Deutsch - Rohde & Schwarz Singapore
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Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
Funkerfassung bis 3 GHz<br />
preisgünstig und portabel<br />
EMV-Messungen<br />
das richtige Gerät für jeden Zweck<br />
Gesteuerter Hochfrequenzverstärker<br />
für physikalische Anwendungen<br />
1997/ IV<br />
156
Er identifiziert sicher jede Aussendung von HF bis<br />
UHF – der kleine, tragbare und doch professionelle<br />
Funkerfassungsempfänger Miniport EB200.<br />
Mit Handrichtantenne HE200 kann er sogar<br />
die Position des Senders bestimmen. Das übersichtliche<br />
Display des Empfängers liefert alphanumerisch<br />
und grafisch Frequenz, Pegel und ZF-<br />
Panorama. Foto 43 017<br />
Fachbeiträge<br />
Applikationen<br />
Software<br />
2 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Heft 156 1997/IV 37. Jahrgang<br />
Günther Klenner Miniport-Empfänger EB200 und Handrichtantenne HE200<br />
Funkerfassung von 10 kHz bis 3 GHz jetzt auch portabel ....................4<br />
Heinz Mellein PCS1900-Systemsimulator TS8915<br />
Exklusive Typzulassung von PCS1900-Mobilstationen in USA .................7<br />
Volker Janssen; EMI-Meßempfänger von 5 Hz bis 26,5 GHz<br />
Karl-Heinz Weidner Das Konzept der EMI-Spezialisten hat sich bewährt..........................10<br />
Klaus-Dieter Tiepermann Signal Generator SMIQ + SMIQ-B42<br />
Multichannel-Signalquelle für CDMA ........................................13<br />
Horst Wolf 75-kW-Hochfrequenzverstärker VD741K1<br />
HF-Verstärker großer Leistung für physikalische Anwendungen ...............16<br />
Rainer Wießmeier DVB-T-Modulator SDB-M<br />
Start in das digitale Zeitalter des terrestrischen Fernsehens...................19<br />
Dr. Holger Heuermann Präzise Streuparametermessungen sind der Schlüssel zur Modellierung<br />
elektrischer Schaltungen ....................................................22<br />
Franz Demmel; Vernetzung digitaler Peiler zur Steigerung der Effizienz in der<br />
Günter Hinkers Funkerfassung und zur Ortung frequenzagiler Emitter ........................24<br />
Jörg Pfitzner; Wolf D. Seidl Planung und Überwachung von UKW- und Fernsehsendern ..................26<br />
Thomas Kneidel; Prognose von Kurzwellen-Verbindungen mit neuer PropWiz-Software<br />
Dr. Hans Waibel noch komfortabler ..........................................................28<br />
Claus Holland Digitaler Peiler DDF190 goes RAMON .....................................29<br />
Brandneu ist der Standard DVB-T, der Standard für das digitale terrestrische Fernsehen – und<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> hat schon die dafür passende Modulationsquelle (Seite 19); außerdem neu zum Thema<br />
DVB: Option Input Interface für den TV-Meßsender SFQ (Seite 34).
Repetitorium<br />
Peter Hatzold Digitale Modulation im Mobilfunk (VII) ......................................30<br />
Panorama<br />
Thomas Reichel Durchgangsmeßköpfe URV5-Z2 und URV5-Z4 für Spannungs-, Pegelund<br />
Leistungsmessungen bis 3 GHz .........................................32<br />
Thomas Maucksch Vom Dual-Mode- zum Multimode-Funkgerätetester – jetzt auch<br />
Standard IS-136 im CMD80 ................................................33<br />
Peter Schmidt Option Input Interface für TV-Meßsender SFQ ...............................34<br />
Daniel Schröder ReFLEX25 und Flex-Roaming im Signalgenerator SME .......................35<br />
Norbert Linge; <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Schiffskommunikationsanlagen<br />
Robert Träger für niederländisch-spanisches Gemeinschaftsprojekt..........................36<br />
Ekkehardt Claußen Passagier-Telefonsysten Jetcall 2000 im Aufwind.............................37<br />
Mit dem Übergang zur digitalen Technik bei Telefon<br />
und Fax sind neue Bedrohungen aus Sicht<br />
der IT-Sicherheit entstanden. Wie man seine<br />
ISDN-Telekommunikationsanlage gegen Manipulationen<br />
aus dem öffentlichen Netz absichern<br />
kann, zeigt unser Schlußbeitrag auf Seite 42.<br />
Rubriken<br />
Buchtip: Elektromagnetische Verträglichkeit....................................9<br />
Günther Klenner Meßtip: Einfache Bandbreitenmessung in der Funkerfassung .................15<br />
Kurznachrichten .............................................................38<br />
Druckschriften ..............................................................40<br />
Presse-Echo .................................................................41<br />
Günter Hornauer Schlußbeitrag: Das D-Kanal-Filter – ein wesentlicher Beitrag<br />
zur Erhöhung der Sicherheit für ISDN-TK-Anlagen............................42<br />
Impressum<br />
Herausgeber: ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG Mühldorfstraße 15 D - 81671 München<br />
Telefon (0 89) 41 29-0 · Telefax (0 89) 4129-32 08 · Redaktion: Hedda Wegener und Gerd Sönnichsen<br />
Telefon (0 89) 41 29-12 88 · Fotos: Stefan Huber · Grafik: Nike Hofmann · Auflage deutsch, englisch und<br />
französisch 100 000 · Erscheinungsweise: viermal pro Jahr · ISSN 0548-3093 · Bezug kostenlos bei Angabe<br />
der Firmenzugehörigkeit oder Tätigkeit über Ihre nächstgelegene <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Vertretung · Printed<br />
in Germany by peschke druck, München · Nachdruck mit Quellenangabe und gegen Beleg gern gestattet.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
3
Fachbeitrag<br />
Miniport-Empfänger EB200 und Handrichtantenne HE200<br />
Funkerfassung von 10 kHz<br />
bis 3 GHz jetzt auch portabel<br />
Funkerfassung im Frequenzbereich 10 kHz bis 3 GHz ist jetzt portabel: Der Miniport-Empfänger<br />
EB200 und die aktive Handrichtantenne HE200 bilden die tragbare<br />
Lösung für das Suchen und Überwachen von Aussendungen, das Entdecken<br />
von Störungen sowie das Auffinden von Kleinstsendern auch in unwegsamem Gelände<br />
– bei Leistungsmerkmalen, die in seiner Größenklasse bisher nicht erreicht<br />
wurden. Zudem zeigt sich der EB200 im System-Rack als preisgünstiger, kompakter<br />
Absetzempfänger, der sich über LAN-Schnittstelle kommandieren läßt.<br />
4 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Designed für portablen Einsatz<br />
Die ergonomische Frontplattengestaltung<br />
des Miniport-Empfängers EB200<br />
ermöglicht eine komfortable Bedienung<br />
im portablen Einsatz (BILD 1). Die freie<br />
Sicht auf die Empfängereinstellung ist<br />
durch den Antennen- und Kopfhöreranschluß<br />
auf der linken Seite der Front<br />
gewährleistet. Mit der rechten Hand<br />
läßt sich der Empfänger vollständig<br />
bedienen, denn alle wichtigen Empfängertasten<br />
und -regler sind leicht erreichbar,<br />
ohne daß dabei das grafische<br />
Display, das neben alphanumerischen<br />
Zeichen auch Symbole und Spektren<br />
anzeigt, verdeckt wird. Verschiedene<br />
Darstellarten gestatten die vergrößerte<br />
Anzeige der für den jeweiligen<br />
Anwendungsfall wichtigen Parameter<br />
(BILD 2). Mit einem Recorder – angeschlossen<br />
am EB200 – kann man Aussendungen<br />
in digitaler Form aufzeichnen<br />
und später auswerten.<br />
Der EB200 wird mit Strom aus dem<br />
Batteriepack (Option) versorgt, das<br />
außen am Gerät aufgesteckt wird. Sind<br />
die Akkus leer, kann das Batteriepack<br />
einfach und schnell getauscht werden.<br />
Geladen wird das Pack mit dem Netzteil<br />
und der integrierten Ladeelektronik,<br />
während der Empfänger mit dem zweiten<br />
Pack im Einsatz ist. Das stromsparende<br />
Empfängerkonzept ermöglicht einen<br />
Dauerbetrieb von etwa vier Stunden,<br />
was für die meisten Anwendungen<br />
ausreicht. Ein ganztägiger Betrieb<br />
ist mit einem zusätzlichen, handelsüblichen<br />
Batteriegürtel möglich; ein<br />
Anschluß dafür steht am EB200 bereit.<br />
BILD 1<br />
Mit seinem Gewicht von<br />
nur 4 kg kann man den<br />
Miniport-Empfänger EB200<br />
bequem am Körper tragen<br />
und hat eine Hand frei für<br />
die Richtantenne HE200.<br />
Foto 43 016/1
Gröbere Stöße nimmt die robuste Aluminiumkonstruktion<br />
des Empfängergehäuses<br />
schadfrei auf. Es ist so klein,<br />
daß es selbst im Handschuhfach eines<br />
Fahrzeugs Platz findet. Direkt von der<br />
Autobatterie versorgt (10 bis 30 V),<br />
gestattet der Empfänger einen mehrtägigen<br />
Einsatz, da er weniger als 22 W<br />
verbraucht. Er kommt deshalb auch<br />
ohne Lüfter aus und arbeitet somit – bei<br />
ausgeschaltetem Lautsprecher – absolut<br />
geräuschlos.<br />
BILD 2 Der EB200 liefert für jede Anwendung<br />
die optimale Darstellung.<br />
Systemfähig für stationären<br />
Einsatz<br />
Der EB200 zeigt sich für den Einsatz in<br />
stationären Systemen als kompakte,<br />
preisgünstige Lösung hoher Qualität.<br />
Dank der geringen Abmessungen des<br />
Empfängers ist eine Empfängerbank<br />
mit sechs EB200 gerade einmal so<br />
groß wie ein PC (BILD 3). Zusammen<br />
mit Analysatoren, Peilern und Recordern<br />
läßt sich so ein kompaktes Funkerfassungssystem<br />
aufbauen. Die Vernetzung<br />
über LAN vereinfacht das Verkabeln<br />
und maximiert die Geschwindigkeit<br />
der Befehlsübertragung. Da<br />
der EB200 mit Befehlen nach SCPI-<br />
BILD 3<br />
Empfängerbank mit<br />
sechs Miniport-<br />
Empfängern EB200.<br />
Standard kommandiert wird, kann man<br />
eine eventuell bereits vorhandene Steuer-Software<br />
des Monitoring-Empfängers<br />
ESMC übernehmen. Damit auch<br />
schwache Nutzsignale selbst dann<br />
noch klar empfangen werden können,<br />
wenn leistungsstarke Sender in der<br />
Nähe sind, ist im EB200 standardmäßig<br />
die Vorselektion im Bereich 20<br />
bis 1800 MHz mitlaufend realisiert,<br />
das heißt, sie folgt der Eingangsfrequenz<br />
des Empfängers. Für den HF-Bereich<br />
10 kHz bis 30 MHz ist der EB200<br />
optional mit einer externen Vorselektion<br />
ausrüstbar.<br />
Für jede Betriebsart optimal<br />
gerüstet<br />
Mit der Option Frequenzspektrum<br />
(DIGI-Scan) durchläuft der EB200 digital<br />
gesteuert den gewünschten Frequenzbereich<br />
und zeigt das Spektrum<br />
auf dem Display an (BILD 4). Aussendungen<br />
sind darin direkt erkennbar.<br />
Zum Abhören dieser Sender genügt ein<br />
Druck auf den Softkey, und der EB200<br />
ist im Listen-Modus des DIGI-Scan. Mit<br />
dem gespeicherten Spektrum als Hintergrundbild<br />
setzt man den Frequenzmarker<br />
direkt auf die interessierende<br />
Aussendung und hört mit.<br />
Beim Ausfindigmachen von Kleinstsendern<br />
im Nahbereich hilft der Differential-Modus<br />
der DIGI-Scan-Option.<br />
Ruft man diese Betriebsart auf, wird das<br />
angezeigte Spektrum als Referenz gespeichert.<br />
Aktuelle Spektren zeigt das<br />
Display als Unterschied zum Referenz-<br />
Fachbeitrag<br />
spektrum an, und neue oder in der Intensität<br />
veränderte Signale sind dann<br />
deutlich als Spitzen erkennbar. Durchschreitet<br />
man bei der Messung den<br />
Raum, ändert sich die Feldstärke von<br />
Sendern im Nahfeld stärker als bei entfernteren.<br />
Durch diese Differenzdarstellung<br />
werden Kleinstsender auch bei<br />
Spread-Spektrum-Ausstrahlung schnell<br />
und sicher gefunden.<br />
Der EB200 und die Handrichtantenne<br />
HE200 sind das ideale Gespann zur<br />
Positionsbestimmung eines Senders.<br />
Besonders in schwierigem Gelände,<br />
wo selbst allradgetriebene Peilfahrzeuge<br />
nicht mehr hinkommen, hilft die<br />
Handantenne, die Richtung zum Sender<br />
zu finden. Für länger dauernde<br />
Überwachungen empfiehlt sich der<br />
Adapter, der der Antenne beiliegt, und<br />
BILD 4 Die Option DIGI-Scan gestattet Überblicken,<br />
Überwachen und Entdecken.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
5
Fachbeitrag<br />
Antenne<br />
Vorselektion<br />
Mitlauffilter,<br />
Bandfilter,<br />
Schaltbare Dämpfung<br />
Bedienfrontplatte<br />
LC-Display,<br />
Tastatur,<br />
Regler,<br />
HF-Frontend<br />
Mischer,<br />
ZF-Verstärker,<br />
Oszillatoren,<br />
Synthesizer<br />
Steuerprozessor<br />
Embedded Power-PC,<br />
Firmware<br />
BILD 5 Modularer Aufbau des EB200 (grüne<br />
Verbindungen: Datenaustausch digital, blau: HF,<br />
ZF, NF analog).<br />
mit dem sie auf jedem handelsüblichen<br />
Fotostativ angebracht werden kann.<br />
Der hochempfindliche Verstärker im Antennenhandgriff<br />
erfaßt selbst schwächste<br />
Aussendungen. Die Richtung zum<br />
Sender findet man sehr einfach mit dem<br />
synthetischen Pegelton, dessen Tonhöhe<br />
dem Signalpegel entspricht. Mithören<br />
und Richtungsbestimmung sind gleichzeitig<br />
möglich, wenn man den Pegelton<br />
zum Signalinhalt schaltet. Auch bei<br />
getasteten Sendern schaltet sich der<br />
Pegelton ein, und man erkennt dann<br />
eine Pegeländerung direkt an der geänderten<br />
Tonhöhe.<br />
Die Grundlage für die Signalbeurteilung<br />
bildet neben dem Signalinhalt das<br />
Signalspektrum. Besonders bei digitaler<br />
Übertragung ist das Spektrum oft die<br />
einzige Möglichkeit der Identifizierung<br />
ohne größeren technischen Analyseaufwand.<br />
Da die Bandbreiten von<br />
Signalen verschieden sind, kann ein<br />
festes ZF-Spektrum nur einen Kompromiß<br />
darstellen. Deshalb läßt sich bei<br />
der Option ZF-Spektrum des EB200<br />
die Auflösung verändern. So wird ein<br />
Signalspektrum immer optimal angezeigt,<br />
und der Anwender bekommt<br />
immer die richtige Information für die<br />
Beurteilung der empfangenen Aussendung.<br />
6 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
ZF-Demodulation<br />
Schaltbare ZF-Filter,<br />
A/D-Wandler,<br />
Coprozessor,<br />
Digitaler Signal-<br />
Prozessor<br />
ZF-Panorama<br />
A/D-Wandler,<br />
Coprozessor,<br />
Digitaler Signal-<br />
Prozessor<br />
Rollkey Fernsteuerschnittstelle<br />
RS-232-C,<br />
IEC 625 oder LAN<br />
DC/DC-Wandler<br />
NF<br />
ZF, NF<br />
digital<br />
ZF<br />
Fernsteuerung<br />
Netzteil<br />
Batteriepack<br />
Mit zehn Bandbreiten von 150 Hz bis<br />
120 kHz findet sich stets die passende<br />
für das zu untersuchende Signal. Demoduliert<br />
werden nicht nur AM und<br />
FM, sondern standardmäßig auch LSB,<br />
USB und CW. Ein Telefonfilter ist nicht<br />
notwendig, da das NF-Filter automatisch<br />
der Bandbreite folgt. Bei sehr breiten<br />
Signalen (bis zu 1 MHz) tritt die<br />
Option ZF-Spektrum in Aktion. Mit fünf<br />
zusätzlichen Bandbreiten präsentiert<br />
Kurzdaten Miniport-Empfänger EB200<br />
der EB200 dann für alle Signale das<br />
Spektrum, den Pegel und die Ablage;<br />
demoduliert werden die breiten Signale<br />
nicht. Zusammen mit dem ZF-Spektrum<br />
identifiziert man nahezu jede Art<br />
von Aussendung.<br />
Mit Digitaltechnik<br />
zukunftssicher konzipiert<br />
Die kompakte Bauweise des Miniport-<br />
Empfängers zusammen mit der Funktionalität<br />
eines großen Gerätes wird erreicht<br />
durch den Einsatz hochintegrierter<br />
Bauelemente und durch digitale<br />
Signalverarbeitung in den ZF-Filtern,<br />
Demodulatoren und Synthesizerbaugruppen<br />
(BILD 5). Gleichzeitig erhält<br />
man damit eine Vielzahl an wählbaren<br />
Bandbreiten und Demodulatoren sowie<br />
eine zukunftssichere Lösung, da zusätzliche<br />
Funktionen oder spezielle Analyseverfahren<br />
später vor Ort durch<br />
Download vom PC eingebracht werden<br />
können. Auch Neuerungen und Verbesserungen<br />
finden so ihren Weg von der<br />
Diskette zum Empfänger. Damit bleibt<br />
ein EB200 immer auf dem neuesten<br />
Stand der Entwicklung.<br />
Günther Klenner<br />
Frequenzbereich 10 kHz...3 GHz<br />
Dynamikbereich –10...110 dBµV<br />
Demodulation AM, FM, USB, LSB, CW (weitere optional)<br />
Bandbreiten mit Demodulation 10 (150 Hz...120 kHz)<br />
Bandbreiten zur Signalanalyse 15 (bis 1 MHz mit ZF-Spektrumsoption)<br />
Display vollgrafisch, 240 x 64 Pixel, hinterleuchtet<br />
Eingabe Empfängereinstellung<br />
Bedienung Zifferneingabe, Softkeys, Regler, Rollkey<br />
HF-Anschlüsse Antenne, ZF (10,7 ± 1 MHz), Referenz<br />
Audio-Anschlüsse symm., unsymm., 600-Ω-Mono-Ausgang,<br />
Stereo-Ausgang, ext. Lautsprecher, Kopfhörer<br />
Digitale Anschlüsse ZF als I/Q-Signal, NF<br />
Fernsteuerung RS-232-C, IEC625 oder LAN (RJ45),<br />
Befehlssyntax SCPI-konform<br />
Gehäusemaße 88 mm x 210 mm x 270 mm<br />
Gewicht 4 kg; 5,5 kg mit Batteriepack<br />
Betriebszeit mit Batteriepack typ. 4 Stunden<br />
Leistungsaufnahme
PCS1900-Systemsimulator TS8915<br />
Exklusive Typzulassung von<br />
PCS1900-Mobilstationen in USA<br />
Der europäische Mobilfunkstandard GSM breitet sich weiter über den ganzen<br />
Globus aus. Auch der US-amerikanische Markt ist jetzt fester Bestandteil dieser<br />
Erfolgsstory. Seit Mitte dieses Jahres wird dort wie in Europa eine Typzertifizierung<br />
für PCS1900-Mobilstationen verlangt. Dafür stellt <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> derzeit<br />
exklusiv das notwendige Prüfgerät: den PCS1900-Systemsimulator TS8915.<br />
BILD 1 Der PCS1900-Systemsimulator TS8915<br />
stellt über 200 Testcases für die Typzertifizierung<br />
von US-amerikanischen Mobiltelefonen nach<br />
PCS1900-Standard zur Verfügung. Foto 42 284<br />
In den USA etabliert sich gegenwärtig<br />
der PCS1900-Standard unter dem<br />
Dach der GSM N.A. (GSM North<br />
America) als Derivat des europäischen<br />
GSM-Standards nach Phase 2<br />
(künftig auch unter der Bezeichnung<br />
GSM1900); PCS1900 steht dabei für<br />
Personal Communications System im<br />
1900-MHz-Band. <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
hat rechtzeitig dieser Entwicklung Rechnung<br />
getragen und frühzeitig entsprechendes<br />
Meßequipment für die Hersteller<br />
zur Verfügung gestellt [1; 2]. Der<br />
PCS1900-Systemsimulator TS8915<br />
(BILD 1) basiert auf dem Testsystem<br />
TS8915B [3] und dem darin verwendeten<br />
Digital Radiocommunication Test<br />
Set CRTC02. Damit sind alle notwendigen<br />
Signalisierungstests wie auch hochgenaue<br />
HF-Parametertests möglich. Neben<br />
dem PCS1900-Systemsimulator als<br />
Komplettsystem für die Typprüfung ist<br />
auch das CRTC02 als alternative Plattform<br />
für Signalisierungstests im Rahmen<br />
der Typzertifizierung zugelassen.<br />
Der Weg zur PCS1900-<br />
Typzertifizierung<br />
Unter Einbindung der CTIA (Cellular<br />
Telecommunications Industry Association)<br />
definiert das Permanent Reference<br />
Dokument PRD NATWG.03 [4] die Pro-<br />
Fachbeitrag<br />
zedur der GSM-N.A.-Typzertifizierung<br />
für PCS1900-Mobilstationen. Dort werden<br />
ausschließlich der PCS1900-Systemsimulator<br />
TS8915 und das Test Set<br />
CRTC02 von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> als Referenzplattformen<br />
für die Typzertifizierung<br />
genannt. Diese Zertifizierung basiert<br />
auf den GSM-Spezifikationen mit<br />
entsprechenden Modifikationen für den<br />
nordamerikanischen Standard. Diese<br />
Modifikationen werden von den GSM-<br />
N.A.-Netzbetreibern definiert und gepflegt.<br />
Die Testspezifikation ist dokumentiert in<br />
der GTS-Empfehlung PCS 11.10-1 (GTS<br />
= Global Telecommunication Standard),<br />
die aus der Empfehlung GSM 11.10-1<br />
abgeleitet wurde. Frühzeitig war <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> bei der Erstellung dieser<br />
Testspezifikation durch das europäische<br />
Test- und Beratungshaus CETECOM<br />
involviert [5] und hat parallel die Testfälle<br />
auf dem PCS1900-Systemsimulator<br />
und dem Test Set CRTC02 implementiert.<br />
So konnten innerhalb von<br />
einem halben Jahr rechtzeitig zum offiziellen<br />
Start am 1. Juni 1997 mehr als<br />
200 Testfälle implementiert und validiert<br />
werden. Die Validierung der Testimplementierungen<br />
wurde dabei wiederum<br />
durch CETECOM vorgenommen,<br />
in enger Zusammenarbeit mit den<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
7
Fachbeitrag<br />
Entwicklern von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>.<br />
Weitere unabhängige Testlabors können<br />
nach einer Initialphase von 18 Monaten<br />
durch die GSM N.A. für die<br />
PCS1900-Mobilstations-Zertifizierung<br />
akkreditiert werden. Während dieser<br />
Phase ist jedoch die Kooperation mit<br />
anderen Testhäusern nicht ausgeschlossen.<br />
Das PCS1900 Type Certification<br />
Review Board (PTCRB) definiert dabei<br />
den Umfang der notwendigen Testfälle.<br />
Die Liste beinhaltet derzeit 315 Tests,<br />
die bis zum Herbst dieses Jahres alle<br />
vorliegen werden. BILD 2 zeigt einen<br />
Überblick über den PCS1900-Typzertifizierungsprozeß.<br />
Unterschiede zwischen europäischem<br />
GSM und GSM N.A.<br />
Die Typzertifizierung der PCS1900-Mobilstationen<br />
mit dem PCS1900-Systemsimulator<br />
findet praktisch über die Luftschnittstelle,<br />
das heißt auf dem Funkweg<br />
zwischen Mobilstation und Basisstation<br />
(simuliert durch den Systemsimulator)<br />
statt. Entsprechende Modifikationen<br />
an dieser Stelle durch CTIA beziehungsweise<br />
GSM N.A. mußten deshalb<br />
durch das Testequipment berücksichtigt<br />
werden. Zunächst gilt es natürlich,<br />
die PCS1900-spezifischen Frequenzen<br />
einzuhalten. TABELLE 1 zeigt<br />
eine Übersicht über alle Frequenzbänder,<br />
die derzeit in der digitalen Mobilfunkwelt<br />
nach dem GSM-Standard<br />
reserviert sind (Kanalabstand jeweils<br />
200 kHz).<br />
Darüber hinaus wurden drei Leistungsklassen<br />
definiert. Dazu zeigt TABELLE 2<br />
Dienst Uplink Downlink Kanalnummern<br />
P-GSM 890…915 MHz 935…960 MHz 1…124<br />
E-GSM 880…890 MHz 925…935 MHz 975…1023<br />
DCS1800 1710…1785 MHz 1805…1880 MHz 512…885<br />
PCS1900 1850…1910 MHz 1930…1990 MHz 512…810<br />
Dienst Leistungsklassen Maximale Leistung Mindestleistung<br />
GSM 2, 3, 4, 5 39 dBm (8 W) 5 dBm (ca. 3,1 mW)<br />
DCS1800 1, 2, 3 36 dBm (4 W) 0 dBm (1 mW)<br />
PCS1900 1, 2, 3 33 dBm (2 W) 0 dBm (1 mW)<br />
8 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Doc. File of Handset Manufacturer<br />
• PCS 11.10 Test Report of<br />
accredited testhouse<br />
• FCC<br />
Admin<br />
Certificate<br />
and<br />
Seal<br />
PVG<br />
(PCS 1900<br />
Validation<br />
Group)<br />
Test<br />
Equipment<br />
Manufacture<br />
BILD 2 Ablauf der PCS1900-Typzertifizierung<br />
(Quelle [4]).<br />
einen Vergleich der derzeitigen Standards.<br />
Der PCS1900-Systemsimulator<br />
berücksichtigt diese Parameter durch<br />
entsprechende Auslegung der HF-<br />
Schaltmatrix [6]. Somit können der<br />
gesamte Frequenz- und Pegelbereich<br />
getestet werden. Weitere Modifikationen<br />
gab es in der Netzverwaltung. Im<br />
GSM-Standard definiert sich der Location<br />
Area Identifier zur Bestimmung des<br />
Standorts einer Basisstation aus drei Parametern:<br />
