22.02.2024 Aufrufe

3-2024

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

März 3/<strong>2024</strong> Jahrgang 29<br />

HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Normative Anforderungen<br />

Full-Compliance-Messungen<br />

mit 1 GHz Echtzeitbandbreite<br />

Gauss, S. 6<br />

®


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 />

• 1812 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 />

• 1812 & 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 />

• 1210 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 />

• 1210, 1008 & 0805 package styles<br />

DISTRIBUTORS


Editorial<br />

Warum Abschirmung<br />

immer wichtiger wird<br />

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Karg<br />

Vertriebsingenieur<br />

MTS Systemtechnik GmbH<br />

In Forschungseinrichtungen und Entwicklungslabors sowie bei<br />

Testanwendungen, Kalibrierungs- und Herstellungs prozessen<br />

von elektronischen Produkten ist immer häufig eine geschirmte<br />

Umgebung erforderlich, um störende Emissionen oder Interferenzen<br />

mit unerwünschten Funksignalen im Umfeld (durch<br />

WLAN, Mobilfunksignale uvm.) zu verhindern. Aber nicht<br />

immer ist eine große Schirmkammer wirtschaftlich oder sinnvoll<br />

zugunsten einer kleinen, kompakten Schirmlösung.<br />

Ein Trend, den wir dabei beobachten konnten ist, dass Kunden<br />

nur noch selten eine Lösung „von der Stange“ für ihre<br />

Prüfanwendung gebrauchen können, sondern zunehmend<br />

nach Lösungen fragen, die nach individuellen Anforderungen<br />

gefertigt werden müssen. Nur so ließen sich Test- oder Prüfszenarien<br />

erfolgreich abbilden.<br />

Die Empfindlichkeit mobiler Geräte ist in den letzten Jahren<br />

drastisch gestiegen. 4G- oder 5G-Geräte können bis zu -130<br />

dBm erkennen, Narrow-Band-IoT-Anwendungen sogar<br />

bis zu -145 dBm. Um diese Technologien unter definierten<br />

Bedingungen zu testen, sind sehr hohe effektive HF-Abschirmungen<br />

erforderlich, die mit herkömmlichen Maßnahmen<br />

nicht bewerkstelligt werden können.<br />

Spezielle EMV-Rack-Systeme können in dem Fall eine<br />

Lösung sein. Hier werden zwei Schirmlösungen ineinander<br />

verschachtelt, Schnittstellen sehr sorgfältig gefiltert und die<br />

Verkabelung angepasst. Die komplette Installation in und an<br />

der Anlage erfolgt durch HF-Experten. Damit können wirkliche<br />

120 dB Schirmung erreicht werden.<br />

Die Filterung bzw. das Einkoppeln von HF-Signalen aus der<br />

Umgebung über die Anschlussleitungen in die Abschirmbox<br />

hinein ist ein elementares Problem einer Schirmlösung. Die<br />

gängigsten Schnittstellen – Filter für LAN (mit PoE++), USB<br />

(3.1 Typ A oder 3.2 Typ C), HDMI, VGA, Audio, Versorgungsspannung<br />

etc. – seien hier nur kurz genannt.<br />

Neben größeren Abschirmboxen finden auch HF-dichte<br />

Aluminiumgehäuse, die geeignet sind für den Einbau von<br />

z.B. Stripline-Schaltungen, Keramiksubstraten, Hybrid- oder<br />

LSI-Schaltungen etc., immer mehr Anwendungsbereiche.<br />

Voll gefrästen Gehäusekörper mit einem verschraubbaren<br />

Aluminium deckel mit entsprechender Dichtung kommen<br />

hier zum Einsatz.<br />

Technische Beratung und Distribution<br />

Bauteile für<br />

EMV Anwendungen<br />

Breitband-HPAs bis zu 100 W<br />

Hochleistungs-Splitter-Combiner bis zu 100 W<br />

bis zu 80 Testkanäle<br />

Störstrahlungssichere<br />

HF-Verbindungen über<br />

Glasfaser bis 67 GHz<br />

PMX40 RF Power Meter<br />

Frequenzbereich 4 kHz bis 40 GHz<br />

Maximale Videobandbreite (VBW) 195 MHz<br />

Eff ektive Zeitaufl ösung 100 ps<br />

Mess- oder Erfassungsgeschwindigkeit<br />

100.000 Messungen/s<br />

Directional Couplers<br />

Frequenz 0.01 – 6500 MHz<br />

Leistung bis 5000 Watt CW<br />

Combiners<br />

Frequenz 0.01 – 6500 MHz<br />

Leistung bis 2000 Watt CW<br />

municom Vertriebs GmbH<br />

Traunstein · München<br />

EN ISO 9001:2015<br />

Mail: info@municom.de · Tel. +49 86116677-99<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 3


Inhalt 3/<strong>2024</strong><br />

März 3/<strong>2024</strong> Jahrgang 29<br />

Die ganze Bandbreite<br />

der HF-und MW-Technik<br />

RF and Microwave Instrumentaon<br />

for EMC Test Soluons<br />

• RF & Microwave Solid State Amplifiers<br />

ranging from 1 – 100,000 W, 10 Hz – 50 GHz<br />

• Antennas to 15,000 W input power,<br />

10 kHz – 50 GHz<br />

• EMC and Wireless Test Systems<br />

• Mul-tone test systems<br />

• Field measuring equipment<br />

• EMC test soware<br />

• EMC & RF test accessories<br />

• Posioning equipment<br />

Normative Anforderungen<br />

Full-Compliance-Messungen<br />

mit 1 GHz Echtzeitbandbreite<br />

Gauss, S. 6<br />

HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

®<br />

Titelstory:<br />

Die Gigabit-PoE-Schnittstelle<br />

unter EMV-Gesichtspunkten<br />

Full-Compliance-<br />

Messungen mit 1 GHz<br />

Echtzeitbandbreite<br />

Messungen der elektromagnetischen<br />

Emissionen bzw.<br />

Verträglichkeit (kurz EMV)<br />

können heute durch die<br />

Verwendung von modernen<br />

Messempfängern mit hoher<br />

Echtzeitbandbreite signifikant<br />

beschleunigt werden. 6<br />

Der GB PoE+ Ethernet-USB Adapter ist auf Basis<br />

des Referenz-Designs „GB-Ethernet-USB-Adapter“<br />

entwickelt worden, das ohne PoE arbeitet. 20<br />

TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG<br />

Lochhamer Schlag 5 • D-82166 Gräfelfing<br />

Tel.: +49 89 89 55 69 0 • Fax: +49 (0)89 89 55 69 29<br />

www.tactron.de • info@tactron.de<br />

How to Ensure Regulatory Compliance<br />

for your Electronic and Radio Products<br />

Before any digital electronic or radio-enabled product can be<br />

placed on the market, it must be assessed to ensure it meets the<br />

relevant regulatory compliance requirements. 40<br />

4<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Inhalt 3/<strong>2024</strong><br />

International News<br />

starting on page 64<br />

Spectrum Sensing with Artificial Intelligence<br />

Anritsu Corporation now enable advanced AI (Artificial<br />

Intelligence) capabilities for solving difficult problems in<br />

wireless communications systems using DeepSig‘s proven<br />

AI machine learning (ML) technology. 65<br />

Rubriken:<br />

3 Editorial<br />

4 Inhalt<br />

6 Titelstory<br />

11 Aktuelles<br />

14 Schwerpunkt EMV<br />

54 Software<br />

56 Bauelemente<br />

und Baugruppen<br />

60 Verstärker<br />

62 Kabel und Verbinder<br />

63 Antennen<br />

64 RF & Wireless<br />

78 Impressum<br />

Neue,<br />

hochflexible<br />

Testkabel<br />

von JYEBAO<br />

• Very Flexible<br />

(PUR jacket)<br />

• Stainless Precision<br />

Connectors used<br />

• Excellent RF<br />

performance<br />

JYEBAO<br />

Welche Faktoren<br />

beeinflussen die Abschirmung<br />

Die Abschirmung auf Leiterplattenebene<br />

(Board Level Shielding, BLS)<br />

wird in verschiedenen elektronischen<br />

Produkten oder Systemen verwendet.<br />

Sie spielt eine wichtige Rolle bei der<br />

Lösung von EMV-Problemen. 26<br />

EMC-Konzepte mit Echtzeit-<br />

Spektrumanalysatoren<br />

Einhaltung von EMV-Vorschriften. 16<br />

• Extra sturdy connector/<br />

cable connection<br />

(Solder clamp designs)<br />

• Taper Sleeve added<br />

• Intended for lab use/<br />

intensive handling<br />

Konformitätsprüfungen<br />

auf Anhieb bestehen<br />

Die meisten elektrischen und<br />

elektronischen Geräte müssen von<br />

unabhängigen Prüflaboren getestet<br />

werden, um sicherzustellen, dass<br />

sie die relevanten Normen für<br />

leitungsgebundene und gestrahlte<br />

Störaussendungen erfüllen. 30<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 5


Titelstory<br />

Normative Anforderungen<br />

Full-Compliance-Messungen<br />

mit 1 GHz Echtzeitbandbreite<br />

Messungen der elektromagnetischen Emissionen bzw. Verträglichkeit (kurz EMV) können heute durch die<br />

Verwendung von modernen Messempfängern mit hoher Echtzeitbandbreite signifikant beschleunigt werden.<br />

