der fünf
verschiedenen Anwendungsfall-
„Familien“ von Hexa-X herausgreifen,
s. Tabelle 1.
Die entscheidenden technologischen
Unterschiede gehen in
die Hunderte, daher kann nur
eine Auswahl der offensichtlichsten
in Tabelle 2 gebracht werden.
Welche Rolle spielt Software?
Das Schlüsselelement bei 6G
ist die Programmierbarkeit und
Flexibilität des Netzwerks. Während
das erhebliche Anforderungen
an die Hardware stellt, wird
die Flexibilität und Programmierbarkeit
durch Fortschritte
bei der Software und der Virtualisierung
von möglichst vielen
Teilen des Netzwerks vorangetrieben.
Wir sehen das schon jetzt
mit dem Ökosystem, das sich
um Cloud-basierte und MECbasierte
Funktionen in 5G-Netzwerken
entwickelt. Das wird
sich weiter durchsetzen und ein
Umdenken in Bezug auf Architekturen
für eine flexible Ausführung
erfordern (Software-
Architekturen, bei denen Hardware-Ziele
einfach zwischen
Cloud, Edge und Client aufgeteilt
werden können und diese
Aufteilung in Echtzeit geändert
werden kann). Ein weiteres
Beispiel wäre das sitzungsspezifische
Netzwerk-Slicing, was
bedeutet, dass Netzwerk-Slices
pro Sitzung sofort aktiviert und
entfernt werden können.
Wie ist der aktuelle Stand der
Technik bei 6G?
Die Technologie für die Verwirklichung
von 6G hat sich weiterentwickelt,
wobei viele weitere
Akteure hinzugekommen sind,
einige öffentliche Demonstrationen
sehr innovativer Technologien
(speziell im Zusammenhang
mit der nächsten Generation
von Funksystemen) stattgefunden
haben und natürlich mehr
Forschungsgruppen gegründet
wurden, die an dieser nächsten
Generation arbeiten. Die größte
Transparenz bieten die Bereiche
mmWave und Sub-THz, komplexere
MIMO-Techniken und KI.
Was ist in punkto Datenrate
noch notwendig?
Hohe Wireless-Datenraten erfordern
auch entsprechende Raten
in Servern und Rechenzentren.
Benötigt werden noch schnellere
CPUs (und anderen Recheneinheiten).
Bei CPUs handelt es
sich jedoch nicht mehr um weit
voneinander entfernte Maschinen
auf Schreibtischen, sondern
um riesige Lager voller interagierender
Software-Einheiten,
die alle auf hochleistungsfähigen
Recheneinheiten laufen.
Das bedeutet, dass die Nachfrage
nach Verbindungsgeschwindigkeit,
Latenz und Kapazität zwischen
diesen Recheneinheiten
36 hf-praxis 12/2022

innerhalb und zwischen Rechenzentren ein
ständiger Antrieb bleibt.
Beispielsweise wurde die 800G(bps)-
Interkonnektivität mit Blick auf die nächste
Phase der Interkonnektivität mit mehr
als 1 Tbps hervorgehoben. Die Nachfrage
nach Daten an der kabellosen Schnittstelle
bedeutet, dass die Nachfrage innerhalb der
drahtgebundenen Verbindungen noch höher
ist. Das spiegelt sich auch in der Nachfrage
nach schnelleren und präziseren elektrooptischen
Fähigkeiten wider.
Wie erfolgt der Übergang von 5G zu 6G?
Wie 5G wird auch 6G sowohl Evolution als
auch Revolution bringen. Generationsübergreifende
„Durchbrüche“ finden auf dem
Papier in den Normungsgremien statt, aber
mit wenigen Ausnahmen werden die Öffentlichkeit
und sogar die Anwender in Unternehmen
eher eine Evolution spüren. Zur
Erinnerung: Die Edge-Datenübertragungsraten,
die die ultimative Umsetzung von 2G
waren, waren besser als die 3G-Datenübertragungsraten,
bis 3G die HSPA-Fähigkeit
ermöglichte. Das liegt daran, dass es im
Interesse der Unternehmen in der Branche
liegt, die Technologie so weit wie möglich
zu nutzen, bevor sie die teuren Änderungen
für neue Funktionen vornehmen.
2022 steht 5G noch in den Startlöchern,
und die fortschrittlichsten 5G-Funktionen
befinden sich noch in dem 18-monatigen
Zeitrahmen von der Spezifikation bis zur
Einführung des Produktionssystems. Es
gibt massive Veränderungen von einer
Generation zur nächsten, aber sie sind erst
dann offensichtlich, wenn diese neue Generation
im Mainstream-Einsatz ist und die
Funktionalität weithin zugänglich ist – das
dauert mindestens fünf Jahre ab der ersten
Einführung.
Wie wird die nötige Sicherheit erreicht?
Viele Elemente der Sicherheit müssen verbessert
werden. Klare Richtlinien für die
Umsetzung und Verwendung von Daten sind
unerlässlich. Es gibt viele eindeutige Standardverfahren,
die einen großen Unterschied
bei der Sicherheit von Systemen ausmachen.
Dazu gehören Designs und Architekturen,
die sich für sicherere Systeme eignen, aber
auch Design- und Implementierungs-Prozesse
für große Systeme.
Die meisten erfolgreichen Sicherheitsverletzungen
sind auf die unzureichende Nutzung
von ansonsten robusten Sicherheitsmechanismen
zurückzuführen. Sicherer Betrieb
muss mit einer Kombination aus einfachen
und fortschrittlicheren Maßnahmen, Techniken,
Leistungsindikatoren und Benchmarking-Prozessen
angegangen werden.
Künstliche Intelligenz hat viele Einschränkungen,
kann aber gut Anomalien in großen
Datenmengen aufzeigen. Und anomales
Verhalten ist oft ein Zeichen für ein Sicherheitsproblem.
Was sind die Herausforderungen und
Chancen?
6G sollte wie 5G (und frühere Generationen)
mit einigen unveränderten Herausforderungen
konfrontiert sein:
• Spektrumsregulierung
Die zunehmende Nutzung von Frequenzen
für die kabellose terrestrische Übertragung
bedeutet Koexistenzprobleme für die etablierten
Betreiber. Jedes neue Frequenzband,
das in einer Branche mit schnellem Rhythmus
eingeführt wird, hat Auswirkungen auf
eine Branche mit langsamerem Rhythmus.
• Finanzierung
Umfangreiche Investitionen sind erforderlich,
um 6G für die allgemeine Nutzung verfügbar
zu machen. Oft war ein Hype-Zyklus
zu beobachten – die Erwartungen waren
dann oft unrealistisch, und die finanziellen
Auswirkungen einer aggressiven Einführung
sind erheblich.
• geopolitische Auswirkungen
Regierungen waren noch nie so stark in das
Aufkommen einer neuen kabellosen Generation
involviert, und viele halten das für ein
Schlüsselelement der nationalen Sicherheit.
Die Gefahr einer Zweiteilung (oder weiteren
Aufspaltung) eines Wireless-Standards
ist real. Frühere Generationen haben uns
gelehrt, dass das kostspielig ist.
• gesellschaftlich
Die Kommunikationstechnologie verbraucht
Energie und andere globale Ressourcen und
dient oft der Unterhaltung und Werbung.
Kommunikationstechnologie kann aber
auch dazu führen, dass Energie und andere
Ressourcen geschont werden. Das richtige
Gleichgewicht zu finden, wird für eine nachhaltige
Industrie entscheidend sein.
• Sicherheit
5G/6G und IoT
Die zunehmende Bedrohungslage in Verbindung
mit der Innovation und Organisation
der Angreifer bedeutet, dass Sicherheit,
Datenschutz und Widerstandsfähigkeit wichtiger
denn je sind. Die staatliche Politik hinkt
der Technologie immer hinterher, und die
Politik im Bereich der Cybersicherheit ist
im 20. Jahrhundert stehengeblieben. Ohne
einen besseren politischen Rahmen sind die
Risiken für die Privatsphäre und die Sicherheit
real, und die Regierungen müssen ihre
Anstrengungen verstärken. ◄
Von der Idee
bis zum Service.
Hochfrequenztechnik,
Elektronik und Mechanik.
Individuell & kundenspezifisch.
// Mobilfunk- & EMV-
Messtechnik
// Schirmboxsysteme
// Schalten & Verteilen
von HF-Signalen
// Mechanik, Präzisionsfrästeile
& Gehäuse
// Distribution von IMS
Connector Systems
// HF-Komponenten
MTS individuelle Lösungen
// HF geschirmte Gehäuse
// Schirmboxsysteme
// Relaisschaltfelder
// Gefilterte Schnittstellen
// HF-Komponenten und Kabel
// Matrixsysteme
// Air Interface Emulation
mts-systemtechnik.de
hf-praxis 12/2022 37

5G/6G und IoT
Synopsys, Ansys und Keysight beschleunigen 5G/6G-SoC-Designs
Synopsys, Ansys und Keysight
Technologies haben die Verfügbarkeit
ihres neuen Millimeterwellen-Design-Flows
für die
16-nm-FinFET-Compact-Technologie
(16FFC-Technologie)
von TSMC bekanntgegeben.
Diese Technologie ermöglicht
es, den strengen Leistungs- und
Stromverbrauchsanforderungen
von 5G/6G-SoCs gerecht zu
werden. Gemeinsame Kunden
können mit dem offenen Frontto-Back-Design-Flow,
der aus
modernen, branchenführenden
Tools für RFIC-Designs besteht,
von Vorteilen bei Leistung,
Stromverbrauch, Kosten und
Produktivität profitieren.
„Die Megatrends in der Halbleiterindustrie
für kabellose
Kommunikation erfordern
immer mehr HF- und mmWave-
Anteile in HPC-, Smartphone-,
Automotive- und IoT-Anwendungen“,
sagte Dan Kochpatcharin,
Head of Design Infrastructure
Management Division
bei TSMC. „Solche komplexen
Designs verlangen eine umfassende
Zusammenarbeit mit dem
Ökosystem, um Entwicklern
dabei zu helfen, mit etablierten
Halbleiterlösungen erfolgreich
zu sein. Der Referenzprozess für
mmWave-Designs, den Synopsys,
Ansys und Keysight für den
16FFC-Prozess von TSMC entwickelt
haben, profitiert von der
überlegenen Leistung und dem
Vorteil beim Stromverbrauch für
eine eng integrierte Lösung, die
die Produktivität und die Qualität
der Ergebnisse für 5G/6G-SoCs
verbessert.“
Warum ein offener,
moderner Design-Prozess?
Die kabellosen Kommunikationssysteme
der nächsten Generation
müssen eine Reihe von
Anforderungen erfüllen, darunter
eine höhere Bandbreite, geringere
Latenzen, eine bessere
Abdeckung und die Unterstützung
der zunehmenden Verbreitung
von vernetzten Geräten.
Hohe mmWave-Frequenzen,
das Streben nach Miniaturisierung
und die zunehmende Komplexität
des Designs stellen die
Entwickler von RFICs vor neue
Herausforderungen. Gleichzeitig
wurden die mmWave-Designlösungen
der älteren Generation
auf dem Markt nicht für
die Anforderungen der heutigen
5G/6G-SoC-Designs und
mmWave-Subsystem-Designs
entwickelt.
Der neue mmWave-Design-
Referenzprozess von Synopsys,
Ansys und Keysight wurde
für die heutigen Anforderungen
der kabellosen Kommunikation
unter Verwendung der 16FFC-
Technologie von TSMC entwickelt.
Der Prozess nutzt die
Fähigkeit zur Maximierung der
Die-Kostenskalierung, indem er
gleichzeitig optisches Schrumpfen
und Prozessvereinfachung
einbezieht. Zu den Schlüsselkomponenten
des Prozesses
gehören die Synopsys Custom
Design Family mit dem Synopsys-PrimeSim-Kontinuum
von
Schaltungssimulationslösungen,
die Multiphysik-Signoff-Analyse
mit Ansys Totem Power Integrity
and Reliability Signoff, die
Ansys RaptorX Electromagnetic
Modeling Family, Ansys Exalto
Electromagnetic Modeling und
Ansys VeloceRF RF Device
Synthesis sowie die Keysight
PathWave RFPro und RFIC-
Design-GoldenGate-Lösungen
für elektromagnetische Analyse
und Schaltungssimulation.
Branchenführer treiben
5G/6G-SoC-Design voran
„Unsere moderne, offene Custom
Design-Plattform bietet hochkarätige
HF- und mmWave-Endto-End-Lösungen
für das Design
von kabellosen 5G/6G-Kommunikationssystemen,
basierend auf
unseren starken Partnerschaften
mit Ansys und Keysight und zur
Unterstützung der Open Innovation
Platform (OIP) von TSMC“,
sagte Aveek Sarkar, Vice President
of Engineering für die
Custom Design and Manufacturing
Group bei Synopsys.
„Unsere gemeinsamen Kunden
können die 16-nm-HF-Technologie
von TSMC nutzen, um
ihre Schaltungsdesigns mit der
Synopsys Custom Design Family
zu optimieren, die den RFIC-
SPICE-Simulator und die produktivsten
Layout-Funktionen
bietet, während sie gleichzeitig
die Multiphysik-Expertise von
Ansys und die jahrzehntelange
Erfahrung von Keysight als Pionier
im HF-Design nutzen.“
„Heutige Hochgeschwindigkeitsdesigns
müssen eine zunehmende
Anzahl von Multiphysikeffekten
berücksichtigen, um
Leistung, Fläche, Zuverlässigkeit
und Performance zu optimieren“,
sagt John Lee, Vice
President und General Manager
der Electronics, Semiconductor,
and Optics Business
Unit bei Ansys. „Ansys ist ein
starker Befürworter von offenen
und erweiterbaren Design-Plattformen,
die es unseren Kunden
ermöglichen, die Ansys-Signoff-
Technologie mit allen wichtigen
Best-in-Class-Lösungen zu nutzen.
Der kollaborative mmWave-
Design-Referenzprozess unter
Verwendung der 16FFC-Technologie
von TSMC ist ein erfolgreiches
Beispiel, das den Zugang
zu fortschrittlichem Siliziumdesign
und Fertigung für 5G- und
kabellose Produkte optimiert,
indem es die Custom Design
Family von Synopsys mit den
erstklassigen HF-Designfähigkeiten
von Keysight und den
Multiphysik-Signoff-Lösungen
von Ansys für Power Integrity
und elektromagnetische Analyse
zusammenbringt.“
„Die mmWave-Marktprognose
sagt für die nächsten Jahre ein
starkes Wachstum voraus, da 5G
zum Mainstream wird und wir in
die frühen Phasen der 6G-Entwicklung
eintreten“, sagte Niels
Faché, Vice President und General
Manager von PathWave Software
Solutions bei Keysight.
„Unsere elektromagnetischen
PathWave RFPro- und Golden-
Gate-Schaltungssimulations-
Tools, die zur Unterstützung
des TSMC-Prozess-Design-Kits
erweitert wurden und direkt in
der Custom Compiler-Umgebung
von Synopsys arbeiten,
bieten unseren gemeinsamen
Kunden einen vollständigen, voll
integrierten Referenzprozess.
Kunden, die unsere Tools in diesem
Prozess verwenden, können
die Grenzen des mmWave-Designs
mit Zuversicht erweitern, da
sie wissen, dass tatsächliche On-
Wafer-Bauteilmessungen die Genauigkeit
der Simulationsergebnisse
für die wichtige Kennzahl
Error Vector Magnitude (EVM)
für den 28-GHz-Leistungsverstärker
bestätigt haben.“
Weitere Informationen finden
Sie auf diesen Seiten:
Synopsys Custom Design
Family: www.synopsys.com/
implementation-and-signoff/
custom-design-platform.html
Synopsys RF Design Solution:
www.synopsys.com/rf-design.
html
Ansys Multiphysics Signoff:
www.ansys.com/de-de/products/
semiconductors
Keysight EDA: www.keysight.
com/find/eda-info
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
38 hf-praxis 12/2022

5G/6G und IoT
5G und GNSS im Verbund
Keysight kombiniert 5G- und GNSS-Technologie, um die Implementierung von
ortsbezogenen Diensten (LBS) zu beschleunigen.
Als erstes Unternehmen hat
Keysight Technologies vom
Global Certification Forum die
Validierung eines 5G Location
Based Services Assisted Galileo
Testfalls erhalten. Dazu
wurden 5G New Radio (NR)
und Global Navigation Satellite
System Technologie kombiniert.
Diese Neuerung in
der Branche wird die Einführung
von LBS in Smartphones
beschleunigen, da die Hersteller
von Mobiltelefonen damit überprüfen
können, ob ihre Designs
den neuesten 3GPP-Spezifikationen
entsprechen. Hochpräzise
Ortungsdienste ermöglichen
es den Mobilfunkbetreibern
außerdem, personalisierte
Dienste zur Unterstützung von
Unterhaltungs-, Gastronomieund
Einzelhandelsanwendungen
anzubieten. LBS nutzt verschiedene
Technologien, darunter
GPS, GNSS, BeiDou, Galileo,
Beamforming und Round-Trip-
Time, um einen Anwender geografisch
zu lokalisieren. Anhand
von LBS-Testfällen können
Anwender die Empfindlichkeit,
Genauigkeit und den dynamischen
Bereich von Mobiltelefonen
überprüfen, die Satellitenkonstellationen
wie GPS,
Galileo, GLONASS und BeiDou
nutzen, um den genauen geografischen
Standort zu ermitteln.
Auf dem Meeting #72 der GCF
Conformance Agreement Group
(CAG) am 21. Oktober wurde
die Validierung des ersten 5G
LBS A-Galileo Testfalls bestätigt,
ermöglicht durch das RF/
RRM DVT und Conformance
Toolset S8705A von Keysight.
Das Toolset bietet Zugang zu
einer breiten Palette von Testfällen
für Hochfrequenz-, Funkressourcen-Management
(Radio
Resource Management, RRM)
und Entwicklungsvalidierungstests
(Development Validation
Test, DVT), die für die Verifizierung
von 5G NR-Designs in
den Modi „Non-Standalone“
(NSA) und „Standalone“ (SA)
der Implementierung verwendet
werden. Das Toolset S8705A
nutzt die UXM 5G Wireless Test
Platform E7515B, eine kompakte
Signaltestplattform mit
Multiformat-Stack-Unterstützung,
hoher Rechenleistung und
reichlich HF-Ressourcen für die
Emulation verschiedener Mobilitätsszenarien
in einem 5G-Netzwerk
sowie einen empfohlenen
GNSS-Emulator für die Durchführung
des LBS-Testfalls. Auf
dem CAG Meeting #72 wurde
auch bestätigt, dass Keysight
weiterhin eine führende Anzahl
von GCF-validierten Konformitätstestfällen
für 5G RF-, RRMund
Protokolltests unterstützt.
■ Keysight Technologies
www.keysight.com

5G/6G und IoT
Die Anbieterauswahl von Konnektivitätslösungen
Der Artikel nennt in Form einer Checkliste fünf Punkte, die bei Anbieterauswahl von Konnektivitätslösungen zu
beachten sind.
© AdobeStock_23947793
Autor:
Dominikus Hierl,
Senior Vice President Sales
EMEA,
Quectel
www.quectel.com
Ob in der Produktion oder
im Einzelhandel – Echtzeitdaten
sind heute im operativen
Management eines Unternehmens
unabdingbar. Was hierbei
jedoch häufig unterschätzt wird:
Der Schlüssel zur Bereitstellung
von Echtzeitdaten ist eine zuverlässige
Konnektivität innerhalb
der eigenen Organisation.
Der Grund:
Die potenziellen Vorteile des
sofortigen Datenzugriffs gehen
verloren, wenn der Datenfluss
aufgrund von Verbindungs- oder
anderen Problemen unterbrochen
wird.
In der zunehmend vernetzten
Wirtschaftswelt benötigen
Unternehmen also eine schnelle,
zuverlässige und sichere IoT-
Konnektivität, um alle innerhalb
der eigenen Organisation
verfügbaren Daten auch für den
eigenen Geschäftserfolg nutzen
zu können.
Hier einige Vorteile bei der
Nutzung von IoT-Echtzeitdaten:
1. Mit Echtzeitdaten erhalten
Gerätehersteller direkt aktuelle
Informationen, falls eine
Maschine beispielsweise nicht
die gewünschte Leistung erbringt
oder sich technische Probleme
andeuten. Dank der Echtzeitdaten
kann das Unternehmen
eine Maschine während ruhiger
Produktionsphasen vom Netz
nehmen, um notwendige Reparaturen
durchzuführen, statt einen
Ausfall während hoher Auslastung
zu riskieren.
2. In ähnlicher Weise können
Einzelhändler mithilfe von
Echtzeitdaten schnell auf einen
„Ansturm“ auf ihre Produkte
oder einen nachlassenden Absatz
anderer Produkte reagieren und
ihren Bestand entsprechend
anpassen.
3. Logistikunternehmen nutzen
zudem Echtzeit-Verkehrsdaten
von Google Maps, Waze und
ähnlichen Diensten, um ihre
Routen anzupassen und Verzögerungen
aufgrund von Unfällen
oder unerwartet starkem Verkehr
zu vermeiden.
Doch auf was sollten Unternehmen,
Gerätehersteller oder
Systemintegratoren achten, um
eben diese Konnektivität bei der
Auswahl von Kommunikationsmodulen,
Antennen und GNSS-
Empfängern gewährleisten zu
können? Die folgenden fünf Kriterien
sind hierbei entscheidend:
40 hf-praxis 12/2022

5G/6G und IoT
derungen des Kunden verstehen.
Das Potential der weltweiten
Connectivity nutzen
© AdobeStock_509631839
Die meisten IoT-Organisationen
sind bei der Projektumsetzung
mit der Implementierung
beschäftigt und haben nicht die
Zeit, sich in das große Thema
der globalen Konnektivität und
deren Möglichkeiten für ihre
Kunden zu vertiefen. Ein entsprechender
Anbieter mit globaler
Expertise kann die Implementierung
beschleunigen und
Performance-Probleme beheben
– und das rund um die Welt.
Antennen und Module
aus einer Hand
Empfehlenswert ist die Auswahl
eines Anbieters, der sowohl die
relevanten Hardware-Komponenten
einer Lösung als auch
Konnektivität in Form einer
eingebetteten SIM-Karte oder
eine iSIM-Lösung (integrated
SIM) anbieten kann. Anbieter
wie Quectel gewährleisten die
perfekte Interoperabilität einzelner
System-Komponenten und
bieten qualifizierte technische
Kundenunterstützung bei der
Integration der Gesamtlösung an.
Bei der Auswahl von unterschiedlichen
Anbietern können
potenzielle Kompatibilitätsund
Konfigurationsprobleme
zu erhöhter Komplexität und
zu einem größeren Koordinationsaufwand
zwischen den
verschiedenen Parteien führen.
Dies widerspricht dem Entwicklungsziel,
Prozesse und Arbeitsabläufe
zu vereinfachen, um so
die minimale Time-to-Market zu
erreichen und Kosten zu senken.
Die Zusammenarbeit mit einem
einzelnen Anbieter ist viel effizienter
und gewährleistet eine
technisch optimale Lösung.
zur Inbetriebnahme – auszuwählen.
Auch hier ist es von Vorteil,
nur mit einem Anbieter zusammenzuarbeiten
als Probleme mit
mehreren Anbietern zu lösen.
Letzteres führt oft zu Schuldzuweisungen,
ohne dass jemand
die Verantwortung übernimmt
– vor allem, wenn es sich um
nichtkompatible Geräte oder
ein anderes Problem handelt,
das verhindert, dass die verschiedenen
Technologien nahtlos
zusammenarbeiten.
Branchenvorschriften und
Compliance-Anforderungen
beachten
Der Anbieter sollte nachweisen
können, dass alle Vorschriften
und Regelungen auf dem neuesten
Stand sind, um den Bedingungen
in unterschiedlichen
Ländern zu genügen. Im Zweifelsfall
sollte ein anderer Anbieter
gesucht werden.
Alle Aspekte von
IoT-Konnektivität einbeziehen
Vertrauenswürdige Partner wissen,
was sie für ihre Kunden
bewirken können. Der gewählte
Anbieter sollte daher mit dem
Unternehmen eng zusammenarbeiten,
um die Nutzung der
Konnektivitätsausrüstung in
allen Bereichen des Unternehmens
zu optimieren, und nicht
nur die Ausrüstung verkaufen.
Er sollte flexibel und agil sein
und die geschäftlichen Anfor-
Fazit
Wer die genannten Kriterien bei
der Anbieterauswahl berücksichtigt
und sich für eine weltweite
anerkannte Marke entscheidet,
adressiert die Anforderungen
heutiger IoT-Konnektivität im
eigenen Unternehmen; was im
Übrigen die meisten – auch globale
– Anbieter nicht in diesem
Umfang liefern können.
Nur eine sorgfältige Auswahl
des Partners für Konnektivitätslösungen
stellt die effektive
Umsetzung eines IoT-Projektes
und die zuverlässige Anbindung
der Assets an die IT-Infrastruktur
des Kunden sicher – und dass
Echtzeitdaten auch tatsächlich
gefiltert und für den eigenen
Geschäftserfolg nutzbar gemacht
werden können. ◄
End-to-end-Support
für die Gesamtlösung
Es empfiehlt sich, einen Anbieter
mit einem kompletten Produktzyklusmanagement
– vom
ersten Entwurf über die Beschaffung
und Fertigungslogistik bis
© AdobeStock_229894898
hf-praxis 12/2022 41

