12-2023
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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<strong>12</strong>/<strong>2023</strong> Jahrgang 28<br />
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Bodenstations-Antennen<br />
für die LEO-Satellitenforschung<br />
Globes, S. 6
DC TO 110 GHz<br />
Cables and Adapters<br />
System Interconnect and Precision Test<br />
• 375+ models in stock<br />
• Custom assemblies available on request<br />
• Rugged design and construction<br />
Precision Test Cables<br />
• Options for every<br />
environment: armored,<br />
phase stable, temperature<br />
stable, ultra-flexible,<br />
and more.<br />
Adapters:<br />
Interconnect Cables<br />
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connector options<br />
from SMA to 2.4mm<br />
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VNA Cables<br />
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SMA, BNC, N-Type, 3.5mm, 2.92mm, 2.92mm-NMD,<br />
2.4mm, 2.4mm-NMD, 1.0mm<br />
DISTRIBUTORS
Editorial<br />
Wählen sie die richtige Antenne<br />
für Messungen und Tests!<br />
Technische Beratung und Distribution<br />
Thorsten Chmielus<br />
Geschäftsführer Aaronia AG<br />
www.aaronia.com<br />
Ob Spektrum-Monitoring, HF- und Mikrowellen-Messungen,<br />
EMV-Tests oder WLAN-Analyse: Aktuelle Funkanwendungen<br />
erfordern präzise Messungen in größeren Frequenzbereichen und<br />
in kürzerer Zeit, und dies als Nah- und Fernfeldmessungen sowie<br />
im Innen- und Außenbereich. Da kommt schnell ein umfangreicher<br />
Gerätepark zusammen. Neben hohen Kosten bedingt das gleichzeitig<br />
eine häufige Änderung des Messaufbaus.<br />
Zum Frequenzbereich: Eine der Herausforderungen an das Equipment<br />
liegt in der enormen Breite des abzubildenden Frequenzspektrums.<br />
Sinnvoll sind daher breitbandige Antennen, wodurch<br />
der Anwender mit viel weniger Produkten deutlich mehr Aufgaben<br />
lösen kann. Das bringt automatisch noch einen weiteren Vorteil:<br />
Municom<br />
wünscht<br />
friedliche<br />
Feiertage<br />
Ihr Experte für:<br />
Antennen (Patch, Chip,<br />
GPS, Glass Mount),<br />
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low PIM Koppler<br />
Bauelemente<br />
für die Hochfrequenztechnik,<br />
Optoelektronik sowie<br />
Hochfrequenzmessgeräte<br />
Zum Zeitaufwand: Eine Antenne ist auch hier immer dann besonders<br />
gut geeignet, wenn sie zum Frequenzbereich der Anwedung<br />
passt ist. Ideal sind allerdings Antennen, die breitbandig eingesetzt<br />
werden können. Schließlich kosten Umrüstzeiten und Neueinstellungen<br />
des Analyzers neben Nerven auch Zeit. Außerdem<br />
handelt es sich bei jeder Änderung des Messaufbaus auch immer<br />
um eine potenzielle Fehlerquelle. Weiter bewähren sich Antennen,<br />
die sich von ihrer Befestigung her innerhalb weniger Sekunden<br />
umdrehen lassen, wenn die andere Ebene gemessen werden soll.<br />
Für Messaufgaben innerhalb der Radio- & TV-Frequenzen<br />
bis hinunter zu 20 MHz einschließlich Tetra/BOS und ISM434<br />
sind bi konische Antennen mit radial-isotropischer Empfangscharakteristik<br />
das Mittel der Wahl. Lassen sich diese auch in<br />
umgekehrter Richtung nutzen, so können auch die teils notwendigen<br />
Immunitätstests mit der gleichen Hardware realisiert werden.<br />
Welche Antennen in Frage kommen, hängt natürlich von den spezifischen<br />
Anforderungen des Anwenders ab. Geht es um das grundsätzliche<br />
Vorhandensein von Signalen sowie der Einschätzung,<br />
um welche es sich hier handelt, werden omnidirektionale Antennen<br />
eingesetzt, bei denen der Empfang teils kugelförmig aus allen<br />
Richtungen erfolgt. Will man wissen, wo ein spezielles Signal herkommt,<br />
benötigt man eine direktionale Antenne mit Richtwirkung.<br />
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municom Vertriebs GmbH<br />
Traunstein ∙ München<br />
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EN ISO 9001:2015<br />
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hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 3
Inhalt <strong>12</strong>/<strong>2023</strong><br />
<strong>12</strong>/<strong>2023</strong> Jahrgang 28<br />
Die ganze Bandbreite<br />
der HF-und MW-Technik<br />
MilliBox<br />
Antenna Test Systems<br />
HF- und<br />
Bodenstations-Antennen<br />
für die LEO-Satellitenforschung<br />
Globes, S. 6<br />
Mikrowellentechnik<br />
Titelstory:<br />
Bodenstations-<br />
Antennen für die LEO-<br />
Satellitenforschung<br />
Full-Motion-Antenne für<br />
fortschrittlichen Satellitenkontakt:<br />
Die Bodenstation<br />
des Satellitenprojekts<br />
SeRANIS wird eine High-<br />
Tech-Antenne nutzen,<br />
welche dieser Beitrag<br />
näher vorstellt. 6<br />
Compact anechoic chambers<br />
18GHz and up<br />
Modular design<br />
Many sizes & configurations<br />
30cm to 3m far-field<br />
Ideal benchtop placement<br />
Below deck instrument bays<br />
Shorter wiring<br />
3D DUT positioners<br />
Inhalt <strong>12</strong>/<strong>2023</strong><br />
International News<br />
starting on page 64<br />
OTA Measurements<br />
on IEEE 802.11be (WiFi 7) Devices<br />
Anritsu and Bluetest combine their recent product<br />
upgrades to create an Over-the-Air (OTA)<br />
measurement*1 solution for verifying RF performance<br />
in tri-frequency bands of the latest WLAN standard<br />
(IEEE 802.11be). 64<br />
Rubriken:<br />
3 Editorial<br />
4 Inhalt<br />
6 Titelstory<br />
11 Aktuelles<br />
16 Schwerpunkt<br />
Antennen<br />
42 5G/6G und IoT<br />
44 Messtechnik<br />
53 Bauelemente<br />
und Baugruppen<br />
56 Verstärker<br />
58 Quarze und Oszillatoren<br />
60 Kabel und Verbinder<br />
64 RF & Wireless<br />
78 Impressum<br />
JYEBAO<br />
Neue,<br />
hochflexible<br />
Testkabel<br />
von JYEBAO<br />
Leben retten mit smarten<br />
Passivbauteilen<br />
Die Kommunikation der<br />
Einsatzkräfte im Notfall in<br />
öffentlichen Gebäuden und Anlagen,<br />
wie Einkaufszentren und U-Bahnen<br />
sicherstellen, ist die Hauptaufgabe<br />
einer In-Haus-Versorgung<br />
für den BOS-Bereich. 28<br />
Optimierung einer IIoT-Antenne<br />
Eine Antenne zu entwerfen und zu optimieren<br />
ist kein leichtes Unterfangen. Will man eine<br />
industrielle IoT-Antenne bauen, kann man<br />
ein Referenz-Design als Ausgangspunkt<br />
verwenden. Aber was sollte man ändern,<br />
um dieses optimal in ein Endprodukt zu<br />
implementieren? 30<br />
• Very Flexible<br />
(PUR jacket)<br />
• Stainless Precision<br />
Connectors used<br />
• Excellent RF<br />
performance<br />
• Extra sturdy connector/<br />
cable connection<br />
(Solder clamp designs)<br />
• Taper Sleeve added<br />
• Intended for lab use/<br />
intensive handling<br />
So transformiert<br />
die Viertelwellenleitung<br />
Mit HF-Leitungen kann man bekanntlich<br />
Impedanzen transformieren und somit<br />
Antennen anpasssen. So transformiert<br />
beispielsweise eine 50-Ohm- Viertelwellenleitung<br />
eine Impedanz von 25 Ohm auf 100 Ohm.<br />
Doch wie macht sie das? 32<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 5
Titelstory<br />
Sat-Steuerung und Datenkommunikation mit intradisziplinären Forschungsmodulen<br />
Bodenstations-Antennen<br />
für die LEO-Satellitenforschung<br />
Full-Motion-Antenne für fortschrittlichen Satellitenkontakt: Die Bodenstation des Satellitenprojekts SeRANIS<br />
wird eine High-Tech-Antenne nutzen, welche dieser Beitrag näher vorstellt.<br />
Satellitenkonstellationen im Low Earth Orbit<br />
(LEO) – also Satelliten systeme mit hunderten<br />
bis zu tausenden Satelliten – erlangten<br />
in den letzten Jahren vielfach öffentliche<br />
Aufmerksamkeit. Seit dem Start der Satellitenkonstellation<br />
Starlink von Elon Musk<br />
kann nun auch das breite Publikum Breitband-Internet<br />
aus dem All nutzen.<br />
Autoren:<br />
Kevin Li<br />
(Universität der Bundeswehr)<br />
Jonathan Slattum<br />
(Kratos Antenna Solutions)<br />
Christian Heilmaier<br />
(Globes Elektronik)<br />
www.globes.de<br />
Weitere Konstellationen werden derzeit<br />
entwickelt – von aktuell über 300 Unternehmen.<br />
Darunter weitere Internet-Systeme<br />
wie bei Starlink, Internet-of-Things-<br />
Applikationen oder zur Erdbeobachtung [1].<br />
Die Politik spielt mit. So wurde dieses Jahr<br />
von der EU das Projekt IRIS2 initiiert, um<br />
die Cybersicherheit und Überwachung von<br />
Kerninfrastrukturen sowie zügiges Krisen-<br />
Management zu ermöglichen [2].<br />
SeRANIS – Seamless Radio Access Networks<br />
and Internet of Space<br />
Unter diesem Aspekt hat 2020 die Universität<br />
der Bundeswehr München (UniBw M)<br />
mit Unterstützung des dtec.bw Zentrum für<br />
Digitalisierungs- und Technologieforschung<br />
der Bundes wehr das Projekt SeRANIS ins<br />
Leben gerufen [3]. Es wird eine system- und<br />
plattform übergreifende Architektur bieten,<br />
die Schlüsseltechnologien der Digitalisierung<br />
für Forschung und Industrie untersucht<br />
und demonstriert.<br />
Das Kernstück hierbei ist ein in der Universität<br />
entwickelter Kleinsatellit, der über mehr<br />
als 15 intradisziplinäre Forschungsmodule<br />
verfügt. Diese umfassen u.a. Disziplinen der<br />
Satellitenkommunikation, der Navigation,<br />
der Laser-Kommunikation bis zur Materialforschung.<br />
Das Projekt dient somit als Plattform,<br />
um nicht nur neue Kommunikationsprotokolle<br />
für die Standardisierung von 6G<br />
im nicht- terrestrischen Bereich zu erproben,<br />
sondern auch die Demonstration von neuartigen<br />
Plasmaantrieben zur Ausrichtung des<br />
Satelliten zu ermöglichen.<br />
Das Projekt SeRANIS ist in dieser Hinsicht<br />
ein Forschungs labor im All, an das sich Wissenschaftler<br />
aller digitalisierungs relevanten<br />
Disziplinen forschend ankoppeln können.<br />
Zugleich bietet SeRANIS Schnittstellen für<br />
Startups und Industrie, die neue Technologien<br />
im Verbund testen und demonstrieren<br />
wollen. In Rahmen einer deutschlandweiten<br />
Startup-Challenge wurden hierfür vier<br />
Gewinner nominiert, die nun Teil der Mission<br />
sind und ihre innovativen Ideen im Orbit<br />
ausprobieren und demonstrieren können.<br />
Mit diesem Ansatz grenzt sich SeRANIS<br />
deutlich von anderen Kleinsatellitenprojekten<br />
in Deutschland ab, nicht nur hinsicht-<br />
Erkennung und Verfolgung<br />
von LEO-Satelliten<br />
Um einen sicheren Betrieb im Weltraum<br />
zu gewährleisten und Kollisionen<br />
mit anderen Satelliten oder bekannten<br />
Trümmern zu verhindern, ist es wichtig,<br />
neugestartete Satelliten korrekt zu<br />
erkennen und zu verfolgen. Um die<br />
Satellitenbahnen eindeutig zu definieren,<br />
greift man auf ein von der NASA<br />
definiertes Format TLE (Two-Line<br />
Element) zurück, das ursprünglich<br />
für 80-Spalten Lochkarten entwickelt<br />
wurde. Die darin enthaltenen Ziffernblöcke<br />
umfassen alle notwendigen Parameter,<br />
um die Umlaufbahn eindeutig<br />
zu charakterisieren. Auf der Website<br />
https://www.space-track.org können<br />
die Bahnelemente von über 44.000<br />
Objekten angesehen werden.<br />
6 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Titelstory<br />
Experimentalbodenstation, die um die<br />
Full-Motion-Antenne erweitert wird<br />
lich seiner Größe, sondern vor allem in der<br />
Breite an verschiedenen Experimenten. Der<br />
Satellit soll 2025 ins All gebracht und final<br />
in einem LEO in 550 km Höhe platziert<br />
werden. Dort dient er dann für die nächsten<br />
fünf Jahre als Plattform für Forschungs- und<br />
Demonstrationszwecke.<br />
Bei SeRANIS geht es aber auch um die<br />
Einrichtung und Sicherung einer zugehörigen<br />
Bodenstation. Dafür wird die bestehende<br />
Infrastruktur der Experimentalbodenstation<br />
auf dem Gelände der UniBw M<br />
erweitert. Aktuell verfügt die Station über<br />
Die Gregorian-Optik<br />
„Das Gregory-Teleskop, auch Gregorianisches<br />
Teleskop, ist ein Spiegelteleskop,<br />
das von James Gregory 1663<br />
erfunden ... wurde – wenngleich die von<br />
ihm hergestellten Spiegel nicht befriedigend<br />
waren. ... Im Gegensatz zum<br />
Cassegrain-Teleskop wird ein konkaver<br />
Sekundärspiegel jenseits des Primärfokus<br />
benutzt, der das Bild durch eine<br />
zentrale Öffnung im Primärspiegel in<br />
den Sekundärfokus wirft. ... Ein Grund<br />
für die Wahl der Gregory-Bauform ist,<br />
dass man ohne Ausbau des Sekundärspiegels<br />
auf den Primärfokus zugreifen<br />
kann. Ein Beispiel hierfür ist das Radioteleskop<br />
Effelsberg. Nachteile gegenüber<br />
einem vergleichbaren Cassegrain-<br />
Teleskop sind der größere Fangspiegel,<br />
die dadurch stärkere Obstruktion und<br />
der längere Tubus, der nicht nur windanfälliger<br />
ist, was eine stabilere Montierung<br />
erfordert, sondern eventuell<br />
auch eine größere Kuppel nötig macht.“<br />
Wikipedia<br />
Kapazitäten in unterschiedlichen Bändern<br />
von VHF/UHF, über das S-, C-, X-, Ku- bis<br />
zum Ka-Band und deckt damit alle relevanten<br />
Frequenzen für die Satellitenkommunikation<br />
ab. Im Rahmen von SeRANIS<br />
wird die Experimentalboden station nun um<br />
eine Laser-Boden station sowie eine Full-<br />
Motion-Antenne (FMA) des Herstellers<br />
Kratos erweitert. Eine FMA ist vollbeweglich<br />
in allen Achsen. Diese vollbeweglichen<br />
Antennen systeme sind in Konfigurationen<br />
mit vier oder zwei Motorantrieben, mit oder<br />
ohne Gegengewichte möglich. Bei der Vier-<br />
Motoren-Konfiguration werden vier Drehkranzlager<br />
für alle vier Achsen (zwei Elevations-<br />
und zwei Azimutachsen) eingesetzt.<br />
Anforderungen an die FMA<br />
Für die Antenne der Bodenstation ergeben<br />
sich die folgenden Anforderungen:<br />
• Die Frequenzen für das X- und das Ka-<br />
Band müssen für den Sende- und Empfangsbetrieb<br />
unterstützt werden. Dies<br />
gilt für beide zirkulare Polarisationsarten<br />
LHCP und RHCP.<br />
• Für einen Einsatz auch über das SeRA-<br />
NIS-Projekt hinaus soll es möglich sein,<br />
die Antenne auf LEO-, MEO- und GEO-<br />
Satelliten auszurichten bzw. nachzuführen.<br />
Dazu werden die gängigen Verfahren<br />
Step Track, Model- oder Predictive<br />
Track, Two-Line Element Track (TLE)<br />
und TLE plus Step Track gefordert.<br />
Zusätzlich wird für das Ka-Band noch<br />
Monopulse-Tracking verlangt.<br />
Die Uni Bw hat sich für eine X/Y-Aufhängung<br />
des Reflektors entschieden, da<br />
eine herkömmliche Elevation-über-Azimut-<br />
Konstruktion mit überfliegenden LEO- und<br />
MEO-Satelliten bauartbedingt überfordert<br />
wäre. Im Augenblick des Überflugs müsste<br />
bei einer Elevation von 90° der Azimut um<br />
180° gedreht werden, was so nicht realisierbar<br />
ist. Eine Kardanaufhängung hingegen<br />
kommt mit dieser Betriebssituation<br />
problem los zurecht.<br />
Herausforderungen bei der Entwicklung<br />
Kratos Antenna Solutions (KAS) verwendet<br />
eine 4-m-Reflektor-Segmentantenne mit<br />
einer kompakten Gregorian-Optik, montiert<br />
auf einer Kratos-XY-Aufhängung und einer<br />
Steuerung der nächsten Generation. Dieses<br />
Antennenterminal ist multi-orbit-fähig, mit<br />
vielen unterschiedlichen Möglichkeiten der<br />
Satellitennachführung.<br />
Ein Modell vom Satelliten Athene-1 des Projekts<br />
SeRANIS<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 7
Titelstory<br />
Das Monopulse-Tracking-Verfahren<br />
Monopulse-Tracking ist eine zuverlässige<br />
Nachführungsmethode, die vor allem<br />
angewandt wird, wenn es um eine hohe<br />
Präzision geht. Es basiert auf dem Prinzip,<br />
dass die Signalstärke eines Satelliten von<br />
der Richtung abhängt, in der er empfangen<br />
wird. Hierzu wird das<br />
Beacon-Signal des Satelliten<br />
über vier Empfangselemente<br />
ausgewertet. Das Summensignal<br />
aller Elemente repräsentiert<br />
die Gesamtsignalstärke;<br />
das Differenzsignal<br />
der gegenüberliegenden<br />
Elemente repräsentiert den<br />
Winkelfehler.<br />
Die Bauweise erlaubt es dem Terminal,<br />
simultan in den Bändern 7,85…8,5 GHz<br />
(X-Band), 17,2…21,2 GHz (Ka-Band Rx)<br />
und 29…31 GHz (Ka-Band Tx) mit jeweils<br />
umschaltbarer Polarisierung zu arbeiten.<br />
Diese vielfältigen Möglichkeiten führten<br />
zu zahlreichen konstruktiven Herausforderungen<br />
innerhalb des Projekts.<br />
Eine davon ist die Entwicklung eines<br />
<strong>12</strong>-Port-X-Ka-Band-Feeds mit Monopulse-<br />
Fähigkeit, welches die strengen Anforderungen<br />
hinsichtlich der elektrischen Leistungsfähigkeit<br />
erreicht. Dazu holte KAS<br />
die Firma Spacetime Engineering an Bord.<br />
Die kompakte Gregorian-Optik zwingt zu<br />
einem Kompromiss zwischen Richtcharakteristik<br />
und Breitbandleistung.<br />
Komponentenanordnung auf der größeren Fläche des „Kegels“<br />
Durch die Analyse des Differenzsignals<br />
kann die Antenne nachgeführt werden,<br />
um den Satelliten zu verfolgen.<br />
Dieses Verfahren wird angewandt, wenn<br />
es um eine hohe Präzision der Nachführung<br />
geht.<br />
Bildquelle: Earth Station Tutorials<br />
Die Vereinbarkeit dieser unterschiedlichen<br />
Herausforderungen erlaubt sowohl einen<br />
militärischen Sende- und Empfangsbetrieb<br />
als auch einen reinen kommerziellen Empfangsbetrieb.<br />
Hierfür ein deckungsgleiches<br />
Phasenzentrum für alle Frequenzbänder<br />
mit einer optimalen Effizienz zu erzielen,<br />
ist nur mit der jahrzehntelangen Erfahrung<br />
möglich, die KAS und Spacetime Engineering<br />
besitzen.<br />
Wenn diese Aufgabe erfüllt ist, kann die<br />
Position des Subreflektors einmal einstellt<br />
werden, um dabei die maximale Effizienz für<br />
alle Bänder in diesem System zu erreichen.<br />
Eine weitere Herausforderung für KAS<br />
bestand darin, all die für den Außenbereich<br />
Was ist ein Subreflektor?<br />
„Gregory-Antennen haben, ähnlich<br />
wie Cassegrain-Antennen, einen Subreflektor.<br />
Dieser Subreflektor ist ellipsoid<br />
konkav geformt und besitzt zwei<br />
Brennpunkte. Der eine Brennpunkt<br />
dieses Ellipsoids fällt mit dem Brennpunkt<br />
des Paraboloids zusammen und<br />
liegt zwischen beiden Reflektoren, der<br />
zweite Brennpunkt befindet sich an der<br />
Stelle, an der der Erreger sitzt, meistens<br />
in einem Loch im Zentrum der<br />
Parabolfläche.“<br />
Wikipedia<br />
geeigneten Komponenten und Gerätschaften<br />
in einem kleinen Bauraum von 90 x 90 x 50<br />
cm unterzubringen.<br />
Für das Ka-Band sind das drei Empfangsverstärker,<br />
zwei 4-Kanal-Frequenzwandler, ein<br />
Tracking-Quadband-Dualblock-Down-Konverter,<br />
ein 200-W-Solidstate-Leistungsverstärker<br />
mit eingebautem Frequenz wandler<br />
Satellitenumlaufbahnen<br />
GEO, LEO und MEO<br />
Satelliten in einer geostationären<br />
Umlaufbahn (GEO) umkreisen die Erde<br />
von West nach Ost in einer Höhe von<br />
35.786 km über dem Äquator in der<br />
exakt gleichen Rotationsgeschwindigkeit.<br />
Dies lässt die Satelliten auf einer<br />
festen Position über der Erde erscheinen.<br />
Daher ist sie für Kommunikationssatelliten<br />
geeignet, die von der Erde<br />
aus mit feststehenden Antennen erreicht<br />
werden können. Allerdings geht eine<br />
lange Latenz (Signalverzögerung) und<br />
Signaldämpfung einher. Um die gesamte<br />
Erdkugel (außer den Polkappen) abzudecken,<br />
würden 3 Satelliten ausreichen.<br />
LEO-Satelliten in einer Höhe bis zu<br />
2000 km haben die niedrigste Latenz<br />
und Signaldämpfung, aber es werden die<br />
meisten Satelliten benötigt, um die eine<br />
vollständige Abdeckung zu erreichen.<br />
Anders als GEO-Satelliten können sie<br />
sich auf beliebigen Bahnen bewegen.<br />
Hauptsächlich werden sie zur Erdbeobachtung<br />
(z.B. TerraSAR-X), zur Weltraumforschung<br />
(z.B. ISS) oder für das<br />
Internet (z.B. Starlink, Oneweb) genutzt.<br />
Satelliten im mittleren Erdorbit (MEO)<br />
stellen einen Kompromiss zwischen<br />
GEO und LEO dar und dienen verschiedenen<br />
Anwendungen (z.B. Satellitennavigation<br />
GPS, Glonass Galileo).<br />
8 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
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Titelstory<br />
SNMP (Simple Network<br />
Management Protocol)<br />
SNMP gehört zu einer Internet-Protokollfamilie<br />
zur Netzwerkverwaltung.<br />
Es wurde entwickelt, um Netzwerkelemente<br />
(z.B. Router, Server, Switches)<br />
von einer zentralen Station aus überwachen<br />
und steuern zu können. Das Protokoll<br />
regelt dabei die Kommunikation<br />
zwischen den überwachten Geräten und<br />
der Überwachungsstation. SNMP wurde<br />
dabei so ausgelegt, dass jedes netzwerkfähige<br />
Gerät mit in die Überwachung<br />
aufgenommen werden kann. Fehlererkennung<br />
und Fehlerbenachrichtigung<br />
sind möglich. Durch seine Einfachheit,<br />
Modularität und Vielseitigkeit hat<br />
sich SNMP zum Standard entwickelt,<br />
der sowohl von vielen Management-<br />
Programmen als auch von Endgeräten<br />
unterstützt wird.<br />
und alle Bedienelemente zur Polarisationsumschaltung<br />
und Signalüber wachung, wie<br />
Richtkoppler.<br />
Für das X-Band integrierte KAS vier<br />
rauscharme Block-Down-Verstärker, einen<br />
100-W-Halbleiterverstärker mit eingebautem<br />
Block-Up-Wandler und alle erforderlichen<br />
MUX-T-Stücke sowie die Komponenten<br />
zur Schalt- und Signalüberwachung mir<br />
Richtkopplern.<br />
Um all diese Module und Geräte in genannten<br />
begrenzten Volumen unterzubringen, war<br />
große Kreativität gefragt. Es ging schließlich<br />
nicht nur um die einfache Platzierung,<br />
sondern auch darum, alle Komponenten und<br />
Geräte optimal anzuschließen, die Signale<br />
bestmöglich zu leiten und zudem eine X-<br />
und Y-Drehkupplung möglich zu machen.<br />
Weiterhin war zu berücksichtigen, dass die<br />
Geräte gewartet werden sollen und dazu<br />
möglichst leicht zugänglich sein müssen.<br />
Alle Signale der HF-Geräte werden in der<br />
zweiten Generation des KAS-Controllers konsolidiert,<br />
um eine nahtlose Integration in das<br />
M&C-System unter Verwendung von SNMP<br />
zu ermöglichen.<br />
Die Design-Phase der Antenne ist bereits<br />
abgeschlossen und befindet sich zurzeit<br />
in der Produktion. Die Fertigstellung und<br />
Inbetriebnahme ist im Sommer 2024 geplant.<br />
Wir werden über die fertige Antenne<br />
und erste Ergebnisse der Inbetriebnahme<br />
hier berichten.<br />
Referenzen<br />
[1] NewSpace Index, https://www.newspace.im/<br />
[2] European Commision, IRIS2: the new<br />
EU Secure Satellite Constellation, https://<br />
defence-industry-space.ec.europa.eu/<br />
eu-space-policy/iris2_en<br />
[3] SeRANIS-Homepage, https://seranis.<br />
de/ ◄<br />
Das Blockschaltbild des Antennenspeisenetzwerkes lässt die Komplexität dieses Antennensystems erkennen.<br />
10 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Aktuelles<br />
Nutzlasttestlösung für HummingSat-Mission<br />
Keysight Technologies hat angekündigt,<br />
dass SWISSto<strong>12</strong>, einer<br />
der am schnellsten wachsenden<br />
Satelliten- und HF-Nutzlasthersteller<br />
in Europa, das Keysight<br />
Payload Test System (PTS) ausgewählt<br />
hat, um die HF-Nutzlast<br />
seines ersten geostationären<br />
HummingSat-Satelliten, Intelsat<br />
45, zu validieren. Der Humming-<br />
Sat ist ein kleiner, innovativer<br />
Telekommunikationssatellit,<br />
der in Zusammenarbeit mit der<br />
Europäischen Weltraumorganisation<br />
im Rahmen einer öffentlich-privaten<br />
Partnerschaft und<br />
mit Kunden wie Intelsat und<br />
Viasat entwickelt wurde.<br />
Beim Start eines Telekommunikationssatelliten<br />
ist kein Platz<br />
für Fehler. Sobald er in der<br />
Umlaufbahn ist, muss jedes der<br />
komplexen Systeme und Nutzlasten<br />
eines Satelliten einwandfrei<br />
funktionieren. Daher müssen<br />
die Satellitenhersteller jedes<br />
Teil eines Satelliten während der<br />
Produktion und Montage gründlich<br />
testen, um die Leistung der<br />
Nutzlast des Satelliten zu überprüfen,<br />
bevor er die Startrampe<br />
verlässt.<br />
Intelsat 45, dessen Start für 2026<br />
geplant ist, wird über einen Ku-<br />
Band-Transceiver Rundfunkdienste<br />
für Medienunternehmen<br />
und Breitbandkonnektivität für<br />
Telekommunikationsanbieter<br />
bereitstellen. Das Keysight PTS<br />
bietet SWISSto<strong>12</strong> ein komplettes<br />
integriertes Set von Messgeräten,<br />
Signalkonditionierungsund<br />
Messkalibrierungshardware<br />
sowie Steuerungs-Software, um<br />
die HummingSat HF-Nutzlast<br />
umfassend und gründlich zu<br />
testen.<br />
Das PTS wird mit der HummingSat-Nutzlast<br />
über eine<br />
modulare Schaltmatrix-Plattform<br />
verbunden. Diese enthält<br />
schaltbare CalPod Assembly<br />
Module, die eine Kalibrierung<br />
der Uplink- und Downlink-Pfade<br />
ohne Unterbrechung der Verbindung<br />
ermöglichen. Mit dieser<br />
Funktion wird eine bewegliche<br />
Software-Kalibrierungsebene<br />
geschaffen, die den Produktionsfluss<br />
vereinfacht, da Unterbrechungen,<br />
die normalerweise<br />
mit periodischen Kalibrierungen<br />
einhergehen, vermieden werden.<br />
Darüber hinaus ist die Keysight-<br />
CodeOne-Software-Suite mit<br />
den SWISSto<strong>12</strong>-Systemcontrollern<br />
verbunden, um automatisierte,<br />
genaue und wiederholbare<br />
Messungen für alle Nutzlasttestzyklen<br />
zu ermöglichen.<br />
Das Keysight PTS verwendet<br />
hochwertige Messgeräte und<br />
zeichnet sich durch einen modularen<br />
Aufbau aus, der flexibel<br />
und einfach aufrüstbar ist. Die<br />
SWISSto<strong>12</strong>-PTS-Konfiguration<br />
umfasst den Analogsignalgenerator<br />
E8257D PSG, den<br />
PXIe-Vektor-Netzwerkanalysator<br />
M9837A und den PXA-<br />
Signalanalysator N9030B.<br />
Emile de Rijk, Chief Executive<br />
Officer und Gründer von<br />
SWISSto<strong>12</strong>, sagte: „Im Rahmen<br />
unserer Bemühungen zur<br />
Optimierung und Industrialisierung<br />
unserer Montage- und<br />
Testaktivitäten für HummingSat<br />
freuen wir uns, dass wir uns für<br />
den anerkannten Messtechnik-<br />
Anbieter Keysight Technologies<br />
und sein Payload Test System<br />
entschieden haben. Damit<br />
können wir sicherstellen, dass<br />
unsere kleine GEO-Nutzlast<br />
alle für eine erfolgreiche Mission<br />
notwendigen Leistungsparameter<br />
erfüllt.“<br />
Greg Patschke, General Manager<br />
der Keysight Aerospace /<br />
Defense and Government Solutions<br />
Unit, sagte: „Die Komplexität<br />
von Satelliten und ihr Charakter<br />
als ‚System aus Systemen‘<br />
machen das Testen und Bewerten<br />
zu einem kritischen Aspekt, um<br />
den Erfolg der Mission sicherzustellen.<br />
Dank des Keysight<br />
Payload Testing Systems kann<br />
SWISSto<strong>12</strong> sicherstellen, dass<br />
die HF-Nutzlast der Humming-<br />
Sats, die sie in den geostationären<br />
Orbit bringen, während<br />
der gesamten Dauer ihrer Missionen<br />
wie erwartet funktioniert.“<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
MIL-AERO goes Japan<br />
ViaLite hat jüngst eine optische<br />
Strecke der Serie MIL-AERO<br />
an einen japanischen Großkunden<br />
geliefert.<br />
MIL-AERO erfüllt alle Anforderungen<br />
für C-Band-Telekommunikation<br />
via Glasfaser<br />
und kommt ebenfalls in den<br />
beliebten Satcom-Bändern von<br />
10 MHz bis 6 GHz zum Einsatz.<br />
Die Funktionen der Übertragungs<br />
strecke sind speziell<br />
auf anspruchsvolle Anwendungen<br />
der Luftwaffe, der<br />
Marine und der Armee zugeschnitten,<br />
wie z.B. Telemetry<br />
Tracking and Control Systems<br />
(TT&C), Signals-Intelligence-<br />
Einsätze (SIGINT), Tethered<br />
Aerostat, UAV- und Drohnen-<br />
Anwendungen sowie Multi-<br />
Service Electronic Warfare<br />
(EW).<br />
EMCO Elektronik GmbH<br />
info@emco-elektronik.de<br />
www.emco-elektronik.de<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 11
Aktuelles<br />
Keysight, Synopsys und Ansys fördern<br />
die Entwicklung von RFIC-Halbleitern<br />
Die Leistungsintegritäts- und elektromagnetischen Modellierungsfunktionen von Ansys sind in einen<br />
neuen benutzerdefinierten Design-Workflow integriert, um den Anforderungen der Entwickler von<br />
Hochgeschwindigkeitsschaltungen gerecht zu werden.<br />
Produktionsanlage eines Silizium Wafers © Ansys<br />
Keysight Technologies, Inc.,<br />
Synopsys, Inc. und Ansys kündigten<br />
einen neuen Referenz-<br />
Design-Flow für TSMC N4P<br />
RF an, die neueste 4-nm-RF-<br />
FinFET-Prozesstechnologie der<br />
Silizium-Foundry. Der Referenz-<br />
Flow basiert auf der Synopsys-<br />
Custom-Design-Familie und<br />
integriert die Ansys-Multiphysics-Plattformen.<br />
Damit steht<br />
Kunden, die eine offene HF-<br />
Designumgebung mit höherer<br />
Vorhersagegenauigkeit und Produktivität<br />
suchen, eine komplette<br />
HF-Design-Lösung zur Verfügung.<br />
Durch die validierte Integration<br />
mit RFIC-Design (Radio<br />
Frequency Integrated Circuit)<br />
und interaktiven elektromagnetischen<br />
(EM) Analysewerkzeugen<br />
von Keysight sowie Signoff<br />
Power Integrity und EM-Modellierung<br />
von Ansys haben Entwickler<br />
erstklassige Lösungen<br />
vorliegen.<br />
Höhere Bandbreiten, mehr angeschlossene<br />
Geräte, geringere<br />
Latenzzeiten und eine breitere<br />
Abdeckung kennzeichnen die<br />
drahtlosen Systeme der nächsten<br />
Generation. Integrierte HF-<br />
Schaltungen wie Transceiver und<br />
HF-Frontend-Komponenten, die<br />
für die drahtlose Datenübertragung<br />
eingesetzt werden, werden<br />
immer komplexer. Höhere<br />
Schaltungsfrequenzen, kleinere<br />
Funktionsgrößen und komplexe<br />
layoutabhängige Effekte machen<br />
die Physik des Hochgeschwindigkeitsdesigns<br />
zu einer Herausforderung,<br />
die eine genauere und<br />
umfassendere Modellierung und<br />
Simulation erfordert. Nur so<br />
können höchste Leistung und<br />
robuste Produktzuverlässigkeit<br />
erreicht werden.<br />
Der 4-nm-RF-Design-Referenz-<br />
Flow von TSMC verbessert in<br />
der Custom-Compiler-Designund<br />
Layout-Umgebung von<br />
Synopsys die Durchlaufzeit des<br />
Designs und die Layout-Produktivität.<br />
Die Zertifizierung<br />
des Referenz-Design-Flows<br />
umfasst eine strenge Validierung<br />
des 4-nm-RF-Process-Design-<br />
Kits (PDK) von TSMC unter<br />
Verwendung wichtiger Design-<br />
Komponenten einschließlich<br />
rauscharmer Verstärker (LNAs)<br />
unter 6 GHz und LC-gestimmter<br />
spannungsgesteuerter Oszillatoren<br />
(LC-VCOs). Der Referenz-Workflow<br />
umfasst branchenführende<br />
Werkzeuge für<br />
die effiziente Synthese passiver<br />
Bauelemente, die Extraktion von<br />
EM-Modellen, die thermisch<br />
orientierte Elektromigrationsanalyse<br />
unter Einbeziehung des<br />
Bauelementmetalls und die Post-<br />
Layout-Extraktion mit korrekter<br />
Handhabung von CUI-Strukturen<br />
(Circuit Under Inductor).<br />
Zusätzlich zum Synopsys<br />
Custom Compiler umfasst der<br />
offene, moderne Referenz-Flow<br />
Golden Signoff-Genauigkeit,<br />
Schaltungssimulationsleistung<br />
von Synopsys-PrimeSim-Simulationswerkzeugen<br />
und Prime-<br />
Sim-Reliability-Environment<br />
sowie Signoff-Lösungen für<br />
physikalische Verifikation und<br />
Extraktion von Synopsys IC<br />
Validator und Synopsys StarRC.<br />
Ansys Totem bietet eine thermisch<br />
orientierte Signoff-Elektromigrationsverifikation<br />
und<br />
Power-Integrity-Analysis (EM/<br />
IR). RaptorX und Exalto bieten<br />
elektromagnetische Signoff-<br />
Modellierung mit einzigartigen<br />
CUI-Funktionen, die Platz- und<br />
Kosteneinsparungen von bis zu<br />
50% ermöglichen. VeloceRF<br />
bietet eine vollautomatische<br />
Keysight Technologies, Inc.<br />
www.keysight.com<br />
Synopsys, Inc.<br />
www.synopsys.com<br />
Ansys<br />
www.ansys.com<br />
Keysight PathWave ADS RFPro bietet eine schnelle, interaktive EM-Schaltungs-Co-Simulation und -Analyse, um<br />
layoutabhängige Effekte bereits im Entwicklungszyklus zu finden und zu beheben © Keysight<br />
<strong>12</strong> hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Aktuelles<br />
Silizium-Layout-Synthese für<br />
elektromagnetische Bauelemente<br />
einschließlich mehrlagiger Induktionsspulen,<br />
Baluns/Transformatoren<br />
und Übertragungsleitungen,<br />
um höchste Schaltungsleistung<br />
und -genauigkeit zu ermöglichen.<br />
Keysight PathWave ADS RFPro<br />
bietet eine schnelle, interaktive<br />
Co-Simulation und Analyse von<br />
EM-Schaltungen, um layoutabhängige<br />
Effekte bereits im<br />
Entwicklungszyklus zu erkennen<br />
und zu beheben. PathWave RFIC<br />
Design (GoldenGate) unterstützt<br />
die Simulation des harmonischen<br />
Gleichgewichts im frühen Chipdesign-<br />
und Verifikationsprozess.<br />
„Keysight, Synopsys und Ansys<br />
haben ihre strategische Technologiekooperation<br />
mit TSMC<br />
erweitert, um die nächste Stufe<br />
des HF-Designs für die fortschrittliche<br />
4nm-HF-Technologie<br />
zu erreichen“, sagte Niels<br />
Faché, General Manager bei<br />
Keysight EDA. „Wir haben die<br />
Erfahrung gemacht, dass HF-<br />
Designer mit dem Einsatz von<br />
Lösungen und Prozessen der<br />
älteren Generation zu kämpfen<br />
haben, die nie für die heutigen<br />
5G/6G System-on- Chip und<br />
HF-Subsystem-Designs entwickelt<br />
wurden. Neue Effekte,<br />
die vom Layout abhängig sind,<br />
machen eine detaillierte Simulation<br />
und Modellierung, die genau<br />
abgenommen werden kann, zu<br />
einem Muss. Andere kommerzielle<br />
Tools und Workflows<br />
berücksichtigen diese neuesten<br />
Foundry-Anforderungen nicht<br />
immer und sind oft nicht in der<br />
Lage, moderne analoge Designs<br />
mit Hunderten von gekoppelten<br />
Signal-Ports zu modellieren.“<br />
„Synopsys, Ansys und Keysight<br />
verfügen über jahrzehntelange<br />
Erfahrung im Bereich des kundenspezifischen<br />
Analog-, RFund<br />
Multiphysik-Designs. Diese<br />
Erfahrung trägt dazu bei, die<br />
Risiken zu reduzieren und den<br />
Erfolg unserer gemeinsamen<br />
Kunden voranzutreiben“, sagte<br />
Sanjay Bali, Vice President Strategy<br />
and Product Management<br />
EDA Group bei Synopsys.<br />
„Unsere jüngste Zusammenarbeit<br />
mit Ansys und Keysight<br />
bei der Entwicklung des neuen<br />
RF-Design-Referenzflusses zur<br />
Unterstützung des fortschrittlichen<br />
4-nm-Prozessknotens<br />
von TSMC bietet einen offenen<br />
und optimierten Fluss, der<br />
eine außergewöhnliche Qualität<br />
der Ergebnisse für fortschrittliche<br />
5G/6G-Wireless-Systeme<br />
liefert.“<br />
„Multiphysics stellt unsere Kunden<br />
vor neue Herausforderungen<br />
bei der Optimierung von Leistung,<br />
Fläche, Zuverlässigkeit<br />
und Performance, da die HF-<br />
Frequenzen in den Millimeterwellen-<br />
und Sub-THz-Bereich<br />
steigen“, sagte John Lee, Vice<br />
President und General Manager,<br />
Electronics, Semiconductor,<br />
Optics Business bei Ansys.<br />
„Der Erfolg unserer Kunden<br />
hängt von der Anwendung der<br />
besten Lösungen im gesamten<br />
Design-Flow ab. Gemeinsam<br />
mit Keysight und Synopsys<br />
arbeitet Ansys eng mit TSMC<br />
zusammen, um unsere branchenführende<br />
Power-Integrityund<br />
elektromagnetische Modellierungs-Technologie<br />
in einem<br />
benutzerdefinierten Design-Flow<br />
zur Verfügung zu stellen, der den<br />
Anforderungen der Entwickler<br />
von Hochgeschwindigkeitsschaltungen<br />
gerecht wird.“<br />
Weiterführende Links:<br />
Keysight EDA: www.keysight.<br />
com/find/eda-info<br />
Synopsys Custom Design<br />
Family: www.synopsys.com/<br />
implementation-and-signoff/<br />
custom-design- platform.html<br />
Synopsys RF Design Solution:<br />
www.synopsys.com/rf-design.<br />
html<br />
Ansys Multiphysics Signoff:<br />
www.ansys.com/products/<br />
semiconductors ◄<br />
Rohde & Schwarz stärkt Mikroelektronik<br />
und Kommunikationstechnologien<br />
Der Technologiekonzern Rohde<br />
& Schwarz beteiligt sich an<br />
IPCEI, einem Important Project<br />
of Common European Interest<br />
im Bereich der Mikroelektronik<br />
und Kommunikationstechnologien<br />
(IPCEI ME/KT) der Europäischen<br />
Kommission. Damit<br />
leistet der Technologiekonzern<br />
einen Beitrag, die Fähigkeiten<br />
zur Mitgestaltung von<br />
Schlüsseltechnologien auch in<br />
Deutschland zu sichern.<br />
Hintergrund: Um die europäische<br />
Halbleiterindustrie zu<br />
stärken, hat die Europäische<br />
Kommission Anfang Juni das<br />
IPCEI notifiziert und damit die<br />
Förderung von rund 100 europäischen<br />
Projekten ermöglicht.<br />
Der Technologiekonzern Rohde<br />
& Schwarz beteiligt sich hierbei<br />
mit einem Projekt an seinen<br />
vier deutschen Standorten München,<br />
Memmingen, Teisnach<br />
und Duisburg. Damit gehört<br />
es zu den 31 Projekten, die in<br />
Deutschland über das Bundesministerium<br />
für Wirtschaft und<br />
Klimaschutz (BMWK) im Rahmen<br />
des IPCEI ME/KT gefördert<br />
werden. Rohde & Schwarz<br />
wird darüber hinaus das Projekt<br />
mit eigenen Investitionen<br />
in Forschung & Entwicklung<br />
flankieren.<br />
Andreas Pauly, Executive Vice<br />
President Test & Measurement<br />
bei Rohde & Schwarz sagt:<br />
„Wie keine andere Schlüsseltechnologie<br />
bestimmt die<br />
Mikroelektronik den technischen<br />
Fortschritt der digitalisierten<br />
Lebenswirklichkeit.<br />
Kernelement jeder Wertschöpfungskette<br />