dem MCC (Mobile Country<br />
Code), dem MNC (Mobile Network<br />
Code) und dem LAC (Location Area Code).<br />
Der MNC ist dabei quasi der Netz-<br />
Indikator. So erkennt eine Mobilstation<br />
in <strong>Deutsch</strong>land (MCC 262) beispielsweise<br />
am MNC, ob sie sich gerade im<br />
D1- (MNC 01), D2- (MNC 02) oder im<br />
E1-Netz (MNC 03) befindet. Durch die<br />
zweistellige BCD-Codierung des MNC<br />
TABELLE 1 Mobilfunkdienste<br />
und zugehörige<br />
Frequenzen<br />
(P-GSM/E-GSM = Primary/Extended<br />
GSM,<br />
DCS1800 = Digital<br />
Communications<br />
System at 1800 MHz)<br />
TABELLE 2<br />
Leistungsklassen<br />
der Mobilfunkstandards<br />
Additional Requirements<br />
for Type Certification<br />
(FCC, SAR,…)<br />
Common Understanding<br />
for Type Certification<br />
NATWG.03;NATWG.xx;Advisory Notes<br />
Members: PTCRB<br />
• administrator (PCS 11.10-1<br />
• operator Spec.)<br />
• testhouse<br />
• (manufacturer)<br />
GSM NA<br />
TWG<br />
GSM NA<br />
Standards<br />
ist damit im GSM-Standard die Anzahl<br />
der Netzbetreiber quasi auf 99 begrenzt.<br />
Dieser Parameter wurde auf einen<br />
Wert erweitert, womit 999(!) Netzbetreiber<br />
in der nordamerikanischen<br />
PCS1900-Welt identifiziert werden<br />
könnten. All dies wird durch entsprechende<br />
Signalisierungs-Software berücksichtigt.<br />
Eine weitere Neuerung<br />
stellt der Enhanced Full Rate Vocoder<br />
(EFR) dar, den der PCS1900-Simulator<br />
TS8915 ebenfalls bei Bedarf unterstützt.<br />
Testsystemkonfiguration<br />
MoU<br />
ANSI<br />
(T1P1.5),<br />
ETSI<br />
Der PCS1900-Systemsimulator enthält<br />
insgesamt drei CRTC02-Einheiten, die<br />
die gleichzeitige Simulation von bis<br />
zu sechs Mobilfunkzellen (Basisstationen)<br />
zulassen. Darüber hinaus liefern<br />
ein Signalgenerator SME02 und ein<br />
SMP02 die notwendigen Störsignale,<br />
wie sie etwa bei Selektivitätsmessungen<br />
gefordert werden. Für eine möglichst<br />
realistische Mobilfunkkanalsimulation<br />
sorgt ein Fading-Simulator im PCS-<br />
Band mit einer exakten Nachbildung<br />
der standardisierten Fading-Profile. Ein<br />
Spectrum Analyzer FSM gestattet frequenzselektive<br />
Messungen der Stimulusseite<br />
des Prüflings – zum Beispiel für<br />
die spektrale Analyse des Sendesignals<br />
der Mobilstation – sowie die frequenzselektive<br />
Ermittlung von Störaussendungen.<br />
Mit dem Zweikanal-Leistungsmesser<br />
NRVD können Pegelmessungen<br />
höchster Genauigkeit durchgeführt<br />
werden, nicht zuletzt wegen der voll-
automatischen HF-Pfad-Kompensation<br />
durch das System selbst. Alle beteiligten<br />
HF-Signale werden über eine komplexe<br />
HF-Schaltmatrix dem Prüfling<br />
zugeführt, womit die geforderten Genauigkeiten<br />
der HF-Parameter des Testsignals<br />
bei einer Typprüfung garantiert<br />
sind. Optional wird der TS8915 auch<br />
mit Audio-Testequipment ausgestattet,<br />
so daß auch Tests in diesem Bereich<br />
möglich werden.<br />
Die Testvorgaben der PCS1900 11.10-1<br />
beinhalten naturgemäß die gleichen<br />
Testbereiche, wie sie aus der GSM- beziehungsweiseDCS1800-Typprüfungswelt<br />
bekannt sind. Es bleibt zu erwähnen,<br />
daß der Systemsimulator dank<br />
seinem flexiblen Konzept nicht nur für<br />
Typzertifizierungszwecke im PCS1900-<br />
Bereich, sondern auch für die Typprüfung<br />
von DCS1800-Mobilstationen<br />
im Einsatz ist. Ebenfalls verfügbar sind<br />
die entsprechenden Testfälle im GSM-<br />
Band, womit der TS8915 dort für eine<br />
Elektromagnetische Verträglichkeit<br />
von Joachim Nedtwig und Martin Lutz (Herausgeber).<br />
Das in Form einer Loseblattsammlung vom<br />
WEKA Fachverlag in Augsburg herausgegebene<br />
Praxishandbuch „Elektromagnetische Verträglichkeit“<br />
ist erstmals im Februar 1996 im Umfang von<br />
etwa 700 Seiten erschienen und seitdem durch<br />
Nachlieferung von sechs aktualisierenden Ergänzungen<br />
auf 1200 Seiten inklusive einer CD-ROM<br />
angewachsen. Bezug: WEKA Fachverlag für technische<br />
Führungskräfte GmbH, Morellstraße 33,<br />
86159 Augsburg; Preis: 298,– DM (nur in deutscher<br />
Sprache).<br />
Die Herausgeber haben mit der Hilfe von 30 Fachleuten,<br />
die jeweils ihr Spezialwissen auf dem<br />
EMV-Gebiet einbrachten, ein Werk geschaffen,<br />
das alle Aspekte der elektromagnetischen Verträglichkeit<br />
für den Praktiker behandelt. Band 1 des<br />
inzwischen zweibändigen Werks befaßt sich mit<br />
den hierfür wesentlichen EG-Richtlinien, der deutschen<br />
nationalen Umsetzung der EMV-Richtlinie<br />
89/336/EWG in Form des EMV-Gesetzes und<br />
dessen Konsequenzen sowie den EMV-Normen<br />
und zählt die Normen für den Personenschutz und<br />
zur Niederspannungsrichtlinie auf. Das letzte Kapitel<br />
von Band 1 erläutert die physikalischen Prin-<br />
optimale Vorbereitung auf die endgültige<br />
GSM-Typprüfung prädestiniert ist.<br />
Diese Eigenschaften haben auch dazu<br />
geführt, daß der Simulator ohne<br />
aufwendige Modifikationen ebenfalls<br />
Multiband-Testfälle bereitstellen kann.<br />
Also quasi ein einziges System für alle<br />
möglichen Anwendungen in der mittlerweile<br />
globalen GSM-Welt.<br />
Heinz Mellein<br />
LITERATUR<br />
[1] Steffen, R.: Digital Radiocommunication Test<br />
Set CRTC02 – Universeller Meßplatz für GSMund<br />
DCS-Mobilfunkgeräte. Neues von <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> (1995) Nr. 149, S. 10 –12.<br />
Kurzdaten PCS1900-Systemsimulator TS8915<br />
Frequenzbereich (Nutzband)<br />
Uplink 1850...1910 MHz<br />
Downlink 1930...1990 MHz<br />
Modulation GMSK<br />
Leistung (Uplink) 1 mW...4 W<br />
Näheres Leserdienst Kennziffer 156/02<br />
zipien der EMV und erklärt Störquellen, Kopplung<br />
und Störsenken.<br />
Band 2 behandelt die EMV-gerechte Entwicklung<br />
von Elektronik und Mechanik bei Geräten und<br />
Anlagen und betrachtet die EMV im Kraftfahrzeug<br />
sowie die EMV und den Blitzschutz bei Luftfahrzeugen.<br />
Ein gesondertes Kapitel geht auf die mit<br />
dem EMVG verbundenen rechtliche Fragen ein. In<br />
zwei weiteren Abschnitten werden die Meß- und<br />
Prüfverfahren nach den Störaussendungs- und<br />
Störfestigkeitsnormen behandelt. Der Beitrag,<br />
der die Störemissionsmessungen betrifft, stammt<br />
aus dem Hause <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>: Ihn steuerte<br />
Dipl.-Ing. Karl-Otto Müller bei, der über 20 Jahre<br />
für die Entwicklung der weltweit verbreiteten R&S-<br />
Funkstörmeßempfänger verantwortlich zeichnet.<br />
Das Werk wird abgerundet durch eine Kosten- und<br />
Wirtschaftlichkeitsbetrachtung für EMV-Meßplätze,<br />
die zur Entscheidungsfindung „eigener Meßplatz<br />
oder Messung außer Haus“ beitragen kann,<br />
sowie durch ein für den deutschsprachigen Raum<br />
gültiges Adressenverzeichnis von Firmen, die<br />
EMV-Dienstleistungen anbieten, und den hier<br />
zuständigen Körperschaften und Behörden.<br />
Fachbeitrag<br />
[2] Schneider, H.-J.: Automatic Functional Test<br />
(Type Approval) of PCS-1900 Base Stations.<br />
Proceeding of the Fourth Annual Wireless<br />
Symposium, Santa Clara (Feb. 1996).<br />
[3] <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>: Type Approval Systems for<br />
Mobile Radio TS8915A/B (Info 4/96).<br />
[4] Permanent Reference Document NATWG.03<br />
for GSM N.A., Mobile Equipment Type Certification<br />
and IMEI Control.<br />
[5] Referenzmeßtechnik aus München für den<br />
boomenden US-amerikanischen Mobilfunkmarkt.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1997)<br />
Nr. 155, S. 38.<br />
[6] Schneider, H.-J.: PCN-Simulator TS8920 –<br />
Das mitwachsende Testsystem für PCN-Mobiltelefone<br />
von der Entwicklung bis zur Typprüfung.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1993)<br />
Nr. 143, S. 4 –7.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Buchtip<br />
Insgesamt bietet das Handbuch eine Fülle von Informationen,<br />
die in dieser Zusammenstellung sonst<br />
nirgends zu finden ist. Das auch in Zukunft zu erwartende<br />
weitere Eindringen elektrischer und elektronischer<br />
Einrichtungen in alle Bereich des Lebens<br />
wird weitere EMV-Normen und Vorschriften erfordern.<br />
Dem wird die Ringbuchform mit regelmäßigen<br />
Nachlieferungen (zum Teil auch auf CD-ROM)<br />
gerecht, so daß alle Voraussetzungen gegeben<br />
sind, daß das Werk immer auf dem aktuellen<br />
Stand bleibt. AS<br />
9
Fachbeitrag<br />
EMI-Meßempfänger von 5 Hz bis 26,5 GHz<br />
Das Konzept der EMI-Spezialisten<br />
hat sich bewährt<br />
Durch die Verabschiedung der europäischen EMV-Richtlinie 89/336/EWG sind<br />
seit Beginn der 90er Jahre Geräte gefordert, die EMV-Messungen ganz gezielt<br />
gemäß der jeweiligen EN-Norm ausführen. <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> hat dieser Entwicklung<br />
frühzeitig Rechnung getragen und 1991 mit einer neuen EMI-Meßempfänger-Generation<br />
das Konzept der EMI-Spezialisten erfolgreich eingeführt.<br />
ESPC<br />
ESHS30<br />
ESVS10<br />
ESS<br />
BILD 1 Übersicht des Produktspektrums der<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Funkstörmeßempfänger und<br />
ihr Frequenzbereich.<br />
Normgerechtes Messen von Störaussendungen<br />
(EMIssion, EMI) stellt höchste<br />
Anforderungen an die Eigenschaften<br />
des Meßempfängers, der die impuls-<br />
oder sinusförmigen, modulierten<br />
oder intermittierenden Störer korrekt<br />
erfassen und bewerten muß. Die geforderte<br />
Impulsbewertung mit einem<br />
10 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
9 kHz ESPC 2,5 GHz<br />
9 kHz ESHS 10/30 30 MHz<br />
20 MHz ESVS 10/30 1 GHz<br />
9 kHz ESCS 30 2,75 GHz<br />
5 Hz ESS 1 GHz<br />
20 Hz ESBI 5,2 GHz<br />
20 Hz ESMI 26,5 GHz<br />
CISPR-Quasi-Spitzenwertdetektor verlangt<br />
einerseits eine hohe Übersteuerungsfestigkeit,<br />
andererseits wird im<br />
Fall der Störfeldstärkemessungen unter<br />
Einbezug von Kabeldämpfung und Antennenkorrekturfaktoren<br />
höchste Empfindlichkeit<br />
gebraucht und damit ein<br />
Dynamikbereich, der sich nur mit ausgefeilten<br />
Schaltungskonzepten realisieren<br />
läßt. Zur weiteren Effizienzsteigerung<br />
sind zeitsparende Meßmethoden<br />
von großer Wichtigkeit, wobei intelli-<br />
gente Meßroutinen, interaktive Makros<br />
und automatische Auswertefunktionen<br />
zunehmend in die Firmware des Gerätes<br />
implementiert werden. Parallel hierzu<br />
sorgen EMI-Software-Pakete für handelsübliche<br />
PCs dafür, daß komplette<br />
EMI-Meßsysteme über IEC-Bus automatisch<br />
gesteuert werden können.<br />
Die für alle Länder der Europäischen<br />
Union seit Anfang 1996 bestehende<br />
gesetzliche Forderung nach der Einhal-<br />
ESHS10<br />
ESVS30<br />
ESCS30<br />
ESBI/ESMI<br />
tung der Elektromagnetischen Verträglichkeit<br />
(EMV) eines Gerätes, Systems<br />
oder einer Anlage erfordert in vielen<br />
Fällen ein Umdenken bei der Planung,<br />
Entwicklung und dem Auf- und Zusammenbau<br />
elektrischer oder elektronischer<br />
Baugruppen. In bestimmten Phasen<br />
der Entwicklung, Konstruktion und<br />
Qualitätssicherung bis hin zur Markteinführung<br />
bzw. Inverkehrbringung des<br />
fertigen Produktes sind wiederholt EMV-<br />
Messungen erforderlich. Neben den in
EMV-Standards fest vorgeschriebenen<br />
Meßaufbauten sind Präzisionsmeßgeräte,<br />
die den Anforderungen der internationalen<br />
Norm CISPR 16-1 voll entsprechen,<br />
eine grundsätzliche Voraussetzung,<br />
damit die erforderliche Reproduzierbarkeit<br />
im Rahmen einer vorgegebenen<br />
Meßunsicherheit gewährleistet ist.<br />
Die Spezialisten im einzelnen<br />
Prinzipiell erfüllen alle Meßgeräte, die<br />
der Grundnorm CISPR 16-1 entsprechen,<br />
die damit verbundenen hohen<br />
meßtechnischen Anforderungen. Die<br />
Übereinstimmung mit der Norm kann<br />
durch eine Konformitätserklärung einer<br />
unabhängigen akkreditierten Stelle<br />
bestätigt werden. Die CISPR-Konformität<br />
wird von allen Full-Compliance-Modellen<br />
der Meßempfänger von <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> ohne Ausnahme erfüllt [1].<br />
BILD 1 zeigt eine Übersicht der EMI-<br />
Spezialisten mit Frequenzbereich.<br />
Full-Compliance-Bereich<br />
Funkstörmeßempfänger ESHS10 und<br />
ESVS10<br />
Bereits die Geräte der Modellreihe 10<br />
können über Makros automatisch Netznachbildungen<br />
steuern und parallel<br />
Prüfprotokolle auf einem Plotter oder<br />
Drucker erstellen. Die Möglichkeit des<br />
netzunabhängigen Akkubetriebs prädestiniert<br />
die Geräte für mobile Freifeld-<br />
Anwendungen bei EMV-Dienstleistern,<br />
Testhäusern und TÜV-Stellen, aber vor<br />
allem im Rahmen industrieller Aufgaben<br />
für Entwicklungs- und Abnahmetests<br />
für alle Produktfamilienstandards<br />
der Reihe EN 55011 bis EN 55022.<br />
Funkstörmeßempfänger ESHS30 und<br />
ESVS30<br />
Die Geräte der Modellreihe 30 unterscheiden<br />
sich von den 10er-Modellen<br />
im wesentlichen durch die Darstellmöglichkeit<br />
über einen eingebauten, störstrahlungsarmen<br />
Bildschirm, die ZF-<br />
Spektrumanalyse und das eingebaute<br />
3,5-Zoll-Disketten-Laufwerk zum Speichern<br />
und Abrufen von Meßergebnissen,<br />
Grenzwertlinien, Korrekturwerttabellen<br />
und Scan-Datensätzen. Zusätz-<br />
lich enthalten sie einen Mitlaufgenerator,<br />
der für Vierpolmessungen oder speziell<br />
zum Ermitteln der Kabeldämpfung<br />
dient. Für ESHS30 und ESVS30 gilt<br />
der gleiche Anwenderkreis wie für die<br />
Modelle 10, wobei die Schwerpunkte<br />
auch hier bei Abnahmemessungen akkreditierter<br />
EMV-Testhäuser, Behörden<br />
und Qualitätssicherungs-Abteilungen<br />
größerer Firmen liegen.<br />
Funkstörmeßempfänger ESS<br />
Das Flaggschiff der EMI-Meßempfängerfamilie<br />
ist der ESS [2], der neben<br />
einem Frequenzbereich ab 5 Hz alle<br />
CISPR- und MIL-Bandbreiten bis 1 MHz<br />
bietet. Die Stärke dieses Gerätes ist<br />
die kompromißlose technische Lösung<br />
in einem kompakten Gerät bei größtmöglicher<br />
Empfindlichkeit und hoher<br />
Impulsfestigkeit. Allein drei separate<br />
HF-Eingangsmodule mit unterschiedlichem<br />
Mischkonzept sorgen für beste<br />
HF-Eigenschaften. Aufgrund der aufwendigen<br />
technischen Auslegung findet<br />
der ESS vor allem bei Testhäusern<br />
und EMV-Dienstleistern Verwendung,<br />
weitere Einsatzschwerpunkte sind die<br />
Computer- und Kfz-Industrie, größere<br />
Qualitätssicherungs-Abteilungen sowie<br />
im militärischen Bereich Messungen bis<br />
1 GHz.<br />
Funkstörmeßempfänger ESCS30<br />
Als jüngstes Mitglied der Meßempfängerfamilie<br />
weist der ESCS30 [3] eine<br />
Reihe einzigartiger Vorzüge auf, die<br />
ihn zu einer wichtigen Ergänzung der<br />
bestehenden Familie machen. Highlights<br />
wie durchgängiger Frequenzbereich<br />
von 9 kHz bis 2,75 GHz, LC-<br />
Farbdisplay in VGA-Auflösung zur<br />
Meßkurvendarstellung in Verbindung<br />
mit einer analogen Balkenanzeige für<br />
bis zu drei parallel messende Detektoren<br />
sowie die Zeitbereichsanalyse zur<br />
Beurteilung des zeitlichen Verlaufs einer<br />
Störaussendung sind hier in einem<br />
einzigen kompakten Gerät vereint,<br />
das sich zudem durch ein exzellentes<br />
Kosten-Nutzen-Verhältnis auszeichnet.<br />
Selbstverständlich entspricht der<br />
ESCS30 allen Anforderungen kommerzieller<br />
EMV-Normen nach CISPR und<br />
VDE. Ein ausgefeiltes Bedienkonzept<br />
mit Makros für voll- und teilautomatische<br />
Meßabläufe verbindet hohen<br />
Meßkomfort mit der schnellen und sicheren<br />
Einstellung des Empfängers.<br />
Sein geringes Gewicht, die Möglichkeit<br />
des netzunabhängigen Betriebs bis zu<br />
vier Stunden dank interner Akkus und<br />
das eingebaute 3,5-Zoll-Disketten-Laufwerk<br />
prädestinieren den ESCS30 für<br />
den mobilen Betrieb. Der Anwenderkreis<br />
reicht damit von nationalen Behörden<br />
und Zulassungsstellen über<br />
Testhäuser und EMV-Dienstleister bis<br />
hin zum industriellen EMV-Labor. Besonders<br />
hervorzuheben ist die Tatsache,<br />
daß dieser Meßempfänger in<br />
großer Stückzahl beim Bundesamt für<br />
Post und Telekommunikation (BAPT) in<br />
<strong>Deutsch</strong>land eingesetzt wird.<br />
Funkstörmeßempfänger ESBI und<br />
ESMI<br />
Diese Geräte basieren auf dem Prinzip<br />
eines Spektrumanalysators und können<br />
daher bei Vormessungen die Vorzüge<br />
von schnellen Sweeps nutzen.<br />
Gleichzeitig verbinden sie damit die<br />
Präzision, Selektivität, Dynamik und<br />
Empfindlichkeit eines Meßempfängers<br />
in einem Gerät. Aufgrund des Frequenzbereichs<br />
von 20 Hz bis 5,2 beziehungsweise<br />
26,5 GHz und der technischen<br />
Auslegung ist dieser Empfängertyp<br />
bei Testhäusern ebenso gefragt<br />
wie bei allen militärischen Anwendungen,<br />
in Forschung und Lehre sowie in<br />
der Raumfahrtindustrie.<br />
Pre-Certification-Bereich<br />
Fachbeitrag<br />
Funkstörmeßempfänger ESPC<br />
Der ESPC wurde gezielt für den Einsatz<br />
im Pre-Certification-Bereich entwickelt.<br />
Er bietet dabei trotz seiner etwas reduzierten<br />
technischen Eigenschaften<br />
immer noch eine deutlich höhere Genauigkeit<br />
und Zuverlässigkeit der Meßergebnisse<br />
als andere Geräte seiner<br />
Klasse. Er wird daher vor allem für<br />
entwicklungsbegleitende Meßaufgaben<br />
aller Industriezweige und Produktklassen,<br />
aber auch im Bereich von Forschung<br />
und Lehre eingesetzt; selbst in<br />
Testhäusern findet er häufig als Zusatzgerät<br />
Verwendung.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
11
Fachbeitrag<br />
5 Hz 9 kHz 30 MHz 1 5,2<br />
2,75<br />
26,5 GHz<br />
Frequenz<br />
20 Hz<br />
ESHS 10<br />
20 MHz<br />
ESHS 30<br />
ESVS 10<br />
ESVS 30<br />
EMI-Software<br />
ESXS-K1<br />
ESS<br />
ESBI<br />
ESMI<br />
ESCS 30<br />
BILD 2 Software-Pakete für die Full-Compliance-<br />
Funkstörmeßempfänger.<br />
Alle <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-EMI-Meßempfänger<br />
können Vormessungen mit ihren<br />
Doppeldetektoren zeitsparend ausführen,<br />
eine Vielzahl von Grenzwertlinien<br />
speichern sowie Meßergebnisse mit aktiv<br />
geschalteten Grenzwertlinien vergleichen.<br />
Zur Erhöhung der Meßgenauigkeit<br />
können einzelne Transducer-Korrekturwerttabellen<br />
in der Pegelanzeige mitberücksichtigt<br />
werden. Einzige Ausnahme<br />
hinsichtlich der vollen Normenkonformität<br />
stellt der Funkstörmeßempfänger<br />
ESPC dar. Er weist aufgrund des Haupteinsatzbereiches<br />
für Vorzertifizierungsmessungen<br />
bei der Erfassung von Pulsstörern<br />
mit Quasipeak-Detektor eine eingeschränkte<br />
CISPR16-Konformität auf.<br />
Kurzdaten EMI-Funkstörmeßempfänger<br />
12 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Zubehör und Software<br />
Sämtliche <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Funkstörmeßempfänger<br />
sind auf ein umfangreiches<br />
Zubehörprogramm abgestimmt,<br />
das sich aus Netznachbildungen, Tastköpfen,<br />
Tastantennen, Vorverstärkern,<br />
Stromzangen, Absorptions-Meßwandlerzangen,<br />
Meßantennen für magnetische<br />
und elektrische Felder, Drehtischen,<br />
Antennenmasten und Gleitbahnen<br />
für Meßabsorber zusammensetzt.<br />
Die Software-Pakete ES-K1 [4] und<br />
ESxS-K1 [5] (BILD 2) – auf jedem<br />
handelsüblichen PC mit IEEE-Bus- beziehungsweise<br />
PCMCIA-Karte unter<br />
Windows 3.1 oder 95 installierbar –<br />
nehmen für normgerechte EMI-Messungen<br />
sämtliche empfängerspezifischen<br />
Einstellungen vor. Bei zusätzlicher Ansteuerung<br />
von externem Zubehör wie<br />
Mast-, Drehtisch- und Gleitbahnsystemen<br />
werden Höhen- und Polarisationseinstellung<br />
sowie Winkelposition und<br />
Absorberzangenposition präzise überwacht,<br />
für Nachmessungen eingestellt<br />
und gespeichert.<br />
Volker Janssen; Karl-Heinz Weidner<br />
LITERATUR<br />
[1] Müller, K.-O.: CISPR-Normenkonformität der<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Funkstörmeßempfänger<br />
jetzt amtlich. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
(1995) Nr. 147, S. 51.<br />
[2] Müller, K.-O.; Stecher, M.: EMI Test Receiver<br />
ESS: weltweit erstes Gerät von 5 Hz bis<br />
1 GHz. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1992)<br />
Nr. 138, S. 8–10.<br />
[3] Janssen, V.; Keller, M.: EMI Test Receiver<br />
ESCS30 – Spitzenklasse im Full-Compliance-<br />
Bereich. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
(1997) Nr. 154, S. 7–9.<br />
[4] Janssen, V.: Softwaregestützte Messungen in<br />
der EMI-Meßtechnik und zu beachtende<br />
Grenzen der Automatisierbarkeit. Kompendium<br />
1996, EMC-Journal, S. 270–274.<br />
[5] Janssen, V.: ESxS-K1 – eine preisgünstige<br />
Windows-Software für die EMV-Meßtechnik.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1996)<br />
Nr.151, S. 40–41.<br />
Typ Frequenzbereich Vorselektion/ ZF-Bandreiten Mitlaufgen. / Sonstige Extras Optionen Empfohlene<br />
Vorverstärker ZF-Analyse Ergänzungen<br />
ESHS10 9 kHz…30 MHz ja/ja 200 Hz/9 kHz nein/nein Makros, Batterie keine Akkus<br />
ESHS30 9 kHz…30 MHz ja/ja 200 Hz/9 kHz ja/ja Makros, Floppy keine<br />
ESVS10 20…1000 MHz ja/ja 9 kHz/120 kHz nein/nein Makros, Batterie impulsfestes Dämpfungsglied<br />
bis 1 GHz Akkus<br />
ESVS30 20…1000 MHz ja/ja 9 kHz/120 kHz ja/ja Makros, Floppy keine<br />
ESS 5 Hz…1 GHz ja/ja 200 Hz/9 kHz/120 kHz ja/ja Makros, Floppy, int. Ofenquarzreferenz magnet. Feldsonde<br />
2 Hz…1 MHz symm. Eingang, HZ-10<br />
MIL-Messungen<br />
ESCS30 9 kHz…2,75 GHz ja/ja 200 Hz/9 kHz/120 kHz/ ja/ja Makros, Batterie, Akku-Controller, Akkus, EMI-Software,<br />
1 MHz Floppy, Zeit- ZF-Analyse, Ofenquarzreferenz, Impulsbegrenzer<br />
bereichsanalyse Mitlaufgen. 9 kHz…2750 MHz<br />
ESBI 20 Hz…5,2 GHz ja/ja 200 Hz/9 kHz/120 kHz bis 5,2 GHz/ 2. HF-Eingang, keine EMI-Software ES-K1<br />
10 Hz…1 MHz nein MIL-Messungen<br />
6 Hz…3 MHz (–3 dB)<br />
ESMI 20 Hz…26,5 GHz ja/ja 200 Hz/9 kHz/120 kHz bis 5,2 GHz 2. HF-Eingang, Erweiterung Tracking-Gen. ext. Mischer<br />
10 Hz…1 MHz (Opt. 26 GHz)/ MIL-Messungen auf 26,5 GHz (bis 110 GHz),<br />
6 Hz…3 MHz (–3 dB) nein EMI-Software ES-K1<br />
ESPC 150 kHz…1 GHz ja/nein 200 Hz/9 kHz/120 kHz nein/nein Makros, Batterie Freq.-Erweiterung 9…150 kHz Impulsbegrenzer,<br />
+ ZF-Bandbr. 200 Hz, el. u. magn. Feld-<br />
Freq.-Erweiterung 1…2,5 GHz, sonden HZ-11, HZ-14<br />
int. Akkus<br />
Näheres Leserdienst Kennziffer 156/03<br />
EMI-Software<br />
ES-K1
Signal Generator SMIQ + SMIQ-B42<br />
Multichannel-Signalquelle für CDMA<br />
Der SMIQ ist als Signalgenerator für digitale Modulation eine äußerst universelle<br />