5G/6G und IoT
Kompakte Stromversorgungen
für Smart-Cell-Stationen im 5G-Netz
Stelle der Grundplatte kühler als
70 °C geblieben ist.
Die Module verrichten ihren
Dienst bei Betriebstemperaturen
von -40 bis +100 °C. Darüber
hinaus schalten sie sich selbstständig
aus. Auch sind Schutzfunktionen
gegen Überspannungen,
Überlast und Kurzschluss
bereits integriert. Ihre
maximale Einsatzhöhe liegt bei
5000 m, die Luftfeuchtigkeit darf
bis zu 93% RH betragen.
Das Konzept des Smart Cell
Networks bei 5G hat den Vorteil,
dass sich die Teilnehmer
meist relativ nah einer Basisstation
befinden und daher nur eine
geringe Sendeleistung benötigen.
Andererseits müssen diese
Basisstationen aber auch alle
mit elektrischer Energie versorgt
werden.
Netzabdeckung
im DIN-A4-Format
Die Basisstationen für das 5G
Open RAN (Radio Access Network)
sind in der Regel im
Freien, in unmittelbarer Nähe
der Antennen am gleichen Mast
montiert. Daher stecken sie in
kompakten Gehäusen die nicht
größer als ein DIN-A4-Blatt und
inklusive Montageplatte knapp
77 mm dick sind. Unmittelbar
der Witterung ausgesetzt, müssen
diese Behälter dicht verschlossen
sein und die Komponenten
in ihrem Inneren extreme
Temperaturschwankungen aushalten
können.
Konventionelle Wechselstromnetzteile
in Open-Frame-Bauweise,
wie sie etwa in den
Makrostationen des 4G-Netzes
zum Einsatz kommen, scheiden
daher als Stromversorger aus.
Sie sind meist auf eine aktive
Belüftung zur Abfuhr der Verlustwärme
angewiesen. Diese
ist aber wegen der geschlossenen
Bauweise der Basisstationen
nicht zu realisieren.
Der Einbau mit einer passiven
Konduktionskühlung, etwa
durch Heat Pipes, scheitert an
der Bauhöhe dieser Geräte, die
zwischen einem und 1,5 Zoll
liegen kann. Gefragt sind also
Netzteile, die sehr kompakt
sind, ihre Verlustwärme ohne
Lüfter abführen und extreme
Temperaturschwankungen mit
extremer Hitze im Sommer wie
auch klirrender Kälte im Winter
aushalten. Sie sollten über einen
hohen Wirkungsgrad verfügen,
keine elektromagnetische Interferenzen
erzeugen und ihrerseits
nicht durch elektromagnetische
Felder gestört werden können.
Kompakte Netzteilmodule
im Full-Brick-Format
Für solche Anwendungsfälle
hat die EMTRON electronic
GmbH nun die PDF700S-Serie
des taiwanesischen Stromversorgungsspezialisten
Cincon
im Programm. Wie die erfolgreichen
DC-DC-Brick-Wandler
vom gleichen Hersteller stecken
auch diese Wechselstromnetzteile
vollgekapselt im kompakten
Brick-Gehäuse. Mit einer
Grundfläche von 116,8 x 61 mm
und einer Höhe von lediglich
12,7 mm lassen sie sich direkt
unter die Platine der Sende- und
Empfangseinheit einer 5G-Basistation
montieren. Entwickler
können extern benötigte Filterelemente
oder Elektrolytkondensatoren
selbst wählen und
haben so maximale Flexibilität
bei der Konfiguration.
Das 700 W starke AC/DC-Leistungsmodul
ist per Remote On/
Off-Funktion aus der Ferne einund
ausschaltbar. Es kann mit
Wechselspannungen von 90 bis
264 V gespeist werden. Dank der
Leistungsfaktorkorrektur (PFC)
ist die Eingangsscheinleistung
auf ein Minimum beschränkt.
Der Wirkungsgrad liegt je nach
Konfiguration zwischen 87,5 und
91,5 Prozent. Dadurch fällt nur
eine geringe Verlustwärme an.
Diese kann lüfterlos über einen
externen Kühlkörper oder direkt
an das Systemgehäuse abgeführt
werden. Im Test mit einem 400
x 400 mm großen Kühlkörper
hat sich gezeigt, dass nach
vier Stunden Betrieb bei 25 °C
Raumtemperatur die wärmste
Selbstverständlich erfüllen die
PDF700S-Module die strengen
Vorgaben für Telekommunikationseinrichtungen,
insbesondere
was die Vermeidung von elektromagnetischer
Interferenzen
angeht. Ihre EMC-Emissionen
liegen, bei Installation mit externen
Filterelementen gemäß
Applikationsnote von Cincon,
innerhalb der Grenzen von Class
A der EN 55032. So erreichen sie
außerdem eine EMC-Festigkeit
gemäß EN 55035. Zertifiziert
sind die Module nach EN/UL
62368-1.
Für das erste Quartal nächsten
Jahres hat der Hersteller zudem
weitere Varianten der PDF700-
Serie angekündigt. So wird es
ein Modul mit Parallelschaltung
und eine Stand-alone-Lösung
inklusive EMI-Filtern undweiteren
extern benötigten Komponenten
geben.
Neben der PDF700S-Serie
bietet Cincon weitere AC/
DC-Stromversorgungen und
DC/DC-Wandlern an, die für
5G-Anwendungen geeignet
sind. Ihre gemeinsamen Merkmale
sind passive Grundplattenkühlung,
hohe Wirkungsgrade
sowie ein weiter Bereich an
Eingangsspannungen. Dank der
Wahl zwischen Einzel modulen
oder Stand-alone-Lösungen finden
Entwickler hier die beste
Stromversorgungslösung für
ihre Anwendung.
■ Emtron electronic GmbH
www.emtron.de
42 hf-praxis 12/2022

5G/6G und IoT
Erweiterte Transparenz für hybride 400G-Netzwerke
mit neuen Netzwerk-Paketvermittlungen
Netzwerk-Paketvermittlungen
der nächsten Generation beseitigen
blinde Flecken in komplexen
Hochgeschwindigkeits-Netzwerken:
Keysight Technologies
hat die neuen Netzwerk-Paketvermittlungen
der Serie Vision
400 vorgestellt, die erweiterte
Transparenz in hybriden
400G-Hochgeschwindigkeits-
Netzwerken bieten.
Wozu Netzwerktransparenz?
Netzwerke werden immer
schneller und komplexer, um
hybride IT-Netzwerke und
Multi-Cloud-Geschäftsimplementierungen
für Anwendungen
wie 5G, Remote-Arbeit, künstliche
Intelligenz (KI), Videostreaming
und Augmented/Virtual
Reality (AR/VR) zu unterstützen.
Enterprise Management Associates
(EMA) veröffentlichte
kürzlich einen Bericht zur Netzwerktransparenz,
der diesen
Trend untersuchte und feststellte,
dass 96% der Unternehmen die
Paketanalyse als entscheidend
für Cybersecurity-Aktivitäten
erachten, aber nur 34% mit ihrer
Architektur für die Netzwerktransparenz
erfolgreich sind.
Der Bericht bestätigte außerdem,
dass Netzwerk- (oder Paket-)
Daten für die Verbesserung der
Kundenerfahrung sowie für das
Verständnis und die Sicherung
dieser Netzwerke entscheidend
sind.
Qualifizierte Problemlösung
Um diese wachsende Herausforderung
zu bewältigen, hat
Keysight neue, voll funktionsfähige
400G-kompatible Netzwerk-Paketvermittlungen
für
Unternehmen und Service-Provider
herausgebracht, um die
Anwendungsbereitstellung zu
verbessern und die Sicherheit vor
hochentwickelten, anhaltenden
Bedrohungen zu erhöhen:
• Der Vision Edge 400S bietet
Hochgeschwindigkeitsund
skalierbare Rack- und
Edge-Datenverkehrsaggregation
– mit einer Vielzahl
von Portkonfigurationen und
fortschrittlichen Funktionen
für Tunneling, IP-Header-
Filterung, Lastausgleich und
Zeitmarkierung, die sicherstellen,
dass Unternehmen auf
eine anspruchsvolle Aufgabe
vorbereitet sind.
• Der Vision 400 bietet fortschrittliche
Funktionen für
anspruchsvolle Sicherheits-
Überwachungsumgebungen
von Kernnetzwerken – er
unterstützt eine ausgefeilte
Paketverarbeitung für komplexe
Overlay-Netzwerke,
einschließlich Deduplizierung,
Header-Stripping, Paket-Trimming
und ein tiefes Verständnis
der in den Netzwerken
laufenden Anwendungen mit
Anwendungsidentifizierung,
Geolokalisierung und Entschlüsselung.
„Die neuen Netzwerk-Paketvermittlungen
der Serie 400
sind eine starke Ergänzung
zu den Keysight Transparenz-
Lösungen, die wir bereits nutzen,
um unsere Umgebung im
gesamten Bundesstaat Texas
zu sichern und zu überwachen”,
sagte Cam Beasley, Chief Information
Security Officer der University
of Texas. „Die flexible
Unterstützung für Netzwerkgeschwindigkeiten
von 10G bis
400G und die fortschrittlichen
Packet-Grooming-Funktionen
ermöglichen uns die Skalierung,
um neue Campus-Anforderungen
wie interaktives Lernen aus
der Ferne und die Überwachung
von Cloud-Workloads abzudecken,
die eine hohe Geschwindigkeit,
geringe Latenz und eine
konsistente Überwachung der
erweiterten Nutzung von MPLS
und SDN erfordern.“
Neue Funktionen sorgen
für neue Leistungsniveaus
Zu den Vorteilen der neuen
Vision 400-Plattformen gehören:
• hochgradig skalierbare All-in-
One-Lösung, die auf der hardwarebasierten,
paketverlustfreien
Architektur von Keysight
basiert und Kunden die
Überwachung und Sicherung
ihrer Geschäftsanwendungen
ermöglicht
• erweiterte Funktionen zur
Paketoptimierung, die 20 verschiedene
Tunnelheader entfernen
und terminieren, um
blinde Flecken in komplexen,
softwaredefinierten Netzwerken
für die Anwendungsbereitstellung
zu beseitigen
• mehrere Portkonfigurationen
zur Unterstützung der
aktuellen Netzwerkleistung
bei gleichzeitiger Gewährleistung
der Aufrüstbarkeit
der Netzwerke mit
10G/25G/40G/50G/100G
/200G/ 400G-Angeboten
• Unterstützung der Standards
NRZ und PAM4 für maximale
Portdichte und Flexibilität
„Angesichts der Komplexität
und der Datenanforderungen
heutiger Netzwerke weiß Keysight,
dass IT- und SecOps-
Teams skalierbare, leistungsstarke
und hochflexible Netzwerküberwachungslösungen
benötigen, die volle Transparenz
über alle Vorgänge in ihrem
Netzwerk bieten“, so Recep
Ozdag, General Manager und
Vice President von Keysights
Network Visibility Solutions.
„Wir freuen uns, die Paketvermittlungen
der Serie Vision 400
für Kunden einrichten zu können,
die auf Hochgeschwindigkeits-Netzwerke
mit 400G zur
Unterstützung und Sicherung
von Anwendungen umsteigen.“
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
hf-praxis 12/2022 43

Messtechnik
Hochmoderner Vielfachmesser
im Netzwerkbetrieb ist möglich.
Es erfolgt eine vollständige galvanische
Trennung vom Rechner
bzw. Netzwerk im WLAN-
Modus. Die Versorgung läuft
über USB, eingebauten Akku
bei mobiler Nutzung oder extern.
Optionen sind verfügbar, wie
Umschaltung auf massebezogene
Eingänge mit Massekurzschluss-Schutzschaltung
oder
Kontaktierungscheck. Auch
direkte Widerstandsmessungen
sind durchführbar. Ein EMI-
Antennenset ist für EMV-Messungen
erhältlich.
Von der Firma Blitzer gibt
es jetzt die folgende Messgerätekombination
in einem
Gerät: WLAN-Highspeed-
Oszilloskop/-Spektralanalyzer/
-Voltmeter/-Datenlogger für
Signalmessungen in Wissenschaft,
Forschung und Service.
Die Einsatzmöglichkeiten in den
genannten Bereichen gehen von
einfachen Standardmessungen
bis hin zu anspruchsvollen wissenschaftlichen
Analysen. Weitere
Kennzeichen: vier differenzielle
Messeingänge, Abtastraten
bis 1 GHz, Auflösungen bis 16
Bit, kontinuierliche Streamingraten
bis 200 MS/s, Messspeicher
bis 256 MS, Verbindung
via WLAN, LAN oder
USB. Ein dezentraler Einsatz
Der Vierfachkünstler kommt
inkl. Messsoftware für parallele
Nutzung der Messmodi. Alle
mathematischen Standardfunktionen
sowie Ableitung, Integral,
RMS, Mittel, Filter und mehr
sind möglich.
■ Bitzer Digitaltechnik
www.bitzer.net
1.5-3.5-OSL-Kalibrierkit für vollständige Einkanalkalibrierung bis 13 GHz
Wozu ein 1.5-3.5-Kalibrierkit?
Weil eine entscheidende Rolle
bei der Übertragung von HF-
Signalen im Mobilfunk zwischen
Basisstationen/RRUs
(Remote Radio Units) und
Antennen den koaxialen Steckverbindungen
zukommt.
Die Steckverbindungen müssen
dabei folgende Bedingungen
erfüllen:
• geringe Übertragungsverluste
• geringste Störanfälligkeit
• geringer Platzbedarf
SPINNER 1.5-3.5 OSL
Calibration Kit
Die 4.3-10-Serie löste bereits
vor einigen Jahren den bis dahin
gesetzten Marktstandard mit
den 7-16-Steckverbindungen
ab. Seither setzt sich der Trend
zur Miniaturisierung mit Smart
Cells und 5G-Netzwerken weiter
fort.
Mit der Serie 1.5-3.5 wurde
das erfolgreiche Design der
PIM-armen Serie 4.3-10 übernommen
und in eine kleinere
Bauform übersetzt. Während
die Serie 4.3-10 der Baugröße
eines klassischen N-Steckerverbinders
ähnelt, begnügt sich die
Serie 1.5-3.5 mit dem deutlich
kleineren für die SMA-Serie
üblichen Platzbedarf. Sie ist
die konsequente Fortsetzung
der Steckverbinderfamilie aus
4.3-10 und 2.2-5.
Robustes und PIM-stabiles
Design auf engstem Raum stehen
dabei nicht im Widerspruch.
Trotz der kleinen Baugröße
können sich Anwender auf die
bewährte SPINNER-Qualität
verlassen. Der Platzbedarf einer
typischen 1.5-3.5-Flanschbuchse
mit vier Befestigungslöchern
beträgt lediglich 15
x 9,7 oder 12,7 x 12,7 mm.
Damit benötigt die auf dem
SMA-Formfaktor basierende
Serie 1.5-3.5 ca. 47% weniger
Platz als die Serie 2.2-5
und 75% weniger Platz als die
Serie 4.3-10.
So weit, so gut. Aber wie
steht es um die Kalibrierung
von Netzwerkanalysatoren im
Labor? Bisher wurde dafür ein
Umweg über ein 4.3-10- oder
3,5-mm-Kalibrierkit gewählt.
Damit ist nun Schluss. Bei
SPINNER erhalten Sie ein
1.5-3.5-OSL-Kalibrierkit
(Open, Short, Load) für eine
vollständige Einkanalkalibrierung
bis 13 GHz.
■ SPINNER GmbH
www.spinner-group.com/de
44 hf-praxis 12/2022

Messtechnik
Messen bis 26,5 GHz
STIFTUNG
Satellitenkommunikation, Radar
und die neuesten Mobilfunksysteme
arbeiten im Mikrowellenfrequenzbereich.
Die Entwickler
müssen sich bei ihrer
Arbeit in diesen Frequenzbändern
mit vielen Herausforderungen
auseinandersetzen. Um
diese bewältigen zu können, wird
unter anderem eine leistungsfähige
Messtechnik benötigt.
Die neu eingeführten Geräte von
Siglent sind bestens für Messungen
im X- und K-Band bis
26,5 GHz geeignet. Die beiden
Geräte bilden zusammen ein
schlagkräftiges Team, das mit
seiner Leistungsfähigkeit hilft
die Entwicklungsarbeit rechtzeitig
abschließen zu können.
Das erste neue Gerät ist der
Spektrumanalysator SSA5000A
und das zweite der HF-/MW-
Signalgenerator SSG5000A.
Diese beiden neuen Produkte
erweitern das HF-Portfolio von
Siglent auf Frequenzen über
20 GHz.
Die Spektrumanalysatorserie
SSA5000A umfasst die Modelle
SIGLENT TECHNOLOGIES
www.siglenteu.com
SSA5083A und SSA5085A,
die einen Frequenzbereich von
9 kHz bis 13,6 bzw. 26,5 GHz
abdecken. Durch das niedrige
DANL von -165 dBm/Hz, das
niedriges Phasenrauschen von
105 dBc/Hz und die erweiterten
Analysefunktionen eignen sich
die Geräte sehr gut für die Entwicklung
von Kommunikationsund
IoT-Geräten. Der SSA5000A
zeigt seine Stärken ebenso bei
der Analyse von HF-Komponenten
und Sendern. Die analoge
und die digitale Modulationsanalyseoption
(AMA/DMA)
ermöglicht die Demodulation
und Bewertung von analog (AM,
FM) und digital (ASK, FSK,
PSK, MSK, QAM) modulierten
Signalen. Diese Funktionen
helfen das Debugging und die
Fehlersuche an Übertragungssystemen
zu beschleunigen. Es
werden die EVM und weitere
Parameter der Übertragungsqualität
vermessen. Ferner können
das Augendiagramm und das
Konstellationsdiagramm dargestellt
werden.
Mit dem optionalen Echtzeitmodus
(RTSA) kann der
SSA5000A auch gepulste und
unregelmäßig auftretende
Signale erfassen. Diese Funktion
hat eine Analysebandbreite von
bis zu 40 MHz und wurde entwickelt,
um die Übertragungsanalyse
gängiger Protokolle wie
Bluetooth- und WLAN-Tests für
IoT-Geräte zu vereinfachen. Die
optionale EMI-Funktion vereinfacht
und beschleunigt Pre-
Compliance-Messungen. Die
Plattform ist flexibel erweiterbar,
so dass die Bandbreite und
weitere Funktionen später, auch
nach dem Kauf, erweitert werden
können.
Die neue HF-/MW-Signalgeneratorserie
SSG5000A
umfasst ebenfalls zwei Modelle,
SSG5083A und SSG5085A.
Damit können störungsarme
CW-Signale bis 13,6 bzw. 20
GHz erzeugt werden. Die spektrale
Reinheit, das niedrige
Phasenrauschen von -120 dBc/
Hz und die schnelle Leistungsregelung
sind die Basis für den
Einsatz des Generators als HF-
Lokaloszillator (LO) in vielen
Anwendungen wie Radar,
Quantenphysik und Komponentenverifikation.
Kombiniert
man den SSG5000A mit dem
Siglent SSG5000X-V Vektorsignalgenerator
können komplette
Kommunikationsmodule
getestet werden. Für effizientere
Tests bietet der SSG5000A auch
Frequenz- und Leistungs-Sweep-
Funktionen. Die Erzeugung von
Pulssignalen ist Standard auf
dem Gerät. Gängige USB-Leistungssensoren
von Drittanbietern
werden unterstützt, so dass
Messungen mit einer automatisierten
Echtzeitleistungsregelung
durchgeführt werden können. ◄
Unser Einsatz
gegen den
Klimawandel.
Und für eine
bessere Zukunft
der Kinder.
World Vision-Kollege Tony
Rinaudo ist der Entdecker
der Methode Farmer Managed
Natural Regeneration
(FMNR) zur Wiederaufforstung
von Wäldern.
FMNR trägt erheblich zum
weltweiten Klimaschutz bei
und Tony erhielt 2018 für
diese Methode den Alternativen
Nobelpreis.
Auch Sie können wie Tony
etwas unternehmen:
Starten Sie Ihr individuelles
Projekt oder
werden Sie Stifterin
oder Stifter auf
worldvision-stiftung.de
hf-praxis 12/2022 45
200123_WOV_FreiAnzStift_47_3x260mm.indd 1 29.01.20 10:15