der Mikroelektronikindustrie<br />
ist dabei innovative<br />
und effiziente Messtechnik wie<br />
die von Rohde & Schwarz. Erst<br />
durch diese werden Entwicklung<br />
und Fertigung von mikroelektronischen<br />
Komponenten<br />
und Systemen ermöglicht.“<br />
In seinem Projekt beabsichtigt<br />
Rohde & Schwarz deshalb,<br />
eine neue europäische, hoch<br />
wettbewerbsfähige Messtechniklösung<br />
für den Millimeterwellenbereich<br />
zu entwickeln.<br />
Ein großer Teil dieser Entwicklungsarbeit<br />
ist die Schaffung<br />
einer europäischen, hochmodernen<br />
GaN/SiC-Halbleitertechnologie.<br />
Diese Technologie und die<br />
darauf basierende Messtechniklösung<br />
werden bei der Entwicklung<br />
und Prüfung entsprechender<br />
Komponenten in<br />
Zukunft unerlässlich sein. Zu<br />
den weitreichenden Anwendungsfeldern<br />
in der Kommunikationsindustrie<br />
gehören<br />
neben den Mobilfunkstandards<br />
der nächsten Generation (6G)<br />
auch Sensoren, Automotive-<br />
Radaranwendungen, das Internet<br />
der Dinge (IoT) sowie Industrie<br />
4.0.<br />
In Politik und Industrie herrscht<br />
Konsens über die Bedeutung<br />
der technologischen und digitalen<br />
Souveränität Deutschlands<br />
und Europas. Im Kern<br />
geht es darum, die nationalen<br />
Fähigkeiten zur Mitgestaltung<br />
von Schlüsseltechnologien zu<br />
bewahren oder sogar auszubauen.<br />
Rohde & Schwarz lebt<br />
seit 90 Jahren eine Tradition<br />
von Forschung, Entwicklung<br />
und Produktion in Deutschland.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 13
Aktuelles<br />
Strahlungstoleranter FPGA erreicht<br />
QML-Qualifikation der Klasse Q<br />
Microchip Technology, Inc.<br />
www.microchip.com<br />
Produkte, die auf der Qualified<br />
Manufacturers List (QML) gelistet<br />
sind, genießen oft höchstes<br />
Vertrauen und erfreuen sich großer<br />
Beliebtheit in Raumfahrtprogrammen.<br />
Der RT PolarFire<br />
FPGA von Microchip Technology<br />
(Nasdaq: MCHP) wurde<br />
nun von der Defense Logistics<br />
Agency (DLA) als QML Class<br />
Q qualifiziert. Diese Zertifizierung<br />
gilt als Goldstandard für<br />
Basisqualifikationen und erleichtert<br />
Entwicklern die Integration<br />
des RT PolarFire FPGA in ihre<br />
Raumfahrtsysteme. Da QML-<br />
Qualifikationen auf der Grundlage<br />
spezifischer Leistungs- und<br />
Qualitätsanforderungen der DLA<br />
standardisiert sind, können Kunden<br />
ihren Designprozess durch<br />
den Einsatz von QML-qualifizierten<br />
Produkten effizienter<br />
gestalten.<br />
Die stromsparenden und reprogrammierbaren<br />
RT PolarFire<br />
FPGAs bieten eine höhere<br />
Logikdichte und Leistung, was<br />
den Durchsatz bei der Signalverarbeitung<br />
deutlich verbessert.<br />
Im Gegensatz zu SRAMbasierten<br />
FPGA-Alternativen<br />
weisen diese Bausteine unter<br />
Strahlungsbelastung keine Configuration<br />
Single Event Upsets<br />
(SEUs) auf und benötigen daher<br />
keine Schutzmaßnahmen, was<br />
den Entwicklungsaufwand und<br />
die Stücklistenkosten (BOM)<br />
reduziert.<br />
„Der RT PolarFire FPGA reduziert<br />
Engpässe bei der Verarbeitung<br />
von Satellitensignalen<br />
durch eine höhere Dichte und<br />
Leistung als jedes andere Produkt<br />
in unserem FPGA-Portfolio“,<br />
sagt Shakeel Peera,<br />
Vice President of Marketing<br />
der FPGA Business Unit von<br />
Microchip. „Microchip ist<br />
bestrebt, qualitativ hochwertige<br />
und zuverlässige Lösungen zu<br />
liefern, und diese wichtige Qualifikation<br />
gibt unseren Kunden<br />
zusätzliche Sicherheit bei der<br />
Integration unserer Bausteine in<br />
ihre Raumfahrtsysteme“.<br />
MIL-STD-883B, der grundlegende<br />
Qualifizierungsstandard<br />
für QML Class Q, schreibt<br />
strenge Testmethoden für mikroelektronische<br />
Bausteine vor, um<br />
sicherzustellen, dass sie für elektronische<br />
Systeme in Militär und<br />
Raumfahrt geeignet sind. Um die<br />
QML-Class-Q-Qualifizierung zu<br />
erhalten, musste das RT-Polar-<br />
Fire-FPGA strenge Tests durchlaufen,<br />
um nachzuweisen, dass<br />
es den widrigen Einflüssen natürlicher<br />
Elemente und den rauen<br />
Bedingungen im Verteidigungsund<br />
Weltraumbetrieb standhält.<br />
Mit der Zertifizierung beweist<br />
dieses FPGA, dass es Systeme<br />
unterstützen kann, die höchste<br />
Bauteilqualität erfordern. Darüber<br />
hinaus ist die QML-Class-<br />
Q-Qualifizierung die Grundlage<br />
für eine spätere QML-Class-V-<br />
Qualifizierung und unterstreicht<br />
14 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Aktuelles<br />
die kontinuierliche Zuverlässigkeit<br />
der RT-PolarFire-FPGAs in<br />
Weltraumanwendungen.<br />
Microchip bietet seit über 60<br />
Jahren Lösungen für Raumfahrtmissionen<br />
an. Das Unternehmen<br />
zeichnet sich durch eine<br />
der branchenweit umfassendsten<br />
Produktpaletten für die Raumfahrt<br />
aus: strahlungsresistente<br />
und RT-Lösungen, einschließlich<br />
Hochleistungs-Mikrocontroller<br />
(MCUs), Mikroprozessoren<br />
(MPUs), FPGAs, Speicher,<br />
Kommunikationsschnittstellen,<br />
Frequenz- und Timing-<br />
Lösungen, Mixed-Signal-ICs,<br />
kundenspezifische Stromversorgungen,<br />
Dioden, Transistoren,<br />
RF-Komponenten und vieles<br />
mehr. Für weitere Informationen<br />
besuchen Sie bitte die Microchip<br />
Produktseite für Raumfahrtanwendungen:<br />
www.microchip.<br />
com/en-us/solutions/aerospaceand-defense/space<br />
Die RT-PolarFire-FPGA-Familie<br />
Die RT-PolarFire-FPGA-Familie<br />
vereint Microchips 60-jährige<br />
Erfahrung in der Raumfahrt<br />
mit einer Produktlinie, die die<br />
Rechenleistung und Konnektivität<br />
bietet, die für moderne Raumfahrtmissionen<br />
erforderlich sind.<br />
Diese FPGAs verbrauchen bis zu<br />
50% weniger Strom als SRAMbasierte<br />
Alternativen und stellen<br />
dabei sicher, dass die Datenverarbeitungssysteme<br />
im Orbit die<br />
hohen Leistungsanforderungen<br />
erfüllen und ohne übermäßige<br />
Wärmeentwicklung unter den<br />
rauen Strahlungsbedingungen<br />
des Weltraums zuverlässig arbeiten.<br />
Mit ihrer innovativen Kombination<br />
aus Logikelementen<br />
(LEs), eingebettetem SRAM,<br />
DSP-Blöcken und <strong>12</strong>,7 Gbit/s<br />
Transceiver-Lanes ermöglichen<br />
sie eine höhere Auflösung für<br />
passive und aktive Bildgebung,<br />
mehr Kanäle und eine feinere<br />
Kanalauflösung für multispektrale<br />
und hyperspektrale Bildgebung<br />
sowie präzisere wissenschaftliche<br />
Messungen auf<br />
Basis verrauschter Daten von<br />
entfernten Quellen.<br />
RT-PolarFire-FPGAs lassen<br />
sich auch mit einer oder mehreren<br />
ergänzenden Microchip-<br />
Lösungen in modernen Raumfahrtsystemen<br />
kombinieren, wie<br />
z.B. dem Low-Dropout-Spannungsregler<br />
MIC69303RT 3A,<br />
den Ethernet-PHYs VSC8541RT<br />
und VSC8574RT, den USB-zu-<br />
UART-PHYs mit CAN-Schnittstelle<br />
sowie einer Vielzahl von<br />
Taktgebern und Oszillatoren.<br />
Verfügbarkeit<br />
Das RT-PolarFire-RTPF500T-<br />
FPGA mit QML-Class-Q-Qualifikation<br />
in B- und E-Screening-Flows<br />
ist ab sofort in Produktionsmengen<br />
in hermetisch<br />
versiegelten Keramikgehäusen<br />
mit Land-Grid- und Solder-Column-Terminierungs-<br />
optionen verfügbar. Die DLA<br />
Standard Microcircuit Drawing<br />
(SMD) Teilenummern für<br />
den RTPF500T mit Querverweisen<br />
findet man hier: https://<br />
ww1.microchip.com/downloads/<br />
aemDocuments/documents/<br />
FPGA/ProductDocuments/User-<br />
Guides/DLA-Cross-Reference-<br />
Guide-00005111.pdf<br />
Hersteller, die diese FPGAs<br />
bereits für ihre Raumfahrtsysteme<br />
der nächsten Generation<br />
einsetzen, erhalten bereits<br />
Liefertermine für ihre Bestellungen.<br />
Hersteller, die auf eine<br />
erfolgreiche QML-Qualifizierung<br />
warten, können sich bereits<br />
jetzt für RT PolarFire FPGAs<br />
entscheiden und mit der Designarbeit<br />
beginnen. Designs auf der<br />
Basis dieser FPGAs lassen sich<br />
mit der Libero SoC Design Suite<br />
von Microchip, Version 2021.3<br />
oder neuer, entwickeln und programmieren<br />
und werden durch<br />
Entwicklungsboards und Strahlungsdaten<br />
unterstützt. ◄<br />
Effektive Entfeuchtungslösungen<br />
für Schaltschränke und Gehäuse<br />
feuchtung und Trockenhaltung<br />
des Gehäuseraums ermöglichen.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
hf@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
Es ist nicht immer möglich,<br />
Feuchtigkeit in Schaltschränken<br />
oder Gehäusen zu vermeiden.<br />
Doch elektrische und elektronische<br />
Bauteile und Komponenten<br />
müssen vor Kondensat<br />
geschützt werden, welches zu<br />
Korrosion, Querströmen oder<br />
anderen Schäden und Beeinträchtigungen<br />
führen kann.<br />
Darum sind bei Telemeter Electronic<br />
die Entfeuchtungsgeräte<br />
der MDH-Baureihe erhältlich,<br />
welche eine zuverlässige Ent-<br />
Diese praktischen Entfeuchter,<br />
die auf Peltiertechnik basieren,<br />
können entweder auf eine<br />
Hutschiene montiert oder mit<br />
Schrauben befestigt werden.<br />
Sie verfügen über eine intelligente<br />
Ein- und Ausschaltautomatik,<br />
sodass sie sich nur<br />
bei Bedarf aktivieren. Sobald<br />
Feuchtigkeit aufgefangen wird,<br />
kann diese dank eines Silikonschlauches<br />
nach außen,<br />
aus dem Gehäuse abgeführt<br />
werden. Bei Schränken, die<br />
einen IP-Schutz haben, können<br />
zusätzliche Entwässerungselemente<br />
eingesetzt werden um<br />
auch weiterhin den IP-Schutz<br />
des Schrankes aufrecht zu<br />
erhalten. Die Entfeuchter der<br />
MDH-Baureihe sind in den<br />
Varianten mit <strong>12</strong> VDC oder 24<br />
V DC erhältlich. ◄<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 15
SCHWERPUNKT:<br />
ANTENNEN<br />
Verbesserung des Antennen-Designs<br />
mit 3D-gedruckten Dielektrika<br />
Quelle:<br />
RF Applications Guide<br />
„9 Ways to Transform your<br />
Antenna Design with 3D<br />
Printed Dielectrics“<br />
Fortify<br />
www.3dFortify.com<br />
übersetzt und leicht gekürzt<br />
von FS<br />
3D-gedruckte Dielektrika werden<br />
in Antennen in einer Vielzahl<br />
von Branchen eingesetzt,<br />
von 5G- und Satelliten-Kommunikation<br />
bis hin zu Verteidigungs-<br />
und Raumfahrtanwendungen.<br />
Mit Fortifys hochauflösender<br />
3D-Drucktechnologie für<br />
Verbundwerkstoffe mit hohem<br />
Durchsatz nutzen Produkt-<br />
Designer, HF-Ingenieure und<br />
Forscher Komponenten wie<br />
3D-gedruckte HF-Linsen,<br />
Radome, Schäume und mehr,<br />
um enorme Verbesserungen<br />
bei ihren Mikrowellenantennen-Designs<br />
zu erzielen. Dieser<br />
Artikel stellt neun konkrete<br />
Möglichkeiten vor.<br />
Gradient Refractive Index<br />
(GRIN) Designs sind die Grundlage<br />
für viele der aufgeführten<br />
Anwendungen. Fortify ermöglicht<br />
die GRIN-Technologie<br />
durch den Druck von Gitterstrukturen<br />
– komplexen Netzwerken<br />
aus Oberflächen und Poren,<br />
deren Strukturgrößen deutlich<br />
kleiner sind als die elektromagnetische<br />
Wellenlänge. Durch<br />
Variation des Volumenanteils<br />
von dielektrischem Material<br />
zu Luft in einem Bereich eines<br />
3D-gedruckten Gitters kann eine<br />
lokale effektive Dielektrizitätskonstante<br />
realisiert werden.<br />
Der Volumenanteil des Gitters<br />
kann von Ort zu Ort variiert<br />
werden. Durch die Kombination<br />
dieser Druckfähigkeiten mit verlustarmen<br />
dielektrischen Materialien<br />
wie dem Radix Printable<br />
Dielectric von Rogers Corporation<br />
oder dem 97%igen reinen<br />
Aluminiumoxid von Fortify ist<br />
eine große Vielfalt an Breitbandund<br />
Hochleistungsanwendungen<br />
möglich.<br />
Konforme Antennen<br />
Eine konforme Antenne ist eine<br />
Kombination aus einem nichtplanaren,<br />
verlustarmen dielektrischen<br />
Substrat mit einer<br />
Metallisierung, die direkt auf<br />
die gedruckte Geometrie aufgebracht<br />
wird. Das Substrat wird in<br />
die gewünschte Form gedruckt<br />
und in einem sekundären Prozess<br />
mit Leitermaterialien wie Kupfer,<br />
Silber oder Silber-Nano-Tinten<br />
konform beschichtet.<br />
Welche Probleme werden damit<br />
gelöst? Diese Strukturen ermöglichen<br />
die Integration von Antennenkomponenten<br />
in Systeme<br />
mit begrenzten Abmessungen,<br />
sodass man Mikrowellenantennen<br />
in Bereiche einbauen<br />
kann, in die typische Antennen<br />
nicht passen. Darüber hinaus<br />
wird durch die Integration die<br />
Gesamtmaterialliste reduziert,<br />
16 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
was die Komplexität verringert<br />
und die Kosten senkt. Zusätzlich<br />
können HF-Designer die<br />
potenzielle Verbesserung der<br />
Anpassung, der Bandbreite<br />
und des Strahlungsdiagramms<br />
in Betracht ziehen, die sich aus<br />
dem Wechsel von planaren zu<br />
3D-Antennen-Designs ergibt.<br />
Das Foto zeigt ein kegelförmiges<br />
Antennensubstrat, das mit konformen<br />
Kupfergeometrien für<br />
Luft- und Raumfahrt- sowie<br />
Verteidigungsanwendungen<br />
beschichtet ist.<br />
Mikrowellen- und Millimeterwellen-Antennen<br />
erfordern<br />
eine hervorragende Oberflächenbeschaffenheit<br />
und verlustarme<br />
Substrate. Mit dem DLPbasierten<br />
3D-Druckverfahren<br />
von Fortify mit hoher Auflösung<br />
und hohem Durchsatz in Kombination<br />
mit Mikrowellenmaterialien<br />
wie RadixTM von Rogers<br />
Corporation kann das nahezu<br />
perfekte Substrat für die konforme<br />
Leiterplattenbeschichtung<br />
gedruckt werden.<br />
Konforme Antennen sind eine<br />
hervorragende Lösung für Flugzeuge,<br />
Drohnen und Raketen, bei<br />
denen der Platz aerodynamisch<br />
begrenzt ist. Überall dort, wo<br />
ein Gerät klein und leicht sein<br />
muss, ist eine 3D-gedruckte konforme<br />
Antenne eine hervorragende<br />
Option.<br />
Die Anpassungsstruktur<br />
Eine Anpassungsstruktur ist<br />
eine eigenständige dielektrische<br />
Komponente oder Geometrie,<br />
die in ein 3D-gedrucktes Design<br />
integriert ist. Die Struktur wird<br />
verwendet, um die Impedanz<br />
der Antenne an die Speisequelle<br />
anzupassen, sodass die Antenne<br />
im gewünschten Frequenzband<br />
mit maximaler Effizienz und<br />
verbesserter Anpassung und<br />
Strahlungsdiagramm betrieben<br />
werden kann. Diese Strukturen<br />
werden in Radoms, Linsen,<br />
Hörnern und anderen Gebilden<br />
verwendet.<br />
© Machining and Microwaves<br />
YouTube Channel<br />
Welche Probleme werden damit<br />
gelöst? Anpassungsstrukturen<br />
dienen dazu, die Reflexionen<br />
an einer Einspeisungsstelle zu<br />
minimieren, wie z.B. bei Hohlleitern<br />
oder Hörnern. Dies mit<br />
dem Ziel, die Leistungsübertragung<br />
zu maximieren und die<br />
Gesamteffizienz des Systems zu<br />
verbessern. Im Fall einer Parabolantennen-Einspeisung<br />
passt<br />
der 3D-gedruckte dielektrische<br />
Gradientenstab in die Einspeisung<br />
und dient der Rauschunterdrückung,<br />
der Optimierung<br />
der Schüsselausleuchtung, der<br />
Minimierung von Überstrahlungsverlusten<br />
und der Verbesserung<br />
des Strahlungsmusters.<br />
Die Technologie von Fortify<br />
ermöglicht die Herstellung von<br />
Gradienten-Dielektrika einschließlich<br />
kontinuierlicher, gleichungsbasierter<br />
dielektrischer<br />
Profile innerhalb einer beliebigen<br />
Hülle. Die Materialeigenschaften<br />
des Gradienten-Dielektrikums<br />
und/oder die Form der<br />
gedruckten Komponente können<br />
so abgestimmt werden, dass sie<br />
als leistungsstarke Anpassungsstruktur<br />
dienen.<br />
Anpassungsstrukturen sind<br />
überall zu finden - im Falle des<br />
dielektrischen Stabs für eine<br />
Speiseantenne jedoch typischerweise<br />
in Parabolantennen für<br />
die Downlink-Kommunikation.<br />
Andernorts ist die Anpassung<br />
in fast jedem mmWave- und<br />
Mikrowellen-Antennensystem<br />
in irgendeiner Form zu finden.<br />
Mikrowellen- und<br />
mmWave-Randoms<br />
© San Diego State University<br />
Antenna and Microwave Laboratory<br />
Ein Radom ist eine Vorrichtung,<br />
die sich über der Elektronik und<br />
den empfindlichen Antennenkomponenten<br />
befindet. Radoms<br />
werden entworfen und gedruckt,<br />
um die dielektrischen und geometrischen<br />
Anforderungen von<br />
Hochleistungs-Mikrowellenund<br />
mmWave-Anwendungen<br />
zu erfüllen. Sie können Oberflächenreflexionen,<br />
Strahlverzerrungen<br />
und Verluste reduzieren.<br />
Radoms müssen mit präzisen<br />
Formen, spezifischen Dicken<br />
und geringer Oberflächenrauigkeit<br />
hergestellt werden, um für<br />
Mikrowellen- und mmWellen-<br />
Antennen geeignet zu sein.<br />
© San Diego State University<br />
Antenna and Microwave Laboratory<br />
Die 3D-Drucker von Fortify drucken<br />
verlustarme dielektrische<br />
Materialien und technische<br />
Keramiken, wie 97% reines<br />
Aluminiumoxid. Im Bild oben<br />
ein 3D-gedrucktes mmWave-<br />
Radom zum Schutz einer flachen<br />
Antennengruppe. Unten<br />
eine elektronisch gescannte Flachantenne<br />
mit 3D-gedrucktem<br />
Radix-Radom, montiert in der<br />
Testkammer zur Charakterisierung<br />
des Strahlungsdiagramms.<br />
Kurzum: Radoms werden bei<br />
vielen Antennen für den öffentlichen<br />
und privaten Sektor<br />
eingesetzt - von Telekommunikations-Basisstationen<br />
und<br />
SATCOM-Terminals bis hin zu<br />
Raketenspitzen und elektromagnetischen<br />
Fenstern für Hochgeschwindigkeitsfahrzeuge.<br />
Breitband-Nosecones<br />
Ein Breitband-Nosecone<br />
(„Nasenkonus“) ist ein Gerät,<br />
das über der Elektronik und den<br />
empfindlichen Antennenkomponenten<br />
sitzt und diese schützt,<br />
während es gleichzeitig hervorragende<br />
HF-Übertragungseigenschaften<br />
aufweist. Ein Nosecone<br />
sitzt in der Regel an der Nase<br />
eines Flugzeugs und schützt die<br />
Elektronik vor den Kräften und<br />
erhöhten Temperaturen, die bei<br />
Hochgeschwindigkeitsflügen<br />
auftreten.<br />
Durch den Einsatz von A-, B-<br />
oder C-Typ-Sandwich-Schaumstoffkonstruktionen<br />
können<br />
Nosecones ein hervorragendes<br />
Breitbandverhalten aufweisen.<br />
Im Bild ein A-Typ-Verbundschaumstoff-Sandwich-Nosekonus,<br />
hergestellt aus 3D-gedruckter<br />
technischer Keramik aus 97%<br />
reinem Aluminiumoxid. Innenund<br />
Außenfläche des Kegels<br />
besteht aus einem festen Dielektrikum,<br />
während der Kern<br />
aus einer leichten Schaumstruktur<br />
mit niedriger Dielektrizitätskonstante<br />
besteht.<br />
Schäume mit niedriger<br />
Dielektrizitätskonstante<br />
Ein 3D-gedruckter Schaumstoff<br />
ist ein verlustarmer Abstandshalter<br />
mit geringer Dielektrizität,<br />
der in der Regel verwendet<br />
wird, um ein leitendes Element<br />
(z.B. ein Patch oder eine Mikrostreifenleitung)<br />
von einer Grundplatte<br />
zu trennen. Traditionell<br />
werden solche Schaumstoffe in<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 17
Antennen<br />
des Service-Bereichs verbessern.<br />
Sie wird zur Sektorverdichtung<br />
eingesetzt, um den Durchsatz in<br />
einem starkbevölkerten Gebiet,<br />
wie einem Stadion oder einem<br />
Festivalterrain, zu erhöhen.<br />
Form von Platten und in vordefinierten<br />
Dicken verkauft. Das<br />
macht es schwierig und teuer,<br />
sie in die richtige Form für<br />
nicht-planare Anwendungen zu<br />
bringen. Während des Laminierens<br />
von Leiterplatten neigen sie<br />
außerdem dazu, sich zu verformen,<br />
was sich negativ auf die<br />
Antennenleistung auswirkt.<br />
Die Technologie von Fortify ermöglicht<br />
die Herstellung verlustarmer<br />
dielektrischer Schaumstoffe<br />
unter Verwendung von<br />
Materialien wie Radix. So werden<br />
alle mit der herkömmlichen<br />
Schaumstoffverarbeitung verbundenen<br />
Herausforderungen<br />
reduziert. Mit der Möglichkeit,<br />
die Dielektrizitätskonstante und<br />
die Bauteilfestigkeit über die<br />
Geometrie des Bauteils zu verändern,<br />
bietet Fortify eine einzigartige<br />
Kombination aus struktureller<br />
Integrität und dielektrischen<br />
Eigenschaften.<br />
Oben das Diagramm einer<br />
koplanar-wellenleitergespeisten<br />
Patch-Antenne mit einem<br />
3D-gedruckten Schaumstoffsubstrat<br />
mit niedriger Dielektrizitätskonstante.<br />
Die graugefärbte<br />
Struktur ist das 3D-gedruckte<br />
Material und die goldfarbenen<br />
Strukturen sind leitende Elemente.<br />
Darunter eine konforme<br />
Version einer koplanar-hohlleitergespeisten<br />
Patch-Antenne.<br />
Switched-Beam-Arrayantennen<br />
© ATT.com<br />
Dies ist eine neue Art von Antennenarchitektur,<br />
bei der große<br />
Linsen zur passiven Strahlformung<br />
und -richtungssteuerung<br />
eingesetzt werden. Hinter<br />
einer sphärischen Linse vom<br />
Typ Luneburg mit konformem<br />
Antennenanschluss verbirgt sich<br />
ein Switched-Beam-Array bzw.<br />
eine Switched-Beam Antenna<br />
(SBA), und das bedeutet eine<br />
Antenne mit hohem Gewinn,<br />
die mehrere Strahlen mit fester<br />
Position erzeugen und ausrichten<br />
kann. Die Linse hat natürlich<br />
einen Brennpunkt an der Oberfläche<br />
des Objektivs und erhöht<br />
die Verstärkung für alle Einspeisungen<br />
gleichermaßen. Oben<br />
die Giant Eyeball Antenna von<br />
AT&T als ein hervorragendes<br />
Beispiel für eine Luneburg-Linse<br />
mit hoher Kapazität – ein Netzwerk<br />
für kleine Antennen, die<br />
den drahtlosen Dienst innerhalb<br />
Die meisten aktuellen Beamforming-<br />
und Beamsteering-Antennen<br />
basieren auf aktiver Phasenverschiebung.<br />
Bei einer Phased-Array-Antenne<br />
schrumpft<br />
die Apertur bei der Abtastung<br />
eines Strahls, d.h., der Gewinn<br />
nimmt ab, wenn sich ein Strahl<br />
aus der Achsenrichtung bewegt<br />
– dies wird als Abtastverlust<br />
bezeichnet. Bei Frequenzbereichs-Multiplexsystemen<br />
können<br />
die Speiseantennen in einer<br />
SBA alle gleichzeitig empfangen<br />
oder senden.<br />
Luneburg-Objektive für SBAs<br />
in Mikrowellen- und mmWave-<br />
Anwendungen lassen sich mit<br />
der gitterbasierten Gradienten-<br />
Dielektrikum-Fertigungstechnologie<br />
leicht herstellen. Luneburg-<br />
Objektive in Kombination mit<br />
einem konformen Feed-Array<br />
ermöglichen einen gleichwertigen<br />
Gewinn für alle Feeds - das<br />
bedeutet, dass es keine Scan-<br />
Verluste gibt.<br />
Spherical Switched Beam Array<br />
Lens Antennas sind derzeit in<br />
Bereichen zu finden, in denen ein<br />
hoher 5G-Durchsatz erforderlich<br />
ist, z.B. in Stadien und auf Festivals.<br />
Diese Antennen werden<br />
auch in terrestrischen Boden-<br />
Satelliten-Kommunikationsstationen<br />
sowohl für kommerzielle<br />
als auch für militärische Anwendungen<br />
für höhere Frequenzen<br />
bis hin zum Ka-Band eingesetzt.<br />
Im mittleren Bild eine halbkugelförmige<br />
Linse mit flacher Unterseite.<br />
Ein Switched-Beam-Array<br />
mit einem flachen Boden hat eine<br />
dielektrische Verteilung wie eine<br />
Linse im Luneburg-Stil, wobei<br />
der Gradient jedoch so verändert<br />
wird, dass alle Speiseelemente<br />
auf derselben Fläche unterhalb<br />
der Antenne angeordnet sind.<br />
Bei dieser Antennenarchitektur<br />
dient die Linse als passiver<br />
Phasenschieber, um die Strahlung<br />
zu lenken und zu fokussieren.<br />
Die flache Unterseite bietet<br />
viele der bereits erwähnten<br />
Vorteile der sphärischen SBA,<br />
vereinfacht aber die Konstruktion<br />
und den Zusammenbau der<br />
Linsenspeisestruktur erheblich.<br />
Bei einem herkömmlichen Phased<br />
Array ist der Phasenschieber-IC<br />
der begrenzende Faktor<br />
für die Betriebsbandbreite. Die<br />
Phasenverzögerung in einer<br />
Linse ist eine echte Zeitverzögerung<br />
und damit sehr breitbandig.<br />
Die Grundplatte trägt eine<br />
Gruppe von Hohlleiterantennen,<br />
wobei jede einen diskreten Strahl<br />
erzeugt.<br />
Schließlich im unteren Bild links<br />
eine SBA, montiert in einer Testkammer<br />
zur Charakterisierung<br />
im Frequenzbereich von 3,5 bis<br />
18 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
8,2 GHz. Die Signalstärke wurde<br />
über den Winkel ermittelt. Das<br />
Linsensystem ist nur durch die<br />
Wahl der Antenneneinspeisung<br />
begrenzt – die Linse ist von<br />
Natur aus breitbandig und hat<br />
eine Grenzfrequenz von über<br />
18 GHz. Rechts das Polardiagramm,<br />
das die von den einzelnen<br />
Wellenleitern erzeugten<br />
Strahlen zeigt.<br />
Wie die Spherical SBAs sind<br />
auch die SBAs mit flachem<br />
Boden eine hervorragende<br />
Option für Verteidigungsanwendungen<br />
in der elektronischen<br />
Kriegsführung, für die Boden-<br />
Luft- oder Boden-Satelliten-<br />
Kommunikation, für Mobilfunk-<br />
Basisstationen und mehr.<br />
Horn-Lösungen<br />
Hornlinsen sind 3D-gedruckte<br />
Linsen, die vor einer Hornantenne<br />
mit hohem Gewinn eingesetzt<br />
werden, um die Leistung<br />
des Antennensystems aus Horn<br />
und Linse zu erhöhen. Im Folgenden<br />
stellen wir zwei Anwendungen<br />
für Hornlinsen vor.<br />
• Punkt-zu-Punkt-Fokussierung<br />
Eine Hornlinse mit Punkt-zu-<br />
Punkt-Fokussierung ist eine<br />
Zylinderlinse, die vor einem<br />
Horn mit einer dielektrischen<br />
Verteilung sitzt und auf eine<br />
optimale Leistung zugeschnitten<br />
ist. Die Linse hat einen größeren<br />
Querschnitt als das Horn<br />
und wird verwendet, um den<br />
Gewinn zu erhöhen und die<br />
Nebenkeulenpegel zu mindern.<br />
Welche Probleme werden damit<br />
gelöst? Die Hornlinse mit Punktzu-Punkt-Fokussierung<br />
ist deutlich<br />
kürzer als eine Hornantenne<br />
mit gleichem Gewinn, sodass<br />
kleinere Antennen mit ähnlicher<br />
oder besserer Leistung möglich<br />
sind. Hornlinsen dieses Typs<br />
wurden in bestehende Antennensysteme<br />
eingebaut, um die Leistung<br />
des Systems im laufenden<br />
Betrieb anzupassen oder zu verbessern.<br />
Auch sind sie in Prüfund<br />
Messsystemen zu finden,<br />
die zur Charakterisierung des<br />
HF-Verhaltens von Materialien<br />
oder Geräten eingesetzt werden.<br />
Das Bild zeigt eine Punkt-zu-<br />
Punkt-Fokussierungslinse, die<br />
an einem Ka-Band-Speisehorn<br />
in einer Prüfkammer montiert ist.<br />
Sie wurde von 20 bis 25,5 GHz<br />
charakterisiert und zeigt eine um<br />
5…6 dB zusätzliche Verstärkung<br />
gegenüber dem nackten Horn.<br />
• Breitbandanpassung und<br />
Gewinnverbesserung<br />
Diese Hornlinse wird mit einem<br />
Horn mit großer Bandbreite, z.B.<br />
einem Dual- oder Quad-Ridge-<br />
Horn, gepaart und in der Regel<br />
direkt an der Stirnseite des Horns<br />
montiert. Die Linse nutzt Anpassungsstrukturen,<br />
wie sie weiter<br />
oben vorgestellt wurden. Welche<br />
Probleme werden damit gelöst?<br />
Breitbandhörner wie Dual- oder<br />
Quad-Ridge-Hörner leiden unter<br />
schlechter Anpassung, geringem<br />
Gewinn und sehr niedrigem<br />
Öffnungsgrad am oberen Ende<br />
ihres Frequenzbandes. Die Apertur-Effizienz<br />
kann bis zu 15%<br />
betragen. Die Einführung einer<br />
3D-gedruckten dielektrischen<br />
Linse mit einer optimierten Verteilung<br />
kann alle diese unzureichenden<br />
Eigenschaften beheben<br />
und die Systemleistung erheblich<br />
steigern. Diese Lösungen<br />
eignen sich hervorragend für<br />
Punkt-zu-Punkt-Anwendungen<br />
in öffentlichen und privaten 5Gund<br />
Festnetz-Backhaul-Verbindungen<br />
sowie für sehr breitbandige<br />
Test- und Messsysteme.<br />
Linse zur Verbesserung<br />
des Sichtfeldes für<br />
eine phasengesteuerte<br />
Antennengruppe<br />
Eine Sichtfeldverbesserungs-<br />
Linse ist eine Linse, die in Verbindung<br />
mit einer phasengesteuerten<br />
Anordnung das Sichtfeld<br />
einer Anordnung um bis zu +/-90<br />
Grad aus der Achsrichtung vergrößert.<br />
Die Linse enthält eine<br />
dielektrische Verteilung, um<br />
die HF-Wellen zur und von der<br />
Antenne zu leiten und gleichzeitig<br />
den Abtastverlust auf ein<br />
Minimum zu beschränken.<br />
Welche Probleme werden damit<br />
gelöst? Moderne Phased-Array-<br />
Systeme sind in der Regel auf<br />
ein Sichtfeld von ±60 Grad aus<br />
der Vogelperspektive beschränkt.<br />
In einem Szenario, in dem eine<br />
360-Grad-Abdeckung erforderlich<br />
ist, müssten drei oder mehr<br />
Phased-Array-Antennen eingesetzt<br />
werden. Daher geht eine<br />
größere Abdeckung mit erheblichen<br />
Kosten und hoher Komplexität<br />
der Infrastruktur einher.<br />
Im Bild eine Sichtfeldverbesserungs-Linse,<br />
montiert vor einem<br />
32-Element Phased Array Innovator<br />
Kit während der Kammerprüfung.<br />
Dieser Typ Linsenantenne<br />
kann in einer Vielzahl von<br />
Branchen eingesetzt werden –<br />
überall dort, wo Phased Arrays<br />
derzeit verwendet werden. Dazu<br />
gehören Anwendungen in den<br />
Bereichen Radar, elektronische<br />
Kampfführung, 5G, Satellitenkommunikation,<br />
taktische Kommunikation<br />
und mehr.<br />
Die Konstant-K-Linse<br />
Was ist das? Eine Linse mit konstantem<br />
K-Wert ist eine Linse,<br />
bei der die Dielektrizitätskonstante<br />
nicht über das gesamte<br />
Teil variiert. Bei dieser Linse<br />
wird das Fokussierungsverhalten<br />
durch die Formgebung des<br />
Linsenprofils erzeugt. Welche<br />
Probleme werden damit gelöst?<br />
Oft mangelt es den Vivaldi-<br />
Antennen trotz ihrer Leistung<br />
über sehr große Bandbreiten an<br />
Strahlungsleistung bei höheren<br />
Frequenzen. Durch die Kombination<br />
einer Linse mit dieser<br />
Antenne werden Nebenkeulen<br />
aufgrund eines geringeren Phasenfehlers<br />
der Apertur reduziert,<br />
was zu einem höheren Gewinn<br />
und einem verbesserten Strahlungsdiagramm<br />
bei Frequenzen<br />
bis zu 60 GHz führt.<br />
© San Diego State University<br />
Antenna and Microwave Laboratory<br />
Oben eine Linse mit konstanter<br />
K-Konstante (unveränderliche<br />
Dielektrizitätskonstante) in<br />
Verbindung mit einer Vivaldi-<br />
Antenne zur Erhöhung des<br />
Gewinns des Antennensystems<br />
insbesondere am oberen Ende<br />
des Betriebsspektrums. Diese<br />
Linsenantenne eignet sich<br />
am besten für Ultrabreitband-<br />
Anwendungen in der 5G- und<br />
Satelliten-Kommunikation, für<br />
Mikrowellenbildgebung und<br />
Radar.<br />
Unten eine breitbandige, symmetrische,<br />
antipodische Vivaldi-<br />
Antenne (BAVA), montiert in<br />
einer Kammer zur Charakterisierung<br />
des Strahlungsdiagramms.<br />
◄<br />
© San Diego State University Antenna and Microwave Laboratory<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 19
Antennen<br />
Bessere Mobilfunkabdeckung<br />
dank integrierter DAS-Lösungen<br />
Bild 1: Aufbau einer hybriden DAS-Architektur<br />
Autor:<br />
Hamed M. Sanogo<br />
End Market Specialist for<br />
Communication and Cloud<br />
Analog Devices<br />
www.analog.com<br />
Gewerblich genutzte Gebäude<br />
und Sportstätten verlangen einerseits<br />
nach einer hochwertigen<br />
Mobilfunkversorgung, bieten<br />
andererseits aber schwierige<br />
Voraussetzungen für einen einwandfreien<br />
Signalempfang. Der<br />
vorliegende Artikel beschreibt<br />
eine umfassende Lösung für<br />
dezentrale Antennensysteme<br />
(Distributed Antenna Systems,<br />
DAS), die von essenzieller<br />
Bedeutung für die Verbesserung<br />
der Mobilfunkabdeckung und<br />
-kapazität innerhalb von Gebäudestrukturen<br />
sind. In diesem<br />
Zusammenhang werden unter<br />
anderem die Vorteile hochintegrierter<br />
Systemdesigns skizziert,<br />
die aus einem HF-Transceiver,<br />
kombiniert mit einem bidirektionalen<br />
Verstärker (Bidirectional<br />
Amplifier, BDA) oder einer<br />
Remote Access Unit (RAU)<br />
bestehen. Anhand der Beschreibung<br />
dieser Lösung und der entsprechenden<br />
Blockschaltbilder<br />
lässt sich das Zusammenwirken<br />
dieser Elemente einfach<br />
verstehen.<br />
Einführung<br />
Moderne Umgebungen wie zum<br />
Beispiel kommerzielle Gebäude<br />
und Sportstätten erfordern oftmals<br />
eine verbesserte Mobilfunkversorgung,<br />
um reibungslose<br />
Verbindungen zu ermöglichen.<br />
Massive Stahl- und<br />
Betonstrukturen, aber auch energieeffiziente<br />
Glaswände, wie sie<br />
heutzutage in Gewerbegebäuden,<br />
Kliniken und Sporteinrichtungen<br />
zum Einsatz kommen,<br />
stellen jedoch Hindernisse für<br />
den Signalempfang mit Mobiltelefonen<br />
dar. Die verstärkte Konstruktion<br />
und die stark getönten<br />
Scheiben können nämlich neben<br />
anderen Baumaterialien dafür<br />
sorgen, dass die Gebäude für<br />
Hochfrequenzsignale wie eine<br />
Abschirmung wirken [1].<br />
Bei hochaufragenden Bauten<br />
kann es außerdem zu starken<br />
Störeinstrahlungen durch in<br />
der Nähe befindliche Mobilfunktürme<br />
kommen, was die<br />
Übertragungsqualität ebenfalls<br />
beeinträchtigen kann. Ein weiterer<br />
Grund für einen schlechten<br />
Mobilfunkempfang können ferner<br />
Kapazitätsengpässe sein, zu<br />
denen es kommt, wenn sich sehr<br />
viele Menschen auf engem Raum<br />
befinden. All diese Faktoren tragen<br />
zu Qualitätseinbußen beim<br />
20 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
Bild 2: Blockschaltbild eines BDA bzw. HF-Boosters<br />
Mobilfunk bei. Ein integriertes<br />
DAS-System kann hier entscheidend<br />
dazu beitragen, die Qualität<br />
der Mobilfunkversorgung zu<br />
verbessern und den künftigen<br />
Ausbau der Mobilfunknetze zu<br />
beschleunigen.<br />
Was versteht man<br />
unter einem DAS?<br />
Bei einem Distributed Antenna<br />
System handelt es sich um ein<br />
gebäudeinternes System zur Verbesserung<br />
der Mobilfunkversorgung.<br />
Es besteht aus mehreren<br />
räumlich getrennten Antennenknoten,<br />
die die Reichweite des<br />
Mobilfunks erhöhen und die<br />
Signalstärke verbessern, um<br />
in dichten Bereichen – sowohl<br />
in geschlossenen Räumen als<br />
auch unter freiem Himmel –<br />
für eine einwandfreie Mobilfunkkonnektivität<br />
zu sorgen.<br />
Auch wenn keine DAS-Implementierung<br />
exakt der anderen<br />
gleicht, gibt es doch eine Reihe<br />
von Gemeinsamkeiten. In der<br />
Regel besteht ein typischer Aufbau<br />
aus direkten Verbindungen<br />
zwischen einer Außenrichtantenne<br />
(Donor Antenna), einem<br />
BDA bzw. Booster für das HF-<br />
Signal, einer Basisstation (Base<br />
Transceiver Station, BTS) eines<br />
Mobilfunkbetreibers, einem mit<br />
Glasfaser angebundenem Endgerät<br />
(Fiber Distribution Head-<br />
End) und Remote Access Unit<br />
(RAUs) sowie zahlreichen, strategisch<br />
im Gebäude platzierten<br />
Antennen. In bestimmten Fällen<br />
können auch mehrere BTS-<br />
Einheiten verbaut sein (eine pro<br />
Betreiber).<br />
Häufig werden mehrere HF-<br />
Quellen kombiniert und an<br />
das als Hauptverteiler fungierende<br />
Endgerät geführt. Die<br />
auf dem Gebäudedach angeordnete<br />
Richtantenne sendet<br />
und empfängt die Signale des<br />
Mobilfunk-Betreibers und leitet<br />
das Funksignal über einen<br />
optimal platzierten bidirektionalen<br />
Verstärker (BDA) in<br />
das Gebäude. Das Head-End-<br />
Equipment speist anschließend<br />
über mehrere Lichtwellenleiter<br />
die verschiedenen RAUs, deren<br />
Ausgänge über Koaxialkabel<br />
mit den Antennensystemen verbunden<br />
sind. Eine RAU kann<br />
dabei mehrere Deckenantennen<br />
speisen. Ganz ähnlich wie ein<br />
normaler Funkmast die betreffende<br />
Funkzelle versorgt, stellt<br />
die gerade beschriebene Anordnung<br />
Sprach- und Datendienste<br />
für die Mobilgeräte innerhalb des<br />
Gebäudes bereit. Eine typische<br />
DAS-Architektur ist in Bild 1<br />
zu sehen.<br />
Die beiden wichtigsten Trends<br />
zur Verbesserung der Mobilfunkversorgung<br />
innerhalb von<br />
Gebäuden bestehen darin, entweder<br />
nur einen HF-Booster<br />
oder BDA-Produkte zu nutzen,<br />
die nichts weiter als einfache<br />
Signal-Repeater darstellen (passive<br />
DAS-Lösung), oder auf ein<br />
vollständig aktives DAS-System<br />
zu setzen, wie es in Bild 1<br />
gezeigt ist. Abhängig von der<br />
jeweiligen Situation kommen<br />
sowohl passive als auch aktive<br />
DAS-Signalverteilungssysteme<br />
zum Einsatz, um die Mobilfunkabdeckung<br />
und -kapazität<br />
innerhalb kommerziell genutzter<br />
Gebäude zu verbessern. Als „hybrid“<br />
bezeichnet man Verteilersysteme,<br />
die sowohl aus aktiven<br />
als auch aus passiven Elementen<br />
bestehen.<br />
Der bidirektionale Verstärker<br />
Je länger die Strecke wird, die<br />
ein HF-Signal von der Außenantenne<br />
zurücklegen muss, umso<br />
schwächer wird es infolge der<br />
mit zunehmender Distanz größer<br />
werdenden Dämpfung des Koaxialkabels.<br />
Um diesen Effekt zu<br />
vermeiden oder zumindest einzudämmen,<br />
stehen in einem passiven<br />
DAS die verschiedensten<br />
Multiband-HF-Repeater zur<br />
Verfügung, um die Signale zu<br />
verstärken. Das Frontend eines<br />
BDA besteht aus einem als Filter<br />
dienenden rauscharmen Verstärker<br />
(Low-Noise Amplifier,<br />
LNA), der gegebenenfalls durch<br />
eine automatische Verstärkungsregelung<br />
(Automatic Gain Control,<br />
AGC) ergänzt werden kann.<br />
Die AGC-Stufe hat die Aufgabe,<br />
den Pegel des HF-Signals zu<br />
begrenzen und zu verhindern,<br />
dass der BDA beschädigt wird<br />
oder Verzerrungen erzeugt.<br />
BDAs verstärken HF-Signale in<br />
beiden Richtungen gleichzeitig,<br />
ohne sie dabei zu modulieren, zu<br />