Plattform. Mit den Optionen Modulationscoder und Datengenerator eignet er<br />
sich gleichermaßen zur Erzeugung von TDMA- wie auch CDMA-Signalen. Neu ist<br />
eine preisgünstige Software-Option, die aus dem SMIQ einen leistungsstarken<br />
IS-95-CDMA-Signalgenerator macht. Er kann in dieser Konfiguration das Sendesignal<br />
einer Basisstation sowie einer Mobilstation simulieren.<br />
BILD 1 Signal Generator SMIQ, die vielseitige<br />
HF-Quelle für Forschung, Entwicklung und Produktion<br />
im Bereich des digitalen Mobilfunks.<br />
Foto 42 979/1<br />
Signalsimulation<br />
Mit der Software-Option CDMA IS-95<br />
(SMIQ-B42) liefert der Signalgenerator<br />
SMIQ (BILD 1) [1] normgerechte Signale<br />
für den Test von IS-95-CDMA-Funkgeräten.<br />
Beim Forward Link, bei dem<br />
der SMIQ das Sendesignal einer Basisstation<br />
simuliert, stehen zwei Modi<br />
zur Auswahl. Mode-18 bietet bis zu 18<br />
Code-Kanäle. Der Walsh-Code und die<br />
Datenquelle können für jeden Kanal getrennt<br />
eingestellt werden. Die Leistungsanteile<br />
des Pilot-Kanals und zweier weiterer<br />
Code-Kanäle (zum Beispiel Syncund<br />
Paging-Kanal) sind im Mode-18<br />
frei einstellbar. Die übrigen Code-Kanäle<br />
(üblicherweise Traffic-Kanäle) haben<br />
alle die gleiche Leistung. Dies entspricht<br />
genau den Vorgaben der Vorschrift<br />
IS-97 für das „Base Station Test Model“.<br />
In BILD 2 ist das entsprechende<br />
Einstellmenü des SMIQ, hier mit neun<br />
eingeschalteten Kanälen, zu erkennen.<br />
In der zweiten Forward-Link-Betriebsart<br />
kann der SMIQ sogar bis zu 64 Code-<br />
Fachbeitrag<br />
Kanäle erzeugen. Dabei ist der Leistungsanteil<br />
des Pilot-Kanals frei einstellbar,<br />
die übrigen Kanäle weisen alle die<br />
gleiche Leistung auf. Mit diesem Modus<br />
wird die maximale Kapazitätsauslastung<br />
einer Basisstation simuliert, denn<br />
64 ist die größtmögliche Anzahl an<br />
Code-Kanälen in einem Forward Link.<br />
Als Datenquelle für Modulationsdaten<br />
stehen neben einem PRBS-Generator<br />
noch einfache Datenmuster (00.., 11..,<br />
01..) zur Verfügung. Für Komponententests,<br />
zum Beispiel an Verstärkern, sind<br />
PRBS-Daten ideal. Die Datenmuster dienen<br />
für grundlegende Tests am Demodulator<br />
des Mobilstationsempfängers.<br />
Bei einer Chiprate von 1,2288 MChip/s<br />
beträgt die Datenrate für Modulationsdaten<br />
19 200 bit/s. Eine Kanalcodierung<br />
oder ein Interleaving wird im<br />
SMIQ nicht durchgeführt.<br />
In der Betriebsart Reverse Link simuliert<br />
der SMIQ das Sendesignal der Mobilstation.<br />
Dieses Signal besteht aus einem<br />
einzigen Code-Kanal. Der SMIQ<br />
führt intern sowohl die nach IS-95 vorgeschriebene<br />
orthogonale Modulation<br />
als auch die Spreizung der Modulationsdaten<br />
durch. Im Full-Rate-Betrieb<br />
wird daraus ein Offset-QPSK-moduliertes<br />
Signal mit konstanter Ausgangsleistung<br />
erzeugt. Für Messungen an den<br />
Ausgangsstufen der Mobilstation kann<br />
ein Half-Rate-Betrieb mit Power Gating<br />
simuliert werden. Auch ein abschaltbarer<br />
Burst-Randomizer ist integriert, was<br />
sich bei der Messung der Burst-Flanken<br />
als vorteilhaft erweist. Wie beim Forward<br />
Link kann zwischen PRBS-Daten<br />
und einfachen Datenmustern als Datenquelle<br />
gewählt werden. Die Datenrate<br />
der Modulationsdaten ist 28 800 bit/s,<br />
der Long Code ist zu Null gesetzt.<br />
BILD 2 Einstellmenü des SMIQ für die Code-<br />
Kanäle des Forward Link.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
13
Fachbeitrag<br />
Referenzquelle mit hoher<br />
Signalqualität<br />
Ein Signalgenerator dient oft als Referenzquelle,<br />
daher ist die Genauigkeit<br />
des erzeugten Modulationssignals ein<br />
wichtiges Gütekriterium. Der SMIQ<br />
erfüllt auch diese Anforderung durch<br />
einen besonders geringen Vektorfehler<br />
von typisch 1 %. Das entspricht einem<br />
ρ-Faktor von 0,9999 für das CDMA-<br />
Pilot-Signal. Bei einem Forward-Link-Signal<br />
mit mehreren Code-Kanälen führt<br />
der kleine Vektorfehler zu einem besonders<br />
geringen Übersprechen zwischen<br />
verschiedenen Code-Kanälen. Die ausschließlich<br />
digitale Erzeugung und Addition<br />
der Code-Kanäle sorgt zusammen<br />
mit dem kleinen Vektorfehler für eine<br />
hochgenaue Einstellung der Kanalpegel.<br />
Wie aus BILD 3 ersichtlich ist,<br />
liegt der Einstellfehler für die Leistungsanteile<br />
der Code-Kanäle unter 0,1 dB.<br />
Der Zeitversatz beziehungsweise die<br />
Phasendifferenz zwischen Signalen<br />
verschiedener Code-Kanäle ist äußerst<br />
gering. Typische Meßwerte liegen bei<br />
1 ns beziehungsweise 0,3°.<br />
Sauberes Spektrum<br />
für Verstärkermessungen<br />
Zwei Eigenschaften einer Signalquelle<br />
sind für Messungen am Leistungsverstärker<br />
einer CDMA-Basisstation besonders<br />
wichtig: eine einstellbare und<br />
große Anzahl von Code-Kanälen und<br />
ein Frequenzspektrum mit geringer<br />
Störleistung in den benachbarten Fre-<br />
BILD 3 Nachweis der genauen Leistungseinstellung<br />
der Code-Kanäle durch eine Code-Domain-<br />
Power-Messung mit einem Advantest-Spektrumanalysator<br />
R3465.<br />
14 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
BILD 4 Spektrum des Pilot-Signals, gemessen<br />
mit Spektrumanalysator FSEA.<br />
quenzkanälen. Hier setzt der SMIQ sogar<br />
weltweit Maßstäbe. Die BILDER 4<br />
und 5 zeigen die gemessenen Spektren<br />
für ein Pilot-Signal sowie für ein Signal<br />
mit neun Code-Kanälen. Das für Leistungsverstärker<br />
kritische Verhältnis von<br />
Spitzenleistung zur mittleren Leistung,<br />
der Crest-Faktor, liegt bei dem 9-Kanal-<br />
Signal schon bei über 10 dB [2]. Gemessen<br />
in 30 kHz Bandbreite, weist<br />
das Spektrum im Nachbarkanal eine<br />
Störleistung auf, die 70 dB unter der gesamten<br />
Kanalleistung liegt. Damit werden<br />
die IS-97-Grenzwerte für Basisstationen<br />
um über 20 dB unterschritten.<br />
Ideale Signalquelle<br />
für Komponentenmessungen<br />
Die hervorragende Signalqualität des<br />
SMIQ und die vielfältigen Einstellmöglichkeiten<br />
der CDMA-Option machen<br />
das Gerät zur idealen Quelle für Messungen<br />
an CDMA-Komponenten aller<br />
Art. Passive Komponenten, zum Beispiel<br />
Filter, verursachen durch lineare<br />
Verzerrungen eine Verschlechterung<br />
der Modulationsqualität. Daher benötigt<br />
man den guten ρ-Faktor des SMIQ,<br />
um Frequenzgangfehler und Gruppenlaufzeit-Verzerrungen<br />
solcher Komponenten<br />
zu bewerten. Bei aktiven Komponenten<br />
wie Transistoren oder Verstärkern,<br />
aber auch bei Mischern, dominiert<br />
dagegen der unerwünschte Einfluß<br />
nichtlinearer Verzerrungen. Nichtlinearitäten<br />
dritter Ordnung führen zu<br />
Intermodulationsprodukten im benach-<br />
BILD 5 Spektrum eines CDMA-Signals mit neun<br />
Code-Kanälen.<br />
barten CDMA-Frequenzkanal (Spectral<br />
Regrowth). Ein sauberes Spektrum wie<br />
das des SMIQ ist für Spectral-Regrowth-<br />
Messungen unabdingbar. Besonders<br />
wertvoll ist die Möglichkeit, über die<br />
Anzahl der eingeschalteten Code-Kanäle<br />
(Forward Link) den Crest-Faktor zu<br />
variieren.<br />
Empfängermessungen<br />
Für Messungen an Empfängern bietet<br />
der SMIQ eine Reihe von Trigger-Varianten.<br />
Als Trigger-Ausgangssignale stehen<br />
der Frame- und Superframe-Takt sowie<br />
ein 2-s-Takt zur Verfügung. Umgekehrt<br />
kann die CDMA-Signalerzeugung<br />
im SMIQ durch einen externen<br />
Trigger gestartet werden. Für den Einsatz<br />
als orthogonaler Störer (OCNS,<br />
Orthogonal Channel Noise Simulator)<br />
können natürlich auch die Ausgangsfrequenz<br />
und der Chiptakt extern synchronisiert<br />
werden. Mit den genannten<br />
Einstellmöglichkeiten für die Datenquellen<br />
lassen sich bereits eine Reihe von<br />
Basistests am Empfänger durchführen.<br />
Eine Erweiterung der CDMA-Option (in<br />
Entwicklung) wird auch die Messung<br />
der Frame Error Rate (FER) an Basisstationsempfängern<br />
gestatten. Hierzu<br />
ist die Erzeugung eines Reverse-Link-<br />
Signals mit einer Länge von mehreren<br />
hundert Frames notwendig.<br />
Eine für FER-Messungen besonders<br />
wichtige Ergänzung zum SMIQ darf<br />
nicht unerwähnt bleiben: der Fading-Si-
mulator SMIQ-B14. Mit dieser Option<br />
wird der SMIQ zu einem vollwertigen<br />
Funkkanalsimulator mit sechs Ausbreitungspfaden<br />
[3]. Die Fading-Option<br />
übertrifft deutlich sämtliche Genauigkeitsforderungen<br />
aus der IS-97-Vorschrift.<br />
Der Preisvorteil gegenüber einem<br />
konventionellen HF-Fading-Simulator<br />
ist dabei enorm.<br />
Der nächste Schritt:<br />
Breitband-CDMA<br />
Die Basisbandgenerierung geschieht<br />
im SMIQ auf einer äußerst leistungsstarken<br />
Hardware-Plattform. Die gesamte<br />
CDMA-Signalerzeugung funktioniert<br />
in einem Bereich der Chiprate von<br />
1 kChip/s bis 7 MChip/s (Auflösung<br />
0,1 Hz). Für die Basisbandfilterung<br />
kann alternativ zu den IS-95-Filtern<br />
auch ein Nyquist-Filter mit einstellbarem<br />
Roll-off-Faktor verwendet werden.<br />
Weitere Entwicklungsschritte in Richtung<br />
Breitband-CDMA sind daher vorgezeichnet.<br />
Der große Vorzug ist, daß<br />
Einfache Bandbreitenbestimmung<br />
in der Funkerfassung<br />
In der Funkerfassung muß zuweilen auch die<br />
Bandbreite einer Aussendung bestimmt werden. In<br />
der Regel dient dazu ein Meßempfänger. Aber<br />
auch der Funkerfassungsempfänger ESMC mit<br />
dem Software-Paket ESMC-RAMON kann dafür<br />
verwendet werden.<br />
ESMC<br />
ESMC-RAMON<br />
die Erweiterungen als reine Software-<br />
Optionen auch nachträglich ganz einfach<br />
installiert werden können. Aber<br />
auch für Chipraten über 7 MChip/s ist<br />
man mit dem SMIQ gut gerüstet. Für<br />
extern eingespeiste I/Q-Signale bietet<br />
der Vektormodulator mit einer HF-Bandbreite<br />
von über 50 MHz noch große<br />
Reserven.<br />
Klaus-Dieter Tiepermann<br />
Fachbeitrag<br />
LITERATUR<br />
[1] Klier, J.: Signal Generator SMIQ – Digitale<br />
Modulation hoher Qualität bis 3,3 GHz.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1997)<br />
Nr. 154, S. 4–6.<br />
[2] Tiepermann, K.-D.: CDMA Signals – A<br />
Challenge for Power Amplifiers. RF Design<br />
(1996) No. 9, pp 72–78.<br />
[3] Lüttich, F.: Signal Generator SMIQ + SMIQ-<br />
B14 – Fading-Simulator und Signalgenerator<br />
in einem Gerät. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1997) Nr. 155, S. 9–11.<br />
Kurzdaten Signal Generator SMIQ mit CDMA-IS-95-Option SMIQ-B42<br />
Frequenzbereich<br />
Chiprate<br />
300 kHz...3300 MHz<br />
Standard bei IS-95 1,2288 MChip/s<br />
Bereich SMIQ 1 kChip/s...7 MChip/s<br />
Forward Link gemäß IS-95 und J-STD-008<br />
Anzahl der Code-Kanäle 1...64<br />
Code-Kanal-Leistungsanteil 0...–30 dB, bis zu 4 Kanäle frei einstellbar<br />
Modulationsdaten (19 200 bit/s) PRBS, einfache Datenmuster<br />
Reverse Link gemäß IS-95 und J-STD-008<br />
Betriebsarten Full Rate, Half Rate<br />
Modulationsdaten (28 800 bit/s) PRBS, einfache Datenmuster<br />
Modulationsgenauigkeit (Pilot) ρ > 0,9995<br />
Leistung im Nachbarkanal (Pilot) –75 dBc (in 30 kHz BW, typischer Wert)<br />
Näheres Leserdienst Kennziffer 156/04<br />
Die ITU-Empfehlung 443 bestimmt die Signalbandbreite<br />
beim 6- beziehungsweise 26-dB-Punkt. Hierfür<br />
ist im ITU-Handbuch, Kapitel 3.4.2.2.4, eine<br />
Meßmethode mit Spektrumanalysator mit Maximum-Hold-Funktion<br />
beschrieben. Dies kann ein<br />
ESMC im Frequency-Scan-Modus nachbilden. Mit<br />
einem schmalbandigen Filter und kleiner Schrittweite<br />
tastet er das zu untersuchende Signal ab. Die<br />
Pegel zeigt das Overview-Fenster der ESMC-<br />
RAMON-Software an. Dort befindet sich auch die<br />
Maximum-Hold-Funktion, so daß nur die Ergebnisse<br />
mit höchstem Pegel zu sehen sind. Mit Hilfe von<br />
Linealen und Markern läßt sich dann die Signalbandbreite<br />
leicht bestimmen.<br />
Neben dieser pegelabhängigen Bandbreitenmessung<br />
findet sich im ITU-Handbuch, Kapitel 3.4<br />
Annex 1, auch ein Beispiel mit leistungsbezogener<br />
Bestimmung. Dort ist die Bandbreitengrenze mit<br />
0,5% der Signalleistung definiert. Auch diese Art<br />
der Bandbreitenbestimmung kann man mit dem<br />
ESMC-Empfänger, der ESMC-RAMON-Software,<br />
der Evaluate-Option und einem Tabellenkalkulationsprogramm<br />
durchführen. Hierzu wird das Signal<br />
wie bei der pegelabhängigen Bandbreitenbe-<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Meßtip<br />
stimmung abgetastet, jedoch werden die Daten<br />
außer zur Anzeige auch im Rechner gespeichert.<br />
Mit dem Analyseprogramm der Evaluate-Option<br />
überträgt man die gespeicherten Daten zur Tabellenkalkulations-Software,<br />
wo sie dann – wie im<br />
Handbuch beschrieben – weiterverarbeitet werden.<br />
Für die genannte einfache, manuelle Bandbreitenbestimmung<br />
liefert der Funkerfassungsempfänger<br />
ESMC ein gutes Ergebnis. Für eine automatische,<br />
schnelle Bandbreitenmessung bieten sich Meßempfänger,<br />
beispielsweise der ESVN40 aus dem<br />
Produktspektrum von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>, an.<br />
Günther Klenner<br />
Näheres über ESMC unter Kennziffer 156/05<br />
15
Fachbeitrag<br />
75-kW-Hochfrequenzverstärker VD741K1<br />
HF-Verstärker großer Leistung<br />
für physikalische Anwendungen<br />
Für physikalische Anwendungen auf dem Gebiet der Teilchenbeschleunigung<br />
und der Synchrotronstrahlungsquellen sind sichere Verstärker großer Leistung mit<br />
einfacher, zuverlässiger Steuerung, geregelter Amplitude und fester Phasenlage<br />
erforderlich. Dies ist die Domäne des 75-kW-HF-Verstärkers VD741K1 von<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>.<br />
Mit dem HF-Verstärker VD741K1<br />
(500 MHz) fügt <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> seinem<br />
Leistungsspektrum der Senderanlagen<br />
eine weitere Komponente hinzu<br />
(BILD 1). Der Verstärker basiert auf einem<br />
Klystron als HF-Leistungserzeuger,<br />
dem als frei aufstellbare Module die<br />
Kühlwasserversorgung, die Hochvoltversorgungen,<br />
das Kollektorversorgungsnetzteil<br />
sowie die Steuer- und Bedieneinheit<br />
zugeordnet sind. Für räumlich<br />
ausgedehnte Komplexe, wie es Teilchenbeschleuniger<br />
oder Speicherringe<br />
sind, ist dies von unschätzbarem Wert.<br />
So können die modularen Komponenten<br />
des Verstärkers zum Beispiel ent-<br />
sprechend ihrer Funktion im Anlagenkomplex<br />
aufgestellt werden: die Steuerund<br />
Bedieneinheit im Operator-Terminal,<br />
das Kollektorversorgungsnetzteil<br />
bei der Netzeinspeisung und der HF-<br />
Erzeuger am HF-Verbraucher. Im allgemeinen<br />
ist kein Platz für eine geschlossene<br />
Aufstellung an einem dieser exponierten<br />
Orte. Auch Kosteneinsparung<br />
für die Vermeidung von Raumluftrückkühlern<br />
können zu besonderer Standortplanung<br />
führen.<br />
Das Klystron wird ohne Hochspannungs-Crowbar<br />
sicher geschützt. Die<br />
Verbindungen aus dem Hochspan-<br />
BILD 1<br />
Steuer- und Bedienschrank<br />
des<br />
75-kW-HF-Verstärkers<br />
VD741K1<br />
(ohne Kollektorstromversorgung).<br />
Foto 43 020<br />
nungsbereich in die Steuerung erfolgen<br />
über Lichtwellenleiter. Hochvolt-Katastrophen<br />
sind also von vornherein ausgeschlossen.<br />
Der Verstärker kann mit<br />
Klystren unterschiedlicher Hersteller<br />
ausgerüstet und auch nachträglich umgerüstet<br />
werden. So kann jeder Anwender<br />
seinen Klystron-Hersteller favorisieren<br />
und im Laufe der Anlagenlebensdauer<br />
auch wechseln. Für Einsatzfälle,<br />
bei denen eine höhere Leistung<br />
als 75 kW gebraucht wird, können<br />
mehrere Verstärker zusammenarbeiten.<br />
150 kW in einem Verstärker werden<br />
mit einem speziellen Klystron und einer<br />
vergrößerten Kollektorversorgung erreicht.<br />
Anwendung<br />
Kennzeichnend für den Anwendungsbereich<br />
des Verstärkers ist das „experimentelle<br />
Klima“. Damit ist gemeint, daß<br />
außer der Definition der Grenzwerte<br />
der Parameter alles Dazwischenliegende<br />
bei irgendeinem Experiment eine<br />
Rolle spielt und einstellbar und beherrschbar<br />
sein muß. Außerdem werden<br />
die Ausgangsdaten nicht gesteuert,<br />
sondern geregelt benötigt. Folgende<br />
technische Features bietet der HF-<br />
Verstärker VD741K1 dazu an:<br />
• einstellbare Ausgangsleistung von<br />
75 W bis 75 kW,<br />
• einstellbare, geregelte konstante<br />
HF-Amplitude am Verbraucher, dem<br />
Cavity des Speicher- oder Beschleunigerrings,<br />
• Regelung des Cavities auf Resonanz,<br />
• Auffangen der Rücklaufleistung vom<br />
Cavity von 0 bis 100 %,<br />
• Änderung des Arbeitspunktes am<br />
Klystron zur Energieeinsparung,<br />
wenn nicht die maximale Ausgangsleistung<br />
gefahren wird.<br />
Dank grafischer Zustandsdarstellungen,<br />
minimalem Bedienaufwand und hoher<br />
Genauigkeit und Stabilität bei den<br />
Regelvorgängen sind all diese technischen<br />
Aufgaben ohne die Anwesenheit<br />
von HF-Experten durchführbar. Der Verstärker<br />
teilt auch die Ursachen dafür<br />
mit, wenn er Cavity, Klystron oder Ex-
Speicherprogrammierbare<br />
Steuerung<br />
(1000 Steuerbefehle,<br />
9,6 kByte Speicherplatz)<br />
Dig.<br />
in<br />
BILD 2<br />
SPS-Netz des<br />
HF-Verstärkers<br />
VD741K1.<br />
Kollektorversorgung<br />
Dig.<br />
out<br />
Anal.<br />
in<br />
Anal.<br />
out<br />
Meßwerte, Sollwerte,<br />
Kommandos, Meldungen<br />
Lichtwellenleiter<br />
perimentator vor HF oder hohen Energien<br />
geschützt hat, und er liefert Informationen<br />
darüber, ob die experimentellen<br />
Bedingungen geändert werden<br />
müssen, die Medienversorgung (Wasser,<br />
Luft, Netzspannung, Temperatur)<br />
nicht stimmt oder der Defekt einer Baugruppe<br />
vorliegt. Die Experimente sind<br />
auch automatisch durchführbar. Dazu<br />
kann der Verstärker in eine Steuerbus-<br />
Konfiguration einbezogen werden, etwa<br />
in Feldbusse wie CAN- oder Profi-<br />
Bus, die sehr sicher und einfach bei der<br />
räumlichen Ausdehnung der Teilchenexperimentieranlagen<br />
arbeiten.<br />
Steuerung und Bedienung<br />
Anlagensteuerung<br />
Speicherprogrammierbare<br />
Steuerung<br />
(10000 Steuerbefehle,<br />
96 kByte Speicherplatz)<br />
Dig.<br />
in<br />
Dig.<br />
out<br />
Sämtliche genannten Aufgaben löst der<br />
Verstärker optimal mit seinen speicherprogrammierbaren<br />
Steuerungen (SPS).<br />
Er enthält außer der eigentlichen Anlagensteuerung<br />
eine weitere SPS im<br />
Kollektorversorgungsnetzteil und eine<br />
im Betriebsdaten-Monitoring (BILD 2).<br />
Alle diese Einheiten sind miteinander<br />
vernetzt. Dadurch ist es möglich, das<br />
Betriebsdaten-Monitoring als Option<br />
und das Kollektorversorgungsnetzteil<br />
als eigenständiges Gerät anzubieten.<br />
Im einzelnen erfüllt das SPS-Netz folgende<br />
Funktionen:<br />
• Testen aller sicherheitsrelevanten<br />
Verstärkerkomponenten nach Zuschalten<br />
des Netzes (passiert dies<br />
mehrmals täglich, findet ein verkürzter<br />
Testlauf statt),<br />
• HF-Einschalten per Ablaufsteuerung,<br />
Anal.<br />
in<br />
Anal.<br />
out<br />
Meßwerte, Sollwerte,<br />
Kommandos, Meldungen<br />
Kommunikationsprozessor<br />
Bedienterminal Hand<br />
1,8…4,5 km Hochgeschwindigkeits-Bus<br />
(10 Mbit/s)<br />
CAN-Bus (Feld-Bus)<br />
Profi-Bus (Feld-Bus)<br />
TTY (9,2 kbit/s)<br />
RS-232-C (9,2 kbit/s)<br />
RS-485 (76,8 kbit/s)<br />
Option Betriebsdaten-Monitoring<br />
Speicherprogrammierbare<br />
Steuerung<br />
CAN-Bus<br />
(1000 Steuerbefehle,<br />
9,6 kByte Speicherplatz)<br />
Profi-Bus<br />
Dig. Dig. Anal. Anal.<br />
in out in out<br />
Betriebsdaten<br />
• HF-Amplitudenstabilisierung auf vorgegebenen<br />
digitalen Sollwert durch<br />
Regelung des HF-Eingangspegels,<br />
• HF-Amplitudenstabilisierung auf vorgegebenen<br />
digitalen Sollwert durch<br />
Regelung der Anodenmodulatorspannung<br />
des Klystrons,<br />
• Verlustleistungsoptimierung des Verstärkers<br />
durch Wahl des Klystronarbeitspunktes<br />
(Kollektor- und Anodenspannungseinstellung<br />
entsprechend<br />
der gewünschten Ausgangsleistung),<br />
• Überwachung aller Soll- und Betriebswerte,<br />
• Warnung bei Feststellung ungewöhnlicher<br />
Betriebszustände oder<br />
tolerabler Parameterüberschreitung<br />
ohne Reduzierung der HF-Pegel,<br />
• Speicherung der Ursachen für eine<br />
automatische HF- oder Netzabschaltung,<br />
• Kommunikation mit der Hochspannungsseite<br />
(Kollektorversorgung) über<br />
Lichtwellenleiter,<br />
• Kommunikation mit dem Bediendisplay,<br />
Darstellung des Betriebszustands,<br />
Annahme neuer Sollwerte,<br />
Ausgabe von Warnungen und Fehlermeldungen,<br />
• Kommunikation mit dem Programmiergerät<br />
zur Programmanalyse oder<br />
zum schrittweisen Programmablauf,<br />
• Einbindung des Verstärkers in Bus-<br />
Systeme (Feldbusse CAN und Siemens-Profi-Bus,Hochgeschwindigkeitsbus<br />
Siemens-H1),<br />
• Kommunikation über Schnittstellen<br />
(RS-485, RS-232-C, TTY).<br />
Die Bedienung des Verstärkers beschränkt<br />
sich auf wenige Handgriffe.<br />
Per Knopfdruck sind die hierarchischen<br />
Zustände AUX-EIN (Hilfsversorgungen<br />
einschalten), HV-EIN (Hochspannung<br />
einschalten) und HF-EIN (HF einschalten)<br />
aufgerufen. In jedem hierarchisch<br />
höheren Zustand sind die darunterliegenden<br />
automatisch enthalten, das<br />
heißt, der alleinige Befehl HF-EIN löst<br />
alle notwendigen Abläufe bis zur Aussendung<br />
des vorgegebenen HF-Pegels<br />
aus, einschließlich des vorherigen Funktionstests<br />
aller sicherheitsrelevanten<br />
Komponenten des Verstärkers. Der Zustand<br />
der Funktionsabläufe ist quasigrafisch<br />
auf dem Bediendisplay zu verfolgen<br />
(BILD 3). Die Sollwerte für die<br />
Funktionsabläufe sind am Bediendisplay<br />
einstellbar. Die Voreinstellung enthält<br />
die Werte für die höchste Ausgangsleistung,<br />
alle weiteren im gesamten<br />
Dynamikbereich sind möglich, wobei<br />
sicherheitsrelevant falsche Vorgaben<br />
erkannt und abgelehnt werden.<br />
Darum sind zur Bedienung des Verstärkers<br />
kaum Grundkenntnisse über die<br />
Funktion des Klystrons erforderlich.<br />
Sicherheitstechniken<br />
Fachbeitrag<br />
Sicherheit setzt sich immer aus den beiden<br />
Komponenten Personenschutz und<br />
Schutz wertvoller Anlagenteile vor Fehlbedienung<br />
oder technischem Versagen<br />
zusammen.<br />
Die Personensicherheit wird beim<br />
Verstärker VD741K1 durch die bewähr-<br />