Messtechnik
Die Zukunft der Feldstärkemessung ist smart
Mit dem FieldMan stößt Narda das Tor zur Zukunft der elektromagnetischen Feldmesstechnik auf.
Und die ist smart.
Der Einsatzbereich des vielseitigen FieldMan erstreckt sich von der
sicheren Erfassung und Analyse niederfrequenter Felder im industriellen
Arbeitsumfeld ohne Kompromisse bis hin zu Hochfrequenzmessungen an
Mobilfunkantennen, Sendeeinrichtungen und Radaranlagen
Narda Safety Test Solutions
GmbH
www.narda-sts.com
Ein einziges handliches, angenehm
intuitiv zu bedienendes
Instrument steht mit seinen
unterschiedlichen digitalen
Sonden für zuverlässige, richtungsunabhängige
Feldmessungen
von 0 Hz bis zu einzigartigen
90 GHz. Seine präzisen,
reproduzierbaren Messungen
liefern zukunftssicher auch
für künftige Anwendungen in
den Disziplinen Arbeits- und
Umweltschutz aussagekräftige
und verbindliche Ergebnisse.
Der Einsatzbereich des Field-
Man erstreckt sich also von der
sicheren Erfassung und Analyse
niederfrequenter Felder
im industriellen Arbeitsumfeld
ohne Kompromisse bis hin zu
Hochfrequenzmessungen an
Mobilfunkantennen, Sende-
Einrichtungen und Radaranlagen.
Viele intelligente Features
sorgen für Bestnoten in puncto
Bedienkonzept und Handhabung,
Effizienz und Kostenersparnis
– Stichwort „Total Cost
of Ownership“. In Summe zahlen
sie alle nicht zuletzt auf den
hohen Bedienkomfort ein, der
seinen Teil dazu beiträgt, dass
der vielseitige FieldMan im
täglichen Einsatz Messtechnikern
bei ihrer anspruchsvollen
Tätigkeit einfach Freude macht.
In ihre Neuentwicklung haben
die Narda-Ingenieure das über
viele Jahre hinweg gesammelte
Kunden-Feedback aus der EMFund
EMVU-Messpraxis einfließen
lassen. Unterm Strich tragen
jetzt die vielen durchdachten
Features des FieldMan dazu bei,
dass das neue Gerät Messungen
künftig sicherer und schneller
macht und überall dort spürbar
erleichtert, wo es möglich ist.
Direkt ins Auge fällt dabei sein
brillantes Farbdisplay, auf dem
jede dargestellte Information
selbst unter widrigsten Bedingungen
hervorragend ablesbar
ist.
Für eine akkreditierte Kalibrierung
beispielsweise genügt künftig
das Einsenden lediglich der
Sonden des FieldMan, also ohne
Grundgerät. Während der Kalibrierung
kann letzteres etwa mit
einer anderen Sonde weiter im
Einsatz bleiben und „Geld verdienen“.
Jede der Sonden, die
untereinander mit dem Grundgerät
beliebig getauscht werden
können, verfügt ferner über
einen automatischen Selbsttest
der drei Achsen. Dieser vermeidet
insofern wirkungsvoll
Messfehler, als er einen potenziellen
Ausfall einer Achse frühzeitig
erkennen kann. Gleichzeitig
erübrigen sich dadurch
aufwendige separate Tests über
externe Testquellen. Integrierte
Klimasensoren wie Fühler für
Temperatur, Luftfeuchtigkeit
und Luftdruck garantieren in
Verbindung mit einer automatischen
Kompensation des Temperaturkoeffizienten
präzise und
korrekte Ergebnisse auch bei tiefen
Außentemperaturen.
In der Konsequenz erzielen
Messtechniker mit dem Field-
Man einfacher, schneller und
zuverlässiger alle geforderten
Parameter, etwa in punkto
verlässlicher Messergebnisse
ebenso wie einer korrekten und
lückenlosen Dokumentation.
Sie sind weniger abgelenkt und
können sich auf die wesentlichen
Parameter ihrer Messung konzentrieren.
Mit allen positiven
Effekten wie einer potenziellen
Fehlerquote, die gegen null geht.
Digitale Sonden
Der neue FieldMan kann mit
unterschiedlichen digitalen
Sonden für nahezu alle Anwendungen
im Frequenzbereich
bis 90 GHz ausgerüstet werden.
Dabei handelt es sich um
die bewährten E-Feld- und
H-Feld-Sonden für die breitbandige
Erfassung von Feldstärken
im Bereich von Langbis
zu Millimeterwellen sowie
zwei neue B-Feld-Sonden zur
spektralen Messung (FFT) von
magnetischen Feldkomponenten.
Die beiden Digitalsonden
BFD-400-1 und BFD-400-3
messen auch mit Bewertung im
Zeitbereich und zwar nach den
Grenzwerten aller wichtigen
Personenschutzstandards. Eine
akkreditierte Kalibrierung der
Breitbandsonden und die integrierte
Sonden- und Sensorprüfung
gewährleisten dabei höchste
Genauigkeit und Zuverlässigkeit,
ganz gleich in welchem Frequenzbereich
gemessen wird.
Der große Vorteil ist, dass lediglich
ein einziges Grundgerät
46 hf-praxis 12/2022

Messtechnik
FlowCAD
benötigt wird, das mit allen Sonden verwendet
werden kann.
Die Besonderheit beim FieldMan besteht
nun darin, dass die eigentliche Messwertaufnahme
und -verarbeitung komplett in
der Sonde gelöst sind. Das heißt, das Messgerät,
die aktiven Komponenten sitzen im
Stecker, im unteren Teil der Sonde. Das
bringt gleich mehrere Vorteile mit sich. Zum
einen ist die Verbindung zwischen Sonde und
Grund-(Mess-)Gerät seit jeher eine potenzielle
Schwachstelle. Jede Steck- respektive
Schraubverbindung gilt mechanisch, aber
auch elektrisch als besonders empfindlich.
Das merzt der FieldMan aus, indem er lediglich
die Messergebnisse, nicht das empfangene
Signal, über das Verbindungselement
an das Grundgerät weiterleitet.
Darüber hinaus verlangen immer mehr
Kunden ein akkreditiert kalibriertes Messgerät.
Sitzen die aktiven Komponenten im
Grundgerät, muss der Messdienstleister
letzteres komplett mit der jeweiligen Sonde
zum Kalibrieren einschicken und ist für die
gesamte Dauer des Vorgangs damit nicht
arbeitsfähig. Anders beim FieldMan. Da
hier lediglich die Sonde kalibriert werden
muss, kann er mit einer alternativen Sonde
zwischenzeitlich weitere Aufträge abarbeiten.
Und das bedeutet einen Kostenvorteil,
weil ein Messdienstleister weniger Leerlauf
bzw. Verdienstausfall hat.
Brillantes Farbdisplay
und integrierte Sensoren
Exemplarisch für die smarten Detail-
Lösungen des neuen FieldMan, die den
Messalltag leichter und angenehmer gestalten,
fällt sein neu entwickeltes blendfreies,
brillantes Farbdisplay direkt nach dem Einschalten
ins Auge. Durch seine hohe Auflösung
und automatische Helligkeitssteuerung
bietet es auch Brillenträgern jederzeit
beste Ablesbarkeit selbst bei denkbar
schlechten Lichtverhältnissen, allen voran
intensiver Sonneneinstrahlung. In der
Anzeige sind praktisch von jeder Perspektive
aus – hier blendet rein gar nichts – auch die
kleinen Zahlen sogar bei ungünstig spitzem
Ablesewinkel noch mühelos zu erkennen.
Als weiteres äußerst nützliches Feature
besitzt der FieldMan an seiner Unterseite
zwei Ultraschall-Sensoren, die bei geöffneter
Schutzklappe automatisch die exakte
Entfernung zum Boden messen. Dieser
Parameter, der häufig in Messstandards
gefordert ist, wird automatisch im Display
angezeigt und komfortabel simultan in der
Dokumentation registriert. Dieselbe Schutzklappe
– Stichwort „intelligente Lösung“ –,
die, geschlossen, beide Sensoren des Entfernungsmessers
behütet, dient ebenfalls,
wenn sie geöffnet ist, als erhöhter Standfuß.
Dadurch schweben auch Sonden mit großer
Sensorfläche während der Messung, was
Beschädigungen an der Verbindung, also
kostenintensiven Service-Fällen vorbeugt,
frei über dem Tisch.
Die gut durchdachte Arbeitserleichterung
des FieldMan für den Anwender generell,
sein großer Mehrwert in der täglichen Messpraxis,
kommen besonders auch durch seine
integrierten Klimasensoren zum Ausdruck.
Sie erfassen Temperatur, Luftfeuchtigkeit
und Luftdruck und dokumentieren die Ergebnisse
vollautomatisch im Messprotokoll mit
Blick auf eine Auswertung und professionelle
Präsentation im Anschluss. In Summe
tragen seine intelligenten Detail-Lösungen
dazu bei, dass Messprozesse weniger komplex
und mit weniger Peripherie-Equipment
drumherum vonstattengehen können. Das
bringt insofern einfachere, schnellere und
kostengünstigere Messungen, als auf diese
Weise Komplexität generell reduziert und
zahlreiche potenzielle Fehlerquellen effektiv
vermieden werden.
„State-of-the-Art“-Kommunikation
Die Bearbeitung, Auswertung und Analyse
der aufgenommenen Messdaten werden
durch zahlreiche Features und Zusatzfunktionen
unterstützt. In Sachen Kommunikation
verfügt der FieldMan über entsprechende
Optionen mit USB-C, optischem RP-02
sowie Micro-SD-Karte und Gigabit-Ethernet.
Während die Micro-SD-Karte etwa
eine Personalisierung erleichtert, erlaubt
die optionale WiFi/Bluetooth-Schnittstelle
beispielsweise die Fernsteuerung über eine
Smartphone-App. Neben der PC-Software
lässt sich mit Blick auf eine professionellere
Präsentation über jene Smartphone-App auch
die Unterstützung von Mediendateien hervorheben.
So kann z. B. der Messbericht auf
smartem Weg durch weitere aussagekräftige
Foto- und Video-Dateien angereichert und
veredelt werden. Messtechniker können
ihre Ergebnisse bereits vor Ort komfortabel
via Smartphone ins Büro oder an ihren
Auftraggeber senden oder wahlweise in die
Cloud stellen. ◄
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 12/2022 47
47

Messtechnik
Oszilloskop der nächsten Generation
Rohde & Schwarz erweitert sein
Oszilloskop-Portfolio um eine
komplett neue Serie, die mit
einer ganzen Reihe von Branchenneuheiten
aufwartet. Das
neue R&S MXO 4 Oszilloskop
verfügt über die weltweit höchste
Echtzeit-Aktualisierungsrate
von über 4,5 Millionen Messkurven
pro Sekunde. So können
Entwicklungsingenieure mehr
Signaldetails sehen und mehr
seltene Ereignisse erfassen als
mit jedem anderen Oszilloskop.
Dank 12-Bit-A/D-Wandler liefert
die R&S MXO 4 Serie die
16-fache Auflösung im Vergleich
zu herkömmlichen 8-bit-
Oszilloskopen und ermöglicht
hochgenaue Messungen selbst
bei den höchsten Abtastraten.
Mit einem Erfassungsspeicher
von 400 MPunkten pro Kanal
gleichzeitig für alle vier Kanäle
bietet das Oszilloskop standardmäßig
die bis zu hundertfache
Speichertiefe vergleichbarer
Geräte. Die R&S MXO 4 Serie
umfasst Vierkanal-Modelle mit
Bandbreiten von 200, 350, 500
MHz, 1 und 1,5 GHz.
Schnelle Einblicke
in Signaldetails
Die R&S MXO 4 Oszilloskope
bieten die weltweit höchste
Aktualisierungsrate von 4,5 Millionen
Messkurven pro Sekunde.
Damit stellen sie das Signalverhalten
umfassender dar als
jedes andere Oszilloskop auf
dem Markt. Entwicklungsteams
können seltene Ereignisse so
schneller erkennen und isolieren,
erhalten ein besseres Verständnis
von Signalen auf der Bitübertragungsschicht
und sparen wertvolle
Zeit beim Testen.
Ermöglicht wird diese in der
Branche unerreichte Performance
durch einen einzigartigen
200-Gbit/s-ASIC für die
Signalverarbeitung – einer von
mehreren neuen Technologiebausteinen,
die von den Ingenieuren
von Rohde & Schwarz
entwickelt und erstmals in der
R&S MXO 4 Serie implementiert
wurden.
Geringeres Messrauschen und
höchste vertikale Auflösung
Die R&S MXO 4 Serie verfügt
über einen 12-Bit-A/D-Wandler
mit wesentlich höherer vertikaler
Auflösung, die durchgehend
selbst bei den höchsten
Abtastraten zur Verfügung steht.
Eine Architektur mit 18 Bit vertikaler
Auflösung ermöglicht
zusätzlich eine Auflösegenauigkeit,
die in der Industrie unerreicht
ist. Darüber hinaus bietet
das R&S MXO 4 das in dieser
Klasse geringste Rauschen und
den größten Offsetbereich von
+/-5 V mit einer Skalierung von
500 µV/div. Anwender können
Gleichstrom- und andere Signale
damit genauer analysieren als
mit jedem anderen Oszilloskop
auf dem Markt.
Tiefster Speicher bereits in
der Standardkonfiguration
Neben Bandbreite und Abtastrate
ist die Speichertiefe der
wichtigste Parameter, von dem
abhängt, wie vielseitig sich ein
Oszilloskop für die Fehlersuche
einsetzen lässt. Ein Oszilloskop
mit großem Erfassungsspeicher
kann Signale über einen
längeren Zeitraum aufzeichnen
und ermöglicht die Nutzung der
vollen Bandbreite auch bei langsameren
Zeitbasiseinstellungen.
Mit einem Erfassungsspeicher
von 400 MPunkten pro Kanal
für alle vier Kanäle gleichzeitig
bietet die R&S MXO 4 Serie
standardmäßig die bis zu hundertfache
Speichertiefe im Vergleich
zu direkten Wettbewerbern.
Der höhere Speicher sorgt
bei Bedarf auch für zusätzliche
Messkapazitäten.
Hochgenauer
digitaler Trigger
Der digitale Trigger, mit dem alle
Oszilloskope der R&S MXO 4
Serie standardmäßig ausgestattet
sind, war in der Vergangenheit
leistungsstärkeren, teureren
Oszilloskopen vorbehalten.
Mit einer Trigger- Empfindlichkeit
von 1/10.000 einer vertikalen
Unterteilung können auch
schwer aufspürbare kleine Anomalien
auf der Bitübertragungsschicht
in Gegenwart stärkerer
Signale isoliert werden. Kein
vergleichbares Oszilloskop auf
dem Markt verfügt über eine
derart hohe Empfindlichkeit zur
Triggerung auf kleinste Signale.
Der digitale Trigger ergänzt die
vertikale 18-Bit-Architektur perfekt
und ermöglicht Anwendern,
die volle Messgenauigkeit der
R&S MXO 4 Serie zu nutzen.
Überlegene
HF-Mess-Performance
In der Produktentwicklung müssen
Ingenieure Tests und Fehleranalysen
häufig sowohl im
Zeit- als auch im Frequenzbereich
durchführen. Neben Zeitbereichsmessungen
bieten die
Oszilloskope der R&S MXO 4
Serie eine hervorragende HF-
Performance für Spektrummessungen.
Als erste Oszilloskope
überhaupt führen sie 45.000
schnelle Fourier-Transformationen
(FFT) pro Sekunde durch
– vergleichbare Oszilloskope
schaffen weniger als 10 FFT
pro Sekunde. Diese Fähigkeit ist
bereits im Grundgerät enthalten
und sorgt für eine bessere Darstellung
von HF-Signalen als
mit jedem anderen Oszilloskop
dieser Klasse.
Höherer Bedienkomfort
Bei der Nutzung eines Oszilloskops
spielt das visuelle Erlebnis
eine bedeutende Rolle, da
der Anwender seine Aufmerksamkeit
häufig der Bildschirmanzeige
widmen muss. Die R&S
MXO 4 Serie punktet hier mit
einem kapazitiven 13,3-Zoll-
Full-HD-Touch-Display und
einer intuitiven Bedienoberfläche.
Durch ihre geringe Stellfläche,
das flüsterleise, kaum noch
hörbare Betriebsgeräusch, eine
VESA-Montageschnittstelle
und einen Gestelleinbausatz
für die Installation in integrierten
Umgebungen fügen sich
die R&S MXO 4 Oszilloskope
ideal in verschiedenste Arbeitsplätze
ein.
Für Anwender mit anspruchsvolleren
Anforderungen stehen
diverse Erweiterungsmöglichkeiten
zur Verfügung. Diese
umfassen eine Mixed-Signal-
Option (MSO) mit 16 integrierten
digitalen Kanälen, einen integrierten
Zweikanal-100-MHz-
Arbiträrgenerator, Optionen
zur Protokoll-Triggerung und
-Decodierung für eine Vielzahl
von Standard-Industriebussen
sowie weitere Optionen, die den
Funktionsumfang des Geräts
erweitern.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
48 hf-praxis 12/2022

Messtechnik
Flexible EMV-Zelte
für Pre-Compliance-Messungen
Die neuen EMV-Zelte von Telemeter
Electronic sind eine gute Wahl für Labortests
und Messungen im Frequenzbereich
von 30 MHz bis 16 GHz. Die kundenspezifischen
Messzelte schirmen mit bis zu 95
dB ab, sind aufgrund ihrer flexiblen und
leichten Bestandteile tragbar und können
EMV-Messlösungen
Steigender technologischer Fortschritt in
Bereichen wie der Automobilindustrie erfordert
eine umfassende Überprüfung von vorgeschriebenen
Normen, Grenzwerten und
der Leistungsfähigkeit der eingesetzten
Elektronik. Hierzu muss die EMV geprüft
und verifiziert werden.
Telemeter Electronic bietet Kunden ein
breites Produktspektrum für entwicklungsbegleitende
und normenkonforme EMV-Untersuchungen.
Für normgerechte Prüfungen
eignen sich die von Telemeter Electronic
produzierten Messkammern, welche für
Messungen nach den gängigen Richtlinien
wie CISPR 16, CISPR 25 oder auch des
MIL-Standards geeignet sind. Zusätzlich zu
in kürzester Zeit auf- und abgebaut werden.
Dank des flexiblen Konzepts bleibt Kunden
der kostspielige und komplizierte Transport
von großen Testobjekten zu Testlaboren, die
normalerweise in externen Einrichtungen
untergebracht sind, erspart. Selbst großvolumige
Objekte wie LKWs und Satelliten
können in den EMV-Zelten von Telemeter
Electronic getestet werden.
Neben kundenspezifischen EMV-Zelten
auf Anfrage gibt es zwei Standardmodelle,
die durchschnittlich mit 95 dB im Bereich
von 30 MHz bis 16 GHz abschirmen. Die
EMV-Zelte sind in einem Temperaturbereich
von -30 bis +90 °C einsetzbar und
geeignet für Messungen nach dem IEEE-
299/2006-Standard.
■ Telemeter Electronic GmbH
www.telemeter.info
normalen Messkammern erhalten Kunden
Modenverwirbelungskammern, mit denen
sich isotrope Einstrahlungen auf Testobjekte
erzeugen lassen. Vorteile von Modenverwirbelungskammern
sind z.B. sehr hohe mögliche
Feldstärken, isotrope Feldverteilung
und zufällige Einstrahlrichtungen.
Telemeter Electronic bietet zudem kundenspezifische
Pre-Compliance-Messhallen
oder auch mobile Messkammern an, welche
individuell nach Kundenwunsch angepasst
werden. Diese eignen sich besonders
für entwicklungsbegleitende Messungen
oder auch Produktprüfungen.
■ Telemeter Electronic GmbH
www.telemeter.info
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 12/2022 49
Email: info@emco-elektronik.de49
Internet: www.emco-elektronik.de

Messtechnik
Universelle und breitbandige Messgeräte und Antennen
Aufgrund der sehr hohen Genauigkeit und mit über 300 W Maximalleistung
sind die HyperLOG-EMI-Antennen sowohl für Immunitätstests als auch als
Referenz geeignet
Das Echtzeit-EMV-Paket 3 beinhaltet den SPECTRAN V6 RSA500X, die
HyperLOG-6080-Antenne, die BicoLOG 20100E sowie das Sondenset PBS2 mit
fünf Sonden im Koffer
Nicht nur internationale EMV-
Standards fordern die Messung
von Störaussendung und Störfestigkeit
mit immer höheren
Anforderungen, beispielweise
breiterer Frequenzbereiche.
Auch dem Zeit- und somit
Kostenfaktor kommt eine steigende
Bedeutung zu, dem aktuelles
Equipment Rechnung tragen
muss.
Bei der Verwendung schmalbandiger
Messgeräte oder Antennen
erhöht sich zwangsläufig
der Zeitaufwand erheblich. Jede
Messung nimmt eine entsprechende
Laufzeit in Anspruch
oder die Messung muss zum
Ändern des Messaufbaus unterbrochen
werden, wenn unterschiedliche
Geräte benötigt
werden.
Als Spezialist für Echtzeitmessungen
bietet die Aaronia AG
dem Techniker ein breites Produktportfolio
unterschiedlichster
Antennen sowie Zubehör für
die verschiedensten Anforderungen
und etabliert sich hiermit
als Vollsortimenter im Bereich
„Messtechnik“.
Echtzeit-Messgeräte
für jede Anforderung
Auf Basis der bekannten SPEC-
TRAN-V6-USB-Echtzeit-
Spektrumanalysatoren stehen
mittlerweile diverse integrierte
Lösungen je nach Anwendungsfall
zur Verfügung. So handelt es
sich beim V6 MIL um ein extrem
robustes Outdoor-Messgerät in
Kombination mit einem Laptop.
Mit dieser Lösung lassen sich
alle im Feld auftretenden Aufgaben
– von der Messung über das
Recorden bis zum Datenexport
und der Report-Aufbereitung mit
üblicher PC-Software – mit nur
einem Gerät erledigen.
Unterschiedliche Bauformen von
Remote-Spektrum-Analysatoren
(RSA) erlauben die Montage
in 19-Zoll-Schränken oder per
IP67-zertifiziertem Outdoor-
Gehäuse im Feld. Sie sind beispielsweise
flächendeckendes
für 24/7 Spektrum-Monitoring
genauso geeignet wie für jede
Art von Messeinsatz an kritischen
Standorten.
Das Flaggschiff der integrierten
Echtzeit-Messgeräte ist Aaronias
CommandCenter, ein portabler
Dualscreen-Hochleistungsrechner
mit bis zu fünf integrierten
SPECTRAN-V6-Echtzeit-Spektrumanalysatoren.
Es erlaubt bis
zu 1225 MHz Echtzeitbandbreite
(5 x 245 MHz lückenloses IQ-
Streaming). Zudem hat Aaronia
eine 2450-MHz-RTBW-Lösung
im 19-Zoll-Format vorgestellt,
bestehend aus zehn V6 mit entsprechender
PC-Anbindung.
Optional ist ein NAS (Network
Attached Storage) mit optischer
Anbindung erhältlich, welches
die anfallenden Datenmengen
problemlos verarbeiten kann.
Die modulare Echtzeit-Spek-
Die doppeltpolarisierte Hornantennen PowerLOG PRO EMI erlauben
das horizontale und/oder vertikale Messen ohne Neuarrangierung des
Messaufbaus
50 hf-praxis 12/2022