modifizieren oder anderweitig zu<br />
verzerren. Ihr Hauptzweck ist<br />
es, die Signalstärke im gesamten<br />
Gebäude auf einem hohen<br />
Niveau zu halten. Die meisten<br />
BDA-Module sind so konzipiert,<br />
dass sie mehrere Träger gleichzeitig<br />
verstärken können, und<br />
für ihre Verwendung bedarf es<br />
keiner Verträge mit den einzelnen<br />
Betreibern. Bild 2 zeigt ein<br />
Blockschaltbild mit geeigneten<br />
elektronischen Bauelementen<br />
eines BDA, die die HF-Signale<br />
verstärken und erneut aussenden.<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 21
Antennen<br />
Bild 3: Blockaufbau einer typischen, mit dem HF-Transceiver ADRV9029 bestückten Remote Access Unit (RAU)<br />
Die Remote Access Unit<br />
eines DAS<br />
Das Head-End-Equipment eines<br />
DAS übernimmt die Analog/<br />
Digital-Wandlung und kann HF-<br />
Signale von einem oder mehreren<br />
Mobilfunkbetreiber konvertieren.<br />
Für die Installation<br />
eines aktiven DAS ist deshalb<br />
üblicherweise die Betreiber-<br />
Freigabe durch jeden Anbieter<br />
erforderlich. Indem man das HF-<br />
Signal digitalisiert und auf ein<br />
breitbandiges LWL-Kabel legt,<br />
lässt es sich mit großer Bandbreite<br />
und voller Signalstärke<br />
über deutlich größere Distanzen<br />
an die einzelnen RAUs übertragen,<br />
die strategisch auf die verschiedenen<br />
Stockwerke eines<br />
kommerziell genutzten Gebäudes<br />
verteilt sind [1]. Bei dieser<br />
Vorgehensweise ist das Risiko<br />
von Störbeeinflussungen der<br />
Signale deutlich geringer.<br />
Die RAUs wandeln die über<br />
die Lichtwellenleiter ankommenden<br />
digitalen Signale wieder<br />
in analoge HF-Signale um,<br />
die den DAS-Deckenantennen<br />
zugeführt werden. Die RAU ist<br />
über Koaxialkabel mit den abgesetzten<br />
Deckenantennen verbunden,<br />
um die Abdeckung und die<br />
Reichweite zu verbessern und<br />
allen Nutzern eine einwandfreie<br />
Mobilfunk-Konnektivität zu<br />
bieten. Die LWL-Verkabelung<br />
zwischen dem Head-End und<br />
den verschiedenen RAUs geht<br />
aus Bild 1 hervor.<br />
Den RAUs kommt innerhalb<br />
eines DAS eine Schlüsselrolle<br />
zu, denn sie übernehmen die<br />
eigentliche Erweiterung der<br />
Funkkapazität. Ihre Hauptaufgabe<br />
ist die Umsetzung der digitalen<br />
Signale in HF-Signale und<br />
umgekehrt. Die hochintegrierten,<br />
agilen HF-Transceiverlösungen<br />
von ADI, darunter die<br />
ADRV902x-Familie, stellen die<br />
grundlegenden IC-Bauteile dar,<br />
die den RAUs die Ausführung<br />
komplexer Aufgaben ermöglichen.<br />
Bild 3 zeigt das Blockschaltbild<br />
einer typischen DAS-RAU, und<br />
Tabelle 1 bietet eine Übersicht<br />
über die verschiedenen Funktionen<br />
mit den dafür in Frage<br />
kommenden Bauteilen. Auch<br />
wenn im Blockschaltbild mehrere<br />
Typen von Bauelementen<br />
für die Plattform aufgeführt sind,<br />
befasst sich dieser Beitrag ausschließlich<br />
mit dem HF-Transceiver<br />
ADRV9029 und einigen<br />
zugehörigen Stromversorgungskomponenten.<br />
Funktion<br />
Verstärkungsblock<br />
HF-Transceiver<br />
HF-Switch<br />
PLL/VCO<br />
Taktjitter-Bereiniger<br />
Buck-POLs<br />
LDOs<br />
PMIC<br />
Sequencer<br />
PA-Monitor, e-Fuse<br />
PoE-PD-Controller<br />
Tabelle 1: Geeignete Bauelemente für das RAU-Design<br />
Der hochintegrierte abtastende<br />
Synchrodyn/Zero-IF-Transceiver<br />
ADRV9029<br />
Bei dem Baustein des Typs<br />
ADRV9029 handelt es sich um<br />
einen hochintegrierten, abtastenden<br />
Analogtransceiver in Synchrodyn-Architektur,<br />
der sich für<br />
die Synthese und Digitalisierung<br />
ADI-Typ<br />
HMC788A<br />
ADRV9029<br />
ADRF5160<br />
ADF4351<br />
AD9528<br />
LT8625S, LT8627SP<br />
LT1761, ADM7172<br />
ADP5055<br />
ADM1166<br />
AD7393, LTC4381<br />
MAX5969A<br />
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Antennen<br />
200 MHz. Die Integration<br />
der DPD-Funktion in den<br />
ADRV9029 resultiert ferner in<br />
einer deutlichen Verringerung<br />
der Kosten, des Platzbedarfs<br />
und des Stromverbrauchs auf<br />
Systemebene gegenüber einer<br />
diskreten Implementierung<br />
aus einem HF-Transceiver und<br />
einer FPGA-basierten DPD-<br />
Lösung. Die DPD-Einheit des<br />
ADRV9029 kann außerdem per<br />
GPIO-Steuerung vollständig<br />
umgangen werden, wenn dies<br />
in einer bestimmten Anwendung<br />
erforderlich sein sollte.<br />
Bild 5 illustriert anhand eines<br />
20-MHz-LTE-Signals, wie die<br />
DPD-Funktion den ACLR-Wert,<br />
der das Verhältnis zwischen der<br />
Sendeleistung im gewünschten<br />
Kanal und der in den benachbarten<br />
Funkkanal gelangenden<br />
Leistung angibt, verbessert. Die<br />
Darstellung der spektralen Leistungsdichte<br />
macht deutlich,<br />
wie außerhalb des Sendebands<br />
die Nichtlinearitäten, die durch<br />
Intermodulationsprodukte des<br />
20-MHz-LTE-Signals erzeugt<br />
werden, durch die DPD-Funktion<br />
um 15 bis 20 dB reduziert<br />
werden.<br />
Der CFR-Block<br />
(Crest Factor Reduction)<br />
Bild 4: Blockschaltbild des ADRV9029<br />
breitbandiger Signale eignet und<br />
für die Verwendung in FDDund<br />
TDD-Anwendungen (Frequency<br />
Division Duplex bzw.<br />
Time Division Duplex) programmiert<br />
werden kann. Der<br />
Baustein wartet mit der von<br />
DAS-Anwendungen, und hier<br />
speziell von RAUs geforderten<br />
Leistungsfähigkeit auf. Von entsprechenden<br />
Lösungen der Mitbewerber<br />
unterscheidet er sich<br />
insbesondere durch zwei wichtige<br />
Funktionen seines digitalen<br />
Frontends, nämlich die DPD-<br />
Anpassungseinheit (Digital Predistortion)<br />
und die CFR-Einheit<br />
(Crest Factor Reduction). Sollten<br />
für das DAS besonders strikte<br />
Latenzvorgaben gelten, kann die<br />
CFR-Einheit umgangen werden.<br />
In Bild 4 ist das Blockschaltbild<br />
des ADRV9029 zu sehen.<br />
Die DPD-Funktion<br />
(Digital Predistortion)<br />
Mithilfe einer DPD-Funktion<br />
kann ein Funksystem seine<br />
Leistungsverstärker (Power<br />
Amplifiers, PAs) höher aussteuern,<br />
bevor sie in die Sättigung<br />
geraten. Unter Beibehaltung<br />
der Linearität können die<br />
Leistungsverstärker deshalb<br />
mit einem höheren Wirkungsgrad<br />
betrieben werden. Anders<br />
ausgedrückt, versetzt die DPD-<br />
Funktion die RAUs in die Lage,<br />
die Effizienz ihrer Leistungsverstärker<br />
zu steigern, indem der<br />
lineare Betriebsbereich der PAs<br />
erweitert wird. Gleichzeitig aber<br />
werden die Vorgaben bezüglich<br />
des Übersprechens zum Nachbarkanal<br />
(Adjacent Channel Leakage<br />
Ratio, ACLR) der Sendesignalkette<br />
eingehalten. Ein PA<br />
in der abgesetzten DAS-Einheit<br />
trägt außerdem zur Senkung der<br />
Gesamtleistungsaufnahme bei.<br />
Die Observation-Receiver-Pfade<br />
des ADRV9029 sind mit dem<br />
DPD-Aktuator und der Koeffizientenberechnungs-Einheit<br />
verbunden, um das System beim<br />
hocheffizienten Betrieb der PAs<br />
zu unterstützen.<br />
Der DPD-Algorithmus des<br />
ADRV9029 unterstützt eine<br />
Trägerbandbreite von bis zu<br />
Aufgrund der Technologien,<br />
die derzeit für Funksysteme<br />
eingesetzt werden, können die<br />
Signale speziell bei Multicarrier-Wellenformen<br />
wie zum Beispiel<br />
OFDM (Orthogonal Frequency<br />
Division Multiplexing)<br />
ein großes Verhältnis zwischen<br />
Spitzen- und Durchschnittsleistung<br />
(Peak-to-Average Power<br />
Ratio, PAPR) aufweisen, was<br />
sich ungünstig auf den Wirkungsgrad<br />
der PAs auswirken<br />
kann. Dies liegt hauptsächlich<br />
daran, dass die Signalspitzen<br />
den linearen Betriebsbereich<br />
der PAs überschreiten. Durch<br />
Reduzierung des Crestfaktors<br />
lässt sich gewährleisten, dass der<br />
vom Signal benötigte Bereich<br />
den linearen Betriebsbereich<br />
des Leistungsverstärkers nicht<br />
übersteigt, sodass die Auswirkungen<br />
des PAPR im System<br />
eingedämmt oder ganz eliminiert<br />
werden.<br />
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Antennen<br />
Bild 5: Die Darstellung der spektralen Leistungsdichte verdeutlicht die Verbesserung des ACLR-Werts durch die DPD-Funktion bei einem 20-MHz-LTE-Signal<br />
Die eingebaute CFR-Einheit des<br />
ADRV9029 dient also dazu, den<br />
PAPR-Wert zu verringern, damit<br />
die PAs der RAU mit höherer<br />
Ausgangsleistung betrieben<br />
werden können, was ihren Wirkungsgrad<br />
in der Sendekette<br />
verbessert. Insgesamt sind drei<br />
CFR-Einheiten in den Baustein<br />
integriert. Die exakt kontrollierte<br />
monolithische Plattform kann<br />
folglich mit einer durch einen<br />
CFR-Block unterstützten DPD-<br />
Einheit aufwarten. Dank dieser<br />
On-Chip-Signalverarbeitung ist<br />
der ADRV9029 besser als konkurrierende<br />
Lösungen in die<br />
Lage, für einen linearen Betrieb<br />
der PAs zu sorgen.<br />
Der ADRV9029 implementiert<br />
die CFR-Funktion mithilfe einer<br />
abgewandelten Pulsauslösch-<br />
Technik. Dabei wird ein zuvor<br />
errechneter Impuls von den<br />
detektierten Spitzen subtrahiert,<br />
damit das Signal im linearen<br />
Bereich des Leistungsverstärkers<br />
bleibt. Für jede Trägerkombination<br />
muss daher ein Impuls<br />
generiert und geladen werden,<br />
was neben anderen Gründen<br />
dafür sorgt, dass sich durch den<br />
CFR-Block die Latenz erhöht.<br />
Da für DAS-Implementierungen<br />
in den meisten Fällen jedoch<br />
strikte Latenzvorgaben gelten,<br />
lässt sich die CFR-Funktion bei<br />
Bedarf problemlos umgehen. Mit<br />
dem ebenfalls zur Produktfamilie<br />
gehörenden ADRV9026<br />
steht zudem eine Version ohne<br />
DPD- und CFR-Funktion zur<br />
Verfügung.<br />
Stromversorgung<br />
Nachdem alles dafür getan<br />
wurde, die bestmöglichen EVMund<br />
ACLR-Werte zu erreichen,<br />
die als statische Kennwerte<br />
Auskunft über die Leistungsfähigkeit<br />
des Senders geben, darf<br />
nicht vergessen werden, auch<br />
der Stromversorgung des RAU-<br />
Systems die nötige Beachtung zu<br />
schenken. Anderenfalls könnte<br />
die gesamte Mühe, die in das<br />
Design und die Simulation investiert<br />
wurde, wertlos werden. Die<br />
Stromaufnahme des ADRV9029<br />
kann nämlich während des<br />
Betriebs stark variieren – insbesondere<br />
im TDD-Modus. Werden<br />
die Störaussendungen der<br />
Stromversorgung nicht hinreichend<br />
kontrolliert, können sich<br />
sogar Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit<br />
der JESD204B/<br />
JESD204C-Verbindung ergeben.<br />
ADI hat innovative getaktete<br />
Stromversorgungen und<br />
Gehäusetechnologien entwickelt,<br />
um seine HF-Transceiver<br />
und weitere 5G-SoCs wie den<br />
ADRV9029 zu unterstützen. Die<br />
ICs der Silent-Switcher-3-Familie<br />
zeichnen sich durch ein<br />
extrem niederfrequentes Ausgangsrauschen,<br />
eine schnelle<br />
Sprungantwort, geringe Störaussendungen<br />
und einen hohen Wirkungsgrad<br />
aus. Wie in Bild 3<br />
gezeigt, werden für die RAU die<br />
Bausteine LT8642S, LT8625S<br />
und LT8627SP empfohlen. Eine<br />
Übersicht über sämtliche Bausteine<br />
der Silent Switcher Familie<br />
finden Sie unter analog.com/<br />
silentswitcher.<br />
In den meisten Fällen kann bei<br />
der dritten Generation der Silent-<br />
Switcher-Familie von ADI auf<br />
einen LDO verzichtet werden.<br />
Dies gilt selbst für Anwendungen<br />
wie etwa PLL- und LNA-Designs,<br />
die besonders sensibel gegenüber<br />
verrauschten Stromversorgungen<br />
sind. Sollte es<br />
jedoch nicht ohne LDO gehen,<br />
sind die Bausteine ADM7172<br />
und LT1761 zu empfehlen. Der<br />
ADRV9029 erfordert außerdem<br />
eine besondere Power-up-<br />
Sequenz, um ungünstige Ströme<br />
beim Hochfahren der Versorgungsspannungen<br />
zu vermeiden.<br />
Hierfür stellt der ADM1166 eine<br />
geeignete Lösung dar.<br />
Zusammenfassung<br />
Ein DAS hilft, für eine effektive<br />
Mobilfunkabdeckung und -kapazität<br />
zu sorgen und den Anwendern,<br />
die heute mehr denn je auf<br />
verlässliche Sprach- und Datenverbindungen<br />
angewiesen sind,<br />
eine lückenlose Konnektivität<br />
zu bieten.<br />
Es wurde gezeigt, wie ein<br />
auch als passive DAS-Lösung<br />
bezeichneter BDA oder eine<br />
vollständig aktive DAS-Lösung<br />
den Mobilfunkempfang innerhalb<br />
von Gebäuden verbessern<br />
kann, damit die darin befindlichen<br />
Personen unabhängig von<br />
ihrem jeweiligen Standort von<br />
einer betriebssicheren Funkanbindung<br />
profitieren können. Die<br />
RAU ist ein integraler Bestandteil<br />
einer vollständig aktiven<br />
DAS-Kommunikationslösung,<br />
ebenso wie es der ADRV9029<br />
für einen DAS-Knoten ist. Zur<br />
Unterstützung der Design-<br />
Arbeit bietet ADI ein Referenz-<br />
Design, Anleitungen, Firmware-<br />
Bibliotheken und weitere Unterlagen<br />
an.<br />
Literatur<br />
[1] Designing Distributed<br />
Antenna Systems (DAS), Advantage<br />
Business Media, 2016<br />
Über den Autor<br />
Hamed M. Sanogo ist als End<br />
Market Specialist für den<br />
Bereich Cloud und Kommunikation<br />
in der Global Applications<br />
Group von Analog<br />
Devices tätig. Sanogo erwarb<br />
sein Master-Diplom in Elektrotechnik<br />
an der University of<br />
Michigan- Dearborn und erhielt<br />
an schließend einen MBA-<br />
Abschluss von der University<br />
of Dallas. Nach seinem Studium<br />
arbeitete er zunächst als Senior<br />
Design Engineer bei General<br />
Motors sowie als Senior Staff<br />
Electrical Engineer und Designer<br />
von Node-B und RRH Baseband<br />
Cards bei Motorola Solutions,<br />
bevor er zu ADI wechselte.<br />
Sanogo war 17 Jahre lang in<br />
unterschiedlichen Aufgabenbereichen<br />
eingesetzt, so zum Beispiel<br />
als FAE bzw. FAE Manager,<br />
als Product Line Manager<br />
sowie aktuell als End Market<br />
Specialist für den Bereich Cloud<br />
und Kommunikation. ◄<br />
26 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
Leben retten mit smarten Passivbauteilen<br />
Die Kommunikation der Einsatzkräfte<br />
im Notfall in öffentlichen<br />
Gebäuden und Anlagen, wie<br />
Einkaufszentren und U-Bahnen<br />
sicherstellen, ist die Hauptaufgabe<br />
einer In-Haus-Versorgung<br />
für den BOS-Bereich. Solche<br />
Kommunikationseinrichtungen<br />
sind sicherheitsrelevante Systeme,<br />
die ständig überwacht und<br />
regelmäßig gewartet werden.<br />
Um speziell die Funkkommunikation<br />
reibungslos zu gewährleisten,<br />
setzt man verteile Antennensysteme<br />
(DAS, Distributed<br />
Antenna System) ein.<br />
Ein DAS erlaubt es, Stellen<br />
mit schlechter Funkabdeckung<br />
innerhalb eines großen Objektes<br />
zu beseitigen, indem im gesamten<br />
Objekt ein Netzwerk relativ<br />
kleiner Antennen installiert<br />
wird, die als Repeater dienen.<br />
Kommunale Vorschriften regeln<br />
die strukturelle Gestaltung solcher<br />
Maßnahmen in öffentlichen<br />
Gebäuden, z.B. über die<br />
Richtlinie über den baulichen<br />
Brandschutz im Industriebau<br />
(Industriebaurichtlinie – Ind-<br />
BauRL) Ziffer 5.<strong>12</strong>.6 und die<br />
entsprechenden DIN-Normen<br />
zu Fernmeldetechnik und Gefahrenmeldeanlagen.<br />
In den USA<br />
ist ein Emergency Responder<br />
Radio Communications System<br />
(ERRCS) als Public Safety oder<br />
First Responder DAS bekannt,<br />
besonders für Objekte mit strategischer<br />
Bedeutung.<br />
Überwachung und<br />
Echtzeitalarmierung<br />
Die für solche Systeme zuständigen<br />
Behörden empfehlen, alle<br />
passiven DAS-Netzwerke mit<br />
einem Fernüberwachungssystem<br />
auszustatten, das Fehler in<br />
einem passiven DAS-Netzwerk,<br />
welches aus HF-Koaxialkabeln,<br />
Komponenten und Antennen<br />
tief im Gebäudeinneren besteht,<br />
erkennen kann. Normalerweise<br />
werden nur die aktiven Komponenten<br />
(BDAs und Netzteile)<br />
überwacht.<br />
Ohne passive Überwachung und<br />
Echtzeitalarmierung ist das DAS<br />
möglicherweise nicht für einen<br />
Notfall der öffentlichen Sicher-<br />
Autor:<br />
Sri Arunachalam<br />
Director of Applications<br />
Engineering<br />
Microlab<br />
https://microlabtech.com<br />
28 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
heit bereit. Bei Inbetriebnahme<br />
des Public Safety DAS wird eine<br />
Freigabemessung der Installation<br />
durchgeführt. Wenn die Netzabdeckung<br />
des installierten DAS<br />
in einem neuerrichteten Gebäude<br />
alle Anforderungen besteht, wird<br />
von der betreuenden Behörde –<br />
meistens das Landratsamt – eine<br />
Bescheinigung ausgestellt. Ab<br />
dem Datum der Inbetriebnahme<br />
ist es erforderlich, dass ein Fachbetrieb<br />
eine jährliche Überprüfung<br />
des DAS durchführt. Trotz<br />
dieser strengen Richtlinien können<br />
im installierten DAS Schäden<br />
in einem Wartungsintervall<br />
auftreten und im Notfall zur<br />
Gefahr werden, da sich die Ersthelfer<br />
auf eine korrekte Funktion<br />
des BOS-DAS verlassen.<br />
Die Wahrscheinlichkeit ist hoch,<br />
dass es im Lauf eines Jahres zu<br />
einer Beschädigung von koaxialen<br />
HF-Übertragungsleitungen<br />
oder Baugruppen (wie z.B.<br />
Antennen) kommt. Dies kann<br />
bei Gebäudeinstandhaltungsmaßnahmen<br />
oder -umbauten<br />
geschehen, wie etwa Sanitärinstallationen,<br />
Reparaturen des<br />
Heizungs- und Lüftungssystems,<br />
Verkabelungsarbeiten des<br />
Sicherheitssystems und Computernetzwerken.<br />
Auch einfache<br />
Fehler, wie das Abtrennen einer<br />
Antenne und das Versäumnis, sie<br />
wieder an das DAS anzuschließen,<br />
beeinträchtigt die Systemintegrität<br />
und stellt die ordnungsgemäße<br />
Funktion in Frage.<br />
SMART: System Monitor Alarm<br />
Report Technology<br />
Das Passivsystem SMART von<br />
Microlab ermöglicht die Echtzeit-Funktionsüberwachung<br />
der<br />
Verkabelungsstruktur, der HF-<br />
Komponenten und der Antennen<br />
eines öffentlichen Sicherheits-DAS<br />
im Gebäudeinneren.<br />
Ein SMART-System besteht aus<br />
einem SMART-Gateway und<br />
SMART-Couplern. Der SMART-<br />
Coupler ersetzt dabei herkömmliche<br />
passive DAS-Tapper oder<br />
Coupler. Das Netzwerk von<br />
SMART-Coupler-Knoten in<br />
einer DAS-Gebäudeinstallation<br />
wird durch ein SMART-Gateway<br />
an der Haupt-HF-Quelle<br />
der Kopfstelle ergänzt.<br />
Die Echtzeit-Überwachungsfunktionen<br />
des SMART-Systems<br />
stellen sicher, dass die<br />
DAS-Integratoren, zuständige<br />
Behörden, Gebäudeeigentümer<br />
und Rettungsdienstpersonal sich<br />
jederzeit auf den Betrieb der kritischen<br />
Kommunikationssysteme<br />
verlassen können.<br />
der Echtzeitüberwachung wird<br />
jedoch erkannt und gemeldet.<br />
Wie funktioniert SMART?<br />
Die Haupt-HF-Quelle der Kopfstelle<br />
für ein BOS-DAS kann der<br />
Repeater des Gebäudes sein oder<br />
ein bidirektionaler Verstärker<br />
(BDA) sein. Die HF-Quelle wird<br />
mit dem SMART Gateway verbunden,<br />
womit die Integrität der<br />
Funkübertragung gewahrt bleibt.<br />
Das Gateway speist eine Gleichspannung<br />
in die Koaxialkabel<br />
des DAS ein, um den aktiven<br />
Teil des SMART-Kopplers mit<br />
Strom zu versorgen. Die gesamte<br />
Diagnose und Kommunikation<br />
zwischen den Kopplern und dem<br />
Gateway erfolgt über die Koaxialverkabelung.<br />
Die SMART-<br />
Koppler erfordern keine lokalen<br />
Netzwerkanschlüsse oder Stromversorgung.<br />
Die Verkabelung in<br />
der Decke, den Verteilerkästen<br />
oder Steigleitungen des Gebäudes<br />
bleiben unverändert.<br />
Verwendet wird ein speziell<br />
entwickelter passiver Breitbandkoppler<br />
für 130...960,<br />
380...5<strong>12</strong> oder 750...960 MHz,<br />
der mit aktiven Schaltkreisen<br />
für das IIoT für Kommunikation<br />
und Diagnose ausgestattet<br />
ist. SMART-Koppler messen das<br />
SWR an jedem Port mit einem<br />
kalibrierten CW-Signal vom<br />
SMART-Gateway. Das SWR<br />
für jeden Port wird gespeichert.<br />
Durch den Vergleich mit den<br />
in zeitlicher Reihenfolge abgelegten<br />
Werten überwacht das<br />
SMART-Coupler-System kontinuierlich<br />
Änderungen des SWRs<br />
und zeigt proaktiv Fehler, wie<br />
einen offenen Anschluss oder<br />
Kurzschluss, an. Das SMART-<br />
Gateway leitet den Alarm dann<br />
per E-Mail, SMS oder SNMP<br />
weiter.<br />
Weitere Informationen unter:<br />
https://microlabtech.com/smartpassives.html<br />
Wenn die Stromversorgung des<br />
SMART-Gateways ausfällt oder<br />
eine aktive IIoT-Leiterplatte in<br />
einem SMART-Coupler defekt<br />
ist, wird der gesamte Notfall-<br />
Funkverkehr weiterhin über das<br />
DAS geleitet. Das DAS funktioniert<br />
weiterhin, der Verlust<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 29
Antennen<br />
Schritt für Schritt<br />
Optimierung einer IIoT-Antenne<br />
Eine Antenne zu entwerfen und zu optimieren ist kein leichtes Unterfangen. Will man eine industrielle<br />
IoT-Antenne bauen, kann man ein Referenz-Design als Ausgangspunkt verwenden. Aber was sollte man<br />
ändern, um dieses optimal in ein Endprodukt zu implementieren?<br />
eine Reihe von What-if-Analysen<br />
durchgeführt, um die Auswirkungen<br />
dieser Änderungen<br />
zu verstehen und die richtige<br />
Strategie zu finden, um unsere<br />
beiden Ziele zu erreichen.<br />
Import und Einrichten der Entwurfsdaten<br />
in Cadence AWR<br />
Microwave Office waren einfach.<br />
Die Simulations-Ports<br />
wurden automatisch eingerichtet,<br />
und wir mussten nur einige<br />
Parameter für die Mesh-Größe<br />
eingeben. Weiterhin wurden die<br />
realen Materialwerte für unsere<br />
Produktionsleiterplatte mit den<br />
richtigen Dicken- und Dielektrizitätswerten<br />
eingegeben (FR-4:<br />
Standard ISOLA HR 370 e r = 4).<br />
Es heißt oft, ein erfahrener Designer<br />
kann das problemlos.<br />
Aber was ist ein erfahrener<br />
Designer? Oft machen Experten<br />
ihren Job schon eine ganze<br />
Zeit lang und haben über einen<br />
langen Zeitraum aus gesehenen<br />
und eigenen Fehlern gelernt. Das<br />
Problem ist, dass sich die technologischen<br />
Standards schnell<br />
verändern und junge Ingenieure<br />
nicht mehr die Zeit haben, Fehler<br />
zu machen. Außerdem müssen<br />
sie in einer kürzeren Markteinführungszeit<br />
„First Time<br />
Right“ entwerfen. Die Lösung<br />
ist ein EDA-Tool, mit dem der<br />
elektronische Entwurf bis zu<br />
einem gewissen Grad automatisiert<br />
wird.<br />
Ziel des hier beschriebenen<br />
industriellen IoT-Projekts war<br />
es, eine Bluetooth-Antenne in<br />
das Produkt zu integrieren, das<br />
Display zu entfernen und das<br />
Gerät mit einer App auf einem<br />
Smartphone zu konfigurieren.<br />
Dies ist eine gängige Aufgabe<br />
und kann für eine Vielzahl von<br />
Produkten verwendet werden.<br />
Die Suche im Internet nach<br />
Referenz-Designs mit passenden<br />
Daten kann schwierig sein. Für<br />
uns bot sich das BLE-Referenz-<br />
Design von Cypress an, das nicht<br />
als Modul in Produkten verwendet<br />
werden soll. Es ist also dafür<br />
gedacht, im Labor zu arbeiten,<br />
und man kann Kommunikations-<br />
Software für die Bluetooth-<br />
Schnittstelle entwickeln, bevor<br />
die eigene Leiterplatte entworfen<br />
wird.<br />
als Steckverbinder für den<br />
Betrieb im Labor.<br />
Miniaturisierung und Optimierung<br />
der Antennenleistung waren<br />
die Ziele. Erstes kann erreicht<br />
werden, wenn Steckverbinder<br />
durch eine starre, flexible Leiterplatte<br />
ersetzt werden. Aber<br />
hat dies Auswirkungen auf die<br />
Antennenleistung? Wir haben<br />
Zunächst wurden die Länge<br />
der MIFA (Meandered Inverted<br />
F-Antenna) und das Impedanzanpassungs-Netzwerk<br />
zwischen<br />
Chip und Antennenstruktur<br />
untersucht.<br />
Ein Simulations-Sweep durch<br />
eine Kombination verschiedener<br />
Antennenlängen lieferte<br />
die richtige Länge für die minimale<br />
Rückflussdämpfung der<br />
Autoren:<br />
Dirk Müller<br />
Dirk Linnenbrügger<br />
FlowCAD<br />
www.flowcad.com<br />
Die Design-Daten für Schaltplan,<br />
Stücklisten (BOM) und<br />
PCB-Layout lagen im Cadence-<br />
Allegro-Format vor – der ideale<br />
Ausgangspunkt für unsere Optimierung.<br />
Das Referenz-Design<br />
verfügt über große Anschlüsse<br />
Bild 1: Rückflussdämpfung bei verschiedenen Antennenlängen<br />
© FlowCAD/Cadence AWR Microwave Office)<br />
30 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
auf die Antennenleistung haben<br />
würde. Auf der Suche nach<br />
alternativen Befestigungsmöglichkeiten<br />
wurde eine Snap-<br />
In-Lösung im Plastikgehäuse<br />
bevorzugt. Dies wiederum würde<br />
Ausschnitte in der Leiterplatte<br />
erfordern.<br />
Bild 2: Automatische Optimierung des Impedanzanpassungs-Netzwerks<br />
Antenne bei unserer gewünschten<br />
Frequenz 2,45 GHz (Bild 1).<br />
Ein weiterer automatischer<br />
Sweep mit vielen Analysen und<br />
einer Kombination aus verfügbaren<br />
diskreten Bauteilen aus<br />
unserer realen Bauteilbibliothek<br />
verbesserte die Leistung des<br />
Impedanzanpassungs-Netzwerks<br />
in Kombination mit unseren<br />
Werten für das zu verwendende<br />
Leiterplattenmaterial. Allein<br />
diese wenigen Analysen würden<br />
zu einer Verbesserung der<br />
Antennenleistung um 2 dB führen.<br />
Dabei war die Miniaturisierung<br />
noch nicht berücksichtigt.<br />
Die Miniaturisierung von Antennen<br />
stellt ein Problem dar, da<br />
Monopole genügend Masse<br />
(Ground, GND) benötigen, um<br />
zu funktionieren. Verringert<br />
man den Formfaktor, wird die<br />
Massefläche auf der Leiterplatte<br />
kleiner. Das Massesystem im<br />
Referenz-Design besteht aus<br />
zwei Ebenen, mehreren Durchkontaktierungen<br />
und einem<br />
externen Kabel, das mit GND<br />
verbunden ist.<br />
Analysiert wurde der kleine<br />
Bereich der Leiterplatte, auf<br />
dem sich die Antenne und die<br />
Schaltung befinden. Dabei<br />
wurde festgestellt, dass die<br />
Masse im starren Bereich nicht<br />
ausreicht, damit die Antenne<br />
wie gewünscht funktioniert.<br />
Es musste also eine zusätzliche<br />
Massefläche auf dem flexiblen<br />
Teil der Leiterplatte vorgesehen<br />
werden. Wenn dies als<br />
solide Ebene auf dem flexiblen<br />
Teil implementiert wird, wäre<br />
es in Simulationen einfach und<br />
schnell. Wendet man jedoch eine<br />
schraffierte Struktur an, um das<br />
Biegen des flexiblen Bereichs zu<br />
ermöglichen, ohne das Kupfer zu<br />
brechen, erhöhen sich die Anzahl<br />
der notwendigen Maschen und<br />
somit auch die Simulationszeit.<br />
Ein Vergleich zwischen verschiedenen<br />
Strukturen und -größen<br />
zeigte jedoch, wie sehr man die<br />
Struktur für die What-if-Analyse<br />
vereinfachen konnte, ohne<br />
den Simulationsfehler signifikant<br />
zu vergrößern. Trotzdem<br />
soll die endgültige Simulation<br />
am Schluss der Entwicklung<br />
immer so genau wie möglich<br />
sein, auch wenn es dann ggf.<br />
Stunden dauert.<br />
Eine weitere Sweep-Analyse<br />
untersuchte den Mindestabstand<br />
zwischen dem Gehäuse<br />
aus Kunststoff und der Antenne.<br />
Hier haben wir gesehen, dass ab<br />
einem Abstand von etwa 10 mm<br />
das Gehäuse das Verhalten der<br />
Antenne nicht mehr wesentlich<br />
beeinflusst.<br />
Als nächstes stellt sich die Frage,<br />
wie groß die Auswirkungen sind,<br />
wenn man die Form des flexiblen<br />
Teils der Leiterplatte ändert.<br />
Durch Entwerfen verschiedener<br />
Formen in 2D oder durch Falten<br />
und Biegen in 3D, s. Bild 2.<br />
Nachdem die Einbauposition im<br />
Produkt bestätigt und die Länge<br />
sowie Form des flexiblen Teils<br />
bestimmt worden war, stellte<br />
sich die nächste Frage, wie das<br />
starre Teil der Leiterplatte montiert<br />
werden sollte.<br />
Eine weitere Analyse von<br />
Schraubenpositionen machte<br />
deutlich, dass die beste mechanische<br />
Position für eine Schraube<br />
einen sehr negativen Einfluss<br />
Bild 3: Stromdichteverteilung von modifizierten Leiterplattenformen<br />
Die Visualisierung der Stromdichte<br />
in der Leiterplatte (Bild 3)<br />
zeigte, dass Ausschnitte mit 90°-<br />
Ecken oder Montagelöcher hohe<br />
Ströme in den Ecken aufweisen,<br />
was zu EMV-Problemen führt.<br />
Daraufhin erfolgten mehrere<br />
Änderungen im Layout, um die<br />
EMV-Probleme zu minimieren.<br />
Am Ende war die Fläche der Leiterplatte<br />
auf 53% der ursprünglichen<br />
Größe des Referenz-Designs<br />
reduziert. Zudem wurde die<br />
Bandbreite vergrößert und die<br />
Leistung der PCB-Antenne um<br />
6 dB erhöht.<br />
Zusammenfassend lässt sich<br />
festhalten, dass ein Antennen-<br />
Design kritisch wird, wenn man<br />
es miniaturisiert. Auf mechanische<br />
Montagebedingungen wie<br />
Befestigungslöcher, Abstände<br />
und Gehäusematerial sowie<br />
EMV-Probleme muss unbedingt<br />
geachtet werden. Schließlich war<br />
das Design, nach den virtuellen<br />
Simulationen, auf Anhieb richtig.<br />
Die Zeit bis zur Markteinführung<br />
wurde entsprechend<br />
verkürzt im Vergleich zur Herstellung<br />
eines zusätzlichen Prototypen<br />
mit neuem Design. ◄<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 31
Antennen<br />
So transformiert die Viertelwellenleitung<br />
Mit HF-Leitungen kann man bekanntlich Impedanzen transformieren und somit Antennen anpasssen.<br />
So transformiert beispielsweise eine 50-Ohm-Viertelwellenleitung eine Impedanz von 25 Ohm auf 100 Ohm.<br />
Doch wie macht sie das?<br />
Vollkommen anders als ein gewickelter<br />
Trafo, nämlich durch<br />
Reflexion und Phasendrehung.<br />
Gewickelter Trafo und<br />
Transformationsleitung<br />
Ein gewickelter Trafo ist ein konzentriertes<br />
Bauteil und lässt sich<br />
sehr kompakt ausführen. Primärund<br />
Sekundärkreis sind immer<br />
rein elektrische Stromkreise. Die<br />
transformierte Impedanz steht<br />
sofort an der Sekundärwicklung<br />
zur Verfügung. Je nach Kernmaterial<br />
ist ein solcher Trafo mehr<br />
oder weniger breitbandig. Zur<br />
Erklärung der Funktion genügt<br />
die Elektrotechnik.<br />
Der gewickelte Trafo ist kein<br />
Vorbild für die Transformationsleitung,<br />
denn diese beruht<br />
auf einer elektromagnetischen<br />
Welle, welche reflektiert wird,<br />
sodass die transformierte Impedanz<br />
nicht sofort zur Verfügung<br />
steht. Dieser Transformator<br />
funktioniert im Prinzip nur für<br />
eine Frequenz und ist praktisch<br />
schmalbandig. Zur Erklärung<br />
seiner Funktion reicht die Elektrotechnik<br />
nicht aus, sondern es<br />
ist in erster Linie die Elektrodynamik<br />
nach Maxwell und Hertz<br />
zu bemühen.<br />
FS<br />
Um seine Arbeitsweise transparent<br />
zu machen, wurde eine grafische<br />
Methode entwickelt, Lattice<br />
Diagram (Lattendiagramm),<br />
Bounce Diagram (Abpralldiagramm)<br />
oder „Wellenfahrplan“<br />
genannt. Googelt man danach,<br />
findet man viele Beispiele, allerdings<br />
oft nur für eine Flanke<br />
oder für einen Impuls geltend.<br />
Doch das Lattice-Diagramm ist<br />
ein universelles Hilfsmittel und<br />
funktioniert mit allen Signalformen.<br />
Das Lattice-Diagramm:<br />
Fahrplan für die Welle<br />
Es geht von der Tatsache aus,<br />
dass mit Anschluss der Leitung<br />
an die Quelle eine nur von deren<br />
Innenwiderstand und dem Wellenwiderstand<br />
bestimmte Eingangsspannung<br />
an der Leitung<br />
liegt. Diese errechnet sich nach<br />
der Spannungsteilerregel. Mit<br />
anderen Worten: Die Quelle<br />
sieht stets den Wellenwiderstand.<br />
Die Eingangsspannung<br />
einer HF-Leitung ist also in<br />
allen möglichen Betriebsfällen<br />
der Leitung von Anfang an konstant.<br />
Alle nur denkbaren Variationen<br />
sind möglich: Veränderung<br />
der Frequenz, Veränderung<br />
der Leitungslänge, Kurzschluss<br />
der Leitung, Leerlauf der Leitung,<br />
beliebige Belastung der<br />
Leitung, etwa mit einem Blindwiderstand<br />
oder einer komplexen<br />
Impedanz – niemals<br />
wird sich die Vorlaufanzweige<br />
eines Richtkopplers deswegen<br />
ändern (abgesehen von kleinen<br />
Schwankungen infolge mehr<br />
oder weniger starker Reflexionen<br />
wegen der endlichen Isolation<br />
des Kopplers). Alle dem<br />
Autor bekannten Richtkoppler<br />
(Aufmacherbild) zeigen sogar<br />
unabhängig von der Belastung<br />
immer vollen Vorlauf an. Das<br />
entspricht bei Abschluss mit<br />
einer zur Impedanz des Kopplers<br />
passenden Leitung auch den<br />
Tatsachen.<br />
Was das alles lehrt<br />
Bereits an dieser Stelle kann man<br />
mehrere wichtige Schlussfolgerungen<br />
ziehen:<br />
1. Alle denkbaren Betriebsfälle<br />
einer HF-Leitung haben eine<br />
Gemeinsamkeit: Der Generator<br />
sieht stets und ständig den<br />
Wellenwiderstand der Leitung.<br />
2. Die Eingangsspannung der<br />
Leitung und somit die Leistung<br />
in die Leitung ist von<br />
Beginn an bis zum Abschalten<br />
des Generators konstant.<br />
3. Die Eingangsspannung lässt<br />
sich leicht über die Spannungsteilerregel<br />
errechnen:<br />
U e = Z W /(R i + Z W ).<br />
4. Die Eingangsleistung lässt<br />
sich leicht über die Formel P e<br />
= U e2 /Z W errechnen.<br />
5. Wenn auch in eine offene oder<br />
kurzgeschlossene Leitung<br />
eine konstante Leistung fließt,<br />
so muss diese nach Reflexion<br />
wieder in den Generator<br />
zurückkehren, denn einen<br />
anderen Weg gibt es nicht.<br />
Andernfalls würde sich die<br />
Leitung mehr und mehr „aufladen“<br />
und schließlich infolge zu<br />
hoher Spannung kaputtgehen.<br />
6. Eine HF-Leitung ist kein elektrotechnischer<br />
Stromkreis,<br />
sondern ein Übertragungssystem<br />
auf Basis einer elektromagnetischen<br />
Welle. Diese<br />
Welle verkörpert die zu übertragende<br />
Leistung. Die Elektrotechnik<br />
kennt keine elektromagnetische<br />
Welle.<br />
So transformiert<br />
die „Viertelwelle“<br />
Nun sind wir bestens vorbereitet,<br />
um eine Viertelwellenleitung zu<br />
berechnen und zu verstehen. Sie<br />
soll von 25 auf 100 Ohm transformieren.<br />
Aus Bild 1 können<br />
wir entnehmen, wie das passiert.<br />
Neben der Eingangsspannung<br />
von 1,333 V sind noch die<br />
Reflexionsfaktoren r an beiden<br />
Seiten der Leitung zu berechnen:<br />
r = (Außenwiderstand - Z W )/<br />
(Außenwiderstand + Z W )<br />
Multipliziert man die Spannung<br />
der ankommenden Welle mit<br />
dem Reflexionsfaktor, so erhält<br />
man die Spannung des reflektierten<br />
Anteils. Ein Reflexionsfaktor<br />
kann nur im Bereich -1<br />
bis 1 liegen. -1 bedeutet eine<br />
Phaseninversion (180°).<br />
Und schon können wir mit dem<br />
Taschenrechner loslegen und<br />
fortlaufend die errechneten<br />
Spannungen mit den Reflexionsfaktoren<br />
multiplizieren, bis<br />
die Spannung vernachlässigbar<br />
klein geworden ist (Abbruch).<br />
Wir sehen, dass das Einschwingen<br />
der Leitung rein theoretisch<br />
unendlich lange dauert.<br />
Bild 2 bringt gewissermaßen die<br />
Rückwärtsrechnung. Es gibt zu<br />
Bild 1 aber einen Unterschied:<br />
Da der Innenwiderstand der<br />
Quelle vervierfacht wurde, hat<br />
sich die Leistung geviertelt. Für<br />
Bild 1 beträgt sie<br />
(2 V - 1 V) 2 /25 Ohm =<br />
(2 V) 2 /100 Ohm = 0,04 W<br />
und für Bild 2<br />
(2 V - 1 V) 2 /100 Ohm =<br />
(0,5 V) 2 /25 Ohm = 0,01 W.<br />
32 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
Bild 1: Wellenfahrplan für die Transformation von 25 auf 100 Ohm<br />
Bild 2: Wellenfahrplan für die Transformation von 100 auf 25 Ohm<br />
Doch warum haben die Werte<br />
beim Hinlauf (von links nach<br />
rechts) gleiche Vorzeichen, während<br />
die Werte beim Rücklauf<br />
(von rechts nach links) negiert<br />
werden? Ganz einfach: Mit<br />
dieser Negation wird der Phasendrehung<br />
durch die Leitung<br />
Rechnung getragen. Auch sie<br />
beträgt hier 180° (90° auf der<br />
Hin-Strecke und 90° auf der<br />
Rück-Strecke).<br />
Nur damit wir uns richtig<br />
verstehen…<br />
Lt. Leitungstheorie lässt sich für<br />
jede Leitung eine transformierte<br />
Impedanz ausrechnen, auch als<br />
Eingangsimpedanz der Leitung<br />
bezeichnet. In unseren beiden<br />
Fällen ist die Sache klar. Denn<br />
allgemein ist bekannt, dass die<br />
Viertelwellenleitung so transformiert,<br />
dass das Verhältnis der<br />
Außenwiderstände zum Wellenwiderstand<br />
auf beiden Seiten<br />
gleich ist:<br />
100 Ohm/50 Ohm = 2 und 50<br />
Ohm/25 Ohm = 2.<br />
Wir wissen, dass der Generator<br />
diese Impedanz nicht sieht. Ist<br />
dieser Rechenwert darum nutzlos?<br />
Keineswegs. Er hat sogar<br />
doppelten Nutzen:<br />
Erstens ist diese Impedanz, falls<br />
ohmsch, identisch mit der erforderlichen<br />
Impedanz des Generators<br />
für Leistungsanpassung.<br />
Unsere Systeme mit 100 (25)<br />
Ohm Last fordern also Generator-Innenwiderstände<br />
von 25<br />
(100) Ohm und die haben sie<br />
auch. Zweitens kann man mit<br />
ihm den Generatorkreis berechnen.<br />
So gilt für den dortigen<br />
Strom:Urspannung/(Innenwiderstand<br />
+ transformierte Impedanz)<br />
Für Bild 1 also:<br />
2 V/(25 Ohm + 25 Ohm) = 0,04 A,<br />
Leistung pro Widerstand also<br />
(0,04 A) 2 x 25 Ohm = 0,04 W.<br />
Kommt bekannt vor, oder? Auf<br />
gleiche Weise errechnen sich für<br />
Bild 2 die ebenfalls bekannten<br />
0,01 W.<br />
Noch ein paar Infos<br />
Die Transformationswirkung<br />
wird im Grunde nicht durch<br />
die Länge der Leitung erzielt,<br />
sondern durch die Phasendrehung.<br />