BILD 3 Zustandsanzeige des Bediendisplays.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
17
Fachbeitrag<br />
ten Konzepte aus der Hörfunk- und<br />
Fernsehsendertechnik von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> gewährleistet, dazu zählen:<br />
• Not-Aus,<br />
• zwangsgeführte Türschalter im Bereich<br />
der Hochspannung und der<br />
Netzeinspeisung (blockieren die<br />
Netzzufuhr),<br />
• verstärkereigener Gefahrenschalter,<br />
• Erdschalter abschließbar, erst im geerdeten<br />
Zustand wird der Schlüssel<br />
zum Öffnen des Hochspannungsbereichs<br />
frei,<br />
• Erdstangen im Hochvoltbereich,<br />
• Blockschleifen durch alle Baugruppen<br />
und Verbindungskabel.<br />
Diese Einrichtungen gewährleisten die<br />
doppelte Sicherheit für Personen. Ein<br />
noch höheres Sicherheitsniveau erreicht<br />
das Personal durch eigenes Handeln<br />
nach den fünf Grundregeln der<br />
Elektrosicherheit; alle dazu nötigen<br />
Hilfsmittel sind vorhanden.<br />
Die Sicherheit für das Klystron wird<br />
ohne Hochspannungs-Crowbar gewährleistet.<br />
Im Fall eines Hochspannungskurzschlusses<br />
im Klystron wird<br />
die freiwerdende Energie auf 10 Joule<br />
im Klystron begrenzt. Erreicht wird dies<br />
durch entsprechende Dimensionierung<br />
des Hochvoltkreises und die Schnellabschaltung<br />
von HF und Hochspannung.<br />
Der Thyristor-Regelsatz wird blockiert,<br />
die Induktivität auf der Netzseite entladen.<br />
Zur schnellen und zuverlässigen<br />
Auslösung dieser Aktion gibt es die<br />
Meßstellen:<br />
• Hochspannung,<br />
• Strom,<br />
• Stromanstieg (Rückzündung),<br />
• Bodybelastung des Klystrons (Fokussierung),<br />
• HF-Lichtbogen im Klystron oder Zirkulator,<br />
• Eingangsleistung des Klystrons (Übersteuerungs-/Sättigungsschutz),<br />
• Hilfsversorgung des Klystrons (Fokussierung).<br />
Die Meßstellen lösen über Lichtwellenleiter<br />
die entsprechenden Sicherheitsaktionen<br />
aus und verriegeln sich gegenseitig,<br />
so daß auch eindeutig die<br />
18 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Ursache der abgelaufenen Aktion feststeht.<br />
Die SPS der Anlagensteuerung<br />
liest die abgelaufenen Aktionen und<br />
gibt die entsprechende Analyse auf<br />
dem Bediendisplay aus. Sie regelt alle<br />
weiteren Abläufe, bis die erneute Betriebsbereitschaft<br />
erreicht ist. Der Verstärker<br />
verharrt bis zu einem Startbefehl<br />
in dem höchsten hierarchischen Betriebszustand,<br />
der nach Auftreten<br />
des Fehlers noch ohne Gefahr möglich<br />
ist. Gleichwertige Aktionen werden<br />
zum Schutz der gespeisten Cavities<br />
im Speicher- und Beschleunigerring<br />
durchgeführt. Es wird sowohl auf Lichtbögen<br />
als auch auf schlechtes Vakuum<br />
oder auf fehlerhafte Vakuumpumpen<br />
reagiert.<br />
Zusätzlich zu all diesen Hochgeschwindigkeitsaktionen<br />
analysiert die SPS der<br />
Anlagensteuerung alle Eingaben, die<br />
Medienversorgung, die üblichen Betriebsparameter,<br />
die Netzversorgungsund<br />
Verteilungseinrichtungen, das Kommunikationsnetz,<br />
die Funktionsbereitschaft<br />
der Hilfsversorgungen und Baugruppen<br />
sowie eine Fülle von Blockschleifen<br />
durch die Verstärkerkomponenten.<br />
Mit der Arbeitsgeschwindigkeit<br />
der SPS im 100-ms-Bereich führen die<br />
Analyseergebnisse zu schnellen Hinweisen,<br />
Warnungen oder hierarchischen<br />
Zustandsrückschaltungen, so daß<br />
sich der Verstärker immer im sicheren<br />
Zustandsbereich befindet. Bei Versagen<br />
der SPS selbst (Zustandszykluszeit<br />
überschritten) schaltet sich der Verstärker<br />
automatisch spannungsfrei.<br />
Komponenten des Verstärkers<br />
Die Kollektorstromversorgung (30 kV/<br />
6 A) arbeitet nach dem von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong>-Fernsehsendern bekannten<br />
Prinzip der primärseitigen Thyristorregelung<br />
auf einen Hochspannungstrafo<br />
mit Drossel im Netz-Sternpunkt. Die<br />
Siebwirkung erreicht 0,1% der Ausgangsspannung<br />
auf der Grundwelle.<br />
Der Steuer- und Bedienschrank enthält<br />
die Anlagensteuerung, das Bediendisplay,<br />
ein Instrumentenfeld, die potentialfreien<br />
Hilfsversorgungen, das Betriebsdaten-Monitoring,<br />
das Lichtwellenleiter-Kommunikations-Interface,<br />
die<br />
HF-Aufbereitung mit Amplituden- und<br />
Phasenstellung, den HF-Vorverstärker,<br />
die HF-Demodulatoren, die HF-Regelkreise<br />
sowie die Cavity-Resonanz-Abstimmung.<br />
Im Hochvoltschrank sind alle Hilfsversorgungen<br />
und Meßstellen für das Klystron,<br />
die auf Hochspannungspotential<br />
liegen, sowie der Hochvoltkreis untergebracht.<br />
Über Erdschalter kann das<br />
Klystron an allen Anschlüssen hochspannungsfrei<br />
geschaltet werden.<br />
Das Klystron wird auf einem Klystronwagen<br />
montiert und zusammen mit seinem<br />
Kühlwasserversorgungsgestell frei<br />
aufgestellt. Das Gestell enthält auch die<br />
Kühlluftversorgung. Über die üblichen<br />
HF-Meßstellen wird die HF dem Zirkulator<br />
zugeführt.<br />
Horst Wolf<br />
Kurzdaten 75-kW-Hochfrequenzverstärker VD741K1<br />
HF-Ausgangsleistung 75 W...75 kW an 50 Ω (EIA 6 1 /8“/SMS 6 1 /8“)<br />
Einstellbereich des Pegels 13 dB (über Sollwertvorgabe)<br />
Dynamikbereich der Regelung 30 dB<br />
HF-Eingang 0 dBm an 50 Ω (N)<br />
1-dB-Bandbreite 0,5 MHz<br />
VSWR 1,4 (erweitert mit Zirkulator auf ∞)<br />
Leistungsaufnahme 200 kVA<br />
Netzanschluß 3 x 400 V<br />
Steuerung lokal per Terminal oder über Schnittstellen<br />
Schnittstellen CAN-Bus, L2-Bus, TTY, RS-485, RS-232-C u. a.<br />
Näheres Leserdienst Kennziffer 156/06
DVB-T-Modulator SDB-M<br />
Start in das digitale Zeitalter<br />
des terrestrischen Fernsehens<br />
Fast zeitgleich mit der Verabschiedung des neuen terrestrischen TV-Standards<br />
stellt <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> die dafür passende digitale Modulationsquelle vor: den<br />
DVB-T-Modulator SDB-M. Er eignet sich gleichermaßen als Betriebsmodulator für<br />
TV-Hochleistungssender wie auch für den Einsatz als Testsender in Labor und<br />
Produktion.<br />
Die Anforderungen, die an den terrestrischen<br />
digitalen Fernseh-Übertragungsstandard<br />
DVB-T [1] gestellt wurden,<br />
sind umfangreich: Er soll eine<br />
hohe Programmkapazität bei ausgezeichneter<br />
Bildqualität bieten sowie die<br />
Übertragung von Daten für zusätzliche<br />
Dienste gestatten. Eine große Übertragungssicherheit,<br />
auch bei kleinen Empfangsfeldstärken,<br />
ist ebenso gefordert<br />
wie eine herausragende Frequenzökonomie,<br />
damit Platz für die vielen anderen<br />
Funkdienste der Gegenwart und Zukunft<br />
bleibt. Erreicht wird dies durch die<br />
Verarbeitung quellencodierter Signale<br />
nach MPEG2-Standard, durch Hinzufügen<br />
eines hocheffizienten Fehlerschutzes,<br />
der die Eigenschaften des Übertragungskanals<br />
berücksichtigt, sowie das<br />
OFDM-Modulationsverfahren (Ortogonal<br />
Frequency Division Multiplexing),<br />
das selbst große Senderabstände in<br />
Gleichwellennetzen zuläßt.<br />
Der DVB-T-Modulator SDB-M (BILD 1)<br />
wurde für den Einsatz als Betriebsmodulator<br />
für TV-Leistungssender und auch<br />
als Testsender in Entwicklung und Fertigung<br />
von DVB-T-Komponenten entwickelt.<br />
Er zeichnet sich durch folgende<br />
Eigenschaften und Parameter aus:<br />
• Funktionen vollständig kompatibel<br />
zu ETS 300 744 [2],<br />
• LVDS-Eingangsschnittstelle (LVDS =<br />
Low Voltage Differential Signalling)<br />
mit Datenraten von 5 bis 40 Mbit/s,<br />
abhängig von den eingestellten<br />
Übertragungsparametern,<br />
• Code-Raten 1/2, 2/3, 3/4, 5/6<br />
oder 7/8 wählbar,<br />
BILD 1 DVB-T-Modulator SDB-M und volltransistorierter<br />
TV-Sender NH520 – die idealen Partner<br />
für das terrestrische digitale Fernsehen.<br />
Foto 42 961/1<br />
• Modulationsarten QPSK, 16QAM<br />
oder 64QAM einstellbar,<br />
• optionale hierarchische Modulation,<br />
• OFDM mit 2k- oder 8k-Modus,<br />
• Guard-Intervalle von 1/4, 1/8,<br />
1/16 oder 1/32 der Symboldauer<br />
wählbar,<br />
• digitale I/Q-Modulation zur Vermeidung<br />
von Phasenfehlern,<br />
• 12-bit-Digital-Analog-Wandler mit einer<br />
Abtastfrequenz von 27,43 MHz,<br />
Fachbeitrag<br />
• analoger ZF-Ausgang zum Ansteuern<br />
von Leistungssendern,<br />
• optionaler Aufwärts-Converter mit einer<br />
einstellbaren Ausgangsfrequenz<br />
von 47 bis 860 MHz und einem<br />
Ausgangspegel von 0 dBm,<br />
• SFN-Option (SFN = Single Frequency<br />
Network) zur Zeit- und<br />
Frequenzsynchronisation bei Einsatz<br />
in Gleichwellennetzen, einschließlich<br />
MIP-Decoder (MIP = Megaframe<br />
Initialization Packet [3]) zur wahlweise<br />
automatischen Konfiguration<br />
des Modulators über den Dateneingang,<br />
• integrierter PRBS-Generator (Pseudo<br />
Random Binary Sequence) für Bitfehlerratenmessungen,<br />
• im Testbetrieb sind Energy Dispersal,<br />
Reed-Solomon-Coder, Bit-Interleaver<br />
und Frequenz-Interleaver einzeln abschaltbar,<br />
• parallele, potentialfreie Schnittstelle<br />
zur Signalisierung oder Einbindung<br />
in Blockschleifen,<br />
• serielle Schnittstelle zur Konfiguration<br />
des Gerätes per Standard-PC<br />
und mitgelieferter komfortabler Bedienoberfläche.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
19
Fachbeitrag<br />
Transportstrom<br />
Interface<br />
MIP-<br />
Decoder<br />
1-s-Takt<br />
10 MHz<br />
(z.B. von<br />
GPS-Empfänger)<br />
Funktion<br />
TPS-Daten<br />
Frame-Synchronisation<br />
Fehlerschutz niedrige Priorität<br />
Energie-<br />
Verwischung<br />
Energie-<br />
Verwischung<br />
Äußerer<br />
Coder<br />
Äußerer<br />
Coder<br />
Fehlerschutz hohe Priorität<br />
Äußerer<br />
Interleaver<br />
Äußerer<br />
Interleaver<br />
Innerer<br />
Coder<br />
Innerer<br />
Coder<br />
Innerer<br />
Interleaver<br />
Die an der LVDS-Eingangsschnittstelle<br />
anliegenden MPEG2-Daten und Steuersignale<br />
werden zunächst regeneriert<br />
Daten<br />
Clock<br />
Signalverzögerung<br />
20 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Mapper<br />
BILD 2 Prinzipschaltung des DVB-T-Modulators SDB-M (blau Optionen).<br />
IFFT-Modus 8k 2k<br />
Anzahl der Unterträger 6817 1705<br />
Symboldauer 896 µs 224 µs<br />
Trägerabstand 1116 Hz 4464 Hz<br />
Nutzbandbreite 7,61 MHz 7,61 MHz<br />
Modulation Coderate Guard-Intervall<br />
1/4 1/8 1/16 1/32<br />
1/2 4,98 5,53 5,85 6,03<br />
2/3 6,64 7,37 7,81 8,04<br />
QPSK 3/4 7,46 8,29 8,78 9,05<br />
5/6 8,29 9,22 9,76 10,05<br />
7/8 8,71 9,68 10,25 10,56<br />
1/2 9,95 11,06 11,71 12,06<br />
2/3 13,27 14,75 15,61 16,09<br />
16QAM 3/4 14,93 16,59 17,56 18,10<br />
5/6 16,59 18,43 19,52 20,11<br />
7/8 17,42 19,35 20,49 21,11<br />
1/2 14,93 16,59 17,56 18,10<br />
2/3 19,91 22,12 23,42 24,13<br />
64QAM 3/4 22,39 24,88 26,35 27,14<br />
5/6 24,88 27,65 29,27 30,16<br />
7/8 26,13 29,03 30,74 31,67<br />
Frequenz-<br />
Interleaver<br />
SERBUS<br />
Controller<br />
RS-232-C<br />
Imag.<br />
Real Frame-<br />
Adapter<br />
Clock<br />
und die erforderlichen Taktfrequenzen<br />
für die weitere Verarbeitung abgeleitet<br />
(BILD 2). Die Länge der Transportpakete<br />
kann 188 oder 204 Bytes betragen.<br />
Ein optionaler MIP-Decoder trennt die<br />
IFFT-Modus 8k 2k<br />
IFFT<br />
Digitale<br />
Filter<br />
TABELLE 1<br />
OFDM-Parameter für<br />
2k- und 8k-Modus<br />
Guard-Intervall 1/4 1/8 1/16 1/32 1/4 1/8 1/16 1/32<br />
Symboldauer 896 µs 224 µs<br />
Guard-Intervall 224 µs 112 µs 56 µs 28 µs 56 µs 28 µs 14 µs 7 µs<br />
Symboldauer +<br />
Guard-Intervall<br />
1120 µs 1080 µs 952 µs 924 µs 280 µs 252 µs 238 µs 231 µs<br />
TABELLE 3 Werte für Symboldauer und Guard-Intervall<br />
TABELLE 2<br />
Eingangsdatenraten<br />
in Mbit/s bei nichthierarchischer<br />
Codierung in Abhängigkeit<br />
von Modulationsart,<br />
Coderate<br />
und Guard-Intervall<br />
(Werte auf zwei<br />
Stellen gerundet)<br />
I/Q-<br />
Modulator<br />
Referenzfrequenz<br />
10 MHz<br />
Daten<br />
Clock<br />
D/A-<br />
Wandler<br />
VCXO<br />
ZF-<br />
Mischer<br />
ZF<br />
Local<br />
SAW-<br />
Filter<br />
HF-<br />
Mischer<br />
Synthesizer<br />
Verstärker<br />
ZF HF<br />
Daten des Megaframe Initialization<br />
Packets ab und stellt sie zur Auswertung<br />
dem Geräte-Controller zur Verfügung.<br />
Zur Energieverwischung werden die<br />
Daten mit einer PRBS-Folge so verknüpft,<br />
daß eine gleichmäßige Leistungsverteilung<br />
im Übertragungskanal entsteht. Im<br />
äußeren Coder wird ein verkürzter<br />
Reed-Solomon-Code (204, 188, t = 8 )<br />
angewendet. Hierbei werden pro Transportpaket<br />
16 Byte als Fehlerschutz hinzugefügt,<br />
wodurch bis zu acht fehlerhafte<br />
Bytes pro Transportpaket korrigiert<br />
werden können. Ein Faltungs-Interleaver<br />
verteilt die Daten byteweise auf zwölf<br />
Blöcke, damit mehrere aufeinanderfolgende<br />
Fehler besser korrigiert werden<br />
können. Der innere Coder arbeitet bitweise<br />
und erzeugt einen punktierten,<br />
verketteten Code mit Coderaten von<br />
1/2, 2/3, 3/4, 5/6 oder 7/8.<br />
Für eine hierarchische Codierung<br />
(Option) sind die genannten Blöcke<br />
doppelt vorhanden. Somit ist es möglich,<br />
unterschiedliche Daten (Programme)<br />
des MPEG2-Transportstroms entweder<br />
mit hohem Fehlerschutz und kleiner Datenrate<br />
(High Priority, HP) oder mit niedrigem<br />
Fehlerschutz und hoher Datenrate<br />
(Low Priority, LP) zu übertragen.<br />
Der innere Interleaver verteilt diese Daten<br />
in Abhängigkeit von Modulationsart<br />
und Codierung zunächst auf bis zu<br />
sechs serielle Bitströme (Bit Interleaving):<br />
zwei (QPSK), vier (16QAM) oder sechs<br />
Ströme (64QAM) bei nicht hierarchischer<br />
Codierung beziehungsweise zwei<br />
(QPSK) für HP-Daten plus zwei (16QAM)<br />
oder vier für LP-Daten (64QAM) bei
hierarchischer Codierung. Aus diesen<br />
seriellen Bitströmen werden Worte mit<br />
einer Breite von zwei, vier oder sechs Bit<br />
gebildet, die den Vektor eines Subträgers<br />
bestimmen. Im 2k-Modus werden<br />
1512, im 8k-Modus 6048 dieser Worte<br />
zu einem Symbol zusammengefaßt<br />
und ihre Position innerhalb des Symbols<br />
verwürfelt (Symbol Interleaving).<br />
Bei Betrieb in Gleichwellennetzen sind<br />
Laufzeitunterschiede in der Zuführung<br />
des Transportstroms zum jeweiligen<br />
Sender durch eine optionale Signalverzögerung<br />
zu kompensieren. Mit einer<br />
manuellen oder automatischen Korrektur<br />
– durch Vergleich der Zeitmarke<br />
im Transportstrom mit einer zugeführten<br />
1-Hz-Referenz – können Differenzen<br />
bis zu 1000 ms mit 100 ns Auflösung<br />
ausgeglichen werden.<br />
Im Mapper werden die Worte Graycodiert<br />
auf die Signalraumpunkte der<br />
komplexen Ebene abgebildet. Der<br />
Frame-Adapter fügt im 2k-Modus<br />
(8k-Modus) 176 (701) Subträger als<br />
Synchroninformation und 17 (68) Subträger<br />
als Steuerinformation hinzu, so<br />
daß sich eine Gesamtanzahl von 1705<br />
(6817) Trägern ergibt (TABELLE 1).<br />
Die Inverse Fast Fourier Transformation<br />
führt die in der komplexen Ebene abgebildeten<br />
Subträger vom Frequenz- in<br />
den Zeitbereich über. Während des<br />
Guard-Intervalls von 1/4, 1/8, 1/16<br />
oder 1/32 der Symboldauer wird der<br />
Beginn des Symbols in entsprechender<br />
Länge wiederholt.<br />
BILD 3 Bedienoberfläche des DVB-T-Modulators<br />
SDB-M.<br />
Nach Spektrumsformung durch digitale<br />
Filter und anschließender digitaler<br />
I/Q-Modulation wird das Zeitsignal<br />
schließlich dem D/A-Wandler zugeführt<br />
und auf die Zwischenfrequenz von<br />
cirka 36 MHz umgesetzt. Die hierzu<br />
notwendige Local-Frequenz wird intern<br />
erzeugt, kann an ein Frequenznormal<br />
angebunden oder auch von extern zugeführt<br />
werden.<br />
Zur optionalen Umsetzung auf eine HF-<br />
Ausgangsfrequenz wird ein Synthesizer<br />
mit Aufwärtsmischer eingesetzt.<br />
Dieser bietet eine Umsetzung des<br />
7,61 MHz breiten OFDM-Signals auf<br />
eine beliebige, einstellbare Mittenfrequenz<br />
von 47 bis 860 MHz mit sehr<br />
guten Werten für den Störabstand.<br />
Auswahl der Betriebsparameter<br />
und Bedienung<br />
Mit der Konfiguration von Coderate,<br />
Modulationsart und Guard-Intervall<br />
wird die Eingangs- oder Nettodatenrate<br />
der Übertragung festgelegt. Durch<br />
die Auswahl von Coderate und Modulationsart<br />
ist ein Austausch zwischen<br />
hinzugefügtem Fehlerschutz und nutzbarer<br />
Übertragungskapazität möglich<br />
(TABELLE 2). Die Wahl von IFFT-Modus<br />
und Guard-Intervall ist abhängig von<br />
der Netzstruktur und wird von der Forderung<br />
bestimmt, daß bei Mehrwege-<br />
Kurzdaten DVB-T-Modulator SDB-M<br />
Fachbeitrag<br />
empfang (Echosignale, Sender im<br />
Gleichwellenbetrieb in beliebiger Entfernung<br />
zum Empfänger) Laufzeitdifferenzen<br />
kleiner sein müssen als die Dauer<br />
des Guard-Intervalls (TABELLE 3) [4].<br />
Ein integrierter Geräte-Controller konfiguriert<br />
die einzelnen Baugruppen des<br />
DVB-T-Modulators SDB-M netzausfallsicher,<br />
überwacht deren Funktion und<br />
stellt Informationen an einer parallelen<br />
und einer seriellen Schnittstelle zur Verfügung.<br />
An der seriellen Schnittstelle<br />
kann man diese mit einem Standard-PC<br />
und der mitgelieferten komfortablen<br />
Bedienoberfläche unter Windows<br />
abrufen (BILD 3). Selbstverständlich lassen<br />
sich hiermit auch sämtliche Betriebsparameter<br />
verändern.<br />
Rainer Wießmeier<br />
LITERATUR<br />
[1] Lauterjung, J.: DVB-T, der neue terrestrische<br />
TV-Standard. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1997) Nr. 155, S. 31-32.<br />
[2] ETS 300 744: Digital Video Broadcasting<br />
(DVB); Framing structure, channel<br />
coding and modulation for digital Terrestrial<br />
television (DVB-T). ETSI (March 1997).<br />
[3] TS 101 191: Digital Video Broadcasting<br />
(DVB); DVB mega-frame for Single Frequency<br />
Network (SFN) synchronization. ETSI<br />
(April 1997)<br />
[4] Acts Validate: Implementation Guideline<br />
for DVB-T; Transmission aspects. Draft (April<br />
1997).<br />
Eingangsdatenrate 5...40 Mbit/s, abhängig von Betriebsart<br />
IFFT-Modus 2k und 8k<br />
Modulation QPSK, 16QAM oder 64QAM<br />
Guard-Intervall 1/4, 1/8, 1/16 oder 1/32<br />
Innere Coderate<br />
Eingänge<br />
1/2, 2/3, 3/4, 5/6 oder 7/8<br />
Transportstrom MPEG2, LVDS, SUB-D, 25pol., female, 100 Ω<br />
Referenzfrequenz<br />
Ausgänge<br />
10 MHz, –10...+10 dBm, BNC, 50 Ω<br />
ZF, COFDM 35,764 MHz, –7 dBm, BNC, 50 Ω<br />
oder HF (Option) Band I bis V, 0 dBm, BNC, 50 Ω<br />
SFN-Funktion (Option) gemäß SFN-DS<br />
MIP-Daten auslesbar über serielle Schnittstelle<br />
Transportstrom-Laufzeitausgleich
Applikation<br />
Präzise Streuparametermessungen sind der Schlüssel<br />
zur Modellierung elektrischer Schaltungen<br />
BILD 1 Netzwerkanalysator ZVR im Einsatz bei<br />
der Firma Rosenberger Hochfrequenztechnik.<br />
Foto: Schröck-Freudenthaler<br />
Eine hochpräzise Streuparametermessung<br />
ist die Grundlage zur Charakterisierung<br />
einer Schaltungskomponente.<br />
Die herausragende Meßgenauigkeit<br />
des vektoriellen Netzwerkanalysators<br />
ZVR von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> [1] eröffnet<br />
die Möglichkeit, gut angepaßte Meßobjekte<br />
noch wirkungsvoll zu modellieren.<br />
Präzisionsmessungen erfordern neben<br />
einer exzellenten Hardware modernste<br />
Kalibrierverfahren und hochqualitative<br />
Kalibrierstandards.<br />
Sämtliche modernen Netzwerkanalysatoren<br />
suggerieren dem Anwender eine<br />
außerordentliche Meßgenauigkeit, da<br />
die dargestellten Streuparameterwerte<br />
extrem glatt über der Frequenz sind.<br />
Leider ist dieser Glaube ein Trugschluß.<br />
Nach wie vor lassen sich Präzisionsmessungen<br />
nur durchführen, sofern man<br />
Hintergrundwissen hat. Die Notwendigkeit,<br />
einen vektoriellen Netzwerk-<br />
22 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
analysator möglichst präzise zu kalibrieren,<br />
läßt sich an einem simplen Beispiel<br />
illustrieren: Es soll ein gut angepaßtes<br />
Meßobjekt (20 dB Reflexionsdämpfung)<br />
vermessen und modelliert<br />
werden. Um diese Aufgabe auf rund<br />
0,8 dB beziehungsweise 5° genau zu<br />
bewerkstelligen, muß der Analysator<br />
eine Direktivität von besser als 40 dB<br />
aufweisen. In diesem Fall scheiden<br />
Wellensümpfe als Kalibrierstandards<br />
aus, da ihre Reflexionsdämpfung nicht<br />
ausreicht.<br />
Lediglich präzise Leitungen lassen sich<br />
als Impedanzstandards für derartige<br />
Meßaufgaben einsetzen. Der ZVR unterstützt<br />
den Einsatz von Leitungen mit<br />
dem Kalibrierverfahren TRL (Thru, Reflect,<br />
Line) [2]. Neben einer unmittelbaren<br />
Verbindung der beiden Meßtore<br />
und einer präzisen Referenzleitung<br />
benötigt dieses Verfahren einen Reflexionsstandard,<br />
dessen Streuparameterwerte<br />
nicht bekannt sein müssen. Diese<br />
Kalibrierstandards lassen sich sowohl<br />
in planaren als auch koaxialen Lei-<br />
tungssystemen sehr präzise herstellen.<br />
Schwierigkeiten treten beim TRL-Verfahren<br />
dann auf, wenn die Leitung n · λ/2<br />
lang ist. In diesem Fall verhält sich die<br />
Leitung elektrisch wie die Durchverbindung,<br />
was zu abhängigen Berechnungsgleichungen<br />
für die Korrekturparameter<br />
führt. Die folgenden Meßresultate<br />
zeigen jedoch, daß diese Problematik<br />
in der Praxis eine untergeordnete<br />
Rolle spielt.<br />
Um die Meßgenauigkeit des Netzwerkanalysators<br />
ZVR im Frequenzbereich<br />
10 MHz bis 4 GHz festzustellen, hat<br />
die Firma Rosenberger Hochfrequenztechnik*<br />
eine hochqualitative koaxiale<br />
PC7-Luftleitung aus eigener Produktion<br />
zur Kalibrierung des ZVR eingesetzt.<br />
Bei den verschiedenen Verifikationsmessungen<br />
im präzisen PC7-Leitungssystem<br />
verhält sich die 63,5 mm lange<br />
Luftleitung bei tiefen Frequenzen und<br />
um 2,36 GHz wie ein T-Standard:<br />
c 0<br />
f = ; n = 1.<br />
2 · n · 63,5 mm<br />
Betrag<br />
0,05<br />
dB<br />
0<br />
-0,05<br />
-179,5°<br />
Phase -180°<br />
-180,5°<br />
0,5<br />
0,5<br />
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 GHz<br />
Frequenz<br />
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 GHz<br />
Frequenz<br />
BILD 2 Reflexionsverhalten eines Kurzschlusses<br />
nach einer TRL-Korrektur im Netzwerkanalysator<br />
ZVR.<br />
* Das in Oberbayern ansässige Unternehmen<br />
Rosenberger wurde 1958 gegründet und hat sich<br />
zu einem führenden Anbieter von Koaxialsteckverbindern<br />
und Meßzubehör für Hochfrequenzanwendungen<br />
entwickelt.