Messtechnik
trumüberwachungs-Software
RTSA-Suite PRO inklusive
Aufzeichnungs- und Wiedergabefunktion
gehört bei allen
SPECTRANs V6 zum Lieferumfang
bzw. ist bei allen integrierten
Lösungen bereits vorinstalliert.
Sie bietet u.a. die
gleichzeitige Anzeige mehrerer
Spektren, Histogramm-Funktion,
Wasserfall-Anzeige, unlimitierte
Marker-Anzahl oder eine komplexe
Grenzwert-Anzeige.
Darüber hinaus erlaubt sie die
lückenlose Echtzeit-3D-Ansicht
mit bis zu 25 Mio. Samples pro
Sekunde. Die RTSA-Suite ist
intuitiv per Drag&Drop konfigurierbar,
um unterschiedlichste
Hardware zu verbinden und
Einstellungen/Ansichten individuell
anzupassen. Zu ihrem
Betrieb werden mindestens
2 GByte Arbeitsspeicher, ein
Quad-Core-Prozessor mit 1,6
GHz und AVX2-Unterstützung
sowie Windows 10 benötigt.
Damit ist die RTSA-Suite PRO
auch auf kleineren Computern
lauffähig. Um das volle Potential
auszuschöpfen, sollte aber
nicht an der PC-Performance
gespart werden.
Breitbandige
Referenzantennen
Aufgrund der sehr hohen Genauigkeit
und mit über 300
W Maximalleistung sind die
HyperLOG-EMI-Antennen
sowohl für Immunitätstests als
auch als Referenzantenne für
professionelle EMV- und Pre-
Compliance-Tests geeignet. Es
gibt diese Kombiantennen aus
bikonischen und logarithmischperiodischen
Komponenten in
zwei Varianten, mit denen man
sehr breitbandig von 20 MHz
bis 3 bzw. 6 GHz messen kann.
Sie sind von ihrer Befestigung
her so konzipiert, dass sich
die Antenne innerhalb weniger
Sekunden umdrehen lässt,
wenn die andere Ebene genutzt
werden soll.
Beide Ebenen zeitgleich
Die Hochleistungs-EMV-Probe-Sets sind mit jedem Spektrumanalysator oder
Oszilloskop kompatibel
Mit der PowerLOG-PRO-EMI-
Antennenserie stehen doppeltpolarisierte
Hornantennen zur
Verfügung, welche das horizontale
und/oder vertikale Messen
ohne Neuarrangierung des
Messaufbaus ermöglicht. Bis
zu 500 W Empfangs- oder Sendeleistung
prädestinieren die
PowerLOG-Serie insbesondere
für EMV- bzw. Störaussendungs-
Messungen. Der mit steigender
Frequenz bis zu maximal 17 dBi
linear ansteigende Antennengewinn
wirkt den zunehmenden
Kabelverlusten bei höheren Frequenzen
entgegen.
Für mobile und stationäre
Anwendungen
Die handlichen EMV-Messantennen
der BicoLOG-Serie
haben eine radial-isotropische
Empfangscharakteristik. Dies
erlaubt präzise omnidirektionale
Messungen, wodurch sich
auch restriktive EMV-Normen
wie EN55011 oder EN55022
abdecken lassen. Diese Messantennen
sind sehr leicht und eignen
sich sowohl für den stationären
als auch mobilen Einsatz.
Sie besitzen einen hochwertigen
SMA-Anschluss. Geräte mit
N-Anschluss können über einen
optional erhältlichen Adapter
angeschlossen werden.
Nahfeldsonden im Set
Die Hochleistungs-EMV-Probe-
Sets sind mit jedem Spektrumanalysator
oder Oszilloskop kompatibel
und erlauben punktgenaue
Messungen von Störquellen.
Zugleich sind sie bewusst als
passive Geräte ausgeführt, um
sie auch zum Senden nutzen zu
können. Somit können Störstrahlungsempfindlichkeiten
leicht
festgestellt und entsprechende
Bauteile und Schaltungen schnell
und präzise lokalisiert werden.
Jedes Set beinhaltet vier Probes
für magnetische Felder und eine
Probe für elektrische Felder.
Da die Messung potentialfrei
erfolgt, wird das Störsignal nicht
beeinträchtigt. Um Messungen
an Schwingkreisen oder Netzleitungen
gefahrlos zu ermöglichen,
sind die Sonden mit einer
Isolierschicht umgeben.
Das PBS1 (passiv) erlaubt die
Lokalisierung von EMV-Störquellen
von DC bis 9 GHz. Mit
den Sonden lässt sich punktuell
ermitteln, ob es eine Störung auf
einer Platine gibt und welches
Bauteil hierfür gegebenenfalls
verantwortlich ist.
Zum Lieferumfang gehören die
fünf Sonden im praktischen Alukoffer,
ein 1 m langes Kabel mit
SMA-Anschluss sowie Umrechnungstabellen.
Das PBS 2 beinhaltet zusätzlich
einen leistungsstarken und
rauscharmen 40-dB-Vorverstärker,
der auch die Messung deutlich
schwächerer Störquellen
ermöglicht. Daher eignet sich
dieses Nahfeldsonden-Paket
besonders zur Lokalisierung von
Störstrahlungsquellen, Abschätzung
von Störfeldstärken, Überprüfung
von Abschirm- und
Filtermaßnahmen sowie der
Identifizierung fehlerhafter Bauelemente.
■ Aaronia AG
www.aaronia.de
Die modulare Echtzeit-Spektrumüberwachungs-Software RTSA-Suite PRO inklusive
Aufzeichnungs- und Wiedergabefunktion gehört bei allen SPECTRANs V6
zum Lieferumfang
hf-praxis 12/2022 51

Messtechnik
Digitizer jetzt mit FPGA-basiertem Block-Average
Bild 1: Die Digitizer der M5i.33xx-Serie umfassen Ein- und Zweikanalmodelle
mit Abtastraten von bis zu 6,4 GS/s, 12 Bit-Auflösung, Streaming bis zu 12,8
GB/s und mit der neuen Option auch leistungsstarkes Block Averaging
Spectrum Instrumentation hat
eine neue Firmware-Option
entwickelt, die es den neuen
Hochgeschwindigkeits-Digitizerkarten
M5i ermöglicht, eine
Onboard-Summenmittelung
durchzuführen. Dieses Block-
Averaging ist ein leistungsstarkes
Werkzeug, um unerwünschtes
Signalrauschen zu
reduzieren und gleichzeitig die
Auflösung, den Dynamikbereich
und das Signal/Rausch-Verhältnis
zu verbessern. Die Summenmittelung
erfolgt direkt auf der
PCIe-Karte durch fortschrittliche
FPGA-Technologie.
Durch die neue Option wird die
Leistung der innovativen Digitizer
weiter gesteigert: Die Karten
der M5i-Serie bieten Abtastraten
von bis zu 6,4 GS/s bei
12 Bit Auflösung und können
alle erfassten Daten mit bahnbrechenden
12,8 GB/s direkt
über den PCIe-Bus streamen.
Dank der neuen Option können
erfasste Signale jetzt außerdem
mit einer erstaunlichen Rate von
bis zu 15 Millionen Ereignissen
pro Sekunde gemittelt werden.
Statement
„Die M5i-Digitizer und die
neue Option bilden eines der
leistungsstärksten Block Averaging-Systeme,
die heutzutage
erhältlich sind“, sagt Oliver
Spectrum Instrumentation
www.spectruminstrumentation.com
Rovini, Technischer Leiter bei
Spectrum Instrumentation. „Die
FPGA-basierte Verarbeitung ermöglicht
eine ultraschnelle Mittelwertbildung,
selbst bei komplexen
und langen Signalen.
Tatsächlich steht genügend
Rechenleistung zur Verfügung,
um Signale zu mitteln, die bis
zu 1 MSample pro Segment
enthalten. Die Kombination aus
unseren neuen Flaggschiff-Digitizern
und der Block-Averaging-
Option ist für alle HF-Anwendungen
interessant. Besonders
dann, wenn schmale Impulse
mit niedrigen Pegeln verarbeitet
werden, oder wenn Signaldetails
aufgrund von starkem
Rauschen verloren gehen. Dazu
gehören Einsatzbereiche wie
Lidar, Radar, Sonar, Massenspektrometrie,
Radioastronomie,
Automatisierung, Biomedizin,
Kernphysik, Kommunikation
und viele mehr.“
Summenmittelung
Die Summenmittelung ist eine
oft genutzte zeitbasierte Processing-Methode,
um die zufällige
(unkorrelierte) Rauschkomponente
eines Signals zu reduzieren
und das SNR zu verbessern.
Dabei wird gleichzeitig die Messauflösung
und der Dynamikbereich
eines Digitizers erhöht.
Im Bild sieht man ein Beispiel,
wie durch Summenmittelung ein
von starkem Rauschen völlig verdecktes
Signal freigelegt werden
kann. Hier wird ein Signal
mit niedrigem Pegel (ungefähr 3
mV) vollständig durch zufälliges
Rauschen verdeckt (rote Wellenform).
Während das Quellsignal
in der ursprünglichen Single-
Shot-Aufnahme nicht einmal
sichtbar ist, zeigt eine zehnfache
Mittelung, dass tatsächlich ein
Signal mit 5 Spitzen vorliegt
(gelbe Wellenform). Eine 1000-
fache Mittelung verbessert die
Signalqualität extrem und enthüllt
die wahre Form des Signals,
komplett mit sekundären Maxima
und Minima (grüne Wellenform).
Für die Summenmittelung ist es
ideal, wenn das Rauschen und das
Signal unkorreliert sind, d.h. das
Rauschen ist zufällig (Random-
Noise), während sich das Signal
wiederholt. In diesem Fall kann
die Summenmittelungsfunktion
das Signal/Rausch-Verhältnis
proportional zur Quadratwurzel
der Anzahl von Messungen (oder
Mittelwerten) verbessern. Beispielsweise
kann die 256-fache
Mittelung eines Signals das SNR
um bis zu 24 dB verbessern und
die Messauflösung um etwa 4
Bit erhöhen. Daher kann diese
Technik verwendet werden, um
die 12 Bit-Auflösung der M5i-
Digitizer zu vergrößern.
Threshold-Defined Averaging
Um das Averaging noch effektiver
zu gestalten, und um Ereignisse
zu erkennen und zu mitteln,
die sonst im Hintergrundrauschen
untergehen, enthält die
neue Option eine Datenunterdrückungs-Methode
namens
Threshold-Defined Averaging
(TDA). Mit TDA kann der
Benutzer einen Schwellenpegel
(Threshold) festlegen, damit nur
Abtastwerte zur dargestellten
Wellenform beitragen, die diesen
Pegel überschreiten. Abtastwerte
unter dem eingestellten Pegel
(Baseline Noise Samples) werden
unterdrückt, indem sie auf null
oder alternativ auf einen benutzerdefinierten
Wert gesetzt werden.
Ein weiteres Bild zeigt ein
Blockdiagramm der FPGA-Funktionalität
und ein letztes stellt das
Schema des TDA-Prozesses dar.
Da alle Signaldaten, die unterhalb
des Schwellenwerts liegen, aus
dem gemittelten Signal entfernt
werden, kann TDA ein sehr nützliches
Werkzeug sein, um korreliertes
(synchrones) Rauschen
mit niedrigem Pegel und andere
Signal-Artefakte, wie z.B. Grundliniendrift,
zu unterdrücken. Dies
sind Signalanomalien, die sich
nicht durch herkömmliche Summenmittelung
beseitigen lassen.
Die neue Option (M5i.33xxspavg)
ist ab sofort für alle
PCIe-Digitizer der M5i-Serie
(M5i.33xx-x16) verfügbar. ◄
Bild 2: Block Averaging ist eine wichtige Technik, um Signale zu extrahieren,
die im Rauschen verloren gehen
52 hf-praxis 12/2022

Messtechnik
Arbiträr-Signalgenerator
mit 256 GSa/s und 80 GHz Bandbreite
Keysight Technologies
www.keysight.com
Keysight Technologies hat den
neuen Arbiträr-Signalgenerator
(AWG) M8199B angekündigt,
der Entwicklern eine leistungsstarke
Signalquelle für Arbiträrsignale
zur Entwicklung von
Designs mit Multi-Level-Modulationsformaten
(z. B. 64QAM)
bei weit über 160 GBaud bietet.
Denn Anwendungen jenseits
von 128 GBaud erfordern eine
neue Klasse von Generatoren,
die gleichzeitig hohe Geschwindigkeit,
Präzision und Flexibilität
gewährleisten. Keysight hat
sich diesen Herausforderungen
mit dem neuen AWG M8199B
gestellt, der eine hochleistungsfähige
Signalquelle für Arbiträrsignale
mit einer Samplingrate
von bis zu 256 GSa/s und einer
analogen Bandbreite von mehr
als 80 GHz bietet, und zwar mit
bis zu acht gleichzeitig arbeitenden
synchronisierten Kanälen.
Der neue AWG M8199B von
Keysight unterstützt Forschungsingenieure
mit der Geschwindigkeit,
Bandbreite, Präzision
und Flexibilität, die sie benötigen,
um die Herausforderungen
von Anwendungen der nächsten
Generation zu meistern.
Er ermöglicht Datenübertragungen
von mehr als 400 Gb/s
pro Lane bei IM/DD (Intensity-
Modulation/Direct-Detect) und
mehr als 1,6 Tb/s pro Träger
bei kohärenter optischer Kommunikation.
„Die heutigen
Anwendungen und Services
erzeugen im Rechenzentrum
riesige Mengen an Workloads
der künstlichen Intelligenz.
Neue elektrische und optische
Designs sind erforderlich, um
diese Arbeitslasten innerhalb
vernünftiger Energiegrenzen zu
bewältigen“, sagte Dr. Joachim
Peerlings, Vice President und
General Manager von Keysights
Geschäftsbereich Network and
Data Center. „Wir freuen uns
über die kontinuierlichen Bemühungen
von Keysight, First-to-
Market-Lösungen zu liefern, die
unsere Kunden dabei unterstützen,
unseren Planeten zu vernetzen
und zu erhalten und den
nächsten Schritt im Rennen um
höhere Datenübertragungsraten
zu machen.“ Basierend auf einer
von Keysight entwickelten Technologie
bietet der AWG M8199B
die folgenden Hauptvorteile:
• IM/DD (Intensity-
Modulation/Direct-Detect)
und kohärente optische
Anwendungen
Dies bietet die Flexibilität, die
für die zukunftsweisende Erforschung
neuer Modulationsformate
erforderlich ist, um die
Übertragungsraten auf die nächste
Stufe zu heben. Der AWG
M8199B eignet sich für Hochgeschwindigkeits-Forschung
mit
mehrstufiger Puls-Amplituden-
Modulation (PAM), Quadratur-
Amplituden-Modulation (QAM)
und anderen proprietären Modulationsformaten
bei Symbolraten
von bis zu 200 GBaud. Darüber
hinaus liefert er Belastungssignale
zum Testen von elektrooptischen
Komponenten der
nächsten Generation, anwendungsspezifischen
integrierten
Schaltungen für digitale Signalprozessoren
(DSP-ASICs) und
neuen Algorithmenkonzepten
für Multi-Terabit-Übertragungssysteme.
• Generierung von
Breitband-HF-Signalen
in Wireless-Anwendungen
und in der Luftund
Raumfahrt sowie im
Verteidigungsbereich
Die neusten Entwicklungen im
Bereich der Radar- und Wireless-Technologien
erfordern die
Generierung von hochwertigen
Signalen mit Modulationsbandbreiten
von weit über 10 GHz.
Die Erzeugung dieser Signale
auf einer Zwischenfrequenz,
statt auf Quadratursignalen ist
eine weitere wichtige Fähigkeit
zur Unterstützung dieser
Anwendungen.
• Physik, Chemie und
allgemeine Elektronikforschung
Ermöglicht werden Anwendern
die Erzeugung beliebiger
Signalformen, die mathematisch
beschrieben werden können, einschließlich
ultrakurzer Impulse,
breitbandiger HF-Impulse und
Chirps, die zur Untersuchung
von Anwendungen wie chemischen
Reaktionen, Elementarteilchenanregung
und Quanteneffekten
benötigt werden. ◄
hf-praxis 12/2022 53

Messtechnik
Automotive-Testlösung für MIPI vorgestellt
sident und General Manager der
Keysight Business Unit Automotive
and Energy Solutions.
„Diese neue Lösung von Keysight
ist ein weiteres Beispiel
dafür, wie wir die Entwicklung
und Standardisierung von Technologien
für unsere Automotive-
Kunden unterstützen.“
Die Rx-Compliance-Testlösung
von Keysight stellt die Qualität
der digitalen Übertragung
sicher, indem sie die Fähigkeit
des Empfängers misst, Daten aus
einem gestörten Eingangssignal
wiederherzustellen, und hat die
folgenden Hauptmerkmale:
mente unter einer einzigen
Modellnummer, was Zeit und
Geld spart
• automatische Berichtserstellung
in einem umfassenden
HTML oder PDF, einschließlich
Margenanalyse
Die BitifEye Digital Test Solutions
GmbH bietet Testsoftware
an, die das Produktportfolio
von Keysight zu hochintegrierten
und automatisierten anwendungsspezifischen
Testsystemen
ergänzt. Keysight hat sich mit
BitifEye zusammengetan, um
die erste Lösung zu liefern, die
Keysight Technologies hat eine
neue Lösung für den Konformitätstest
von Automotive-SerDes-
Empfängern angekündigt, mit
der MIPI-A-PHY-Bausteine
gemäß den Anforderungen der
Compliance Test Specification
(CTS) überprüft werden können.
Diese Lösung wurde in Zusammenarbeit
mit BitifEye Digital
Test Solutions GmbH und Wilder
Technologies entwickelt,
mit Unterstützung von Valens
Semiconductor, Ltd.
Halbleiterhersteller planen die
Implementierung von MIPI
A-PHY, einer reichweitenstarken
Bitübertragungsschicht-Schnittstelle
für Automobil- und andere
Surround-Sensor-Anwendungen,
einschließlich Kameras und
IVI-Displays (In-Vehicle Infotainment).
Hersteller erweitern
ihre Fahrzeuge kontinuierlich
um autonome Funktionen, und
es besteht ein großes Bewusstsein
dafür, dass diese Funktionen
die Sicherheitsbedingungen verbessern
sollten. Daher müssen
die von Sensoren und Kameras
gesammelten Daten genau, präzise
und schnell übertragen werden,
und zwar unabhängig vom
Halbleiterhersteller.
Die Rx-Compliance-Testlösung
von Keysight stellt einen konformen
Sender nach, der ein kontrolliert
verzerrtes Signal (Worst
Case) erzeugt, und analysiert die
Auswirkungen der Verzerrungen
auf die Fähigkeit des Empfängers,
die übertragenen Daten korrekt
abzutasten. Sie ermöglicht
es Automobilherstellern und
ihren Zulieferern sowie Fahrzeugingenieuren
und Systemintegratoren,
den Empfänger zu
testen und seine Leistung in der
verrauschten und inhärent rauen
Umgebung eines Fahrzeugs zu
validieren.
„Wir bei Keysight haben
erkannt, dass es von entscheidender
Bedeutung ist, den wachsenden
Marktanforderungen an
digitale Hochgeschwindigkeitsschnittstellen
für die nächste
Generation von Fahrzeugnetzwerken
gerecht zu werden“,
sagte Thomas Götzl, Vice Pre-
• umfassendes Test-Framework
zur Ermittlung des Spielraums,
in dem ein Prüfling (DUT)
arbeitet
• spezielle Vorrichtung, die das
Rauschen mit einer aktiven
Verbindung koppelt, um den
Empfänger zu belasten
• präzise und reproduzierbare
Ergebnisse mit dem Keysight
Arbiträr-Signalgenerator
(AWG) zur Erzeugung einer
Vielzahl von zufälligen und
komplexen Rauschprofilen
• Zugriff auf vordefinierte
Rauschprofile
• alle relevanten Hardware-,
Software- und Zubehör-Ele-
die Empfänger von Automotive
SerDes MIPI A-PHY Datenverbindungen
testen kann.
■ Keysight Technologies
www.keysight.com
54 hf-praxis 12/2022

Messtechnik
O-RAN-Konformitätszertifizierung
für internationale Märkte
Das Auray O-RAN Testing and Integration
Centre (OTIC) und Security Lab unterstützt
die Lieferkette für offene Funkzugangsnetze
mit Test-, Validierungs- und Integrationsdiensten.
Bei seiner ersten erfolgreichen
Zertifizierung einer O-RAN-Funkeinheit
(O-RU) – gemäß den Vorgaben der O-RAN
Alliance im Rahmen des O-RAN Certification
and Badging Program – hat sich das Auray
OTIC auf die integrierte Lösung für O-RU-
Konformitätstests von Rohde & Schwarz
und VIAVI verlassen. Das Auray OTIC and
Security Lab nutzte eine kombinierte Testumgebung.
Die Zertifizierung einer O-RU der
RPQN-Serie von Foxconn wurde gemäß den
von der O-RAN Alliance festgelegten Prozessen
und Verfahren durchgeführt.
Kombinierte Testumgebung
Das Auray OTIC und Security Lab nutzte
eine kombinierte Testumgebung mit dem
VIAVI TM500 O-RU Tester und dem R&S
SMW200A Vektorsignal generator, dem R&S
FSW Signal- und Spektrumanalysator sowie
der R&S VSE Vector Signal Explorer Software
von Rohde & Schwarz. Der O-RU Test
Manager von VIAVI als zentraler Steuerpunkt
sorgte dabei für ein nahtloses Benutzererlebnis.
Rohde & Schwarz und VIAVI, führende
Unter-nehmen für Mobilfunktests, die beide
aktiv an der Entwicklung von Spezifikationen
in der O-RAN Alliance beteiligt sind, haben
ihr branchenführendes Knowhow zusammengeführt,
um diese integrierte Lösung
für Konformitätstests von O-RUs anbieten
zu können.
Open Testing and Integration Center
Alle zugelassenen Open Testing and Integration
Center (OTIC) weltweit kooperieren mit
der O-RAN Alliance im O-RAN Certification
and Badging Program, das einen umfassenden
Mechanismus darstellt, um in der
Branche Vertrauen in O-RAN-Lösungen zu
schaffen. Mit O-RAN werden Funkzugangsnetze
offener, disaggregierter und flexibler.
Die Öffnung der Netzarchitektur ermöglicht
es, Innovationen zu fördern, kundenspezifische
Anforderungen zu berücksichtigen
und die Netzwerkeffizienz zu steigern. Daher
erfährt O-RAN einen rasanten Aufschwung
und ein schnelles Wachstum im Technologie-Ökosystem.
Foxconn 4T/4R Small Cell Radios
Foxconn hat die 5G NR Radio Units (O-RU)
der RPQN-Serie entwickelt, die vollständig
mit den Standards der O-RAN Alliance konform
sind. Die Foxconn 4T/4R Small Cell
Radios decken die 5G NR-Bänder n79, n78,
n77 und n48 ab. Sie sind kompakt, leicht, einfach
zu installieren und bieten eine optimale
Abdeckung für Innenraumanwendungen. Das
Design hat umfassende 3GPP- und O-RAN-
Konformitätstests erfolgreich abgeschlossen
und ist in den meisten Regionen auch
für CE, FCC und TELEC sowie für NCC in
Taiwan zertifiziert.
Die O-RU-Verifizierung folgte der von
der WG4 definierten Spezifikation für den
O-RAN-Fronthaul- Konformitätstest, einschließlich
der Steuer-, Benutzer- und Synchronisations-ebene
(CUS-Ebene) sowie der
Management-Ebene (M-Ebene). Ziel von
WG4 ist es, offene Fronthaul-Schnittstellen
zu schaffen, die die Interoperabilität zwischen
Distributed Units (DU) und Radio Units (RU)
verschiedener Hersteller unterstützen. Um
ein unabhängiges Peer-Review-Verfahren
einzubinden, hat das Auray OTIC und Security
Lab die Zulassung nach TAF ISO/IEC
17025 für O-RAN-Testergebnisse erworben
und befolgt den Standard ISO/IEC 17065.
■ Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
hf-praxis 12/2022 55

Quarze und Oszillatoren
Klein aber oho:
Ultra-Lowpower-Automobil-Taktgeber
Blockschaltbild eines Steuergeräte im Auto (Quelle: SiTime)
Etienne Winkelmuller
(SiTime, Corp.), überarbeitet
von Axel Gensler
SE Spezial-Electronic GmbH
www.spezial.com
Das Timing ist ebenso wie die
Stromversorgung ein allgegenwärtiges
Thema in jedem modernen
elektronischen System eines
Autos. Laut Gartner wird das
Segment der Automobilelektronik
in den nächsten drei Jahren
weiterhin zweistellig wachsen,
da der Halbleiteranteil pro
Fahrzeug im Zuge der Umstellung
des Marktes auf elektrische
und autonome Fahrzeuge stark
zunimmt. Gartner geht davon
aus, dass der Halbleiteranteil
pro Fahrzeug von 712 US-Dollar
im Jahr 2022 auf 931 US-
Dollar im Jahr 2025 anwächst.
Dieses anhaltende Wachstum
treibt die Nachfrage nach Präzisions-Timing-Bausteinen
in
Automobilanwendungen an. Es
wird erwartet, dass diese Zahl
der Taktgeber mit der Einführung
neuer automatisierter Fahrfunktionen
und steigender intelligentere
Elektronik in Fahrzeug
auf bis zu 70 Bauteilen steigt.
Passive Resonatoren und aktive
Oszillatoren sind bekannte
Timing-Komponenten. Zu den
komplexeren Komponenten
gehören zudem Taktgeneratoren,
Synchronisatoren und
Jitter-Cleaner. Der Hauptzweck
der Zeitmessung in Automobilsystemen
ist die Bereitstellung
einer stabilen Referenz für jeden
digitalen integrierten Schaltkreis,
die Synchronisierung der
Übertragung großer Datenmengen
und die Ermöglichung von
V2X- und 5G-Kommunikation.
Hier konzentrieren wir uns auf
32,768-kHz-Taktgeber im Automobilbereich
und den neueingeführten
SiT1881-Oscillator.
Solche Taktgeber werden in der
Kfz-Elektronik hauptsächlich für
drei Funktionen verwendet: als
Standby-Uhr, als stabiler Referenztakt
(Zeitmessung) und als
Referenzuhr für Zwecke der
funktionalen Sicherheit.
Standby-Takt
Wenn wir uns die Steuergeräteprozessoren,
Systems-on-Chip
(SoC) oder andere Chipsätze
wie WiFi oder Bluetooth in
Kraftfahrzeugen genauer ansehen,
stellen wir fest, dass viele
von ihnen einen 32,768-kHz-
Takt zusätzlich zu ihrem Haupttakt
benötigen, der normalerweise
im Bereich von 20
bis 40 MHz liegt. Warum ein
zusätzlicher 32,768-kHz-Takt,
wenn das Gerät bereits einen
Haupttakt hat? Ganz einfach:
Ein 32,768-kHz-Oszillator verbraucht
viel weniger Strom als
ein MHz-Oszillator. Und Stromsparen
ist das Gebot der Stunde.
Viele Systeme der Automobilelektronik
(z.B. Domain Controller
oder ADAS-Computer)
werden permanent von der
Fahrzeugbatterie versorgt, auch
wenn der Motor nicht läuft.
Die Notwendigkeit, die Batterie
zu schonen, führt zu drastischen
Einschränkungen des
Stromverbrauchs im Standby-
Modus. Im Standby-Modus
schalten die Steuergeräte alle
nicht benötigten Funktionsblöcke
ab, einschließlich des Haupt-
MHz-Taktes. Nur ein begrenzter
Funktionssatz bleibt in Betrieb,
der von der 32,768-kHz-Taktfrequenz
angetrieben wird.
Die 1000-fach niedrigere Taktfrequenz
trägt zur geringeren
Leistungsaufnahme des Steuergeräts
selbst bei.
Der geringe Stromverbrauch
macht den 32,768-kHz-Oszillator
SiT1881 zur idealen Taktquelle
für Steuergeräte. Mit
einem typischen Versorgungsstrom
von 490 nA bei aktivem
Ausgang ermöglicht der SiT1881
eine Leistungsaufnahme von
nur 0,6 µW bei einer Versorgungsspannung
von 1,2 V. Der
SiT1881 akzeptiert Versorgungsspannungen
von 3,63 bis
1,14 V und eignet sich damit
für Anwendungen, die mit einer
Ersatz-Knopfzelle oder einem
Superkondensator betrieben
werden. Der geringe Stromverbrauch
des SiT1881 maximiert
die Lebensdauer der Batterie und
sorgt dafür, dass die Standby-
Leistung des Systems gut kontrolliert
bleibt.
Stabiler Referenztakt
(Zeitmessung)
Die Aufrechterhaltung des
Taktes und damit der Zeit ist dem
Anwendungsfall der Standby-
Uhr sehr ähnlich. Sie wird mithilfe
einer Echtzeituhr (RTC)
erreicht, die sowohl im aktiven
als auch im Standby-Modus kontinuierlich
arbeitet.
Obwohl eigenständige RTCs in
Automobilsystemen immer noch
weit verbreitet sind, integrieren
die meisten modernen Steuerge-
56 hf-praxis 12/2022