Die Länge der Leitung<br />
ist nur ein Ausdruck der für eine<br />
bestimmte Transformationsaufgabe<br />
benötigten Phasendrehung.<br />
Eine 50-Ohm-Leitung, die 90°<br />
dreht, transformiert z.B. 10 (20,<br />
25) Ohm auf 250 (<strong>12</strong>5, 100) Ohm<br />
nach der bekannten Formel für<br />
die Viertelwellenleitung, weil es<br />
wegen den erforderlichen 90°<br />
Phasendrehung nun einmal eine<br />
Viertelwellenleitung sein muss.<br />
Ein elektrisch sehr kurzes Stück<br />
Leitung bringt keine nennenswerte<br />
Phasendrehung zustande.<br />
Daher kann es auch keine nennenswerte<br />
Transformationswirkung<br />
entfalten. Es transformiert<br />
praktisch 1:1 wie die Halbwellenleitung,<br />
welche hin und<br />
zurück um 360° bzw. 0° dreht.<br />
Stoßstellen mit elektrisch kurzen<br />
Leitungen (Stecker, Buchsen,<br />
Flickstellen) sind daher eher<br />
harmlos und verursachen keinen<br />
nennenswerten Signalverlust.<br />
Bei einem billigen Kabel wie<br />
RG-58 entsprechen sich Phasendrehung<br />
und Leitungslänge nicht<br />
so präzise wie bei einem hochwertigen<br />
Kabel. Das ist der erste<br />
Grund, weshalb man für eine gute<br />
Transformationsleitung ein solches<br />
wählen sollte. Der zweite<br />
Grund ist die geringere Dämpfung<br />
des hochwertigen Kabels.<br />
Spannungen sortieren<br />
Am Richtkoppler führt bei der<br />
experimentellen Aufdeckung<br />
der Funktion einer Transformationsleitung<br />
kein Weg vorbei.<br />
Warum? Dazu betrachten wir<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 33
Antennen<br />
Bild 3: Am Wellenfahrplan lassen sich<br />
stets drei Spannungsarten definieren,<br />
s. Text<br />
Bild 3. Es ist allgemeingültig und<br />
schlüsselt drei Spannungen auf:<br />
a) die Eingangsspannung der<br />
Leitung<br />
b) die Summe der von der Lastseite<br />
ankommenden und<br />
reflektierten Spannungen an<br />
der Generatorseite<br />
Durch Addition von a) und b)<br />
erhalten wir die Stehwellenspannung<br />
an der Generatorseite.<br />
Diese setzt sich aus der<br />
Eingangsspannung (a) und einer<br />
Summen-Ausgangsspannung (b)<br />
zusammen. Die Generatorseite<br />
der Leitung ist also Eingang und<br />
Ausgang zugleich.<br />
Der Wellenfahrplan zeigt: Die<br />
Spannung an der Generatorseite<br />
der Leitung entspricht nicht mehr<br />
der Eingangsspannung der Leitung,<br />
sobald Reflexionen auftreten,<br />
sondern der Stehwellenspannung.<br />
Hier sind praktisch<br />
Werte zwischen nahe null und<br />
nahe der Leerlaufspannung des<br />
Generators (z.B. 2 V) möglich.<br />
c) die Summe der von der Generatorseite<br />
ankommenden und<br />
reflektierten Spannungen an<br />
der Lastseite<br />
Das ist die Stehwellenspannung<br />
an der Lastseite.<br />
Da beim Auftreten von Reflexionen<br />
die Generatorseite einen<br />
Eingang und einen Ausgang<br />
zugleich darstellt, ist es sinnvoll,<br />
nicht mehr von einem Eingang<br />
und einem Ausgang der Leitung<br />
zu sprechen, sondern eben von<br />
Generator- und Lastseite.<br />
An dieser Stelle wird nun auch<br />
der Unterschied zwischen gewickeltem<br />
Transformator und<br />
Leitungstransformator deutlich,<br />
was die Spannungen und<br />
den Strom im Generatorkreis<br />
betrifft: Beim gewickelten Trafo<br />
gibt es nur eine Spannung bzw.<br />
einen Strom aus dem Generator<br />
am Trafo. Beim Leitungstransformator<br />
gibt es jedoch<br />
zwei Spannungen bzw. zwei<br />
Ströme: die Eingangsspannung/<br />
den Eingangsstrom direkt aus<br />
dem Generator und die Spannung/den<br />
Strom der reflektierten<br />
Welle.<br />
Bild 4: Kurzgeschlossene verlustfreie Viertelwellenleitung am Generator.<br />
Amateure halten die Spannung U für die Leerlaufspannung des<br />
Generators. Es gibt aber keinen Leerlauf. In Wirklichkeit besteht U aus zwei<br />
phasengleichen Teilspannungen. Amateure halten den Generatorkreis<br />
für stromfrei. In Wirklichkeit fließen hier die zu den Teilspannungen<br />
gehörenden betragsgleichen, aber um 180° phasenversetzten Ströme, sodass<br />
der Gesamtstrom jederzeit null ist. Alle reflektierte Leistung geht in die<br />
Urspannungsquelle zurück, sodass deren Leistungsbilanz null ist<br />
Bild 5: Offene verlustlose Viertelwellenleitung am Generator. Amateure<br />
halten den Generator für kurzgeschlossen. Es gibt aber keinen Kurzschluss.<br />
In Wirklichkeit existieren am Generator zwei betragsgleiche um 180°<br />
phasenversetzte Teilspannungen, sodass die Gesamtspannung jederzeit<br />
null ist. Amateure meinen, im Generatorkreis flösse der Kurzschlussstrom.<br />
In Wirklichkeit fließen dort aber die zu den Teilspannungen gehörenden<br />
betrags- und phasengleichen Ströme. Alle reflektierte Leistung wird im<br />
Innenwiderstand in Wärme umgesetzt<br />
Quellen<br />
[1] Frank Sichla: Kabel & Co.<br />
in der Funkpraxis, VTH Baden-<br />
Baden, 2. Auflage 2004<br />
[2] Frank Sichla: HF-Leitungen<br />
verstehen und nutzen, DARC-<br />
Verlag Baunatal, 20<strong>12</strong><br />
[3] Ludwig Niebel: Leserbrief in<br />
CQ DL 5/23, S. 89: „Nicht haltbar<br />
bei etwas Nachdenken ist die<br />
Einordnung von U und I mal als<br />
primäre und mal als sekundäre<br />
Größen…“ (Hätte er nur etwas<br />
nachgedacht... FS)<br />
[4] [8] Rudolf Kalocsay: Vortrags-Ankündigung<br />
in CQ DL<br />
4/<strong>2023</strong>, Geheimnisvolle Totalreflexion,<br />
S. 11: „Dabei findet<br />
bei den Vektoren der Spannung<br />
und des Stroms … ein Phasensprung<br />
um –180° statt.“<br />
[5] Luitjens Popken, Senior<br />
Member, IEEE: Das hartnäckige<br />
Mysterium der ,,Totalreflexion”<br />
auf HF-Leitungen, Mai<br />
2021, http://totalreflexion.net/<br />
PDF%20Files/Totalreflexion_<br />
i1r2.pdf (stimmig, aber viel zu<br />
aufwendig, FS)<br />
[6] Frank Sichla: Einfache Experimente<br />
mit einer HF-Leitung,<br />
CQ DL 9/<strong>2023</strong>, S. 22ff<br />
[7] Thomas Schiller: Wo bleibt<br />
die rücklaufende Leistung?<br />
FUNKAMATEUR 2/2022, S.<br />
132ff und 3/<strong>2023</strong>, S. 214ff<br />
[8] Ludwig Niebel: Leserbrief<br />
in CQ DL 5/23, S. 89: „Wenn<br />
dem so wäre, dürften wir bei<br />
einem Speisekabel mit zum Senderausgang<br />
passenden Wellenwiderstand<br />
nie eine Fehlanpassung<br />
haben, egal was am anderen<br />
Ende angeschlossen wäre.“(eine<br />
Scheinlogik, wie im Beitrag ausführlich<br />
gezeigt, FS)<br />
[9] Rudolf Kalocsay: Vortrags-<br />
Ankündigung in CQ DL 4/<strong>2023</strong>,<br />
S. 11: „Wenn die rücklaufenden<br />
Wellen der Spannung und des<br />
Stromes am Leitungsanfang<br />
angekommen sind, sieht der<br />
Generator den Wert der transformierten<br />
Last und liefert nur noch<br />
so viel Energie, wie in der Last<br />
verbraucht wird.“ (Funktionelle<br />
Gleichsetzung des gewickelten<br />
Trafos mit dem Leitungstransformator,<br />
FS)<br />
[10] Thomas Schiller: Leserbrief<br />
zu den experimentellen<br />
Ergebnissen in [6], CQ DL<br />
10/<strong>2023</strong>, S. 89: „Aus dem Text<br />
von Frank Sichla kann man<br />
ersehen, dass er die Thermodynamik<br />
nicht verstanden hat. …<br />
Was er schreibt, sind noch nicht<br />
einmal Thesen.“ (Einen Scan<br />
der Nicht-mal-Thesen schicke<br />
ich Interessenten gern zu,<br />
frank.sichla@gmx.de)<br />
34 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
HF-Leitungen: Was Amateure nicht verstehen<br />
Der Autor, selbst Funkamateur,<br />
hat in den letzten zwei Jahrzehnten<br />
mit Zeitschriftenbeiträgen<br />
und zwei Büchern [1, 2] versucht,<br />
Amateuren die klassische<br />
Leitungstheorie nach Maxwell<br />
und Herz nahezubringen. Dazu<br />
sah er das Lattice-Diagramm<br />
als ideales Hilfsmittel an, da es<br />
im Gegensatz zur Wellengleichung<br />
einfach anzuwenden ist<br />
und einen uneingeschränkten<br />
Blick auf die Vorgänge auf der<br />
Leitung gestattet. Zudem hat<br />
er Wichtiges in Experimenten<br />
bestätigt und mithilfe eines<br />
USB-Scopes dokumentiert.<br />
Dennoch sieht er sich heute<br />
als gescheitert. Hier versucht<br />
er, diesen Misserfolg anhand<br />
der typischen Irritationen seiner<br />
Kritiker zu erklären. Die<br />
folgenden Ausführungen sind<br />
also subjektiv und stellenweise<br />
etwas polemisch.<br />
Was Amateure typischerweise<br />
über HF-Leitungen wissen, ist:<br />
• Diese Leitungen haben im<br />
Gegensatz zu anderen Leitungen<br />
einen Wellenwiderstand.<br />
• Auf diesen Leitungen kann<br />
es im Gegensatz zu anderen<br />
Leitungen zu Reflexionen<br />
kommen.<br />
• Mit diesen Leitungen kann<br />
man im Gegensatz zu anderen<br />
Leitungen transformieren.<br />
Ihr Kardinalfehler besteht nun<br />
nach Beobachtung des Autors<br />
darin, dass, obwohl alle drei<br />
Punkte offensichtlich mit einer<br />
elektromagnetischen Welle<br />
nach Maxwell und Herz in Verbindung<br />
stehen, wie bei anderen<br />
Leitungen eine rein elektrotechnische<br />
Betrachtungsweise<br />
gepflegt wird. Diese ist jedoch<br />
nur für den Generator- und den<br />
Laststromkreis ausreichend,<br />
da es dort keine Welle gibt.<br />
Das Primat der elektromagnetischen<br />
Welle auf der Leitung,<br />
welche die Definition eines<br />
Wellenwiderstands, Reflexionen<br />
und Transformation erst<br />
ermöglicht, wird übersehen<br />
oder sogar abgelehnt [3]. Dies<br />
führt zu folgenden typischen<br />
Irrtümern:<br />
• Die Spannung an der<br />
Generatorseite der<br />
Leitung ist die Eingangsspannung<br />
der Leitung.<br />
Dies sind wir aus der Elektrotechnik<br />
gewohnt, wobei die<br />
Leitung auch durch jeden<br />
beliebigen Zwei- oder Vierpol<br />
(z.B. Verbraucher oder Verstärker)<br />
ersetzt werden könnte.<br />
Bei HF-Leitungen stimmt das<br />
aber immer dann nicht, wenn<br />
reflektiert wird. Denn dann ist<br />
die Spannung am Generator<br />
eine Summenspannung aus der<br />
Spannung vom Generator (Eingangsspannung<br />
der Leitung)<br />
und der Spannung der reflektierten<br />
Welle aus der Leitung<br />
(Ausgangsspannung der Leitung).<br />
Der Amateur sieht hier<br />
aus eingefleischter Gewohnheit<br />
heraus nicht, dass die Generatorseite<br />
der Leitung dann Eingang<br />
und Ausgang zugleich ist,<br />
etwa wie das Portal eines Kaufhauses,<br />
wo gleichzeitig Menschen<br />
hinein- und herausgehen.<br />
Wie dramatisch dieser Irrtum<br />
sein kann, zeigt Folgendes:<br />
Vor etwa 20 Jahren begann<br />
der aus dem Beruf scheidende<br />
Professor für Digitaltechnik<br />
Lorenz Borucki, in der Zeitschrift<br />
FUNKAMATEUR den<br />
Lesern Vorgänge auf HF-Leitungen<br />
zu erläutern. Dabei verfiel<br />
er obigem Irrtum und entwickelte<br />
daraus die These, dass es<br />
am Generator trotz Anpassung<br />
(Generator-Innenwiderstand<br />
= Wellenwiderstand) immer<br />
zu einer Totalreflexion der<br />
rücklaufenden Welle kommt.<br />
An dieser „geheimnisvollen<br />
Totalreflexion“ ist nicht nur<br />
geheimnisvoll, dass sie keiner<br />
Stoßstelle bedarf, sondern auch,<br />
dass sowohl bei Strom als auch<br />
bei Spannung ein Phasensprung<br />
erfolgt [4]. Dass ihr experimentelle<br />
Beweis bis heute aussteht,<br />
verwundert nicht.<br />
Trotz der Gegenargumente des<br />
Autors wurde diese These weiter<br />
im FUNKAMATEUR, in<br />
Vorträgen und in einem Buch<br />
(Co-Autor: Dr. Rudolf Kalocsay)<br />
publiziert, s. [1…5] in [5].<br />
Sie lässt sich<br />
• durch die von Herz experimentell<br />
bestätigte Theorie der<br />
Reflexion von Maxwell,<br />
• mit einer Simulation [5] oder<br />
auch<br />
• experimentell mit einem<br />
Richtkoppler [6]<br />
leicht ad absurdum führen.<br />
Doch was bei Profis wohl nicht<br />
vorkommen würde, ist im Amateurbereich<br />
ohne Weiteres möglich:<br />
Dem Gespenst der Totalreflexion<br />
am Generator wurde<br />
unlängst neues Leben eingehaucht<br />
mit dem der Thermodynamik<br />
entliehenen Argument,<br />
Energie könne nicht von einem<br />
niedrigeren auf ein höheres<br />
Niveau und daher nicht zurück<br />
in den Generator fließen, ein<br />
esoterisch anmutender Tiefpunkt<br />
in der Amateurliteratur<br />
[7]. Dass dies öffentlich unwidersprochen<br />
blieb, ist schon ein<br />
gewisses Armutszeugnis für die<br />
Amateure. Auch diese sollten<br />
doch wissen, dass sich nicht nur<br />
Spannungen und Ströme, sondern<br />
auch elektromagnetische<br />
Wellen überlagern.<br />
• Die zum Generator hin<br />
transformierte Last<br />
bestimmt die Eingangsspannung<br />
der Leitung.<br />
In der Elektrotechnik wird die<br />
Eingangsspannung der Leitung<br />
von der Last bestimmt. Diese<br />
bildet mit dem Innenwiderstand<br />
der Quelle einen Spannungsteiler.<br />
(Bei unseren 230-V-Netzen<br />
merkt man davon nicht viel,<br />
da der Innenwiderstand zum<br />
Zwecke einer nahezu lastunabhängigen<br />
Spannung bei hohem<br />
Wirkungsgrad sehr gering ist.)<br />
Anders bei HF-Leitungen. Hier<br />
wird die Eingangsspannung der<br />
Leitung nicht von der Last, sondern<br />
vom Wellenwiderstand der<br />
Leitung bestimmt, der mit dem<br />
Innenwiderstand der Quelle<br />
einen Spannungsteiler bildet.<br />
Das lässt sich mit einem<br />
Richtkoppler leicht beweisen<br />
[6], wird aber von Funkamateuren<br />
nicht anerkannt, die im<br />
elektrotechnischen Denken<br />
gefangen sind [8]. Sie können<br />
sich nicht vorstellen, dass<br />
eine Leitung trotz dieser Tatsache<br />
Impedanzen im Bereich<br />
von null Ohm bis unendlich<br />
transformieren kann (Bilder 4<br />
und 5), weil sie keinen funktionellen<br />
Unterschied zwischen<br />
dem gewohnten gewickelten<br />
Transformator und einer Transformationsleitung<br />
erkennen [9].<br />
• Mit der Summenspannung<br />
auf der Leitung lässt sich<br />
die Leistung oder Energie<br />
auf der Leitung errechnen.<br />
Ausgehend von den auf einer<br />
Niederspannungsleitung an<br />
jedem Punkt anzutreffenden<br />
230 V kann man bei Kenntnis<br />
des Lastwiderstands die Leistung<br />
ausrechnen. Dies verführt<br />
Funkamateure dazu, mit<br />
der zumindest an den beiden<br />
Seiten einer koaxialen HF-<br />
Leitung leicht zu errechnenden<br />
und zu messenden (HF-Voltmeter,<br />
Oszilloskop) Summenspannung<br />
(meist Stehwellenspannung<br />
genannt) und dem<br />
Wellenwiderstand Z W eine<br />
Leistung oder Energie auf der<br />
Leitung ausrechnen zu wollen<br />
[7, Teil 2]. Dieser Ansatz<br />
und somit das Ergebnis sind<br />
jedoch sinnlos, diese Leistung<br />
oder Energie existiert nicht. Bei<br />
Reflexion gibt es nur die hinlaufende<br />
Leistung U hin2 /Z W und die<br />
rücklaufende Leistung U rück2 /<br />
Z w . Wer das nicht weiß, sollte<br />
besser keine Beiträge zu HF-<br />
Leitungen schreiben. Und wer<br />
sich zu experimentellen Beweisen<br />
wie in [10] äußert, ist von<br />
wissenschaftlichem Vorgehen<br />
(Hypothese – Theorie – experimentelle<br />
Bestätigung) ebenso<br />
weit entfernt wie von professioneller<br />
Diskussionskultur.<br />
Diese Beispiele sollen genügen.<br />
Darüber hinaus gibt es<br />
im Amateurbereich noch weitere<br />
fehlgehende Ansichten zu<br />
HF-Leitungen, und so wird es<br />
nach Einsicht des Autors leider<br />
auch bleiben, zumindest<br />
wenn für Amateurzeitschriften<br />
Verantwortliche weiterhin auf<br />
professionelle Begutachtung<br />
und experimentelle Beweise<br />
verzichten und Halbwissenden,<br />
ja sogar Spinnern freien Lauf<br />
lassen. ◄<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 35
Antennen<br />
In-Building-Antennen jetzt in Wunschfarbe<br />
SPINNER GmbH<br />
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www.spinner-group.com<br />
Ab sofort gibt es SPINNER-<br />
In-Building-Antennen in ganz<br />
individuellen Farblackierungen<br />
– sämtliche RAL-Farbtöne sind<br />
möglich. Damit sind Anwender<br />
in der Lage, die Antennen<br />
nahezu unsichtbar im Raum zu<br />
integrieren, und so den visuellen<br />
Einfluss so gering wie möglich<br />
zu halten, z.B. bei der Renovierung<br />
historischer Gebäude,<br />
in aufwendig gestalteten VIP-<br />
Bereichen oder im „Industrie-<br />
Chic“. Andererseits können<br />
Sie mit den farblich gestalteten<br />
Antennen auch bewusst spannende<br />
Akzente setzen.<br />
Mithilfe dieser In-Building-<br />
Antennen werden alle Mobilfunkbänder,<br />
also auch 5G, problemlos<br />
von der Decke und der<br />
Wand aus versorgt. Seit der Einführung<br />
der ersten In-Building-<br />
Antennen im Jahre 2019 wurde<br />
das Portfolio kontinuierlich<br />
erweitert. Nun gibt es mittlerweile<br />
Antennen von 380 MHz<br />
(TETRA, BOS) bis zu 6 GHz<br />
(5G New Radio).<br />
Kunden können aus unterschiedlichen<br />
Radom-Formen und<br />
Abstrahlcharakteristiken wählen,<br />
einschließlich 1-Port-SISO (Single<br />
Input Single Output), 2- oder<br />
4-Port- MIMO (Multiple Input<br />
Multiple Output) Omni- bzw.<br />
Panel/Direktional-Antennen<br />
zur Decken-, Wand- oder Mastmontage.<br />
Die Antennen können<br />
in nahezu allen Gebäuden und<br />
Einrichtungen installiert werden,<br />
wie z.B. Geschäftsstraßen,<br />
Einkaufs- und Medizin-Zentren,<br />
öffentliche Plätze, Flughäfen,<br />
U-Bahn-Stationen, Gewerbegebiete,<br />
Bildungseinrichtungen<br />
etc. ◄<br />
Externe Antennen für LTE und Combo-Antennen<br />
für GNSS+LTE+WiFi<br />
Für die LTE-Bänder 698...868<br />
und 1850...2690 MHz hat<br />
Cirocomm eine neue externe<br />
Antenne entwickelt, das Model<br />
ELBAAAW3. Diese linear<br />
polarisierte Stabantenne hat die<br />
Abmessungen 7,3 x <strong>12</strong>1 mm.<br />
Die Verstärkung beträgt 2 dBi,<br />
das SWR ist
Antennen<br />
Gewellte, konische Hornantennen für 8,2 bis 110 GHz<br />
Die neue LB-CH-Serie von<br />
A-Info ist da. Die gerillten,<br />
konischen Hornantennen der<br />
LB-CH-Serie bieten ein nahezu<br />
zirkularsymmetrisches Strahlungsmuster<br />
mit großer Bandbreite<br />
und sehr geringer Kreuzpolarisation.<br />
Vier Polarisationsoptionen<br />
stehen zur Auswahl:<br />
• linear<br />
• zirkular (RHCP/LHCP)<br />
• dual linear<br />
• dual zirkular<br />
Konische Hornantennen von<br />
A-INFO können einen Frequenzbereich<br />
von 8,2 GHz bis 110<br />
GHz abdecken. Diese Antennen<br />
eignen sich ideal für den Einsatz<br />
in Compact Antenna Test Range<br />
(CATR), Antennen-Fernfeldmessungen,<br />
RCS-Messung und<br />
diverse andere Anwendungen.<br />
A-INFO mit Sitz in Chengdu<br />
kann verschiedenste Antennen,<br />
spezielle Hornantennen und<br />
eine Vielzahl von Komponenten<br />
mit kundenspezifischen Anpassungen<br />
bereitstellen◄<br />
Breitband-Doppelpolarisationsantennen –<br />
die neuen „Hörner“<br />
Unterdrückung von 35 dB sind<br />
sie auf die Anforderungen von<br />
3GPP ausgelegt.<br />
<br />
EMCO Elektronik GmbH<br />
info@emco-elektronik.de<br />
www.emco-elektronik.de<br />
A-INFO stellte die Breitband-<br />
Doppelpolarisationsantennen<br />
Modell LB-SJ-180500C-1.85F<br />
und LB-SJ-180500C-2.4F vor.<br />
Mit einem Gewinn von 11 dBi<br />
und einer Kreuzpolarisations-<br />
Diese Antennen haben ein niedriges<br />
SWR und können einen<br />
Frequenzbereich von 18 bis 50<br />
GHz abdecken, wodurch beliebte<br />
5G-Bänder auf der ganzen Welt<br />
erfasst werden: Asien 26,5...29,5<br />
GHz, Nordamerika 27,5...28,35<br />
GHz, 37...40 GHz, 47,2...48,2<br />
GHz und Europa 24,25...27,5/<br />
31,8...33,4/40,5...43,5 GHz. ◄<br />
ADVANCED RF MEASUREMENT SOLUTIONS<br />
FOR A CONNECTED WORLD<br />
Automotive | General Antenna Testing | Radar Cross Section<br />
Radome Testing | SATCOM | Target Simulation | Wireless<br />
www.nsi-mi.com | Test with Confidence
Antennen<br />
Materialien und Oberflächenbehandlung<br />
von Antennenkomponenten<br />
Die wichtigsten Eigenschaften des für Antennen<br />
geeigneten Materials sind ein geringes<br />
Gewicht, Festigkeit, eine gute Korrosionsbeständigkeit<br />
und bei bestimmten Produkten<br />
auch eine hohe Leitfähigkeit. Die Palette der<br />
praktisch verwendbaren Materialien definiert<br />
jedoch auch die Produktionstechnologien,<br />
den Verwendungszweck der Antenne und<br />
auch deren Eigenschaften. Deshalb setzen<br />
führende Hersteller von Messantennen bei<br />
der Herstellung auf hochentwickelte Aluminiumlegierungen,<br />
die über hervorragende<br />
Eigenschaften verfügen und gleichzeitig gut<br />
bearbeitet werden können.<br />
Materialien für die Herstellung von<br />
HF-Komponenten höchster Qualität<br />
Für Breitbandantennen, deren Konstruktion<br />
eine maximale Erhöhung der Leitfähigkeit<br />
der gesamten Struktur erfordert, wird gerne<br />
Messing verwendet, welches das Auftragen<br />
einer sehr leitfähigen Goldschicht ermöglicht.<br />
Darüber hinaus müssen die Oberflächen<br />
der verwendeten Materialien immer<br />
weiterbehandelt werden. Dadurch erzielt<br />
man bei den Antennen noch bessere Eigenschaften<br />
wie zum Beispiel eine exzellente<br />
Korrosionsbeständigkeit, eine sehr gute<br />
Abriebfestigkeit und damit auch eine längere<br />
Lebensdauer. Je nach Art der Oberfläche<br />
ergibt sich auch eine höhere Leitfähigkeit<br />
sowie die Möglichkeit, die Oberflächenfarbe<br />
nach Kundenwunsch anzupassen.<br />
Die Bedeutung der Technologie im<br />
Bruchteil eines Millimeters<br />
Obwohl die Oberflächenbehandlung nur eine<br />
Dicke von einigen hundertstel Millimetern<br />
erreicht, hat sie einen signifikanten Einfluss<br />
auf die wichtigsten Leistungsparameter<br />
einer Antenne. Dies zeigt sich besonders in<br />
höheren Frequenzbereichen, wo selbst der<br />
Einfluss einer so dünnen Schicht bei der<br />
Konstruktion von hochpräzisen Antennenkomponenten<br />
berücksichtigt werden muss.<br />
Aluminium- und Messingflächen können je<br />
nach Einsatz des Produkts mit einer Reihe<br />
von Chemikalien nachbehandelt werden.<br />
Für die Herstellung von Breitbandantennen<br />
werden diejenigen verwendet, mit denen<br />
die höchste Qualität und besten Parameter<br />
der Antennen erzielt werden können. Dabei<br />
sind die Umweltauswirkungen der verwendeten<br />
Rohstoffe zu minimieren und nur<br />
solche Stoffe zu verwenden, die strengsten<br />
Umweltstandards entsprechen.<br />
Passivierung wichtiger<br />
Antennenkomponenten<br />
Eine der wichtigsten Oberflächenbehandlungen,<br />
die bei Aluminiumteilen eingesetzt<br />
werden, ist die Passivierung. Durch ein<br />
chemisches Bad wird auf den behandelten<br />
Oberflächen eine farblose Schicht gebildet,<br />
die vor Korrosion schützt, einen niedrigen<br />
elektrischen Widerstand gewährleistet und<br />
somit eine höhere Leitfähigkeit des Materials<br />
erzielt.<br />
Eine Möglichkeit, der Passivierung, ist der<br />
Einsatz von chromfreiem Bonderite 2040<br />
(früher Alodine), einem der besten Materialien<br />
seiner Klasse. Durch das Eintauchen<br />
in ein Passivierungsbad beschichtet<br />
der Stoff auch schwer zugänglichen Stellen<br />
der Antennenstruktur und erzeugt auf<br />
allen behandelten Teilen eine nur wenige<br />
Mikrometer dünne Schicht mit einzigartigen<br />
Parametern.<br />
Die Wahl des Materials Bonderite/Alodine<br />
2040 ist nicht zufällig. Diese fortschrittliche<br />
Vorbereitung wurde speziell entwickelt, um<br />
die Passivierung von Aluminiumlegierungen<br />
zu gewährleisten und hat früher verwendete<br />
Materialien ersetzt, die sechswertiges Chrom<br />
enthielten. Das neue Bonderite/Alodine<br />
2040 enthält keine solchen Gefahrstoffe,<br />
wodurch diese Antennen den Anforderungen<br />
der RoHS-Richtlinie entsprechen und<br />
die Umwelt nicht belasten.<br />
Für Härte, Haltbarkeit und Farbe<br />
Die zweite Art der Veredelung von Aluminiumwerkstoffen<br />
ist die Eloxierung, d.h. die<br />
Bildung einer anodischen Oxidschicht auf<br />
der Oberfläche des Teils. Da die eloxierte<br />
Oberfläche eine sehr geringe Leitfähigkeit<br />
aufweist, wird sie an den Teilen der Antennen<br />
verwendet, die nicht elektrisch mit dem<br />
Antennenstecker verbunden werden müssen.<br />
Dank dieser kompakten Schutzschicht,<br />
die durch ein elektrochemisches Verfahren<br />
erzeugt wird, ist Aluminium anschließend<br />
sehr widerstandsfähig gegen mechanische<br />
Beschädigungen, weist eine höhere Härte auf<br />
und ist abriebfest. Dies erhöht die Robustheit<br />
behandelter Antennen und damit ihre<br />
Lebensdauer und Einsatzfähigkeit unter<br />
rauen Bedingungen.<br />
Ein interessanter Vorteil dieser Behandlung<br />
ist, dass das resultierende Teil in praktisch<br />
jeder Farbe lackiert werden kann. Obwohl<br />
eine solche Anpassung die physikalischen<br />
Eigenschaften der Antenne nicht beeinflusst,<br />
sondern eher ihre Ästhetik betrifft, hilft es<br />
Anwendern, die einzelnen Antennenkomponenten<br />
zu unterscheiden. Der Farbstoff<br />
schließt sich in der eloxierten Schicht ein<br />
und neigt nicht zum Abblättern, wie dies<br />
bei direkt auf das Metall aufgetragenen<br />
Farbstoffen der Fall ist. Mit diesem Verfahren<br />
lassen sich Antennenkomponenten<br />
nach Kundenwunsch anpassen, sodass die<br />
produzierten Antennen perfekt in das vorhandene<br />
Produktportfolio und die zu repräsentierende<br />
Marke passen.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
38 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
Remote- oder automatische<br />
Antennenpositionierer<br />
Die Antennenpositionierer der Serie 360RPT<br />
zur automatischen Ausrichtung von Richtantennen<br />
oder anderen Nutzlasten, die in eine<br />
beliebige Richtung für Azimut (Schwenken)<br />
und einen begrenzten Bewegungsbereich<br />
für Elevation (Neigen) ausgerichtet werden<br />
müssen, können ferngesteuert (remote)<br />
oder automatisch ausgerichtet werden. Die<br />
360RPT-Serie umfasst einen integrierten<br />
Controller, GPS und Kompass mit intelligenter<br />
Software, die eine web-basierte Benutzeroberfläche<br />
bietet, auf die von jedem<br />
beliebigen Ort in einem Netzwerk zugegriffen<br />
werden kann.<br />
mmt gmbh<br />
Meffert Microwave Technology<br />
www.meffert-mt.de<br />
Miniatur-WiFi- und Bluetooth-<br />
Antenne<br />
Die NANO mXTEND (NN02-101) von<br />
Ignion ist eine Miniatur-WiFi- und Bluetooth-Antenne,<br />
die für den Betrieb zwischen<br />
2,4 und 2,5 GHz optimiert ist, aber<br />
bis zu 8 GHz arbeiten kann. Sie ist die<br />
kleinste handelsübliche Antenne für WiFi<br />
mit anpassbarer Leistung. Diese linear polarisierte<br />
Antenne bietet einen Spitzengewinn<br />
von 2,4 dBi mit einem Wirkungsgrad von<br />
mehr als 70%. Sie hat ein omnidirektionales<br />
Strahlungsmuster und ein SWR von<br />
weniger als 2,5.<br />
Die Antenne misst 3 x 2 x 0,8 mm und verfügt<br />
über ein duales Montagesystem, das die<br />
Platzierung auf der Leiterplatte entweder in<br />
der Ecke oder am Rand ermöglicht. Sie ist<br />
ideal für den Einsatz in IoT-Modulen, Smart<br />
Home, Tracking-Geräten, Wearables und<br />
Gaming-Geräten geeiget.<br />
Mehr Details: durchschnittlicher Wirkungsgrad<br />
55%, Impedanz 50 Ohm, Gewicht<br />
0.01 g, Betriebstemperatur -40 bis +85 °C.<br />
Ignion<br />
www.ignion.io<br />
Reflektorantenne für Anwendungen<br />
im CW und Puls-Betrieb<br />
Die neue Steatite QMS-00950 hat bis 40<br />
W CW-Belastbarkeit im Frequenzbereich<br />
6,5...18 GHz. Bei Abmessungen von 630<br />
x 380 mm nominal wird ein Gewinn von<br />
27,4 bis 34,7 dBi erreicht. Der Antennenfaktor<br />
wird mit 18 bis 21,1 dB/m angegeben.<br />
Weitere Kennzeichen: Dual Linear Feed, 2x<br />
SMA-f, mit Radom, robuste Ausführung in<br />
Leichtbauweise, 5,5 kg, für extreme Wetterbedingungen.<br />
Ein weiterer Vorteil bei dieser Antenne: Der<br />
Reflektor ist teilbar und somit platzsparend<br />
zu transportieren.<br />
mmt gmbh<br />
Meffert Microwave Technology<br />
www.meffert-mt.de<br />
Yagi-Antenne für 2,5 bis 2,7 GHz<br />
Die 7360016 von Amphenol Antenna Solutions<br />
ist eine ummantelte Yagi-Antenne, die<br />
von 2,5 bis 2,7 GHz arbeitet. Diese vertikal/<br />
horizontal polarisierte Antenne bietet einen<br />
Gewinn von 17 dBi und hat ein SWR von<br />
weniger als 1,3. Sie weist eine horizontale<br />
Abstrahlbreite von 23 bis 27° und eine vertikale<br />
Abstrahlbreite von 24 bis 30° auf.<br />
Diese Antenne ist für eine Eingangsleistung<br />
von 150 W ausgelegt. Sie wurde entwickelt,<br />
um unter allen Wetterbedingungen eine<br />
gleichbleibende und zuverlässige Leistung<br />
zu bieten. Die Yagi-Antenne ist in einem<br />
wetterfesten Glasfasergehäuse mit einer<br />
Größe von 39,4 Zoll mit N-Typ (Buchsen)-<br />
Anschlüssen und Montagewinkeln erhältlich.<br />
Weitere Produktspezifikationen: Anwendung<br />
in Basisstationen, Montage: Mastbefestigung,<br />
Impedanz 50 Ohm, SWR 1,3<br />
bis 1,50, Abmessungen 39,4 x 1,9 Zoll,<br />
Gewicht 1,7 kg, Typ N (Buchse), Windlast<br />
91 N, Windgeschwindigkeit im Betrieb 160<br />
km/h, Blitzschutz, DC-geerdet, Material der<br />
Ummantelung: GRP<br />
Amphenol Antenna Solutions<br />
www.amphenol-antennas.com<br />
LTE/LPWA-Antenne für<br />
600...960/1710...2690 MHz<br />
Die 1004795 von KYOCERA AVX ist<br />
eine LTE/LPWA-Antenne, die von 600<br />
bis 960 und von 1710 bis 2690 MHz<br />
arbeitet. Diese linear polarisierte Antenne<br />
bietet einen Spitzengewinn von 3,1<br />
dBi und hat einen durchschnittlichen<br />
Wirkungsgrad von mehr als 53%. Sie<br />
kann eine Eingangsleistung von 2<br />
W verarbeiten und hat ein SWR von<br />
weniger als 3. Die Antenne nutzt eine<br />
einzigartige Technologie, die einen<br />
reduzierten elektrischen Fußabdruck<br />
auf jeder Leiterplatte und unabhängige<br />
Abstimmungsmöglichkeiten zur<br />
Leistungsoptimierung bietet. Sie ist<br />
in einem oberflächenmontierbaren<br />
Gehäuse mit den Maßen 36 x 9 x 3,2 mm<br />
erhältlich und unterstützt LTE-CAT-Mund<br />
Schmalband-IoT-Anwendungen.<br />
Weitere Produkt-Spezifikationen:<br />
• Normen: 4G/LTE, CAT-M, NB-IoT,<br />
SIGFOX, LoRa, LPWA<br />
• Frequenzen: 600 bis 698/698 bis 960/1710<br />
bis 2200/2500 bis 2700 MHz<br />
• Gewinn: 1,5 dBi/1,2 dBi/2,4 dBi/0,9 dBi<br />
• Wirkungsgrad: 61%/55%/52%/ 48%<br />
• SWR: 2,5 bis 5,5<br />
• Impedanz: 50 Ohm<br />
• Betriebstemperatur: -40 bis +85 °C<br />
KYOCERA AVX<br />
www.kyocera-avx.com<br />
CelsiStrip ®<br />
Thermoetikette registriert<br />
Maximalwerte durch<br />
Dauerschwärzung<br />
Diverse Bereiche von<br />
+40 bis +260°C<br />
GRATIS Musterset von celsi@spirig.com<br />
Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert<br />
EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)<br />
www.spirig.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 39
Antennen<br />
Ultraleichte GNSS-Dualband-Helix-Antennen<br />
Die Vielfalt an miteinander<br />
kommunizierenden Geräten<br />
steigt seit vielen Jahren drastisch<br />
an. Trends wie der Ausbau<br />
von 5G, IoT, Industrial IoT<br />
sowie der Trend hin zu mobilen<br />
Lösungen sorgen für eine besonders<br />
schnelle Entwicklung in der<br />
Funkindustrie.<br />
Klein und leicht<br />
Ein besonderes Augenmerk liegt<br />
dabei weiterhin in der Verkleinerung<br />
der Anwendungen und<br />
in der Gewichtseinsparung bei<br />
gleichzeitig steigender Funktionalität<br />
und Komplexität. Aufgrund<br />
der großen physikalischen<br />
Abhängigkeit sind Antennen<br />
dabei komplex und benötigen ein<br />
besonderes Knowhow – sowohl<br />
bei der Herstellung als auch bei<br />
der Integration.<br />
endrich Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH<br />
www.endrich.com/de<br />
Mehr Technologien müssen<br />
abgedeckt werden und die<br />
Antennen müssen sowohl im<br />
Formfaktor als auch im Gewicht<br />
und in der Performance in die<br />
Anwendung passen. Hierbei<br />
legt Inpaq besonderen Wert auf<br />
das Feintuning und die akkurate<br />
Kalibrierung der Antennen,<br />
um den anspruchsvollen technischen<br />
Standards zu genügen.<br />
Die Antennen müssen getunt<br />
werden, um ihre Leistungsfähigkeit<br />
zu optimieren und eine<br />
präzise drahtlose Kommunikation<br />
zu gewährleisten.<br />
Die Anforderungen an maßgeschneiderte<br />
Antennen sind<br />
sehr unterschiedlich und stark<br />
von ihrem Verwendungszweck,<br />
der Umgebung sowie den technischen<br />
Vorgaben abhängig.<br />
Zum Beispiel unterscheiden<br />
sich die Kriterien für eine kundenspezifische<br />
Antenne in einem<br />
vernetzten Fahrzeug deutlich in<br />
punkto Frequenzband, Reichweite<br />
und Übertragungsgeschwindigkeit<br />
im Vergleich zu<br />
denen für ein Smart-Home-<br />
Gerät, das auf Energieeffizienz<br />
und kurze Reichweiten ausgelegt<br />
ist.<br />
Helix-Antennen:<br />
vielseitig, leicht und<br />
trotzdem widerstandsfähig<br />
Besonders in mobilen Anwendungen,<br />
wie Drohnen, Navigations-<br />
oder Fahrzeugkommunikationsgeräten,<br />
spielt<br />
das Gewicht eine entscheidende<br />
Rolle. Der Einsatz von<br />
ultraleichten Materialien verschafft<br />
den Helix-Antennen<br />
von Inpaq, wie beispielsweise<br />
der flachen und leichten GNSS-<br />
Dualband-Helix-Antenne mit<br />
den Abmessungen 47 x 58 mm<br />
und einem Durchmesser von 36<br />
mm bei einem Gewicht von 21<br />
g, einen klaren Vorteil gegenüber<br />
Keramik-Patch-Antennen. Diese<br />
weisen oft das vierfache Gewicht<br />
auf. Die Helix-Mehrbandantenne<br />
ermöglicht präzise Positionsbestimmung<br />
in den verschiedensten<br />
Anwendungen.<br />
Die Helix-Antenne INPAQ-<br />
GNSSH00M4WS-HEL<strong>12</strong>5-<br />
S3-A01 ist in Drohnenanwendungen<br />
vielseitig einsetzbar, da<br />
ihre präzise Ortung in verschiedenen<br />
Umgebungen von großem<br />
Nutzen ist. Abgedeckt werden<br />
die typischen Satellitensysteme<br />
GPS, Galileo, Beidou und GLO-<br />
NASS. Die Mittelfrequenzen<br />
liegen bei 1575,42 MHz für das<br />
L5-Band sowie 1176,45 MHz<br />
im L5-Band sowie entweder<br />
1176,45 MHz im L5-Band oder<br />
<strong>12</strong>27,6 MHz des L2-Bandes.<br />
Durch die hohe Bandbreite werden<br />
die umliegenden Bänder<br />
B1, E1, G1 und B2A, E5a mit<br />
mindestens 1 dBic Peak Gain<br />
unterstützt.<br />
Die Low-Profile Multi-Band<br />
Antenne bietet eine präzise Positionierung<br />
mit GNSS-Unterstützung<br />
für L1 und L2/L5. Durch<br />
ihre Schraubbefestigung über<br />
RP-SMA ermöglicht sie eine<br />
einfache Installation und ist<br />
dank ihrer Widerstandsfähigkeit<br />
gegenüber Salzsprühnebel, UV-<br />
Strahlung und hoher Luftfeuchtigkeit<br />
ideal für den Innen- und<br />
Außenbereich geeignet. Das<br />
IPX6-Gehäuse gewährleistet im<br />
Umgebungstemperaturbereich<br />
von -40 bis +80 °C Zuverlässigkeit<br />
unter extremen Bedingungen.<br />
Anpassbare Kabel und<br />
Anschlussmöglichkeiten ermöglichen<br />
vielseitige Anwendungen.<br />
Nach den Feldtests können die<br />
Antennen in Zusammenarbeit<br />
mit der endrich Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH in einer Messkammer<br />
von Inpaq vermessen<br />
und abgestimmt werden. So ist<br />
eine optimale Nutzung der Frequenzen<br />
gewährleistet und mögliche<br />
Frequenzverschiebungen<br />
oder andere negative Einflüsse<br />
können kompensiert werden.<br />
Antennen<br />
für verschiedene Branchen<br />
Neben der Helix-Antenne bietet<br />
Inpaq auch eine Vielzahl weiterer<br />
Produkte an. Das Portfolio<br />
umfasst Patch-, Chip-, Dipolund<br />
aktive Antennen sowie NFC-<br />
Antennen (Near Field Communication).<br />
Diese Antennen können<br />
in verschiedenen Branchen<br />
eingesetzt werden, wie z.B. im<br />
Bereich Automotive für die Fahrzeugkommunikation,<br />
sowie in<br />
Smart-Products für eine zuverlässige<br />
drahtlose Konnektivität.<br />
Inpaq gewährleistet durch den<br />
Einsatz der LDS-Technologie<br />
(Laser-Direkt-Strukturierung)<br />
die Produktion individuell angepasster<br />
Antennen in vielfältigen<br />
Formen und Größen. Besonders<br />
im Fokus steht dabei die Herstellung<br />
für Bereiche wie Smart<br />
Products und Wearables, wo die<br />
Formgebung entscheidend ist.<br />
Helix-Antennen zeichnen sich<br />
im Vergleich zu Antennentypen<br />
wie Chip-, Patch- oder Dipol-<br />
Antennen durch mehrere Vorteile<br />
aus. Die präzise Richtcharakteristik<br />
durch RHCP (Right<br />
Hand Circular Polarized) ist<br />
besonders nützlich für Anwendungen,<br />
die eine genaue Positionsbestimmung<br />
erfordern. Durch<br />
den Einsatz ultraleichter Materialien<br />
besitzen sie ein geringes<br />
und sind daher ideal geeignet für<br />
gewichtsempfindliche Anwendungen<br />
wie Drohnen. So ist die<br />
Nutzung in der Navigation, der<br />
Telematik, der Fahrzeugkommunikation<br />
und in wissenschaftliche<br />
Anwendungen gewährleistet. ◄<br />
40 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Antennen<br />
Die Modified Reception Pattern Antenna<br />
Moderne Streitkräfte nutzen<br />
technisch fortschrittliche Systeme,<br />
wie verschlüsselte Funkgeräte,<br />
präzise Feuerleitsysteme,<br />
Displays, die den Standort aller<br />
befreundeten und feindlichen<br />
Streitkräfte anzeigen, und Videoübertragungen<br />
von Drohnen.<br />
Alle diese Systeme benötigen<br />
kontinuierlichen und unterbrechungsfreien<br />
Zugriff auf präzise<br />
und genaue Positionierungs-,<br />
Navigations- und Zeitdaten<br />
(PNZ). Ohne PNZ können<br />
Funkgeräte nicht sauber arbeiten,<br />
Ziele können nicht berechnet<br />
werden, Standorte befreundeter<br />
und feindlicher Einheiten<br />
gehen verloren und die Fähigkeit,<br />
wichtige Informationen<br />
zu senden und zu empfangen,<br />
ist beeinträchtigt. Die von GPS/<br />