Normative Anforderungen<br />

mit 1 GHz Quasi-Peak-<br />

Echtzeitbandbreite<br />

Um derartige Messempfänger<br />

für Full-Compliance-Messungen<br />

verwenden zu können, müssen<br />

selbstverständlich die Anforderungen<br />

an Messgenauigkeit,<br />

Pulsdynamik und Rauschboden<br />

auch in den Echtzeit-Betriebsarten<br />

erfüllt sein.<br />

Hohe Empfindlichkeit gefordert<br />

Eine grundlegende Herausforderung<br />

beim Design solcher Echtzeit-Messgeräte<br />

besteht darin,<br />

von Haus aus bereits eine so<br />

gute Sensitivität zu erreichen,<br />

dass die durchgeführten Emissionsmessungen<br />

ohne zusätzliche<br />

externe Vorverstärker auskommen.<br />

In der Praxis bedeutet<br />

dies, dass das Messsystem eine<br />

möglichst niedrige Rauschzahl<br />

aufweisen muss.<br />

Die Einhaltung der Pulsanforderungen<br />

für breitbandige<br />

Messempfänger mit mehreren<br />

hundert MHz Echtzeitbandbreite<br />

erfordern ein System von<br />

ADCs, welches effektiv eine<br />

Auflösung von mehr als 20 Bit<br />

erzielen und dabei gleichzeitig<br />

mit einer Ab tastrate von mehreren<br />

GS/s laufen.<br />

Diese An- und Herausforderungen<br />

werden für eine Echtzeitbandbreite<br />

von 1 GHz erstmalig<br />

mit dem TDEMI Ultimate<br />

erreicht. Die zugrundliegende<br />

Hardware des TDEMI Ultimate<br />

verwendet ein von GAUSS<br />

INSTURMENTS patentiertes<br />

Verfahren, um diese Anforderungen<br />

für Full Compliance<br />

Messungen mit dem Quasi-<br />

Peak Detektor über den ganzen<br />

Frequenz bereich von 30 MHz bis<br />

1 GHz in Echtzeit zu erreichen.<br />

Die Einhaltung dieser Anforderungen<br />

hat den Vorteil, dass<br />

ein solches System sehr universell<br />

eingesetzt werden kann. So<br />

besteht die Möglichkeit dieses<br />

natürlich einerseits zur Analyse,<br />

zur Vor-Messung sowie andererseits<br />

aber auch direkt zur finalen<br />

normkonformen Emissionsmessung<br />

mit 1 GHz Echtzeitbandbreite<br />

einzusetzen. So wird<br />

z.B. das TDEMI Ultimate schon<br />

heute von EMV-Laboren für voll<br />

normkonforme Messungen in<br />

Echtzeit eingesetzt.<br />

Trotz der schon langen Historie<br />

und Verwendung des Quasi-<br />

Peak-Detektors stellt dieser auch<br />

heute noch die größte Herausforderung<br />

für Messgeräte sowie<br />

für die Gesamtmessdauer bei<br />

EMV-Prüfungen dar. Die Norm<br />

CISPR 16-1-1 spezifiziert für<br />

FFT-basierende Messgeräte hier,<br />

dass im CISPR-Band C (30 MHz<br />

... 300 MHz) die Messung mit<br />

Quasi-Peak-Detektor mit einer<br />

Pulswiederholrate von 1 Hz<br />

bzw. dem sog. Isolated Impuls<br />

die maximale Abweichung der<br />

Pegelanzeige innerhalb ±2 dB<br />

liegen muss.<br />

In Tabelle 1 sind die Anforderungen<br />

an die Pulswiederholraten<br />

der CISPR 16-1-1 dargestellt.<br />

Alle full compliance TDEMI-<br />

Geräteserien wie G, X, Ultra und<br />

TDEMI Ultimate halten diese für<br />

alle verfügbaren Echtzeitbandbreiten<br />

vollständig ein.<br />

Dies wird mit einer sehr hohen<br />

Dynamik der Eingangsstufe von<br />

ca. 100 dB sowie einer effektiven<br />

Auflösung der ADCs von<br />

mehr als 20 Bit erreicht. Die<br />

TDEMI X Geräteserie war bei<br />

ihrer Markteinführung im Jahr<br />

2013 das weltweit erste Mess-<br />

Autoren:<br />

Stephan Braun<br />

Arnd Frech<br />

GAUSS INSTRUMENTS<br />

International GmbH<br />

www.gauss-instruments.com<br />

Tabelle 1: Anforderungen an die Pulswiederholraten gemäß CISPR 16-1-1<br />

6 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Titelstory<br />

Tabelle 2: Typischer Rauschboden des TDEMI Ultimate vs. eines Highend-Receivers<br />