Betrag<br />
0<br />
dB<br />
-10<br />
-20<br />
-30<br />
-40<br />
-50<br />
-60<br />
-70<br />
-80<br />
-90<br />
0,5<br />
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 GHz<br />
Frequenz<br />
BILD 3 Reflexionsverhalten einer zweiten Luftleitung<br />
nach einer TRL-Korrektur im ZVR.<br />
Das TRL-Verfahren erfordert, wie bereits<br />
erwähnt, keinen bekannten Reflexionsstandard.<br />
Reflexionsstandards mit gleichem<br />
elektrischen Verhalten müssen an<br />
beiden Meßtoren im Kalibrierprozeß<br />
vermessen werden. Beim „geschlechtslosen“<br />
PC7-System ist diese Forderung<br />
mit höchster Präzision erfüllbar, da ein<br />
und derselbe Standard an beiden Meßtoren<br />
des Analysators kontaktiert werden<br />
kann (BILD 1). Demzufolge werden<br />
die Forderungen des TRL-Verfahrens<br />
an die Kalibrierstandards nahezu perfekt<br />
erfüllt. Unzulänglichkeiten sind nur<br />
noch in der endlichen Reproduzierbarkeit<br />
der Kontaktierungen, die bei PC7<br />
besser als –70 dB sind, der Phasenstabilität<br />
der Meßkabel (0,1° Kurzzeitstabilität<br />
bei Präzisionskabeln) und den<br />
Abweichungen der Luftleitungsgeometrie<br />
von den idealen Werten zu finden.<br />
Letztere liegen in der Regel bei 2 µm,<br />
welche die Reflexionsdämpfung von<br />
Luftleitungen auf etwa 60 dB beschränken.<br />
Ebenso präzise wie die Luftleitungen<br />
lassen sich auch Kurzschlüsse produzieren.<br />
Da ein Präzisionskurzschluß beim<br />
TRL-Verfahren nie als Kalibrierstandard<br />
eingesetzt wird, zeichnet er sich als<br />
Verifikationsstandard aus. BILD 2 gibt<br />
eine TRL-korrigierte Reflexionsmessung<br />
eines Kurzschlusses wieder, aus der<br />
anhand der geringen Abweichungen<br />
von 0,01 dB und 0,1° auf eine effektive<br />
Anpassung des ZVR nach Systemfehlerkorrektur<br />
von mehr als 55 dB<br />
geschlossen werden kann [3].<br />
Dieser hervorragende Anpaßwert läßt<br />
sich auch direkt ermitteln, indem man<br />
eine zweite Luftleitung vermißt. Diese<br />
Messung ist von daher eine ausgezeichnete<br />
Verifikationsmessung, da sie<br />
auch schmalbandige Effekte, wie etwa<br />
den (n · λ/2)-Fehler, sehr präzise analysiert.<br />
Man kann erkennen, daß bei<br />
2,36 GHz die Anpassung auf 30 dB<br />
zusammenbricht (BILD 3). Die Auswirkungen<br />
dieser eingeschränkten Meßfähigkeit<br />
bei 2,36 GHz werden bei der<br />
in BILD 4 illustrierten Verifikationsmessung<br />
einer 25-Ω-Präzisionsluftleitung,<br />
als Beispiel eines Meßobjekts, deutlich.<br />
Des weiteren zeigt diese Messung –<br />
wie auch schon das Resultat in Bild 3 –,<br />
daß die Meßgenauigkeit des ZVR auch<br />
bei 10 MHz äußerst gut ist, obwohl<br />
man sehr nahe am Bereich von 0 · λ/2<br />
liegt.<br />
Betrag<br />
0<br />
dB<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
-20<br />
-25<br />
-30<br />
-35<br />
-40<br />
0,5<br />
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 GHz<br />
Frequenz<br />
BILD 4 Reflexionsverhalten einer 25-Ω-Luftleitung<br />
nach einer TRL-Korrektur im ZVR.<br />
Eine sehr populäre Verifikationsmessung<br />
ist der sogenannte Rippeltest [4],<br />
bei dem eine 300 mm lange Präzisionsluftleitung,<br />
die mit einem Kurzschluß<br />
abgeschlossen ist, vermessen<br />
wird (BILD 5). Bei einer Kalibrierung mit<br />
nur endlich guten Leerläufen und Kurzschlüssen<br />
sieht man anstatt des linearen<br />
Verlaufs eine deutliche Welligkeit, die<br />
dem Doppelten der Dämpfung dieser<br />
langen Luftleitung überlagert ist. Aus<br />
diesem Rippel kann man ebenfalls auf<br />
die Anpassung des Netzwerkanalysators<br />
schließen. Die hier nicht sichtbare<br />
Welligkeit zeigt wiederum die ausgezeichnete<br />
Hardware-Qualität des ZVR.<br />
Betrag<br />
0,5<br />
dB<br />
-0<br />
-0,5<br />
-1<br />
-1,5<br />
-2<br />
0,5<br />
Applikation<br />
1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 GHz<br />
Frequenz<br />
BILD 5 Reflexionsverhalten einer 300 mm langen<br />
Luftleitung, die mit einem Kurzschluß abgeschlossen<br />
wurde, nach einer TRL-Korrektur im<br />
ZVR.<br />
Alle vier Verifikationsmessungen im<br />
präzisen PC7-Leitungssystem zur Untersuchung<br />
der Meßgenauigkeit des<br />
vektoriellen Netzwerkanalysators ZVR<br />
nach erfolgter TRL-Kalibrierung bestätigen,<br />
daß die Qualität der Hardware<br />
und Systemfehlerkorrektur-Software des<br />
ZVR ausgezeichnet ist. Die dargestellten<br />
minimalen Fehler lassen sich vollständig<br />
auf die endlichen Eigenschaften<br />
der Kalibrierelemente, Verifikationselemente<br />
und Meßkabel zurückführen.<br />
Somit ist der ZVR die ideale Basis, die<br />
man für Modellierungen elektrischer<br />
Schaltungen und Bauteile auf einige<br />
Grad genau benötigt.<br />
Dr. Holger Heuermann<br />
(Fa. Rosenberger)<br />
LITERATUR<br />
[1] Ostwald, O.; Evers, C.: Vector Network<br />
Analyzer Family ZVR – Zum Mittelpunkt<br />
des Smith-Diagramms. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1996) Nr. 150, S. 6–9.<br />
[2] Engen, G. F.; Hoer, C. A.: Thru-Reflect-Line:<br />
An Improved Technique for Calibrating the<br />
Dual Six-Port Automatic Network Analyzer.<br />
IEEE Trans. MTT-27 (Dec. 1979) No. 12,<br />
pp 987–993.<br />
[3] <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>: Measurement uncertainties<br />
for vector network analysis. Application<br />
Note 1EZ29_0E (Okt. 1996).<br />
[4] Rosenberger: Streuparametermessungen in<br />
koaxialen Leitersystemen. Applikationsschrift<br />
TI020/26.07.96/D1.0 (Juli 1996).<br />
Näheres über ZVR unter Kennziffer 156/08<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
23
Applikation<br />
Vernetzung digitaler Peiler zur Steigerung<br />
der Effizienz in der Funkerfassung und zur Ortung<br />
frequenzagiler Emitter<br />
Sprunghafte Zuwachsraten im Angebot<br />
an Kommunikationsmedien und zunehmender<br />
Mangel an günstigen Standorten<br />
legen es nahe, Peilsensoren und Arbeitsplätze<br />
größerer Funkerfassungssysteme<br />
weiträumig zu vernetzen. Voraussetzung<br />
hierfür ist eine Reduktion und Aufbereitung<br />
der erfaßten Daten bereits am Peilerstandort,<br />
da die Erfassung von frequenzagilen<br />
Signalen und Kurzzeitaussendungen<br />
ein extrem hohes Rohdatenaufkommen<br />
im Peiler zur Folge hat. Dieser Herausforderung<br />
wird <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
mit den Such- und Überwachungspeilern<br />
der DDF-Familie (Digital Direction<br />
Finder) und neuer Software gerecht.<br />
Peilgeräte<br />
Der Digitale Peiler DDF190 ist als Peilzusatz<br />
für Überwachungs- und Meßempfänger<br />
konzipiert und überstreicht<br />
mit seinen Antennen den Frequenzbereich<br />
20 bis 3000 MHz [1]. Er ermöglicht<br />
Peilungen gemäß ITU-Richtlinien<br />
bei bisher unübertroffener Kombination<br />
von Kompaktheit, Empfindlichkeit und<br />
Genauigkeit. Die Anbindung an Systeme<br />
erfolgt über die RS-232-Schnittstelle<br />
des Peilgeräts.<br />
Während der DDF190 zur Peilung konventioneller<br />
Signale mit einer Verweildauer<br />
von mindestens 30 ms ausgelegt<br />
ist, ermöglichen die Digitalen Überwachungspeiler<br />
DDF0xM [2] auch die<br />
Erfassung von Kurzzeit- und Breitbandsignalen.<br />
Je nach verwendeten Antennen<br />
und Peilkonvertern kann der Frequenzbereich<br />
0,3 bis 3000 MHz im<br />
Festfrequenz-, Such- oder Scan-Modus<br />
bearbeitet werden. Zur Bedienung und<br />
Ergebnisaufbereitung dient ein eingebauter<br />
oder externer PC. Die Systemanbindung<br />
erfolgt über eine zweistufige<br />
adaptive Datenkomprimierung per<br />
RS-232-, Ethernet- oder ISDN-Schnittstelle<br />
des PC-Teils. Entsprechend der<br />
24 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
DDF0xM-Gerätesatz<br />
PC mit Windows NT<br />
DDF0xM-Gerätesatz<br />
PC mit Windows NT<br />
Wide Area Network, z.B. ISDN<br />
MMI MMI<br />
PC mit Windows NT<br />
BILD 1 Fernbedienung und Mehrfachnutzung<br />
digitaler Überwachungspeiler DDF0xM.<br />
realisierbaren Übertragungsgeschwindigkeit<br />
ist über RS-232 und Telefonleitungen<br />
nur Festfrequenz- und Suchbetrieb<br />
möglich, während die Anbindung<br />
über Ethernet oder ISDN nahezu uneingeschränkten<br />
Betrieb auch im Scan-<br />
Modus erlaubt.<br />
Die Digitalen Breitband-Suchpeiler<br />
DDF0xS (0,5 bis 1300 MHz) sind für<br />
schnellen Suchbetrieb und Einsatz als<br />
automatische Suchköpfe in komplexen<br />
Systemen optimiert [3]. Eine konsequente,<br />
mehrstufige Datenkomprimierung<br />
schafft die Voraussetzung für die<br />
Anbindung über Datenverbindungen<br />
bei niedrigen Betriebskosten.<br />
Fernbedien-Software DDFREMM<br />
Mit der Software DDFREMM läßt sich<br />
die grafische Benutzerschnittstelle (Man-<br />
Machine Interface, MMI) der Überwachungspeiler<br />
DDF0xM über die<br />
gängigen Kommunikationsstrecken vom<br />
Peiler absetzen (BILD 1). Neben den<br />
Peilergebnissen wird auch das demodulierte<br />
Audiosignal übertragen. Dabei<br />
wird die zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite<br />
optimal genutzt, so<br />
daß selbst bei relativ niedrigen Datenraten<br />
die volle Systemfunktionalität bei<br />
nahezu gleicher Auffaßwahrscheinlichkeit<br />
erhalten bleibt. Die Fernbedienung<br />
eines oder mehrerer Peiler kann auch<br />
von unterschiedlichen Bedienstellen aus<br />
geschehen, so daß auch mit wenig Personal<br />
eine flächendeckende Peilerüberwachung<br />
möglich ist. Bei Bedarf kann<br />
aus den Peilergebnissen mehrerer abgesetzter<br />
Stationen der Standort des<br />
Senders errechnet und auf einer digitalen<br />
Karte dargestellt werden.<br />
Ortungs-Software DDFLOC<br />
DDFLOC ist ein leistungsstarkes, netzwerkfähiges<br />
Software-Paket aus der<br />
RAMON- (Radio-Monitoring-)Systemfamilie<br />
[4] für Anwendungen im Funkortungsbereich.<br />
DDFLOC dient der<br />
rechnergestützten Peilung und Ortung<br />
von HF-, VHF- und UHF-Signalen und ermöglicht<br />
mit DDF0xM- und DDF190-<br />
Peilern:<br />
• Funkortung auf Einzelfrequenzen,<br />
• automatische Überwachung von Frequenzbändern<br />
und Einzelfrequenzlisten,<br />
• Ergebnisdarstellung auf digitalisierter<br />
Landkarte,<br />
• Protokollierung von Ortungsergebnissen.<br />
Die Steuerung der abgesetzten Peilstationen<br />
erfolgt vom Systemrechner aus<br />
mit Hilfe serieller Schnittstellen (RS-232)<br />
üblicherweise über Modem-Verbindungen.<br />
Die Peil- und Ortungsergebnisse<br />
werden online in eine digitalisierte<br />
Landkarte auf dem Monitor des Systemrechners<br />
in GEO- oder UTM-Koordinaten<br />
eingetragen. Eine Reihe von<br />
Zusatzfunktionen erleichtert die Auswertung<br />
der Ergebnisse:<br />
• Kurzzeithistorie (Darstellung der jeweils<br />
letzten Ergebnisse),<br />
• Kennzeichnung einer Lage mit Hilfe<br />
von Symbolen, Linien, Flächen und<br />
Textelementen,
Zentrale + Peilstation 1<br />
GPS<br />
Peilantenne<br />
Peiler<br />
DDF06S<br />
ESMA 33<br />
EH 091<br />
EBD 92D<br />
Monitoring-<br />
Empfänger<br />
Kommunikationsantenne<br />
DDF-<br />
Controller<br />
BILD 2 Mobiles SCANLOC-System mit zwei<br />
Stationen mit je einem Peiler DDF06S, der aus<br />
VHF/UHF DF Converter ESMA33, HF DF Converter<br />
EH091 und Digital Processing Unit<br />
EBD92D besteht.<br />
• sphärische Triangulationsberechnungen,<br />
• Single Station Locator (Option für<br />
den HF-Bereich),<br />
• Nachbearbeitung aufgezeichneter<br />
Ergebnisse.<br />
DDFLOC kann im Systemverbund optional<br />
mit weiteren RAMON-Arbeitsplätzen<br />
eingesetzt werden. Selbstverständlich<br />
lassen sich die ermittelten Meßdaten,<br />
Signalinhalte, Ortungsergebnisse<br />
usw. in einer Datenbank verwalten.<br />
Bei Anbindung eines lokalen Peilers stehen<br />
die Systemfunktionen zusätzlich<br />
zur Verfügung, die bei den abgesetzten<br />
Peilern aufgrund der begrenzten Übertragungskapazität<br />
nicht oder nur eingeschränkt<br />
genutzt werden können: In<br />
einer unbekannten Signalumgebung<br />
kann zunächst im Scan-Betrieb sehr<br />
schnell ein Überblick über interessierende<br />
Aktivitäten gewonnen und in<br />
verschiedenen Grafiken übersichtlich<br />
dargestellt werden. Aus der grafischen<br />
Übersicht kann der Anwender ein Signal<br />
selektieren und anschließend im<br />
Festfrequenzbetrieb orten. Eine weitere<br />
Möglichkeit besteht darin, eine zuvor<br />
definierte Liste von Einzelfrequenzen<br />
oder Frequenzbereichen auf Aktivität<br />
überprüfen zu lassen (Search) und anschließend<br />
automatisch eine Ortung<br />
auszulösen.<br />
Ortungsrechner<br />
Peilstation 2<br />
GPS<br />
Peilantenne<br />
Peiler<br />
DDF06S<br />
ESMA 33<br />
EH 091<br />
EBD 92D<br />
Kommunikationsantenne<br />
DDF-<br />
Controller<br />
Ortungs-Software SCANLOC<br />
Das Erfassungs- und Ortungssystem<br />
SCANLOC, ein weiteres leistungsstarkes<br />
Software-Paket der RAMON-Systemfamilie,<br />
dient mit Peilern DDF0xS<br />
der Erfassung und Ortung von Kurzzeit-,<br />
Breitband- und frequenzagilen<br />
Signalen im HF-, VHF- und UHF-Bereich.<br />
Durch exakten zeitsynchronen<br />
Frequenzsuchlauf (Scan) aller Peiler<br />
wird eine hohe Auffaßwahrscheinlichkeit<br />
und Genauigkeit der Ortungsergebnisse<br />
von Kurzzeitemittern und<br />
Frequenzsprungsendern sichergestellt<br />
und die Echtzeitdarstellung der erfaßten<br />
Aussendungen auf digitalisierten<br />
Landkarten ermöglicht. Die Zeitsynchronisierung<br />
erfolgt mit Hilfe von GPS-<br />
Empfängern. BILD 2 zeigt ein vereinfachtes<br />
Systemdiagramm mit zwei Stationen.<br />
Am Ort des abgesetzten Peilers<br />
werden die erfaßten Aussendungen<br />
zunächst vorverarbeitet und mit einer<br />
Zeitmarkierung zwischengespeichert.<br />
Diese Daten kann die Zentrale dann<br />
automatisch abrufen. Effiziente Algorithmen<br />
zur Datenkomprimierung sorgen<br />
dabei dafür, daß auch mit rela-<br />
BILD 3 SCANLOC-Landkartendarstellung.<br />
tiv geringen Übertragungsbandbreiten<br />
zwischen Peiler und Zentrale noch alle<br />
wesentlichen Informationen übertragen<br />
werden können.<br />
Für den Anwender werden die Ergebnisse<br />
in der Zentrale grafisch aufbereitet<br />
und auf zwei Bildschirmen präsentiert,<br />
von denen einer die Signalaktivitäten<br />
in verschiedenen Diagrammen<br />
online darstellt:<br />
• Signalaktivität über Zeit und Frequenz<br />
(Wasserfall),<br />
• Azimut über Frequenz,<br />
• Pegel über Frequenz (HF-Spektrum).<br />
Der zweite Bildschirm liefert die erfaßten<br />
Signale in aufbereiteter Form auf einer<br />
digitalen Landkarte (BILD 3). Einzelerfassungen<br />
eines Senders werden auf<br />
Wunsch automatisch zu Plots zusammengefaßt,<br />
die alle wesentlichen Signalparameter,<br />
etwa die erfaßten Einzelfrequenzen<br />
einer Frequenzsprung-<br />
Aussendung, enthalten. Die Bewegung<br />
mobiler Sender läßt sich automatisch<br />
verfolgen und speichern. Bekannte Signale,<br />
die in einer Signalbibliothek eingetragen<br />
wurden, erkennt das System<br />
automatisch wieder und kennzeichnet<br />
sie entsprechend. Auf diese Weise sind<br />
neue Aussendungen besonders leicht<br />
erkennbar.<br />
Franz Demmel; Günter Hinkers<br />
LITERATUR<br />
[1] Demmel, F.; Wille, R.: Digitales Peilen von<br />
20 bis 3000 MHz nach ITU-Richtlinien.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1996) Nr.<br />
152, S. 30–32.<br />
[2] Demmel, F.; Unselt, U.; Schmengler, E.: Digitale<br />
Überwachungspeiler DDF0xM – Moderne<br />
Überwachungspeilung von HF bis<br />
UHF. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1996)<br />
Nr. 150, S. 22–25.<br />
[3] Bott, R.: Digital Direction Finder DDF – Moderne<br />
Suchpeilung von 0,5 bis 1300 MHz.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1994)<br />
Nr. 146, S. 26–28.<br />
[4] Ehrichs, R.; Holland, C.; Klenner, G.: Funkerfassungssystem<br />
RAMON – Anwenderspezifische<br />
Funkerfassung vom VLF- bis SHF-Bereich.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1996)<br />
Nr. 151, S. 19–21.<br />
Näheres unter Kennziffer 156/09<br />
Applikation<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
25
Applikation<br />
Planung und Überwachung von UKW- und<br />
Fernsehsendern<br />
BILD 1 Planungsunterstützungs- und Überwachungssystem<br />
für UKW- und Fernsehsender<br />
SMSB, eingebaut im Meßfahrzeug.<br />
Foto 42 882/3<br />
Das hoheitliche Bundesamt für Post und<br />
Telekommunikation (BAPT) in <strong>Deutsch</strong>land<br />
hat, wie die Fernmeldeverwaltungen<br />
in anderen Ländern, unter anderem<br />
die Aufgabe, die Frequenzplanung<br />
für UKW- und Fernsehsender<br />
mit den Rundfunkanstalten durchzuführen,<br />
diese Sender im Inland mit<br />
den Rundfunkanstalten und im Ausland<br />
mit den Fernmeldeverwaltungen zu<br />
koordinieren und ihre Senderparameter<br />
zu kontrollieren. Zur effizienten<br />
Abwicklung dieser Arbeiten bietet<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> mit dem mobilen<br />
Planungsunterstützungs- und Überwachungssystem<br />
für UKW- und Fernsehsender<br />
SMSB (BILD 1) eine außerordentlich<br />
preisgünstige und technisch<br />
hochmoderne Lösung an.<br />
In aller Regel gibt es innerhalb der Organisation,<br />
der diese Aufgabe obliegt,<br />
einen Planungsdienst und einen Meßdienst.<br />
Der Planungsdienst erstellt anhand<br />
von Modellen theoretische Berechnungen<br />
für die Versorgung der Region<br />
durch einen gegebenen oder ge-<br />
26 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
planten Sender. Zur Überprüfung dieser<br />
Berechnungen werden Messungen<br />
vorbereitet. Dazu legt man unterschiedliche<br />
Frequenzbereiche fest sowie Listen<br />
der zu messenden Frequenzen der<br />
Sender und die zur Messung erforderlichen<br />
Meßorte. Der Meßdienst führt die<br />
Messungen dann mit Hilfe eines Meßfahrzeugs<br />
durch (BILD 2). Am Meßsystem<br />
SMSB dient eine erste Auswertung<br />
der Beurteilung der Qualität der<br />
Messungen. Diese Auswertung erfolgt<br />
nach auswählbaren Richtlinien; sie<br />
schreiben zum Beispiel die Bewertung<br />
und rechnerische Erfassung von Störsendern<br />
vor. Die Richtlinien werden von<br />
internationalen oder nationalen Gremien<br />
festgelegt. Die Messungen können<br />
nach Bedarf wiederholt werden. Die<br />
endgültige Bewertung der Meßergebnisse<br />
findet im Planungsdienst statt.<br />
BILD 2<br />
Meßfahrzeug mit<br />
Überwachungssystem<br />
SMSB.<br />
Foto 42 882/2<br />
Den Kern der meßtechnischen Ausstattung<br />
des Planungsunterstützungs- und<br />
Überwachungssystem für UKW- und<br />
Fernsehsender SMSB, das in einem<br />
Meßfahrzeug untergebracht ist und<br />
mit der Radio-Spektrum-Monitoring-<br />
Software ARGUS arbeitet, bilden der<br />
Meßempfänger ESVN40 (9 kHz bis<br />
2,7 GHz) zum Messen der Feldstärke,<br />
der Modulationen, der Frequenzablage<br />
und der Reflexion im UKW-Bereich,<br />
der RDS-Decoder DEF zum Decodieren<br />
von Senderinformationen für den<br />
UKW-Bereich, der Datenzeilen-Decoder<br />
DMC01 zum Decodieren von Senderinformationen<br />
für den TV-Bereich,<br />
der Videoanalysator VSA zum Messen<br />
der Reflexionen im TV-Bereich und<br />
ein System-Controller (BILD 3). Zum<br />
Empfang wird die Antennenanlage<br />
FT01 im Frequenzbereich 47 bis
Kompaßsensor<br />
Kompaß<br />
GPS-<br />
Empfänger<br />
Steuergerät<br />
Stereo-<br />
Meßdecoder<br />
RDS-<br />
Decoder<br />
BILD 3 Struktur des Planungsunterstützungsund<br />
Überwachungssystems für UKW- und Fernsehsender<br />
SMSB.<br />
860 MHz eingesetzt, die mit einem<br />
Azimut- und Polarisationsrotor drehbar<br />
montiert ist. Die einzelnen Antennen<br />
der Anlage werden mit einem Antennenwahlschalter<br />
umgeschaltet.<br />
Die meßtechnischen Aktivitäten sind<br />
in der ARGUS-Software innerhalb eines<br />
Meßvorgangs zusammengefaßt.<br />
Der Meßvorgang kann sich über mehrere<br />
Tage erstrecken und umfaßt in der<br />
Regel mehrere Meßorte. An allen Meßorten<br />
werden die gleichen Messungen<br />
durchgeführt. Diese laufen automatisch<br />
nach Festlegung der relevanten Parameter<br />
ab. Die ARGUS-Software unterstützt<br />
hierbei die Meßarten Frequenzlisten-Scan,<br />
Belegungsmessung, Einzelmessung,<br />
Kanalmessung, Polarmessung<br />
und Kontrollmessung.<br />
Ein Frequenzlisten-Scan ist durch eine<br />
Frequenzliste festgelegt. Er dient der<br />
gezielten Erfassung einzelner Kanäle.<br />
Der Frequenzlisten-Scan kann auf zwei<br />
Arten mit einer gerichteten Antenne<br />
und einem Rotor ausgeführt werden.<br />
Die erste Möglichkeit besteht in einer<br />
Rundum-Messung bei allen Kanälen mit<br />
einer bestimmten Azimutschrittweite.<br />
Bei jedem Meßwinkel werden alle<br />
Kanäle mit dem Meßempfänger erfaßt.<br />
Mastmotor<br />
Azimutrotor<br />
Meßempfänger<br />
Antennen<br />
47…860 MHz<br />
HF-Relais-<br />
Matrix<br />
System-<br />
Controller<br />
Video-<br />
Meßsystem<br />
TFT-<br />
Display<br />
Video-<br />
Monitor<br />
TV-Datenzeilen-<br />
Decoder<br />
Teletext-<br />
Decoder<br />
SMSB<br />
Wenn zum Beispiel mit einer Azimutschrittweite<br />
von 10° in einem Bereich<br />
von 360° gemessen wird, fallen pro zu<br />
messendem Kanal 36 Datensätze an.<br />
Da nur der Datensatz mit der höchsten<br />
Feldstärke pro Kanal interessiert, wird<br />
das Meßergebnis mit der maximalen<br />
Feldstärke gespeichert. Alle anderen<br />
Ergebnisse werden verworfen. Die<br />
zweite Möglichkeit besteht in einer<br />
Messung, bei der die Antenne für jeden<br />
Kanal direkt sofort auf den Sender positioniert<br />
wird. Der Senderstandort und<br />
der Standort des Meßsystems müssen<br />
dafür bekannt sein. Diese Art der Messung<br />
entspricht einer Einzelmessung,<br />
da pro Kanal nur ein Datensatz anfällt.<br />
Jeder Datensatz kann mit geänderten<br />
Meßparametern nachgemessen werden.<br />
Eine Belegungsmessung ist ein Scan,<br />
der durch Start- und Stoppfrequenz und<br />
Schrittweite festgelegt ist. Er erfaßt die<br />
aktuelle Versorgung von Meßorten<br />
durch Sender.<br />
Bei Einzelmessungen werden Messungen<br />
einzeln ausgeführt. Sie dienen dazu,<br />
dem Meßtechniker einen Überblick<br />
über die Verhältnisse am Meßort zu<br />
verschaffen. Bei den Meßergebnissen<br />
handelt es sich um Zwischenergebnisse,<br />
die nicht gespeichert werden. Ein<br />
anderer Zweck der Einzelmessung ist,<br />
daß man Einstellungen für angeschlos-<br />
sene Geräte testen kann, um sie dann<br />
in anderen Meßarten zu verwenden.<br />
Weiterhin läßt sich die Einzelmessung<br />
als Nachmessung nach einem Frequenzlisten-Scan<br />
oder einer Belegungsmessung<br />
nutzen, beispielsweise zur<br />
Identifikation von Sendern und Programmen.<br />
In diesem Fall können die<br />
Ergebnisse gespeichert werden.<br />
Eine Kanalmessung wird nur im Fernsehbereich<br />
durchgeführt und dient<br />
der meßtechnischen Erfassung eines<br />
Kanals in Versatzschritten.<br />
Eine Polarmessung ist eine azimutabhängige<br />
Messung auf einer Frequenz.<br />
Eine Kontrollmessung erlaubt eine<br />
Aussage über den Zustand des Meßsystems.<br />
Dazu werden Messungen an<br />
festen Kontrollmeßorten an Sendern mit<br />
bekannten Daten durchgeführt. Sie liefern<br />
eine Auskunft über den momentanen<br />
Zustand der Meßausrüstung und<br />
erlauben somit eine Aussage über die<br />
Qualität der Messungen. Kontrollmessungen<br />
sind Frequenzlisten-Scans mit<br />
zusätzlichen Auswertungen. Im Gegensatz<br />
zu den anderen Meßarten sind<br />
mehrere Messungen pro Meßort erlaubt.<br />
Die Meßergebnisse werden so<br />
angezeigt, daß ein Vergleich der Feldstärken<br />
verschiedener Messungen an<br />
einem Meßort möglich ist.<br />
Für die Messungen und zur Identifizierung<br />
von Sendern und Programmen<br />
werden UKW- beziehungsweise TV-<br />
Senderlisten gebraucht. Sie enthalten<br />
die kennzeichnenden Merkmale von<br />
Sendern. Dazu gehören ihre Frequenzen<br />
und Angaben über den derzeitigen<br />
oder den geplanten Betriebszustand.<br />
Außer Angaben über zu messende Sender<br />
enthalten die Senderlisten auch Informationen<br />
über geplante oder projektierte<br />
Sender. Diese Dateitypen können<br />
manuell erfaßt oder optional aus einer<br />
kundenspezifischen Datenbank in die<br />
ARGUS-Software eingelesen werden.<br />
Jörg Pfitzner; Wolf D. Seidl<br />
Näheres unter Kennziffer 156/10<br />
Applikation<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
27
Software<br />
Prognose von Kurzwellen-Verbindungen mit neuer<br />
PropWiz-Software noch komfortabler<br />
Die Kommunikation via Kurzwelle ist<br />
einer Vielzahl von Einflüssen unterworfen,<br />
die dieses Medium recht wechselhaft<br />
erscheinen lassen. Wetter, Sonnenstand,<br />
geografische Lage, Sonnenfleckenzahl<br />
sind nur einige Parameter,<br />
die die Qualität der Kurzwellenübertragung<br />
maßgeblich beeinflussen und<br />
eine Verbindung zwischen zwei Punkten<br />
auf der Erde gelegentlich sogar<br />
ganz verhindern. Schon seit geraumer<br />
Zeit wird weltweit nach Lösungen gesucht,<br />
die eine zuverlässige Vorhersage<br />
über die Qualität einer Kurzwellenverbindung<br />
liefern [1]. <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
bietet mit seinem Propagation Wizard,<br />
kurz PropWiz genannt, seit rund einem<br />
Jahr eines der komfortabelsten und<br />
leistungsstärksten Software-Programme<br />
auf diesem Gebiet [2].<br />
PropWiz berechnet nicht nur die MUF<br />
(Maximum Usable Frequency), sondern<br />
ermittelt darüber hinaus die Verfügbar-<br />
keit einer Funkstrecke über der Tageszeit<br />
sowie die dafür geeigneten Frequenzbereiche.<br />
Das Ergebnis wird in<br />
leicht interpretierbarer grafischer Form<br />
ausgegeben (BILD 1). Neben der Berücksichtigung<br />
allgemeiner Umwelteinflüsse<br />
gehen Geräteparameter wie<br />
Sendeleistung, Modulationsverfahren<br />
28 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
oder die Antenneneigenschaften in die<br />
Berechnungen ein. Speziell bei den Antennenparametern<br />
hebt sich PropWiz<br />
von Konkurrenzprodukten ab. Während<br />
die meisten Vorhersageprogramme<br />
von idealisierten Kugelstrahlern<br />
(isotropen Strahlern) ausgehen, berücksichtigt<br />
PropWiz die an Sende- und<br />
Empfangsort tatsächlich vorhandenen<br />
Antennentypen. Der Benutzer kann in<br />
der neuen Version von PropWiz unter<br />
einer Reihe von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-<br />
Antennen (Dipolen, Log.-per.-Antennen,<br />
Stabantennen usw.) auswählen und zusätzlich<br />
eigene Antennentypen definieren.<br />
Abhängig von der Frequenz und<br />
vom Ab- oder Einstrahlwinkel (Elevationswinkel)<br />
hat jede Antenne ein charakteristisches<br />
Verhalten (Gewinn). Diese<br />
Charakteristik wird im Vertikaldiagramm<br />
beschrieben (BILD 2). Die Diagramme<br />
werden bei PropWiz in Tabellenform<br />
als Dateien abgelegt. Mit Hilfe<br />
eines Editors können leicht neue Dia-<br />
BILD 1<br />
Die PropWiz-Oberfläche<br />
zeigt sich im<br />
wesentlichen in ihrem<br />
vertrauten Bild.<br />
gramme für fremde Antennen erstellt<br />
oder bestehende Diagramme modifiziert<br />
werden. Die neue Version wurde<br />
außerdem um die neuen HF-Datenmodems<br />
GM2100 der XK2000-Transceiver-Familie<br />
erweitert und ist unter den<br />
Betriebssystemen Windows 3.11 und<br />
95 sowie Windows NT lauffähig.<br />
Mit diesen neuen Features sichert sich<br />
PropWiz seine Spitzenposition unter<br />
den Funkprognoseprogrammen und<br />
90°<br />
80°<br />
70°<br />
60°<br />
50°<br />
40°<br />
0 2 4 6 8<br />
Gewinn<br />
0°<br />
10 dB<br />
gibt damit Anlaß zu einem erneuten Besuch<br />
in der <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Internet-<br />
Home-Page (http://www.rsd.de). Hunderte<br />
von Internet-Besuchern haben sich<br />
in der Vergangenheit bereits die jeweils<br />
neueste PropWiz-Version heruntergeladen.<br />
Kunden, die bereits einen Dongle<br />
besitzen, können ihre alte Software-Version<br />
damit einfach auf den neuesten<br />
Stand bringen. Alle anderen Interessenten<br />
können PropWiz auch in der neuesten<br />
Version im Demo-Modus beliebig<br />
verwenden.<br />
Thomas Kneidel; Dr. Hans Waibel<br />
LITERATUR<br />
[1] Greiner, G.: Kurzwellenkommunikation: Historischer<br />
Überblick über die Entwicklung<br />
und Diskussion moderner Verfahren. telekom<br />
praxis, Schiele & Schön GmbH, Berlin,<br />
23–24 (1989), 1–2 (1990).<br />
[2] Waibel, H; Maurer P.: PropWiz, ein Windows-Programm<br />
zur Prognose von Kurzwellen-Funkverbindungen.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1996) Nr. 152, S. 46–47.<br />
Näheres unter Kennziffer 156/11<br />
30°<br />
δ<br />
20°<br />
10°<br />
BILD 2 Beispiel für ein Antennenvertikaldiagramm.