GNSS-Satelliten ausgestrahlten<br />
AuCon GmbH<br />
www.gps-repeater.com<br />
Signale sind sehr schwach und<br />
können leicht gestört oder sogar<br />
gefälscht werden.<br />
Um diese Schwachstelle zu<br />
beheben, hat GPS Source, eine<br />
hundertprozentige Tochtergesellschaft<br />
von General Dynamics<br />
Mission Systems, eine<br />
Produktfamilie entwickelt, die<br />
die Ausfallsicherheit des GNSS-<br />
Signalempfangs erhöht und die<br />
Sicherheit von Truppen verbessert.<br />
Eines dieser Produkte ist<br />
die Modified Reception Pattern<br />
Antenna (MRPA). Das ist eine<br />
einzigartige Antenne, die entwickelt<br />
wurde, um die Auswirkungen<br />
von GNSS-Störsendern<br />
und -Spoofern abzuschwächen.<br />
Diese MRPA ist äußerst<br />
erschwinglich und einfach zu<br />
installieren und verwendet die<br />
gleichen Anschlüsse und Montagekonfigurationen/Lochmuster<br />
wie viele gängige FRPA-Antennen<br />
(Fixed Reception Pattern<br />
Antenna), die derzeit auf Bodenfahrzeugplattformen<br />
installiert<br />
sind. Der wesentliche Unterschied<br />
zwischen einer MRPA<br />
und einer Standard-FRPA ist ihre<br />
Fähigkeit, HF-Energie aus einem<br />
Winkel von 0 bis 15 Grad über<br />
dem Horizont abzuwehren, was<br />
zu einer Unterdrückung des von<br />
bodengestützten Bedrohungssendern<br />
ausgestrahlten Signals oder<br />
jeglicher lokaler HF-Störung zu<br />
mehr als 98% führt.<br />
Bei Tests im Rahmen von Störversuchen<br />
der US-Armee zeigte<br />
die MRPA einen deutlichen Vorteil<br />
gegenüber Standard-FRP-<br />
Antennen. In den Testszenarien<br />
konnten mit MRPA ausgestattete<br />
GNSS-Empfänger PNZ-Daten<br />
bis zu 97% länger liefern als<br />
GNSS-Empfänger mit Standard-FRPA.<br />
Mit ihrer Fähigkeit, die Wirksamkeit<br />
von Bedrohungen für<br />
das GNSS abzuschwächen,<br />
zusammen mit einem niedrigen<br />
Preis, einer einfachen Installation<br />
und Kompatibilität mit<br />
Standard-GPS-Empfängern<br />
bietet die MPRA eine grundlegende<br />
Verbesserung für das<br />
Militär. Die besonderen Eigenschaften<br />
dieser Antenne machen<br />
sie aber auch für andere Anwendungsgebiete<br />
interessant. So<br />
bietet sich eine Nutzung bei<br />
kritischer Infrastruktur im zivilen<br />
Bereich an oder aber die<br />
Anwendung in stark belasteten<br />
Funkumgebungen wie zum Beispiel<br />
in Großstädten. Hier kann<br />
die Antenne besonders effizient<br />
Interferenzstrahlung beispielsweise<br />
von Gebäudefassaden,<br />
Bodenreflektionen oder auch<br />
andere starke Strahlungsquellen<br />
in niedriger Elevation ausblenden.<br />
Im Vergleich zu Choke-Ring-<br />
Antennen zeichnet sich die neue<br />
MRPA von GPS Source durch<br />
eine deutlich kompaktere Bauform,<br />
geringeres Gewicht und<br />
einen günstigeren Preis aus. ◄<br />
ANTENNEN FÜR INDUSTRIELLE<br />
ANWENDUNGEN<br />
Leistungsfähige Antennen, unkomplizierte<br />
Handhabung, geringe Wartungskosten.<br />
WiMo liefert Standard- und kundenspezifische Antennen<br />
für die Industrie: IOT, Maschinenkommunikation, RFID,<br />
Wifi, LTE 4G/5G, DECT. Darüber hinaus finden Sie bei<br />
uns Zubehör wie Koaxialkabel, Montagesysteme,<br />
Blitzschutz u.v.m. Wir beraten Sie klar und verständlich<br />
für den fachgerechten Einsatz der Antennen!<br />
Schnelle Lieferung, Lager in Deutschland<br />
Sonderanfertigungen nach Ihren Spezifikationen<br />
Großes Lieferprogramm an Industrie-Antennen<br />
Großes Lieferprogramm an Standard-Koaxialkabeln<br />
Eigene, hochautomatisierte Kabelfertigung in<br />
Deutschland<br />
WiMo Antennen und Elektronik GmbH<br />
Am Gäxwald 14, 76863 Herxheim<br />
info@wimo.com | www.wimo.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 41
5G/6G und IoT<br />
Stabiles 5G-IoT für verschiedene<br />
kommerzielle Anwendungen<br />
Stabile Verbindungen<br />
auch unter extremen<br />
Bedingungen<br />
Editor Helsinki Oy<br />
www.wematchu.com<br />
www.editorhelsinki.fi<br />
Wirepas bietet ausgesprochen<br />
gute Konnektivitätslösungen<br />
durch Hochfrequenztechnologien,<br />
welche Signale und Befehle<br />
senden – völlig autonom, ohne an<br />
eine bestimmte Plattform gebunden<br />
zu sein.<br />
Selbst aufgebaut und verwaltet<br />
„Unser Funkprotokoll ist autonom“,<br />
erklärt Jussi Numminen,<br />
Direktor, Radiostrategie und IPR,<br />
Wirepas. „Die Idee ist, dass der<br />
Benutzer das Netz selbst aufbaut<br />
und verwaltet. Wir ermöglichen<br />
ein selbstgesteuertes Netzwerk,<br />
das Maschinen und Geräte miteinander<br />
kommunizieren lässt,<br />
ohne Einbeziehung eines Dritten.“<br />
So wurden unzählige Smart<br />
Meter in Nordeuropa miteinander<br />
zu einem intelligenten Stromnetzwerk<br />
verbunden. Das größte<br />
davon befindet sich in Oslo mit<br />
fast einer Million Zähler. Numminen:<br />
„Mit unserer Software<br />
versuchen nicht alle Messgeräte<br />
gleichzeitig mit voller Leistung<br />
zu kommunizieren. Sie senden<br />
Daten ins Netzwerk, wo jedes<br />
Gerät selbstständig als Router<br />
fungiert und somit die Netzwerklast<br />
ausgleicht, sodass auch<br />
große Netzwerke stabil funktionieren.<br />
Die Daten aus dem Netzwerk<br />
werden an ein Gateway geleitet,<br />
das sie je nach Kundenwunsch<br />
entweder auf einen internen Server<br />
oder in die Cloud zur Analyse<br />
und Weiterverarbeitung pusht.“<br />
Die von Wirepas entwickelte<br />
5G-IoT-Konnektivität entstand<br />
durch eine Kombination der besten<br />
bestehenden drahtlosen Technologien.<br />
„Wir haben die geeignetsten<br />
bekannten Betriebssysteme ausgewählt,<br />
die zuverlässig physikalische<br />
Signal mit großen Reichweiten<br />
und guter Modemreflexion<br />
übertragen“, erklärt Numminen.<br />
Von der Lösung profitieren neben<br />
größeren auch kleine und mittelständische<br />
Unternehmen, für<br />
welche die Digitalisierung auf<br />
Grund exklusiver Frequenznutzungsrechte<br />
eine Herausforderung<br />
darstellen könnte. Die Technologie<br />
kann in anspruchsvollen<br />
Umgebungen, wie Kellern oder<br />
in Räumen mit metallbewehrten<br />
Wänden eingesetzt werden – auch,<br />
wo keine erstklassigen Telekommunikationsanbieter<br />
existieren.<br />
Die Wirepas-Lösung verbindet<br />
Geräte und Software miteinander,<br />
sodass Daten von einem<br />
Gerät an das Back-End-System<br />
übertragen werden können. Numminen:<br />
„Jeder hat seine eigenen<br />
Anforderungen, wie sein System<br />
beschaffen sein soll. Unsere Software<br />
kann auch geringere Datenströme<br />
verarbeiten und eignet<br />
sich so für Konnektivität kleinerer,<br />
batteriebetriebener Sensoren<br />
oder verschiedener elektronischer<br />
Schaltungen.“<br />
Andererseits bietet die Software<br />
auch Konnektivität für die<br />
Schwerindustrie unter extremen<br />
Bedingungen. Numminen erklärt:<br />
„Zuverlässige Kommunikationsverbindungen<br />
sind außerhalb der<br />
Mauern von Industrieanlagen oft<br />
nicht verfügbar. Sie müssen sich<br />
innerhalb der Einrichtung befinden.<br />
Große Industrieanlagen sind<br />
von Beton und mit viel Metall<br />
versehen und verursachen Reflexionen<br />
und Dämpfungen, was für<br />
die Signalausbreitung innerhalb<br />
des Gebäudes sehr herausfordernd<br />
ist. Mit unserer Mesh-Option können<br />
wir die Übertragung wesentlich<br />
verbessern.“<br />
„In Zukunft werden sich erhebliche<br />
Datenmengen bewegen.<br />
Deutschland sieht, dass die Digitalisierung<br />
in der Industrie vorangetrieben<br />
werden muss. Wir hoffen<br />
mitwirken zu können, indem wir<br />
ausgesprochen gute Konnektivitätslösungen<br />
über zellulare 5Gund<br />
WLAN-Technologie hinaus<br />
anbieten“, endet Numminen. ◄<br />
42 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
PROPRIETARY TECHNOLOGIES<br />
LTCC Filter<br />
Innovations<br />
The Industry’s Widest Selection<br />
Ultra-High Rejection<br />
LEARN MORE<br />
• Rejection floor down to 100+ dB<br />
• Excellent selectivity<br />
• Built-in shielding<br />
• 18<strong>12</strong> package style<br />
• Patent pending<br />
mmWave Passbands<br />
• Passbands to 50+ GHz<br />
• The industry’s widest selection of LTCC<br />
filters optimized for 5G FR2 bands<br />
• Growing selection of models for<br />
Ku- and Ka-band Satcom downlink<br />
• 18<strong>12</strong> & 1008 package styles<br />
Substrate Integrated Waveguide<br />
• First commercially available<br />
SIW LTCC filter in the industry<br />
• Narrow bandwidth (~5%)<br />
and good selectivity<br />
• Internally shielded to prevent detuning<br />
• <strong>12</strong>10 package style<br />
Integrated Balun-Bandpass Filters<br />
• Combine balun transformer and<br />
bandpass filter in a single device<br />
• Saves space and simplifies board layouts<br />
in ADCs, DACs and other circuits<br />
• <strong>12</strong>10, 1008 & 0805 package styles<br />
DISTRIBUTORS
Messtechnik<br />
OTA-Tests an aktiven Antennenarrays<br />
für Satellitenterminals<br />
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, präsentierte<br />
Rohde & Schwarz in Zusammenarbeit<br />
mit IMST auf der European Microwave<br />
Week in Berlin eine leistungsfähige<br />
Testlösung für Satcom-Terminals. Overthe-Air-Tests<br />
der Satellitenterminalsysteme<br />
und ihrer Komponenten anhand geeigneter<br />
Signale unter realistischen Bedingungen<br />
sind für die Untersuchung der Performance<br />
von entscheidender Bedeutung. Größe,<br />
Formfaktor, Gewicht und Performance der<br />
Satcom-Infrastruktur stellen die Hersteller<br />
von Satcom-Terminals jedoch vor Herausforderungen.<br />
Auf der EuMW präsentierten die beiden<br />
Unternehmen eine Testlösung, bestehend<br />
aus der kompakten CATR-basierten R&S<br />
ATS1800C Messkammer von Rohde &<br />
Schwarz für Over-the-Air-Messungen,<br />
mit der ein SANTANA IV-Antennenarray-<br />
Modul von IMST charakterisiert wird. Der<br />
hochwertige CATR-Reflektor der R&S<br />
ATS1800C schafft eine große Testzone<br />
(Quiet Zone, QZ), was zu einer deutlich<br />
geringeren Messunsicherheit als bei anderen<br />
Lösungen führt. Der R&S ZNA Vektornetzwerkanalysator<br />
ermöglicht eine umfassende<br />
Prüfung und zuverlässige Charakterisierung<br />
des Prüflings. Die R&S AMS32 Software<br />
misst technische Parameter wie Betrag und<br />
Phase der Fern- und Nahfeldverteilungen<br />
sowie Kennzahlen wie EVM und charakterisiert<br />
die Performance des digital modulierten<br />
Transceivers.<br />
Aktive Antennenarrays mit Beamforming-<br />
Fähigkeiten sind Schlüsseltechnologien<br />
für den Aufbau von Verbindungen zwischen<br />
Satellitenterminals und Endgeräten<br />
am Boden. Auf der EuMW <strong>2023</strong> in Berlin<br />
stellten Rohde & Schwarz und IMST eine<br />
Lösung für Over-the-Air-Messungen von<br />
elektrisch großen Beamforming-Antennenarrays<br />
vor, die in verschiedenen Satcom-<br />
Anwendungen eingesetzt werden können.<br />
Neue Satellitenkonstellationen in niedriger<br />
Erdumlaufbahn (LEO), mittlerer Erdumlaufbahn<br />
(MEO) oder geostationärer Umlaufbahn<br />
(GEO) ermöglichen eine nahtlose<br />
Konnektivität zu Lande, zu Wasser und in<br />
der Luft. Neben den klassischen Satellitenanwendungen<br />
in Luftfahrt und Verteidigung<br />
werden so neue Dienste wie globale Nachverfolgung,<br />
Internet der Dinge (IoT), Fernerkundung<br />
oder nicht-terrestrische Netze<br />
(NTN) unterstützt, was die Nachfrage nach<br />
Testsystemen für Satcom-Infrastruktur in<br />
den nächsten Jahren erheblich steigen wird.<br />
Das SANTANA IV-Modul (FKZ 50RK1925)<br />
ist ein von IMST entwickeltes intelligentes<br />
Antennenterminal. Es erlaubt eine elektronisch<br />
gesteuerte Antennenstrahlschwenkung,<br />
sodass Strahlform und Abstrahlrichtung<br />
ohne bewegliche mechanische Teile<br />
angepasst werden können. Das Tx-Antennenarray<br />
besteht aus 64 Elementen, die eine<br />
duale lineare oder zirkulare Polarisation<br />
unterstützen. Es wurde für einen Betriebsfrequenzbereich<br />
von 29,5 bis 30 GHz konzipiert,<br />
der für Anwendungen wie Satcom-<br />
On-The-Move (SOTM) genutzt werden<br />
kann. Ein einzelnes 64-Elemente-Modul<br />
kann als Basismodul für größere Arrays<br />
verwendet werden. ◄<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Weitere Informationen über Lösungen für Satellitentests von Rohde & Schwarz<br />
finden sich unter:<br />
www.rohde-schwarz.com/de/loesungen/test-and-measurement/aerospace-defense/<br />
satellite-test/satellite-testing-overview/satellite-overview_233626.html<br />
44 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Messtechnik<br />
Hochdichtes Inline-In-Circuit-Testsystem<br />
für die Leiterplattenbestückung<br />
Ihr Partner für<br />
EMV und HF<br />
Messtechnik-Systeme-Komponenten<br />
EMV-<br />
MESSTECHNIK<br />
Absorberräume, GTEM-Zellen<br />
Stromzangen, Feldsonden<br />
Störsimulatoren & ESD<br />
Leistungsverstärker<br />
Messempfänger<br />
Laborsoftware<br />
Keysight Technologies stellte das neue<br />
Inline-Testsystem Keysight i3070 Serie 7i<br />
vor, ein automatisiertes In-Circuit-Testsystem<br />
(ICT), das eine erhöhte Kapazität und<br />
einen höheren Durchsatz bietet und es Herstellern<br />
ermöglicht, die komplexen Testanforderungen<br />
der Leiterplattenbestückung<br />
(PCBA) mit einer größeren Knotenanzahl<br />
wirtschaftlich zu erfüllen.<br />
Die Verwendung von Hochimpedanzknoten<br />
hat zugenommen, da die Nachfrage nach<br />
Signalqualität, geringerem Stromverbrauch<br />
und verbesserter Funktionalität weiter steigt.<br />
Dadurch erhöht sich jedoch auch die Dauer<br />
von Kurzschlusstests, was eine Herausforderung<br />
für die Testeffizienz darstellt. Das<br />
Testen von Hochgeschwindigkeits-PCBAs<br />
kann eine zeitraubende und entmutigende<br />
Aufgabe sein, die oft mehrere Zyklen für<br />
umfassende Tests erfordert und die Fertigung<br />
verlangsamt.<br />
Die Keysight i3070 Serie 7i löst dieses Problem,<br />
indem sie Herstellern einen automatisierten<br />
Testprozess bietet, der die Gesamttestzeit<br />
erheblich reduziert. Das preisgekrönte<br />
ICT-System i3070 Serie 7i erhöht<br />
die Kapazität auf bis zu 5760 Knoten auf<br />
einer schlanken Inline-Fläche, um komplexe<br />
Testanforderungen zu erfüllen und die Verarbeitung<br />
größerer Panels zu ermöglichen.<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
Die Keysight i3070 Serie 7i bietet die folgenden<br />
Vorteile:<br />
• beschleunigte Kurzschlusstests<br />
Ein erweiterter Kurzschlusstest-Algorithmus,<br />
der aus zwei Phasen besteht – einer<br />
Erkennungsphase und einer Isolierungsphase<br />
– beschleunigt das Testverfahren<br />
im Vergleich zu herkömmlichen Methoden<br />
um 50%.<br />
• doppelte Anzahl von Testknoten<br />
Durch den Einsatz der neuesten Quad-<br />
Density-Pin-Karten können bis zu 5760<br />
Testknoten untergebracht werden, wobei<br />
die kompakte Grundfläche erhalten bleibt.<br />
• integrierte Tests<br />
für Superkondensatoren<br />
Ermöglicht das Testen von Superkondensatoren<br />
bis zu 100 F durch eine erhältliche<br />
Integrationslösung, die den Bedarf<br />
an individueller Adapterelektronik überflüssig<br />
macht.<br />
• bewährte Keysight<br />
Kurzdraht-Befestigung<br />
Behebt Probleme, die oft mit der Langdrahtbefestigung<br />
verbunden sind, wie z.B.<br />
Rauschen, das die Teststabilität beeinträchtigt.<br />
Das Ergebnis sind übertragbare, konsistente<br />
und zuverlässige Tests, sowohl für<br />
den internationalen Einsatz als auch für<br />
den Einsatz an verschiedenen Produktionsstandorten.<br />
◄<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 45<br />
HF- & MIKROWELLEN-<br />
MESSTECHNIK<br />
Puls- & Signalgeneratoren<br />
GNSS - Simulation<br />
Netzwerkanalysatoren<br />
Leistungsmessköpfe<br />
Avionik - Prüfgeräte<br />
Funkmessplätze<br />
ANTENNEN-<br />
MESSTECHNIK<br />
Positionierer & Stative<br />
Wireless-Testsysteme<br />
Antennenmessplätze<br />
Antennen<br />
Absorber<br />
Software<br />
HF-KOMPONENTEN<br />
Abschlusswiderstände<br />
Adapter & HF-Kabel<br />
Dämpfungsglieder<br />
RF-over-Fiber<br />
Richtkoppler<br />
Kalibrierkits<br />
Verstärker<br />
Hohlleiter<br />
Schalter<br />
Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 565 10<br />
Email: info@emco-elektronik.de<br />
Internet: www.emco-elektronik.de
Messtechnik<br />
Flaggschiff-Oszilloskop<br />
kationssysteme und der High-<br />
Speed-Signalübertragung verwendet.<br />
Die SDS7000A-Serie<br />
unterstützt automatische Messungen<br />
der wichtigsten Parameter<br />
zur Jitter- und Augendiagrammcharakterisierung.<br />
Einfache Konfiguration<br />
und die automatisierten<br />
Messungen beschleunigen<br />
das Debuggen und Vereinfachen<br />
das Testen von Entwicklungen.<br />
Analyse der<br />
Protokollkonformität<br />
Die fortschreitende Entwicklung<br />
in Branchen wie der Telekommunikation,<br />
den drahtlosen Technologien<br />
und der Hochgeschwindigkeits-Digitaltechnik<br />
führt zu<br />
steigenden Anforderungen an<br />
die Erfassung und Analyse von<br />
hochfrequenten und komplexen<br />
Signalen. Aus dieser Entwicklung<br />
entsteht eine gesteigerte<br />
Nachfrage nach Oszilloskopen<br />
mit erweitertem Funktionsumfang,<br />
welche den wachsenden<br />
Bedürfnissen moderner Anwendungen<br />
gerecht werden können.<br />
In diesem Kontext erweist sich<br />
ein Oszilloskop mit <strong>12</strong> Bit vertikaler<br />
Auflösung als ein zentrales<br />
Instrument, das nicht nur<br />
die präzise Abbildung von hochfrequenten<br />
Signalen ermöglicht,<br />
sondern auch eine feine Differenzierung<br />
in der vertikalen Erfassung<br />
bietet.<br />
SIGLENT TECHNOLOGIES<br />
www.siglenteu.com<br />
Anwendungsspektrum<br />
auch für komplexe Tests<br />
SIGLENT stellte sein neues<br />
dementsprechendes Flaggschiff-<br />
Oszilloskop SDS7000A vor. Das<br />
SDS7000A bietet vier analoge<br />
Kanäle mit Bandbreiten von 3<br />
und 4 GHz sowie 16 digitale<br />
Kanäle und erweitert das Anwendungsspektrum<br />
für komplexe<br />
Testanforderungen.<br />
Die maximale Abtastrate beträgt<br />
20 GSa/s, die vertikale Auflösung<br />
beträgt <strong>12</strong> Bit (Hardware),<br />
der Standard-Erfassungsspeicher<br />
beträgt 500 Mpkte pro<br />
Kanal. Dieser kann auf 1 Gpkte/<br />
Kanal aufgerüstet werden. Das<br />
Grundrauschen beträgt bei einer<br />
Bandbreite von 4 GHz nur 220<br />
µV rms. Die Kurvenerfassungsrate<br />
erreicht bis zu 1 Million<br />
wfm/s, wodurch die Zeit zum<br />
Auffinden abnormaler Ereignisse<br />
verkürzt wird. Das Oszilloskop<br />
verfügt über einen 15,6-Zoll-<br />
HD-Touchscreen, der viel Platz<br />
für die gleichzeitige Analyse<br />
verschiedener Signale bietet<br />
und somit zur Verbesserung der<br />
Effizienz beiträgt.<br />
Erfassung von Signalen<br />
mit hoher Genauigkeit<br />
Die Abtastrate von 20 GSa/s ermöglicht<br />
die Erfassung schneller<br />
Signaländerungen mit hoher<br />
Wiedergabetreue. Die Abtastung<br />
erfolgt mittels <strong>12</strong>-Bit-ADC und<br />
verringert den Quantisierungsfehler<br />
im Vergleich zur 8-Bit-<br />
Abtastung erheblich, was Ingenieuren<br />
hilft, mehr Details der<br />
Kurven exakt darzustellen und<br />
die Wellenform genau zu analysieren.<br />
Mit der großen Speichertiefe<br />
von bis zu 1 Gpkte/<br />
Kanal können Signalsequenzen<br />
von bis zu 50 ms bei maximaler<br />
Abtastrate lückenlos erfasst<br />
werden. Mit den Such-, Navigations-<br />
oder Analysetools wird die<br />
Bewertung und Auswertung der<br />
gesamten gespeicherten Kurve<br />
vereinfacht.<br />
Erneuerte<br />
Prozessor-Plattform<br />
Der Prozessor des SDS7000A<br />
wurde vollständig aktualisiert.<br />
Durch die Verwendung eines<br />
X86-Prozessors werden die<br />
Reaktionsgeschwindigkeit, die<br />
Mess-, Betriebs- und Analysegeschwindigkeit<br />
des Systems<br />
erheblich verbessert und mehr<br />
Möglichkeiten für eine zukünftige<br />
Erweiterung der Analysefunktionen<br />
geschaffen.<br />
Augendiagramm<br />
und Jitter-Analyse<br />
Augendiagramme sind der Kern<br />
der Signalintegritätsanalyse<br />
von High-Speed-Systemen und<br />
für die Charakterisierung von<br />
High-Speed-Kommunikationssignalen.<br />
Die Qualität des Systems<br />
kann durch Beobachtung<br />
des Einflusses von Intersymbol-<br />
Übersprechen, Rauschen und<br />
Bandbreite bewertet werden.<br />
Die Jitter-Analyse charakterisiert<br />
die statistische Verteilung<br />
kleiner Zeitänderungen in einem<br />
System und wird häufig zum<br />
Debuggen digitaler Kommuni-<br />
Mit dem SDS7000A bietet SIG-<br />
LENT eingebettete Konformitätstestlösungen<br />
zur Bewertung<br />
von Systemen in Bezug<br />
auf Kommunikationsstandards<br />
wie USB 2.0, 100base-TX,<br />
1000base-T, 100base-T1 und<br />
1000base-T1. Benutzer können<br />
die Testelemente flexibel<br />
konfigurieren und die Software<br />
steuert das Oszilloskop und die<br />
Testfassung so, dass der Test<br />
automatisch durchgeführt wird<br />
und nach dem Vergleich mit dem<br />
Referenzstandard automatisch<br />
die Testergebnisse (Pass/Fail)<br />
ausgegeben werden. Dies hilft,<br />
kritische Signal- und Übertragungsprobleme<br />
schnell zu erkennen<br />
und zu lösen.<br />
Aktiver Differenztastkopf<br />
SAP5000D (5 GHz )<br />
Der Tastkopf SAP5000D ist derzeit<br />
der leistungsstärkste aktive<br />
Differenztastkopf von Siglent<br />
und hat eine Bandbreite beträgt<br />
5 GHz sowie ein geringes Rauschen<br />
für eine detaillierte Signalanalyse.<br />
Sein hoher Eingangswiderstand<br />
und seine niedrige<br />
Eingangskapazität sorgen dafür,<br />
dass die durch das Messsystem<br />
auf das Messobjekt eingebrachte<br />
Belastung minimiert wird. Der<br />
aktive Tastkopf SAP5000D nutzt<br />
die Siglent SAPBus-Schnittstelle<br />
und eignet sich daher für<br />
Oszilloskope einschließlich der<br />
Serien SDS5000X, SDS6000A<br />
und SDS7000A. Diese Tastköpfe<br />
benötigen keine zusätzliche<br />
externe Stromversorgung<br />
und werden vom Oszilloskop<br />
automatisch erkannt. ◄<br />
46 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
1 GHz quasi-peak real-time bandwidth.<br />
Multi GHz in real-time up to 44 GHz.<br />
Fully compliant in all modes.<br />
The ULTIMATE performance.<br />
The ULTIMATE speed.<br />
The TDEMI® Ultimate is the only solution providing all the features of the "FFT-based measuring instrument"<br />
according to the new standards with 1000 MHz real-time bandwidth and CISPR detectors.<br />
by the inventors of the full compliance real-time FFT based measuring instrument.<br />
gauss-instruments.com
Messtechnik<br />
Open-Source-Python-Treiberpaket<br />
für Test- und Messgeräte<br />
Die Automatisierung erfordert normalerweise<br />
das Erlernen und die Verwendung<br />
veralteter, auf Zeichenketten basierender<br />
Befehls-APIs mit Unannehmlichkeiten wie<br />
gerätespezifischen Befehlssätzen, Syntaxprüfung<br />
durch „Raten und Prüfen“ sowie<br />
unübersichtlichem Debugging. Durch die<br />
einzeilige, sekundenschnelle Installation<br />
erhalten Benutzer nun Python-Autovervollständigung,<br />
„Type-Hinting“ und Syntaxprüfung<br />
in Echtzeit - alles kostenlos und<br />
im Open-Source Format. Das Paket ist zu<br />
einem integralen Bestandteil der Entwicklungspipeline<br />
und der Qualitätsprozesse von<br />
Tektronix geworden, und Tektronix verwendet<br />
intern dieselben leistungsstarken Werkzeuge,<br />
um eine zusätzliche Qualitätsebene<br />
und eine kontinuierliche Prüfung der Technologie<br />
zu gewährleisten.<br />
Tektronix, Inc. gab die Einführung eines<br />
Open-Source-Pakets für Python-Gerätetreiber<br />
bekannt. Das Paket ist kostenlos<br />
erhältlich und bietet eine native Python-<br />
Benutzererfahrung für die Geräteautomatisierung.<br />
Durch die Integration in die täglichen<br />
Arbeitsabläufe und die Verwendung<br />
mit einer bevorzugten integrierten Entwicklungsumgebung<br />
(IDE) können Kunden nun<br />
die Vorteile von Autovervollständigung, präzisem<br />
„Type-Hinting“, umfassender integrierter<br />
Hilfe, Syntaxprüfung in Echtzeit und<br />
verbesserten Debugging-Funktionen nutzen,<br />
was zu beispiellosen Möglichkeiten für eine<br />
nahtlose Geräteautomatisierung führt.<br />
Das Open-Source-Python-Treiberpaket ist<br />
so konzipiert, dass es mit einer Vielzahl von<br />
Tektronix- und Keithley-Geräten funktioniert,<br />
um die kontinuierliche Entwicklung<br />
und Aktualisierung zu erleichtern und sicherzustellen,<br />
dass die Anwender in der Testund<br />
Messbranche Zugang zu den neuesten<br />
Funktionen und Verbesserungen haben.<br />
Tektronix, Inc<br />
www.tek.com/en<br />
„Python ist die größte und am schnellsten<br />
wachsende Sprache unter den Testautomatisierern,<br />
und wir wollen sie mit Python-Entwicklungswerkzeugen<br />
und der Wiederverwendung<br />
von Code produktiver und effizienter<br />
machen“, sagt Rick Kuhlman, General<br />
Manager, Portfolio Software. „Der freie,<br />
Open Source Charakter unseres Produkts<br />
soll die Zusammenarbeit und Anpassung<br />
fördern. Die Nutzer haben die Freiheit, die<br />
Software an ihre spezifischen Bedürfnisse<br />
anzupassen, Verbesserungen mit unserer<br />
Community zu teilen und vom kollektiven<br />
Wissen und den Beiträgen eines globalen<br />
Netzwerks von Entwicklern zu profitieren.“<br />
„Wir haben bei der Entwicklung dieser Treiber<br />
auf Einfachheit geachtet“, erklärt Kuhlman.<br />
„Sie zeichnen sich durch eine schnelle<br />
Installation ohne bestimmte Voraussetzungen<br />
oder unnötige Abhängigkeiten aus.<br />
Im Gegensatz zu Mitbewerbern, bei denen<br />
die Benutzer oft eine Vielzahl zusätzlicher<br />
Treibersoftware und Schnittstellen installieren<br />
und verwenden müssen, ist es jetzt<br />
extrem einfach, die Software in Betrieb zu<br />
nehmen.“<br />
Das Treiberpaket mit der Bezeichnung tm_<br />
devices ist jetzt weltweit über den Python<br />
Package Index (PyPI) unter pypi.org/ project/<br />
tm-devices verfügbar. ◄<br />
48 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Messtechnik<br />
Batronix<br />
Oszilloskope<br />
Switch-Module:<br />
mechanische Schalter und Schaltmatrix<br />
Spektrumanalysatoren<br />
Die Geräte der Siglent-SSU5004A-Serie sind<br />
mechanische Schalter mit einem Frequenzbereich<br />
von DC bis 18, 26,5 oder 50 GHz.<br />
Sie enthalten ein, zwei, drei oder vier unabhängige<br />
einpolige mechanische Umschalter<br />
(SPDT) mit SMA- oder 2,4-mm-Steckern<br />
oder einpolige sechsfach mechanische Schalter.<br />
Sie unterstützen TTL-Pegelsteuerung und<br />
können in einer Mehrkanal- und Mehrport-<br />
Testumgebung eingesetzt werden.<br />
Die Mitglieder der Siglent-SSM5000A-<br />
Serie sind Schaltmatrizen, die die Anzahl<br />
der Testports von Netzwerkanalysatoren,<br />
Signalquellen, Spektrumanalysatoren und<br />
anderen HF-Geräten erweitern. Die veschiedenen<br />
Versionen der Matrix bieten zwei<br />
oder vier Eingänge und sechs, zwölf oder 24<br />
Ausgänge und einen Frequenzbereich von 9<br />
kHz bis 9 GHz oder 100 kHz bis 26,5 GHz.<br />
Mit den mechanischen Schaltern der Serie<br />
SSU5000A bringt Siglent Switch-Module<br />
auf den Markt, die alle wichtigen Anforderungen<br />
an Multiport-Tests von Mikrowellen-<br />
und Millimeterwellen-Systemen<br />
erfüllen: kompaktes Design, hervorragende<br />
HF-Eigenschaften, geringe Einfügedämpfung,<br />
gute Impedanzanpassung und sehr<br />
kurze Schaltzeit.<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong><br />
Meilhaus Electronic GmbH<br />
www.meilhaus.com<br />
Die Schalterprodukte haben bis zu vier<br />
unabhängige einpolige Umschalter mit<br />
SMA- oder 2,4-mm-Steckern oder einpolige,<br />
sechsfache Schalter. Je nach der höchsten<br />
Arbeitsfrequenz gibt es drei Modelle: DC<br />
bis 18, 26,5 oder 50 GHz. Jedes Modell enthält<br />
vier unabhängige mechanische Schalter<br />
mit einpoligem Umschalter. Mit dem TTL-<br />
Pegel wird der Schaltzustand jedes mechanischen<br />
Schalters gesteuert. Die maximale<br />
Anzahl von Prüfanschlüssen beträgt <strong>12</strong> (zwei<br />
mechanische Schalter).<br />
Mit den Schaltmatrizen der Serie SSM5000A<br />
lässt sich die Anzahl der Testanschlüsse<br />
von Netzwerkanalysatoren, Signalquellen,<br />
Spektrumanalysatoren und anderen Geräten<br />
auf bis zu 24 Ports erweitern und somit<br />
die Anzahl benötigter Messgeräte drastisch<br />
reduzieren. Die charakteristische Impedanz<br />
beträgt 50 Ohm, die höchste Frequenz 9<br />
oder 26,5 GHz. Die Anzahl der Eingänge<br />
maximal vier, die Anzahl der Ausgänge<br />
maximal 24. Schnittstellen umfassen USB,<br />
LAN und Direct Control. Mit der Direct-<br />
Control-Schnittstelle lässt sich die Anzahl<br />
der Testports weiter erhöhen.<br />
Außerdem unterstützen die Geräte einen<br />
vereinfachten Multiport-Kalibrierungsalgorithmus,<br />
der die Effizienz der Kalibrierung<br />
erheblich verbessern kann.<br />
Die Schalter der SSM500A-Serie eignen<br />
sich neben dem Einsatz mit anderen Siglent-<br />
Geräten auch für den Anschluss an Geräte<br />
anderer Hersteller. Sie sind für 19-Zoll-<br />
Standardgehäuse geeignet und können in<br />
Multiport-Testumgebungen wie Antennen<br />
und 5G-Komponentenmodule eingesetzt<br />
werden. ◄<br />
49<br />
Netzwerkanalysatoren<br />
Signalgeneratoren<br />
Entdecken Sie jetzt die<br />
neuesten Innovationen der<br />
Messtechnik bei Batronix!<br />
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www.batronix.com<br />
service@batronix.com<br />
Telefon +49 (0)4342 90786-0
Messtechnik<br />
Für höchste Anforderungen weiterentwickelt<br />
Das R&S MXO 5 mit acht Kanälen ergänzt Oszilloskope der nächsten Generation.<br />
Das R&S MXO 5 ist das Oszilloskop der nächsten Generation,<br />
weiterentwickelt für höchste Anforderungen<br />
Mit dem neuen R&S MXO 5<br />
baut Rohde & Schwarz seine<br />
Oszilloskop-Serie der nächsten<br />
Generation weiter aus. Dabei<br />
knüpft das R&S MXO 5 als<br />
erstes achtkanaliges Oszilloskop<br />
des Herstellers an das erfolgreiche<br />
R&S MXO 4 an, welches<br />
zur Markteinführung 2022 mit<br />
einer Reihe Branchenneuheiten<br />
beeindruckte. Entwicklungsingenieure<br />
können mit dem R&S<br />
MXO 5 nun noch höhere Design-<br />
Anforderungen erfüllen. Die<br />
Geräte R&S MXO 5 sind erhältlich<br />
mit vier oder acht Kanälen.<br />
Sie bauen wie schon die R&S<br />
MXO 4 Serie auf dem neuartigen<br />
MXO-EP-Verarbeitungs-ASIC<br />
auf. Diese bahnbrechende von<br />
Rohde & Schwarz entwickelte<br />
Technologie ermöglicht in Verbindung<br />
mit den acht Kanälen<br />
der neuen Serie eine bisher nie<br />
dagewesene Messleistung.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Branchenneuheiten in einem<br />
Achtkanal-Oszilloskop<br />
Das neue R&S MXO 5 Oszilloskop<br />
stellt das Signalverhalten<br />
umfassender dar als jedes andere<br />
Oszilloskop – sowohl im Zeitals<br />
auch Frequenzbereich. Es ist<br />
das weltweit erste Achtkanal-<br />
Oszilloskop, das 4,5 Millionen<br />
Erfassungen pro Sekunde und<br />
mehr als 18 Millionen Messkurven<br />
pro Sekunde mit mehreren<br />
Kanälen erreicht, sodass Ingenieure<br />
feine Signaldetails und<br />
seltene Ereignisse mit höchster<br />
Präzision erfassen können.<br />
Dank Digitaltrigger auf allen<br />
acht Kanälen schlägt das R&S<br />
MXO 5 seine Konkurrenz auch<br />
bei der genauen Isolation kleiner<br />
Signalanomalien. Darüber<br />
hinaus ermöglicht die bahnbrechende<br />
FFT-Performance von<br />
45.000 FFTs pro Sekunde eine<br />
ausgezeichnete Signaldarstellung<br />
im Frequenzbereich, insbesondere<br />
für Anwendungen wie<br />
EMI- und Harmonischen-Tests.<br />
Mit der höchsten Erfassungsrate<br />
der Welt erfasst das R&S<br />
MXO 5 bis zu 99% der Echtzeit-Signalaktivität.<br />
Somit registriert<br />
es auch seltene und zufällige<br />
Ereignisse, die den meisten<br />
anderen Oszilloskopen entgehen,<br />
und beschleunigt damit die<br />
Signalanalyse erheblich. Dank<br />
dieser starken Performance können<br />
Ingenieure in unterschiedlichen<br />
Anwendungsbereichen<br />
– von Stromumwandlung bis<br />
Automotive – ihre Designs<br />
effektiver debuggen. Leistungsund<br />
Signalintegritätsmessungen<br />
lassen sich genauso mühelos<br />
durchführen wie Logik- und<br />
Bus- Protokoll-Tests.<br />
Philip Diegmann, Vice President<br />
des Fachgebiets Oszilloskope<br />
bei Rohde & Schwarz, erklärt:<br />
„Mit dem Start des R&S MXO<br />
4 im Jahr 2022 haben wir die<br />
nächste Oszilloskop-Generation<br />
auf den Weg gebracht, die sich<br />
durch bisher nie dagewesene<br />
Performance und ein unschlagbares<br />
Preis-Leistungs-Verhältnis<br />
auszeichnet. Solche Errungenschaften<br />
spornen uns bei<br />
Rohde & Schwarz an, immer<br />
wieder neue Maßstäbe bei Bedienkomfort<br />
und Funktionalität<br />
zu setzen. Wir freuen uns, heute<br />
das R&S MXO 5 vorzustellen –<br />
ein weiterer Meilenstein innovativer<br />
Oszilloskop-Technik. Die<br />
neue Serie baut auf der gleichen<br />
bahnbrechenden Technologie auf<br />
und wurde von unserer Entwicklungsabteilung<br />
speziell darauf<br />
ausgerichtet, sowohl das große<br />
Ganze als auch kleinste Details<br />
eines elektrischen Signals mit<br />
beispielloser Präzision und<br />
Geschwindigkeit zu erfassen.<br />
Weiterentwickelt für höchste<br />
Anforderungen bieten die Geräte<br />
unseren Kunden bisher nie dagewesene<br />
Analyse- und Testmöglichkeiten<br />
für ihre Elektroniksysteme.“<br />
Tiefster Speicher<br />
seiner Klasse in der<br />
Standardkonfiguration<br />
Die R&S MXO 5 Serie bietet<br />
einen Standard-Erfassungsspeicher<br />
von 500 Mpts auf allen acht<br />
Kanälen gleichzeitig – doppelt<br />
so viel wie Konkurrenzmodelle<br />
seiner Klasse. So steht reichlich<br />
Speicherplatz zur Verfügung,<br />
um große Datenmengen aufzuzeichnen.<br />
Mit optionaler Speichererweiterung<br />
lässt sich sogar<br />
eine Aufzeichnungslänge von<br />
1 Gpts erreichen – genug auch<br />
für anspruchsvollste Anwendungen.<br />
Diese außergewöhnliche<br />
Speichertiefe der R&S<br />
MXO 5 Oszilloskope ist entscheidend<br />
bei einer Reihe von<br />
Anwendungen zur Fehlerbehebung.<br />
Längere Zeiträume lassen<br />
sich ohne Abstriche bei der Genauigkeit<br />
der Bandbreitendaten<br />
erfassen, auch bei langsamerer<br />
Zeitbasiseinstellung.<br />
Erster digitaler Trigger<br />
für acht Kanäle<br />
Als erstes Achtkanal-Oszilloskop<br />
mit digitaler Triggerung<br />
setzt das R&S MXO 5 einen<br />
neuen Standard in der Signalanalyse.<br />
Der digitale Trigger ist<br />
leistungsfähiger als jeder andere<br />
Oszilloskop-Trigger und verfügt<br />
über eine bemerkenswerte<br />
Empfindlichkeit von 0,0001 Div.<br />
Kleine Anomalien der Bitübertragungsschicht<br />
lassen sich auch<br />
in Anwesenheit großer Signale<br />
leicht isolieren. Währenddessen<br />
erfordern andere Geräte häufig<br />
eine Korrektur durch Signalverarbeitung,<br />
um Trigger-Ereignisse<br />
im analogen Pfad zu synchronisieren,<br />
was zu einer langsameren<br />
und rauschanfälligeren Trigger-<br />
Performance führt. Der Digitaltrigger<br />
ergänzt die vertikale<br />
18-bit-Architektur des R&S<br />
MXO 5 perfekt und lässt das<br />
volle Potenzial des Oszilloskops<br />
zur Geltung kommen.<br />
Überlegene<br />
HF-Mess-Performance<br />
Das R&S MXO 5 eignet sich<br />
hervorragend für HF-Messungen,<br />
sowohl im Zeit- als auch<br />
im Frequenzbereich. Es ist das<br />
erste Oszilloskop überhaupt,<br />
das 45.000 FFTs pro Sekunde<br />
erreicht. Kombiniert mit der<br />
50 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Messtechnik<br />
Möglichkeit, vier verschiedene<br />
zeitunabhängige Spektren<br />
gleichzeitig anzuzeigen, können<br />
Ingenieuren HF- Signale umfassender<br />
darstellen als mit jedem<br />
anderen Gerät dieser Klasse.<br />
Dabei sind diese fortgeschrittenen<br />
Funktionen Standardausstattung<br />
des R&S MXO 5.<br />
Das Benutzererlebnis<br />
weitergedacht<br />
Dank des kapazitiven 15,6-Zoll-<br />
Full-HD-Touchscreens und der<br />
intuitiven Benutzeroberfläche<br />
sorgen die R&S MXO 5 Oszilloskope<br />
für ein flüssiges Benutzererlebnis<br />
und überzeugen auch<br />
visuell. Durch ihre geringe Stellfläche<br />
und die VESA- Montageschnittstelle,<br />
eine Neuheit in dieser<br />
Klasse, fügen sich die Geräte<br />
ideal in jegliche Arbeitsplätze<br />
ein. Mit dem branchenweit niedrigsten<br />
hörbaren Geräuschpegel<br />
schafft das R&S MXO 5 eine<br />
produktive Arbeitsumgebung,<br />
in der Ingenieure ihre Aufgaben<br />
mit Präzision erledigen können.<br />
Weitere Infos<br />
Die R&S MXO 5 Oszilloskope<br />
werden sowohl als Vier- als<br />
auch als Achtkanal-Modelle mit<br />
Bandbreiten von 100, 200, 350,<br />
500 MHz, 1 und 2 GHz angeboten.<br />
Die Achtkanal-Modelle<br />
setzen einen neuen Branchenstandard<br />
für den niedrigsten<br />
Einstiegspreis in dieser Geräteklasse.<br />
Benutzer mit speziellen<br />
Anforderungen können<br />
die Leistung ihres Oszilloskops<br />
mit verschiedenen Upgrade-<br />
Optionen erweitern, wie z.B. mit<br />
der Integration von 16 digitalen<br />
Kanälen mit einer MSO-Option<br />
(Mixed-Signal Oscilloscope),<br />
einem integrierten Zweikanal-<br />
100-MHz-Arbiträrgenerator,<br />
Protokoll-Decodierungs- und<br />
Trigger-Optionen für Industriestandard-Busse<br />
und einem<br />
Frequenz gang-Analysator. ◄<br />
Messung von leitungsgebundenen<br />