gerät, welches mit einer Echtzeitbandbreite<br />

von 162 bzw. 345<br />

MHz diese Vorgaben im Echtzeitmodus<br />

mit Quasi-Peak Detektor<br />

bereits damals erfüllen konnte.<br />

Später wurde das TDEMI X mit<br />

645 MHz Echtzeitbandbreite und<br />

das TDEMI Ultra mit 685 MHz<br />

Echtzeitbandbreite eingeführt,<br />

welches diese Anforderungen<br />

ebenfalls vollständig erfüllen<br />

konnten. Im Jahr 2023 wurde nun<br />

das TDEMI Ultimate vorgestellt,<br />

welches wiederum diese strikten<br />

Anforderungen vollständig<br />

einhält und darüber hinaus dies<br />

noch bei einer Echtzeitbandbreite<br />

von 1 GHz erreicht. Damit ist die<br />

patentierte TDEMI-Technologie<br />

noch immer die einzige Lösung<br />

weltweit, welche die strikten<br />

Anforderungen der CISPR 16-1-1<br />

unter Verwendung der sehr großen<br />

Echtzeitbandbreite vollständig<br />

einhält. Andere Lösungen sind<br />

üblicherweise auf Pulswiederholraten<br />

von 5 oder 10 Hz beschränkt<br />

und können aus diesem Grund<br />

lediglich zur Analyse oder Vormessung<br />

eingesetzt werden.<br />

Hohe Sensitivität<br />

im Echtzeitmodus<br />

Für Full-Compliance- Messungen<br />

ist es erforderlich, dass der<br />

Rausch boden des gesamten<br />

Messaufbaus – also inklusive der<br />

Korrekturfaktoren für Antenne,<br />

Kabel, etc. – mindestens 6 dB<br />

unterhalb des Grenzwertes des<br />

jeweiligen Standards, gegen den<br />

geprüft wird, liegen muss. Dies<br />

führt dazu, dass ein Messempfänger<br />

im Bereich bis 1 GHz eine<br />

möglichst sehr gute Rauschzahl<br />

aufweisen muss. In Tabelle 2<br />

ist der typische Rauschboden<br />

mit dem Average-Detektor des<br />

TDEMI Ultimate gegenüber<br />

einem konventionellen highend<br />

Messempfänger dargestellt.<br />

Das TDEMI Ultimate erreicht<br />

in seinem inhärent vollständig<br />

normkonformen Echtzeitbetrieb<br />

ohne einen zusätzlich aktivierten<br />

Vorverstärker eine Sensitivität<br />

von ca. -8 dBµV bei 1 GHz.<br />

Dabei liegt der Rauschboden um<br />

mehr als 17 dB niedriger als bei<br />

einem konventionellem high-end<br />

Empfänger mit 30 MHz Echtzeitbandbreite.<br />

Beim Betrieb mit<br />

aktiviertem Vorverstärker wird<br />

die Sensitivität nochmals auf<br />

-16 dBµV bei 1 GHz verbessert.<br />

Typischer Einsatzbereich für<br />

Multimedia-Messungen gem.<br />

CISPR 32<br />

Bei typischen Emissionsmessungen<br />

von z.B. Multimediageräten<br />

nach CISPR 32 kann<br />

die Emissionsmessung somit<br />

gleichzeitig an sämtlichen Frequenzpunkten<br />

bis 1 GHz in Echtzeit<br />

voll normkonform erfolgen.<br />

Damit entfällt eine aufwendige<br />

und fehleranfällige Vormessung<br />

mittels Spitzenwertdetektor und<br />

das anschließende Nachmessen<br />

einzelner Frequenzpunkte.<br />

Natürlich ist es ebenso möglich,<br />

die herkömmlichen Messabläufe<br />

mit schrittweiser Messung<br />

signifikant zu beschleunigen.<br />

So gelingt damit z.B.,<br />

in einer 10-m-Absorberhalle<br />

Bild 1: Messung eines Breitbandimpulses mit 1 GHz<br />

Echtzeitbandbreite mit Spitzenwertdetektor<br />

(SAR) mit 10 cm Höheninkrementschritten<br />

der Antenne eine<br />

vollständige Charakterisierung<br />

eines Prüflings mit dem Quasi-<br />

Peak Detektor in nur ca. 30 min.<br />

Bei einer derartigen Messung<br />

beträgt der Grenzwert nach<br />

CISPR 32 bei 1 GHz 37 dBuV/m<br />

für Quasi-Peak. Ein typischer<br />

Antennenfaktor liegt beispielsweise<br />

bei 22 dB/m bei 1 GHz.<br />

Bei einer Kabellänge im Setup<br />

von 10 m ergibt sich für ein<br />

gutes HF-Kabel eine Dämpfung<br />

von ca. 2 dB. Für das TDEMI<br />

Ultimate ergibt sich somit für<br />

Messungen mit 1 GHz Bandbreite<br />

und ausgeschaltetem<br />

internem Vorverstärker (Preamp<br />

off) ein Rauschboden, welcher<br />

immer noch einen Abstand von<br />

ca. 13 dB gegenüber dem Quasi-<br />

Peak-Grenzwert aufweist.<br />

Bei Emissionsmessungen nach<br />

CISPR 32 in einer 3 Meter Vollabsorberkammer<br />

(FAR) wird<br />

die gesamte Testzeit für den<br />

Prüfablauf auf lediglich noch<br />

ca. 3 Minuten reduziert, da bei<br />

typischen Prüflingen der Höhenscan<br />

in der Vollabsorberhalle<br />

entfällt. Bei einer derartigen<br />

Messung beträgt der Grenzwert<br />

gem. Standard CISPR 32<br />

bei 1 GHz dann +47 dBuV/m<br />

für Quasi-Peak. In diesem Fall<br />

erreicht das TDEMI Ultimate mit<br />

1 GHz Echtzeitbandbreite und<br />

mit wiederum ausgeschaltetem<br />

internem Vorverstärker (Preamp<br />

Off) nun einen Rauschboden mit<br />

ca. 23 dB Abstand gegenüber<br />

dem Grenzwert.<br />

In beiden zuvor beschriebenen<br />

Fällen wird ohne zusätzlichen<br />

internen (Preamp off) und ohne<br />

zusätzlichen externen Vorverstärker<br />

damit ein Abstand von<br />

mehr als 13 dB gegenüber<br />

dem Grenzwert erreicht. Das<br />

Abstandskriterium von mindestens<br />

6 dB ist damit übererfüllt.<br />

Konventionelle Empfänger<br />

benötigen hier in der Regel<br />

einen zusätzlichen externen Vorverstärker<br />

um die Anforderungen<br />

bzgl. der Sensitivität einzuhalten.<br />

Neben den Themen wie Temperaturdrift<br />

und Stabilität besteht<br />

ein weiterer großer Nachteil<br />

eines externen Vorverstärkers<br />

darin, dass das Gesamtsystem<br />

nicht mehr die erforderliche<br />

Pulsdynamik erreichen kann.<br />

Die CISPR 16-1-1 erläutert<br />

hierzu ausführlich die Risiken<br />

im Abschnitt Vorverstärker und<br />

empfiehlt daher wenn immer es<br />

möglich ist – auf einen externen<br />

Vorverstärker zu verzichten!<br />

Breitbandige Messung<br />

von Pulsen mit 1 GHz<br />

Echtzeitbandbreite<br />

In Bild 1 ist die Messung eines<br />

breitbandigen Pulses dargestellt.<br />

Die Messung erfolgte mit<br />

externen 10-dB-Dämpfungsgliedern<br />

und HF-Leitungen,<br />

sodass der tatsächliche Rauschboden<br />

nochmals 10 dB niedriger<br />

Bild 2: Messung eines Breitbandimpulses mit 1 GHz<br />

Echtzeitbandbreite mit Quasi-Peak-Detektor<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 7


Titelstory<br />

Tabelle 3: Vergleich unterschiedlicher Messempfängertechnologien<br />

bei ca. 0 dBµV(Peak) -16 dBµV<br />

(Average) liegt. Die geforderte<br />

ZF-Dynamik, um den Isolated<br />

Impuls gem. CISPR 16-1-1 zu<br />

erfüllen, beträgt 43,5 dB. Im<br />

abgebildeten Fall beträgt die<br />

ZF-Dynamik sogar deutlich<br />