Quarze und Oszillatoren
Der SiT1881 hat eine Grundfläche von 1,2 x 1,1 mm und ein Profilhöhe von nur 0,5 mm und wurde konzipiert für
die Taktung und das Timing in Automobilsystemen wie ADAS-Anwendungen, Smart Spiegel, Infotainment und
Informationscluster
räte oder SoCs eine RTC-Funktion.
Eine RTC wird mit einem
32,768-kHz-Takt angesteuert,
wiederum, um im Vergleich zu
einem MHz-Takt Strom zu sparen.
Sie zählt einfach Sekunden,
Minuten, Stunden und Tage.
Eine Alarmfunktion kann Ereignisse
auslösen, z.B. das Aufwecken
des Steuergeräts zu einer
bestimmten Zeit oder in regelmäßigen
Abständen.
Der SiT1881 ermöglicht eine
präzise Zeitmessung. Seine Frequenz
ist mit einer Genauigkeit
von ±50 ppm (4,3 Sekunden pro
Tag) über -40 bis +105 °C stabil.
Diese hervorragende Stabilität,
die fünfmal besser ist als die des
besten Kristallresonators und
Anfangstoleranz, Alterung und
Temperatureffekte einschließt,
wird durch den MEMS-Resonator
im Herzen des SiT1881
erreicht.
Um eine genaue Zeitmessung
zu gewährleisten, ist es üblich,
ein System in regelmäßigen
Abständen „aufzuwecken“ und
seine RTC mit einer bekannten
Referenz wie GPS oder einem
Netzwerkzeitprotokoll (NTP) zu
synchronisieren. Aufgrund der
besseren Stabilität des SiT1881
kann das Intervall zwischen den
Aufwachzuständen verlängert
werden, wodurch das System
länger im Standby-Modus verbleiben
kann und noch mehr
Strom spart!
In den letzten Jahren haben die
OEMs ihre Anforderungen an
die Genauigkeit der Zeitmessung
auf ±100 ppm, ±50 ppm
oder manchmal sogar weniger
erhöht. Mit einer Gesamtgenauigkeit
von weniger als
±200 ppm können herkömmliche
32,768-kHz-Stimmgabelquarze
diese Anforderung nicht
erfüllen. Um dieses Problem zu
lösen, verwenden die Hersteller
von Quarzoszillatoren manchmal
einen präziseren AT-Cut-Quarz,
der mit mehreren MHz schwingt
und dessen Ausgangssignal dann
auf 32,768 kHz heruntergeteilt
wird. Obwohl diese Lösung eine
Gesamtgenauigkeit von ±100
ppm oder weniger ermöglicht,
ist der Stromverbrauch enorm.
Der SiT1881 kombiniert Stabilität
und geringen Stromverbrauch
- eine viel bessere Lösung.
Takt für funktionale
Sicherheit
Funktionale Sicherheit ist ein
wichtiges Anliegen für jeden
Entwickler elektronischer Systeme
im Automobil. Einige
Kfz-Steuergeräte und SoCs
verfügen über einen speziellen
32,768-kHz-Sicherheitstakt-
Eingang, der interne Sicherheitsmechanismen
steuert.
Selbst wenn alle Taktgeber des
Systems (Prozessortakt, PCI-
Express-Taktgeber usw.) elegant
von einem einzigen Taktgenerator
bereitgestellt werden, sollte
der 32,768-kHz-Sicherheitstakt
unabhängig von allen anderen
Taktquellen bleiben, um häufige
Fehlermodi zu vermeiden.
Da das Sicherheitskonzept des
Systems in hohem Maße vom
Sicherheitstakt abhängt, einschließlich
der Überwachung
anderer Takte, muss er am
robustesten sein. Der Silizium-
MEMS-Resonator, auf den sich
der SiT1881 stützt, bietet eine
bemerkenswerte Antwort auf
diese Frage. Kristallresonatoren
waren schon immer das
schwächste Glied der Taktgeber.
Aufgrund ihrer Größe und
ihrer freitragenden Konstruktion
sind sie empfindlich gegenüber
Stößen, Vibrationen und elektromagnetischen
Störungen.
SiTime-MEMS-basierte Taktgeber
sind 50-mal zuverlässiger
als kristallbasierte Geräte, dank
des robusten Designs und der
hervorragenden Materialeigenschaften
des kleinen (0,4 x 0,4
mm) Resonators. Die FIT-Rate
des SiT1881 beträgt weniger
als 0,5.
Der Produktionsprozess von
SiTime ist auf Qualität ausgerichtet,
mit einer Fehlerrate von
weniger als 0,1 DPPM pro Million
ausgelieferter Einheiten.
Die MEMS-Timing-Bauteile
von SiTime sind garantiert die
zuverlässigsten Timing-Komponenten
in Ihrem System und
werden mit einer lebenslangen
Garantie versehen.
Der kleinste und schnellste
32,768-kHz-Oszillator
Der kleine Resonator des
SiT1881 ermöglicht einen ultrakleinen
32,768-kHz-Oszillator
mit einer Grundfläche von 1,2
x 1,1 mm und einem Profilhöhe
von nur 0,5 mm. Diese winzige
Größe macht ihn ideal für
Anwendungen, bei denen der
Platz auf der Leiterplatte knapp
bemessen ist, wie z.B. bei Sensoren,
intelligenten Spiegeln
oder WiFi/BLE-Modulen.
Ein Nebenprodukt der geringen
Resonatorgröße ist die schnelle
Inbetriebnahme bzw Einschwingen
des Oszillators. Quarzbasierte
32,768-kHz-Geräte verwenden
einen Stimmgabelresonator,
der mit bis zu 0,5 s
hf-praxis 12/2022 57

Quarze und Oszillatoren
OCXO-Modul liefert 100 MHz
Das O-40-ULPN-100M von KVG Quartz
Crystal Technology ist ein OCXO-Modul,
das bei 100 MHz arbeitet. Es liefert einen
Sinusausgang mit einem Phasenrauschen
von -185 dBc/Hz bei 1 MHz Offset und
hat eine Frequenzstabilität von weniger
als ±300 ppb. Der Oszillator hat eine Aufwärmzeit
von weniger als 5 min, benötigt
eine Versorgungsspannung von 5/12 V und
eine Frequenzsteuerspannung von 0 bis 10
V. Er hat eine G-Empfindlichkeit (X- oder
Y- oder Z-Achse) von unter 1 ppb/g. Die
Betriebstemperatur beträgt -20 bis +85 °C.
Dieser robuste OCXO ist mit einem kleinen,
hermetisch versiegelten Gehäuse mit
den Abmessungen 25,8 x 25,8 mm erhältlich
und eignet sich für Anwendungen wie
Test- und Messsysteme, Instrumentenreferenz,
Mikrowellen-Kommunikationssysteme,
Taktreferenz für Mikrowellen-
Signalquellen, Radarsysteme und Medizintechnik
(MRT).
■ KVG Quartz Crystal Technology
GmbH
www.kvg-gmbh.de
besonders langsam anläuft. Der
SiT1881 ist fünfmal schneller
und erreicht eine stabile
Schwingung innerhalb von 115
ms oder weniger. Dies ist von
größter Bedeutung für Systeme
wie ADAS-Computer, Infotainment/Cluster,
Domain-Controller,
Fahrerüberwachungssysteme
oder Sensoren wie Fahrzeugkameras,
Radar oder Lidar. Diese
Systeme haben eine sehr stringente
Anforderung an die Boot-
Zeit von nur wenigen Sekunden
vom „Einschalten“, d.h. dem
Starten des Fahrzeugs durch
den Benutzer, bis zum vollständigen
Betriebszustand. Der
SiT1881 optimiert die Bootup-Zeit
erheblich, indem er den
Engpass der Quarz-Startverzögerung
eliminiert.
Fazit
Timing-Komponenten sind für
die intelligenten, vernetzten
Automobilsysteme von heute
von entscheidender Bedeutung.
Der geringe Stromverbrauch, die
unschlagbare Frequenzstabilität,
die ausgezeichnete Zuverlässigkeit
und die geringe Größe
machen den SiT1881 ideal für
alle 32,768-kHz-Anforderungen
in Automobilsystemen.
Um Strom zu sparen, müssen
die elektronischen Teilsysteme
häufig und genau ein- und ausgeschaltet
werden. Da der 32-kHz-
Oszillator (XO) das zeithaltende
Element ist und immer eingeschaltet
ist, spielen seine Genauigkeit
und sein Stromverbrauch
eine wichtige Rolle bei der Reduzierung
der Gesamtleistung des
Systems. Zudem, da die Elektronik
immer kleiner und dichter
wird, müssen auch die Halbleiterbauelemente
schrumpfen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen
Quarzalternativen, bei denen
die Resonatorgröße mit abnehmender
Frequenz zunimmt,
passt der SiT1881-XO dank der
SiTime-MEMS-Technologie in
ein winziges QFN-Gehäuse, das
30% kleiner ist. Der SiT1881 ist
der branchenweit kleinste XO,
der mit einer Stabilität von ±50
ppm der genaueste aller 32-kHz-
XOs ist und dabei bis zu 20%
weniger Strom verbraucht.
Der SiT1881 Oszillatoren bieten
eine unübertroffene Kombination
aus viermal besserer
Stabilität, 20% weniger Stromaufnahme
und 30% geringerer
Größe und übertrifft seine
Konkurrenten und die Vorgängergeneration
in wesentlichen
Bereichen (s. Tabelle). ◄
Fachbücher für die
Praxis
Praxiseinstieg in die
vektorielle
Netzwerkanalyse
Joachim Müller,
21 x 28 cm, 142 Seiten, zahlr. Abb. und Tabellen
ISBN 978-3-88976-159-0,
beam-Verlag 2011, 32,- €
Art.-Nr.: 118100
In den letzten Jahren ist es der Industrie gelungen, hochwertige
vektorielle Netzwerkanalysatoren vom schwergewichtigen
Gehäuse bis auf Handheldgröße zu verkleinern.
Doch dem nicht genug: Durch ausgefeilte Software wurden
einfache Bedienkonzepte bei steigender Funktionalität
erreicht.
Auch für den Funkamateur wird neuerdings die Welt der
Netzwerkanalyse durch Selbstbauprojekte, deren Umfang
und Funktionalität den Profigeräten sehr nahe kommen,
erschlossen. Damit sind die Voraussetzungen für die Anwendung
der vektoriellen Netzwerkanalyse im Feldeinsatz
aus Sicht der verfügbaren Gerätetechnik geschaffen.
Fehlte noch die geräteneutrale Anleitung zum erfolgreichen
Einstieg in die tägliche Praxis.
Das in Hard- und Software vom Entwickler mit viel Engagement
optimal durchkonstruierte Gerät büßt alle seinen
hervorragenden Eigenschaften ein, wenn sich beim Messaufbau
grundlegende Fehlerquellen einschleichen.
Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundlagen des
Messaufbaus, unabhängig vom eingesetzten Gerät, um
den Praxiseinstieg zu meistern.
Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de
oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de
58 hf-praxis 12/2022

Funkchips- und Module
Cat-M1-LPWA der neusten Generation
Stromverbrauchswerte in den
verschiedenen Standby-Modi zu
erreichen (PSM und e-I-DRX).
Dies dient besonders autark versorgten
Applikationen durch die
Verlängerung der möglichen Batterielebensdauer.
Weitere technische Details
des BG770A-GL:
• extremely compact LTE Cat
M1/Cat NB2 module with
ultra-low power consumption
Das kann das BG770A-GL auch
• integrated RAM and flash
tekmodul GmbH
www.tekmodul.de
Mit dem LPWA-Modul
BG770A-GL von Quectel
bekommen Anwender alles,
was sie für ein State-of-the-
Art-Device der neusten Generation
brauchen: hohe Leistung,
Zuverlässigkeit, extrem niedriger
Stromverbrauch und sehr
umfangreiche Funktionalitäten.
Darüber hinaus deckt es die LTE-
Cat-M1- und LTE-Cat-NB2-
Bänder ab und erfüllt vollständig
alle 3GPP-Rel-14-Spezifikationen.
Außerdem setzt das
Device auf einen leistungsstarken
MIPS-5150-Prozessor
samt ultrageringer Stromaufnahme.
Das BG770A-GL nutzt
dabei den integrierten RAM- und
Flash-Speicher sehr effizient,
um die entsprechend niedrigen
Das LPWA-Modul BG770A-
GL von Quectel setzt auf ein
umfassendes hardware-basiertes
Sicherheits-Feature, das
Integrated Security Element
(ISE). Auch aufgrund des LGA-
Packages erhält das Modul einen
sehr kompakten SMT-Formfaktor
(14,9 x 12,9 x 1,9 mm).
Der hohe Integrations-Level
ermöglicht es Entwicklern und
Integratoren, alle Vorzüge des
BG770A-GL zu nutzen und
sehr einfach Applikationen zu
designen. Mit den zahlreichen
Funktionalitäten und Ausstattungsmerkmalen
eignet sich das
BG770A-GL hervorragend für
M2M- und IoT-Anwendungen
wie Smart Metering, Tracking
und vielen weiteren Applikationen.
• embedded with abundant
Internet service protocols
• super slim profile in the LGA
package
• rich set of external, multi-band
interfaces that ensure convenient
applications
• support for VoLTE (Cat M1
only), QuecLocator, and
DFOTA
• fast time-to-market: reference
designs, evaluation tools and
timely technical support minimize
design in time and development
efforts
• robust mounting and interfaces
◄
Fachbücher für die
Praxis
Smith-Diagramm
Einführung und Praxisleitfaden
Joachim Müller, 21 x 28 cm, 117 Seiten, zahlreiche, teilweise
farbige Abbildungen, beam-Verlag 2009, ISBN 978-3-88976-
155-2, Art.-Nr.: 118082, 29,80 €
Das Smith-Diagramm ist bis heute das wichtigste
Instrument zur bildlichen Darstellung der Anpassung und
zum Verständnis der Vorgänge in HF-Systemen. In der
einschlägigen Fachliteratur findet man zwar viele Stellen
zum Smith-Diagramm, sie erfordern aber meist erhebliche
mathematische Kenntnisse: Eine grundlegende Einführung
sucht man vergeblich. Diese Lücke schließt dieses Buch als
praxisnahe Einführung in den Aufbau und die Handhabung
des Diagramms. Mathematikkenntnisse die zu einer
elektrotechnischen Ausbildung gehören, reichen dabei aus.
Aus dem Inhalt:
Der Weg zum Smith-Diagramm - Komplexe Zahlen
- Reflexion bei Einzelimpulsen und kontinuierlichen
Sinussignalen - Reflexionsfaktor - Rückflussdämpfung,
VSWR, Kreisdiagramme; Reflexionsdiagramm - Schmidt-
Buschbeck-Diagramm - CarterDiagramm - Praxis mit
dem Smith-Diagramm; Kompensation von Blindanteilen,
Ortslinie über Frequenz - Leitung als Transformator,
elektrisch kurze bzw. lange Leitung, S-Parameter und
Smith-Diagramm - Leitwert-Smith-Diagramm - Darstellung
von Leitwerten im Smith-Diagramm, Parallelschaltung von
Bauelementen - Grundelemente unter der Lupe - Ortslinien
von Induktivitäten und Kapazitäten, das Bauelement Leitung
– Stubs - Anpassung mit dem L-Glied - Hilfsmittel für die
Arbeit mit dem Smith-Diagramm - Software - Messtechnik
Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de
oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de
hf-praxis 12/2022 59

Funkchips- und Module
77-GHz-RFCMOS-Radar-Transceiver
für ADAS und autonomes Fahren
Aufbauend auf dem Markterfolg
der heutigen Radar-Transceiver
werden nun die RFCMOS-
Radar-Transceiver der nächsten
Generation von NXP produziert.
Was ist neu?
NXP Semiconductors hat seine
RFCMOS-Radar-Transceiver-
Familie der zweiten Generation
für die Produktion freigegeben.
Der TEF82xx ist der Nachfolger
des markterprobten TEF810x,
von dem bereits mehrere zehn
Millionen Stück ausgeliefert
wurden. Der für schnelle Chirp-
Modulation optimierte Baustein
unterstützt Radar-Anwendungen
mit kurzer, mittlerer und langer
Reichweite, einschließlich
kaskadierter hochauflösender
Radargeräte. Er unterstützt ebenfalls
eine 360-Grad-Sensorik
für kritische Sicherheitsanwendungen
wie automatische Notbremsungen
und Geschwindigkeitsanpassungen,
eine Überwachung
des toten Winkels,
Querverkehrswarnungen und
automatisches Einparken.
Was bringt das?
Radar wird zu einer der wichtigsten
Sensormodalitäten
für Sicherheitsanwendungen,
sowohl für ADAS-Funktionen
in klassischen Personenkraftwagen
als auch für MaaS-Lösungen
(Mobility as a Service). Auf dem
Weg zum vollautonomen Fahren
erfordern die anspruchsvolleren
Anwendungsfälle eine höhere
HF-Leistung, um weiter in die
Ferne (>300 m) zu „sehen“,
sowie eine feinere Auflösung bis
auf Sub-Grad-Level, um kleinere
Objekte genau zu erkennen, zu
unterscheiden und zu klassifizieren.
Die TEF82xx Radar-
Transceiver machen all das
möglich. Die skalierbare Familie
der S32R-Radar-Prozessoren
von NXP liefert in Kombination
mit den NXP TEF82xx RFC-
MOS-Radar-Transceivern die
Winkelauflösung, die Rechenleistung
und die Reichweite, die
für serienreife Radar-Lösungen
erforderlich sind.
Der voll integrierte RFCMOS-
Chip enthält drei Sender, vier
Empfänger, ADC-Wandler,
Phasenrotatoren und VCOs mit
geringem Phasenrauschen. Der
NXP TEF82xx enthält außerdem
integrierte Sicherheitsmonitore
und externe Schnittstellen für
MIPI-CSI2 und LVDS und entspricht
den Normen ISO26262
und ASIL Level B.
Der Baustein basiert auf der
bewährten RFCMOS-Technologie
und dem Produktionsaufbau
von NXP und bietet erhebliche
Verbesserungen gegenüber
der Vorgängergeneration. Die
HF-Leistung hat sich fast verdoppelt,
neben einer Verbesserung
des Phasenrauschens um 6
dB auf -95 dBc/Hz, einer Ausgangsleistung
von 14 dBm und
einer Empfänger-Rauschzahl
von 11,5 dB.
Der TEF82xx verwendet ein
ultrakompaktes eWLB-Gehäuse
mit offengelegtem Die, welches
durch optimierte Wärmeabfuhr
anspruchsvollste Anwendungen
in Hochleistungs-Radar-Sensoren
ermöglicht. Eine besonders
kurze Chirp-Rücklaufzeit von
nur 4 µs reduziert die Zeit zwischen
Signalrampen, optimiert
UWB-Modul für hohe Design-Flexibilität
Murata bringt mit dem Typ
2AB UWB + Bluetooth Low
Energy eines der derzeit kleinsten
Ultrabreitband-Module
auf den Markt (10,5 x 8,3 x
1,44 mm). Die Verbindung
von geringem Stromverbrauch
mit hoher Genauigkeit und
Zuverlässigkeit resultiert in
einer effizienten und kostengünstigen
Variante für kompakte
und batteriebetriebene
IoT-Geräte. Das Modul nutzt
Radiofrequenz-Technologie
mit kurzer Reichweite, um
eine Vielzahl von Anwendungen
zu ermöglichen. Es
eignet sich für Anwendungen
u.a. in Bereichen des Gesundheitswesens,
Wearables, Smart
Lighting, Smart Factory, Echtzeit-Lokalisierung
(Real-Time-
Location-System, RTLS),
Asset Tracking sowie digitaler
Zahlungsverkehr.
Murata bietet durch den integrierten
Nordic IC nRF52840
eine verbesserte Design-
Flexibilität und eine kürzere
Produktentwicklungszeit
u.a. durch den Wegfall
externer MCUs. Hinzu kommen
ein 256-kB-RAM und
1-MB-Flash-Speicher, ein
250-nA-Deep-Sleep-Modus
mit Bluetooth-Low-Energy-
Funktion und ein 3-Achsen-
Sensor zur Bewegungserkennung.
Ein Referenztakt für
UWB und MCU ist integriert.
Mit dem integrierten Modul
wird die Leiterplattenmontagefläche
im Vergleich zu
einem Layout mit separaten
UWB- und BLE-ICs erheblich
reduziert und die Einbindung
zusätzlicher Komponenten
unterstützt. Die Entwicklungszeit
für die Integration
der UWB-Funktionalität in
Endprodukte wird mit dem
zertifizierten Modul ebenfalls
minimiert.
Dank seines Multiantennen-
Designs ermöglicht das Modul
Entwicklern besondere Flexibilität.
Auf dem Bauteil sind drei
Antennenanschlüsse verfügbar
– ein BLE- und zwei UWB-
Anschlüsse für die PDoA-
Funktion (Phase Difference of
Arrival).
Das Konnektivitätsmodul
arbeitet problemlos bei einem
Temperaturbereich von -40 bis
85 °C sowie einer Spannung
von 2,5 bis 3,6 V. Ebenso unterstützt
es Band 5- und 9-Kanäle
für die weltweite Nutzung. Für
jedes Gerät werden Sendeleistung,
Antennenverzögerungen
und Frequenzen kalibriert.
■ Rutronik Elektronische
Bauelemente GmbH
www.rutronik.com
60 hf-praxis 12/2022

