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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

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