über 50 dB. Damit wird auch bei<br />

1 GHz Bandbreite im Gegensatz<br />

zu anderen verfügbaren Messgeräten<br />

die erforderliche Dynamik<br />

eingehalten.<br />

In Bild 2 erfolgte die Messung<br />

eines Breitbandimpulses mit<br />

1 GHz Echtzeitbandbreite nun<br />

mit dem Quasi-Peak-Detektor.<br />

Die Pulsdynamikanforderungen<br />

der CISPR 16-1-1 werden somit<br />

übertroffen. Die Aussteuerung<br />

bei Breitbandstörern erreicht<br />

bis zu 50 dBµV, während der<br />

Rauschboden des Quasi-Peak-<br />

Detektors bei ca. 0 dBµV liegt.<br />

Dies entspricht einer Quasi-<br />

Peak-ZF-Dynamik für breitbandige<br />

Pulse von ca. 50 dB. Die<br />

CISPR 16-1-1 verlangt wiederum<br />

mindestens 43,5 dB.<br />

Andere breitbandige Messgeräte<br />

mit einer Limitierung der Pulswiederholrate<br />

ab lediglich 5 Hz<br />

erreichen üblicherweise ca. 20<br />

dB weniger Dynamik. Dies führt<br />

zu einer erhöhten Anzeige des<br />

Quasi-Peak-Detektors, sodass<br />

eine Konformitätsaussage mit<br />

anderen Messgeräten nur mittels<br />

einer normgerechten Nachmessung<br />

im klassischen Modus<br />

möglich ist und in diesem Fall<br />

dann weiterhin das aufwendige<br />

und mit zusätzlicher Messunsicherheit<br />

verbundene Vorund<br />

Nachmessverfahren Anwendung<br />

findet.<br />

Tabelle 3 vergleicht Time<br />

Domain Scan (TDS) und<br />

TDEMI-Technologie. Durch<br />

die verschiedenen patentierten<br />

TDEMI-Technologien, welche<br />

z.B. in der Eingangsstufe<br />

der TDEMI-Messgeräte<br />

Verwendung findet, wird einerseits<br />

ein sehr niedriger Rauschboden<br />

von ca. -8 dBµV und niedriger<br />

erreicht und andererseits<br />

die ausreichend hohe Dynamik<br />

für Messungen mit Quasi-Peak<br />

Detektor sichergestellt. Dadurch<br />

ist es möglich, die kurze Messzeit<br />

von z.B. 1 s im Echtzeit-<br />

Spektrogrammmodus zu nutzen<br />

und damit vollständig lückenlos<br />

und somit normkonforme Messungen<br />

mit Quasi-Peak in Echtzeit<br />

durchzuführen.<br />

Beim sog. Time Domain Scan<br />

hingegen ist die Dynamik limitiert,<br />

da eine andere Technologie<br />

verwendet wird als die von<br />

GAUSS INSTRUMENTS patentierte<br />

ADC-Technologie. Daher<br />

fehlen beim breitbandigen TDS-<br />

Verfahren ca. 20 dB an Dynamik<br />

für eine normkonforme Messung<br />

mit dem Quasi-Peak-Detektor.<br />

Es wird daher empfohlen, den<br />

TDS lediglich zur Vormessung<br />

einzusetzen und anschließend<br />

mit einem klassischen Messempfänger<br />

nachzumessen.<br />

Anforderungen an zukünftige<br />

Messempfänger bis 40 GHz<br />

Emissionsmessungen bis 40<br />

GHz, welche in den zukünftigen<br />

Normen mittlerweile bereits<br />

spezifiziert werden, benötigen<br />

eine Messtechnik, die diesen<br />

neuen Anforderungen gerecht<br />

wird. Dabei ergeben sich zum<br />

einen Herausforderungen<br />

bezüglich der Messgenauigkeit,<br />

des Rauschbodens sowie<br />

der Genauigkeit bei der Erfassung<br />

der Richtcharakteristiken.<br />

Im Folgenden werden hierzu die<br />

wesentlichen Herausforderungen<br />

und Lösungen für zukünftige<br />

Emissionsmessungen oberhalb<br />

von 18 bis 40 GHz vorgestellt.<br />

Normative Herausforderungen<br />

bei zukünftigen<br />

Emissionsmessungen bis 40 GHz<br />

Im sog. Commitee Draft (CD)<br />

zur CISPR 16-1-1 „CISPR<br />

16-1-1/AMD1/FRAG1 ED5:<br />

Amendment 1 - Fragment 1:<br />

18-40 GHz Instrumentation“<br />

werden einerseits die Spezifikationen<br />

an den Messempfänger im<br />

Bereich 1...18 GHz mit der aktuellen<br />

ANSI 63.2 Norm harmonisiert<br />

und andererseits gleichzeitig<br />

auf den Frequenzbereich<br />

bis 40 GHz erweitert. Die neuen<br />

wesentlichen Anforderungen<br />

bringt Tabelle 4.<br />

Im Gegensatz zur Bestimmung<br />

der Messunsicherheit mit Vertrauensbereich<br />

ist in der CISPR<br />

16-1-1 und im ANSI C63.2<br />

Standard die Abweichung so<br />

definiert, dass es sich um die<br />

maximal zulässige Abweichung<br />

handelt. Dies bedeutet, dass ein<br />

Messempfänger in der Praxis in<br />

all jenen Betriebsarten, in welchen<br />

er für voll normkonforme<br />

Messungen verwendet wird,<br />

diese maximal zulässige Abweichung<br />

exakt einhalten muss und<br />

nicht überschreiten darf. Das tatsächliche<br />

Toleranzband für einen<br />

Messempfänger verkleinert sich<br />

Tabelle 4: Wesentliche Anforderungen der künftigen CISPR 16-1-1 und ANSI C63.2<br />

nochmals durch die typischen<br />

Messunsicherheiten der Kalibrierlabore<br />

von ca. 0,5 dB,<br />

sodass effektiv die Abweichung<br />

nun deutlich unterhalb ±1,5 dB<br />

bis 40 GHz sein muss.<br />

Tabelle 5 ist ein Vergleich der<br />

Anforderungen mit den Leistungsdaten<br />

von einem höchstperformanten<br />

konventionellen<br />

Highend-Empfänger mit YIG-<br />

Preselektor gegenüber dem<br />

TDEMI Ultimate. Er zeigt, dass<br />

ein konventioneller Empfänger,<br />

sofern man keinen Realtime-Modus<br />

benutzt und der<br />

Abschwächer auf über 10 dB<br />

eingestellt ist, die Anforderungen<br />

der CISPR 16-1-1 nach heutigem<br />

Stand einhält. Auch künftig<br />

können bei hochperformanten<br />

konventionellen Empfängern<br />

z.B. bei reduzierter Dynamik<br />

weiterhin die Anforderungen bis<br />

18 GHz noch eingehalten werden.<br />

Echtzeitmessungen sind<br />

mit konventioneller Technik<br />

jedoch nicht normkonform, da<br />

die Unterdrückung von Störern<br />

(Spurious) und auch die Messgenauigkeit<br />

nicht ausreichend<br />

sind. Für Messungen bis 40 GHz<br />

können somit solche Messgeräte<br />

nicht mehr ohne weiteres eingesetzt<br />

werden. Die typische maximale<br />

Abweichung von 3,55 dB<br />

überschreitet die Toleranz von<br />

±2 dB deutlich. Diese maximale<br />

Abweichung entsteht dadurch,<br />

dass in konventionellen Empfängern<br />

zum einen der YIG-<br />

Preselektor ein hohes Maß an<br />

Messunsicherheit aufgrund von<br />

starker Temperaturabhängigkeit<br />

sowie Hysterese aufweist und<br />

gleichzeitig eine Vielzahl von<br />

analogen Stufen hochempfindlich<br />

auf solche Temperaturveränderungen<br />

reagiert.<br />

Legt man beim Thema „Messunsicherheit“<br />

eine Gauß-Verteilung<br />

zugrunde, so muss ein Empfänger,<br />

um das Toleranzband<br />

8 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Mastering Microwave Measurements<br />