Funkchips- und Module
den Stromverbrauch des Sensors
und ermöglicht es, durch enge
Aneinanderreihung der Chirps
die möglichen Geschwindigkeitsschätzungen
zu verbessern.
Entwickler können mithilfe der
umfassenden Algorithmenbibliothek
für Radar-Anwendungen,
die das Radar Software Development
Kit (RSDK) für den
Automobilbereich bietet, problemlos
Anwendungen erstellen
und optimieren, ohne Zeit für
die manuelle Feinabstimmung
der Beschleunigersoftware aufwenden
zu müssen. Ingenieure
können auch auf die Ressourcen
zugreifen, die sie für eine
schnellere Entwicklung benötigen,
indem sie das große Ökosystem
von NXP mit Compilern,
Entwicklungsumgebungen,
MCALS sowie kostenloser und
kommerzieller RTOS-Unterstützung
nutzen.
5G-Frontend-Lösungen
Die neuen BTS7202 RX-
Frontend-Module und der
BTS6403/6305 Vorstufenverstärker
bieten eine höhere Ausgangsleistung,
verbesserte Linearität
und reduziertes Rauschen,
um Verbindungsqualität und
Internet-Geschwindigkeit im
5G-Netz zu verbessern.
Was ist neu?
NXP Semiconductors hat
seine neuen, leistungsstarken
BTS7202 RX-Frontend-Module
(FEM) und den BTS6403/6305
Vorstufenverstärker für
5G-MIMO-Kommunikationssysteme
mit bis zu 20 W Leistung
pro Kanal vorgestellt. Die
im Silizium-Germanium-Prozess
(SiGe) von NXP entwickelten
und realisierten Komponenten
arbeiten mit geringem Energieverbrauch,
wodurch Mobilfunk-
Netzbetreiber Betriebskosten
senken können. Darüber hinaus
bieten sie eine verbesserte Linearität
und geringeres Rauschen
zur Unterstützung einer besseren
5G-Signalqualität.
Was bringt das?
Im Zuge des weltweiten Ausbaus
von 5G-Netzen setzen Mobilfunk-Netzbetreiber
zunehmend
32T32R-Lösungen (MIMO) ein,
um in städtischen Gebieten mit
bisher geringer Netzabdeckung
die Kapazität zu verbessern.
Die Verwendung von 32T32R-
Lösungen erfordert den Einsatz
von Hochleistungskomponenten,
die den Leistungspegel pro
Kanal erhöhen und somit eine
gute Signalqualität im 5G-Netz
zu erzielen.
Die neuen BTS7202-RX-FEMs
und der BTS6403/6305-Vorstufenverstärker
bieten eine umfassende
und einfach zu implementierende
Lösung für 5G-Basisstationen.
Sie ergänzen die
Leistungsverstärker-Lösungen
von NXP speziell für 32T32R-
Basisstationen. Die BTS7202-
RX-FEMs verfügen über einen
Schalter, der bis zu 20 W Leistung
aus Sendeleitungen ableiten
kann und so die Systemkomplexität
reduziert. Die BTS6305-
Vorstufenverstärker enthalten
außerdem einen Balun (ein
Bauteil zur Wandlung zwischen
einem symmetrischen und einem
unsymmetrischen Leitungssystem),
um die Kosten zu senken.
■ NXP Semiconductors
www.nxp.com
LPWA-Cat-M1-Reihe für
Smart Metering und POS
Noch mehr LPWA-Power für
Ihre M2M-Applikationen!
Das brandneue Cat-M1-Modul
BG95xA-GL von Quectel steht
ab sofort bei tekmodul bereit.
Das ultrakompakte Low-Power/
Wide-Area-Funkmodul (Release
13/14-Standard) unterstützt die
LTE-Cat-M1/NB1/NB2 bzw.
die GPRS-Frequenzbänder und
zeichnet sich insbesondere durch
seine extrem niedrige Stromaufnahme
aus.
Dabei setzt das Modul auf einen
MIPS-5150-Prozessor samt integriertem
RAM- und Flash-Speicher,
der dabei hilft, den Energieverbrauch
in verschiedenen
Modi wie eRX oder PSM zu
senken. Außerdem verfügt das
BG95xA-GL bereits über eine
integrierte SIM (iSIM) und
unterstützt dank GNSS-engine
GPS, Glonass, Galileo, BDS und
QZSS. Mit der ebenfalls integrierten
Positioning-Engine ist
auch der Support des QuecLocator
und PoLTE kein Problem.
BG95xA-GL = Modellvielfalt
Das Cat-M1-Modul BG95xA-
GL von Quectel besticht nicht
nur mit seinen hervorragenden
Low-Power-Eigenschaften,
sondern bietet auch für verschiedenste
Anforderungen die
richtige Variante. Mit gleich
fünf Versionen (BG950A-GL,
BG951A-GL, BG952A-GL,
BG953A-GL, BG955A-GL)
können Kundenie das für ihre
Applikation passende Modul
wählen. Darüber hinaus verfügen
alle Versionen über das hardware-seitig
integrierte umfassende
Sicherheits-Feature ISE
(Integrated Security Elements).
Dank der SMT-Bauform samt
LGA-package können Anwender
die BG95xA-GL-Serie hervorragend
in vollautomatisierten
Produktionsprozessen mit hohen
Stückzahlen einsetzen. Ideale
Anwendungsgebiete sind dabei
Smart Metering-, Point-of-Saleoder
Tracking-Applikationen.
Die Key-Features
der BG95xA-GL-Reihe:
• LTE Cat M1/NB1/NB2/GPRS
module
• ultra-low power consumption
• support integrated SIM (iSIM)
• integrated RAM and flash
• super slim profile in LGA
package
• dimensions: 23.6 × 19.9 ×
2.2 mm
• support second development
of embedded applications,
ARM Cortex M4 processor,
running FreeRTOS
• rich set of external interfaces
(including RF control interfaces)
■ tekmodul GmbH
www.tekmodul.de
hf-praxis 12/2022 61

Bauelemente
MMIC-Frequenztripler
erzeugt Frequenzen im
Bereich 20 bis 45 GHz
rende 50-Ohm-Tripler-Die misst
2500 × 2400 µm und eignet sich
gut für Backhaul-Funk-, Satcomund
Testanwendungen.
bis 20 GHz und 7 dB von 20 bis
30 GHz. Die RoHS-konforme,
oberflächenmontierbare Thru-
Line misst 4,5 × 3,2 mm.
Hohlraum-Bandpassfilter
für 10,575 bis 11,775 GHz
Keramische Thru-Line-
Füllungen für DC bis 30 GHz
Adapter-Patchpanel
verbindet Kabel für Signale
mit bis zu 18 GHz
Der MMIC-Frequenztripler
CY3-453-DG+ von Mini-Circuits
liefert Ausgangssignale
mit Frequenzen von 20 bis 45
GHz. Er akzeptiert Eingangssignale
im Frequenzbereich von
6,66 bis 15 GHz bei typischen
Leistungspegeln von 12 bis 17
dBm und liefert Ausgangssignale
mit einem Umwandlungsverlust
von typischerweise 19 bis 20,3
dB und einer Unterdrückung von
Grundwellen und Oberwellen
von -25 dBc oder besser. Der auf
GaAs-HBT-Technologie basie-
Die keramische Thru-Line von
Mini-Circuits, Modell TPHK-
3002+, ist ein verlustarmer
50-Ohm-Übertragungsleitungs-
Platzhalter für andere Komponenten,
wie z.B. Filter auf Leiterplatten
(PCBs). Die Durchgangsleitung
hat eine geringe
Einfügungsdämpfung von DC
bis 30 GHz von typischerweise
0,2 dB bis 10 GHz, 0,6 dB bis
20 GHz und 1,3 dB bis 30 GHz.
Die Rückflussdämpfung beträgt
typischerweise 20 dB oder besser
Das Adapter-Patchpanel ZT-183
von Mini-Circuits bietet 48 Präzisionsverbindungen
von DC bis
18 GHz zwischen SMA-Buchsen
und N-Typ-Buchsen, um
Kabelsalat und Verwirrung in
System- und Testaufbauten zu
reduzieren. Das 4U-19-Inch-
Rack-montierbare Panel zeichnet
sich durch eine niedrige und
breitbandige Einfügedämpfung
aus, typischerweise 0,3 dB von
DC bis 18 GHz. Die minimale
Rückflussdämpfung von 23 dB
gilt von DC bis 8 GHz, von 20
dB von 8 bis 12,4 GHz und von
17 dB von 12,4 bis 18 GHz.
Tiefpass-LTCC-Filter bevorzugt
Signale von DC bis 15,5 GHz
Das Modell ZVBP-11R175G-S+
von Mini-Circuits ist ein Hohlraum-Bandpassfilter
mit 0,4 dB
typischer Einfügedämpfung im
Bereich von 10,575 bis 11,775
GHz (10,575 bis 11,775 GHz).
Das 50-Ohm-Hohlraumfilter
verfügt über SMA-Buchsen
für Eingang und Ausgang. Die
untere Sperrband-Unterdrückung
beträgt typischerweise 63 dB
von DC bis 8425 MHz und 38
dB von 8425 bis 9630 MHz,
während die obere Sperrband-
Unterdrückung typischerweise
37 dB von 12,7 bis 13,925 GHz
und 64 dB von 13,925 bis 26,5
GHz beträgt.
USB/Ethernet-Schaltmatrix
steuert Signale im Bereich
DC bis 50 GHz
Das Modell LFCV-1552+ von
Mini-Circuits ist ein Miniatur-
LTCC-Tiefpassfilter mit geringer
Dämpfung im Bereich von
DC bis 15,5 GHz und hoher
Unterdrückung bis 40 GHz. Die
Einfügedämpfung beträgt typischerweise
0,9 dB im Bereich
von DC bis 15,5 GHz und nur
3,14 dB bei 17,2 GHz, mit einer
typischen Rückflussdämpfung
von 15 dB von DC bis 15,5 GHz.
Die Stoppband-Unterdrückung
beträgt typischerweise 36 dB im
Bereich von 21,2 bis 23 GHz, 33
dB im Bereich von 23 bis 26,5
GHz und 30 dB zwischen 26,5
und 40 GHz.
Das Modell RC-2MTS-50 von
Mini-Circuits ist eine im Bereich
DC bis 50 GHz einsetzbare
Schaltmatrix mit einer typischen
Einfügungsdämpfung von 0,8 dB
oder weniger über den gesamten
Frequenzbereich. Sie bietet
eine typische Isolierung von
65 bis 85 dB über diesen weiten
Bereich und wird über USB
oder Ethernet-Computersteuerung
betrieben. Die zuverlässige
Schaltmatrix besteht aus
zwei unabhängig voneinander
gesteuerten elektromechanischen
Umschaltern in einem Metallgehäuse
mit den Abmessungen
5,5 × 6 × 2,75 Zoll und 2,4-mm-
Steckern und ist für mindestens
62 hf-praxis 12/2022

KNOW-HOW VERBINDET
2 Mio. Schaltzyklen ausgelegt. Sie umfasst
eine vollständige Software-Unterstützung.
LTCC-Leistungssplitter/-kombinierer
behält die Phasenlage von 4,5 bis 7,5
GHz bei
Bauelemente
Hi-Rel-Mikrowellenomponenten
für Raumfahrttechnik
EMV, WÄRME­
ABLEITUNG UND
ABSORPTION
SETZEN SIE AUF
QUALITÄT
Elastomer- und Schaumstoffabsorber
Europäische Produktion
Kurzfristige Verfügbarkeit
Kundenspezifisches Design
oder Plattenware
Das Modell SCG-3-752+ von Mini-Circuits
ist ein Dreiweg-LTCC-Leistungssplitter/-
kombinierer für Signale mit 4,5 bis 7,5 GHz.
Er eignet sich gut für drahtlose Kommunikationssysteme,
einschließlich 5G-Netzwerken
im Sub-6-GHz-Bereich, und weist
eine typische Einfügedämpfung von 1,3 dB
über der 4,8-dB-Teilungsdämpfung auf. Der
0°-Splitter/Kombinierer hält eine Phasenunsymmetrie
von typisch 5° und eine Amplitudenunsymmetrie
von 0,8 dB aufrecht. Das
robuste LTCC-Bauteil misst 2,01 × 1,24 ×
0,84 mm (0,079 × 0,049 × 0,033 Zoll) und
ist für eine Eingangsleistung von bis zu 2
W ausgelegt.
Koaxialer Splitter/Kombinierer
für 450 bis 7500 MHz
Die neuen Hi-Rel-RF-Komponenten für
Raumfahrttechnik von RF Foundry haben
folgende wichtige Eigenschaften:
• Versorgungsspannung von 4 bis 12 V
• Übergangsfrequenz von 8 bis 42 GHz
• Ausgangsleistung von 20 bis 100 mW
• ideal für Hochfrequenzapplikationen wie
LNA oder Oszillatoren
• TID und SEE strahlungsfest
Die RF-Silizium-Foundry-Service weist
zudem noch folgende Eigenschaften auf:
• f T = 250 GHz und f max = 390 GHz
• 130 nm SiGe BiCMOS
Der RF-Foundry-Service beinhaltet die
Entwicklung von Maskensätze für die Produktion
und die Entwicklung der Wafer-
Herstellung.
■ KAMAKA Electronic Bauelemente
Vertriebs GmbH
www.kamaka.de
-EA1 & -EA4
Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)
bzw. 4 GHz (EA4)
Urethan oder Silikon
Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C
(Urethanversion bis 120°C)
Standardabmessung 305mm x 305mm
HEMT-Leistungstransistor
für 2,7 bis 2,9 GHz
Das Modell ZN2PD-4R753+ von Mini-
Circuits ist ein Zweiweg-Leistungssplitter/-
kombinierer für den Bereich von 450 bis
7500 MHz mit SMA-Buchsen. Es bietet
Gleichstromdurchlass und kann bis zu 30
W Leistung als Splitter und 1 W als Kombinierer
verarbeiten. Die typische Einfügungsdämpfung
beträgt 0,4 dB von 450 bis 4000
MHz und 0,8 dB von 4 bis 7,5 GHz. Ideal
geeignet ist das Bauteil für Funk-/Satellitenkommunikation
und Testsysteme. Die
typische Isolierung beträgt 21,2 von 450 bis
550 MHz und 28 dB von 550 bis 7500 MHz.
■ Mini-Circuits
sales@minicircuits.com
www.minicircuits.com
Der IGN2729M200 von Integra ist ein HF-
Leistungstransistor, der von 2,7 bis 2,9 GHz
arbeitet. Er liefert eine Spitzenausgangsleistung
von 200 W mit einer Verstärkung von
mehr als 17 dB und hat einen Wirkungsgrad
von bis zu 70%.
MLA
Multilayer Breitbandabsorber
Frequenzbereich ab 0,8GHz
Reflectivity­Level ­17db oder besser
Temperaturbereich bis 90°C
Standardabmessung 610mm x 610mm
Hohe Straße 3
61231 Bad Nauheim
T +49 (0)6032 9636­0
F +49 (0)6032 9636­49
info@electronic­service.de
www.electronic­service.de
ELECTRONIC
SERVICE GmbH
hf-praxis 12/2022 63
63

Bauelemente
Neue SAW-Filter für Positioning-Systeme
Mit dem neuen SAW Filter
für Positioning F1H55 von
ITF bekommen Anwender ein
äußerst zuverlässiges Bauelement
für geographische Positionierungssysteme
an die Hand.
Dabei zeichnet sich das F1H55
insbesondere durch seine sehr
geringen Übertragungsverluste
aus – gerade im Bereich von
1560 bis 1605 MHz. Außerdem
überzeugt der Baustein
mit seinem scharf abgegrenzten
Durchlassbereich und seinem
äußerst kompakten RoHSfähigen
5-Pin-1109-Gehäuse.
Das F1H55 kann in nicht angepasstem
single-ended 50-Ohm-
Betrieb im nutzbaren Temperaturbereich
von -40 bis +110
°C eingesetzt werden. Damit
realisieren Anwender dank
dieses exzellenten Bandpassfilters
Applikationen für GPS,
Glonass und Baidou in Automotive-Anwendungen
unterschiedlichster
Art.
Key-Features des F1H55
• SAW filter for Beidou & GPS
& Glonass
• high stability and reliability
with good performance and
no adjustment
• low insertion loss and deep
stopband attenuation for
interference
• narrow and sharp passband
characteristics
• package size 1.1 x 0.9 x
0.65 mm
• compliant with AEC-Q200
■ CompoTEK GmbH
www.compotek.de
Der Transistor nutzt die GaNon-SiC-HEMT-Technologie
und
erlaubt eine Pulsbreite von 100
µs und ein Tastverhältnis von
10%. Er benötigt eine Gleichstromversorgung
von 50 V und
hat eine angepasste Eingangsimpedanz.
Der Transistor ist in
einem metallbasierten Gehäuse
mit einem epoxidversiegelten
Keramikdeckel für optimale
thermische Effizienz erhältlich
und eignet sich ideal für S-Band-
Radarsysteme. Er hat einen
EAR99-Exportstatus.
fügedämpfung von unter 2,6 dB.
Das Dämpfungsglied verwendet
eine positive Versorgungsspannung
von 3,15 bis 5,25 V.
Es bietet eine hervorragende
Linearitätsleistung über den
gesamten Spannungssteuerungsund
Dämpfungsbereich. Im
Vergleich zu seinem Vorgänger
(F2250) bietet er außerdem ein
verbessertes Phasenrauschen.
Weitere Daten
Stromaufnahme 0,1 bis 2 mA,
Impedanz 50 Ohm, Rückflussdämpfung
13 bis 17 dB, Betriebstemperatur
-40 bis +105 °C,
IIP2 95 bis 105 dBm.
Das Dämpfungsglied ist in einem
3 x 3 mm großen 16-VFQFPN-
Gehäuse erhältlich und eignet
sich ideal für Anwendungen
wie 2G-, 3G- und 4G-Basisstationen,
tragbare drahtlose Geräte,
Repeater und E911-Systeme,
digitale Vorverzerrung, militärische
Systeme, JTRS-Funkgeräte,
RFID-Handhelds und
tragbare Lesegeräte, Kabelinfrastrukturen,
drahtlose LAN- und
Test-/ATE-Geräteanwendungen.
■ Renesas
www.renesas.com
■ Integra Technologies, Inc.
www.integra.com
Attenuator
für Signale bis 6 GHz
Der F2251 von Renesas ist ein
verlustarmer spannungsvariabler
HF-Dämpfungsregler (VVA),
der von 50 bis 6000 MHz arbeitet.
Er hat einen Dämpfungsbereich
von 33,6 dB und eine Ein-
64 hf-praxis 12/2022

Kabel & Verbinder
Kabel aus CNT-Fasern –
leicht, flexibel und robust
Die Firmen bda und Conyar
kooperieren bei der Herstellung
und Markteinführung von CNT-
Kabeln, die mit innovativen Produktionsverfahren
hergestellt
werden. Die bda connectivity
GmbH und Conyar BV bündeln
ihre Kräfte, um die Entwicklung,
Produktion und dem Vertrieb
von Kabeln aus Conyar-Fasern
aus Carbon NanoTubes (CNT)
voranzubringen.
Aufgrund der
Kohlenstoffstruktur
wenig Gewicht
Die Kabel aus Carbon-Nano-
Tube-Fasern haben mehrere
Vorteile gegenüber herkömmlichen
Kabeln. Während sie
Informationen bzw. Signale
genauso zuverlässig wie Kupferkabel
übertragen, beträgt ihr
Gewicht aufgrund ihrer Kohlenstoffstruktur
nur einen Bruchteil
eines herkömmlichen Kabels.
Daher sind sie die perfekte Wahl
für den Einsatz in der Luft- und
Raumfahrt sowie in der Formel
1 und der Elektromobilität, wo
jedes Gramm zum Erfolg eines
Projektes beitragen kann.
Für die Praxis nutzbar
In der Vergangenheit gab es
einige Versuche, Kabel mit Leitern
aus Carbon NanoTubes herzustellen
und kommerziell zu
nutzen. Bis heute blieben diese
Versuche jedoch ohne Erfolg.
Doch in den letzten Monaten ist
es der bda connectivity GmbH
und Conyar BV gelungen, ein
Verfahren zu entwickeln, das
CNT-Garn in ein Kabel einzubringen
und damit für die Praxis
nutzbar zu machen. Neben
dem geringen Gewicht bietet die
Kabelkonstruktion eine erhöhte
Ermüdungsfestigkeit. Das CNT-
Kabel kann in handelsüblichen
Längen verwendet werden, z.B.
für die Ausstattung von Flugzeugen.
So kann es in der Hochfrequenztechnik,
als Schaltdraht
oder elektrischer Leiter eingesetzt
werden.
Verlegen wie ein
herkömmliches Kabel
Das Kabel verfügt über mehrere
Merkmale, die eine einfache
Implementierung in Projekte
ermöglichen: Der Leiter kann
durch Crimpen oder mit einem
leitfähigen Kleber leicht kontaktiert
werden und ist sicher im
Kabel verankert, ohne Gefahr
des Herausrutschens. Die Polymerisolierung
lässt sich durch
Ablösen von Mantel und Isolationsschicht
leicht entfernen,
ohne am CNT-Material zu haften,
somit kann das bda-Conyar-
Kabel wie ein herkömmliches
Kabel verlegt werden.
Ziel der Zusammenarbeit
ist es, eine revolutionäre Technologie
für den industriellen Einsatz
verfügbar zu machen. Dazu
Marcin Otto, CEO von Conyar
BV: „Mit der bda connectivity
GmbH haben wir einen tatkräftigen
und innovativen Partner an
unserer Seite für die Markteinführung
von Conyar.” Durch
das innovative Verfahren ist
es nun möglich, die Hightech-
Kabel dort einzusetzen, wo das
Gewicht eine entscheidende
Rolle spielt. Unternehmen, die
das Gewicht ihrer Produkte deutlich
reduzieren wollen, können
anschlussfertige Kabel bestellen.
Die weitere Verbreitung
der CNT-Verkabelung wird die
Produktionskosten senken und
die Technologie einer breiteren
Öffentlichkeit zugänglich
machen.
Abschlusswiderstand für DC
bis 18 GHz
Der 50T-455 von JFW Industries
ist ein HF-Abschlusswiderstand,
der von DC bis 18
GHz arbeitet. Er kann eine
Eike Barczynski, Inhaber und
Geschäftsführer von bda connectivity,
sagt: „Die Reduzierung
des Gewichts ist in vielen Branchen
ein großes Thema. Dank der
bda-Conyar-Technologie haben
wir nun einen neuen Meilenstein
bei der Reduzierung des Kabelgewichts
erreicht. Dies wird zu
neuen Dimensionen in der Nutzung
von CNT führen.“
So wie die Entwicklung von
Glasfaserkabeln zu einer erfolgreichen
Alternative zu Kupferdrähten
im Bereich der Datentechnik
geworden ist, könnten
CNT-Kabel als bevorzugte Alternative
zu Schaltdrähten oder
Hochfrequenzleitungen eingesetzt
werden. Weniger Gewicht
führt zu weniger Energieverbrauch
und kann so dazu beitragen,
Produkte energieeffizienter
und umweltfreundlicher
zu machen.
■ bda connectivity GmbH
www.bda-connectivity.com
durchschnittliche Eingangsleistung
von 1 W und eine
Spitzenleistung von 1000 W
(Pulsbreite 5 µs, Tastverhältnis
0,05%) verarbeiten und hat
ein SWR von weniger als 1,2.
Dieser 50-Ohm-Abschluss ist
in einem Modul mit SMA-Stecker
erhältlich. Das Gehäuse
besteht aus goldbeschichtetem
Edelstahl. Die Betriebstemperatur
wird mit -55 bis +125 °C
angegeben.
■ JFW Industries
www.jfw-industries.com
hf-praxis 12/2022 65