Digitaler Peiler DDF190 goes RAMON<br />
Das Radiomonitoring-System RAMON ®<br />
erfaßt und überwacht Aussendungen<br />
im Frequenzbereich von 10 kHz bis<br />
18 GHz [1]. Mit dem neuen Treiber<br />
für den DDF190 [2] steht nun auch dieser<br />
Peiler (20 MHz bis 3 GHz) nach<br />
dem Digitalen Suchpeiler DDF0xS und<br />
dem Digitalen Überwachungspeiler<br />
DDF0xM [3] für die Einbindung in<br />
kundenspezifische Erfassungssysteme<br />
zur Verfügung. Der Peiler wird dabei<br />
in Kombination mit dem Compact Receiver<br />
ESMC eingesetzt [4] und kann<br />
im Fixed Frequency oder im Search<br />
Mode betrieben werden.<br />
Der DDF190 wird auch in der Software<br />
als Peilzusatz zum Empfänger behandelt.<br />
Im Festfrequenzbetrieb läßt sich<br />
der ESMC wie gewohnt abstimmen.<br />
Zur Steuerung des Peilers wird ein zusätzliches<br />
Fenster geöffnet, mit dessen<br />
Hilfe sich seine Parameter einstellen lassen:<br />
Peilmodus, Peilbandbreite, Mittelungszeit.<br />
Die Empfängerfrequenz kann<br />
direkt im Peilerfenster abgestimmt werden.<br />
Angezeigt werden Peilergebnis<br />
(grafisch und numerisch), Peilgüte und<br />
relativer Pegel (BILD 1). Bei Einsatz im<br />
Fahrzeug kann man die Peilanzeige mit<br />
einem Mausklick zwischen nordbezogen<br />
und fahrzeugachsenbezogen umschalten.<br />
Im rechten Fensterteil wird<br />
permanent ein Azimut-Histogramm mitgeführt.<br />
Es zeigt dem Benutzer Häufungen<br />
der Peilwerte, was eine bessere La-<br />
gebeurteilung bei streuenden Peilwerten<br />
(z. B. durch Rauschen oder Reflexion)<br />
ermöglicht und diese insbesondere<br />
bei Wechselsprechen sehr vereinfacht.<br />
Im Search Mode des ESMC wird der<br />
DDF190 während des Suchvorgangs<br />
ausgeschaltet und der Peilbetrieb automatisch<br />
wieder aufgenommen, sobald<br />
der ESMC ein Signal über der vorgegebenen<br />
Schwelle gefunden hat und damit<br />
anhält. Solange der Suchvorgang<br />
angehalten ist, werden ESMC und Peiler<br />
wie im Festfrequenz-Modus bedient.<br />
Der Suchvorgang wird entweder manuell<br />
durch einen Mausklick oder nach<br />
Ablauf der eingestellten Haltezeit fortgesetzt.<br />
Dadurch erhält der Benutzer<br />
bei der Suche nach neuen Frequenzen<br />
oder bei der Überwachung von Wechselsprechen<br />
auf verschiedenen Frequenzen<br />
(Duplex) automatisch bei der Signaldetektion<br />
auch die Peilrichtung.<br />
Der ESMC-Treiber wurde um ein Log-<br />
Fenster erweitert, das das Speichern<br />
von Meßdaten in einem MS-Excel-kompatiblen<br />
Textdatenformat (.CSV) auf<br />
der Festplatte ermöglicht (BILD 2). Die<br />
Speicherung erfolgt pegelabhängig<br />
zyklisch (Fixed Frequency) oder einmal<br />
je Signal-über-Schwelle-Detektion<br />
(Search). Bei der Auswertung der Dateien<br />
mit Excel lassen sich dann Statistiken<br />
und Diagramme erstellen. Bei<br />
Einsatz mit dem DDF190 werden zu<br />
BILD 1<br />
RAMON mit<br />
ESMC/DDF190-<br />
Fenstern.<br />
Obligatorisch ist natürlich in RAMON<br />
die Anschlußmöglichkeit des Peilers<br />
DDF190 an die digitale Karte<br />
(MapView [5]) mit Anzeige der Peilstrahlen<br />
(BILD 3), was den Komfort erheblich<br />
steigert und die Lagebeurteilung<br />
sehr vereinfacht.<br />
Claus Holland<br />
LITERATUR<br />
[1] Ehrichs, R.; Holland, C.; Klenner, G.: Funkerfassungssystem<br />
RAMON – Anwenderspezifische<br />
Funkerfassung vom VLF- bis SHF-<br />
Bereich. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
(1996) Nr. 151, S. 19–21.<br />
[2] Demmel, F.; Wille, R.: VHF-UHF-Peiler DDF190<br />
– Digitales Peilen von 20 bis 3000 MHz<br />
nach ITU-Richtlinien. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1996) Nr. 152, S. 30–32.<br />
[3] Holland, C.; Reimann, R.: RAMON-Basis-<br />
Software für die Digitalen Peiler DDF0xM<br />
und DDF0xS. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
(1997) Nr. 153, S. 30–31.<br />
[4] Klenner, G.: RAMON-ESMC, Einstieg in die<br />
computerunterstützte Funkerfassung. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1997) Nr. 155,<br />
S. 26–27.<br />
[5] <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>: Technische Information<br />
MapView.<br />
Näheres unter Kennziffer 156/12<br />
Software<br />
den Empfängerdaten die Peilergebnisse<br />
in weiteren Spalten abgelegt.<br />
BILD 2 Log-Fenster für Langzeitüberwachung.<br />
BILD 3 Digitale Karte MapView.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
29
Repetitorium<br />
Digitale Modulation im Mobilfunk (VII)<br />
3.2.4 Architektur des GMSK-Modulators<br />
Bevor der Datenstrom dem Modulator<br />
zugeführt wird, wird er noch nach<br />
der Regel d(k) = a(k) ⊕ a(k – 1) mit<br />
d(k) ∈ {0; 1} differentiell codiert. Addition<br />
von –0,5 und anschließende Multiplikation<br />
mit dem Faktor 2 führen zu<br />
einer Folge von bipolaren Deltafunktionen<br />
δ(k) ∈{–1; +1}. Der weitere Modulationsprozeß<br />
hängt von der Hardund<br />
Firmware-Struktur der verwendeten<br />
Modulatoren ab, wobei über die<br />
Dauer eines Bursts von 562 µs die in<br />
TABELLE 5 angegebenen Toleranzen<br />
eingehalten werden müssen.<br />
Maximaler Max. Phasenfehler<br />
Frequenzfehler Spitzenwert/Effektivwert<br />
1 · 10 –7 20°/ 5°<br />
TABELLE 5 Toleranzen des modulierten Trägers<br />
Diese Parameter hängen von der Genauigkeit<br />
der moduliernden Signale<br />
c I(t) und c Q(t), der Frequenz- und Phasenstabilität<br />
des Oszillators und der<br />
exakten Orthogonalität der I- und Q-<br />
Trägerkomponente ab. Die exakte<br />
Lösung bildet zunächst die Faltung<br />
p c(t) · h Gauß(t) nach. Hierzu werden die<br />
δ(k) in einem digitalen Filter mit einer<br />
Oversampling-Rate von bis zu 16 zu einer<br />
bipolaren NRZ-Funktion interpoliert,<br />
bevor sie in einem weiteren Filter<br />
mit Gauß-Charakteristik zur Funktion<br />
c gef(t) geformt werden. Der folgende<br />
Teil des Modulators ist identisch mit<br />
dem beschriebenen MSK-Modulator. Es<br />
folgen also Berechnung der Momentanphase<br />
durch Integration von c gef(t) zu<br />
ϕ gef(t), Berechnung von cos[ϕ gef(t)] sowie<br />
sin[ϕ gef(t)] und Multiplikation dieser<br />
Funktionen mit den beiden orthogonalen<br />
Trägerkomponenten (BILD 21).<br />
Nun ist die exakte Nachbildung der<br />
theoretischen Vorgehensweise in der<br />
Praxis nicht unbedingt nötig. Vor allem<br />
für die in großen Stückzahlen hergestellten<br />
Mobilstationen muß nach<br />
kostengünstigen Lösungen gesucht<br />
30 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0<br />
T<br />
1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0<br />
Spalttiefpaß<br />
1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 1 1 -1<br />
Gauß-<br />
Filter<br />
Oversampling<br />
werden, die allerdings die oben angeführten<br />
Forderungen erfüllen müssen.<br />
Ein Beispiel, wie der Aufwand<br />
drastisch reduziert werden kann, ist<br />
ein Konzept der Firma Philips, bei dem<br />
die Differenzcodierung nicht getrennt<br />
durchgeführt werden muß und das vor<br />
allem ohne die Tabellen zur Berechnung<br />
von cos[ϕgef(t)] und sin[ϕgef(t)] auskommt. Hierzu wird die ursprüngliche,<br />
in ein bipolares Signal umgewandelte<br />
Datenfolge mit einem Drehzeiger<br />
jkπ<br />
– —–<br />
e multipliziert, die dabei entstehenden<br />
komplexen Koeffizienten c(k)<br />
einem Filter mit gaußähnlicher Charakteristik<br />
zugeführt. Am Ausgang des Filters<br />
erscheint eine komplexe Funktion.<br />
2<br />
-0,5 2<br />
Berechnung<br />
von ϕ, sinϕ<br />
und cosϕ<br />
BILD 21 Erzeugung der Modulationssignale c I(t) und c Q(t).<br />
-0,5 2<br />
1 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0<br />
c I (t)<br />
c Q (t)<br />
1<br />
-jkπ<br />
e 2<br />
1 0 1 0 1 0 -1 0 1 0 1<br />
0 1 0 -1 0 -1 0 -1 0 1 0<br />
D<br />
D<br />
Ihr Realteil ist das angenäherte Modulationssignal<br />
c I(t), ihr Imaginärteil das<br />
angenäherte Modulationssignal c Q(t).<br />
Daß die Modulation identisch ist mit<br />
der durch das differenzcodierte Ursprungssignal,<br />
läßt sich aus der resultierenden<br />
Drehrichtung des HF-Zeigers<br />
verifizieren (BILD 22).<br />
3.2.5 Demodulation von MSK- und<br />
GMSK-Signalen<br />
A<br />
A<br />
c I (t)<br />
c Q (t)<br />
Aus Gleichung (20) ist ersichtlich, daß<br />
es sich bei MSK-Signalen um frequenzmodulierte<br />
HF-Schwingungen handelt.<br />
Bei GMSK-Signalen ist lediglich die<br />
Basisbandfunktion, die der Ausgangsfrequenz<br />
proportional ist, gefiltert. Das<br />
Digitalfilter<br />
0 0 1 0 0 1 1 1 0<br />
BILD 22 Aufwandgünstige Realisierung des GMSK-Modulators.<br />
D<br />
D<br />
A<br />
A<br />
t<br />
t<br />
Drehrichtung<br />
des HF-Zeigers<br />
c I (t)<br />
c Q (t)<br />
rekonstruierte differenzcodierte<br />
Datenfolge
HF-Signal kann ebenfalls als frequenzmoduliert<br />
betrachtet werden. Demnach<br />
genügte zur Wiedergewinnung der<br />
gesendeten Daten eine einfache Frequenzdemodulation<br />
mit bekannten Frequenzdiskriminatoren<br />
oder über den<br />
Umweg der Pulsfrequenzmodulation.<br />
Dennoch wird der weit aufwendigere<br />
Weg der kohärenten Demodulation<br />
nach Kapitel 2.6 beschritten. Dies hat<br />
im wesentlichen zwei Gründe:<br />
1. Bei gleichen Übertragungsbedingungen<br />
weist das kohärent demodulierte<br />
HF-Signal geringere Bitfehlerraten auf<br />
als das nicht kohärent demodulierte.<br />
2. Durch die Übertragungsfunktion des<br />
Mobilfunkkanals wird das HF-Signal<br />
derart verändert, daß eine Demodulation<br />
ohne Entzerrung der empfangenen<br />
Signale in den meisten Fällen zu untragbar<br />
hohen Fehlerraten führt. Die<br />
Entzerrung ist aber nur bei Kenntnis des<br />
zeitvarianten Funkkanals möglich, das<br />
heißt, seine Übertragungsfunktion muß<br />
permanent geschätzt werden.<br />
ZF-<br />
Stufe<br />
Frequenzsynchronisation<br />
cos�t<br />
sin�t<br />
Nach Kapitel 2.6 liefert die kohärente<br />
Demodulation die komplexe Einhüllende<br />
des HF-Signals, die ebenfalls Veränderungen<br />
durch den Funkkanal unterliegt.<br />
Aus diesen kann bei Kenntnis<br />
des unverfälschten äquivalenten Basisbandsignals<br />
die Übertragungsfunktion<br />
des Kanals berechnet werden. Hierzu<br />
wird in der Mitte eines jeden Bursts von<br />
156 bit eine dem Empfänger bekannte<br />
Folge von 26 bit, die Trainings-Sequenz,<br />
übertragen. Aus der Kreuzkorrelation<br />
des empfangenen äquivalenten<br />
Basisbandes und der komplexen<br />
Einhüllenden, die die Trainings-Sequenz<br />
bei unverzerrtem Empfang generieren<br />
würde, können dann die Eigenschaften<br />
des Funkkanals abgeschätzt werden.<br />
Das Blockschaltbild des Demodulators<br />
ist in BILD 23 dargestellt. Das empfan-<br />
A<br />
A<br />
D<br />
D<br />
c I (t)<br />
c Q (t)<br />
gene HF-Signal wird nach Umsetzung<br />
in eine Zwischenfrequenz den beiden<br />
Mischern zugeführt. Der Überlagerungsoszillator<br />
wird durch einen von<br />
der Basisstation periodisch ausgesendeten<br />
Frequency Correction Burst frequenzsynchronisiert<br />
und liefert die beiden<br />
orthogonalen Signale cos(ωt) und<br />
–sin(ωt). Nach den Mischern und Tiefpässen<br />
werden die beiden Kompo-<br />
xI (t) Digitaler Signalprozessor<br />
zur Kanal- zur<br />
schätzung,Kanal- Decodierung<br />
entzerrung und<br />
x Gewinnung der am<br />
Q (t)<br />
wahrscheinlichsten<br />
gesendeten Daten<br />
T = 1/f ZF Unterabtastung: T A = (n+1/4)T<br />
ZF-<br />
Stufe<br />
D<br />
A<br />
x Q (2i-1)<br />
(-1) i<br />
(-1)<br />
BILD 23<br />
GMSK-Demodulator.<br />
nenten des äquivalenten Basisbandes<br />
D/A-gewandelt und einem digitalen<br />
Signalprozessor zugeführt, der die am<br />
wahrscheinlichsten gesendete Folge<br />
aus der verzerrten komplexen Einhüllenden<br />
rekonstruiert.<br />
Auch für den Demodulator existieren<br />
aufwandgünstigere Lösungen. BILD 24<br />
zeigt ein Konzept, das mit nur einem<br />
A/D-Wandler auskommt. Hierzu wird<br />
das in eine Zwischenfrequenzlage gemischte<br />
Empfangssignal mit einer Abtastperiode<br />
T a = (n + 1/4)T unterabgetastet,<br />
wobei T die Periodendauer<br />
der Zwischenfrequenz ist. Die Abtastwerte<br />
x i werden mit (–1) i multipliziert,<br />
das heißt die Abtastwerte ungerader<br />
Ordnung im Vorzeichen invertiert. Die<br />
Abtastwerte der Ordnung 2i stellen<br />
dann Abtastwerte der I-Komponente,<br />
Interpolation<br />
x I (2i)<br />
x Q (2i)<br />
Repetitorium<br />
BILD 24<br />
Oben: Demodulation<br />
mit einem A/D-<br />
Wandler; unten:<br />
die durch Umtastung<br />
der ZF zurückgewonnenen<br />
Signale c I(t)<br />
und c Q(t)<br />
( �<br />
l Abtastwert,<br />
� Interpolierter Wert).<br />
die der Ordnung (2i – 1) solche der<br />
Q-Komponente des Empfangssignals<br />
dar. Der zeitliche Versatz zwischen den<br />
beiden Komponenten wird durch ein<br />
Interpolationsfilter ausgeglichen.<br />
Peter Hatzold<br />
Weiterführende Literatur<br />
Mäusl, R.: Digitale Modulationsverfahren. Hüthig<br />
Verlag, Heidelberg, 1988.<br />
Proakis, J. G.: Digital Communications. McGraw-<br />
Hill, New York, 1989.<br />
Schöffel, P. et alii: Architektur eines Mobilfunkgerätes<br />
für das Netz D. Philips Innovation (1/1991).<br />
Picken, D.: Technik und Meßtechnik im Mobilfunknetz.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Nr.136 bis 138.<br />
Lüttich, F.; Hecht, A.: Test von digitalen Funkempfängern<br />
mit Signalgenerator SMHU 58. Neues<br />
von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Nr. 136, 137.<br />
Digitale Modulation im Mobilfunk<br />
Repetitorium<br />
Interessenten erhalten das komplette Repetitorium<br />
(verfügbar in deutsch und englisch) über unseren<br />
Leserdienst. Kennziffer 156/13<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
31
Panorama<br />
Durchgangsmeßköpfe URV5-Z2 und URV5-Z4 für<br />
Spannungs-, Pegel- und Leistungsmessungen bis 3 GHz<br />
Die neuen Durchgangsmeßköpfe URV5-Z2 und<br />
URV5-Z4: formschön, kompakt und vielseitig verwendbar.<br />
Foto 43 021/1<br />
Koaxiale Spannungsmeßköpfe zählen<br />
zum Standardzubehör hochfrequenter<br />
Spannungs- und Leistungsmeßgeräte.<br />
Als Durchgangsmeßköpfe sind sie besonders<br />
vielseitig verwendbar, da sie<br />
sich in einen Meßkreis einfügen lassen,<br />
ohne den Signalfluß zu unterbrechen.<br />
Von daher bieten sie sich für eine Fülle<br />
von Applikationen, wie Monitoring-Aufgaben<br />
aller Art, Pegelregelungen oder<br />
Abschluß-Leistungsmessungen an.<br />
Die beiden neuen Meßköpfe (BILD) für<br />
die Spannungs- und Leistungsmesser<br />
URV35, URV55, URV5, NRVS und<br />
NRVD sind Weiterentwicklungen der<br />
erfolgreichen Vorgängermodelle*, die<br />
– seit 1984 auf dem Markt – inzwi-<br />
* Betz, T.; Köhler, D.; Reichel, T.: HF-Meßsystem<br />
URV5 – Spannungs- und Leistungsmessung bis in<br />
den GHz-Bereich. Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
(1984) Nr. 106, S. 16–18.<br />
32 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
schen fast 10 000mal verkauft wurden.<br />
Neben einem formschönen Kunststoffgehäuse<br />
zeichnen sie sich vor allem<br />
durch einen von 2 auf 3 GHz erweiterten<br />
Frequenzbereich für neue Applikationen<br />
aus. Die sonstigen Eigenschaften<br />
wurden im wesentlichen beibehalten,<br />
was auch für den mit dem Meßkopf verbundenen<br />
Kalibrierdatenspeicher gilt.<br />
Dieses von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> erstmalig<br />
eingeführte und mittlerweile zum Stand<br />
der Technik zählende Konzept ermöglicht<br />
einfache Bedienung und hohe<br />
Meßgenauigkeit durch eine numerische<br />
Meßwertkorrektur anhand individueller<br />
Kalibrierdaten.<br />
Jeder der beiden neuen Meßköpfe<br />
bietet für spektralreine Sinussignale mit<br />
unmodulierter Hüllkurve (CW, FM, ϕM,<br />
GMSK, FSK o.ä.) einen Meßumfang<br />
von über 90 dB. Beim URV5-Z2 entspricht<br />
das einem Meßbereich von<br />
200 µV bis 10 V (–60 dBm bis<br />
+33 dBm an 50 Ω) und beim URV5-Z4<br />
einem von 2 mV bis 100 V (–40 dBm<br />
bis +53 dBm an 50 Ω). Der Frequenzbereich<br />
beginnt bei 9 kHz (URV5-Z2)<br />
beziehungsweise 100 kHz (URV5-Z4)<br />
und reicht bis 3 GHz. Beide Meßköpfe<br />
sind so ausgelegt, daß sie die Spannung<br />
in der Mitte des kurzen koaxialen<br />
Leitungsstücks zwischen den beiden<br />
HF-Anschlüssen erfassen: beim<br />
Modell URV5-Z2 direkt, beim Meßkopf<br />
URV5-Z4 über einen kapazitiven<br />
20-dB-Vorteiler. Da bei wellenwiderstandsrichtigem<br />
Abschluß des Meßkopfes<br />
die Spannung über der gesamten<br />
Leitungslänge konstant ist, ergibt<br />
sich in diesem Fall ein fester Zusammenhang<br />
zwischen der zugeführten<br />
HF-Leistung und der Meßspannung. Daher<br />
können die Meßköpfe in dieser<br />
Konfiguration für genaue absolute Leistungs-<br />
und Pegelmessungen verwendet<br />
werden. Sie sind so kalibriert, daß die<br />
an 50 Ω verfügbare Leistung der Quelle<br />
angezeigt wird. Bei schlechter Lastanpassung<br />
sind zwar keine genauen<br />
Absolutwertmessungen, wohl aber Relativmessungen<br />
oder solche Systemanwendungen<br />
möglich, bei denen sowieso<br />
eine nachträgliche Kalibrierung<br />
der gesamten Meßanordnung erfolgen<br />
muß. Die Umschaltung zwischen Spannung,<br />
Pegel und Leistung läßt sich am<br />
angeschlossenen Grundgerät vornehmen.<br />
Bei modulierter Hüllkurve oder hohem<br />
Oberschwingungsanteil sollten die<br />
Meßköpfe nur innerhalb des quadratischen<br />
Kennlinienteils der HF-Gleichrichter<br />
ausgesteuert werden, der beim<br />
URV5-Z2 bei etwa 22 mV (–20 dBm<br />
an 50 Ω) und beim URV5-Z4 bei<br />
220 mV (0 dBm an 50 Ω) endet. In<br />
diesem Bereich verhalten sich die Meßköpfe<br />
ähnlich wie ein thermischer Leistungsmesser<br />
und messen den Effektivwert<br />
der Spannung beziehungsweise<br />
die äquivalente mittlere Leistung.<br />
Aufgrund der starken Entkopplung zwischen<br />
HF-Anschluß und Gleichrichter<br />
weist der Meßkopf URV5-Z4 eine sehr<br />
geringe Durchgangsdämpfung auf, die<br />
nicht größer als bei einem Leitungsstück<br />
vergleichbarer Länge ist. Dadurch verhält<br />
er sich vollkommen transparent und<br />
kann praktisch rückwirkungsfrei in jeden<br />
Meßkreis eingefügt werden. Damit<br />
steht ein fast idealer Spannungs- und<br />
Leistungssensor zur Verfügung, der sich<br />
gegenüber den handelsüblichen Leistungsmeßköpfen<br />
noch durch einen<br />
außergewöhnlich großen Dynamikbereich<br />
auszeichnet.<br />
Dank ihrer Vielseitigkeit werden die<br />
Meßköpfe eine Fülle neuer Anwendungen<br />
erobern und den Erfolg der Vorgänger<br />
fortsetzen. Interessiert? Einfach<br />
anschließen und messen.<br />
Thomas Reichel<br />
Näheres unter Kennziffer 156/14
Ein Mobilfunkstandard, der sich in den<br />
USA und auch in anderen Ländern<br />
neben Analog-AMPS und CDMA annähernd<br />
gleich stark etabliert hat, ist<br />
das TDMA-System Digital-AMPS (Standard<br />
IS-136). Für <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
Grund, auch diesen Standard im<br />
Digital Radiocommunication Tester<br />
CMD80, der bereits Analog-AMPS und<br />
CDMA beherrscht [1; 2], meßtechnisch<br />
zu unterstützen. Die konzeptionellen<br />
Voraussetzungen für diese Ergänzung<br />
sind bestens: Der CMD80 ist ein Kompaktmeßplatz<br />
mit durchgehendem Frequenzbereich<br />
von 800 bis 2200 MHz.<br />
Sende- und Empfangsfrequenzen sind<br />
voneinander unabhängig. Die Meßtechnik<br />
beruht auf modernster digitaler<br />
Signalverarbeitung. Meßergebnisse<br />
stehen so in kürzester Zeit zur Verfügung,<br />
ein unschätzbarer Vorteil in<br />
einer auf Schnelligkeit angewiesenen<br />
Massenproduktion. Die DSP-Technologie<br />
hat zwei weitere gravierende Vorzüge:<br />
Die Meßfunktionen sind durch<br />
Software-Ergänzungen ausbaubar, und<br />
es können selbst neue Meßtechnikprinzipien<br />
(TDMA) allein durch Software<br />
hinzukommen.<br />
Beim Sendertest erwartet der CMD80<br />
auf einer zuvor festgelegten Frequenz<br />
und zuvor vereinbarten Leistungsstufe<br />
das Signal des Mobilstationssenders.<br />
Er zeichnet das Signal auf und interpretiert<br />
es nach verschiedenen Gesichtspunkten:<br />
• Error Vector Magnitude, eine speziell<br />
auf die Modulationsart dieses<br />
Systems angepaßte Modulations-<br />
messung. Es wird die vektorielle<br />
Abweichung des Meßsignals vom<br />
Idealsignal errechnet und der Betrag<br />
dieser vektoriellen Fehlerfunktion als<br />
Zeitfunktion dargestellt (BILD). Abgeleitete<br />
Fehlergrößen sind Peakund<br />
RMS-Wert dieser Zeitfunktion.<br />
Zusätzlich liefert der Meßalgorithmus<br />
noch den Frequenzfehler sowie<br />
I/Q-Offset und I/Q-Imbalance.<br />
• Magnitude Error; bei dieser Messung<br />
wird ermittelt, welche Amplitudenfehler<br />
bei der Modulation auftreten.<br />
• Phase Error gibt Auskunft über Phasenfehler<br />
bei der Modulation.<br />
• Power Versus Time; diese Messung<br />
der Leistung in Abhängigkeit von<br />
der Zeit ist wichtig in jedem TDMA-<br />
System.<br />
• Adjacent Channel Power; die Leistungsimpulse<br />
im TDMA-System in<br />
Verbindung mit der hier vorliegenden<br />
Modulationsart gefährden<br />
prinzipbedingt die Nachbarkanäle.<br />
Darum ist die Nachbarkanalleistungsmessung<br />
von besonderer<br />
Bedeutung. Sie wird in insgesamt<br />
sechs Nachbarkanälen durchgeführt<br />
(drei links und drei rechts vom<br />
Nutzkanal).<br />
Bei der Empfängermessung sendet der<br />
CMD80 ein Prüfsignal auf einer wählbaren<br />
Frequenz mit einem in weitem<br />
Bereich einstellbaren Pegel. Das Signal<br />
enthält eine für den Bit-Error-Raten-Test<br />
geeignete und bekannte Bitfolge. Mit<br />
diesem Signal wird der Empfänger gespeist.<br />
Die von der Mobilstation demo-<br />
dulierten Bits werden mit den bekannten<br />
Bits verglichen. Dies geschieht entweder<br />
in der Mobilstation selbst, oder<br />
der Controller, der die Mobilstation<br />
steuert, vollzieht den Vergleich.<br />
Benutzerführung und Klartexthinweise<br />
gestatten das Arbeiten mit dem CMD80<br />
in der Handbedienung ohne tiefgehende<br />
Kenntnisse der speziellen Netze. Bei<br />
der Fernsteuerung des CMD80 über<br />
die IEC-Bus-Schnittstelle legt das Gerät<br />
höchste Meßgeschwindigkeit an den<br />
Tag. Zusammen mit der kompakten<br />
Bauweise des CMD80 ist dies eine<br />
wichtige Voraussetzung für den effektiven<br />
Einsatz in der Fertigung.<br />
Überall auf der Welt werden neue Mobilfunkstandards<br />
entwickelt oder vorhandene<br />
Standards den länderspezifischen<br />
Gegebenheiten angepaßt, und<br />
es ist nicht nur in den USA üblich, dem<br />
Mobilfunkanwender komfortable Dualund<br />
Multimode-Telefone anzubieten.<br />
Für den Funkgerätehersteller ist es deshalb<br />
ein nicht zu unterschätzendes Plus,<br />
mehrere Mobilfunkstandards in einem<br />
Meßgerät wie dem CMD80 zu haben<br />
und die Erweiterbarkeit auf zukünftige<br />
Standards im Meßgerätekonzept vorzufinden.<br />
Thomas Maucksch<br />
LITERATUR<br />
[1] Maucksch, T.: CMD80: Mobilfunkmeßtechnik<br />
für CDMA- und AMPS-Mobilstationen.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1997)<br />
Nr. 154, S. 22–23.<br />
[2] Mittermaier, W.: Digital Radiocommunication<br />
Tester CMD65 und CMD80 – Multibandund<br />
Multimode-Meßplätze für Mobilfunkgeräte.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1997)<br />
Nr. 155, S. 6–8.<br />
Näheres unter Kennziffer 156/15<br />
Panorama<br />
Vom Dual-Mode- zum Multimode-Funkgerätetester –<br />
jetzt auch Standard IS-136 im CMD80<br />
Ergebnis einer Error-<br />
Vector-Magnitude-<br />
Messung gemäß<br />
Standard IS-136 mit<br />
dem Digital Radiocommunication<br />
Tester<br />
CMD80.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
33
Panorama<br />
Option Input Interface für TV-Meßsender SFQ<br />
BILD 1 TV-Meßsender SFQ zum Test von Fernsehempfängern.<br />
Foto 42 961/1<br />
Der TV-Meßsender SFQ (BILD 1) für den<br />
Test von analogen und digitalen Fernsehempfängern<br />
und Set-Top-Boxen sowie<br />
von ADR-Empfängern (Astra Digital<br />
Radio) findet sein Einsatzfeld sowohl<br />
in der Entwicklung und Produktion als<br />
auch im Service und im EMV-Labor [1].<br />
Er erzeugt aus einem MPEG2-Eingangssignal<br />
ein entsprechend der DVB-<br />
Spezifikation codiertes und moduliertes<br />
Signal bis zu einer Frequenz von<br />
3300 MHz. Kanalcodierung und Modulation<br />
erfolgen wahlweise für Kabeloder<br />
Satellitenübertragung. Das Eingangssignal,<br />
dessen Datenrate zwischen<br />
2 und 60 Mbit/s liegen darf,<br />
wird dem SFQ über ein Synchronous<br />
Parallel Interface zugeführt. Eingangsdatenrate<br />
und Ausgangssymbolrate<br />
des modulierten Signals sind in diesem<br />
Fall direkt miteinander verknüpft. Der<br />
Umrechnungsfaktor ergibt sich aus der<br />
gewählten Punktierungsrate der Kanalcodierung<br />
und der Anzahl der Bits pro<br />
Symbol entsprechend der gewählten<br />
Modulationsart. Wenn die Ausgangssymbolrate<br />
jedoch unabhängig von<br />
der Eingangsdatenrate gewählt werden<br />
muß, so ist die Option Input Interface<br />
die passende Lösung. Ein Synthesizer<br />
auf der Baugruppe erzeugt die<br />
exakte Symbolrate auch ohne ein<br />
MPEG2-Eingangssignal.<br />
34 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Ein MPEG2-Transportstrom ist ein kontinuierlicher<br />
Datenstrom, der zum Transport<br />
von Video-, Audio- und Datensignalen<br />
dient. Er besteht aus Datenpaketen<br />
mit konstanter Länge von 188<br />
beziehungsweise 204 Bytes (bei Reed-<br />
Solomon-Codierung). Jedes Paket beginnt<br />
mit einem Header, der sich aus<br />
einem Synchronwort, einer Pakettypnummer<br />
(PID) und diversen Kontrollbits<br />
zusammensetzt. Die restlichen Datenbytes<br />
eines Pakets beinhalten die zu<br />
übertragende Information. Diese Information<br />
kann ein Teil eines Videostroms,<br />
eines Audiostroms oder einer Tabelle<br />