Interferenzen und Störungen<br />
Die Firma TekBox entwickelt<br />
und produziert preisgünstige<br />
EMV-Pre-Compliance-Testlösungen<br />
und Software, u.a.<br />
TEM-Zellen (Transverse Electromagnetic<br />
Cells), geschirmte<br />
Testzelte und Taschen, Groundplanes,<br />
EMV-Antennen, Stromüberwachungssonden<br />
und LISN.<br />
Meilhaus Electronic GmbH<br />
www.meilhaus.com<br />
LISN ist die Abkürzung für<br />
Leitungsimpedanz-Stabilisierungsnetzwerke<br />
oder auch einfach<br />
Netznachbildung. Es handelt<br />
sich dabei um Tiefpassfilter,<br />
die üblicherweise zwischen<br />
DC/AC-Quelle und den Prüfling<br />
geschaltet werden und das Versorgungsnetzwerk<br />
nachbilden.<br />
Neu im Meilhaus Electronic<br />
Webshop sind die LISN<br />
der Serie TBLxx100 von Tek-<br />
Box. Es handelt sich um einkanalige<br />
LISN für EMV-Leitungsstörungsmessungen.<br />
Das<br />
Gerät TekBox TBL05100-1 ist<br />
ein 5-µH-Leitungsimpedanz-<br />
Stabilisierungsnetzwerk LISN<br />
gemäß CISPR 16. Das Gerät<br />
TekBox TBL50100-1 ist ein<br />
50-µH-Leitungsimpedanz-<br />
Stabilisierungsnetzwerk LISN<br />
gemäß CISPR 16.<br />
LISN werden sowohl für leitungsgebundene<br />
als auch funkbasierte<br />
EMV-Prüfungen eingesetzt.<br />
Die Geräte bilden dabei<br />
das Versorgungsnetzwerk nach<br />
(Niederspannungsnetz, Bordnetz<br />
eines Kfz, Flugzeugs etc.,<br />
Telekommunikationsnetz). Zu<br />
den Aufgaben einer LISN gehört<br />
das Unterdrücken von HF-Störungen,<br />
die gegebenenfalls auf<br />
dem Versorgungsetz vorhanden<br />
sind. Eine LISN sorgt weiterhin<br />
für eine normierte Impedanz auf<br />
der Netzspannungsseite für den<br />
Prüfling. Die LISN liefert außerdem<br />
eine definierte Verbindung<br />
zwischen Prüfling, Versorgungsnetz<br />
und Messgerät: Für die weitere<br />
Messungen (etwa mit einem<br />
Spektrumanalysator) sorgt die<br />
LISN für die Auskopplung von<br />
HF-Funkstörspannung, die der<br />
versorgenden Netzspannung des<br />
Prüflings überlagert ist.<br />
Die TekBox TBL05100-1 ist eine<br />
universelle 5-µH-LISN, die die<br />
Anforderungen mehrerer Normen<br />
erfüllt. Die TBL05100 ist<br />
werkseitig auf 50 Ohm/5 µH +<br />
1 Ohm gejumpert und erfüllt<br />
damit die von CISPR 16-1-2<br />
und CISPR 25 geforderten Impedanz-,<br />
Phasen- und Isolationsspezifikation.<br />
Durch Setzen eines<br />
internen Jumpers kann sie in eine<br />
50-Ohm/5-µH-Variante umgewandelt<br />
werden, die Normen<br />
wie CISPR 25, MIL-STD-461G,<br />
ISO11452-4 und ISO 7637-2<br />
unterstützt. Durch Hinzufügen<br />
eines externen 10-F-Kondensators<br />
wird die Impedanz den DO-<br />
160-Spezifikationen gerecht.<br />
Die LISN wird in die Versorgungsleitung<br />
des Prüflings eingefügt.<br />
Das leitungsgebundene<br />
Rauschen an den Versorgungsanschlüssen<br />
des Prüflings kann<br />
an der BNC-Buchse mit einem<br />
Spektrumanalysator oder einem<br />
Messempfänger überwacht werden.<br />
Eine 5-µH-Drossel entkoppelt<br />
die Quellklemme (Versorgungsklemme)<br />
von der Prüflingsklemme.<br />
Die Verwendung<br />
von zwei TBL05100-1 in Verbindung<br />
mit dem Tekbox LISN<br />
Mate ermöglicht die getrennte<br />
Messung von Gleichtakt- und<br />
Gegentaktrauschen. Das Gerät<br />
wird mit einem RG-232-Kabel<br />
(BNC-Stecker auf N-Stecker),<br />
Gegensteckern und Erdungsklammern<br />
zur Befestigung an<br />
einer Grundplatte geliefert. ◄<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 51
Messtechnik<br />
Testkammer für den<br />
19-Zoll-Rackmount-Einbau<br />
Die IG-190R-4U wurde speziell für den<br />
19-Zoll-Rackmount-Einbau entwickelt und<br />
ist mit ihrem modularen IO-Filter-Panel einfach<br />
und sicher zu bedienen. Die Tür lässt<br />
sich von oben öffnen. Die Box ist für das<br />
Testen, bevorzugt für kleine/mittlere UUT/<br />
DUT, aller drahtlosen Übertragungen wie<br />
z.B. WiFi, Bluetooth, RFID, WLAN, GPS<br />
und Wimax.<br />
Typische HF-Abschirmung:<br />
0,1...1 GHz > 90 dB<br />
1...3 GHz > 80 dB<br />
3...<strong>12</strong> GHz >80 dB ◄<br />
mmt gmbh<br />
Meffert Microwave Technology<br />
www.meffert-mt.de<br />
WiFi7 Traffic Generator<br />
Der CT523c-16w7i-10g-cu Wireless Traffic<br />
Generator ist eine ausgezeichnete Wahl<br />
für den Test von Access Points und anderen<br />
WiFi-Netzwerken. Die 2x2/BE-(a/b/g/n/ac/<br />
AX/BE)-Wifi-7-Chipsatz-NICs können eine<br />
einzelne Station oder einen Monitorport pro<br />
Funkgerät unterstützen. Jede der virtuellen<br />
Stationen hat ihre eigene IP-Adresse, ihren<br />
eigenen IP-Port-Bereich, ihre eigene MAC-<br />
Adresse und ihre eigene Routing-Tabelle.<br />
Die virtuellen Stationen können für die<br />
Kommunikation mit einem bestimmten<br />
Zugangspunkt zugewiesen werden, eine<br />
bestimmte SSID verwenden und eine offene<br />
oder WPA/WPA2-Authentifizierung zuweisen.<br />
Eine erweiterte 802.1X-Authentifizierung<br />
ist ebenfalls enthalten.<br />
Jedes Funkgerät kann unabhängig von den<br />
anderen konfiguriert werden. Sendeleistung<br />
und Kanal/Frequenz werden für jedes Funkgerät<br />
einzeln konfiguriert. Die meisten anderen<br />
Einstellungen sind pro virtuelle Station<br />
konfigurierbar. ◄<br />
Attenuatoren mit einem Frequenzbereich<br />
von 100 MHz bis 8 GHz<br />
Die neuen programmierbaren Adaura<br />
19-Zoll-Attenuatoren sind mit dem neuen<br />
größeren Frequenzbereich von 100 MHz bis<br />
zu 8 GHz nun auch für den Test vom neuen<br />
WiFi-6E-Standard geeignet.<br />
Der Dämpfungsbereich ist in Schritten<br />
von 0,05 dB einstellbar. Serienmäßig liefert<br />
Adaura diese Serie von 10 bis zu 5<strong>12</strong><br />
Kanälen. Natürlich liefert der kalifornische<br />
Hersteller auch kundenspezifische Lösungen,<br />
zugeschnitten auf die Applikation.<br />
Der Anwender hat die Wahl, ob er sein programmierbares<br />
Dämpfungsglied mit SMAoder<br />
mit N-Steckverbindern ausgeliefert<br />
haben möchte. Die Energieversorgung des<br />
Geräts ist mit der POE-Schnittstelle sehr<br />
einfach und reduziert die zu verwendenden<br />
Kabel, dennoch kann das Gerät über das<br />
mitgelieferte Netzteil mit Spannung versorgt<br />
werden. ◄<br />
beam FACHBUCH<br />
Praxiseinstieg in die<br />
SPEKTRUMANALYSE<br />
Joachim Müller,<br />
21 x 28 cm, 198 Seiten,<br />
zahlr. überwiegend farbige Abb. Diagramme, Plots<br />
ISBN 978-3-88976-164-4,<br />
beam-Verlag 2014, 38,- €<br />
Art.-Nr.: 118106<br />
Ein verständlicher Einstieg in die Spektrum analyse<br />
mit Schwerpunkt auf der Praxis und Vermittlung<br />
von viel Hintergrundwissen– ohne höhere Mathematik<br />
Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie auf unserer Website<br />
oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de<br />
www.beam-verlag.de
Bauelemente und Baugruppen<br />
Vorsatzfilter für Spectrum-<br />
Analyzer für den mobilen<br />
stationären Einsatz<br />
HF-Relais mit<br />
4.3-10- Steckverbinder<br />
Gut verfügbare Kryo-Isolatoren<br />
ideale Wahl für Anwendungen<br />
in den Bereichen Labortechnik,<br />
Quantumcomputing und<br />
Luft- und Raumfahrt.<br />
Im täglichen Einsatz ist es<br />
häufig erforderlich, schwache<br />
Funksignale bei vorhandenen<br />
starken Funksignalen zu messen.<br />
Während die Auswertung<br />
schwacher Funksignale eine<br />
hohe Messempfindlichkeit des<br />
Spektrumanalysators erfordert,<br />
führt genau diese Eingenschaft<br />
bei der Messung starker Funksignale<br />
schnell zu Übersteuerungen<br />
von Messempfängern<br />
und Signalanalysatoren.<br />
Genau für diese Problemstellung<br />
bietet nun RITTMANN-HF-<br />
TECHNIK spezielle Filter an,<br />
die dieses Problem zuverlässig<br />
beseitigen und Messungen bei<br />
schwierigen Empfangssituation<br />
z.B in unmittelbarer Nähe<br />
zu Mobilfunk Basisstationen,<br />
Rundfunk- und TV-Sendern<br />
oder anderen Sendeanlagen<br />
ermöglichen.<br />
Diese hochwerigen Bandpassfilter<br />
sind in einem speziellen<br />
Aluminium-Fräsgehäuse untergebracht<br />
und mechanisch sowie<br />
themisch sehr stabil aufgebaut<br />
und somit für den harten Einsatz<br />
bestens geeignet. Die Bandpassfilter<br />
weisen zudem eine<br />
geringe Durchgangsdämpfung<br />
bei einer großen Flankensteilheit<br />
und Sperrdämpfung auf und<br />
elemenieren somit Probleme<br />
durch Außenbandübersteuerungen<br />
zuverlässig, ohne das<br />
zu messende Signal wesentlich<br />
zu dämpfen.<br />
Es stehen eine Reihe von verschiedenen<br />
Bandpassfiltern für<br />
die gebräuchlichsten Frequenzbänder<br />
zur Verfügung. Darüber<br />
hinaus sind auch kundenspezifische<br />
Frequenzbereiche unkompliziert<br />
realisierbar.<br />
Rittmann-HF-Technik<br />
www.rittmann-hf-technik.de<br />
In vielen Mobilfunkanwendungen<br />
kommt der Steckverbinder<br />
4.3-10 verstärkt zum<br />
Einsatz. Dieser wurde entwickelt,<br />
um den wachsenden<br />
Leistungsanforderungen von<br />
Mobilfunknetzen gerecht zu<br />
werden.<br />
Der 4.3-10 Steckverbinder wird<br />
hierbei z.B. bei der Verbindung<br />
von der Remote Radio Unit zur<br />
Antenne oder auch bei Splitteroder<br />
Filtersystemen eingesetzt.<br />
Telemeter Electronic hat dies<br />
zum Anlass genommen, HF-<br />
Relais weiter zu entwickeln<br />
und bei zwei wichtigen Relais-<br />
Serien eine anschlussfertige<br />
Lösung mit 4.3-10-Steckverbinder<br />
als Standard-Lösung<br />
anzubieten.<br />
Telemeter Electronic bietet<br />
eine große Auswahl an Relais<br />
in verschiedenen Konfigurationen<br />
an, darunter SPDT- und<br />
SP3T- bis SP6T-Relais. Die<br />
SPDT-Relais sind in Failsafeoder<br />
Latching-Ausführungen<br />
erhältlich, während die SP3Tbis<br />
SP6T-Modelle in der Normally-Open-Ausführung<br />
verfügbar<br />
sind.<br />
Alle Relais decken einen Frequenzbereich<br />
von DC bis 6<br />
GHz ab. Darüber hinaus stehen<br />
zahlreiche weitere Optionen<br />
wie TTL, Indikatoren und<br />
mehr zur Verfügung. Kurze<br />
Lieferzeiten und eine attraktive<br />
Preisgestaltung sichern den<br />
Erfolg für das Projekt. Die Produktspezialisten<br />
von Telemeter<br />
Electronic stehen bei Fragen<br />
gerne zur Verfügung.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
Die Tieftemperatur-Isolatoren<br />
von DiTom Microwave<br />
sind ab Lager verfügbar<br />
bei East Coast Microwave,<br />
einem Tochterunternehmen<br />
von Powell Electronics, dem<br />
Anbieter von Steckverbindern<br />
und mehr für High-Reliability-<br />
Anwendungen in der Wehr-,<br />
Luft- und Raumfahrt- sowie<br />
Industrietechnik.<br />
Die Ferrit-Bauelemente mit<br />
drei Ports sind für den Einsatz<br />
bei kryogenen Temperaturen<br />
von 77 K oder darunter<br />
geeignet und bieten hohe Isolation<br />
in die eine und geringe<br />
Verluste in die andere Richtung.<br />
Kryo-Isolatoren sind die<br />
Der Kryo-Isolator D3I4080Y<br />
ist beispielsweise für Frequenzen<br />
von 4 bis 8 GHz<br />
ausgelegt. Er ist belastbar bis<br />
zu einer durchschnittlichen<br />
Eingangsleistung in Durchlassrichtung<br />
von 30 W, einer<br />
Spitzeneingangsleistung von<br />
50 W und einer Eingangsleistung<br />
in Rückwärtsrichtung<br />
von 2 W. Das Bauelement bietet<br />
eine Isolation von mehr als<br />
16 dB und eine Einfügungsdämpfung<br />
von unter 0,4 dB.<br />
Es ist erhältlich als Modul mit<br />
den Abmessungen 2,54 x 2,54<br />
x 1,27 cm (1 x 1 x 0,5 Zoll)<br />
und ist mit SMA-Anschlüssen<br />
(Stecker/Buchse) ausgestattet.<br />
Powell<br />
www.powell-electronics.eu<br />
www.powell.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 53
Bauelemente und Baugruppen<br />
LTCC-Thrueline-Kanäle<br />
für bis zu 7,5 W<br />
von DC bis 18 GHz<br />
LTCC-Hochfrequenzfilter<br />
für Signale mit 17,3<br />
bis 33 GHz<br />
Transistor<br />
für Anwendungen<br />
mit 10 MHz bis 4 GHz<br />
Miniatur-Peltierelemente<br />
für maßgeschneiderte<br />
Temperaturregelungen<br />
Das Modell TPCG-183+ von<br />
Mini-Circuits ist eine 50-Ohm-<br />
Thruline aus Niedertemperatur-Keramik<br />
(LTCC) mit einer<br />
typischen Einfügedämpfung<br />
von 0,6 dB oder weniger von<br />
DC bis 18 GHz. Die typische<br />
Rückflussdämpfung beträgt<br />
<strong>12</strong> dB bis 10 GHz und 9 dB<br />
bis 18 GHz.<br />
Die Übertragungsleitung hat<br />
einen 0805-Footprint für dichte<br />
Schaltungs-Layouts und kann<br />
typische Leistungen bis zu 7,5<br />
W mit einer typischen Vollband-Rückflussdämpfung<br />
von<br />
10 dB verarbeiten. Sie hat eine<br />
typische Gruppenlaufzeit von<br />
nur 25 ps und einen Betriebstemperaturbereich<br />
von -55 bis<br />
+<strong>12</strong>5 °C.<br />
Leistungs-MOSFETs mit<br />
Source-Down-Gehäuse-<br />
Upgrade<br />
Das Modell HFCU-1682+ von<br />
Mini-Circuits ist ein Hochpassfilter<br />
aus Niedertemperatur-<br />
Keramik (LTCC) mit einem<br />
Durchlassbereich von 17,3<br />
bis 33 GHz und einem Sperrbereich<br />
von DC bis 13,8 GHz.<br />
Die typische Einfügungsdämpfung<br />
im Durchlassbereich<br />
beträgt 2,3 dB oder weniger<br />
mit einer typischen Rückflussdämpfung<br />
im Durchlassbereich<br />
von 13 dB oder besser.<br />
Die typische Sperrbandunterdrückung<br />
beträgt 51 dB von<br />
DC bis 10,5 GHz und 28 dB<br />
von 10,5 bis 13,8 GHz. Das<br />
Hochpassfilter wird mit einem<br />
keramischen 18<strong>12</strong>-Gehäuse für<br />
Oberflächenmontage geliefert<br />
und kann Eingangsleistungen<br />
von bis zu 7 W verarbeiten.<br />
Die OptiMOS-Leistungs-MOS-<br />
FETs von Infineon mit 25 bis<br />
150 V nomineller Betriebsspannung<br />
sind ab sofort als verbesserte<br />
Version im Source-Down-<br />
Gehäuse mit Bottom-Side-Cooling<br />
und Center-Gate-Footprint<br />
bei Rutronik verfügbar. Sie<br />
sind besonders für Applikationen,<br />
wo eine Parallelschaltung<br />
erforderlich ist, optimiert<br />
worden und verfügen über den<br />
derzeit geringstmöglichen Einschaltwiderstand<br />
bei 5 x 6 mm<br />
PCB-Flächenbedarf. Auch überzeugt<br />
die OptiMOS-Familie mit<br />
deutlich reduzierten parasitären<br />
Effekten im Gehäuse und einer<br />
ausgezeichneten thermischen<br />
Leistung. Die Transistoren sind<br />
RoHS-konform und in Reel-Verpackung<br />
auf www.rutronik24.<br />
com erhältlich.<br />
Hauptmerkmal des Source-<br />
Down-Gehäusekonzepts ist die<br />
Ausrichtung der aktiven Seite<br />
des Siliziumchips auf die Unterseite<br />
des Bauteils. In Kombination<br />
mit dem verstärkten Clip<br />
auf der Oberseite des Siliziumchips<br />
werden parasitäre Effekte<br />
deutlich reduziert und gleichzeitig<br />
die thermische Leistung<br />
auf die nächste Stufe gehoben.<br />
Modernste Siliziumtechnologie<br />
mit hervorragender FOM und<br />
maximiertem Chip/Gehäuse-<br />
Verhältnis erhöht die Strombelastbarkeit<br />
und sorgt für minimierte<br />
Leistungsverluste. Infineons<br />
OptiMOS-Power-MOSFETs<br />
ermöglichen schnelles Schalten<br />
Mini-Circuit´s Modell TAV1-<br />
33NM+ ist ein MMIC-DpHEMT-Transistor<br />
für Anwendungen<br />
von 10 MHz bis 4 GHz.<br />
Er hat eine typische Rauschzahl<br />
von 0,8 dB bei 50 MHz und 1<br />
dB bei 4 GHz. Die Verstärkung<br />
beträgt typischerweise 24,7 dB<br />
bei 50 MHz, 17,3 dB bei 2 GHz<br />
und <strong>12</strong>,3 dB bei 4 GHz.<br />
Die Ausgangsleistung bei<br />
1-dB-Kompression beträgt<br />
typischerweise 19,7 dBm bei<br />
50 MHz und 21,5 dBm bei<br />
4 GHz. Der Transistor ist in<br />
einem nichtmagnetischen<br />
50-Ohm-Gehäuse von 1,4 ×<br />
1,2 mm untergebracht.<br />
MINI-CIRCUITS<br />
www.minicircuits.com<br />
und verringern die Notwendigkeit<br />
von Parallelschaltungen von<br />
Bauteilen.<br />
Wichtige Funktionen im Überblick:<br />
• minimierte Leitungsverluste<br />
• reduzierte Spannungsüberschwinger<br />
• erhöhte maximale<br />
Strombelastbarkeit<br />
• schnelles Schalten<br />
• weniger Parallelschaltung<br />
von Bauteilen erforderlich<br />
Anwendungsbeispiele: Robotik,<br />
Solaranwendungen, Telekommunikation,<br />
Niederspannungsantriebe,<br />
leichte Elektrofahrzeuge,<br />
Drohnen, elektrische Werkzeuge,<br />
Batterie-Management-Systeme,<br />
Klasse-D-Audioanwendungen<br />
Rutronik Elektronische<br />
Bauelemente GmbH<br />
www.rutronik.com<br />
Die Miniatur-Peltierelemente<br />
von Telemeter Electronic bieten<br />
eine innovative Lösung für eine<br />
präzise und effiziente Temperaturkontrolle<br />
in kompakten Geräten<br />
und Anwendungen, gerade<br />
dann, wenn der verfügbare Platz<br />
begrenzt ist.<br />
Diese Elemente überzeugen<br />
durch ihre beeindruckende Kühlsowie<br />
Heizleistung. Aufgrund<br />
Ihrer ausgezeichneten thermoelektrischen<br />
Eigenschaft, sind<br />
sie in der Lage die Temperatur<br />
präzise zu regeln. Dank der<br />
Verwendung von hochwertigen<br />
Materialien weisen sie eine sehr<br />
lange Lebensdauer auf.<br />
Die Produkte finden Anwendung<br />
in verschiedenen Bereichen,<br />
darunter die Temperierung von<br />
Elektronikbaugruppen, die Medizintechnik<br />
für Diagnoseinstrumente,<br />
die Kühlung in der<br />
Laser- und Photonentechnologie<br />
zur Sicherung stabiler Leistung<br />
sowie in Forschung und Entwicklung<br />
für Labor- und Analysegeräte.<br />
Das Expertenteam von Telemeter<br />
Electronic entwickelt maßgeschneiderte<br />
Lösungen gemäß<br />
den Kundenanforderungen. Egal,<br />
ob es um spezielle Größen, Formen,<br />
Leistungsanpassungen oder<br />
Montagemöglichkeiten geht,<br />
Telemeter Electronic passt die<br />
Peltierelemente individuell an<br />
besondere Bedürfnisse an.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
54 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
KNOW-HOW VERBINDET<br />
Bauelemente und Baugruppen<br />
650 V Gen 3 Power Merged<br />
PIN SiC-Schottky-Diode<br />
EMV, WÄRME<br />
ABLEITUNG UND<br />
ABSORPTION<br />
SETZEN SIE AUF<br />
QUALITÄT<br />
Elastomer- und Schaumstoffabsorber<br />
Europäische Produktion<br />
Kurzfristige Verfügbarkeit<br />
Kundenspezifisches Design<br />
oder Plattenware<br />
Das Dioden-Sortiment von Rutronik wird<br />
ab sofort um die 650 V SiC-Dioden der<br />
3. Generation im Merged-PIN-Schottky-<br />
Design (MPS) für 4 bis 40 A von Vishay<br />
erweitert. Sie zeichnen sich durch eine ausgezeichnete<br />
Widerstandsfähigkeit gegenüber<br />
Stromstößen, eine bessere Effizienz durch<br />
geringere Vorwärtsspannung und eine niedrige<br />
kapazitive Ladung aus. Dabei arbeiten<br />
sie hochzuverlässig und haben einen<br />
HTRB-Test (Higher Temperature Reverse<br />
Bias) über 2000 h sowie einen Temperaturwechseltest<br />
von 2000 thermischen Zyklen<br />
bestanden. Das entspricht der doppelten<br />
Anzahl von Prüfstunden und - zyklen der<br />
AEC-Q101-Anforderungen.<br />
Typische Anwendungen sind Schaltnetzteile<br />
sowie AC/DC-PFC- und DC/DC-Ultrahochfrequenz-Ausgangsgleichrichtung<br />
in FBPSund<br />
LLC-Wandlern für Energieerzeugungsund<br />
Forschungsanwendungen.<br />
Die Dioden sind mit TO-220AC 2L und TO-<br />
247AD 3L Durchsteck-Gehäusen sowie in<br />
D2PAK 2L (TO-263AB 2L) oberflächenmontierbaren<br />
Gehäusen erhältlich.<br />
Im Vergleich zu Siliziumdioden mit vergleichbarer<br />
Durchbruchspannung bieten<br />
die SiC-Bauelemente eine höhere Wärmeleitfähigkeit,<br />
einen geringeren Sperrstrom<br />
Rutronik<br />
www.rutronik.de<br />
und kürzere Erholzeiten in Sperrrichtung,<br />
die zudem nahezu temperaturunabhängig<br />
sind. Dies ermöglicht den Betrieb bei Temperaturen<br />
von bis zu 175 °C, ohne dass die<br />
Leistungseffizienz durch Schaltverluste<br />
beeinträchtigt wird. Das MPS-Design bietet<br />
eine hervorragende Robustheit gegenüber<br />
Stromstößen und ist mit sehr niedrigem<br />
Vorwärtsspannungsabfall von bis zu<br />
1,46 V, einer geringen kapazitiven Ladung<br />
von bis zu <strong>12</strong> nC und geringem Rückwärtsleckstrom<br />
von bis zu 1,3 µA ausgesprochen<br />
effizient. Die Dioden wurden für hohe Leistung<br />
und Widerstandsfähigkeit entwickelt<br />
und erfüllen MSL-1 gemäß J-STD-020 mit<br />
einer maximalen Spitzentemperatur von 245<br />
°C – ideal für Hochgeschwindigkeits-Hartschaltung<br />
und zuverlässigen Betrieb über<br />
einen weiten Temperaturbereich. Die 650<br />
V Gen 3 Power Merged SiC-Schottky Dioden<br />
sind halogenfrei und RoHS-konform.<br />
Zusätzliche Vorteile:<br />
• Schottky-Technologie<br />
auf SiC-Wide-Bandgab-Material<br />
• positiver VF und mehr Effizienz<br />
durch dünne Wafers<br />
• temperaturinvariantes Schaltverhalten<br />
• Erfüllung der JESD 201 Klasse 1A<br />
Whisker Testanforderungen<br />
Typische Anwendungsbeispiele: AC/DC<br />
PFC und DC/DC Ultra-Hochfrequenz-Ausgangsgleichrichtung<br />
in FBPS- und LLC-<br />
Wandlern für Server, Telekommunikationsgeräte,<br />
USV und Solarwechselrichter. ◄<br />
-EA1 & -EA4<br />
Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)<br />
bzw. 4 GHz (EA4)<br />
Urethan oder Silikon<br />
Temperaturbereich von 40°C bis 170°C<br />
(Urethanversion bis <strong>12</strong>0°C)<br />
Standardabmessung 305mm x 305mm<br />
MLA<br />
Multilayer Breitbandabsorber<br />
Frequenzbereich ab 0,8GHz<br />
ReflectivityLevel 17db oder besser<br />
Temperaturbereich bis 90°C<br />
Standardabmessung 610mm x 610mm<br />
Hohe Straße 3<br />
6<strong>12</strong>31 Bad Nauheim<br />
T +49 (0)6032 96360<br />
F +49 (0)6032 963649<br />
info@electronicservice.de<br />
www.electronicservice.de<br />
ELECTRONIC<br />
SERVICE GmbH<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 55<br />
55
Verstärker<br />
Individuelle Verstärkerlösungen<br />
für ein breites Anwendungsspektrum<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
Kleinsignalverstärker sind in der<br />
Hochfrequenztechnik nicht mehr<br />
wegzudenken. Ob breitbandig,<br />
schmalbandig oder extrem<br />
rauscharm – das Produktspektrum<br />
von Telemeter Electronic<br />
umfasst alle diese Verstärker.<br />
Angefangen bei Frequenzen<br />
von bereits 1 kHz bis hin zu 80<br />
GHz mit Verstärkungen zwischen<br />
10 dB bis 70 dB steht<br />
somit ein breites Spektrum für<br />
alle möglichen Anwendungen<br />
bereit. Der Intercept Point IP3<br />
dieser Verstärker reicht von 0<br />
dBm bis 40 dBm und ist somit<br />
auch für hochlineare Systeme<br />
geeignet. Durch die kompakten<br />
Abmessungen dieser Verstärker<br />
steht der Integration in kompakte<br />
Messsysteme nichts im Wege.<br />
Die elektromagnetische Verträglichkeit<br />
(kurz EMV) wird<br />
bei modernen Geräten immer<br />
wichtiger. Um diese Messungen<br />
durchführen zu können, werden<br />
ergänzend zuverlässige Leistungsverstärker<br />
benötigt.<br />
Das Telemeter-Sortiment solcher<br />
Leistungsverstärker reicht<br />
von Modulverstärkern, über<br />
kompakte Tischgeräte bis hin<br />
zu 19-Zoll-Einschubverstärkern.<br />
Mit diesen Systemen<br />
können EMV-Messungen in<br />
Der PowerBlast 30 von<br />
E-REON ist ein kompakter,<br />
hocheffizienter, anschlussfähiger<br />
Festkörper-Leistungsverstärker,<br />
der über<br />
30 W HF-Leistung über den<br />
100-MHz-Bandreitenbereich<br />
des ISM-2,45-GHz-Frequenzbandes<br />
liefert.<br />
Der Verstärker akzeptiert einen<br />
nominalen 26 dBm (400 mW)<br />
HF-Eingangspegel und bietet<br />
eine Verstärkung von 18<br />
dB von 2,4 bis 2,5 GHz für<br />
kontinuierliche Welle (CW)<br />
verschiedenen Frequenzbereichen<br />
von 20 MHz bis hin zu<br />
8 GHz durchgeführt werden.<br />
Die typische Verstärkung liegt<br />
hierbei je nach Kundenwunsch<br />
zwischen 11 dB bis hin zu 60<br />
dB. Durch die Möglichkeit<br />
des modularen Aufbaus dieser<br />
Systeme lassen sich sehr hohe<br />
Ausgangsleistungen bis zu 20<br />
kW erreichen.<br />
Falls die Anforderungen an den<br />
gewünschten Verstärker individuell<br />
sind und somit kein Standardmodell<br />
in Frage kommt,<br />
helfen die Spezialisten von<br />
Telemeter Electronic, in Zusammenarbeit<br />
mit dem Kunden, das<br />
passende Produkt maßgeschneidert<br />
zu entwickeln. ◄<br />
2,4-GHz-Verstärkermodul<br />
und konstante Hüllkurven-<br />
Eingangssignale.<br />
Basierend auf der neuesten<br />
und ausgereiften LDMOS-<br />
Technologie, erreicht dieser<br />
Hochleistungsverstärker einen<br />
Drain-Wirkungsgrad von 62%<br />
(Endstufe) und mehr als 60%<br />
auf Modulebene bei Nennleistung.<br />
mmt gmbh<br />
Meffert Microwave<br />
Technology<br />
www.meffert-mt.de<br />
56 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Verstärker<br />
Die größte Auswahl an<br />
HF-Verstärkern<br />
ab Lager lieferbar von<br />
Koaxialer Verstärker erreicht 50 GHz<br />
MMIC-Verstärker<br />
mit 26,5 GHz Bandbreite<br />
Frequenzen DC bis 110 GHz<br />
Verstärkung von 10 bis 60 dB<br />
P1dB von 2 mW bis 100 Watt<br />
Rauschzahl ab 0,8 dB<br />
Hohlleiter und koaxial<br />
Der Breitband-Koaxialverstärker ZVA-<br />
503GX+ von Mini-Circuits arbeitet von 50<br />
kHz bis 50 GHz mit einer einzigen 5-V-DC-<br />
Versorgung und einem typischen Strom von<br />
100 mA. Er bietet eine typische Verstärkung<br />
von <strong>12</strong>,5 dB bis 7,5 GHz, 11 dB bis<br />
40 GHz und 10,5 dB bis 50 GHz, mit einer<br />
typischen Rauschzahl von 4 dB oder weniger<br />
bis 40 GHz und 6,5 dB von 40 bis 50<br />
GHz. Der 50-Ohm-Verstärker misst 0,84 ×<br />
0,96 × 0,36 Zoll mit 2,4-mm-Buchsen. ◄<br />
Das Modell LVA-273PN+ von Mini-Circuits<br />
ist ein breitbandiger GaAs-HBT-MMIC-<br />
Verstärker mit einer Verstärkung von mehr<br />
als 17 dB von 10 MHz bis 26,5 GHz. Mit<br />
einem niedrigen additiven Phasenrauschen<br />
von typischerweise -172 dBc/Hz mit Offset<br />
10 kHz vom Träger liefert er eine typische<br />
Ausgangsleistung bei 1-dB-Kompression<br />
von 18,3 dBm bei 10 GHz und 16,1 dBm<br />
bei 20 GHz.<br />
Der 50-Ohm-Verstärker zieht 85 mA<br />
bei 5 V DC und wird mit einem 4 × 4<br />
mm großen 24-poligen QFN-Gehäuse<br />
geliefert. ◄<br />
Hohlleiterverstärker<br />
Breitbandverstärker<br />
Ultra breitbandige<br />
Verstärker<br />
Leistungsverstärker<br />
SMT-Verstärker für Signale<br />
mit 0,4 bis 8 GHz<br />
Hohlleiter-LNA für Signale<br />
mit 44 bis 60 GHz<br />
High Power Verstärker<br />
Begrenzerverstärker<br />
Rauscharme Verstärker<br />
High Rel Verstärker<br />
Mini-Circuits‘ Modell PMA3-83LP+ ist ein<br />
GaAs-pHEMT-Verstärker, der von 400 MHz<br />
bis 8 GHz arbeitet. Der 50-Ohm-Verstärker<br />
hat eine typische Rauschzahl von 3,3 dB bei<br />
400 MHz und 2,7 dB bei 8 GHz, mit einer<br />
typischen Verstärkung von 21,3 dB bei<br />
400 MHz und 17,3 dB bei 8 GHz. Der mit<br />
einem 3 × 3 mm großen, <strong>12</strong>-poligen QFN-<br />
Gehäuse gelieferte SMT-Verstärker erreicht<br />
eine typische Ausgangsleistung bei 1-dB-<br />
Kompression von 25 dBm bei 400 MHz<br />
und 22,9 dBm bei 8 GHz. ◄<br />
MINI-CIRCUITS<br />
www.minicircuits.com<br />
Das Modell WVA-44603LN+ von Mini-<br />
Circuits ist ein rauscharmer WR19-Hohlleiterverstärker<br />
(LNA) mit einer typischen<br />
Verstärkung von 46 dB im Frequenzbereich<br />
von 44 bis 60 GHz. Der LNA ist ideal für<br />
Testanwendungen im Millimeterwellenbereich<br />
geeignet und hat eine Rauschzahl<br />
von typisch 2,5 dB über den gesamten Frequenzbereich<br />
mit einer typischen Vollband-<br />
Ausgangsleistung von 19-dBm bei 1-dB-<br />
Kompression.<br />
Der Verstärker wird mit einer Versorgungsspannung<br />
von 10 bis 15 V DC betrieben<br />
und nimmt typischerweise 275 mA bei 10<br />
V auf. Er verfügt über mehrere integrierte<br />
Schutzfunktionen, einschließlich Überspannungs-<br />
und Verpolungsschutz. ◄<br />
Laborverstärker<br />
USB gesteuerte<br />
Verstärker<br />
Aktive HF-Produkte von Pasternack<br />
LNAs und Leistungsverstärker<br />
variable PIN-Diodenabschwächer<br />
USB-kontrollierte Abschwächer<br />
Frequenzteiler, -Vervielfacher<br />
PIN-Dioden-Limiter<br />
HF-Leistungs-Detektoren<br />
koaxiale Mikrowellenmischer<br />
kalibrierte Rauschquellen<br />
koaxiale 1- bis <strong>12</strong>-fach Schalter<br />
abstimmbare SMD-Oszillatoren<br />
USB-kontrollierte Synthesizer<br />
MRC GIGACOMP GmbH & Co. KG<br />
info@mrc-gigacomp.de<br />
www.mrc-gigacomp.de<br />
Tel. +49 89 4161599-40<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 57
Quarze und Oszillatoren<br />
Schwingquarze für sehr sichere Applikationen<br />
Bei miniaturisierten Quarzen werden die<br />
Abmessungen des Quarzresonators zur<br />
Erzeugung einer bestimmten Frequenz auf<br />
das entsprechende Gehäuse abgestimmt,<br />
und der Quarzresonator selber wird unter<br />
Berücksichtigung der kristallographischen<br />
Achsen anhand eines über vier Koordinaten<br />
vorgegebenen Schnittwinkels (normalerweise<br />
AT-Schnitt oder AT-CUT) aus einem<br />
synthetischen Quarzblock höchster Reinheit<br />
(Siliziumdioxid SiO 2 ) herausgesägt. Danach<br />
wird der Resonator in mehreren Abläufen<br />
geläppt, vormetalisiert, ins Gehäuse montiert<br />
und danach endmetalisiert, bevor das<br />
Gehäuse in einer vakuumierten Umgebung<br />
verschlossen wird. Das ist die vereinfachte<br />
Theorie.<br />
Jedoch in der Praxis wird für die Resonatorfertigung<br />
der von der Petermann-Technik<br />
GmbH gelieferten Taktgeber auf 31 Patene<br />
zurückgegriffen und es werden ausschließlich<br />
selbst entwickelte widerstandsoptimierte<br />
Resonator-Designs verwendet. Kunden, die<br />
von der Petermann-Technik GmbH LRT-<br />
Schwingquarze beziehen, wissen diesen<br />
enormen Vorteil der LRT-Technology (Low-<br />
ESR-Resonator-Technology) bereits sehr zu<br />
schätzen. Denn im Vergleich zu Mitbewerberprodukten,<br />
bieten die zu 100% geprüften<br />
LRT-Schwingquarze u.a. auch deutlich<br />
niedrigere Widerstände, was dem Verwender<br />
bedeutende Vorteile bringt.<br />
Alle Vorteile im Überblick<br />
• höchste Produktsicherheit von Lieferlos zu<br />
Lieferlos, denn in den von der Petermann-<br />
Technik GmbH gelieferten LRT-Quarzen<br />
werden nur selbst entwickelte und selbst<br />
gefertigte Quarzresonatoren verbaut. Damit<br />
kann auch über viele Jahre hinweg immer<br />
dasselbe LRT-Quarzresonatordesign für<br />
das entsprechend qualifizierte Produkt<br />
geliefert werden. Der LRT-basierte Taktgeber<br />
steht damit für Sicherheit, Langlebigkeit,<br />
Zuverlässigkeit und langfristige<br />
Verfügbarkeit.<br />
• exzellente Qualität und Produkt-Performance<br />
werden durch den 100%-Test<br />
der gelieferten LRT-Schwingquarze und<br />
-Oszillatoren garantiert. Denn vom Quarzrohmaterial<br />
bis hin zum Endprodukt ist<br />
alles unter eigener Kontrolle der Qualitätssicherungsabteilung.<br />
Qualitätsversprechen<br />
pur, für sehr langlebige LRT basierte<br />
Taktgeber.<br />
• In den von der Petermann-Technik GmbH<br />
offerierten Quarzoszillatoren werden<br />
selbstverständlich auch LRT-Schwingquarze<br />
verbaut, sodass auch die Verwender<br />
dieser Quarzoszillatoren von der LRT-<br />
Resonatortechnologie profitieren können.<br />
• niedrige Stromaufnahme<br />
Nebst der exzellenten Performance, der<br />
Top-Qualität und der Langlebigkeit dieser<br />
Oszillatoren ist ein weiterer Hauptvorteil<br />
der LRT-Quarztechnologie der niedrige<br />
Stromverbrauch auch für hohe Frequenzen.<br />
Welche Vorteile bieten die<br />
SMD-LRT-Quarze noch?<br />
Die sehr niedrigen Widerstände garantieren<br />
ein extrem schnelles und enorm sicheres<br />
Anschwingen des Quarzes in der Schaltung.<br />
Auch in Schaltungen mit ICs, deren<br />
Oszillatorstufen keinen guten negativen Eingangswiderstand<br />
aufweisen, oder der negative<br />
Eingangswiderstand von den Oszillatorstufen<br />
der ICs in der Serie streut. Damit<br />
ist der Anschwingsicherheitsfaktor (SF) für<br />
die SMD-LRT-Quarze immer sehr hoch,<br />
sodass der Applikations-Designer durch<br />
die Verwendung der LRT-Quarze jederzeit<br />
eine extrem sicher funktionierende Schaltung<br />
entwickeln kann. Einfach und schnell.<br />
Quarz per kurzer Leitung an das IC anbinden,<br />
externe Beschaltungskapazitäten einbauen,<br />
oder die entsprechenden Kapazitäten intern<br />
programmieren, fertig ist die sehr sichere<br />
Schaltung mit dem LRT-Schwingquarz.<br />
Sehr hohe Anschwingsicherheitsfaktoren<br />
sind in den Schaltungen sehr wichtig für<br />
die Produktsicherheit des entsprechenden<br />
Endproduktes. Insbesondere in batteriebetriebenen<br />
Applikationen, lässt sich durch<br />
die Verwendung unserer widerstandsoptimierten<br />
LRT-Quarzschwinger die Stromaufnahme<br />
der Schaltung reduzieren, so<br />
dass sich daraus ein geringerer Leistungsbedarf<br />
ergibt. Weshalb? Dadurch, dass die<br />
LRT-Quarze aufgrund des sehr niedrigen<br />
Widerstandes extrem schnell und sicher<br />
anschwingen, muss viel weniger Energie<br />
für den Betrieb des ICs verwendet werden.<br />
Dabei wirkt die sehr hohe Frequenzgenauigkeit<br />
und die daraus resultierenden<br />
Reichweitenvorteile enorm unterstützend,<br />
sodass zum Beispiel in Funkapplikationen<br />
Telegramm-Übertragungen sehr schnell,<br />
ohne wiederholt werden zu müssen, erledigt<br />
werden können.<br />
Basierend auf der höchstinnovativen LRT-<br />
Resonatortechnologie kann die Petermann-<br />
Technik GmbHals einziger Anbieter weltweit<br />
den Frequenzbereich von 8 bis 285 MHz im<br />
Grundton in einem Keramikgehäuse, nämlich<br />
im miniaturisierten Keramikgehäuse 3.2<br />
x 2.5 mit vier Lötpads, abdecken. Damit sind<br />
die Kosteneinsparnisse in der Entwicklung,<br />
der Qualifizierung und der Supply Chain für<br />
den Kunden enorm.<br />
Mit welchen Gehäusen<br />
sind LRT-Schwingquarze lieferbar?<br />
In allen THT- und SMD-Gehäusen. Unerheblich,<br />
ob es sich dabei um Metall- oder<br />
Keramikgehäuse handelt. Zudem stehen<br />
die Spezialisten von der Petermann-Technik<br />
GmbH mit Rat und Tat zur Seite und<br />
bieten auch einen sehr breiten Design-In-<br />
Service an.<br />
Über entsprechende Produktkonfiguratoren<br />
können von der Website der Petermann-<br />
Technik GmbH aus die Wunschprodukte<br />
definiert und sofort angefragt oder Muster<br />
bestellt werden. Die Petermann-Technik<br />
GmbH bietet ihren Kunden als Experte<br />
für frequenzerzeugende Bauelemente mit<br />
mehr als 27 Jahren Erfahrung, Standard- als<br />
auch maßgeschneiderte Lösungen (Quarze<br />
und Quarzoszillatoren) basierend auf der<br />
exklusiven und höchstinnovativen LRT-<br />
Technologie an.<br />
PETERMANN-TECHNIK GmbH<br />
info@petermann-technik.de<br />
www.petermann-technik.de<br />
58 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
ISM RF & MW ENERGY<br />
2.4 GHz Building Blocks<br />
Flexible, Scalable Capabilities up to 6 kW<br />
LEARN MORE<br />
Signal Generator/Controller<br />
ISC-2425-25+<br />
Key Features:<br />
• 30 to +25 dBm (0.1 dB steps) s)<br />
• Frequency from 2.4 to 2.5 GHz (1 kHz steps)<br />
• Closed loop and feed forward<br />
RF power control modes<br />
• User-friendly GUI and full API<br />
300W SSPA<br />
ZHL-2425-250X+<br />
Key Features:<br />
• 300W output power<br />
• Supports CW & pulsed signals<br />
• 42 dB gain<br />
• 60% efficiency<br />
• Built-in monitoring and protection<br />
4-Way Splitter with Phase<br />
& Amplitude Control<br />
SPL-2G42G50W4+<br />
Key Features:<br />
• 2.4 to 2.5 GHz<br />
• Drive up to 4 amplifier stages<br />
from 1 ISC-2425-25+ controller<br />
• Precise control of amplitude<br />
and phase on each path<br />
High Power 4-Way<br />
Combiner<br />
COM-2G42G51K0+<br />
Key Features:<br />
• 1.2 kW power handling (sum port)<br />
• 0.1 dB insertion loss<br />
• 0.15 dB amplitude unbalance<br />
• 1° phase unbalance<br />
• 4x N-Type to 7/16 DIN<br />
Coming soon<br />
DISTRIBUTORS
Kabel und Verbinder<br />
Hohe Link-Effizienz, aber wie?<br />
Einfügedämpfung minimieren,<br />
Rückflussdämpfung maximieren<br />
Autor:<br />
André Engel<br />
Geschäftsführer<br />
tde – trans data elektronik<br />
GmbH<br />
www.tde.de<br />
Verkabelungslösungen sollten so<br />
ausgelegt sein, dass sie als neutrale<br />
Datenautobahn für künftige<br />
Anforderungen fungieren,<br />
die reibungslose Migration zu<br />
Übertragungsraten von derzeit<br />
bis zu 800G unterstützen und<br />
gleichzeitig maximale Performance<br />
bieten. Dies ist angesichts<br />
des ungebremst steigenden<br />
Datenbedarfs wichtiger denn je.<br />
Eine entscheidende Rolle, um<br />
die gut funktionierende Verkabelung<br />
gewährleisten und die<br />
geforderten Datenraten realisieren<br />
zu können, spielen dabei<br />
Systemkomponenten: Module,<br />
Trunk- und Patchkabel müssen<br />
die vorgegebenen Dämpfungsbudgets<br />
– etwa den von Transceiver-Herstellern<br />
festgesetzten<br />
Wert von maximal 1,5 dB für<br />
den Multimode-Link – zwingend<br />
einhalten. Doch die Realität in<br />
Rechenzentren sieht anders aus:<br />
Hier patchen Netzwerktechniker<br />
häufig zwei oder drei Links<br />
hintereinander, wodurch sich die<br />
Link-Dämpfung verdoppelt oder<br />
verdreifacht. Diese Methode<br />
zeigt die Bedeutung der Link-<br />
Dämpfung für die funktionierende<br />
LWL-Verkabelung: Nur<br />
mit einer möglichst niedrigen<br />
Link-Dämpfung bleiben Leistung<br />
und Zuverlässigkeit der<br />
Datenübertragung bei 800G und<br />
mehr erhalten.<br />
Einfüge- und<br />
Rückflussdämpfung<br />
Die Einhaltung der Dämpfungsbudgets<br />
bildet die Voraussetzung<br />
für eine funktionierende<br />
Verkabelung. Hierbei spielen<br />
Einfüge- und Rückflussdämpfung<br />
eine entscheidende Rolle.<br />
Beide Parameter wirken sich auf<br />
die Übertragungsleistung einer<br />
Glasfaserverkabelung aus: Die<br />
Einfügedämpfung (IL, Insertion<br />