Kabel & Verbinder
25 Jahre Partnerschaft bda connectivity –
Rosenberger Hochfrequenztechnik
Die bda connectivity GmbH
und die Rosenberger Hochfrequenztechnik
GmbH & Co. KG
begehen das 25-jährige Jubiläum
ihrer Zusammenarbeit
und blicken dabei auch auf 90
Jahre Triaxialverfahren in der
Messtechnik zurück. Dies ist
ein Verfahren zur Bestimmung
des Kopplungswiderstands für
Kabelschirme.
Im Jahre 1997 kam es im Bereich
der triaxialen Messmethoden zur
EMV-Messung zur bis heute
erfolgreichen Zusammenarbeit
der Unternehmen Rosenberger
Hochfrequenztechnik GmbH
& Co. KG, Fridolfing und bda
connectivity GmbH, Asslar. Auf
der Basis der Prototypen von
bda connectivity wurde 1997 in
Zusammenarbeit mit dem Chefkonstrukteur
von Rosenberger,
Herrn Eberhard Rodig, und dem
Entwicklungsleiter bei bda connectivity,
Herrn Bernhard Mund,
die erste Serie des Messrohrs
CoMeT (Coupling Measuring
Tube) bei Rosenberger gefertigt.
Die Präsentation des CoMeT-
Systems 1998 beim IEC General
Meeting in Houston, Texas, war
ein Meilenstein für die erfolgreiche
Einführung der Messung
der Schirmdämpfung mit
dem Triaxialverfahren auf internationaler
Ebene, gefolgt von
einem weiteren Highlight: der
Aufnahme des Triaxialverfahrens
in den weltweiten Standard
IEC 61196-1 zur Messung der
Schirmdämpfung bis zu und jenseits
der 3 GHz (1999). Weitere
Wegbereiter für die erfolgreiche
CoMeT-Etablierung waren die
Beschreibung der Messung der
Kopplungsdämpfung symmetrischer
Kabel mit dem Triaxialverfahren
in IEC 62153-4-9Ed1
(2000), die Standardisierung als
Messverfahren für Kopplungswiderstand
und Schirmdämpfung
in EN 50289-1-6 (2002)
sowie die Einführung der Schirmungsklassen
für CATV-Kabel
nach EN 50117 und IEC 61196.
Hersteller von CATV-Kabeln
müssen dem Zentralamt für
Zulassungen im Fernmeldewesen,
(ZZF) die Schirmungsklassen
nachweisen.
Mit dem Rohr-in-Rohr-Verfahren
nach IEC 62153-4-7 wurden
die Verfahren zur Messung
von Kopplungswiderstand und
Schirmdämpfung an Kabelschirmen
auf die Messung
von Steckern und konfektionierten
Kabeln ergänzt (2002).
Und 2006 präsentierte Thomas
Schmid das zusammen mit
Michael Wollitzer entwickelte
das CoMeT-K-System zum Messen
von EMV-Durchführungen
und EMV-Dichtungen, genormt
als IEC 62153-4-10. 2008 übernahm
Ralf Damm die weltweiten
CoMeT-Vertriebsaktivitäten bei
bda connectivity.
Größere Komponenten, wie HV-
Anschlusskabel und Stecker für
Elektrofahrzeuge oder CATV-
Verteiler erforderten die Erweiterung
des CoMeT-Sysstems
auf Triaxiale Zellen nach IEC
62153-4-15 (2010). Mit der
Erweiterung der IEC 62153-4-
9Amd1 zur Messung der Kopplungsdämpfung
ungeschirmter
symmetrischer Kabel wurde das
Triaxialverfahren auf internationaler
Ebene als Referenzverfahren
anerkannt (2018).
Mit dem Triaxialen CoMeT System
ist bda connectivity heute
weltweit Marktführer im Bereich
der Messung der Schirmwirkung
von Kabeln, Steckern und
Komponenten. Und die Zusammenarbeit
im Bereich der EMV-
Messung mit dem CoMeT-Mess-
System zwischen bda connectivity
GmbH und Rosenberger
erstreckt sich inzwischen auf
die Weiterentwicklung der
theoretischen Grundlagen, der
praktischen Optimierung des
CoMeT-Systems einschließlich
neuer Anwendungen sowie
die Überarbeitung der entsprechenden
internationalen
Normen. Mitarbeiter von bda
connectivity und Rosenberger
sind Mitglieder verschiedener
Komitees und Arbeitsgruppen
im Technischen Komitee IEC
TC 46, Kommunikationskabel
& Hochfrequenzstecker. Dazu
gehört auch die gemeinsame
Ausarbeitung und Vorstellung
von Präsentationen und Fachbeiträgen,
z.B.:
Higher order mode suppression
in Triaxial Cells, IWCS 2016
Kopplungsdämpfung bis 2 GHz
mit virtuellem Balun, IWCS
2015
EMV von Steckern & Komponenten
mit dem Triaxialverfahren,
Anwenderkongress Steckverbinder
2019
EMV von fertigen Anschlussvorrichtungen
(RMCD), IWCS
2020
Schirmwirkung ungeschirmter
symmetrischer Paare, EMC
2019, EMV 2020
EMV-Parameter von einpaarigen
Ethernet-Kabeln, ITG-Fachtagung
Kommunikationskabelnetze
2021
EMC of Single Pair Ethernet
Cables, Wire & Cable Technology
International/June 2022
EMV-Parameter von SPE-
Kabeln und Steckern, Anwenderkongress
Steckverbinder Juli
2022, Würzburg
Die ausgesprochen erfolgreiche
Zusammenarbeit beider
Unternehmen im Bereich
der EMV-Messtechnik spiegelt
sich u.a. durch die Entwicklung
des Grundsystems CoMeT 40
und der Software WinCoMeT
sowie der Weiterentwicklungen
CoMeT 90, CoMeT 18, Rohr-in-
Rohr, CoMeT-K, Triaxiale Zelle,
diverses Zubehör sowie 405 verkaufte
CoMeT-Systeme, davon
356 Messrohre und 49 Triaxiale
Zellen, und hunderte zufriedene
Kunden im Bereich der Industrie
für Kommunikationskabel,
Prüfinstitute und EMV-Labore
oder Automobilindustrie wider.
Im Oktober 2022 trafen sich
Vertreter von bda connectivity
und von Rosenberger Hochfrequenztechnik
zu ihrem alljährlichen
Review-Meeting in
Fridolfing getroffen. Hier wurden
die 25-jährige Zusammenarbeit
gewürdigt und gefeiert,
jedoch auch die aktuelle Situation
und zukünftige Zielsetzungen
besprochen. Unter anderem
werden diese Ziele in der
Kooperation angegangen:
• Messadapter für verschiedene
Anwendungen, wie z.B. HFM,
SPE, RMC
• Anpassung an zukünftige
Technologien und Endanwendungen,
wie z.B. Automotive,
e-Mobility etc.
„Wir wünschen uns, dass die
gemeinsamen Aktivitäten beider
Unternehmen noch lange
fortgeführt werden kann, um die
Technologie für weitere Anwendungen
weiterzuent wickeln“,
sagt Bernhard Mund, verantwortlich
für die EMV-Prüftechnik
und Normung bei bda
connectivity. Und Thomas Schmid,
Leiter des EMV-Labors
bei Rosenberger Hochfrequenztechnik,
ergänzt: „Mit zunehmendem
Ausbau der drahtlosen
Technologien, IoT, e-Mobilität
usw. werden die Einsatzmöglichkeiten
des Triaxialverfahrens
eher noch zunehmen“. Und das
wiederum legt die Basis zu vielen
weiteren produktiven Jahren
der Zusammenarbeit.
■ bda connectivity GmbH
www.bda-connectivity.com
66 hf-praxis 12/2022

Software
Frequenzbänder überwachen, IQ-Daten gezielt aufzeichnen
Bild 1: Die Vorgabe der Trigger-Bedingung erfolgt in der Software
durch Bestimmen der Trigger-Condition (hier C0) und wann der Trigger
eingeschaltet wird
Aaronia AG
www.aaronia.de
Um die Überwachung eines
Frequenzbereichs zu vereinfachen,
hat Aaronia jetzt in seine
RTSA- Software-Suite als neue
Funktion den Simple IQ Trigger
Block implementiert, der
eine vereinfachte Version des
regulären IQ Trigger-Blocks
ist. Damit steht dem Anwender
jetzt eine Lösung zur Verfügung,
auf einfache Weise jede Art von
Trigger realisieren zu können,
die er benötigt.
Simple IQ Trigger
Im Grunde macht der Simple
IQ Trigger nichts anderes, als
zu analysieren, ob eine voreingestellte
Bedingung erfüllt ist
oder nicht. Die Vorgabe erfolgt
in der Software durch Bestimmen
der Trigger Condition
(im Bild 1 ist das C0) und der
Bedingung, wann der Trigger
eingeschaltet wird (Trigger on
= High im Bild 1). Die Triggerbedingung
kann invertiert werden,
indem der Trigger hier auf
„Low“ gesetzt wird.
Funktionsweise
Die Funktionsweise lässt sich
anhand des Flussdiagramms
in Bild 2 veranschaulichen.
Die links im Bild eintreffenden
Signale stammen beispielsweise
vom Echtzeit-Spektrumanalysator
Spectran V6. Im unteren
Pfad erfolgt die FFT, mit der ein
zeitdiskretes Signal in seine Frequenzanteile
zerlegt und analysiert
wird. Das Ergebnis ist im
„Waterfall Full“ zu sehen, der
das Live-Signal zur visuellen
Kontrolle ausgibt. Am Ausgang
des Spectrum-Condition-Blocks
steht das Flag an, welches gesetzt
oder nicht gesetzt ist. Dieses
wird als Steuersignal an den
Simple-Trigger-Block weitergegeben.
Der Simple-IQ-Trigger
schleift also immer genau dann
seinen Eingang durch, wenn die
gesetzte Bedingung erfüllt ist.
Wie in Bild 2 zu sehen, kann
zur Steuerung des Simple-IQ-
Triggers neben dem IQ-Signal
mit einer separaten Bedingungseingabe
auch ein anderer Stream
genutzt werden.
Eine populäre Anwendung
ist das gezielte Aufzeichnen von
IQ-Daten. Da jetzt alle überflüssigen
Informationen, welche die
definierten Bedingungen nicht
erfüllen, ausgefiltert werden,
spart das viel Speicherplatz. So
lassen sich mithilfe des Simple-
IQ-Trigger-Blocks die IQ-Daten
in Abhängigkeit von einer einfachen
Bedingung mit ganz
wenigen Einstellungen aufzeichnen.
Wie bereits erwähnt, kann
die Funktion auch für andere
Datenströme, beispielsweise
Spectra Datenstreams, angewendet
werden.
Erleichterung für die
Überwachung
Das stellt eine große Erleichterung
zum Beispiel für die Überwachung
von Frequenzbereichen
dar. Mobilfunkprovider müssen
etwa ermitteln, wie groß die
Netzauslastung ist. Dazu sind
Messungen vor Ort notwendig,
um festzustellen, ob bestimmte
Frequenzen oder Frequenzbänder
wirklich frei sind oder nicht.
Dies kann jetzt einfach und
genau durch den Messtechniker
mit einem entsprechenden Trigger
überwacht werden. Treten
Ereignisse auf, so lassen sie sich
aufzeichnen und im Bedarfsfall
mithilfe weiterer Funktionen
der RTSA-Suite PRO feststellen,
woher das Signal kam, und
wann. ◄
Bild 2: Das Flussdiagramm veranschaulicht die Funktionsweise des Simple-IQ-Trigger-Blocks
hf-praxis 12/2022 67

Software
Design-to-Test-Workflow für digitale
Hochgeschwindigkeits-Designs
Keysight Technologies hat
PathWave Advanced Design
System (ADS) 2023 für Highspeed
Digital (HSD) Design mit
neuen Memory Designer-Funktionen
für die Modellierung und
Simulation von Schnittstellenstandards
der nächsten Generation
wie DDR5 (Double Data
Rate 5) angekündigt.
Hintergrund
Keysight Technologies
www.keysight.com
Der steigende Datendurchsatz
in Rechenzentren und die Leistungserwartungen
von Servern
und Hochleistungscomputern
erfordern neue hochdichte,
ultraschnelle Speicher
oder DDR5 DRAM (Dynamic
Random Access Memory). Die
doppelte Datenrate im Vergleich
zu DDR4-Speichern führt zu
schrumpfenden Designmargen
und erschwert den Hardwareentwicklern
die Optimierung
von Leiterplatten (PCB), um die
Auswirkungen von Reflexionen,
Übersprechen und Jitter zu minimieren.
Darüber hinaus führen
niedrigere Spannungen, höhere
Ströme und neue Anforderungen
an die Entzerrung innerhalb des
DRAM-Empfängers zu Herausforderungen
bei der Signalintegrität,
die schwierig und kostspielig
zu beheben sind.
PathWave ADS 2023 for HSD
von Keysight gewährleistet ein
schnelles Simulations-Setup
und fortschrittliche Messungen
und bietet Entwicklern wichtige
Erkenntnisse zur Bewältigung
von Signalintegritätsproblemen.
Der neue Memory Designer konstruiert
schnell parametrisierte
Speicherbusse mit dem neuen
Pre-Layout-Builder, der es Entwicklern
ermöglicht, Systemkompromisse
zu untersuchen,
die die Designzeit verkürzen und
das Risiko der Produktentwicklung
für DDR5, LPDDR5/5x
(Low-Power Double Data Rate)
und GDDR6 / 7 (Graphics Double
Data Rate) Speichersysteme
verringern.
„Die größte Erkenntnis aus
unserem ersten DDR5-Design
ist, wie viele Aspekte bei der
Simulation zu berücksichtigen
sind“, sagt Lorenzo Forni, Leiter
für Leiterplattendesign und
SI/PI bei SECO, einer italienischen
Unternehmensgruppe,
die Embedded-Systeme und
IoT-Lösungen entwickelt und
herstellt. „Man muss die Stackup-Analyse,
die Routing-Geometrie
und die AMI-Modelle
kombinieren. Glücklicherweise
haben wir den Memory Designer
von Keysight für die DDR5-
Simulation verwendet, der sehr
automatisiert ist. Die Konfigurationen
sind eingebaut und es ist
sehr einfach. Die Einrichtung des
Memory Designer-Schaltplans
hat den Zeitaufwand reduziert,
und die Simulation hat viele Probleme
während unseres Designprozesses
erkannt.“
„Keysight blickt auf eine lange
Geschichte als Vorreiter in der
Kanalsimulationstechnologie
zurück und spielt eine führende
Rolle in den Standardisierungsgremien
der Speicherindustrie,
einschließlich JEDEC“, sagte
Stephen Slater, Direktor des
PathWave HSD Produktmanagements
bei Keysight Technologies.
„Wir sind bestrebt,
das umfangreichste Produktund
Dienstleistungsportfolio für
DDR-Enablement aufzubauen,
einschließlich eines kompletten
Design-to-Test-Workflows für
DDR5-Speicher, von der Simulation
bis zum Probing und Fixturing.
Das Ergebnis ist, dass
unsere HSD-Design-Kunden
einen vorhersehbareren Ablauf
und ein höheres Vertrauen bei
der Designabnahme erfahren.“
Zu den wichtigsten Kundenvorteilen
von Keysights PathWave
ADS 2023 gehören die präzise
Simulation und Modellierung:
• Unterstützung eine breite
Palette von Standards
der nächsten Generation:
LPDDR4, LPDDR5, GDDR6,
GDDR7, HBM2/2E, HBM3
und NAND
• Präzise Vorhersage der Schließung
und Entzerrung des
Datenauges: Minimierung der
Auswirkungen von Jitter, ISI
und Übersprechen unter Verwendung
der algorithmischen
Modellierungsschnittstelle
IBIS-AMI (Single-Ended I/O
(Input-Output) Buffer Information
Specification) mit
Forwarded Clocking, DDR-
Bus-Simulation und präziser
elektromagnetischer (EM)
Extraktion des PCB-Signalroutings
• verkürzte Markteinführungszeit
durch eine einzige Design-
Umgebung, die die Pfadfindung
in digitalen Zwillingen
vor dem Silizium ermöglicht,
um aktuelle Integrationsanforderungen
wie Forwarded Clocking
und Timing, IBIS Algorithmic
Modeling Interface
(IBIS-AMI) Modellierung
und Konformitätstests sowie
zukünftige Herausforderungen
wie Single-Ended PAM4
(Pulse Amplitude Modulation
4 Level) zur Erforschung von
DDR6 zu erfüllen
Kurze Simulationszeiten
sichern:
• schnelle Generierung von Bussen
mithilfe eines parametrisierten
Pre-Layout-Builders,
der es Entwicklern ermöglicht,
schnell umfangreiche
Busse mit Speichersignalen
zu generieren und auf einfache
Weise flexible Schaltpläne zu
erstellen, um Kompromisse
auszuloten
• bis zu 80 % schnellere Simulationen:
Cloud-basiertes
High-Performance-Computing
(HPC) nutzt parallele
Verarbeitung, um die Laufzeiten
von Memory Designer
und EM-Simulationen zu
beschleunigen
Die Verknüpfung von Simulation
und Test beruht auf automatisierten
Design-to-Test-
Workflows mit einer einfachen
Verbindung zwischen Simulations-
und Messbereichen, um
den Vergleich der gespeicherten
Daten mit den Messergebnissen
von physischen Prototypen zu
ermöglichen. ◄
68 hf-praxis 12/2022

Signal Quality Analyzer Supports
PCI Express 6.0 Base Specification Rx Test
Anritsu Corporation announced
that its Signal Quality Analyzer-
R MP1900A now supports the
PCI Express 6.0 (PCIe 6.0) Base
Specification Receiver Test (Rx
Test). As well as adding support
for generating PCIe 6.0 Base
Spec. Compliance Test patterns,
the MP1900A certified
PCIe 3.0/4.0/5.0 tester now has
an SKP function to filter SKP
packets to support separate clock
architecture (SRNS). This update
offers customers an efficient test
solution meeting their design
requirements by including automation
software to calibrate the
stressed test signal and measure
jitter tolerance using real-time
oscilloscopes from collaborating
partners. As a result, one
MP1900A now covers tests from
PCIe 3.0 to PCIe 6.0.
Focus on the PCIe 6.0 Base
Spec. Compliance Test
The spread of 5G services facilitating
large data communications
at high speeds is driving rapid
evolution of new technologies,
such as edge computing, IoT, and
AI. At the same time, the internal
interfaces of transmission
equipment, servers, and storage
in data centers forming the base
of this technical revolution are
switching to the faster and larger
capacity PCIe standard.
Following completion of the
PCIe 6.0 Base Specification in
January 2022, development of
the CEM specification to assure
compatible connections is progressing
ahead of the start of
correlation tests in 2023. Since
the PCIe 6.0 standard is the
first to support new technologies,
such as PAM4 modulation
and Forward Error Correction
(FEC), it requires test methods
for evaluating the quality of 32
Gbaud PAM4 signals with a
1/3rds smaller Eye opening, as
well as for measuring the BER
and evaluating FEC.
About MP1900A
The MP1900A is a high-performance
BERT for Rx tests
of high-speed computing and
data communications interfaces
including PCIe, USB, Thunderbolt,
and 400/800GbE. Link
Training and LTSSM functions
are supported by an industry-best
level PPG for high-quality waveforms,
high-sensitivity input ED,
high-accuracy jitter generation
source (SJ, RJ, SSC, BUJ), and
CM-I/DM-I, facilitating various
applications, including Compliance
and Margin tests as well as
troubleshooting.
Key Features:
• supports PCIe 6.0 Base Spec.
design inspection requirement
• provides each Preset and Compliance
Test pattern required
by PCIe 6.0 as well as builtin
SKP filter function for
common and separate clocks
(SRNS) plus real-time FEC
Uncorrectable error measurement
• cuts test time using automation
for efficient evaluation
• automates stressed signal calibration
and BER measurement
using automation software.
• adds excellent performance
and expandability
• supports device margin tests
with measurement functions
including high-quality PPG
waveforms, high-sensitivity
reception PAM4 ED, and
generation of various jitter
types; multi-channel platform
and software architecture facilitate
expansion to future PCIe
6.0 CEM specification
■ Anritsu Corporation
www.anritsu.com
5G RF for Dummies E-Book
In 2017, Qorvo, a leader in RF connectivity solutions, released
their first 5G RF for Dummies e-book. At that point in time,
our industry was just beginning to grasp the possibilities of 5G.
Since then, we have come a long way and global rollouts are
now becoming a reality. Qorvo has now released their free 2nd
Special Edition of their 5G RF for Dummies E-Book. Follow
along as they provide five short chapters that are jam packed
with expert insights. In the e-book, you will learn:
• The vision of 5G today and where we are headed in the future
• The 5G New Radio architecture and rollout
• 5G drivers and use cases
• Which innovative RF front-end solutions are enabling 5G
• The path to 5G and key milestones to look for in 5G development
Download E-Book:
https://rfmwblog.com/2022/10/10/qorvo-releases-2nd-special-
edition-5g-rf-for-dummies-e-book/?utm_source=RFMWSource-
Monthly&utm_campaign=20221011-Source&utm_
medium=email&utm_term=blog&utm_content=blog
hf-praxis 12/2022 69

RF & Wireless
¼-W Linear PA Family
Guerrilla RF, Inc. introduced the GRF5521,
one of ten ¼-W linear power amplifiers
released as part of the company’s continued
expansion into the cellular market.
The InGaP HBT amplifiers were designed
for 5G/4G wireless infrastructure applications
requiring exceptional native linearity
over temperature extremes of -40 to +85 °C.
Spanning a frequency range of 2.11 to 2.17
GHz, the GRF5521 is tuned to operate within
the n1, n65, and n66 5G new radio bands.
The device delivers 23.5 dBm of linear power
over the entire temperature range while
maintaining ACLR levels of better than -45
dBc, IMD3 levels

RF & Wireless
Compact Dual-band WiFi and Bluetooth LE Modules
U-blox has announced the NORA-W3
module series that extend their Wi-Fi standalone
module portfolio, making dual-band
capability available for the first time in this
compact form factor. This series is aimed
at market segments such as healthcare,
HVAC, energy management, EV charging,
professional grade power tools and industrial
sensing or monitoring applications.
Multiple application sectors
As connectivity becomes more important in
multiple application sectors, designers are
faced with an increasing number of challenges
including saturation of WiFi channels
in the 2.4 GHz band, size constraints,
need for WiFi and Bluetooth Low Energy
(LE) to work in conjunction to connect to
infrastructure, back-end systems, sensors
and mobile devices. Additionally, there
is a constant trade-off between cost and
functionality and with many companies
entering this space for the first time, a need
to be able to configure solutions without
advanced Wi-Fi connectivity knowledge.
The new NORA-W3 modules comprise
dual band WiFi 4 (IEEE 802.11a/b/g/n)
and Bluetooth LE 5 based upon a Realtek
Ameba chipset. The modules feature u-connectXpress
to simplify the task of integration
for designers, only requiring the use
of high-level AT commands. Despite their
small size, they also integrate two microcontrollers
(MCUs): an Arm Cortex-M33
compatible, 200 MHz as the main MCU,
and an Arm Cortex-M23 compatible, 20
MHz for low power operation. This system
allows the complete communication
firmware to run on the module. To further
smoothen the integration process, NORA-
W3 comes with the option to use an embedded
antenna.
By offering dual-band WiFi and Bluetooth
LE, the u-blox NORA-W3 modules ensure
a robust WiFi connection in the field, partly
due to the ability to operate in the less congested
5 GHz band while the Bluetooth LE
capability ensures ease of use and installation.
The inclusion of u-connectXpress
significantly reduces software effort by
removing the need for competence in embedded
WiFi and Bluetooth LE, thereby
allowing solutions to be delivered to the
market more rapidly.
These days, it is essential that any connectivity
is secured. The modules offer a
wide range of security features including
secure boot, encryption, trusted execution
environment, authentication and storage
that protect sensitive data and prevent
unauthorized access.
The small size of the NORA-W3 modules
(measuring just 14.3 x 10.4 x 1.9 mm)
makes them suitable for space-constrained
designs – especially as a high-performance
embedded antenna is included within this
envelope. NORA-W3 is an upgrade, from
single to dual band, for customers using
u-blox’s NINA-W15 while also being a
smooth transition for those using ODIN-
W2. Since the NORA series has a common
form factor and pin-out, it allows simple
migration for customers already using
for instance the NORA-W1 and NORA-
B1 modules.
The modules series come in two variants.
The u-blox NORA-W36 with the u-connectXpress
software simplifying the integration
into the end-product, or the u-blox
NORA-W30 with an open CPU architecture,
allowing customers to run their own
applications right on the modules.
The NORA-W3 series will be globally certified
for use with the internal antenna or a
range of external antennas, reducing time,
cost and effort for customers integrating
Wi-Fi and Bluetooth LE in their designs.
■ u-blox
www.u-blox.com
cations. Designs feature integrated voltage
regulators covering a DC voltage ranging
from 12 to 15 Vdc 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.
■ Pasternack
www.infinite-electronics.com
Waveguide Packaged, Voltage Variable
Attenuators
Pasternack, an Infinite Electronics brand,
provides six new models of waveguide
packaged, voltage variable attenuators covering
popular mm-wave frequency bands
ranging from 26.5 to 110 GHz.
Pasternack’s new waveguide packaged, voltage
variable attenuators utilize GaAs MMIC
semiconductor technology and offer 0 to
30 dB attenuation tuning adjustment with
a voltage range of 0 to 5 Vdc. Designers
will find these broadband, voltage variable
attenuators useful in receive chains to tune
mm-wave signal levels to optimize systemlevel
performance.
The attenuators are available in rugged, compact,
military-grade, gold-plated aluminum
package designs that operate across -10 to
+60 °C. They support a variety of waveguide
sizes and can withstand exposure up
to 95% relative humidity and altitudes of
up to 10,000 feet. This portfolio of broadband,
waveguide, voltage variable attenuators
features a fast switching speed of 25
nsec typical, insertion loss ranges from 4
to 6 dB, and high-input power handling up
to 23 dBm.
■ Pasternack
www.infinite-electronics.com
hf-praxis 12/2022 71