Frequenzbereich<br />

9 kHz - 110 GHz<br />

Sweep Speed<br />

3 THz/s<br />

Echtzeitbandbreite<br />

Rx/Tx 60 MHz<br />

Aaronia präsentiert den neuen SPECTRAN® V6<br />

XPLORER, den ersten USB-Spektrumanalysator<br />

für Signale > 100 GHz. Kompakt und leicht, bietet<br />

er eine kostengünstige Entwicklungsplattform für<br />

Millimeterwellenanwendungen mit unübertroffener<br />

Abtastgeschwindigkeit. Jetzt vorbestellen!<br />

MADE IN GERMANY<br />

www.aaronia.com<br />

mail@aaronia.de<br />

+49 6556 900 310<br />

WWW AARONIA DE


Titelstory<br />

von ± 2 dB zu erreichen, eine<br />

Total Measurement Uncertainty<br />

(95% Confidence Intervall) von<br />

ca. 1,2 dB haben. Diese wird<br />

von typischen konventionellen<br />

Empfängern nicht eingehalten.<br />

Das TDEMI Ultimate zeigt bei<br />

Kalibrierungen eine Standardabweichung<br />

von 0,3 dB und<br />

damit eine Total Measurement<br />

Uncertainty von 0,6 dB bis 40<br />

GHz. Dadurch ist sichergestellt,<br />

dass ein Guardband von ca. 1<br />

dB zur Spezifikation von ±2 dB<br />

vorhanden ist. Hierzu ist in Bild<br />

3 exemplarisch ein Histogramm<br />

dargestellt, welches die Messergebnisse<br />

aus einer solchen<br />

Kalibrierung unter Worst-Case-<br />

Bedingungen bis 40 GHz zeigt.<br />

Man sieht bei einer Standardabweichung<br />

von 0,3 dB maximale<br />

Ausreißer bis ca. 1 dB, wie an<br />

der x-Achse abzulesen ist. Die<br />

Spezifikation liegt künftig bei ±2<br />

dB bis 40 GHz gemäß der neuen<br />

CISPR 16-1-1 Edition. Typische<br />

Messempfänger spezifizieren<br />

maximale Abweichungen von<br />

3,55 dB und einer Standardabweichung<br />

von 0,92 dB und können<br />

daher für EMV-Messungen<br />

bis 40 GHz gemäß dem zukünftigen<br />

CISPR 16-1-1 Standard<br />

dann nicht mehr ohne weiteres<br />

eingesetzt werden.<br />

Zusammenfassung<br />

Mit dem TDEMI X war es erstmalig<br />

möglich, Quasi-Peak in<br />

Echtzeit und das CISPR-Band<br />

C mit Quasi-Peak-Detektor<br />

voll normkonform in Echtzeit<br />

zu messen. Mit dem TDEMI<br />

Ultimate ist es nun erstmalig<br />

möglich, die CISPR-Bänder C<br />

und D gemeinsam voll normkonform<br />

mit dem Quasi-Peak-<br />

Detektor in Echtzeit zu messen.<br />

Darüber hinaus kann das TDEMI<br />

Ultimate normkonforme Emissionsmessungen<br />

mit mehreren<br />

GHz Bandbreite oberhalb 1 GHz<br />

in Echtzeit durchführen. Die<br />

neuen Toleranzen der künftigen<br />

CISPR 16-1-1 Edition bis 40<br />

GHz werden dabei schon heute<br />

von allen TDEMI-Geräteserien<br />

eingehalten. Durch den niedrigen<br />

Rauschboden und die Einhaltung<br />

der Parameter bei bereits 0 dB<br />

Abschwächer-Einstellung ist<br />

ein externer Vorverstärker gut<br />

vermeidbar.<br />

Tabelle 5: Vergleich konventioneller Highend-Empfänger vs. TDEMI Ultimate<br />

Alle TDEMI-Messgeräte erfüllen<br />

schon heute die zukünftigen<br />

CISPR-16-1-1-Anforderungen<br />

an Messempfänger bis<br />

40 GHz. Im Zusammenspiel<br />

mit der EMI64k können damit<br />

sowohl EMV-Prüfungen als auch<br />

Funkmessungen einfach automatisiert<br />

und damit nochmals<br />

deutlich beschleunigt werden.<br />

Die TDEMI-Messsysteme können<br />

auch mit anderen am Markt<br />

verfügbaren Automatisierungs-<br />

Software-Lösungen kombiniert<br />

werden. Dabei kann, je nach<br />

Software-Lösung, ebenfalls<br />

sowohl das konventionelle Verfahren<br />

mit Vor- und Nachmessung<br />

angewandt als auch direkt<br />

die Messung in Echtzeit durchgeführt<br />

werden.<br />

Literaturverzeichnis<br />

[1] S. Braun und A. Frech: 645<br />

MHz Echtzeitbandbreite für<br />

Full-Compliance-Messungen<br />

mit dem TDEMI X, hf-praxis<br />

3/2016, 3/2016, S. 44-47,<br />

www.beam-verlag.de/app/down-<br />

load/24071892/HF-Praxis+3-<br />

2016+III.pdf<br />

[2] CISPR16-1-1 Ed 3.1, Specification<br />

for radio disturbance<br />

and immunity measuring apparatus<br />

and methods Part 1-1:<br />

Radio disturbance and immunity<br />

measuring apparatus – Measuring<br />

apparatus. International<br />

Electrotechnical Commission,<br />

2010<br />

[3] IEC, CIS/A/1381/CD:2022-<br />

09 - CISPR 16-1-1/AMD1/<br />

FRAG1 ED5 - CISPR 16-1-1/<br />

AMD1/FRAG1 ED5: Amendment<br />

1 - Fragment 1: 18-40 GHz<br />

Instrumentation<br />

[4] MIL 461 G, Requirement<br />

for the control of electromagnetic<br />

interference characterization<br />

of sub systems and equipment,<br />

Department of Defence, 2015<br />

[5] ANSI 63.2 American National<br />

Standard for Electromagnetic<br />

Noise and Field Strength Instrumentation,<br />

10 Hz to 40 GHz<br />

Specifications<br />

[6] ANSI/ISO/IEC 17025 General<br />

Requirements for the competence<br />

of testing and calibration<br />

laboratories<br />

[7] S. Braun und A. Frech:<br />

Anwendung der EMV-Zeitbereichsmesstechnik<br />

für Schienenfahrzeuge<br />

und E-Mobility, emv<br />

2016 – Internationale Fachmesse<br />

und Kongress für Elektromagnetische<br />

Verträglichkeit, Düsseldorf,<br />

Germany, Feb 23-25,<br />

2016. Ausgezeichnet mit dem<br />

BEST PAPER AWARD 2016<br />

[8] Bundesamt für Kommunikation<br />

BAKOM Abteilung Konzessionen<br />

und Frequenzmanagement<br />

KF Sektion Elektromagnetische<br />

Verträglichkeit EMV<br />

Testkonzession und Messungen<br />

adaptive Antennen, Sept. 2020<br />

[9] S. Braun und A. Frech:<br />

Höchste Prüfqualität von EMV-<br />

Messungen durch normgerechte<br />

Messung an allen Frequenzen,<br />

SMT emv-esd, Nov. 2016, S.<br />

44-48<br />

[10] VDE: Digitalisierung störfrei:<br />

VDE-Institut eröffnet neue<br />

Prüfhalle für Funkentstörung und<br />

EMV, 14.9.2018, www.vde.com/<br />

de/presse/vde-eroeffnet-neueemv-vollabsorber-halle<br />

[11] S. Braun: Using the FFTbased<br />

measuring Instrument<br />

for Radiated EMI Testing, Procedures<br />

and Full Automation,<br />

IEEE EMC Chapter Meeting,<br />

Cedar Park, January 2019<br />

[12] S. Braun & A. Frech: Real-<br />

Time FFT-Based EMI Measurement<br />

for MIL461G, CISPR<br />

and ANSI, Theory and Practical<br />

Application, IEEE EMC<br />

Symposium, New Orleans, July<br />

2019 ◄<br />

Bild 3: Absolute Häufigkeit im Bereich 1 bis 40 GHz – Worst Case<br />

10 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Aktuelles<br />

Deutschlandweiter Mobilfunknetz-Test<br />

Software und der ATA (Application<br />

Testing Automation)<br />

Methode für Microsoft Teams<br />

durchgeführt.<br />

Während der fünfwöchigen<br />

Kampagne haben die Entwickler<br />

10.000 km durch dreißig<br />

Großstädte, Landstraßen und<br />

Autobahnen zurückgelegt, ein<br />

Gebiet mit rund fünfzehn Millionen<br />

Einwohnern abgedeckt<br />

und Daten von etwa 160.000<br />

Testverbindungen gesammelt.<br />

Die Messungen erstreckten sich<br />

auf die Regionen Hamburg, Berlin,<br />

Thüringen, Braunschweig<br />

und Nordrhein-Westfalen. Die<br />

vom IMTEST veröffentlichten<br />

Ergebnisse liegen sowohl für<br />

jedes Gebiet einzeln als auch für<br />

ganz Deutschland vor.<br />

Keysight Technologies<br />

www.keysight.com<br />

Zum zweiten Mal hat IMTEST,<br />

das größte Verbrauchertestmagazin<br />

in Deutschland, in Zusammenarbeit<br />

mit der zafaco GmbH,<br />

einem Technologie- und Marktführer<br />

für das Testen von Breitbandnetzwerken<br />

in Deutschland,<br />

und mit Unterstützung<br />

von Keysight Technologies die<br />

Ergebnisse einer großen Messfahrt<br />

durch Deutschland veröffentlicht.<br />

Ziel der Tests war es, das beste<br />

Mobilfunknetz Deutschlands zu<br />

finden, indem die drei großen<br />

Mobilfunkbetreiber – Telekom,<br />

Vodafone und Telefónica (O2) –<br />

miteinander verglichen wurden.<br />

Das Hauptergebnis der diesjährigen<br />

Tests war, dass die Gesamtergebnisse<br />

für alle getesteten<br />

Betreiber gut waren und die<br />

Netzabdeckung in Deutschland<br />

immer besser wird: In immer<br />

weniger Gebieten gibt es keine<br />

funktionierende Mobilfunkverbindung.<br />

Den Tests zufolge<br />

bietet die Telekom mit der Note<br />

„sehr gut“ (1,4) das beste Mobilfunknetz<br />

in Deutschland, gefolgt<br />

von Telefónica (O2) an zweiter<br />

Stelle mit der Note „gut“<br />

(1,8). Den dritten Platz belegt<br />

Vodafone mit einer Gesamtnote<br />

von 2,1.<br />

Die umfangreiche Untersuchung<br />

von zafaco für den IMTEST-<br />

Mobilfunktest basiert auf einer<br />

einzigartigen Kombination verschiedener<br />

Datenerfassungsmethoden<br />

und spiegelt sowohl die<br />

Leistungsfähigkeit des Netzwerks<br />

als auch die Nutzererfahrung<br />

wider. Dazu gehören<br />

Messfahrten, die Bewertung<br />

der Sprachqualität zwischen<br />

Mobilfunk- und Festnetzanschlüssen<br />

sowie zwischen verschiedenen<br />

Mobilfunknetzen.<br />

Außerdem die Auswertung von<br />

Anwender-basierten Daten durch<br />

„Crowdsourcing“. Diese Daten<br />

beziehen sich auf Downloadund<br />

Upload-Datentransferraten<br />

sowie auf das Verhältnis dieser<br />

gemessenen Transferraten<br />

zur Netzwerkverfügbarkeit der<br />

Mobilfunkbetreiber.<br />

Die Messungen der Testfahrten<br />

wurden mit der tragbaren Netzwerk-Benchmarking-Lösung<br />

von Keysight, dem Nemo Backpack<br />

Pro mit der Nemo Outdoor<br />

„Wir haben uns gefreut, mit<br />

den Experten von IMTEST und<br />

zafaco zusammenzuarbeiten, um<br />

diese umfangreiche Testkampagne<br />

zu unterstützen und dabei die<br />

neuesten Möglichkeiten unserer<br />

Lösungen, wie ATA (Application<br />

Testing Automation), zu nutzen“,<br />

sagte Jagadeesh Dantuluri,<br />

General Manager, Network<br />

Wireless Solutions and Private<br />

Networks bei Keysight Technologies.<br />

„ATA ist eine einzigartige<br />

Methode zum Testen der realen<br />

Nutzererfahrung von mobilen<br />

Anwendungen wie Microsoft<br />

Teams, und dies war eine hervorragende<br />

Gelegenheit, sie<br />

einzusetzen, um den deutschen<br />

Verbrauchern zuverlässige und<br />

umfassende Ergebnisse zur Netzwerkqualität<br />

zu liefern.“<br />

In den vergangenen Jahren hat<br />

die Nutzung mobiler Anwendungen<br />

für den Zugriff auf digitale<br />

Inhalte, das Engagement auf<br />

Social-Media-Plattformen und<br />

die Nutzung von Online-Spielen<br />

weltweit stark zugenommen.<br />

IMTEST und zafaco haben den<br />

Testumfang erweitert, um diesen<br />

wichtigen Trend bei der Nutzung<br />

mobiler Netzwerke abzudecken,<br />

und haben in diesem Jahr zum<br />

ersten Mal die Dienstqualität von<br />

Social-Media-Anwendungen<br />

getestet. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 11


Aktuelles<br />

Rohde & Schwarz Mobile Test Summit zu aktuellen Trends<br />

im Mobilfunk – Vorträge nun online verfügbar<br />

Rohde & Schwarz hatte Branchenexperten in die Firmenzentrale<br />

zum Mobile Test Summit 2023 eingeladen.<br />

Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Letzten November kehrte der<br />