Loss) bezieht sich auf die Verluste,<br />
die bei der Übertragung<br />
von Licht durch ein optisches<br />
Kabel oder Gerät entstehen.<br />
Gründe dafür können Absorption,<br />
Reflexion oder Streuung<br />
des Lichts im Kabel oder Bauteil<br />
sein. Eine höhere Einfügedämpfung<br />
führt zum Verlust von mehr<br />
Licht und schwächt die Signalstärke.<br />
Interferenzen oder Fehler<br />
bei der Datenübertragung können<br />
die Folgen sein. Deshalb ist<br />
die Einfügedämpfung ein ganz<br />
entscheidender Leistungsparameter<br />
bei Design, Auswahl und<br />
Installation von Glasfaseranwendungen.<br />
Sie muss innerhalb<br />
der zulässigen Toleranzen<br />
liegen, um Leistung und Zuverlässigkeit<br />
der Datenübertragung<br />
sicherzustellen.<br />
Die Rückflussdämpfung (RL,<br />
Return Loss) gibt an, wie stark<br />
das Licht an der Rückreflexion<br />
(Back Reflection) gehindert<br />
wird. Abhängig vom Winkel des<br />
Bild 1: Von Encircled Flux sprechen Experten, wenn die Übertragung<br />
des Lichts in einem genau definierten Teilbereich des Faserkerns erfolgt.<br />
Hier eine Messung der tde mit dem Modal Explorer MPX-1 von Arden<br />
Photonics: Gescannt wird nur das Nahfeld des Kerns. Oben rechts ist der<br />
nach IEC 6<strong>12</strong>80-4-1 definierte Teilbereich des Faserkerns erkennbar,<br />
links oben sieht man dessen Nahfeld<br />
60 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Kabel und Verbinder<br />
Bild 2: Der IEC-Standard 80-4-1 (Ed. 2.0, 16.04.2009) definiert die Teilbereiche für die Energieverteilung des Lichtes im Kern<br />
(Quelle: IEC 6<strong>12</strong>80-4-1, Ed. 2.0, 16.04.2009)<br />
einfallenden Lichts wird innerhalb<br />
der Faser, insbesondere<br />
an den Steckerendflächen, ein<br />
größerer oder kleinerer Teil des<br />
eingekoppelten Lichts zurückreflektiert.<br />
Die Größe der Back<br />
Reflection hängt dabei wesentlich<br />
von der Oberflächengüte der<br />
Steckverbinder und allgemein<br />
der Qualität des physikalischen<br />
Kontakts einer Steckverbindung<br />
ab. Die Rückflussdämpfung gibt<br />
damit an, wie stark die Rückreflektion<br />
des Lichts verhindert<br />
wird. Während die Einfügedämpfung<br />
möglichst gering sein<br />
sollte, sollte die Rückflussdämpfung<br />
einen möglichst hohen Wert<br />
erreichen.<br />
Statt Trial & Error: Passgenaue<br />
Komponenten von Anfang an<br />
Doch welche maximalen Dämpfungsbudgets<br />
für eine Übertragungsstrecke<br />
(Channel-Link)<br />
sind realistisch und welche<br />
lassen sich garantieren? Diese<br />
Fragen spielen gerade auch bei<br />
Ausschreibungen zu RZ-Verkabelungen<br />
immer wieder eine<br />
wichtige Rolle, da viel von den<br />
Dämpfungswerten in Datacentern<br />
abhängt. Gleichwohl suchen<br />
Anbieter immer noch nach der<br />
Methode Trial & Error geeignete<br />
Module für die passenden Trunkkabel,<br />
um die Dämpfungswerte<br />
nicht zu überschreiten. Dieses<br />
Vorgehen widerspricht aber der<br />
Idee einer RZ-Verkabelungslösung<br />
nach dem Plug&Play-<br />
Prinzip.<br />
Dass es auch anders geht, zeigt<br />
der Netzwerkexperte tde - trans<br />
data elektronik: Dort passen<br />
alle Komponenten auf Anhieb<br />
zusammen, sind Plug&Playfähig<br />
und bleiben innerhalb der<br />
vorgegebenen Dämpfungsbudgets<br />
beziehungsweise unterschreiten<br />
sie deutlich.<br />
Normierte Werte für Einfügeund<br />
Rückflussdämpfung<br />
Das Dämpfungsbudget errechnet<br />
sich aus der Addition der<br />
Einfügedämpfungswerte aller<br />
Glasfaserkomponenten innerhalb<br />
eines Channel-Links:<br />
Dazu gehören die Dämpfung<br />
des Kabels über eine bestimmte<br />
Länge, die Dämpfung aller vorkonfektionierten<br />
Kabel, Patchkabel,<br />
Steckverbinder und<br />
Spleiße im Übertragungskanal.<br />
Daneben müssen RZ-Planer<br />
und Netzwerkspezialisten eine<br />
zusätzliche Dämpfungsreserve<br />
vorhalten, um Faktoren wie<br />
den Biegeradius des Kabels,<br />
Fehlausrichtungen der Faser<br />
oder Verschmutzung der Faserendflächen,<br />
mangelnde Installationsqualität<br />
oder das Alter<br />
der Transceiver mit zu berücksichtigen.<br />
Werden Glasfasern in Datacentern<br />
installiert, so ist die Messung<br />
der Einfüge dämpfung<br />
für Tier-1- (bidirektionale<br />
Dämpfungs messung) und 2-<br />
(OTDR-Messung, optische Zeitbereichsreflektometrie)<br />
Abnahmemessungen<br />
verpflichtend. Wie<br />
hoch die maximale Einfügedämpfung<br />
im Channel-Link sein<br />
darf, ist von den Transceiver-<br />
Herstellern und den zuständigen<br />
Normungsgremien definiert.<br />
Auch die Rückflussdämpfung<br />
wirkt sich als weiterer Parameter<br />
auf die Übertragungsleistung<br />
von Glasfaserverkabelungen aus<br />
und muss berücksichtigt werden.<br />
Für die Tier-1-Abnahmemessung<br />
sieht die ISO/IEC 14763-3<br />
maximal 0,5 dB für Multimode-<br />
Installationen und 0,75 dB für<br />
Singlemode-Installationen vor,<br />
wobei diese Werte für eine<br />
Steckverbindung gelten und<br />
nicht für den gesamten Link<br />
(Channel-Link). 1,5 dB ist das<br />
zur Verfügung stehende Dämpfungsbudget<br />
bei 40 GBit oder<br />
höher einer Multimode-Übertragungsstrecke<br />
(Channel-Link).<br />
MPO-Steckverbinder haben eine<br />
typische Einfügedämpfung von<br />
0,15 dB und eine Rückflussdämpfung<br />
von mindestens 25<br />
dB und sind für mehr als 1000<br />
Steckzyklen ausgelegt. Noch<br />
weiter gehen Netzwerkexperten<br />
wie tde: Ihre MPO-Stecker bieten<br />
in der Multimode-Ausführung<br />
sogar Einfügedämpfungen<br />
von durchschnittlich 0,1 dB<br />
und Rückflussdämpfungen von<br />
mehr als 35 dB sowie von weniger<br />
als 0,1 dB und mehr als 75<br />
dB in der Singlemode-Ausführung.<br />
Die maximale Dämpfung<br />
für eine Übertragungsstrecke<br />
(Channel-Link) kann die tde mit<br />
0,5 dB garantieren – weniger<br />
als die Hälfte des branchenweit<br />
üblichen Wertes.<br />
Die Channel-Link-Messung<br />
Diese misst die fest installierte<br />
Strecke inklusive aller Rangierschnüre,<br />
s. Aufmacherbild. Der<br />
erste und letzte Stecker der Strecke<br />
wird dabei nicht mitgemessen.<br />
Netzwerktechniker müssen<br />
alle Rangierschnüre der jeweiligen<br />
Strecke verwenden, wobei<br />
diese nach der Messung vor Ort<br />
bleiben müssen. Werden sie von<br />
der Strecke entfernt, ist die Messung<br />
ungültig. Die Permanent-<br />
Link-Messung misst nur die fest<br />
installierte Strecke. Messkabel<br />
Bild 3: Nicht alle Glasfasern lassen sich auf gleicher Höhe polieren. Daher<br />
kann es zu Höhendifferenzen kommen. Netzwerkexperten bleiben innerhalb<br />
des in der Norm IEC 61755-3-4 vorgegebenen Grenzwertes von 0,3 µm<br />
zwischen der höchsten und niedrigsten Faser<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 61
Kabel und Verbinder<br />
Bild 4: Verkabelungslösungen sollten so ausgelegt sein, dass sie als neutrale<br />
Datenautobahn für künftige Anforderungen fungieren, die reibungslose<br />
Migration zu Übertragungsraten von derzeit 800G unterstützen und<br />
gleichzeitig maximale Performance bieten<br />
sind aus der Messung auszunehmen,<br />
wobei die Messstecker<br />
am Ende des Messkabels in der<br />
Messung enthalten sein müssen.<br />
Insbesondere die Rückflussdämpfung<br />
wird – bedingt durch<br />
die hohen Übertragungsleistungen<br />
und die WDM-Systematik<br />
(Wavelength Division Multiplexing)<br />
– gerade für Multimode-Übertragungen<br />
ein immer<br />
wichtigerer Faktor. Gemäß IEC<br />
6<strong>12</strong>80-4-1 Ed. 2.0 ist die Multimode-Messmethode<br />
nach der<br />
Encircled-Flux-Metrik die erste<br />
Wahl für die IL und RL in Multimodestrecken,<br />
s. Kasten und<br />
Bild 1.<br />
Dämpfung in Multimodefasern<br />
präzise, verlässlich und<br />
reproduzierbar messen<br />
Mit der Encircled-Flux-Metrik<br />
erkennen Netzwerktechniker<br />
zuverlässig, ob ihr Netz ausgelastet<br />
ist oder ob Lichtleistung<br />
tatsächlich verloren geht – und<br />
wenn ja, wie viel: Dafür definiert<br />
die Einkoppelbedingung<br />
die Anregungsbedingungen in<br />
Multimode-Glasfasern, indem<br />
das Verhältnis zwischen der eingekoppelten<br />
Sendeleistung und<br />
dem Radius des angeregten Teils<br />
des Faserkerns bestimmt wird.<br />
Ungenauigkeiten bei Dämpfungsmessungen<br />
lassen sich so<br />
nachweislich auf ca. 10% reduzieren.<br />
Die Festlegung der Encircled-<br />
Flux-Metrik steht in Verbindung<br />
mit der Entwicklung des<br />
10-Gigabit-Ethernet: Sie definiert<br />
Encircled Flux als Einkoppelbedingung<br />
für eine VCSEL-<br />
Lichtquelle, die ihre Lichtleistung<br />
stärker auf die Mitte des<br />
Faserkerns konzentriert als Laser<br />
oder LEDs. Der IEC-Standard<br />
6<strong>12</strong>80-4-1 definiert seit Juli 2009<br />
die Teilbereiche für die Energieverteilung<br />
des Lichtes im Kern,<br />
s. Bild 2.<br />
Hochwertige Komponenten<br />
„Made in Germany“<br />
Um Werte weit unterhalb der<br />
Norm zu erreichen, sind bereits<br />
in Produktion und Fertigung<br />
höchste Qualität und präzise<br />
Prozesse nötig: tde fertigt ihre<br />
Fan-out-Kabel selbst, anstatt<br />
diese aus Fernost zu beziehen.<br />
Diese mögen zwar billig sein,<br />
jedoch lassen sich die Fertigungsprozesse<br />
nicht überwachen.<br />
Zudem optimiert der Netzwerkspezialist<br />
die Endflächen<br />
seiner Steckverbinder mittels<br />
Lasercleaving und Maschinenpolitur.<br />
Alle Fertigungsprozesse<br />
werden regelmäßig evaluiert und<br />
weiter optimiert.<br />
Das Ergebnis ist eine herausragend<br />
gleichbleibende Qualität.<br />
Entscheidend für die hohe Performance<br />
ist auch der Faserüberstand:<br />
Beim Koppeln zweier<br />
Stecker verbleibt zwischen allen<br />
Fasern ein möglichst geringer<br />
Luftspalt. Dadurch lassen sich<br />
Verluste minimieren. Die MPO/<br />
MTP-Stecker der tde besitzen<br />
einen definierten Faserüberstand<br />
von 1 bis 3,5 µ entsprechend der<br />
Norm IEC 61755-3-4. Bei sorgfältiger<br />
Fertigung mit moderner<br />
Fertigungstechnik und hochwertigen<br />
Komponenten beträgt<br />
die maximale Höhendifferenz<br />
benachbarter Fasern 0,2 µm.<br />
Der in der Norm IEC 61755-<br />
3-4 vorgegebene Grenzwert<br />
ist 0,3 µm. Zudem hat tde alle<br />
Systemkomponenten – Fanout-<br />
Kabel beziehungsweise Module,<br />
Trunk- und Patchkabel – speziell<br />
aufeinander abgestimmt, um<br />
eine optimale Performance zu<br />
gewährleisten, s. Bild 3.<br />
Steckerendflächen:<br />
ganz schön sauber<br />
Auch die Sauberkeit der Steckerendflächen<br />
hat einen entscheidenden<br />
Einfluss auf die<br />
Einfügedämpfung. Netzwerktechniker<br />
und Planer müssen<br />
deshalb penibel auf ihre Einhaltung<br />
und Kontrolle achten.<br />
Verschmutzte Steckverbinder<br />
ergeben keine optimale Dämpfung,<br />
und selbst winzige Staubpartikel<br />
reichen aus, um Teile<br />
oder das gesamte Lichtsignal zu<br />
blockieren. Die Folge: Erreicht<br />
oder überschreitet der Steckverbinder<br />
den Schwellenwert der<br />
Empfängerempfindlichkeit, ist<br />
die Verbindung gestört oder kann<br />
sogar ganz ausfallen.<br />
Daher müssen Steckerendflächen<br />
entsprechend der Norm<br />
IEC 61300-3-35 ordnungsgemäß<br />
gereinigt und geprüft werden.<br />
Um Dämpfungsbudgets jenseits<br />
des Standards bieten zu können,<br />
setzt tde bereits einen Schritt<br />
früher an: Die Grundlage bilden<br />
qualitativ hochwertige Rohstoffe<br />
und eng tolerierte Komponenten.<br />
Weiterhin durchläuft<br />
jede Kabelapplikation ein hundertprozentiges<br />
Prüfverfahren<br />
mit Interferometermessungen,<br />
Messungen der Einfüge- und<br />
Rückflussdämpfung und visueller<br />
Endkontrolle. Damit stellt<br />
der Netzwerkexperte sicher,<br />
dass ausschließlich einwandfreie<br />
Produkte den Weg zum<br />
Kunden finden.<br />
Damit die Dämpfungsbudgets<br />
auch im Feld eingehalten werden<br />
können, müssen Netzwerktechniker<br />
und Installateure auf das<br />
sachgemäße Verlegen der Kabel<br />
achten und nach der Installation<br />
eine finale Abnahmemessung<br />
vornehmen. Hierbei wird üblicherweise<br />
ein Permanent-Link,<br />
bestehend aus Modul-Kabel-<br />
Modul, gemessen. Dabei darf<br />
die Einfügedämpfung 0,5 dB bei<br />
Multimode nicht überschreiten.<br />
Auf die Einhaltung dieser Vorgabe<br />
haben Systemhersteller<br />
und Installationsunternehmen<br />
gleichermaßen zu achten. Unternehmen<br />
sind gut beraten, auf<br />
Netzwerkspezialisten zu setzen,<br />
die mit einer außergewöhnlich<br />
niedrigen Link-Dämpfung für<br />
ihre Verkabelungsplattformen<br />
arbeiten. So sind die Datenautobahnen<br />
auch für zukünftige<br />
Anforderungen an Migration<br />
und Performance gerüstet (Bilder<br />
4 und 5). ◄<br />
Bild 5: Überragende Werte: MPO-Stecker von tde bieten in der Multimode-<br />
Ausführung Einfügedämpfungen von durchschnittlich 0,1 dB und<br />
Rückflussdämpfungen von mehr als 35 dB sowie von weniger als 0,1 dB und<br />
mehr als 75 dB in der Singlemode-Ausführung<br />
62 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
Kabel und Verbinder<br />
Steckverbinder und PUR-Mantel-Leitungen<br />
verbessern militärische Verkabelung<br />
Im militärischen Einsatz sind<br />
zuverlässige und robuste Kommunikationssysteme<br />
von entscheidender<br />
Bedeutung. Diese<br />
Systeme sind in hohem Maße<br />
abhängig von fortschrittlichen<br />
Verkabelungslösungen, die den<br />
rauen Umgebungsbedingungen<br />
standhalten und strenge Leistungskriterien<br />
erfüllen. Um<br />
diesen Anforderungen gerecht<br />
zu werden, kommen die konfektionierten<br />
ODU-AMC-<br />
Steckverbinder in Verbindung<br />
mit PUR-Kabeln (Polyurethan)<br />
zum Einsatz.<br />
ODU-AMC-Steckverbinder<br />
sind nahezu ideal für militärische<br />
Anwendungen. Denn<br />
diese Steckverbinder wurden<br />
speziell für Anwendungen in der<br />
Militär- und Sicherheitstechnik<br />
entwickelt. Sie zeichnen sich<br />
durch Leistung, Zuverlässigkeit<br />
und Vielseitigkeit aus. Durch<br />
ihre robuste Konstruktion und<br />
die Verwendung widerstandsfähiger<br />
Materialien können sie<br />
selbst extremen Umgebungsbedingungen<br />
standhalten. Dazu<br />
gehören Erschütterungen, Vibrationen<br />
sowie der Kontakt mit<br />
einer Vielzahl von aggressiven<br />
Substanzen, wie z. B. Chemikalien<br />
und Ölen.<br />
PUR-ummantelte Kabel<br />
spielen in den militärischen Verkabelungslösungen<br />
eine entscheidende<br />
Rolle. Sie bieten<br />
eine außergewöhnliche Temperaturbeständigkeit<br />
und eignen<br />
sich hervorragend für Umgebungen<br />
mit extremen Temperaturschwankungen.<br />
Diese reichen<br />
von -40 bis +80 °C in Bewegung<br />
oder sogar noch höheren Werten<br />
im Ruhezustand.<br />
Die Kabel sind im militärischen<br />
Umfeld durch Gerätebewegungen<br />
oder grobe Handhabungen<br />
extremen Bedingungen<br />
ausgesetzt. Die robusten Eigenschaften<br />
der PUR-Ummantelung<br />
tragen zum Schutz der Kabel vor<br />
physischen Beschädigungen bei.<br />
Diese Beständigkeit stellt sicher,<br />
dass die Kabel funktionsfähig<br />
bleiben sowie lange halten. Sie<br />
bleiben selbst bei niedrigen Temperaturen<br />
flexibel und sind daher<br />
ideal für Anwendungen geeignet,<br />
bei denen das Kabel bewegt oder<br />
aufgerollt werden muss. Häufig<br />
sind die Kabel direkter Sonneneinstrahlung<br />
ausgesetzt, sodass<br />
sich herkömmliche Kabel mit der<br />
Zeit zersetzen können. Die PUR-<br />
Ummantelung ist UV-beständig,<br />
was eine Beschädigung durch<br />
längere Sonneneinstrahlung verhindert<br />
und die Lebensdauer der<br />
Kabel erhöht.<br />
Robuste Eigenschaften zum<br />
Schutz und für Langlebigkeit<br />
Die Widerstandsfähigkeit,<br />
Beständigkeit und Flexibilität<br />
sind Garanten für die Aufrechterhaltung<br />
der Leistungsintegrität<br />
der ODU Kabel, unabhängig von<br />
den Umgebungsbedingungen,<br />
denen sie im militärischen Einsatz<br />
ausgesetzt sind. Die konfektionierten<br />
ODU AMC® Steckverbinder<br />
mit PUR-Mantelkabeln<br />
bieten einen hochmodernen<br />
Ansatz, um die anspruchsvollsten<br />
Anforderungen des Militärmarkts<br />
zu erfüllen.<br />
ODU GmbH & Co. KG<br />
http://odu-connectors.com/de
OTA Measurements<br />
on IEEE 802.11be (WiFi 7) Devices<br />
Anritsu Corporation<br />
www.anritsu.com<br />
Bluetest<br />
www.bluetest.se<br />
Anritsu and Bluetest combine<br />
their recent product upgrades<br />
to create an Over-the-Air<br />
(OTA) measurement*1 solution<br />
for verifying RF performance<br />
in tri-frequency bands<br />
of the latest WLAN standard<br />
(IEEE 802.11be). This collaboration<br />
provides customers with<br />
a WLAN test solution capable<br />
of transmit power (TRP)<br />
and receive sensitivity (TIS)<br />
measurements on IEEE 802.11be<br />
supported devices.<br />
Measuring the OTA performance<br />
in life-like, but repeatable conditions,<br />
enables manufacturers<br />
of high-speed data transmission<br />
devices, including high-end<br />
smartphones, AR/VR devices<br />
and cloud gaming consoles, to<br />
optimize the radio performance<br />
and end-user satisfaction.<br />
IEEE 802.11be is being standardized<br />
as the successor to IEEE<br />
802.11ax (WiFi 6/6E) and is<br />
targeted to realize high-speed<br />
communications that significantly<br />
exceed IEEE 802.11ax.<br />
The standard is expected to be a<br />
fundamental technology supporting<br />
the latest applications and<br />
services, such as ultra-high resolution<br />
video streaming beyond<br />
4K and AR/VR.<br />
Although the official release of the<br />
standard is scheduled for 2024,<br />
product development based on the<br />
draft standard is underway, and<br />
leading companies have already<br />
begun to bring their products to<br />
market. IEEE 802.11be adopts<br />
innovative technologies such as<br />
320 MHz bandwidth, 4096 QAM<br />
modulation and Multiple RU, and<br />
a comprehensive evaluation of RF<br />
performance is required.<br />
The Anritsu Wireless Connectivity<br />
Test Set MT8862A is dedicated<br />
to the WLAN standard,<br />
hence optimized for stable and<br />
reliable connections with wider<br />
dynamic range, even in a faded<br />
environment such as in the Bluetest<br />
reverberation chamber. It<br />
is now updated with a new radio<br />
module adding support for 320<br />
MHz bandwidth, in addition to the<br />
supported 2.4, 5 and 6 GHz bands.<br />
The test setup is easily expanded<br />
to support 2x2 MIMO measurements<br />
using two MT8862A units.<br />
Bluetest Product Manager Klas<br />
Arvidsson says: “The combination<br />
of Bluetest reverberation<br />
chamber test system and<br />
Anritsu MT8862A offers a compact<br />
and fast solution for evaluating<br />
WLAN device performance.<br />
Various sizes of chambers, from<br />
the very compact, “fits-throughan-office-door”,<br />
RTS25 up to the<br />
walk-in RTS95 chamber, caters<br />
for measurements on small, as<br />
well as very large WLAN devices<br />
such as television screens or other<br />
home appliances. It is even possible<br />
to measure wearables while<br />
used by a real person.”<br />
Keita Masuhara, Product Manager,<br />
IoT Test Solutions Div.,<br />
Anritsu Corporation, adds: „IEEE<br />
802.11be is not only an extension<br />
of the physical layer technology,<br />
but also adopts innovative technologies<br />
such as Multi-link Operation*2,<br />
which enables easier<br />
comfortable high-speed communication<br />
than ever before by efficiently<br />
using three frequency bands<br />
simultaneously. However, specific<br />
performance evaluation is necessary<br />
to prevent problems and realize<br />
its full potential. Anritsu has<br />
worked with Bluetest to provide<br />
a valuable solution for OTA RF<br />
performance evaluation. We are<br />
confident that the new measurement<br />
system will contribute to<br />
efficient performance testing.“<br />
Technical Terms:<br />
• Over-The-Air (OTA)<br />
measurement<br />
Measurement for accurately evaluating<br />
wireless device reliability,<br />
efficiency, and performance by<br />
sending/receiving over-the-air<br />
radio waves. This is especially<br />
useful for comprehensively evaluating<br />
the wireless communications<br />
performance of equipment<br />
including antennas.<br />
• Multi-link Operation<br />
Technology enabling one device<br />
to simultaneously send and<br />
receive data across different frequency<br />
bands and channels. ◄<br />
64 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
RF & Wireless<br />
Innovative 5G Vehicle OTA Test Solution<br />
Anritsu Corporation<br />
www.anritsu.com<br />
RanLOS<br />
https://ranlos.com/<br />
TOYO Corporation<br />
https://www.toyo.co.jp/english/<br />
AeroGT Labs<br />
https://aerogtlabs.com<br />
RanLOS, TOYO Corporation<br />
(TOYO), AeroGT Labs,<br />
and Anritsu today announced<br />
the availability of the first 5G<br />
antenna over-the-air (OTA)<br />
measurement system engineered<br />
with RanLOS’ OTA test solution<br />
and Anritsu’s 5G Radio<br />
Communication Test Station<br />
MT8000A. The new system<br />
represents a significant step forward<br />
in enabling advancements<br />
in 5G connected vehicles.<br />
As autonomous driving gains<br />
momentum, and the demand<br />
for connected vehicles surge,<br />
the adoption of 5G for automotive<br />
use comes with performance<br />
requirements for successful<br />
implementation. To enable<br />
the seamless flow of dynamic,<br />
real-time data communication,<br />
highly reliable antenna performance<br />
is a key necessity to<br />
ensure the safety of autonomous<br />
and connected vehicles and to<br />
enable advanced infotainment.<br />
This requirement is addressed<br />
by optimizing and validating<br />
antenna design and installation<br />
on a vehicle. However, to<br />
accomplish this critical task,<br />
design engineers need a consistent,<br />
reliable, and controllable<br />
test environment that can emulate<br />
real-world conditions.<br />
RanLOS and Anritsu collaborated<br />
to meet this need by integrating<br />
a portable antenna test<br />
system with a wide dynamic<br />
range base station simulation.<br />
The combined solution supports<br />
the measurement of throughput<br />
and antenna radiation patterns<br />
under static conditions and the<br />
evaluation of throughput degradation<br />
in vehicles operating on<br />
a dynamometer. It is well-suited<br />
for assessing the performance of<br />
antennas on transportation vehicles<br />
such as automobiles, vans,<br />
minibuses, and autonomous<br />
transport systems. What sets<br />
the solution apart is its distinctive<br />
capability to be seamlessly<br />
integrated into pre-existing EMC<br />
chambers, providing manufacturers<br />
with an opportunity to<br />
establish an essential testing<br />
environment while keeping the<br />
initial investment to a minimum.<br />
As measurement solution providers,<br />
TOYO and AeroGT Labs,<br />
a TOYO-affiliated company specializing<br />
in OTA measurements,<br />
view this solution as an optimal<br />
choice for customers requiring<br />
a 5G OTA measurement solution<br />
for advancing next-generation<br />
mobility. Drawing from<br />
their broad EMC and antenna<br />
measurement business experiences,<br />
TOYO and AeroGT<br />
Labs lead the go-to-market<br />
efforts.<br />
The 5G antenna OTA measurement<br />
solution is shipping now.<br />
Please contact any one of the<br />
companies named in this news<br />
release for further information<br />
or to book a demo. ◄<br />
Ultra Broadband Low Noise<br />
Amplifier 0.5...80 GHz<br />
empower engineers and researchers to<br />
implement a single broadband solution<br />
eliminating the need to change parts for<br />
different frequency bands.<br />
The RLNA05M80GB is an ultra broadband<br />
low noise, high linearity amplifier<br />
with a frequency range of 0.5 to 80 GHz<br />
with a single positive <strong>12</strong> V power supply.<br />
This cutting-edge solution is designed to<br />
Applications include Wireless Infrastructure,<br />
Military & Aerospace, Test, Radar,<br />
5G, Microwave Radio Systems, TR<br />
Module, Research and Development, and<br />
Cellular Base Stations.<br />
WR<strong>12</strong> Reflective Coaxial SP2T<br />
Switch 60...90 GHz<br />
RFSP2TR6090GW<strong>12</strong> is a reflective waveguide<br />
single pole double throw switch<br />
with a frequency range of 60 to 90 GHz.<br />
Discover our precision-engineered solidstate<br />
switch. It is precision machined and<br />
offers low IL and high isolation. Coaxial<br />
models as well as 75 to 110 GHz WR10<br />
version also available.<br />
Applications include Wireless Infrastructure,<br />
Military & Aerospace, Test, Radar,<br />
5G, Microwave Radio Systems, TR<br />
Modules, Research and Development, and<br />
Cellular Base Stations.<br />
RF-Lambda Europe GmbH<br />
www.rflambda.eu<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 65
RF & Wireless<br />
Multi-band Antenna with Meter-level Accuracy<br />
U-blox has introduced the u-blox ANN-<br />
MB5, an active L1/L5 multi-band GNSS<br />
antenna joining the latest generation of<br />
u-blox’s multi-frequency, multi-constellation<br />
meter-level precision GNSS<br />
solutions.<br />
Optimized for the recently announced<br />
u-blox NEO-F10N GNSS module, ANN-<br />
MB5 is well-suited for aftermarket telematics,<br />
automation and monitoring, and<br />
other wide-range of industrial applications<br />
requiring meter-level position accuracy<br />
in demanding environments.<br />
The multi-band antenna supports all major<br />
GNSS satellite constellations, including<br />
NavIC, ensuring maximum position availability<br />
and reliable performance.<br />
Thanks to its compact design, excellent<br />
price-to-performance ratio, and easy-touse<br />
features, the u-blox ANN-MB5 minimizes<br />
evaluation and design efforts, thus<br />
accelerating time-to-market and fostering<br />
the adoption of L1/L5 dual-band meterlevel<br />
positioning in the mass market.<br />
u-blox<br />
www.u-blox.com<br />
Low-Profile, Waterproof<br />
Omni Antennas<br />
L-com, an Infinite Electronics<br />
brand, has just introduced a line<br />
of omnidirectional antennas that<br />
are low profile, weatherproof and<br />
cover a wide frequency range<br />
from 650 MHz to 5.85 GHz.<br />
They also have linear polarization<br />
and offer excellent power<br />
transfer and low loss for improved<br />
coverage, better broadcast<br />
control, and faster speed. More<br />
than half of the 19 new low-profile,<br />
waterproof omnidirectional<br />
antennas cover either 2.4 to 2.5<br />
GHz or 2.4 to 5.85 GHz. This<br />
makes them ideal for WiFi and<br />
ISM, WLAN, Bluetooth, IoT,<br />
wireless audio systems, home<br />
automation, telemetry, remote<br />
monitoring, wireless data acquisition,<br />
wireless hotspots and<br />
802.11 a/b/g/n/ax.<br />
The other antennas cover one<br />
of the following spectrums:<br />
860...870 MHz, 900...935 MHz,<br />
2.4...5.85 GHz, 3.3...3.8 GHz,<br />
650 MHz to 3.31 GHz or 800<br />
MHz to 2.7 GHz. Applications<br />
for these models include public<br />
safety, security, construction,<br />
wireless communication, IoT<br />
sensors and trackers, wireless<br />
microphones, remote control,<br />
amateur radio, industrial monitoring<br />
and data transmission,<br />
and more.<br />
The new monopole and dipole<br />
antennas offer high gain for<br />
increased signal strength and<br />
range, improved signal quality,<br />
better reception and precise<br />
directional coverage. There are<br />
gain options from 1 up to 5.47<br />
dBi. They have an impedance<br />
of 50 ohms.<br />
L-com’s new low-profile omni<br />
antennas are designed to thrive<br />
indoors and outdoors. These<br />
rubber duck antennas are waterproof<br />
and most have an IP65 or<br />
an IPX7 ingress rating and an<br />
operating temperature range of<br />
-40 to +65 °C (-40 °F to +165<br />
°F). Most of them are an unobtrusive<br />
2 to 3 inches long and six<br />
are classified as stubby antennas.<br />
Such smaller designs fit well in<br />
space-limited installations, are<br />
at less risk of damage than longer<br />
antennas and do not disrupt<br />
visual aesthetics. All of the new<br />
antennas can be positioned vertically,<br />
at a right angle or anywhere<br />
in between.<br />
Contributing to the low profile of<br />
these linear polarization antennas<br />
are their connectors, which<br />
are either SMA (subminiature<br />
version A) or RP-SMA (reverse<br />
polarity SMA). The threaded<br />
outer shell of these popular designs<br />
makes for a secure and stable<br />
connection, even with vibrations<br />
or movements.<br />
L-Com<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
New Assemblies Elevate<br />
RF Solutions in Aerospace<br />
and Defense Applications<br />
Pasternack, an Infinite Electronics<br />
brand, has announced its<br />
newest offering: VITA 67 mini-<br />
SMP (SMPM) cable assemblies.<br />
These state-of-the-art assemblies<br />
are designed for high-density RF<br />
signal transmission applications.<br />
Such uses have become staples<br />
in sectors such as aerospace<br />
and defense, ground communication<br />
systems, radar systems<br />
and avionics.<br />
One of the standout features of<br />
these assemblies is their expansive<br />
operational range, spanning<br />
from DC to a staggering 65 GHz.<br />
This ensures consistent and toptier<br />
signal transmission across<br />
the board.<br />
Their blind-mate and pushon<br />
design shows Pasternack’s<br />
commitment to user-friendly<br />
products, promising effortless<br />
attachment capabilities. Furthermore,<br />
the company acknowledges<br />
the diverse needs of its<br />
clientele by offering a custom<br />
configuration, compatible with<br />
VITA 67 and connectors including<br />
1.85, 2.4, 2.92 mm and<br />
SMA.<br />
Clients will find immense value<br />
in the high-density design, which<br />
is ideal for motherboard applications<br />
and promises a streamlined<br />
experience devoid of unnecessary<br />
clutter. The introduction<br />
of push-on and snap-on mating<br />
styles showcases Pasternack’s<br />
vision for efficient installations<br />
that cater to the fast-paced<br />
demands of modern industries.<br />
Moreover, the design’s adaptability<br />
makes it a prime choice<br />
for phased-array systems and<br />
avionics applications.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
66 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
RF & Wireless<br />
Advanced Rubberduck<br />
and Whip-Style Antennas<br />
Pasternack has announced its<br />
latest product line: a sophisticated<br />
series of rubberduck and<br />
whip-style antennas. Designed<br />
to elevate wireless applications,<br />
these antennas exemplify<br />
Pasternack’s dedication to producing<br />
top-tier, high-efficiency<br />
solutions.<br />
The newly minted rubberduck<br />
and whip-style antennas by<br />
Pasternack epitomize portability<br />
and performance. Ideal for<br />
diverse scenarios, they act as<br />
lightweight, compact enhancers<br />
for radios. Impeccably<br />
engineered, these antennas are<br />
adjusted to specific frequency<br />
brackets, ensuring maximum<br />
operational proficiency.<br />
Particularly, the stubby-style<br />
antennas stand out, striking a<br />
balance between compactness<br />
and top-tier functionality. From<br />
the bustling frequency of 2.4<br />
GHz to the distinct 916 MHz,<br />
these antennas encapsulate a vast<br />
bandwidth catering to multiple<br />
wireless needs.<br />
Distinctive features of this innovative<br />
range are vast and varied.<br />
A broad frequency palette, gains<br />
peaking at 4.5 dBi, and designs<br />
ranging from the subtle concave<br />
to the adaptable tilt and swivel<br />
styles, showcase the breadth of<br />
this collection. Moreover, with<br />
fine-tuned performance in the<br />
4G LTE and 5G realms, these<br />
antennas are primed to address<br />
the burgeoning demands of nextgeneration<br />
connectivity.<br />
Flexibility remains at the core<br />
of Pasternack’s design philosophy.<br />
These antennas come<br />
equipped with both SMA male<br />
and RPSMA connectors, making<br />
integration effortless.<br />
The inclusion of a 90-degree<br />
connector introduces adaptability,<br />
and with features such<br />
as resilience against water and<br />
dust ingress, linear polarization,<br />
and the advantage of dual-band<br />
Wi-Fi, they stand as unparalleled<br />
assets in the antenna domain.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
Push On RF Adapter<br />
BroadWave Technologies has<br />
developed a push on RF adapter.<br />
Model 431-442-333 has a<br />
50 Ohm impedance and DC to 5<br />
GHz operating frequency range.<br />
The connector configuration is<br />
BNC female to TNC male push<br />
on. Useful for resolving mixed<br />
connector interconnect issues,<br />
applications for this adapter<br />
include RF equipment manufacturing,<br />
measurements, and test.<br />
BroadWave<br />
Technologies, Inc.<br />
www.<br />
broadwavetechnologies.com<br />
Protect high frequency MMIC amplifiers<br />
with bypass capacitors<br />
High frequency MMIC amplifiers with broadband gain need to be protected from RF noise<br />
on the supply lines, particularly RF energy coupled back into the device from its output.<br />
Avoiding this requires the use of a bypass capacitor that provides an efficient path to<br />
ground for RF energy on the supply line before it enters a gain stage.<br />
V-Series capacitors feature X7R characteristics up to 200V DC voltage rating, with<br />
a frequency range up to 40GHz and operating temperature of -55°C to <strong>12</strong>5°C.<br />
Border Caps are a good choice when a pair of microwave capacitors are used. It is<br />
common to see a 100pF Border Cap® close to the MMIC and a 10nF V-Series as the<br />
second device.<br />
>> Learn more: rfmw.com/dielectric<br />
Contact us today to explore a range of catalog<br />
and custom design options: sales@rfmw.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 67
RF & Wireless<br />
End-to-End IQ Capture and Playback System<br />
for RF Signals<br />
Anritsu Coporation<br />
www.anritsu.com<br />
AnaPico<br />
www.anapico.com<br />
u-blox has announced the MAYA-W3 family, a<br />
series of compact dual-mode Bluetooth LE 5.4<br />
modules with LE Audio. The modules also support<br />
WiFi 6/E and are designed for demanding industrial<br />
applications, including healthcare, industrial<br />
automation and monitoring, asset tracking<br />
and management, and smart home applications.<br />
MAYA-W3 is available in several variants, offering<br />
WiFi 6, WiFi 6/E, tri-band, dual-band, and<br />
single-band configurations. It can be combined<br />
with various antennas, such as antenna pin(s) or<br />
U.FL connectors, and comes equipped with an LTE<br />
filter to coexist with other technologies. The choice<br />
of variant depends on the desired performance.<br />
According to TSR (Techno Systems Research<br />
Co. Ltd.), WiFi 6 adoption is expected to increase<br />
steadily, reaching almost 50% of the market<br />
by 2028, with IoT devices beginning adoption<br />
as early as 2024. The u-blox MAYA-W3 series<br />
aligns with this trend, bringing the latest benefits<br />
of WiFi 6 and the 6 GHz band to a wealth of<br />
industrial applications. It alleviates network congestion,<br />
enhances power efficiency, and can operate<br />
in temperatures ranging from -40 to +85 ºC.<br />
The new modules also support designers‘ efforts<br />
to scale solutions for current and future market<br />
trends. Maintaining the same compact dimensions<br />
as its predecessors (10 x 14 x 1.9 mm) simplifies<br />
migration across generations.<br />
MAYA-W3 includes Bluetooth LE Audio for<br />
point-to-point voice communication and voice<br />
broadcasting. All module variants hold global<br />
certifications for both WiFi and Bluetooth. ◄<br />
WiFi 6/E and Bluetooth 5.4 with LE Audio Solution<br />
u-blox has announced the<br />
MAYA-W3 family, a series<br />
of compact dual-mode Bluetooth<br />
LE 5.4 modules with<br />
LE Audio. The modules also<br />
support WiFi 6/E and are designed<br />
for demanding industrial<br />
applications, including healthcare,<br />
industrial automation and<br />
monitoring, asset tracking and<br />
management, and smart home<br />
applications.<br />
MAYA-W3 is available in several<br />
variants, offering WiFi 6,<br />
WiFi 6/E, tri-band, dual-band,<br />
and single-band configurations.<br />
It can be combined with various<br />
antennas, such as antenna pin(s)<br />
or U.FL connectors, and comes<br />
equipped with an LTE filter to<br />
coexist with other technologies.<br />
The choice of variant depends<br />
on the desired performance.<br />
According to TSR (Techno<br />
Systems Research Co. Ltd.),<br />
WiFi 6 adoption is expected<br />
to increase steadily, reaching<br />
almost 50% of the market by<br />
2028, with IoT devices beginning<br />
adoption as early as 2024.<br />
The u-blox MAYA-W3 series<br />
aligns with this trend, bringing<br />
the latest benefits of WiFi 6 and<br />
the 6 GHz band to a wealth of<br />
industrial applications. It alleviates<br />
network congestion,<br />