sein, die Informationen über die übertragenen<br />
Programme des Transportstroms<br />
enthält. Die Zuordnung der Pakete<br />
zu einem bestimmten Programm<br />
geschieht über die PID. Um die Datenrate<br />
eines Transportstroms an die vom<br />
Übertragungskanal geforderte Datenrate<br />
anzupassen, kann man Null-Pakete<br />
einfügen, die keine Information tragen<br />
und an ihrer speziellen PID zu<br />
erkennen sind.<br />
Mit der Option Input Interface verfügt<br />
der SFQ über zwei verschiedene Ein-<br />
BILD 2<br />
Menübild<br />
für Input<br />
Interface.<br />
gangsschnittstellen: ein Asynchronous<br />
Serial Interface (ASI) und ein Synchronous<br />
Parallel Interface (SPI). Beide<br />
Schnittstellen entsprechen der DVB-Spezifikation<br />
und decken die überwiegende<br />
Anzahl der Anwendungen<br />
ab. Das Input Interface behandelt beide<br />
Schnittstellen gleichwertig, indem es intern<br />
die seriellen Daten des ASI in eine<br />
parallele Form entsprechend dem SPI<br />
bringt. In einem ersten Verarbeitungsschritt<br />
werden Eingangsdatenrate und<br />
Paketlänge des Transportstroms gemessen<br />
und zur Information und Kontrolle<br />
am Display angezeigt (BILD 2).<br />
Im nächsten Schritt wird aus dem Eingangsdatenstrom<br />
ein geräteinterner<br />
Ausgangsdatenstrom erzeugt, dessen<br />
Datenrate wiederum fest mit der Ausgangssymbolrate<br />
des SFQ verknüpft ist.<br />
Für diese Datenratenwandlung werden<br />
eventuell vorhandene Null-Pakete<br />
aus dem Datenstrom entfernt. Die so<br />
erhaltene Datenrate stellt die minimale<br />
Ausgangsdatenrate der Baugruppe<br />
dar. Durch Hinzufügen von Null-Paketen<br />
wird die gewünschte Ausgangsdatenrate<br />
erzeugt. Wahlweise können<br />
die hinzugefügten Null-Pakete eine<br />
Pseudo Random Binary Sequence<br />
(PRBS) enthalten, mit der eine Bitfehlermessung<br />
möglich ist. Selbstverständlich<br />
läßt sich die Datenratenwandlung auch<br />
abschalten. In diesem Fall ist nur das<br />
SPI verfügbar, und der SFQ arbeitet<br />
wie ein Gerät ohne Input Interface<br />
(Betriebsart TS Parallel).<br />
Wenn ein Transportstrom, wie beschrieben,<br />
durch das Entfernen und Hinzufügen<br />
von Null-Paketen verändert wird,<br />
so ändert sich die relative Lage der<br />
MPEG2-Datenpakete zueinander, da
sich die Null-Pakete nun an anderen<br />
Positionen im Transportstrom befinden.<br />
Das bedeutet aber, daß die im Transportstrom<br />
vorhandenen Program-Clock-<br />
Reference- (PCR-)Werte nicht mehr korrekt<br />
sind. (Die PCR-Werte geben die<br />
Programmuhrzeit an, zu der die Pakete<br />
eine Verarbeitungseinheit verlassen [2]).<br />
Zur Korrektur der PCR-Werte wird zu<br />
dem Originalwert die tatsächliche Verweildauer<br />
des jeweiligen Paketes im<br />
Input Interface addiert. Damit die<br />
Abweichung von den Originalwerten<br />
nicht zu groß wird, wird noch ein konstanter<br />
Wert, nämlich die minimal mögliche<br />
Verweildauer eines Paketes, von<br />
dem korrigierten PCR-Wert subtrahiert.<br />
Der durch die Korrektur der PCR-Werte<br />
hinzugefügte Jitter bleibt deutlich unter<br />
dem in der DVB-Spezifikation angegebenen<br />
Grenzwert.<br />
Peter Schmidt<br />
LITERATUR<br />
[1] Kretschmer, E.; Zimmermann, F.-J.: TV-Meßsender<br />
SFQ – Digitale Meßsignale für<br />
die Fernsehzukunft. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1997) Nr. 153, S. 14–16.<br />
[2] Fischbacher, M.; Weigold, H.: MPEG2-<br />
Generator DVG und MPEG2-Meßdecoder<br />
DVMD – Meßtechnik für das digitale Fernsehen<br />
gemäß MPEG2. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1996) Nr. 152, S. 20–23.<br />
Näheres unter Kennziffer 156/16<br />
Panorama<br />
ReFLEX25 und Flex-Roaming im Signalgenerator SME<br />
Bereits bislang bot der Signalgenerator<br />
SME in Verbindung mit der Option Flex-<br />
Protokoll (SME-B41) die Möglichkeit,<br />
normgerechte Telegramme des Flex-<br />
Funkrufdienstes zu erzeugen und so<br />
eine Flex-Basisstation zu simulieren,<br />
die als umfassende Testsignalquelle in<br />
Entwicklung und Produktion von Funkruf-Empfängern<br />
(Pagern) genutzt werden<br />
kann*. Nun hat <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
eine neue Software-Option geschaffen<br />
(SME-B43), mit der der SME auch<br />
Telegramme für ReFLEX25, einem weiteren<br />
Mitglied der Flex-Protokollfamilie,<br />
erzeugen kann. Das BILD zeigt das Menü<br />
der Handbedienung dieser Option,<br />
in dem sich alle relevanten Parameter<br />
für das erzeugte ReFLEX25-Telegramm<br />
und auch für die simulierte Basisstation<br />
beliebig verändern lassen. Selbstverständlich<br />
sind alle Einstellungen auch<br />
über IEC-Bus möglich. Die Parameter<br />
decken alle in der Praxis wichtigen Anforderungen<br />
ab, und einige kann man<br />
auch bewußt auf von der Norm abweichende<br />
Werte einstellen, um beispielsweise<br />
Sonderbetriebsarten eines Empfängers<br />
zu aktivieren.<br />
Unter der Einstellung „Frame Contents“,<br />
mit der der Inhalt der einzelnen Telegrammteile<br />
festgelegt wird, lassen sich<br />
*Leutiger, M.; Schröder, D.: Signalgenerator SME<br />
für Tests an ERMES-, FLEX- und POCSAG-Pagern.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> (1996) Nr. 150,<br />
S. 38–39.<br />
Einstellmöglichkeiten für ReFLEX25-Telegramme<br />
in der Handbedienung des SME.<br />
neben Frames mit Benutzernachrichten<br />
auch solche mit Steuernachrichten wie<br />
SCI-Frame, Umschaltung in einen Bit-Error-Test-Modus<br />
oder Emergency Resync<br />
Frame eingeben. Für darüber hinausgehende<br />
Anwendungen können außerdem<br />
bis zu neun Frames mit benutzerdefinierten<br />
Daten von einem PC übernommen<br />
und an beliebigen Stellen<br />
im ReFLEX25-Telegramm eingebunden<br />
werden. Damit lassen sich beispielswei-<br />
se Bitfehlertests mit einem kundenspezifischen<br />
Testmuster realisieren oder Benutzernachrichten<br />
gezielt verfälschen.<br />
Ferner hat <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> die bestehende<br />
Option Flex-Protokoll SME-B41<br />
deutlich erweitert. Die Flex-Protokolldefinition<br />
legt in ihrer neuesten Version<br />
weitgehende Roaming-Eigenschaften<br />
für Funkruf-Empfänger fest, die es gestatten,<br />
Nachrichten auch außerhalb<br />
des Heimatnetzes zu empfangen. Der<br />
SME kann deshalb nun auch normgerechte<br />
Roaming-Informationen in Flex-<br />
Telegrammen erzeugen und erlaubt<br />
damit umfassende Tests der neuen<br />
Roaming-Pager-Generation. Es werden<br />
beispielsweise NID- und SSID-Roaming-<br />
Informationen generiert, und es lassen<br />
sich neben normalen Benutzernachrichten<br />
auch Secure Messages, Instructions<br />
for SSID Subscribers, Emergency Resync<br />
Frames, Fülldaten und simulierte Daten<br />
anderer Pager-Protokolle übertragen.<br />
Als weitere Neuerung kann man nun<br />
auch verschiedene Nachrichtentypen<br />
innerhalb eines Cycles mischen, und<br />
der zeitliche Ablauf der ausgegebenen<br />
Information kann noch präziser gesteuert<br />
werden. Beides trägt zu einer weiteren<br />
Verkürzung der kritischen Meßzeit<br />
beim Einsatz in der Endkontrolle der<br />
Empfängerfertigung bei.<br />
Daniel Schröder<br />
Näheres unter Kennziffer 156/17<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
35
Panorama<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Schiffskommunikationsanlagen<br />
für niederländisch-spanisches Gemeinschaftsprojekt<br />
HF-Breitbandsystem XB2900 für die „Rotterdam“<br />
der Royal Netherland Navy (Art Impression freundlicherweise<br />
zur Verfügung gestellt von Royal Shelde<br />
Shipyard Niederlande). Foto: 43 019/1<br />
Der stark zunehmende Bedarf an Schiffskommunikation<br />
für die Marine – besonders<br />
im HF-Bereich – hat in den letzten<br />
Jahren zu neuen Konzepten geführt,<br />
bei denen auch der begrenzte Platz für<br />
die Antennen an Bord eine wesentliche<br />
Rolle spielt. Im internationalen Vergleich<br />
verfügt die Royal Netherland Navy<br />
über viel Erfahrung im Einsatz von HF-<br />
Breitbandsystemen. Als man im Frühjahr<br />
1992 im Rahmen eines niederländisch-spanischen<br />
Gemeinschaftsprojekts<br />
mit der Planung jeweils eines Amphibious<br />
Transport Ship/Landing Platform Dock<br />
(ATS/LPD) begann, wurde aufgrund<br />
dieser Erfahrungen das Antennensystem<br />
für den Bordeinsatz entworfen<br />
und festgelegt. Zu den Hauptaufgaben<br />
der beiden Schiffe zählen der Transport,<br />
die Anlandung und die Versorgung<br />
von Krisenreaktionskräften beziehungsweise<br />
die Ausführung von humanitären<br />
Aktionen in Friedenszeiten. Zur<br />
Ausstattung der Schiffe gehören neben<br />
einem Dockraum für die Landungsboote<br />
auch die Einrichtungen zur Unterbringung<br />
mehrerer Helikopter.<br />
Sowohl im Bereich der deutschen Bundesmarine<br />
als auch in internationalen<br />
36 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Schiffsprojekten hat <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
in der Vergangenheit sehr viele Erfahrungen<br />
in bezug auf HF-Schiffskommunikationssysteme<br />
gesammelt und konnte<br />
im Jahr 1995 gegen eine starke internationale<br />
Konkurrenz den Auftrag für<br />
die HF-Kommunikationsanlage des Gemeinschaftsprojekts<br />
gewinnen. Zuvor<br />
wurde in enger Zusammenarbeit mit den<br />
Spezialisten für die Systemtechnik Marine<br />
von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Hamburg<br />
und <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Niederlande<br />
das HF-Breitbandsystem XB2900 aus<br />
HF-Komponenten der XK2000-Transceiver-Familie<br />
entwickelt [1; 2] und den<br />
Entscheidungsträgern der niederländischen<br />
und spanischen Marine frühzeitig<br />
ein erster funktionsfähiger Prototyp<br />
vorgeführt. Folgende herausragenden<br />
Eigenschaften des HF-Breitbandsystems<br />
überzeugten die Auftraggeber:<br />
• Das System besteht ausschließlich<br />
aus Standardkomponenten, ein besonders<br />
wichtiger Gesichtspunkt bezüglich<br />
der Logistik an Bord.<br />
• Die Einzelkomponenten sind klein<br />
und leicht und deshalb auch unter<br />
ungünstigen Platzbedingungen unterzubringen.<br />
• Mit dem System ist ein intelligentes<br />
und extrem flexibles Power Management<br />
möglich, das heißt, es wird genau<br />
die Anzahl von Linien mit der<br />
momentan gerade benötigten HF-<br />
Ausgangsleistung aktiviert.<br />
• Jeder HF-Breitbandlinie ist ein eigener<br />
HF-Verstärker zugeordnet. Dies<br />
sorgt für beste Linearitätseigenschaften.<br />
Wird die jeweilige Linie nicht<br />
benötigt, so wird ihr Verstärker nicht<br />
ausgesteuert.<br />
• Der Hauptanteil an Verlustleistung<br />
fällt nicht in den Verstärkern an, sondern<br />
in separaten Lastwiderständen,<br />
die optimal (z.B. mit Wasser) gekühlt<br />
werden.<br />
• Momentan nicht verwendete Empfänger/Steuersender<br />
können als zusätzliche<br />
Empfänger über eine separate<br />
Empfangsantenne genutzt werden.<br />
• In jedem HF-Breitbandverstärker wird<br />
nur die gerade benötigte HF-Leistung<br />
erzeugt; dies erhöht die Lebensdauer<br />
der Geräte.<br />
• Durch vollkommen passive Schaltungen<br />
in den Ausgangskreisen ist das<br />
System für schnelle Datenverfahren<br />
und auch für adaptive und frequenzagile<br />
Funkverfahren einsetzbar.<br />
• Nur 1 % Frequenzabstand genügen<br />
für kollokationsfreien Betrieb der Einzellinien<br />
untereinander.<br />
• Das komplette System ist im Temperaturbereich<br />
von –25 bis +55 ° C<br />
dauerbetriebsfest.<br />
Basis des HF-Breitbandsystems sind<br />
standardisierte Doppelgestelle, in denen<br />
jeweils vier 1-kW-Sender XK2900<br />
inklusive Power Management Unit,<br />
Breitbandkopplern und Anschlußfeld<br />
für die Verkabelung integriert sind<br />
(BILD). Die Ausgangssignale der Gestelle<br />
werden über Koppler zusammengeführt<br />
und über einen Triplexer in das<br />
Breitband-Antennensystem eingespeist,<br />
das jeweils an die spezifische Umgebung<br />
angepaßt werden muß. Hierzu<br />
hat die Royal Netherland Navy im Vorfeld<br />
Messungen an einem Messing-<br />
Modell zur Optimierung des Impedanz-<br />
Verhaltens durchgeführt; <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> hat die Ergebnisse selbstverständlich<br />
berücksichtigt.
Der Lieferanteil von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
für dieses Gemeinschaftsprojekt betrifft<br />
aber nicht nur die HF-Funkanlage, sondern<br />
ein komplettes internes und externes<br />
Kommunikationssystem. Durch die<br />
Aufgaben, die diese schwimmenden<br />
Einheiten später zu erfüllen haben, ergibt<br />
sich zwangsläufig ein hoher Kommunikationsbedarf<br />
im näheren Umfeld.<br />
Das spiegelt sich an Bord in einer Vielzahl<br />
von Sende- und Empfangslinien in<br />
den VLF-, HF-, VHF- und UHF-Bereichen<br />
wider. Der internen Kommunikation<br />
dienen unter anderem eine Gegensprechanlage<br />
und eine Schiffslautsprecheranlage.<br />
Um dem Kunden die vertraglich zugesicherten<br />
Eigenschaften dieses Kommunikationssystems<br />
schon vor Einbau an<br />
Bord nachzuweisen, hat <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> die Gestelle in einer eigens für<br />
dieses Projekt gemieteten Halle in der<br />
Nähe von Hamburg aufgebaut. Zur<br />
Gewährleistung des Erfolgs der Abnahme<br />
mußte aber erst eine ganze Reihe<br />
von Vorbereitungen getroffen werden.<br />
So galt es zunächst, die Kühlwasserversorgung<br />
der HF-Breitbandanlage<br />
sicherzustellen. Immerhin mußten mehr<br />
als zwanzig 1-kW-Sender XK2900 unter<br />
allen Betriebsbedingungen mit ausreichender<br />
Kühlmittelmenge versorgt<br />
werden. Auch die Spannungsversorgung<br />
des gesamten Kommunikationssystems<br />
war nicht ganz einfach, denn<br />
die vom regionalen E-Versorgungsunternehmen<br />
angebotene Leistung reichte<br />
nicht aus, und es mußte für Spitzenlasten<br />
auf einen zusätzlichen Generator<br />
zurückgegriffen werden. Die Erstellung<br />
der Testverkabelung mit einer Vielzahl<br />
von Verteilerkästen war ebenfalls eine<br />
besondere Herausforderung. In nur<br />
zwei Monaten mußten 4000 m Kabel<br />
verlegt und mit Steckverbindern versehen<br />
beziehungsweise in Klemmkästen<br />
angeschlossen werden!<br />
Nach dem Gelingen der „Generalprobe“<br />
wird zur Zeit die „Premiere“ auf<br />
den Werften in Holland und Spanien<br />
unter der tatkräftigen Mithilfe der<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Vertretungen vor Ort<br />
vorbereitet. Ende Februar dieses Jahres<br />
wurde auf der niederländischen Werft<br />
Royal Schelde in Vlissingen das erste<br />
der beiden Schiffe auf den Namen<br />
„Rotterdam“ getauft und erstmals ausgedockt.<br />
Die Indienststellung der Rotterdam<br />
ist für Anfang nächsten Jahres geplant.<br />
Das spanische Schwesterschiff,<br />
mit dem Namen „Galicia“, gebaut auf<br />
der spanischen Werft in Ferrol, wird im<br />
Frühjahr 1998 an die spanische Flotte<br />
übergeben.<br />
Norbert Linge; Robert Träger<br />
LITERATUR<br />
[1] Buchholz, H.; Köhler, H.: HF-Breitbandsystem<br />
XB2900 – Kurzwellenkommunikation<br />
maßgeschneidert. Neues von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> (1997) Nr. 154, S. 12–14.<br />
[2] Träger, R.: HF-Sender/Empfänger XK2500<br />
und XK2900 – Die neuen Mitglieder der HF-<br />
Funkgerätefamilie XK2000. Neues von <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> (1997) Nr. 153, S. 12 –13.<br />
Näheres unter Kennziffer 156/18<br />
Passagier-Telefonsystem Jetcall 2000 im Aufwind<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> und seine französische<br />
Partnerfirma Mors haben bereits<br />
96 der gemeinsam entwickelten terrestrischen<br />
Flugkommunikationsysteme<br />
Jetcall 2000 in Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen<br />
der Air France installiert.<br />
Nach einjährigen wirtschaftlichen<br />
und technischen Tests auf Inlands-<br />
und internationalen Flügen erteilte<br />
die Airline im Juni dieses Jahres einen<br />
weiteren Auftrag für die Ausrüstung<br />
von 13 Flugzeugen – darunter Airbus<br />
A320, A321, A319 und Boing 737 –<br />
sowie eine Option auf weitere acht<br />
Flugzeuge, womit diese gesamte Flugzeugflotte<br />
mit Geräten von <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong>/Mors ausgestattet sein wird.<br />
In Europa verfügen damit bereits mehr<br />
als 180 Flugzeuge über das TFTS-Bord-<br />
Boden-Bord-Passagiertelefon (BILD)<br />
(TFTS = Terrestrial Flight Telecommuni-<br />
cation System). Der Dienst ist gegenüber<br />
bislang installierten Telefonsystemen,<br />
die mit Satellitenübertragung<br />
arbeiten, besonders durch höhere<br />
Sprachqualität und die nur halb so hohen<br />
Telefongebühren attraktiv. JetPhone,<br />
derzeit einziger europäischer TFTS-Service-Provider,<br />
erwartet bis zu 20 Telefonate<br />
pro Tag von jedem Flugzeug aus.<br />
JetPhone ist in fortgeschrittenen Verhandlungen<br />
mit Crossair, der Tochtergesellschaft<br />
von Swissair, sowie mit Aer<br />
Lingus und Braathens, Vorvertragsverhandlungen<br />
laufen mit vier weiteren<br />
Airlines bezüglich Einbau von TFTS-Systemen<br />
Jetcall 2000.<br />
Mit der Variante Jetcall 2000A bieten<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>/Mors eine besonders<br />
leichte und kostengünstige TFTS-Lösung<br />
für den Einsatz in Business-, VIPund<br />
regionalen Flugzeugen an. Als er-<br />
Panorama<br />
Mit Jetcall 2000 steht ein außerordenlich preisgünstiges<br />
Bord-Boden-Bord-Passagiertelefon zur<br />
Verfügung. Foto 41 900/1<br />
stes Flugzeug wurde hiermit eine Falcon<br />
20 der Aero Leasing ausgestattet.<br />
Ekkehardt Claußen<br />
Näheres über TFTS unter Kennziffer 156/19<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
37
Kurznachrichten<br />
Auftrag über Entwicklung der<br />
Referenzmeßtechnik für weltweit<br />
einsetzbare Dual-Mode-Handys<br />
ICO Global Communications, renommierterMobilfunkdienste-Anbieter<br />
mit Sitz in London, und <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> unterzeichneten Anfang<br />
Juli 1997 einen Vertrag über die<br />
Entwicklung und Produktion von<br />
Referenzmeßtechnik für Dual-Mode-<br />
Handys, mit denen künftig besonders<br />
komfortabel weltweit sowohl<br />
über Satelliten als auch in lokalen<br />
digitalen Netzen telefoniert werden<br />
kann. Ein für <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
bedeutsamer Bestandteil dieses<br />
Vertrags ist die Ausarbeitung des<br />
ICO-11.10-Referenzpapiers (in Anlehnung<br />
an GSM 11.10), das die<br />
Methoden beschreibt, nach denen<br />
die Test-Cases abzuarbeiten sind.<br />
Der Vertrag hat eine Laufzeit von 30<br />
Monaten und umfaßt ein Volumen<br />
von rund 18,5 Millionen US $.<br />
Nach der feierlichen Vertragsunterzeichnung<br />
erklärte ICO-Geschäftsführer<br />
Olof Lundberg (im BILD zweiter<br />
von links): „Dies ist eine richtungweisende<br />
Entscheidung für ICO.<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> ist aufgrund seines<br />
konkurrenzlosen Know-hows im<br />
Bereich Meßsysteme für digitale Endgeräte<br />
der Kommunikationstechnik<br />
der ideale Partner für ICO. Die Bildung<br />
dieser echten Partnerschaft mit<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> zeigt wieder einmal,<br />
daß ICO es sich zur Aufgabe<br />
gemacht hat, allen seinen Kunden<br />
Endgeräte von höchster Qualität und<br />
Weltklasse zu bieten.“ Dazu Dr. Wolfgang<br />
Winter, Geschäftsführer von<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> UK (zweiter von<br />
rechts): „Die gestiegene Nachfrage<br />
nach Mobilfunk verlangt hochentwickelte<br />
Technik für weltweiten Einsatz,<br />
und diese bietet <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong>. ICO hat den besten Partner<br />
für die Realisierung seines anspruchsvollen<br />
Ziels gewählt, das heißt<br />
für die Einführung der nächsten Generation<br />
von Dual-Mode-Mobiltele-<br />
fonen für zellulare und Satellitenkommunikation,<br />
womit dem Weltmarkt<br />
ein neues Spektrum von Kommunikationsdiensten<br />
eröffnet wird.“ PI<br />
R & S liefert neue Meßfahrzeuge<br />
an das BAPT<br />
Dem Bundesamt für Post und Telekommunikation<br />
(BAPT) wurde im<br />
Juni dieses Jahres eine neue Generation<br />
von Meßfahrzeugen übergeben<br />
(BILD), die mit dem Planungsunterstützungs-<br />
und Überwachungssystem<br />
für UKW- und Fernsehsender<br />
SMSB von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> ausgerüstet<br />
wurden (siehe auch Seite 26<br />
in diesem Heft). Die fünf Meßfahrzeuge<br />
werden in ganz <strong>Deutsch</strong>land<br />
eingesetzt und dienen zur Unterstützung<br />
bei der Frequenzplanung der<br />
Sender und zur dauerhaften Kontrolle<br />
ihrer Parameter. Neu an der Vorgehensweise<br />
bei diesen hoheitlichen<br />
Aufgaben ist die vollkommen rech-<br />
38 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
nergesteuerte Integration der Meßaufgaben<br />
unterschiedlichster Art,<br />
ihre automatische Auswertung und<br />
ihre Verknüpfung mit dem zentralen<br />
Datenbanksystem des BAPT. Dies<br />
wurde durch die Weiterentwicklung<br />
der Spektrum-Monitoring-Software<br />
ARGUS in wesentlichen Bereichen<br />
erreicht, so daß dem BAPT nun eine<br />
runde Lösung für Funküberwachung,<br />
Funkortung und Messungen im Hörfunk-<br />
und Fernsehbereich zur Verfügung<br />
steht. J. Pfitzner<br />
Neues Flugfunknetz mit<br />
Leitzentrale für den SAR-Dienst<br />
der <strong>Deutsch</strong>en Luftwaffe<br />
Im Auftrag des Bundesministers für<br />
Verkehr hat die Bundeswehr einen<br />
nationalen Such- und Rettungsdienst<br />
für Luftfahrzeuge eingerichtet. Dieser<br />
ständig mit Hubschraubern in<br />
Bereitschaft stehende SAR-Dienst<br />
(Search and Rescue) kann bei Not-<br />
fällen auch im zivilen Bereich eingesetzt<br />
werden. In enger Zusammenarbeit<br />
mit Vertretern von Luftwaffe,<br />
Behörden und der Industrie wurde in<br />
den letzten Jahren das Konzept zur<br />
Ausstattung einer neuen SAR-Leitstelle<br />
und abgesetzter Funkstellen<br />
des SAR-Dienstes der Luftwaffe unter<br />
Berücksichtigung modernster Technologien<br />
erarbeitet. Mit der Umsetzung<br />
der operativen Forderungen in<br />
eine technische Lösung wurde <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> als Generalunternehmer<br />
betraut. <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> ist seit<br />
Jahrzehnten als zuverlässiger Partner<br />
bei der Realisierung von Projekten<br />
der Funkkommunikation bekannt<br />
und kooperiert im Bereich der Sprachvermittlungsanlagen<br />
mit der renommierten<br />
Firma Frequentis, Wien. Das<br />
in vollständiger Ausbaustufe 33 Funk-<br />
stellen umfassende System wird dem<br />
Nutzer Ende 1997 zur Verfügung stehen.<br />
Bereits im Juli ging ein Teilnetz<br />
mit 20 Sende- und Empfangsstationen<br />
in Betrieb. Anläßlich der offiziellen<br />
Übergabe in Münster/Westfalen<br />
überreichte <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-<br />
Geschäftsführer Hans Wagner das<br />
Wappen der SAR-Leitstelle an Generalmajor<br />
Back, den Hausherren der<br />
Rettungsdienststelle (BILD).<br />
Eine wesentliche Neuerung des Flugfunknetzes<br />
ist die Kombination von<br />
Kommunikationsanlage und Datenbanksystem,<br />
was beispielsweise einen<br />
zusätzlichen Zugriff auf Rettungsleitstellen,Krankenhausverzeichnisse,<br />
Flugplätze usw. erlaubt. Das System<br />
arbeitet absolut blockierungsfrei<br />
und stellt somit sicher, daß jeder<br />
Funkruf abgesetzt werden kann, was<br />
im täglichen Einsatz Menschenleben<br />
retten hilft. Der Zuständigkeitsbereich<br />
der SAR-Leitstelle Luftwaffe in<br />
Münster deckt die Fläche <strong>Deutsch</strong>lands<br />
mit Ausnahme des Bundeslandes<br />
Schleswig-Holstein ab. Für dieses<br />
ist die Marine mit Sitz in Glücksburg<br />
zuständig, die ein eigenes<br />
Funknetz unterhält. M. Fraebel
Weltweite Nachrichten<br />
für Hotelgäste<br />
Einen ganz besonderen Service bietet<br />
das Hotel „Am Stadtgarten“ in<br />
Freiburg/Breisgau seinen in- und<br />
ausländischen Gästen: Auf Wunsch<br />
wird ein Zimmer mit Kurzwellenempfänger<br />
zur Verfügung gestellt.<br />
Der seit langer Zeit vorhandene<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Empfänger EK07<br />
wurde kürzlich gegen einen modernen<br />
EK896 ausgetauscht (BILD). Entsprechend<br />
der Heimatregion der<br />
Gäste lassen sich geeignete Frequenzen<br />
vorprogrammieren. Die<br />
übersichtliche und einfache Bedienungsoberfläche<br />
des EK896 gestattet<br />
es den Gästen aber auch, ohne<br />
spezielle Kenntnisse eigene Einstellungen<br />
vorzunehmen. Geschätzt und<br />
genutzt wird dieses Angebot vor allem<br />
von Gästen aus Übersee. Neben<br />
einer Langdrahtantenne sorgt auch<br />
die aktive Stabantenne HE011 für<br />
beste Empfangsqualität.<br />
R. Mayerhofer<br />
Gemeinsame Ausstellung<br />
von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
und Tektronix in Athen<br />
Es ist schon fast Tradition: Zum dritten<br />
Mal fand im April dieses Jahres<br />
die gemeinsame <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-<br />
Tektronix-Ausstellung mit Symposium<br />
im „Athens Hilton“ statt. Es konnten<br />
zahlreiche eingeladene Besucher<br />
aus Ministerien, Behörden, Universitäten<br />
und der privaten Industrie in<br />
einer angenehmen Atmosphäre begrüßt<br />
werden. Das besondere Interesse<br />
der Gäste galt den Geräten für<br />
digitale Fernsehübertragung und<br />
Meßtechnik sowie den GSM-Funkmeßplätzen.<br />
Nach einigen theoretischen<br />
Vorträgen folgten praktische<br />
Übungen an den Geräten (BILD).<br />
Favoriten der Besucher waren auf<br />
Anhieb der Digital Radio Tester<br />
CTS55 und der EMI-Meßempfänger<br />
ESPC von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> sowie<br />