Mobile Test Summit als Live-<br />

Event nach München zurück. Die<br />

zweitägige Veranstaltung, ausgerichtet<br />

von Rohde & Schwarz,<br />

bot Branchenexperten ein Forum<br />

zum Austausch über die neuesten<br />

Trends bei Mobilfunkgeräteund<br />

Infrastrukturtests: 5G NTN, 5G<br />

RedCap, einsatzkritische Dienste,<br />

WiFi 7, O-RAN und AR/<br />

XR-Testherausforderungen, aber<br />

auch Terahertz (THz), Spektrum<br />

für 6G, Metaverse und erweiterte<br />

Realität (XR). Für Interessenten,<br />

die nicht persönlich teilnehmen<br />

konnten, hat Rohde & Schwarz<br />

nun die Videoaufzeichnungen<br />

der Vorträge on-demand bereitgestellt.<br />

Führende IoT-Unternehmen,<br />

Anbieter von O-RAN-Komponenten,<br />

Chip-Hersteller und<br />

Satellitenkommunikations-<br />

Dienstleister verleihen der Rednerliste<br />

internationales Gewicht:<br />

• Lars Wehmeier und Volker<br />

Breuer von Telit Cinterion<br />

referierten über 5G Red-<br />

Cap für IoT-Geräte und neue<br />

Anwendungsfälle.<br />

• Harald Ludwig von Arico<br />

Technologies erläuterte einsatzkritische<br />

Kommunikation<br />

(MCx).<br />

• Adrian O’Connor von<br />

Benetel sprach über O-RAN.<br />

• Peadar Forbes von Analog<br />

Devices behandelte wichtige<br />

Designaspekte für Massive<br />

MIMO und Beamforming.<br />

• Marko Keskinen von Skylo<br />

Technologies sprach über<br />

Direct-to-Device-Satellitenkonnektivität.<br />

• Tilo Heckmann von<br />

Telefonica Germany<br />

referierte über NTN aus<br />

Netzbetreiberperspektive.<br />

• Marco Guadalupi von<br />

Sateliot sprach über NTN-<br />

IoT-Geräte und -Dienste.<br />

• Sandro Scalise vom<br />

Deutschen Zentrum für Luftund<br />

Raumfahrt sprach über<br />

resiliente 3D-Netzwerke.<br />

• Hans Joachim Schulze von<br />

Vodafone referierte über<br />

Konformitätsprüfungen.<br />

• Michael Grundl von<br />

LANCOM erläuterte Aspekte<br />

von WiFi 6E und WiFi 7.<br />

Die Präsentationen und Vorträge<br />

sind ab sofort verfügbar<br />

unter www.rohde-schwarz.com/<br />

mobile-test-summit. ◄<br />

// Hochfrequenztechnik // EMV Technik // CNC Frästechnik<br />

M a ß g e s c h n e<br />

i o n e n<br />

t<br />

I n n o v a<br />

i d e<br />

r<br />

t e<br />

/<br />

Ihr Full-Service-Partner<br />

für alle anspruchsvollen<br />

Elektronik Projekte<br />

Entwicklung, Produktion & Service - alles auf Maß.<br />

Sie haben die dee, wir setten es um. Protieren Sie von unserer<br />

langjährigen Erfahrung und lassen Sie sich von unseren Experten beraten.<br />

Thomas Karg // Vertriebsingenieur<br />

+49 9078 / 91294-21 // thomas.karg@mts-systemtechnik.de<br />

W<br />

mts-systemtechnik.de<br />

i r<br />

Köln<br />

s<br />

i n d<br />

Stand 405<br />

Halle 11.1<br />

A u s s<br />

t e<br />

l l e r


Aktuelles<br />

EMV <strong>2024</strong>:<br />

Frische Perspektiven auf Kongress und Fachmesse<br />

Die EMV, Fachmesse für<br />

Elektro magnetische Verträglichkeit<br />

mit begleitendem wissenschaftlichen<br />

Kongress, findet<br />

vom 12. bis 14.3.<strong>2024</strong> in Köln<br />

statt und verspricht ein vielschichtiges,<br />

qualitativ hochwertiges<br />

Angebot. Ein spannendes<br />

Begleitprogramm rundet das<br />

Messe- und Kongresserlebnis ab.<br />

An drei Tagen bietet der begleitende<br />

wissenschaftliche Kongress<br />

mit praxisorientierten<br />

Workshops der EMV-Fachmesse<br />

ein abwechslungsreiches<br />

Programm an. Dabei deckt die<br />

Veranstaltung in verschiedenen<br />

Formaten wie Kongressvorträge,<br />

Workshops und Posterpräsentationen<br />

das gesamte Themenspektrum<br />

der elektromagnetischen<br />

Verträglichkeit ab.<br />

Mesago Messe Frankfurt<br />

GmbH<br />

https://emv.mesago.com<br />

Das Programm mit deutschen<br />

und englischen Beiträgen<br />

umfasst 47 Kongressvorträge,<br />

u.a. Sessions, die sich mit<br />

aktuellen Herausforderungen<br />

beschäftigen, wie zum Beispiel<br />

im Bereich Automotive,<br />

Leistungselektronik oder EMV<br />

Filter. Darüber hinaus finden<br />

24 praxisorientierte Workshops<br />

statt, wie etwa „Theorie und<br />

Praxis von EMV-Messungen in<br />

Modenverwirbelungskammern“<br />

von Dr. Mathias Magdowski von<br />

der Otto-von-Guericke Universität<br />

in Magdeburg oder „Messunsicherheit<br />

bei EMV-Prüfungen<br />

mit Schwerpunkt Störaussendungen“<br />

von Jens Medler, Rohde<br />

& Schwarz, die sowohl Grundlagen<br />

als auch Expertenwissen<br />

vermitteln.<br />

Erstmals Posterpräsentationen<br />

im Programm<br />

Erstmalig sind in diesem Jahr<br />

Posterpräsentationen Teil der<br />

EMV. Diese Neuerung ermöglicht<br />

es Experten, ihre<br />

Forschungsergebnisse visuell<br />

ansprechend zu präsentieren und<br />

in informellen Gesprächen mit<br />

anderen Teilnehmern zu vertiefen.<br />

Hierzu haben auch Besucher<br />

der Fachmesse freien Zutritt.<br />

Die insgesamt acht Posterpräsentationen<br />

reichen von einem<br />

forensischen Detektionssystem<br />

für Intentional Electromagnetic<br />

Interference bis hin zum „Design<br />

eines EMV Hybrid-Filters für<br />

Hochleistungsstromquellen“ und<br />

umfassen eine breite Palette der<br />

elektromagnetischen Verträglichkeit<br />

ab.<br />

Erweiterte Kongressvielfalt:<br />

Special Sessions bereichern<br />

das Programm<br />

Die Eröffnungsveranstaltung<br />

startet mit einer informativen<br />

Keynote von Dr. Martin Aidam<br />

von der Mercedes Benz Group<br />

AG. Unter dem Titel „Reverb,<br />

das Ende der Absorberhallen?“<br />

wird Dr. Aidam über die sich verändernde<br />

Landschaft der EMV-<br />

Tests für Kraftfahrzeuge und<br />

einen möglichen Paradigmenwechsel<br />

beleuchten: weg von<br />

traditionellen Absorber hallen<br />

hin zu innovativeren Modenverwirbelungskammern.<br />

Am zweiten Messetag trifft<br />

sich das Diskussionsforum<br />

„Funkschutz und Laden“. Die<br />

Session widmet sich den möglichen<br />

EMV-Herausforderungen<br />

an Elektrofahrzeugen und ihrer<br />

Ladeinfrastruktur. Betrachtet<br />

werden Maßnahmen und Bewertungen<br />

der Stakeholder im Hinblick<br />

auf Vorschriften, Normen<br />

und Qualitätsziele.<br />

Der Impulsvortrag mit anschließender<br />

Podiumsdiskussion unter<br />

dem Titel „Quo Vadis EMV-Forschung:<br />

Leistungselektronik als<br />

ein zukünftiges Kerngebiet?“<br />

wird am Folgetag von der IEEE<br />

German Chapter präsentiert.<br />

Unter anderen geben Prof. Dr.<br />

Ing. Florian Brauer von der FH<br />

Kiel und Prof. Dr.-Ing. Sebastian<br />

Koj von der Jade Hochschule in<br />

Wilhelmshaven Einblicke in den<br />

Status der EMV-Forschungslandkarte<br />

und zeigen die Bedeutung<br />

der EMV in der Leistungselektronik<br />

für zukünftige EMV-<br />

Forschungsprojekte auf.<br />

Zum Thema „EMV-Anforderungen<br />

an die funktionale Sicherheit“<br />

findet ebenfalls am 14.3.<br />

eine Ask-the-Experts Session<br />

statt. In dieser interaktiven<br />

Session haben die Teilnehmer<br />

die Möglichkeit, ihre Fragen<br />

zu den EMV-Anforderungen im<br />

Kontext der funktionalen Sicherheit<br />

zu stellen und von Experten<br />

Antworten zu erhalten. Darüber<br />

hinaus wird am Veranstaltungsdonnerstag<br />

im Messeforum eine<br />

Preisverleihung durchgeführt.<br />

Ausgezeichnet werden der innovativste<br />

Beitrag mit dem Best<br />

Paper Award und die drei besten<br />

Beiträge junger Ingenieure (max.<br />

35 Jahre) mit dem Young Engineer<br />

Award.<br />

Das gesamte Kongressprogramm<br />

kann der EMV-Website entnommen<br />

werden. Anmeldungen<br />

für einzelne Workshops und für<br />

einzelne Kongresstage sind ab<br />

sofort möglich.<br />

Spannendes<br />

Begleitprogramm<br />

und Newcomer auf der<br />

Fachmesse<br />

Die EMV Fachmesse versammelt<br />

über 100 nationale und<br />

internationale Aussteller, die ihre<br />

neuesten Produkte und Dienstleistungen<br />

präsentieren. Dazu<br />

gehören zum Beispiel Rohde &<br />

Schwarz oder die Gauss Instruments<br />

International GmbH.<br />

In der Newcomer Area haben<br />

Unternehmen die Gelegenheit,<br />

sich zum ersten Mal auf der<br />

EMV zu präsentieren und ihr<br />

Potenzial einem breiten Fachpublikum<br />

zu zeigen.<br />

Fachbesucher können sich am<br />

Jobboard über aktuelle Stellenausschreibungen<br />

der Branche<br />

informieren, um potenzielle<br />

Karriere wege auszuloten. Am<br />

14.03. findet außerdem ein<br />

Karrieretag statt. Dort werden<br />

Studierenden, Berufseinsteigern<br />

und Young Professionals<br />

eine geführte Tour durch die<br />

Messe sowie direkte Gespräche<br />

mit potenziellen Arbeitgebern<br />

angeboten.<br />

Informationen, Tickets und<br />

Preise zur Messe sind auf der<br />

Website einzusehen. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 13


SCHWERPUNKT:<br />

EMV<br />

Normkonforme Emissionsmessungen<br />

für die schnellere Produktentwicklung<br />

dataTec AG<br />

www.datatec.eu<br />

Der EPL1000 von Rohde und<br />

Schwarz ist ein EMI-Messempfänger<br />

für CISPR-konforme<br />

Funkstörmessungen bis 30 MHz.<br />

Der EMI Test Receiver fördert<br />

die Testproduktivität und unterstützt<br />

Sie bei der Produktzertifizierung.<br />

Mit zusätzlichen Analysefunktionen<br />

eines Spektrumanalysators<br />

und Signalgenerators<br />

eignet sich der EPL1000 für vielfältige<br />

Messaufgaben im Labor.<br />

Der EPL1000 ist ein vollumfänglicher<br />

Funkstörmessempfänger<br />

für normgerechte Emissionsanalysen<br />

gemäß CISPR/EN, MIL-<br />

STD-461, DO-160 und FCC.<br />

Der EMI Test Receiver erfüllt<br />

die Vorgaben der CISPR 16-1-1<br />

und ist daher für Precomplianceund<br />

Zertifizierungsmessungen<br />

geeignet. Seine innovativen<br />

Funktionen unterstützen Sie bei<br />

präzisen, schnellen Messungen,<br />

sodass sich Ihr Zeitaufwand für<br />

Produkttests verringert.<br />

Integrierte Vorselektionsfilter<br />

ermöglichen einen hohen<br />

Dynamik bereich und die Erfassung<br />

kurzer Impulse. Mit dem<br />

Zeitbereichsscan lassen sich alle<br />

Frequenzen des CISPR-Bandes<br />

A oder B in einem einzigen<br />

Messvorgang prüfen. So können<br />

Sie auch seltene Stör signale<br />

zuverlässig aufspüren und auf<br />

normkonforme Test ergebnisse<br />

vertrauen, die eine hohe Produktqualität<br />

gewährleisten.<br />

Für detaillierte Signal- und<br />

EMI-Analysen lassen sich mit<br />

dem EPL1000 zusätzlich auch<br />

leistungsstarke Spektrum- und<br />

ZF-Analysen durchführen. Die<br />

automatisierten Messungen vereinfachen<br />

den Messvorgang und<br />

liefern reproduzierbare Ergebnisse.<br />

Der Vergleich mit konfigurierten<br />

Grenzwerten erfolgt<br />

ebenfalls automatisch; das<br />

Gesamtergebnis wird Ihnen als<br />

PASS/FAIL-Information angezeigt.<br />

Mit der Berichtfunktion<br />

können Anwender das Ergebnis<br />

und die Messdetails komfortabel<br />

abspeichern.<br />

Der Messempfänger EPL1000<br />

verfügt über einen impulsgeschützten<br />

Eingang und ist ideal<br />

für die Messung leitungsgebundener<br />

Spannungs- und Stromemissionen<br />

bis 30 MHz geeignet.<br />

Er unterstützt die Zertifizierung<br />

und Vorzertifizierung sowie<br />

entwicklungsbegleitende Tests<br />

kommerzieller Produkte.<br />

Optional ist ein integrierter<br />

Signal generator mit Mitlauf-<br />

Generator funktion verfügbar.<br />

Die EMV-Test-Software R&S<br />

ELEKTRA vereinfacht die Testkonfiguration,<br />

beschleunigt die<br />

normkonforme Durchführung<br />

der Messungen und unterstützt<br />

Anwender bei der Berichterstellung.<br />

◄<br />

14 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Kompressionsmessungen an EMV-Verstärkern<br />