enhances power efficiency, and<br />
can operate in temperatures ranging<br />
from -40 to +85 ºC.<br />
The new modules also support<br />
designers‘ efforts to scale<br />
solutions for current and future<br />
market trends. Maintaining the<br />
same compact dimensions as<br />
its predecessors (10 x 14 x 1.9<br />
mm) simplifies migration across<br />
generations.<br />
MAYA-W3 includes Bluetooth<br />
LE Audio for point-to-point<br />
voice communication and voice<br />
broadcasting. All module variants<br />
hold global certifications<br />
for both WiFi and Bluetooth.<br />
u-blox<br />
www.u-blox.com<br />
68 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
DC TO 50 GHz<br />
MMIC<br />
Amplifiers<br />
300+ Models Designed in House<br />
Options for Every Requirement<br />
CATV (75Ω)<br />
Dual Matched<br />
Hi-Rel<br />
Supporting DOCSIS® 3.1<br />
and 4.0 requirements<br />
Save space in balanced and<br />
push-pull configurations<br />
Rugged ceramic package<br />
meets MIL requirements for<br />
harsh operating conditions<br />
High Linearity<br />
Low Noise<br />
Low Additive Phase Noise<br />
High dynamic range over wide<br />
bandwidths up to 45 GHz<br />
NF as low as 0.38 dB for<br />
sensitive receiver applications<br />
As low as -173 dBc/Hz<br />
@ 10 kHz offset<br />
RF Transistors<br />
Variable Gain<br />
Wideband Gain Blocks<br />
RF & Wireless<br />
RFMW Introduces New Products<br />
RF Amp Modules allow<br />
thinner and lighter<br />
Radios for 5G<br />
Radiall Modular System<br />
for Electromechanical<br />
Switches<br />
ched to 50 ohms allowing for<br />
simple system integration.<br />
The QPM0106 is ideally suited<br />
for both commercial and military<br />
EW and radar systems,<br />
communications systems, and<br />
test instrumentation.<br />
Solid State, Spatial<br />
Combining Amp<br />
for 18 to 40 GHz<br />
High Output, 23 dB<br />
Hybrid Power Doubler<br />
NXP has launched the industry’s<br />
first top-side cooled RF amplifier<br />
modules which allow thinner<br />
and lighter radios for 5G infrastructure.<br />
The A5M34TG140-<br />
TC, A5M35TG140-TC and<br />
A5M36TG140-TC multi-chip<br />
modules use NXP‘s ‚linear‘ GaN<br />
from their Arizona Fab. Top-side<br />
cooling helps to reduce the thickness<br />
and weight of the radio by<br />
more than 20%, but it also reduces<br />
the carbon footprint for the<br />
manufacture and deployment of<br />
5G base stations.<br />
5G Tool Kit<br />
The 5G Tool Kit from Rosenberger<br />
is constructed using standard<br />
RF cables or high-performance<br />
Amplitude + Phase Stable Kabel<br />
(APSK) and is available in either<br />
2.4 mm (50 GHz) or 1.85<br />
mm (70 GHz) connectors. This<br />
kit comes complete with M-M,<br />
M-F, and F-F adapters, torque<br />
wrench, and a pair of phase matched<br />
cable assemblies in a sturdy<br />
wooden case and ready for your<br />
Lab Tests or Field Validation.<br />
Optional 3 dB or 10 dB attenuators<br />
are also available.<br />
Traditional switches rely on<br />
dielectric materials to guide the<br />
pusher rod and switch blade,<br />
resulting in friction that can<br />
cause signal deterioration from<br />
FOD build-up. The Radiall<br />
Modular System for Electromechanical<br />
Switches, or RAMSES,<br />
uses flexible metal blades to stabilize<br />
the rectilinear motion of<br />
the contact pusher rod such that<br />
there is no rubbing friction near<br />
the switch blade or contacts. The<br />
result is a life expectancy of over<br />
50 million operations.<br />
High Power Amplifier<br />
operates from 1 to 6 GHz<br />
Qorvo‘s QPM0106 is a packaged,<br />
high power amplifier fabricated<br />
on Qorvo‘s production<br />
0.25 um GaN on SiC process.<br />
The QPM0106 operates from<br />
1 to 6 GHz and provides 45.4<br />
dBm (35 W) of saturated output<br />
power with 22.4 dB of large<br />
signal gain and 41% power–<br />
added efficiency.<br />
The QPM0106 is packaged in<br />
a 10-lead 15.24 x 15.24 mm<br />
bolt-down package, with a pure<br />
copper base for superior thermal<br />
management. Both RF ports are<br />
internally DC blocked and mat-<br />
The Qorvo QPA3314 is a High<br />
Output, 23 dB Hybrid Power<br />
Doubler amplifier module. The<br />
part employs GaAs/GaN die<br />
and is operated from 45 to 1794<br />
MHz. It provides excellent linearity<br />
and superior return loss<br />
performance with low noise and<br />
optimal reliability.<br />
1.4...2.7 GHz Low-profile,<br />
High-performance 20 dB<br />
Directional Coupler<br />
TTM Technologies X3C19F1-<br />
20S is a 1.4...2.7 GHz, low<br />
profile, high performance 20<br />
dB directional coupler in a new<br />
easy to use, manufacturing<br />
friendly surface mount package.<br />
It is designed for AMPS, GSM,<br />
WCDMA and LTE band applications,<br />
particularly for balanced<br />
power and low noise amplifiers,<br />
plus signal distribution and other<br />
applications where low insertion<br />
loss and tight amplitude and<br />
phase balance is required. It can<br />
be used in high power applications<br />
up to 25 watts.<br />
An excellent alternative to traveling<br />
wave tube amplifiers,<br />
Qorvo‘s Spatium QPB2040N<br />
is a solid state, spatial combining<br />
amplifier with an operating<br />
range of 18 to 40 GHz. With its<br />
maximum performance in output<br />
power, gain, power added<br />
efficiency, and power flatness,<br />
this Spatium is the ideal building<br />
block for various millimeter-wave<br />
subsystems with wideranging<br />
applications.<br />
Qorvo’s patented and field-proven<br />
Spatium combining technology<br />
provides unprecedented<br />
Solid-State Power Amplifier<br />
(SSPA) performance in a rugged,<br />
compact size and weight which<br />
reduces total cost of ownership<br />
compared to alternative technologies.<br />
This product offering<br />
combines Qorvo’s market leadership<br />
in GaN technology and<br />
wideband MMIC design along<br />
with our high-count combining<br />
techniques for a best in class<br />
solution to power amplification.<br />
The QPB2040N is equipped with<br />
an integrated bias card, which<br />
allows for convenience of operation,<br />
reducing electrical losses<br />
in the bias networks, and weight<br />
reduction over using a separate<br />
bias card. It provides individualized<br />
bias settings for each amplifier<br />
blade in the Spatium SSPA<br />
as well as drain pulsing up to 1.5<br />
MHz PRF for superior power<br />
savings and noise performance.<br />
RFMW<br />
www.rfmw.com<br />
70 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
RF & Wireless<br />
mts-systemtechnik.de<br />
Next-Generation Line<br />
of 5G Amplifiers<br />
10 MHz all the way up to 8 GHz. This extensive<br />
reach ensures they effortlessly cater to<br />
an array of market bands, from VHF and<br />
UHF to the more intricate L, S, and C bands.<br />
M a ß g e s c h n e<br />
i o n e n<br />
I n n o v a<br />
o v a<br />
// Hochfrequenztechnik<br />
t<br />
i d e<br />
r<br />
t e<br />
/<br />
Signal integrity remains paramount to Pasternack.<br />
That’s why their low-noise amplifiers<br />
(LNA) are fine-tuned to produce minimal<br />
noise, with certain standout models achieving<br />
an exceptional 0.6 dB noise figure.<br />
Augmenting this, the power amplifiers in<br />
the series boast robust outputs, delivering<br />
P1dB levels ranging between 1 and 2 watts.<br />
For projects demanding thermal optimization,<br />
selected models incorporate built-in<br />
heatsinks.<br />
// EMV Technik<br />
// CNC Frästechnik<br />
Pasternack, an Infinite Electronics brand,<br />
has announced its latest series of 5G amplifiers.<br />
The new amps are a harmonious blend<br />
of cost-effectiveness and unparalleled performance<br />
designed to drive your projects<br />
forward in the 5G realm.<br />
Embedded within sleek coaxial packages,<br />
Pasternack’s 5G amplifiers champion an<br />
impressive frequency gamut stretching from<br />
Endurance is at the core of Pasternack’s<br />
amplifiers. Precision-engineered, they<br />
stand up to the rigors of MIL-STD-202<br />
environmental testing, ensuring sustained<br />
performance in even the most challenging<br />
environments. Pasternack prioritizes user<br />
experience, and their models echo this with<br />
their compatibility with SMA female connectors<br />
and inclusion of solder pins for voltage<br />
and ground – streamlining the installation<br />
process.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
2...6 GHz 500 W Wideband EMC<br />
Solid State Power Amplifier<br />
The REMC02G06GE is a complete EMC<br />
AC powered amplifier solution with a<br />
wide frequency range of 2 to 6 GHz. This<br />
Pasternack’s revamped amplifiers redefine<br />
the nexus between price and quality. They<br />
are tailored to shine, be it in final applications,<br />
prototypes or exploratory proof-ofconcept<br />
phases. Aligning with the trajectories<br />
of contemporary telecommunication,<br />
they are designed for frequencies pivotal to<br />
5G innovations. ◄<br />
500W EMC power amplifier is loaded<br />
with features such as built in temperature<br />
compensation, automatic calibration, as<br />
well as over current, temperature, SWR,<br />
current imbalance, and RF input protection.<br />
The unit also supports ethernet control<br />
and monitoring.<br />
Applications include Wireless Infrastructure,<br />
Military & Aerospace, Test, Radar,<br />
5G, Research and Development.<br />
RF-Lambda Europe GmbH<br />
www.rflambda.eu<br />
Entwicklung,<br />
Produktion & Service<br />
Wir bringen<br />
Ihre Ideen<br />
zum Leben<br />
Profitieren Sie vom besten Service<br />
der Branche, dank über 25 Jahren<br />
Erfahrung. Unsere Vertriebsexperten<br />
beraten Sie gerne.<br />
Thomas Karg //<br />
Vertriebsingenieur<br />
+49 9078 / 9<strong>12</strong>94-21<br />
thomas.karg@mts-systemtechnik.de<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 71
RF & Wireless<br />
Locking Field-Termination Power Connectors<br />
Transtector, an Infinite Electronics<br />
brand, has released a new<br />
line of locking field-termination<br />
power connectors. The standard<br />
IEC C13 connectors are used<br />
to power countless components,<br />
enable you to make quick<br />
and easy field installations for<br />
minimal downtime, and lock<br />
into place to prevent accidental<br />
disconnection.<br />
Due to their universal size,<br />
these locking field-termination<br />
power connectors are proving<br />
useful for field technicians, IT<br />
managers, resellers, home users<br />
and office IT maintenance personal.<br />
The devices are a standard-size<br />
IEC C13 and rated at<br />
10 A and 250 V. Thus, they can<br />
be used to power computers,<br />
monitors and displays, printers<br />
and scanners, servers and<br />
networking equipment, medical<br />
equipment, audio and video<br />
gear, lab equipment, industrial<br />
machinery and more.<br />
When a broken power connector<br />
threatens your progress,<br />
Transtector’s new power connectors<br />
can get you plugged in<br />
with minimal delay. They have<br />
screw-down terminals for field<br />
installation on existing cables<br />
without the need for special<br />
tools or expertise. There is no<br />
soldering required; all you need<br />
is a Phillips-head screwdriver.<br />
Another benefit of these locking<br />
field-term power connectors is<br />
that they are designed to prevent<br />
accidental disconnections.<br />
They feature a locking mechanism<br />
that stays tight despite<br />
cord movement, vibrations, and<br />
accidental bumps and kicks in<br />
high-traffic areas. Finally, these<br />
locking field-term power connectors<br />
are offered in three form<br />
factors to best fit your installation:<br />
a standard straight plug as<br />
well as right-angle or downward-angle<br />
plugs to accommodate<br />
tight spaces.<br />
Transtector<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
Electromechanical<br />
Relay Switches<br />
Pasternack, an Infinite Electronics<br />
brand, introduces its trailblazing<br />
quartz fusion series of surface-mount<br />
electromechanical<br />
relay switches. Incorporating<br />
modern design with advanced<br />
technology, the series showcases<br />
a blend of functionality and resilience<br />
in a sleek, surface-mount<br />
package, addressing an extensive<br />
frequency range up to 26 GHz.<br />
Pasternack’s fusion series is a<br />
leader of engineering excellence,<br />
achieving optimal performance<br />
across multiple benchmarks. Its<br />
capabilities extend from robust<br />
power handling, reaching up to<br />
40 watts during hot switching<br />
scenarios, to its oxidation-resistant<br />
gold-plated mounting surface,<br />
ensuring durability and<br />
long-term connection reliability.<br />
Embedded within each unit of<br />
this series are failsafe actuators,<br />
designed to operate seamlessly at<br />
both <strong>12</strong> volts and 24 volts. The<br />
commitment to durability is further<br />
underscored by the switch’s<br />
resistance to adversities, ranging<br />
from sine vibration to rigorous<br />
mechanical shock.<br />
Setting the quartz fusion series<br />
apart is its inherent adaptability,<br />
encompassing a vast array<br />
of frequency bands, ensuring<br />
its applicability from VHF and<br />
UHF to the intricate K band. Its<br />
exceptional lifecycle rating of<br />
5M is a testament to Pasternack’s<br />
dedication to producing enduring<br />
products.<br />
Beyond longevity, the series<br />
excels in delivering superior<br />
signal quality with its low<br />
insertion-loss rates, hovering<br />
around 0.2 dB maximum, combined<br />
with high isolation levels<br />
exceeding 50 dB. With the swift<br />
average switching time of just 5<br />
milliseconds and its micromechanical<br />
blueprint, installations<br />
become more efficient, making<br />
it a cost-effective choice for<br />
consumers.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
24.25...30.5 GHz<br />
Frontend for Telecom<br />
Radio Systems<br />
Richardson RFPD, Inc., an<br />
Arrow Electronics company,<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a new RF frontend module<br />
from United Monolithic Semiconductors.<br />
The CHC6054-QQA<br />
is a high-power frontend incorporating<br />
transmit and receive<br />
paths and a transmit/receive<br />
switch. It operates in the 24.25<br />
to 30.5 GHz frequency range<br />
and is designed for telecom radio<br />
systems applications.<br />
The new HPFE typically exhibits<br />
an Rx gain of 18 dB with a low<br />
noise figure of 3.2 dB, and a Tx<br />
gain of 28 dB with 31 dBm saturated<br />
output power. It features<br />
high linearity with an ACPR of<br />
-36 dBc at +23 dBm average<br />
P out . It is manufactured on 150<br />
nm gallium nitride on silicon<br />
carbide (AlGaN/GaN on SiC)<br />
and 150 nm gallium arsenide<br />
and provided in a cost-effective,<br />
plastic QFN 4 x 5 mm package.<br />
Richardson RFPD<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
72 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
RF & Wireless<br />
5G Small Cell RU SoC<br />
• 10.137/<strong>12</strong>.165/24.33 Gbit/s<br />
CPRI Interface<br />
• 2x SPI and up to 48 timed<br />
GPIO interfaces<br />
• 2x I 2 C, 3x UART and 100M<br />
Ethernet Debug interfaces<br />
• synchronisation and clock<br />
interfaces: SyncE, IEEE1588v2<br />
and GNSS<br />
• LPDDR4 external RAM<br />
• QSPI flash<br />
Key Performance:<br />
The PC805 supports 3GPP<br />
5GNR releases 15 and 16, with<br />
headroom for future releases. It<br />
supports flexible RF/bandwidth<br />
mapping, for example:<br />
• 8 TX/8 RX RF ports at 100<br />
MHz BW<br />
• 4 TX/4 RX RF ports at 200<br />
MHz BW<br />
• 2 TX/2 RX RF ports at 400<br />
MHz BW<br />
The PC805 supports a wide<br />
number of use cases for multicarrier,<br />
simultaneous dual<br />
5GNR/LTE mode, and neutral<br />
host applications. Plus LTE and<br />
Dual mode Use Cases.<br />
Package summary: 17 x 17 mm<br />
FC LFBGA Flip-Chip Ball Grid<br />
PC805: 5G Small Cell RU SoC,<br />
Production parts<br />
PC805C: 5G Small Cell RU SoC<br />
with CPRI, Production parts<br />
Picocom<br />
https://picocom.com/<br />
The PC805 is a purpose-designed<br />
PHY SoC for 5GNR/LTE small<br />
cell O-RU RAN architectures,<br />
and meets industry-leading Open<br />
RAN specifications. The PC805<br />
interfaces with an O-DU as part<br />
of an Open RAN split 7.2, via<br />
an Open Fronthaul eCPRI interface<br />
and supports seamless connections<br />
to RFICs with a standardised<br />
JESD204B high-speed<br />
serial interface.<br />
The PC805 does not require an<br />
external processor/controller for<br />
configuration or management.<br />
This is all done via an integrated<br />
RISC-V based Management<br />
processor running a Linux OS.<br />
The PC805 SoC is designed for<br />
5G and LTE small cell O-RU<br />
platforms in the following network<br />
deployments:<br />
• indoor residential, enterprise<br />
and industrial<br />
• neutral host and private<br />
• outdoor<br />
• split 7.2x O-RAN Radio Unit<br />
(O-RU CAT-A)<br />
• split 8 Remote Radio Heads<br />
(RRH or RRU)<br />
(The PC805C variant can be used<br />
exclusively for split 8.)<br />
Key Features:<br />
• Picocom’s 5GNR and LTE low<br />
PHY software<br />
• O-RAN eCPRI Open Fronthaul<br />
interface<br />
• on-chip supervisor Linux CPU<br />
for M-plane, S-plane processing,<br />
and radio control<br />
• Fourier Transforms: FFT, iFFT<br />
• Digital Front-End (DFE)<br />
• Digital Pre-Distortion (DPD)<br />
• Crest Factor Reduction (CFR)<br />
• simple cascade mode for<br />
eCPRI use cases (Simple Cascade<br />
mode is not the same as<br />
O-RAN Cascade mode, which<br />
includes an IQ ‘copy/combine’<br />
function which operates across<br />
cascaded O-RU antennas.)<br />
• PRACH processing<br />
• IQ compression/decompression<br />
• secure on-chip boot capability<br />
• debug and device monitoring<br />
Key Interfaces:<br />
• highspeed 4-lane JESD204B<br />
radio interface<br />
• 10/25Gbps eCPRI Open Fronthaul<br />
including support for<br />
10Gbase-T copper<br />
Waveguide Calibration Kits<br />
and Extensions<br />
Pasternack, an Infinite Electronics<br />
brand, has announced<br />
its latest addition to the product<br />
lineup – a series of waveguide<br />
calibration kits expertly<br />
designed for WR-90, WR-75,<br />
WR-62, WR-34, WR-28 and<br />
WR-22.<br />
They offer features like waveguide-to-coax<br />
adapters, matched<br />
waveguide terminations<br />
and multiple precision waveguide<br />
sections. To meet customers’<br />
varied requirements,<br />
optional waveguide straight<br />
sections have been introduced,<br />
available for separate procurement.<br />
With choices between<br />
robust aluminum and sturdy<br />
brass constructions based<br />
on waveguide dimensions,<br />
Pasternack ensures longevity<br />
and optimal performance.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 73
DC TO 67 GHz<br />
Switching Solutions<br />
Electromechanical & Solid State<br />
Discrete Switches<br />
MMIC<br />
• DC to 6 GHz<br />
• SPDT to SP6T<br />
Coax. Solid State<br />
• DC to 67 GHz<br />
• SPDT & SP4T<br />
Mechanical<br />
• DC to 18 GHz<br />
• SPDT to SP8T<br />
USB/Ethernet Modules<br />
Mechanical Solid State Modular<br />
• DC to 50 GHz<br />
• SPDT to SP8T<br />
• DC to 67 GHz<br />
• SPDT to SP16T<br />
• Daisy-chain control<br />
of up to 25 units<br />
• DC to 50 GHz<br />
• SPDT to SP8T<br />
• Programmable attenuation<br />
and more functions available
LEARN MORE<br />
Rack Mount Systems<br />
Mechanical<br />
• DC to 50 GHz<br />
• Blocking & non-blocking<br />
Solid State<br />
• DC to 67 GHz<br />
• Fast switching<br />
• Unique high-isolation designs<br />
Modular<br />
• DC to 50 GHz<br />
• User-configurable<br />
Full Fanout<br />
Matrices<br />
• 0.5 to 7.2 GHz<br />
• SPDT to SP8T<br />
Mesh Network<br />
Simulators<br />
• 5 MHz to 8 GHz<br />
• 3 to N ports<br />
Custom<br />
Systems<br />
• DC to 67 GHz<br />
• Built to order<br />
Software & API<br />
• User-friendly GUI for point-and-click control<br />
• Full API supporting LabVIEW®, MATLAB®,<br />
Python, C#, C++, and VB<br />
• Connection via USB or LAN
RF & Wireless<br />
SN and CS Fiber Optic Adapters and Connectors<br />
L-com, an Infinite Electronics brand, has<br />
just introduced four new lines of fiber optic<br />
connectors and adapters with features that<br />
will take your fiber installation to the next<br />
level of performance. The new additions<br />
to L-com’s growing fiber optic inventory<br />
consist of SN adapters and connectors<br />
(made by SENKO Advanced Components)<br />
and CS adapters and connectors. The SN<br />
adapters will allow you to fit many more<br />
connectors in a smaller space. The new CS<br />
adapters have a mechanism for sealing out<br />
contaminants and keeping your fiber lines<br />
clean and clear. The SN connectors deliver<br />
high data rates and small form factors to<br />
fit dense installations. The new CS connectors<br />
are so space-conscious that they<br />
may allow you to double the density of<br />
your patch panels.<br />
L-com’s new retrofittable SN adapters<br />
are the ideal choice for cabling providers<br />
or equipment manufacturers wanting<br />
to upgrade their existing systems to<br />
SN® hyper-density without redesigning<br />
new panels or hardware. Each adapter will<br />
double the density of many existing SC/LCbased<br />
hardware and thus reduce the total<br />
cost per port of the overall system. Operators<br />
can benefit from much-reduced rack<br />
consumption and improve their rack-unit<br />
revenue efficiency. Choose single-channel<br />
(two fibers), dual-channel (four-fibers), or<br />
quad channel (eight fibers).<br />
Applications for the new SN adapters<br />
include upgrading fiber management<br />
hardware from SC/LC to SN, improving<br />
rack-space utilization in Brownfield data<br />
centers, making high-density centralized<br />
cross-connects and patch panels, and combining<br />
different connector types in mixed<br />
fiber panels.<br />
The new CS adapters have built-in automatic<br />
shutters that prevent any ingress of<br />
contamination, which is a leading cause<br />
of network failure. With the help of a<br />
visible light source through the adapter<br />
sleeve, these devices make traceability of<br />
the adapter effortless. They are offered in<br />
single-channel (two fibers), dual-channel<br />
(four fibers), triple-channel (six fibers),<br />
or quad-channel (eight fibers). Applications<br />
include data centers, onboard optics,<br />
medical, wireless, quantum computing,<br />
and FTTH.<br />
L-com’s new SN connectors are designed<br />
for next-generation data rates and allow<br />
network operators to densify their existing<br />
legacy infrastructure while providing an<br />
upgrade path to 400G and beyond. The<br />
connectors are suitable for termination<br />
to 1.6 mm or 2 mm round cable with a<br />
ruggedized jacket and internal strain relief.<br />
They have an integrated push-pull boot<br />
that simplifies insertion and removal of<br />
the connector even in dense patch panels<br />
with limited finger access.<br />
Applications for the new SN connectors<br />
include: high-density patching; QSFP-<br />
DD, OSFP, and SFP-DD transceiver links<br />
for higher data rates; hybrid Base-2 cable<br />
assemblies combining SN and other duplex<br />
connector types; and hyperscale, edge,<br />
enterprise and colocation data centers.<br />
The CS connectors are a part of the new<br />
VSFF (very small form factor) Series,<br />
which is designed for high-density data<br />
centers and OSFP/QSFP-DD break-out<br />
applications. Compared to the LC duplex,<br />
the CS connector provides a 40% size reduction<br />
and enables you to double the density<br />
in patch panels. They offer more room<br />
for cable management as well as better<br />
airflow within a rack. They come with a<br />
2 or 3 mm boot and an integrated pushpull<br />
tab. This UPC polished, single-mode<br />
fiber optic connector has two ferrules in<br />
a single housing..<br />
L-Com<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
GaAs MMIC Distributed Low Noise Amplifier (30 GHz)<br />
MMW510F is the ultimate solution to<br />
boost your reception quality and elevate<br />
your signal processing capabilities.<br />
Covering the spectrum from DC to 30<br />
GHz, with a typical gain of 20dB, and<br />
an impressive noise figure of 2.5 dB is<br />
ideal for a wide range of applications,<br />
including Test Instrumentation, Microwave<br />
Radio, VSAT and Telecom Infrastructure.<br />
Miller MMIC offers a variety of transistors<br />
and amplifiers with industry-leading<br />
low noise performance. We provide<br />
multiple product solutions, ranging<br />
from discrete transistors, packaged<br />
MMIC solutions incorporating internal<br />
matching and on-chip linearization, and<br />
dual amplifiers for use as push-pull or<br />
balanced amplifier configurations. Miller<br />
MMIC‘s LNAs are manufactured using<br />
our pHEMT processes with 0.15, 0.25<br />
or 0.5 µm gate lengths.<br />
Miller MMIC is a renowned worldwide<br />
provider of RF semiconductors specializing<br />
in microwave solutions. Utilizing<br />
GaAs technologies, Miller MMIC<br />
offers a diverse range of products suitable<br />
for various applications such as Test<br />
Equipment, Optical Application, Commercial<br />
Wireless, Satcom, and Radar,<br />
among others.<br />
Thanks to our core technologies, we are<br />
able to deliver state-of-the-art, optimized<br />
solutions to support all applications up<br />
to 60 GHz.<br />
As a comprehensive RF supplier, we<br />
offer an extensive product portfolio that<br />
includes Low Noise Amplifiers, Power<br />
Amplifiers, Switches, Digital Attenuators,<br />
Digital Phase Shifters, Power Dividers,<br />
Equalizers, Mixers, Filters, and more,<br />
ensuring we cater to all your RF needs.<br />
Miller-MMIC, Inc.<br />
www.millermmic.com<br />
76 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
RF & Wireless<br />
Rigorously Tested MIL-STD-1553 Connectors<br />
Pasternack, an Infinite Electronics brand<br />
and a leading provider of RF, microwave<br />
and millimeter-wave products,<br />
has announced the launch of its MIL-<br />
STD-1553 connectors engineered to meet<br />
the stringent requirements of high-stakes<br />
military communications, avionics and<br />
data bus systems.<br />
Developed with meticulous attention to<br />
detail, these military-standard interconnect<br />
products deliver outstanding performance.<br />
They have undergone rigorous<br />
testing and are consistently ready to<br />
provide excellence in every interaction.<br />
The connectors offer high shock resistance,<br />
enabling them to perform optimally<br />
in the most demanding environments.<br />
They are RoHS-compliant,<br />
demonstrating Pasternack’s commitment<br />
to maintaining the highest environmental<br />
and health standards.<br />
Moreover, the connectors are uniquely<br />
crafted to be vibration-resistant, ensuring<br />
steady, reliable connections even in<br />
high-vibration environments. The usercentric<br />
design simplifies installation and<br />
operation, leading to increased efficiency<br />
and ease of use.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
971...975 MHz VCO<br />
Crystek‘s CVCO55CC-0971-<br />
0975 VCO operates from 971 to<br />
975 MHz with a control voltage<br />
range of 0.3...4.7 V. This VCO<br />
features typical phase noise of<br />
-117 dBc/Hz @ 10 kHz offset<br />
with excellent linearity. Output<br />
power is typically 3 dBm.<br />
Engineered and manufactured<br />
in the USA, the model<br />
CVCO55CC- 0971-0975 is<br />
packaged in the industrystandard<br />
0.5 x 0.5-inch SMD<br />
package. Input voltage is 5 V,<br />
with a max current consumption<br />
of 35 mA. Pulling and Pushing<br />
are minimized to 1 MHz pk-pk<br />
and 1 MHz/V, respectively.<br />
Second harmonic suppression<br />
is -15 dBc typical.<br />
The CVCO55CC-0971-0975<br />
is ideal for use in applications<br />
such as digital radio equipment,<br />
fixed wireless access, satellite<br />
communications systems, and<br />
base stations.<br />
9 kHz to 67 GHz SP4T<br />
Switch<br />
Richardson RFPD, Inc., an<br />
Arrow Electronics company,<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a new RF switch and associated<br />
evaluation board from<br />
pSemi Corporation.<br />
The PE42545 is a HaRP technology-enhanced<br />
reflective SP4T<br />
RF switch die that supports a<br />
wide frequency range from 9<br />
kHz to 67 GHz. It delivers low<br />
insertion loss, fast switching<br />
time and high isolation performance,<br />
making it ideal for test<br />
and measurement, 5G mmWave,<br />
microwave backhaul, radar, and<br />
satellite communication applications.<br />
No blocking capacitors<br />
are required if DC voltage is not<br />
present on the RF ports.<br />
The PE42545 is manufactured on<br />
pSemi’s UltraCMOS process, a<br />
patented variation of silicon-oninsulator<br />
technology. Additional<br />
key features of the PE42545<br />
include:<br />
• insertion loss:<br />
2.6 dB @ 45 GHz<br />
• wwitching time: 75 ns<br />
• Input P1dB: 33.5 dBm<br />
• return loss: 20 dB @ 60 GHz<br />
SPDT Switch for<br />
Mode-switching<br />
in WLAN Applications<br />
Richardson RFPD, Inc., an<br />
Arrow Electronics company,<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a single-pole, double-throw<br />
switch from Skyworks Solutions,<br />
Inc. The SKY59608-711LF<br />
SPDT uses advanced switching<br />
technologies to maintain low<br />
insertion loss and high isolation<br />
for all switching paths. The<br />
high-linearity performance and<br />
low insertion loss achieved by<br />
the SKY59608-711LF make it<br />
an ideal choice for low-power<br />
transmit/receive applications.<br />
Key features of the SKY59608-<br />
711LF include:<br />
• frequency range:<br />
2.4 to 8.3 GHz<br />
• insertion loss: 0.75 dB<br />
typical @ 5 to 7 GHz<br />
• 0.1 dB Input Compression<br />
Point (IP0. 1 dB): 31 dBm<br />
• single control logic<br />
• 1.1 and 3.6 V logic<br />
compatibility<br />
• supply voltage range:<br />
2.7 to 5 V<br />
• switching time: 200 ns<br />
• package: ultra-miniature,<br />
MLPD<br />
(6-pin, 1.1 x 0.7 x 0.45 mm)<br />
• MSL1, 260 °C per JEDEC<br />
J-STD-020<br />
The SKY59608-711LF is intended<br />
for mode-switching in<br />
WLAN applications. It is part of<br />
Skyworks’ Sky5 product portfolio<br />
that streamlines 5G architectural<br />
complexities with highly<br />
integrated transmit/receive<br />
front-end solutions and diversity<br />
receive (DRx) modules.<br />
Specifically designed for new<br />
spectrum in the sub-6 GHz<br />
range, the Sky5 products offer<br />
a MIPI interface, are basebandagnostic<br />
and comply with 3GPP<br />
standards.<br />
Crystek Corporation<br />
www.crystek.com<br />
Richardson RFPD<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
• isolation:<br />
23 dB typical @ 5 to 7 GHz<br />
Richardson RFPD<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong> 77
RF & Wireless/Impressum<br />
Frequency Multiplier and Divider Series<br />
Pasternack, an Infinite Electronics<br />
brand and a leading provider<br />
of RF, microwave and<br />
millimeter-wave products, has<br />
announced its groundbreaking<br />
frequency multiplier and divider<br />
series, setting a new benchmark<br />
for precision and efficiency in<br />
the industry.<br />
This stellar series boasts the<br />
inclusion of active frequency<br />
Pasternack has announced the<br />
release of SMPS interconnects.<br />
These cutting-edge connectors,<br />
designed for elite efficiency,<br />
can handle the demands of<br />
high frequencies, with a reach<br />
extending up to a remarkable<br />
65 GHz. A product of rigorous<br />
research and development,<br />
dividers with an input frequency<br />
sweep from 6.5 to 16.5 GHz.<br />
Not to be outdone, the output<br />
frequencies ambitiously dart<br />
between 13 GHz and a whopping<br />
33 GHz.<br />
Innovative, High-Efficiency SMPS<br />
Interconnects<br />
these connectors are poised to<br />
redefine standards in military<br />
and aerospace applications.<br />
The SMPS interconnects, a<br />
compact push-on iteration,<br />
epitomize rapid assembly coupled<br />
with unwavering reliability.<br />
Their expansive frequency<br />
range, from DC to 65 GHz, is<br />
a testament to their adaptability,<br />
catering to a broad spectrum<br />
of needs.<br />
A salient feature is the requirement<br />
of a DC bias, ensuring<br />
optimal frequency differentiation<br />
every single time. Their flexibility<br />
shines through, offering divisions<br />
by 2, 4, or 8. Additionally,<br />
the active frequency multipliers<br />
are adept at amplifying input<br />
frequencies, projecting output<br />
bands from 13 to 29 GHz.<br />
The ingenuity lies in the packaging<br />
– these marvels are snugly<br />
fitted within compact coaxial<br />
packages, making them<br />
perfect for varied applications.<br />
Each model sports the trusted<br />
SMA connectors, a testament to<br />
Pasternack’s unwavering commitment<br />
to quality. Durability<br />
remains paramount, with these<br />
models boasting of a construction<br />
robust enough for the stringent<br />
MIL-STD-202 environmental<br />
challenges.<br />
This series resonates with diverse<br />
market bands, from VHF and<br />
UHF to L, S, C, X, and even<br />
the formidable Ku bands. For<br />
projects where budgets dictate<br />
choices, Pasternack promises<br />
unparalleled value.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
The connectors are adeptly<br />
built to blind-mate, underscoring<br />
a commitment to ease and<br />
efficiency. They uphold stringent<br />
military standards with a<br />
MIL-STD-202 certification.<br />
This versatile creation from<br />
Pasternack also incorporates<br />
provisions for bullets and adapters,<br />
offering users a plethora<br />
of options. Moreover, these<br />
connectors demonstrate resilience<br />
against radial and axial<br />
misalignment, ensuring that<br />
connections remain robust even<br />
under challenging conditions.<br />
Crafted with military and<br />
defense sectors in mind, these<br />
connectors are a beacon of<br />
dependability in industries<br />
where failure is not an option.<br />
Their innovative design facilitates<br />
optimal board stacking,<br />
less than 0.<strong>12</strong>0”, maximizing<br />
efficiency.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
hf-Praxis<br />
ISSN 1614-743X<br />
Fachzeitschrift<br />
für HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
• Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag<br />
Krummbogen 14<br />
35039 Marburg<br />
Tel.: 06421/9614-0<br />
Fax: 06421/9614-23<br />
info@beam-verlag.de<br />
www.beam-verlag.de<br />
• Redaktion:<br />
Ing. Frank Sichla (FS)<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
• Anzeigen:<br />
Myrjam Weide<br />
Tel.: +49-6421/9614-16<br />
m.weide@beam-verlag.de<br />
• Erscheinungsweise:<br />
monatlich<br />
• Satz und<br />
Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
• Druck & Auslieferung:<br />
Bonifatius GmbH,<br />
Paderborn<br />
www.bonifatius.de<br />
Der beam-Verlag übernimmt,<br />
trotz sorgsamer Prüfung der<br />
Texte durch die Redaktion,<br />
keine Haftung für deren<br />
inhaltliche Richtigkeit. Alle<br />
Angaben im Einkaufsführer<br />
beruhen auf Kundenangaben!<br />
Handels- und Gebrauchsnamen,<br />
sowie Warenbezeichnungen<br />
und<br />
dergleichen werden in der<br />
Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />
verwendet.<br />
Dies berechtigt nicht<br />
zu der Annahme, dass<br />
diese Namen im Sinne<br />
der Warenzeichen- und<br />
Markenschutzgesetz gebung<br />
als frei zu betrachten<br />
sind und von jedermann<br />
ohne Kennzeichnung<br />
verwendet werden dürfen.<br />
78 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>
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• ACKSYS<br />
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• Ceyear.<br />
• Copper Mountain.<br />
• ETSYSTEM.<br />
• GMC-I Gossen Metrawatt.<br />
• HIOKI.<br />
• ITECH.<br />
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• PeakTech.<br />
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Messen - Steuern:<br />
PC-Karten, Datenlogger,<br />
Motion-Control, USB-, LANu.<br />
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• Messdatenübertragung:<br />
Signalanpassung,<br />
Transmitter.<br />
• Schnittstellentechnik:<br />
USB, Ethernet, WLAN, GPIB,<br />
RS232, Feldbusse, LWL/<br />
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Arbiträr und HF.<br />
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AC/DC-Stromversorgungen,<br />
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Am Sonnenlicht 2<br />
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Erwähnte Firmen- und Produktnamen sind zum Teil eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. Irrtum und Änderung vorbehalten. © <strong>2023</strong> Meilhaus Electronic.
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