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12-2023

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 />

• Wide selection of<br />

connector options<br />

from SMA to 2.4mm<br />

• 0.141, 0.086 and 0.047”<br />

center diameter<br />

VNA Cables<br />

• Crush and torque resistant<br />

• Competitive pricing<br />

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 />

Kabel, Adapter, Buchsen,<br />

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 />

www.<br />

municom Vertriebs GmbH<br />

Traunstein ∙ München<br />

.de<br />

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>


Remote UWB 24/7-Spektrumüberwachung<br />

Ultra Wide Band Monitor bis zu 110 GHz | 3 THz/s sweep | -170 dBm/Hz DANL (4 dB NF)<br />

16-Bit 2 GSPS ADC | Frei konfigurierbar | Inkl. leistungsstarker RTSA-Suite PRO Software<br />

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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 />

24 hf-praxis <strong>12</strong>/<strong>2023</strong>


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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 />

info@spinner-group.com<br />

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 />

• Bestpreis-Garantie<br />

• Kompetente Beratung<br />

• Exzellenter Service<br />

• Große Auswahl ab Lager<br />

• 30-tägiges Rückgaberecht<br />

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>


Viele Produkte kurzfristig ab Lager lieferbar!<br />

Große Marken<br />

• Meilhaus Electronic.<br />

• Aaronia<br />

• ACKSYS<br />

• Acromag<br />

• B+K Precision, Sefram.<br />

• Bosch.<br />

• CAMI/CableEye.<br />

• Ceyear.<br />

• Copper Mountain.<br />

• ETSYSTEM.<br />

• GMC-I Gossen Metrawatt.<br />

• HIOKI.<br />

• ITECH.<br />

• Keysight Technologies.<br />

• LabJack.<br />

• PeakTech.<br />

• Pico Technology.<br />

• Red Pitaya.<br />

• Rigol.<br />

• Rohde & Schwarz.<br />

• Saleae.<br />

• Siglent.<br />

• Tabor Electronics.<br />

• Tekbox.<br />

• TELEDYNE FLIR.<br />

• Yokogawa. Und viele mehr!<br />

Große Auswahl<br />

• Messinstrumente:<br />

Tester, Oszilloskope, Logik-<br />

Analyse, Multimeter, VNA,<br />

Spektrum-Analyse, EMV, TDR,<br />

Automotive, Handheld.<br />

• Messwerterfassung,<br />

Messen - Steuern:<br />

PC-Karten, Datenlogger,<br />

Motion-Control, USB-, LANu.<br />

a. Mess-Systeme.<br />

• Messdatenübertragung:<br />

Signalanpassung,<br />

Transmitter.<br />

• Schnittstellentechnik:<br />

USB, Ethernet, WLAN, GPIB,<br />

RS232, Feldbusse, LWL/<br />

Glasfaser.<br />

• Signal-Generatoren:<br />

Arbiträr und HF.<br />

• Power:<br />

AC/DC-Stromversorgungen,<br />

Lasten, Leistungsmessung,<br />

SMU/Source-Measure-Units.<br />

• Software, Fachbücher.<br />

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Meilhaus Electronic GmbH<br />

Am Sonnenlicht 2<br />

82239 Alling/Germany<br />

Fon +49 (0)81 41 52 71-0<br />

E-Mail sales@meilhaus.com<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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