stärkung“ des Verstärkers wird<br />

als Ausgangspunkt genommen<br />

(typischerweise 20 dB unter voller<br />

Leistung), und es wird gemessen,<br />

bei welcher Ausgangsleistung<br />

die Verstärkung um 1 dB<br />

abgenommen hat. Diese Messung<br />

wird also über einen viel<br />

größeren Amplitudenbereich<br />

durchgeführt, sodass die Kompression<br />

früher erreicht wird.<br />

Die 1-dB-Methode wird vor<br />

allem im Telekommunikationsmarkt<br />

verwendet, wo die Linearität<br />

über einen großen Amplitudenbereich<br />

wichtig ist.<br />

Quelle:<br />

„Compression measurements<br />

on EMC amplifiers“<br />

Raditeq<br />

www.raditeq.com<br />

übersetzt von FS<br />

Bei der Durchführung von EMV-<br />

Störfestigkeitsmessungen muss<br />

man die Linearität des verwendeten<br />

HF-Leistungsverstärkers<br />

bei allen anwendbaren Testfrequenzen<br />

überprüfen.<br />

Die Überprüfung muss wie folgt<br />

durchgeführt werden:<br />

Bestimmen Sie die Leistung,<br />

die erforderlich ist, um den<br />

gewünschten Testpegel zu<br />

erzeugen, EINSCHLIESSLICH<br />

der Modulation. Zum Beispiel:<br />

Prüfpegel 10 V/m, Modulation<br />

80% AM, 1 kHz. Daraus folgt<br />

eine erforderliche Feldstärke<br />

einschließlich Modulation von<br />

18 V/m.<br />

Die erforderliche Leistung bei<br />

einer bestimmten Frequenz<br />

wird durch die Kalibrierungsdatei<br />

bestimmt, die während<br />

der n-Punkt-Homogenitätskalibrierung<br />

gemessen wurde (im<br />

obigen Beispiel die Leistung zur<br />

Erzeugung von 18 V/m in der<br />

der homogenen Ebene).<br />

Führen Sie dann die folgende<br />

Prüfung für alle Frequenzpunkte<br />

durch:<br />

1. Stellen Sie den Pegel des<br />

Signalgenerators so ein, dass<br />

der Verstärker die erforderliche<br />

Ausgangsleistung liefert.<br />

2. Dann den Pegel des Signalgebers<br />

um 5,1 dB absenken.<br />

3. Prüfen Sie, ob die Ausgangsleistung<br />

des Verstärkers um<br />

mindestens 3,1 dB abnimmt.<br />

Wenn die Leistung um weniger<br />

als 3,1 dB abnimmt, dann<br />

war der Verstärker zu stark<br />

komprimiert und entspricht<br />

nicht den Kompressionsanforderungen.<br />

Mit dem oben beschriebenen<br />

Test wird für jeden Frequenzpunkt<br />

geprüft, ob der Verstärker<br />

weniger als 2 dB Kompression<br />

aufweist, gemessen an der erforderlichen<br />

(maximalen) Leistung<br />

für den gewünschten Testpegel<br />

(einschließlich Modulation)<br />

über einen Amplitudenbereich<br />

von 5,1 dB.<br />

Zum Vergleich: Ein 1-dB-Kompressionspunkttest<br />

misst den<br />

Punkt, an dem die Verstärkung<br />

(Gain) des Verstärkers um 1 dB<br />

abnimmt. Die „Kleinsignalver-<br />

Dies steht im Gegensatz zur<br />

EMV-Prüfung, bei der es nur<br />

darauf ankommt, wie sich der<br />

Verstärker um den Leistungspunkt<br />

herum verhält, an dem<br />

er eingesetzt wird, um sicherzustellen,<br />

dass die AM nicht zu<br />

stark verzerrt wird. Der 1-dB-<br />

Kompressionspunkt stellt daher<br />

eine zu strenge Anforderung für<br />

EMV-Messungen dar.<br />

Je nach verwendeter Technologie<br />

weist ein Verstärker ein „weiches“<br />

oder „hartes“ Kompressionsverhalten<br />

auf. Im ersten Fall<br />

liefert der Verstärker eine Menge<br />

zusätzlicher „nutzbarer“ Leistung<br />

oberhalb des 1-dB-Kompressionspunktes,<br />

während Verstärker<br />

mit „hartem“ Kompressionsverhalten<br />

oft knapp oberhalb<br />

des 1-dB-Kompressionspunktes<br />

einrasten.<br />

Insbesondere Verstärker mit<br />

GaN-Transistoren weisen ein<br />

weiches Kompressionsverhalten<br />

auf. Der Vorteil dieser relativ<br />

neuen Technologie ist die<br />

längere Lebensdauer und der<br />

höhere Wirkungsgrad im Vergleich<br />

zu Silizium- und GaAsbasierten<br />

Verstärkern.<br />

Die RadiMation-Software verfügt<br />

über die notwendigen Testroutinen,<br />

um zu prüfen, ob der<br />

Verstärker die Linearitätsanforderungen<br />

der der EMV-Richtlinie<br />

erfüllt. Weitere Informationen<br />

hierzu finden Sie unter<br />

www.raditeq.com. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 15


EMV<br />

Einhaltung von EMV-Vorschriften<br />

EMC-Konzepte mit Echtzeit-<br />

Spektrumanalysatoren<br />

In einer EMC-Compliance-Frequenzsweep-Anzeige werden Grenzwertlinien verwendet, um Kriterien für das Bestehen oder Nichtbestehen auf der Grundlage<br />

von Störspitzen, die den Leistungspegel der Grenzlinie überschreiten, festzulegen.<br />

Quelle:<br />

EMC Precompliance Concepts<br />

with Real Time Spectrum<br />

Analyzers Featuring Spike’s<br />

EMC Precompliance Tools<br />

Signal Hound<br />

https://signalhound.com/<br />

übersetzt und gekürzt vom FS<br />

Design, Entwicklung und Fehlerbehebung<br />

zur Herstellung eines<br />

EMV-konformen Geräts sind<br />

komplex und potenziell teuer.<br />

Es gibt strenge EMC/EMI-Konformitätsstandards<br />

für kommerzielle,<br />

industrielle, militärische<br />

und Raumfahrt-Anwendungen.<br />

Um kostspielige und zeitaufwändige<br />

Neukonstruktionen<br />

nach einer fehlgeschlagenen<br />

EMV-Konformitätsprüfung<br />

zu vermeiden, bemühen viele<br />

Elektronikhersteller die EMC-<br />

Precompliance.<br />

Die Ausrüstung und das erforderliche<br />

Wissen stellen eine Herausforderung<br />

dar. Glücklicherweise<br />

gibt es mit EMC-Precompliance-Softwaretools<br />

ausgestattete<br />

Echtzeit-Spektrumanalysatoren<br />

(RTSAs), die hier einen erheblichen<br />

Vorteil verschaffen, der<br />

kostspielige Umgestaltungen<br />

begrenzen und die Markteinführung<br />

beschleunigen kann.<br />

Vorteile der<br />

EMV-Konformitätsvorbereitung<br />

mit RTSAs<br />

Die Organisation, die in Europa<br />

die EMV reguliert, ist die Conformité<br />

Européene (CE). Eine<br />

Prüfung kann sehr teuer sein,<br />

da sie von zertifizierten Labors<br />

durchgeführt werden muss.<br />

Außerdem bedeutet dies nicht,<br />

dass jedes einzelne hergestellte<br />

Produkt CE-konform ist, da nur<br />

das Design und der Herstellungsprozess<br />

für ein bestimmtes Produkt<br />

zertifiziert ist.<br />

Häufig können Design-Änderungen<br />

während der Entwicklung<br />

dazu führen, dass Produkte<br />

durch ein Qualitätssicherungsprogramm<br />

(QA) durchfallen,<br />

vorausgesetzt, dass ein solches<br />

Programm überhaupt existiert.<br />

Dennoch drohen hohe Geldstrafen<br />

und mögliche Verbote für<br />

Produkte und Geräte, die nicht<br />

den EMV-Normen entsprechen.<br />

Die wichtigsten Emissionsprüfungen<br />

für die EMV-Konformität<br />

sind bekanntlich gestrahlte und<br />

leitungsgebundene Emissionen.<br />

Um gestrahlte Emissionen zu<br />

fassen, benötigt man eine Einrichtung<br />

mit sehr begrenzten<br />

Störsignalen und Reflexionen<br />

- entweder eine halbschalltote<br />

Kammer oder ein Freiflächen-Testgelände<br />

(OATS) oder<br />

eine GTEM/TEM-Zelle, die<br />

bestimmte Kriterien erfüllt. Die<br />

Verwendung von Prüfmethoden<br />

außerhalb der exakten Beschreibungen<br />

der Konformität kann<br />

jedoch zu Messergebnissen führen,<br />

die erheblich von denen mit<br />

Labortests zur Einhaltung der<br />

EMV-Richtlinien abweichen.<br />

Geleitete Emissionen erfordern<br />

Messungen der Signale, die von<br />

den leitenden Zubehörkabeln<br />

eines Geräts abgeleitet werden,<br />

und hierzu dienen Stromzangen.<br />

Aus diesen Gründen entscheiden<br />

sich viele Unternehmen für die<br />

Durchführung von EMC-Pre-<br />

16 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Das neue EMV-Software-Modul von Spike bietet leicht zugängliche Frequenz-<br />