die neuen Oszilloskope von Tektronix,<br />
die mit den Verfahren „Digital<br />
Real Time“ und „InstaVu(TM)“ arbeiten.<br />
Damit lassen sich Einzelvorgänge<br />
mit voller Bandbreite erfassen<br />
und die zufällig abweichenden Signalformen<br />
darstellen. Der Funkmeßplatz<br />
CTS55 erlaubt den schnellen<br />
automatischen Funktionstest von<br />
GSM- und auch DCS1800/1900-<br />
Handys, was ihn für den Einsatz in<br />
Griechenland interessant macht,<br />
denn das dritte griechische GSM-<br />
Netz wird derzeit von der Post nach<br />
Standard GSM1800 eingerichtet.<br />
Großen Anklang fand auch der PAL-<br />
Signalgenerator TSG95 in Taschenformat<br />
(Tektronix), der beispielsweise<br />
die wichtigsten 20 Testbilder erzeugt.<br />
Die Ausstellung in Athen war ein<br />
voller Erfolg im Rahmen der vertrieblichen<br />
Kooperation von <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> und Tektronix.<br />
B. Mohacsy<br />
ISO9002-Zertifikat für<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Canada Inc.<br />
Im Juni 1997 erreichte eine weitere<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Vertriebsniederlassung<br />
die Zertifizierung ihres<br />
Qualitätsmanagementsystems gemäß<br />
der Normenreihe ISO 9000.<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Canada Inc. wurde<br />
bestätigt, die Forderungen der<br />
ISO 9002-1994 zu erfüllen (BILD).<br />
Der erfolgreiche Abschluß der Zertifizierung,<br />
die die Bereiche Vertrieb<br />
und Service umfaßt, stellt nicht<br />
nur eine Bestätigung des hohen<br />
Qualitätsstandards der <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong>-Produkte dar, sondern belegt<br />
auch den Anspruch, Qualitätssicherung<br />
als Managementmethode<br />
weltweit zu implementieren.<br />
H. Penning<br />
Optischer Baugruppentest mit erweiterter Version<br />
des Prüfsystems LaserVision<br />
Gegenüber dem bereits am Markt<br />
sehr erfolgreich eingeführten Laser-<br />
Vision-System LV1 (siehe Neues<br />
von R&S Nr. 150) bietet <strong>Rohde</strong> &<br />
<strong>Schwarz</strong> nun mit dem LV2 (BILD) zusätzliche<br />
Prüfmöglichkeiten und eine<br />
höhere Testgeschwindigkeit. Das System<br />
eignet sich besonders für die<br />
Prüfung von SMD-Baugruppen, bei<br />
der ein In-circuit-Test aufgrund der<br />
schwierigen Adaptierung stark eingeschränkt<br />
ist. Der Anwendungsbereich<br />
liegt vor allem bei Endgeräten<br />
der mobilen Kommunikation sowie<br />
in der Konsum- und Automobilelektronik,<br />
wo bei hohen Stückzahlen eine<br />
kostengünstige und schnelle Prüfung<br />
im Vordergrund steht. Im Vergleich<br />
zu anderen handelsüblichen<br />
optischen Prüfsystemen bietet das<br />
LaserVision-System durch die einzigartige<br />
Kombination von Bildverarbeitung<br />
und Laserhöhenmessung<br />
eine außergewöhnlich hohe Fehlerabdeckung<br />
bei äußerst geringer<br />
Pseudofehlerrate sowie ein hervorragendes<br />
Preis-Leistungs-Verhältnis<br />
dank niedriger Investitionskosten.<br />
Durch ein neues Bildverarbeitungssystem<br />
ist die Geschwindigkeit gegenüber<br />
LV1 deutlich gesteigert. Mit<br />
einer Testrate von mehr als zehn<br />
Kurznachrichten<br />
Bauteilen pro Sekunde entspricht<br />
dies der Geschwindigkeit moderner<br />
Bestückungsmaschinen, wodurch<br />
jetzt der direkte Einsatz zur Prozeßkontrolle<br />
in einer Fertigungslinie<br />
möglich ist. Darüber hinaus verfügt<br />
das LaserVision-System LV2 über zusätzliche<br />
Testmöglichkeiten. Eine verbesserte<br />
Lageerkennung liefert bei<br />
SMD-Bauteilen nun neben den XY-<br />
Koordinaten auch die tatsächlichen<br />
Einbauwinkel. Ebenfalls neu ist die<br />
Möglichkeit zur Vermessung des<br />
Höhenprofils von ganzen Bereichen<br />
des Prüflings, womit sich selbst komplexe<br />
Strukturen schnell und leicht<br />
überprüfen lassen. Die neue Array-<br />
Test-Software gestattet die einfache<br />
Vervielfältigung gleichartiger Tests,<br />
was besonders bei Prüfungen mit<br />
sich wiederholenden Schaltungsteilen<br />
eine deutliche Zeiteinsparung in<br />
der Programmerstellung bringt. Das<br />
LaserVision-System LV2 kann als eigenständiger<br />
Prüfplatz oder in Kombination<br />
mit einem konventionellen<br />
In-circuit- oder Funktionstestsystem<br />
der TSAx- oder TSUx-Familien eingesetzt<br />
werden.<br />
PI<br />
Näheres unter Kennziffer 156/20<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
39
Druckschriften<br />
Leistungs- und Reflexionsmesser NRT (200 kHz<br />
bis 4 GHz; 0,3 mW bis 2 kW) mißt Spitzen- und<br />
Burst-Leistung sowie Crest-Faktor und zeigt Leistung<br />
und Anpassung gleichzeitig digital und in<br />
Balkenform an; neue Meßköpfe (an PCs direkt<br />
anschließbar): NRT-Z43 (ab 400 MHz) 7 mW<br />
bis 30 W (Spitze: 75 W), NRT-Z44 (ab 200 MHz)<br />
30 mW bis 120 W (Spitze: 300 W), kompatibel zu<br />
gebräuchlichen digitalen Modulationsstandards<br />
(Leistungsmittelwerte modulationsunabhängig),<br />
Meßköpfe NAP-Z.. über Option anschließbar;<br />
Batterieladegerät eingebaut.<br />
Datenblatt PD 757.2396.11 Kennziffer 156/21<br />
Sicherheits-Managementsystem USEIT der SIT<br />
(Gesellschaft für Systeme der Informationstechnik<br />
mbH) erkennt und beseitigt automatisch oder manuell<br />
Schwachstellen in UNIX-Betriebssystemen in<br />
einzelnen und vernetzten PCs.<br />
Datenblatt PD 757.3505.11 Kennziffer 156/22<br />
Vektorsignalgenerator SMIQ (Modell 02 0,3<br />
bis 2,2 GHz, Modell 03 bis 3,3 GHz) bietet –<br />
je nach Applikation – Digital-, Vektor- und<br />
klassische Modulation (digitale Standards auf<br />
Knopfdruck) bei kurzen Einstellzeiten und hoher<br />
spektraler Reinheit sowie erstmalig 6-Pfad-<br />
und 12-Pfad-Fading-Simulation; Pegelbereich<br />
–140 bis +13 dBm, interner Datengenerator,<br />
breitbandiger I/Q-Modulator, Breitband-FM<br />
und -AM, Frequenzsprungbetrieb, HF-/NF-/<br />
Pegel-Sweep; „Economy“-Modelle für die Produktion.<br />
Datenblatt PD 757.2438.11 Kennziffer 156/23<br />
Standard Signals at the Touch of a Button Das<br />
Plakat (DIN A1) zeigt einstellbare Parameter digitaler<br />
Kommunikationssysteme des Vektorsignalgenerators<br />
SMIQ.<br />
Poster PD 757.3463.21 Kennziffer 156/24<br />
40 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
Sicherheits-Managementsystem USEIT<br />
4-Leiter-V-Netznachbildung ENV4200 (150 kHz<br />
bis 300 MHz) mit Nachbildimpedanz 50 µH||50 Ω<br />
ist eine Handnachbildung und für 4 x 200 A Dauerstrom<br />
ausgelegt.<br />
Datenblatt PD 757.3428.11 Kennziffer 156/25<br />
Mitlaufgeneratoren FSE-B8 bis FSE-B11 (-B8/-B9:<br />
9 kHz bis 3,5 GHz, -B10/-B11: bis 7 GHz) erweitern<br />
die verschiedenen Spektrumanalysatoren FSE<br />
für skalare, selektive Netzwerkanalyse; Dämpfungsmessung<br />
bis typ. 120 dB, Ausgangspegel optional<br />
bis –90 dBm, -B9/-B11 mit I/Q-Modulator.<br />
Datenblatt PD 757.3434.11 Kennziffer 156/26<br />
ACCESSNET ® Bündelfunk für professionelle Anwender<br />
bietet R & S Bick Mobilfunk in dieser Informationsschrift<br />
an, d.h.: komplett von der Beratung<br />
vor dem Aufbau bis zum Service nach Inbetriebnahme.<br />
Info PD 757.3170.11 Kennziffer 156/27<br />
Standard Signals at the Touch of a Button.<br />
Dienstleistung nach Maß „<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
Werk Köln hilft Ihnen weiter“ ist das gegebene Versprechen<br />
des R&S-Dienstleistungszentrums. Wer<br />
mehr wissen will, braucht vorerst nur in die neue<br />
Informationsschrift hineinzuschauen.<br />
Info PD 757.3386.11 Kennziffer 156/28<br />
Kreativität schafft neue Welten (Wer wir sind ...)<br />
und Kompetenz für eine kommunikative Welt<br />
(... und was wir tun) sind die Titel der zweiteilig<br />
angelegten Broschüre, in der <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong><br />
sich als „top in test & com“ präsentiert, seine qualitäts-<br />
und kundenbezogene Philosophie und seine<br />
Arbeitsgebiete und Produktgruppen vorstellt.<br />
Info PD 757.3557.11 Kennziffer 156/29<br />
Kreativität schafft neue Welten<br />
Wo wir sind …<br />
Neue Applikationsschriften<br />
Sicherheits-Managementsystem USEIT<br />
Group and Phase Delay Measurements with Vector<br />
Network Analyzer ZVR<br />
Appl. 1EZ35_0E Kennziffer 156/30<br />
File Transfer between Analyzers FSE or ZVR and<br />
PC Using MS-DOS Interlink<br />
Appl. 1EZ34_0E Kennziffer 156/31<br />
Accessing Measurement Data and Controlling the<br />
Vector Network Analyzer via DDE<br />
Appl. 1EZ33_0E Kennziffer 156/32<br />
Setup-Sammlung für Messungen mit den Audioanalysatoren<br />
UPL oder UPD<br />
Appl. 1GA36_1D Kennziffer 156/33<br />
Automatic Run of Rec. 11.10 Testcases (Remote<br />
Control of MS Functions)<br />
Appl. 1CMAN30E Kennziffer 156/34<br />
BER Measurement with 50-kHz Frequency Offset<br />
and Blocking 2 Measurement<br />
Appl. 1CM29_1E Kennziffer 156/35<br />
Schz
Rund um die Uhr japanisch<br />
Die Rundfunkzeitschrift »TV Technology & Production«<br />
beschreibt in ihrer Ausgabe Nr. 4/97<br />
die Vorbereitungen der japanischen Rundfunkgesellschaft<br />
NHK für die 24-Stunden-Sendezeit,<br />
die Unterstützung dieses Vorhabens durch <strong>Rohde</strong><br />
& <strong>Schwarz</strong> und den Einsatz des TV-Monitoringund<br />
Meßsystems TS6100 zur Überwachung der<br />
Programme:<br />
Bisher hat NHK bis zu 18 Stunden pro Tag gesendet,<br />
so daß jeden Tag noch einige Stunden sendefreie<br />
Zeit für Wartungsarbeiten an den Sendern<br />
zur Verfügung standen. Ab Januar 1998 soll jedoch<br />
24 Stunden am Tag gesendet werden. Das erfordert<br />
eine neuartige Wartungsphilosophie. Zu diesem<br />
Zweck hat sich NHK an <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> um<br />
Unterstützung gewandt. <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> bietet<br />
seit 50 Jahren Fernsehsender und Meßtechnik an.<br />
Jetzt hat das Unternehmen ein neues Konzept für<br />
seine Fernsehüberwachungssysteme entwickelt und<br />
plant die Einrichtung eines entsprechenden Pilotsystems<br />
bei NHK. Mit dem System sollen mögliche<br />
Ausfälle vorhergesehen werden können, noch bevor<br />
sie entstehen (aktive statt passiver Wartung).<br />
John Watkinson, Redakteur der in den USA erscheinenden<br />
Rundfunkzeitschrift »TV Technology<br />
& Production« wählte in der April-Ausgabe<br />
nebenstehendes Foto als Aufhänger für seinen<br />
Report zum Thema Digital Video Broadcasting<br />
und beschreibt unter anderem die Anforderungen<br />
an die Meßtechnik. Der abgebildete MPEG2-<br />
Generator DVG und der MPEG2-Decoder DVDM<br />
erfüllen diese Anforderungen von MPEG2 und<br />
DVB in vollem Umfang.<br />
... und noch einmal DVB<br />
Dr. Jürgen Lauterjung, Leiter der Ad-hoc-Gruppe<br />
Meßtechnik im Technical Module der DVB und bei<br />
<strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> für neue Technologien und strategische<br />
Kooperationen zuständig, gibt im Leitartikel<br />
zum Schwerpunkt DVB in der Fachzeitschrift<br />
für Fernsehen, Film und elektronische<br />
Medien » FKT« (Nr. 7/97) einen Überblick über<br />
den Stand der Technik und verweist gleichzeitig<br />
auf einen Artikel des R&S-Mitarbeiters Michael<br />
Fischbacher im selben Heft zum Thema Prüfung<br />
der Echtzeiteigenschaften von Coder und Verteilnetz<br />
für digitale TV-Signale:<br />
An Digital Video Broadcasting kommt niemand<br />
mehr vorbei, selbst wenn er wollte. Wahrscheinlich<br />
wird man in einigen Jahren rückblickend sagen<br />
können, daß 1996 und 1997 der Beginn einer<br />
Revolution waren. Wie immer in solchen Fällen,<br />
sind die ersten Auswirkungen durchaus nicht revolutionär.<br />
Die Marktdurchdringung, das Erreichen<br />
des Konsumenten, geht genauso schnell oder langsam<br />
wie bei anderen hochwertigen Gebrauchsgütern.<br />
Aber einige von denen, die sich seit drei<br />
oder vier Jahren intensiv mit dem Thema DVB auseinandergesetzt<br />
haben, werden das Gefühl nicht<br />
los, daß die Schwelle zum Erfolg bald überschritten<br />
wird, wenn es nicht schon passiert ist.<br />
Go oder NoGo<br />
Presse-Echo<br />
Die »Funkschau« befaßt sich in ihrer Ausgabe<br />
16/97 mit der Meßtechnik für GSM-Funktelefone<br />
und stellt dabei unter anderen den Digital Radio<br />
Tester CTS55 in Wort und Bild vor:<br />
Auch der CTS55 bietet automatische Testfunktionen.<br />
So erlaubt der „Quicktest“ eine sehr schnelle<br />
Prüfung der wichtigsten Funktionen mit einer Gut-/<br />
Schlecht-Aussage. Eine zweite Autotest-Variante<br />
geht über drei HF-Kanäle tiefer ins Detail, benötigt<br />
allerdings etwas mehr Zeit. Bereits in Anwesenheit<br />
des Kunden kann der Fachhändler mit diesen<br />
Funktionen Kompetenz beweisen und eine sichere<br />
Diagnose stellen. Um den CTS55 mit den Autotest-<br />
Routinen bedienen zu können, bedarf es keiner<br />
speziellen technischen Ausbildung. Die grafische<br />
Anzeige auf dem TFT-Display ermöglicht auch über<br />
eine längere Zeit ein angenehmes und ermüdungsfreies<br />
Arbeiten.<br />
Solution-Provider mit<br />
Warenkorb<br />
Die Zeitschrift »Elektronik Produktion & Prüftechnik<br />
EPP« (Nr. 6/97) interviewte Klaus Kundinger, Produktmanager<br />
Produktionsmeßtechnik und Systeme,<br />
zum Thema Fertigungsprüftechnik bei R&S:<br />
Unsere einzelnen Meßgeräte-Arbeitsgebiete liefern<br />
einen Großteil der Geräte in die Fertigungsprüfung,<br />
speziell in der mobilen Kommunikation, doch<br />
auch in die Automobolelektronik, wobei diese Bereiche<br />
noch enger zusammenwachsen werden.<br />
Über unsere Kooperation mit Tektronix haben wir<br />
in US-Fertigungen von mobilen Telefonen eine respektable<br />
Präsenz erreicht. ... Die Produktionsprüftechnik<br />
ist bei <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> auf dem Weg<br />
zum strategischen Arbeitsgebiet, hier entstehen in<br />
langfristig angelegten Partnerschaften mit Kunden<br />
optimale Lösungen.<br />
Eindeutiger Favorit auf den Titelseiten der internationalen Zeitschriften Microwaves & RF (Nr. 5/97), EPN Asia (6/97) und Communications Products (3/97) war<br />
der Vektorsignalgenerator SMIQ, der die neue Generation digital modulierbarer Signalgeneratoren von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> verkörpert. Er bietet digitale Modulation<br />
hoher Qualität, basierend auf präziser I/Q-Modulation, kurze Meßzeiten durch schnelle Synthese und hohe Meßreserven dank seiner spektralen Reinheit.<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
41
Amtsanschlu§<br />
Administration/<br />
Revision<br />
ISDN-<br />
Karte<br />
Schlußbeitrag<br />
Das D-Kanal-Filter – ein wesentlicher Beitrag<br />
zur Erhöhung der Sicherheit für ISDN-TK-Anlagen<br />
Im Auftrag des Bundesamtes für Sicherheit<br />
in der Informationstechnik (BSI) entwickelt<br />
die <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong>-Tochterfirma<br />
SIT Gesellschaft für Systeme der<br />
Informationstechnik mbH, Berlin, ein<br />
Gerät zur Erhöhung der Sicherheit von<br />
ISDN-TK-Anlagen (ISDN = Integrated<br />
Services Digital Network, TK = Telekommunikation).<br />
Es handelt sich dabei<br />
um ein Filter für den D-Kanal, über den<br />
bei ISDN die Steuerung abgewickelt<br />
wird.<br />
Die Schutzwirkung des D-Kanal-Filters<br />
besteht hauptsächlich in der Verhinderung<br />
der unbefugten Nutzung von Diensten<br />
und Leistungsmerkmalen, der Verhinderung<br />
der unbewußten Fehlleitung<br />
und in der Möglichkeit, Angriffe von Innen-<br />
und Außentätern zu erkennen beziehungsweise<br />
zu verhindern. Darüber<br />
hinaus verhindert das D-Kanal-Filter ei-<br />
serielle<br />
Verbindung<br />
S 0 /S 2M -Platine<br />
transparenter B-Kanal<br />
D-Kanal-Daten<br />
CPU<br />
ISDN-<br />
Karte<br />
BILD 1 Prinzip des D-Kanal-Filters.<br />
TK-<br />
Anlage<br />
ne verdeckte Informationsübertragung<br />
im D-Kanal, zu welchen Zwecken sie<br />
auch immer gedacht sein möge. Die<br />
Reaktion des Filters auf die Verletzung<br />
der Schutzwirkung besteht in der Erkennung<br />
der Angriffe, deren umfangreicher<br />
Protokollierung und dem Abbau<br />
der Verbindung. Alle D-Kanal-Pakete,<br />
die die Filterregeln nicht verletzt haben,<br />
werden an die empfangende Seite<br />
weitergereicht. Trotz der Filterfunktion<br />
bleibt die volle Leistungsfähigkeit der<br />
ISDN-Kanäle erhalten, das heißt für<br />
42 Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
den S 0-Bus die D-Kanal-Kapazität von<br />
16 kbit/s und für S 2M von 64 kbit/s.<br />
Die B-Kanäle werden ebenfalls nicht<br />
beeinflußt. Das D-Kanal-Filter kann TK-<br />
Anlagen mit mehr als 10 000 Teilnehmern<br />
schützen.<br />
Wozu wird ein solches Filter benötigt,<br />
oder ISDN einmal anders interpretiert:<br />
Ist Sowas Denn Notwendig? Jeder, der<br />
den Umstieg vom guten alten Analogtelefon<br />
zum digitalen ISDN vollzogen<br />
hat, wird nicht nur der höheren Wählund<br />
Übertragungsgeschwindigkeit wegen<br />
die Vorteile des diensteintegrierenden<br />
Netzes nicht mehr missen wollen.<br />
Ist es doch nunmehr möglich, über<br />
dieselben Leitungen, über dieselbe TK-<br />
Anlage beispielsweise den Telefonverkehr,<br />
die Übertragung digitaler Daten,<br />
Fax-Verkehr und weitere Dienste mit<br />
einer Fülle von Leistungsmerkmalen<br />
abzuwickeln. Wie bequem ist es, die<br />
eigene Rufnummer einfach ins Besprechungszimmer<br />
mitzunehmen oder an<br />
eine beliebige andere Rufnummer<br />
umzulenken. Wer hat nicht schon die<br />
Möglichkeiten zur Konferenzschaltung<br />
oder die Freisprecheinrichtung genutzt?<br />
Ganz zu schweigen von der<br />
Administration der TK-Anlage selbst.<br />
Der Servicetechniker braucht nicht<br />
mehr ins Haus zu kommen, er wählt<br />
sich von einem beliebigen Punkt von<br />
außerhalb in die Anlage ein und nimmt<br />
alle Einstellungen vor, die der Nutzer<br />
der TK-Anlage von ihm fordert.<br />
Was aber geschieht, wenn die Rufnummernweiterschaltung<br />
genutzt wird, um<br />
kostenlos (für das eigene Portemonnaie)<br />
mit der Tante in Australien täglich zu<br />
telefonieren? Wie groß kann der Schaden<br />
werden, wenn das Mikrofon im<br />
Endgerät gerade dann von einem Unbekannten<br />
aktiviert wird, wenn in dem<br />
Raum strategische Entscheidungen gefällt<br />
oder die letzten Details für das<br />
Angebot besprochen werden? Welcher<br />
Nutzer einer TK-Anlage kann schon<br />
von sich behaupten, die genaue Konfiguration<br />
seiner Anlage zu kennen<br />
oder gegen Fehlbedienungen gefeit zu<br />
sein? Oder wer kann schon sicher sein,<br />
daß im Rahmen von Wirtschaftsspionage<br />
kein Versuch unternommen wird,<br />
in die firmeninterne TK-Anlage einzudringen?<br />
Weder in Ost noch in West<br />
Administration<br />
unabh ngig von der TK-Anlage<br />
Revisorrolle<br />
zur unabh ngigen Pr fung<br />
BILD 2 Rollentrennung des Administrators und<br />
Revisors.<br />
wird ein Hehl daraus gemacht, daß<br />
Dienste umfangreiche Mittel und personelle<br />
Ressourcen zur Erreichung ihrer<br />
Ziele einsetzen. Dies sind nur wenige<br />
Beispiele, die zeigen, daß mit dem<br />
Übergang zur digitalen Technik neue<br />
Bedrohungen aus Sicht der IT-Sicherheit<br />
entstanden sind, gegen die man<br />
sich schützen muß und, wenn man sie<br />
schon nicht verhindern kann, dann<br />
doch auf ein vertretbares Maß reduzieren<br />
sollte. Einen wirksamen Beitrag dazu<br />
leistet das D-Kanal-Filter.<br />
Im Prinzip handelt es sich bei dem<br />
D-Kanal-Filter um einen ISDN-Firewall.<br />
Soweit es unsere Recherchen ergaben,<br />
existiert weltweit kein diesem<br />
Gerät vergleichbares Produkt. Dies bestätigen<br />
auch viele Kundennachfragen<br />
auf der CeBIT’97. Der technische Aufbau<br />
des Filters sieht wie folgt aus: Über<br />
zwei ISDN-Schnittstellenkarten (wahlweise<br />
1 x oder 3 x S 0 bzw. 1 x S 2M),<br />
die auf einer Platine vereinigt sind, werden<br />
die D-Kanal-Informationen beider
Netzzugang<br />
S 0<br />
S 2M<br />
Richtungen (kommende und gehende<br />
Verbindungen) von den Nutzdaten in<br />
den B-Kanälen getrennt und einer<br />
Rechnerplatine zur Verfügung gestellt<br />
(BILD 1). Auf dem Prozessor ist die<br />
eigentliche Filter-Software installiert,<br />
die nach dem Grundprinzip filtert: Alle<br />
Dienste und Leistungsmerkmale, die für<br />
beliebige Rufnummern oder Rufnummerngruppen<br />
nicht explizit freigegeben<br />
werden, sind gesperrt. Auf in diesem<br />
Sinne unerlaubte Versuche, Dienste und<br />
Leistungsmerkmale unbefugt zu benutzen,<br />
reagiert das Filter mit einem Verbindungsabbruch.<br />
Zur Konfiguration und Anpassung<br />
des Filters an die zu schützende TK-<br />
Anlage sowie zur Kontrolle der Funktionsweise<br />
existieren die Rollen des Administrators<br />
und des Revisors (BILD 2).<br />
Beide können sich per handelsüblichem<br />
PC mit dem Filter verbinden. Dem<br />
Administrator stehen umfangreiche<br />
Funktionen zur Verwaltung des Filters<br />
zur Verfügung, die er über eine gewohnte<br />
grafische Benutzeroberfläche<br />
(Windows 95, Windows NT) wahrnehmen<br />
kann. Über leicht verständliche<br />
Menüs ist es möglich, die internen Filterregeln<br />
festzulegen. Dabei wird zwischen<br />
protokollbezogenen und teilnehmerbezogenen<br />
Filterregeln unterschieden.<br />
Erstere gewährleisten die protokollgerechte<br />
Informationsübertragung<br />
im D-Kanal. Damit werden mögliche<br />
Angriffe über die Protokollelemente<br />
verhindert beziehungsweise erkannt.<br />
Die teilnehmerbezogenen Filterregeln<br />
ordnen die freizugebenden Dienste<br />
D-Kanal-Filter<br />
D-Kanal-Filter<br />
S 0<br />
S 2M<br />
Administrations-/Revisionsrechner<br />
TK-Anlage 1<br />
TK-Anlage 2<br />
BILD 3 Konfigurationsmöglichkeit für Einzelanlagen.<br />
und Leistungsmerkmale den Rufnummern<br />
der Teilnehmer zu.<br />
Eine weitere wesentliche Funktion des<br />
D-Kanal-Filters besteht darin, daß es<br />
alle Verstöße gegen die Filterregeln<br />
und alle sicherheitsrelevanten Ereignisse<br />
in einem internen Protokoll registriert<br />
und stromausfallsicher speichert. Nur<br />
ein Revisor hat das Recht, die Protokolldaten<br />
einzusehen, zu kopieren und zu<br />
löschen. Der Zugang der Administratoren/Revisoren<br />
zum Filter wird durch<br />
eine strenge Authentisierung mit kryptografischen<br />
Algorithmen geschützt.<br />
Jeder Versuch, diesen Mechanismus<br />
zu durchbrechen, wird registriert und<br />
nach einer wählbaren Anzahl erfolgloser<br />
Versuche unterbunden. Optische<br />
und akustische Alarmierung zeigen besonders<br />
sicherheitskritische Ereignisse<br />
an. Weitere kryptografische Funktionen<br />
gewährleisten die Integrität der Programme<br />
und Filterregeln.<br />
Zur Absicherung von TK-Anlagen gegen<br />
Manipulationen aus dem öffentlichen<br />
oder fremden privaten Netz<br />
kann das D-Kanal-Filter an jeder S 0- beziehungsweise<br />
S 2M-Schnittstelle eingesetzt<br />
werden. Dies ist an einer einzelnen<br />
Anlage oder auch in einem<br />
TK-Anlagenverbund möglich (BILD 3<br />
und 4). Je Filter können eine oder drei<br />
S 0-Schnittstellen gleichzeitig bedient<br />
werden, die S 2M-Schnittstelle ist nur<br />
einmal je Filter vorhanden. Damit lassen<br />
sich praktisch alle wesentlichen<br />
Anwendungen abdecken.<br />
Die Konzeption des D-Kanal-Filters<br />
als externes Gerät gewährleistet seine<br />
einfache Integration in Gesamtanlagen.<br />
Bei der Installation des Filters sind<br />
keinerlei Eingriffe in bestehende TK-Anlagen<br />
notwendig, gleichzeitig wird<br />
damit eine einfache Austauschbarkeit<br />
sichergestellt. Das D-Kanal-Filter ist völlig<br />
anlagenunabhängig, es spielt also<br />
keine Rolle, von welchem Hersteller die<br />
TK-Anlage stammt. Die besondere Konstruktion<br />
des Filters verhindert sicher<br />
jede versuchte direkte elektrische Beeinflussung<br />
des ISDN-TK-Anschlusses<br />
vom Netz her. Das D-Kanal-Filter zeich-<br />
Amtsanschluß<br />
Amtsanschluß<br />
S 0 /S 2M<br />
Schlußbeitrag<br />
D-Kanal-<br />
Filter<br />
Revision<br />
TK-Anlage TK-Anlage<br />
S 0 /S 2M<br />
S 0 /S 2M<br />
D-Kanal-<br />
Filter<br />
net sich weiter durch eine hohe Anpassungsfähigkeit<br />
aus. Neue Filterregeln<br />
sind ohne technische Änderungen<br />
einstellbar. Im Zusammenwirken mit<br />
den Protokollfunktionen ist damit eine<br />
schnelle Reaktion auf neue, bisher noch<br />
nicht bekannte Attacken möglich. Der<br />
modulare Aufbau erlaubt die effektive<br />
Anpassung der Software an weitere<br />
ISDN-Protokolle oder Protokollvarianten.<br />
Bei Bedarf sind auch die kryptografischen<br />
Mechanismen und Algorithmen<br />
zur Authentisierung und Integritätssicherung<br />
an spezielle Kundenwünsche<br />
anpaßbar.<br />
Die gesamte Entwicklung des Geräts<br />
erfolgt nach dem Vorgehens-Modell<br />
der Koordinierungs- und Beratungsstelle<br />
der Bundesregierung für Informationstechnik<br />
in der Bundesverwaltung.<br />
Eine projektbegleitende Evaluierung<br />
seitens des BSI garantiert hohe Qualitätsmaßstäbe,<br />
was sich unter anderem<br />
auch darin äußert, daß für die Software-Entwicklung<br />
die Stufe E4 nach<br />
den Kriterien der ITSEC gefordert ist.<br />
Fazit: Das D-Kanal-Filter bietet einen<br />
wirksamen Schutz sowohl gegen existierende<br />
als auch gegen zukünftige<br />
Bedrohungen von ISDN-TK-Anlagen –<br />
es Ist für die Sicherheit von Digitalen<br />
TK-Anlagen Notwendig!<br />
Günter Hornauer<br />
Näheres unter Kennziffer 156/36<br />
S 0 /S 2M<br />
TK-Anlage<br />
Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> Heft 156 (1997/IV)<br />
S 0 /S 2M<br />
D-Kanal-<br />
Filter<br />
BILD 4 Konfigurationsmöglichkeit im Anlagenverbund.<br />
43<br />
S 0 /S 2M<br />
Amtsanschluß<br />
Administration
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Neues von <strong>Rohde</strong> & <strong>Schwarz</strong> 156 (1997/IV) · PD 757.2980.11 · B42622