RF & Wireless
Smallest and Lightest Full-band, Precision GNSS Antenna
Tallysman Wireless announced
that it has added the housed
SSL990XF full-band surveygrade
GNSS antenna to its
industry-leading line of GNSS
products.
The SSL990XF utilizes a derivative
of Tallysman’s patented
VeroStar antenna element
to provide full GNSS +
L-band corrections frequency
coverage. The SSL990XF is
63 mm in diameter and 28 mm
tall and weighs ~50 g making
it one of the smallest and lightest
housed full-band precision
antennas on the market. It has
a very tight average phase center
variation of 4 mm or lower
for all frequencies and overall
azimuths and elevation angles.
The full-band SSL990XF
antenna supports (GPS/QZSS
L1/L2/L5, QZSS L6, Glonass
G1/G2/G3, Galileo E1/E5ab/
E6 and BeiDou B1/B2ab/B3)
and L-Band correction services.
Also supported in the
region of operation are satellite-based
augmentation systems
(SBAS): [WAAS (North
America), EGNOS (Europe),
MSAS (Japan), or GAGAN
(India)].
The SSL990XF is housed in a
weatherproof (IP67) enclosure
and is mounted using either
Explorer Kits for Product Designers
adhesive tape or a mounting
collar that includes a waterproofing
O-ring. Two antenna
cable connector options are
available. The first is a female
SMA, and the second is an
MCX. It is an ideal antenna for
precision UAV and all applications
where lightweight and
precision matter.
The radio frequency spectrum
has become congested worldwide
as many new LTE bands
have been activated, and their
signals or harmonic frequencies
can affect GNSS antennas and
receivers. In North America,
the planned Ligado service,
which will broadcast in the frequency
range of 1526 to 1536
MHz, can affect GNSS signals.
Similarly, new LTE signals in
Europe (Band 32, 1452...1496
MHz) and Japan (Bands 11 and
21, 1476...1511 MHz) have
also affected GNSS signals.
Tallyman’s new SSL990XF
with eXtended Filtering (XF)
technology mitigates the interference
effects of these new
signals.
■ CompoTEK GmbH
www.compotek.de
U-blox has announced new explorer kits to
make it quicker and easier for engineers to
design and evaluate products requiring centimeter-level
positioning capabilities. Set to
launch in early 2023, the ready-to-use XPLR-
HPG-1 and XPLR-HPG-2 solutions will for
the first time combine u-blox’s unique offering
across the key technologies required to
achieve highly precise positioning. As well
as an open MCU, they’ll include high-precision
GNSS (HPG) positioning with realtime
kinematic (RTK), dead reckoning, cellular,
WiFi and Bluetooth communications,
and the necessary antennas. Crucially, the
kits are designed to integrate seamlessly
with complementary u-blox services, such
as PointPerfect GNSS augmentation service,
and the ubxlib software component.
ubxlib simplifies the developer experience
across u-blox products and services, particularly
during component evaluation and
prototyping. The kits will assist engineers
working in areas such as micromobility and
low-speed robotics, helping them build, test
and demonstrate early-stage proofs of concept
more quickly, thereby supporting faster
overall time-to-market.
Two variants give a choice of flexibility
and compactness
Both explorer kits will include the full
gamut of u-blox technology and software
required. The modular XPLR-HPG-1 kit
will be based around the wireless MCU in
the u-blox NORA-W106, with its WiFi and
Bluetooth LE capabilities, and will give engineers
flexibility to adjust their solutions to
their precise needs, using MIKROE Click
boards featuring a variety of u-blox modules.
The kit will include three Click boards,
which respectively incorporate the ZED-
F9R high-precision RTK GNSS module, the
LARA-R6001D LTE Cat 1 module (global
coverage and with built-in MQTT client),
and the NEO-D9S L-band correction data
receiver module. Engineers can purchase
others, based on their application’s needs.
The kit’s source code will include example
software for the Espressif IoT Development
Framework (ESP-IDF), based on ubxlib
software components.
The compact XPLR-HPG-2, meanwhile, will
deliver an integrated solution, incorporating
the ZED-F9R high-precision RTK GNSS,
LARA-R6001D LTE Cat 1 (with global
coverage and built-in MQTT client) and
NEO-D9S L-band correction data receiver
modules, as well as the NINA-W106 with its
MCU, Bluetooth LE and Wi-Fi capabilities.
Having the blend of technologies available
in a single explorer kit will give designers
the ability to achieve cm-level positioning
in a variety of scenarios. The GNSS receiver
provides an initial position reading, which
is then refined using correction data from
the PointPerfect service, delivered using
L-band satellite signals, as well as cellular
and/or WiFi communication.
■ u-blox
www.u-blox.com
72 hf-praxis 12/2022

RF & Wireless
High-precision Dualband GNSS Timing Module
U-blox has announced a new,
compact dualband timing
module that offers nanosecondlevel
timing accuracy, thereby
meeting the stringent timing
requirements for 5G communications.
The new u-blox NEO-
F10T is compliant with the
u-blox NEO form factor (12.2
x 16 mm), allowing space-constrained
designs to be realized
without the need to compromise
on size.
The NEO-F10T is the successor
to the highly popular NEO-
M8T module, providing an easy
upgrade path to dualband timing
technology. This allows NEO-
M8T users to access nanosecond-level
timing accuracy and
enhanced security.
U-blox’s dualband technology
mitigates ionospheric errors and
greatly reduces timing error,
without the need of an external
GNSS correction service. Additionally,
when within the operational
area of a Satellite Based
Augmentation System (SBAS),
NEO-F10T offers the possibility
to improve the timing performance
by using the ionospheric
corrections provided by the
SBAS system. As the NEO-F10T
supports all four global satellite
constellations and L1/L5/E5a
configuration, it significantly
simplifies global deployments
as the same device can be used
universally.
NEO-F10T includes advanced
security features such as secure
boot, secure interfaces, configuration
lock, and T-RAIM to
provide the highest-level timing
integrity. This ensures that reliable,
uninterrupted service is delivered
as any attempt to interfere
with the receiver is unlikely to be
successful. Additionally, advanced
anti-jamming and anti-spoofing
algorithms are included to
further enhance security.
The module has a single RF
input for all the GNSS bands and
dual SAW filters for exceptional
signal selectivity and out-ofband
attenuation. It is compatible
with u-blox’s ANN-MB1 L1/
L5 multiband antenna, making
it simple to evaluate the performance
of the timing modules.
The devices operate from a single
2.7 to 3.6 V supply and draw
just 19 mA (@ 3 V) during continuous
operation.
■ u-blox
www.u-blox.com
Find the Right Solution for
Your Low-SWaP Satcom System
Knowles Precision Devices temperature-stable
dielectric materials deliver highly reliable
microwave components for both groundand
flight capable satellite communications
systems requiring reduced Size, Weight
and Power (SWaP).
>> Learn more: rfmw.com/dielectric
Contact us today to explore a range of catalog and custom design options:
hf-praxis 12/2022
sales@rfmw.com
73

EVERY BLOCK...
COVERED!
IF1
DPD
Feedback
IF2
x3
Rx LO
LTCC Passives
750+ Models
• Couplers: DC to 7.2 GHz
• Filters: Passbands to 40 GHz, Stopbands to 58 GHz
• Power Splitters: 600 MHz to 6.5 GHz
• Transformers & Baluns: 200 MHz to 18 GHz
MMICs
700+ Models in Die or SMT
• Amplifiers: DC to 50 GHz
• Control Products: DC to 45 GHz
• Frequency Conversion: RF & LO to 65 GHz
• Passives: DC to 50 GHz
• Reflectionless Filters: Passbands to 40 GHz
AND MORE

The Industry’s Broadest Technology Portfolio
From DC to mmWave
I
0 90
Q
x2
Tx LO
Magnetic Core & Wire
10k+ Models
• Directional Couplers: 1 MHz to 6 GHz
• Power Splitters: DC to 18 GHz
• Transformers & Baluns: 0.004 MHz to 11 GHz
Amplifier Modules
270+ Models
• Power: Up to 250W
• Medium Power: Up to 95 GHz
• Low Noise: Up to 85 GHz
• Low Phase Noise: -173 dBc/Hz @ 10kHz

RF & Wireless
Waveguide Frequency
Multipliers generate
High Frequencies
RFMW introduces new products
Integrated Limiter/LNA
output power up to 38 GHz.
Additionally, when driven with
an input power of 0 to 5 dBm, it
provides sufficient LO drive to
power most high performance
mixers to 40 GHz. Available in a
compact 4 x 4 mm QFN package.
gration on circuit board-based
systems.
MMIC Power Amplifier
Microstrip Bandpass Filter
Pasternack, an Infinite Electronics
brand, has released a
new line of waveguide frequency
multipliers covering
26.5 to 110 GHz, including
popular mm-Wave waveguide
bands: Ka, U, V, E
and W.
Pasternack offers its innovative
series of in-stock, waveguide
frequency multipliers
for 5G, test and measurement,
mobile and satellite
communications, radar systems,
research and development,
and weather and earth
observation applications.
These waveguide frequency
multipliers feature output
power from 10 to 20 dBm
and DC voltages from 6 to
15 V. They provide input
frequency multiplication
ranges from 2x to 6x the
output, and support female
SMA connectors.
The new line of waveguide
frequency multipliers support
highly efficient performance
in a smaller package
size. They’re designed with
GaAs and GaN MMIC semiconductor
technology for
lower conversion loss.
Pasternack’s frequency multipliers
are rugged and compact
with military-grade,
gold-plated aluminum
waveguide package designs.
They also guarantee all-weather
performance with operational
temperatures from
-10 to +60 °C, exposure to
95% relative humidity and
an altitude of 10,000 feet.
■ Pasternack
www.infinite-electronics.
com
The Qorvo QPM6000 is an
integrated limiter/LNA providing
robust, high RF performance
covering 8...14 GHz.
The QPM6000 provides 23 dB
small signal gain with 18 dBm
P1dB power and a low noise
figure of 1.6 dB across application
frequency band. In addition,
the integrated limiter provides a
robustness level of up to 20 W
of incident power for CW and
40 W for pulse application without
performance degradation.
The QPM6000 is packaged in an
overmold, laminate-based 8.5 x
6 mm QFN for easy handling.
With a small form factor coupled
with both ports matched to 50
ohms, the QPM6000 is ideally
suited to support both commercial
and defense related applications
where robust receiver front
ends are required.
Solution for Gain
Compensation
Thermopad products are a totally
passive, easy to implement solution
for gain compensation, designed
specifically for demanding
high reliability applications.
The Thermopad can be used in
place of a standard chip attenuator
to combine level setting
or buffering and temperature
compensation in a single chip
design. Applications include
power amplifiers, mixers, MMIC
amplifiers, directional couplers
and diode detectors.
High Linearity, Low Noise
Distributed Amplifier
Marking Marki Microwave’s
50th product release of 2022,
the ADM-8007PSM is a high
linearity, low noise distributed
amplifier that provides 24 dBm
Knowles‘ B099NC4S is a
microstrip bandpass filter yielding
excellent performance in a
small footprint when fabricated
on ceramic substrate materials.
The filter covers 9 to 11.25 GHz
with a bandwidth of 2.25 GHz
– perfect for applications operating
at X-band.
Reflective, Single-pole
Double Throw Switch
Marki Microwave‘s MSW2-
1001ELGA is a reflective, single-pole
double throw (SPDT)
switch. The part is manufactured
using a Silicon-On-Insulator
(SOI) process. The switch operates
from 100 MHz to 40 GHz
with average insertion loss of
1.2 dB and isolation of 40 dB
and input power handling and
hot switching capability of 27
dBm. The MSW2-1001ELGA
requires positive and negative
3.3 V supply inputs and is controlled
via a single input that
is pin compatible with LVTTL
logic. This switch has a 50 ohm
characteristic impedance. The
MSW2-1001ELGA is packaged
in a compact 2.25 x 2.25 mm
LGA for surface mount inte-
Qorvo’s QPA0506 is a MMIC
power amplifier fabricated
using Qorvo’s QGaN25 0.25
um GaN on SiC production process.
Covering 5 to 6 GHz, the
QPA0506 typically provides 36
dBm of saturated output power
and 18 dB of large-signal gain
while achieving 53% power
added efficiency. The QPA0506
can support a range of bias voltages
to optimize power and
PAE to system requirements.
The QPA0506 is matched to 50
ohms with a DC blocked input
and a DC grounded output. The
QPA0506 is packaged in a plastic
overmolded 4x4 mm package
and is 100% DC and RF tested
to ensure compliance to electrical
specifications.
Synchronous Step-down
Regulator
Qorvo‘s ACT41000 is a programmable
output, low noise,
RFPoL (Radio Frequency Point
of Load) synchronous step-down
regulator with integrated 50
mOhms high and low side MOS-
FETS and auxiliary bias supply
regulators. The device supports
a wide input voltage from 4.5 to
40 V. The main buck converter
can be dynamically programed
via I 2 C to an output voltage of
3 to 24 V in 12.5 mV steps, and
output current of 0 to 4 A in
256 steps, in a constant-current
(CC) mode.
■ RFMW
www.rfmw.com
76 hf-praxis 12/2022

RF & Wireless
5G NR Protocol Conformance Testcases
Rohde & Schwarz submitted its latest 5G NR
protocol conformance test cases to the Global
Certification Forum (GCF) at the GCF
CAG#72 meeting in October 2022 and successfully
passed verification. The company
now has over 500 GCF-certified protocol conformance
test cases, illustrating the leadership
of Rohde & Schwarz in 5G NR protocol conformance
testing.
Conformance approval is a major step in bringing
mobile devices to the market. To ensure
cellular devices work in various mobile networks,
they need to be certified by testing
laboratories accredited by certification bodies
such as GCF, PTCRB or CTIA. Meeting all
the 3GPP based testing criteria can be difficult
and costly for device manufacturers, if
not well prepared in advance, especially since
with 5G NR the amount of test cases has significantly
increased thanks to the large number
of supported band combinations, deployment
options and evolving standards.
Rohde & Schwarz offers with the R&S
CMX500 radio communication tester the GCF
test platform TP292, which covers over 500
certified conformance test cases (more than
any other in the industry) in a single box.
The latest verification of test cases at the GCF
CAG#72 meeting enables Rohde & Schwarz
to provide 41 certified test cases for the latest
Rel. 16 features, including self-organizing
network-minimized drive test technology
(SON-MDT), radio capability signaling optimization
(RACS), NR mobility enhancement,
or enhancement of network slicing (eNS). 85
IMS protocol test cases are now available,
enabling certification of IP multimedia subsystems.
The R&S CMX500 is at the core of
Rohde & Schwarz conformance test solutions
such as R&S TS8980 (RF testing), R&S TS-
RRM (radio resource management) and R&S
TS-LBS (location based services).
Rohde & Schwarz offers protocol conformance
testing (PCT) and network operator device
acceptance testing (NetOp). The test solutions
all use the R&S CMX500 one-box tester,
which fully supports the 5G FR1 frequency
range up to 8 GHz and the FR2 millimeterwave
frequency range up to 50 GHz in one
instrument, in both 5G stand-alone and nonstand-alone
modes, along with LTE as inter-
RAT technology for PCT and NetOp. It can
handle many different present and future 5G
3GPP and LTE band combinations. The R&S
CMX500 also supports functional testing,
basic RF testing, end-to-end application testing
(such as VoNR), maximum throughput testing
and much more to meet the testing needs of
mobile device manufacturers.
■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.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
Available hf-praxis 12/2022 as an ultra-compact 5x5 mm plastic QFN Contact: sales@markimicrowave.com 77

RF & Wireless
Wireless Communication and Positioning Products
U-blox announced that NXP
Semiconductors has chosen to
integrate u-blox positioning
and wireless communications
modules in their new OrangeBox
connectivity domain controller
(CDC) development platform.
NXP OrangeBox Automotive
Connectivity Domain Controller
Development Platform leverages
u-blox technologies.
Modern automobiles use a variety
of wireless technologies to
deliver key driver features including
infotainment and advanced
safety functionalities. Orange-
Box simplifies in-car architectures
by unifying current and
emerging wireless interfaces
into a single, security-enhanced
connectivity domain controller.
The OrangeBox solution leverages
the u-blox JODY-W3
module to provide Wi-Fi 6 and
dual-mode Bluetooth 5.3 technologies,
and the ZED-F9K GNSS
receiver to deliver decimeterlevel
positioning accuracy.
The integration of both u-blox
JODY-W3 and ZED-F9K products
demonstrates the solid
business relationship between
NXP and u-blox (u-blox is an
NXP Gold Partner), and recognizes
the strength of u-blox
technology in the automotive
market.
JODY-W3 is one of the first
modules on the market to offer
IEEE 802.11ax – or WiFi 6. The
module also provides dual-mode
Bluetooth 5.3, and targets the
automotive market, both first
mount in vehicles and aftermarket
telematics. JODY-W3
supports a wide spectrum of
automotive use cases, including
enhanced in-car infotainment,
with ultra-HD video streaming
on multiple displays, screen
mirroring, and wireless backup
cameras. Wi-Fi 6 also supports
OTA software and firmware
upgrades, even in dense
deployment scenarios and challenging
environments, such as
underground car parks.
The ZED-F9K (GNSS) module
is a high-precision positioning
solution with embedded RTK
and IMU sensors. An ideal solution
for ADAS, V2X, and Augmented
reality navigation, the
module delivers decimeter level
accuracy for automotive mass
market applications when complemented
with augmentation
services. With integrated RTK
and IMU sensors, the ZED-F9K
is ready to use together with the
u-blox ANN-MB antenna and a
correction service for fast performance
evaluation. The module’s
multi-band receiver regains lock
to maximize availability of accurate
positioning.
■ u-blox
www.u-blox.com
Programmable Attenuators Offer Broadband RF, Microwave and mmWave Coverage
Pasternack has released a new series of programmable
attenuators designed to meet the needs of
electronic warfare, test and measurement, and electronic
countermeasures applications. Pasternack’s
new programmable attenuators offer flexibility and
programmability by producing different values
of RF signal attenuation on demand. These highperformance
attenuators provide +/-0.7 dB attenuation
accuracy and a switching speed of 0.35
microseconds. The comprehensive selection of
programmable attenuators comes in TTL, USB or
relay-controlled options, and they include SMA,
N-Type and 2.92 mm female connector options.
Pasternack’s attenuators feature wide coverage
with broadband RF, microwave and mmWave frequencies
ranging from DC to 40 GHz. Their attenuation
ranges from 31 to 95 dB with 0.5 dB and
1 dB step sizes. Additionally, these programmable
attenuators are designed with compact and rugged
military-grade coaxial packages and an operational
temperature range from -40 to +85 °C.
■ Pasternack
www.infinite-electronics.com
hf-Praxis
ISSN 1614-743X
Fachzeitschrift
für HF- und
Mikrowellentechnik
• Herausgeber und Verlag:
beam-Verlag
Krummbogen 14
35039 Marburg
Tel.: 06421/9614-0
Fax: 06421/9614-23
info@beam-verlag.de
www.beam-verlag.de
• Redaktion:
Ing. Frank Sichla (FS)
redaktion@beam-verlag.de
• Anzeigen:
Myrjam Weide
Tel.: +49-6421/9614-16
m.weide@beam-verlag.de
• Erscheinungsweise:
monatlich
• Satz und
Reproduktionen:
beam-Verlag
• Druck & Auslieferung:
Bonifatius GmbH,
Paderborn
www.bonifatius.de
Der beam-Verlag übernimmt,
trotz sorgsamer Prüfung
der Texte durch die
Redaktion, keine Haftung
für deren inhaltliche
Richtigkeit. Alle Angaben im
Einkaufsführer beruhen auf
Kundenangaben!
Handels- und Gebrauchsnamen,
sowie
Warenbezeichnungen
und dergleichen werden
in der Zeitschrift ohne
Kennzeichnungen
verwendet.
Dies berechtigt nicht
zu der Annahme, dass
diese Namen im Sinne
der Warenzeichen- und
Markenschutzgesetzgebung
als frei zu betrachten sind
und von jedermann ohne
Kennzeichnung verwendet
werden dürfen.
78 hf-praxis 12/2022

MEMS Switches.
Ultra-low insertion loss - High-Linearity: >85dBm IP3 - From DC to > 30GHz
High-power handling: >100W (CW) - Hot-switch Capable
Replace both Electro-Mechanical and Solid-State RF Switches
High Power RF Switching
DC to X-Band
Six Channel SPST
25 W/Channel CW
DC to 3.0 GHz
6.0mm x 6.0mm BGA
Embedded Controller
SP4T DC to 18 GHz
25 W/Channel CW
5.2mm x 4.2mm LGA
Embedded control
w. V Boost
MM5600
Applications
Tunable Filters
High Power RF Front-End
Antenna Tuning
RF Switch Matrix
40 Gbps DPDT Differential
Switch with Integr. Driver
DC to 20 GHz range,
up to 40 Gbps
low insertion loss, fast
switching speed
MM5130
Applications
Data Acquisition
Test & Measurement
Wireless Infrastructure
RF EM Relay Replacement
SP4T DC to 26 GHz
25 W/Channel CW
2.5mm x 2.5mm WLCSP
The MM5600 is a DPDT switch that can operate up to 40 Gbps and
is perfect for high-speed differential signal switching. The MM3100
is the world’s first generally available high power, normally open,
six channel Single Pole Single Throw (SPST) micro-mechanical
switch for RF and microwave switch applications.
Ideal for replacing RF electro-mechanical relays, as well as
RF/microwave solid-state switches in applications where
linearity and low insertion loss are critical.
Learn More:
www.menlomicro.com
GLOBES Elektronik GmbH & Co KG
HEILBRONN
HAMBURG
MÜNCHEN
Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn
Tel. +49 (0) 7131 7810-0 • Fax +49 (0) 7131 7810-20
Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt
Tel. +49 (0) 40 514817-0 • Fax +49 (0) 40 514817-20
Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering
Tel. +49 (0) 89 894 606-0 • Fax +49 (0) 89 894 606-20
hf-welt@milexia.com
www.milexia.com • www.globes.de