Scan-Displays für gängige Standards, Balkenanzeigen mit Quasi-Peak-<br />

Detektorfunktionen und eine Spurtabellenanzeige.<br />

compliance-Prüfungen während<br />

des Entwurfs und der Entwicklung<br />

eines Produkts und/oder<br />

während der QA-Prüfung. Dabei<br />

benutzen sie häufig keine konformen<br />

Werkzeuge oder Prüfmethoden.<br />

Dennoch kann die<br />

EMC-Precompliance-Prüfung<br />

wichtige Erkenntnisse liefern<br />

und wertvolle Einblicke in die<br />

Konstruktion ermöglichen, um<br />

ein Produkt während der Entwicklung<br />

zu verbessern und<br />

damit die Wahrscheinlichkeit<br />

zu erhöhen, dass es die EMC-<br />

Konformitätsprüfung besteht.<br />

Die EMC-Precompliance-Prüfung<br />

während der QA-Prüfung<br />

kann verhindern, dass nichtkonforme<br />

Produkte an Kunden<br />

ausgeliefert werden und es möglicherweise<br />

zu rechtlichen Problemen<br />

kommt. Außerdem zeigt<br />

die EMC-Konformitätsprüfung<br />

nur Kriterien für das Bestehen<br />

oder Nichtbestehen eines ganzen<br />

Systems. Und wenn es sich um<br />

ein komplexes System mit vielen<br />

Unterbaugruppen handelt,<br />

stehen nur wenige Informationen<br />

zur Behebung des Problems<br />

zur Verfügung.<br />

Vorteile der<br />

EMC-Precompliance mit RTSAs<br />

EMC-Precompliance-Tests<br />

erfordern also nicht die sehr<br />

spezifische Hardware und die<br />

sehr spezifischen Prozesse für<br />

eine vollständige EMV-Konformitätsprüfung.<br />

Daher können<br />

sie viel schneller durchgeführt<br />

werden, mit Geräten, die<br />

einen detaillierten Einblick in die<br />

leitungsgebundenen und strahlungsgebundenen<br />

Emissionen<br />

eines Geräts geben. Echtzeit-<br />

Spektrumanalysatoren (RTSAs)<br />

sind neu in der Szene der EMC-<br />

Precompliance. Sie verfügen<br />

über viele Funktionen und erlauben<br />

einen flexiblen Betrieb bei<br />

hochwertigen EMV-Precompliance-Tests.<br />

Es gibt PC- bzw.<br />

USB-basierte RTSAs, bei denen<br />

hochentwickelte PC-Software<br />

die vom RTSA erzeugten Informationen<br />

verarbeitet. Einige<br />

dieser Software-Suites, wie die<br />

kostenlose Spike-Software von<br />

Signal Hound, enthalten sogar<br />

EMC-Precompliance-Softwaretools.<br />

RTSAs eignen sich jedoch nicht<br />

für EMC-Compliance-Messungen,<br />

da hierfür ein sehr spezieller<br />

Empfänger erforderlich<br />

ist. Aber für EMC-Precompliance-Tests<br />

und die QA können<br />

kostengünstige PC-gesteuerte<br />

RTSAs Analysedaten für das<br />

EMV-Verhalten von Geräten im<br />

Feld liefern oder von Geräten<br />

in der Produktionsstätte während<br />

des Prototypings. Außerdem<br />

kann ein RTSA sehr kurzzeitige<br />

und intermittierende<br />

Signale erfassen, wozu traditionelle<br />

Spektrumanalysatoren<br />

oder EMV-Empfänger nicht in<br />

der Lage sind. Doch das zeitliche<br />

Verhalten dieser Signale<br />

kann extrem wichtig sein, um<br />

die Ursache der unerwünschten<br />

Emission zu entschlüsseln, und<br />

daher kann ein RTSA Kosten<br />

und Zeit bei der Fehlersuche<br />

und -behebung sparen.<br />

RTSAs bieten z.B. dauerhafte<br />

Anzeigen, Wasserfall-Darstellungen,<br />

Max-Hold-Trace und<br />

Frequenzmasken-Trigger. Der<br />

BB60C von Signal Hound mit<br />

der Spike-Software kann all dies<br />

und gleichzeitig Informationen<br />

aus dem Frequenz- und Zeitbereich<br />

anzeigen. Diese Messmethoden<br />

sind besonders nützlich<br />

für die Erfassung und Analyse<br />

von Bursts und modulierte oder<br />

intermittierende Signale, die von<br />

einem traditionellen Spektrumanalysator<br />

völlig übersehen werden<br />

können, wenn die Signaldauer<br />

kürzer ist als die Angriffsspezifikation<br />

des Detektors.<br />

Ein RTSA mit vollständig überlappenden<br />

schnellen Fourier-<br />

Transformationen (FFTs) ermöglicht<br />

die Digitalisierung<br />

und PC-gestützte Verarbeitung<br />

von Signalen von extrem kurzer<br />

Dauer. Die Aufzeichnungsund<br />

Analysefähigkeiten eines<br />

PC-gesteuerten RTSAs können<br />

wertvolle Diagnosewerkzeuge<br />

sein und dienen der Nachverfolgung<br />

der Design-Dokumentation<br />

und des Fortschritts. Sobald Ausreißer<br />

und unerwünschte Reaktionen<br />

gefunden werden, können<br />

wiederholte Tests über viele<br />

Entwicklungszyklen erforderlich<br />

sein, um das EMV-Problem zu<br />

entschärfen.<br />

RTSAs können mit Sonden für<br />

magnetische und elektrische<br />

Felder gekoppelt werden und<br />

liefern Echtzeitdaten während<br />

des Betriebs, um das EMV-<br />

Eine dauerhafte Anzeige mit EMV-Sonden kann dauernde und<br />

intermittierende Störaktivitäten eines Standard-USB-2.0-Anschlusses<br />

aufdecken.<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 17


EMV<br />

Wenn der Pfadverlust kompensiert wird, passt die Korrektur die Amplitude<br />

eines Signals auf der Grundlage der Zahlen in einer importierten<br />

Pfadverlusttabelle an.<br />

Problem zu „erschnüffeln“. Mit<br />

einem tragbaren PC-gesteuerten<br />

RTSA mit einer Nahfeldsonde,<br />

direkt oder über einen Vorverstärker<br />

angeschlossen, gelingen<br />

qualitativ hochwertige Messungen,<br />

die Emissionsmerkmale<br />

offenbaren, die sonst schwer zu<br />

erfassen sind.<br />

Außerdem lassen sich preisgünstige<br />

PC-gesteuerte RTSAs leicht<br />

an automatisierte Prüfgeräte<br />

(ATE) anschließen, um sicherzustellen,<br />

dass ein nichtkonformes<br />

Gerät nicht auf den Markt kommt<br />

oder in einer geschäftskritischen<br />

Anwendung eingesetzt wird.<br />

Spike-Software<br />

bietet ein kostenloses<br />

EMC-Precompliance-Toolset<br />

Wie jedes Test- und Messwerkzeug<br />

oder -system, sind auch die<br />

EMC-Precompliance-Testsysteme<br />

nur so gut wie das Verständnis<br />

für ihre Verwendung<br />

und wie man die Ergebnisse<br />

interpretiert. Glücklicherweise<br />

gibt es einige EMC-Precompliance-Software-Suites,<br />

die bei<br />

der Interpretation der Ergebnisse<br />

von EMC-Precompliance-Tests<br />

helfen und ein Verständnis für<br />

das Geräteverhalten mit zeitsparenden<br />

und benutzerfreundlichen<br />

Analyse-Tools unterstützen. Ein<br />

Beispiel ist die Software Spike<br />

von Signal Hound. Sie passt sich<br />

verschiedenen Anwendungsszenarien<br />

mit ihren das Messergebnis<br />

verfälschenden Einflussfaktoren<br />

durch Kompensationstabellen<br />

an:<br />

• Pfadverlust- und<br />

Antennen faktor-Tabellen<br />

Die Verkabelung und das frequenzabhängige<br />

Verhalten der<br />

Antenne können entweder zu den<br />

tatsächlichen abgestrahlten oder<br />

leitungsgebundenen Emissionen<br />

beitragen oder diese abmindern.<br />

Glücklicherweise gibt es Pfadverlust-<br />

und Antennenfaktor-<br />

Korrekturtabellen zur Kalibrierung<br />

oder Kompensation einer<br />

EMC-Precompliance-Prüfeinrichtung.<br />

Eine Pfaddämpfungstabelle<br />

kann z.B. verwendet<br />

werden, um einen nicht flachen<br />

Frequenzgang bei EMV-Prüfsystemen<br />

mit Kabeln, Vorverstärkern<br />

und Dämpfungsgliedern<br />

oder bei der Verwendung von<br />

Kompaktantennen mit eingebauten<br />

Vorverstärkern für die<br />

Prüfung gestrahlter Emissionen<br />

zu kompensieren.<br />

• Grenzwert- und<br />

Bereichs tabellen<br />

Da EMC Compliance Frequency<br />

Scan Displays viele Frequenzbereiche<br />

mit vielen komplexen<br />

Pegelanforderungen haben können,<br />

werden Grenzwertlinien,<br />

Grenzwerttabellen und Bereichstabellen<br />

verwendet, um die<br />

Verwendung komplexer EMC-<br />

Diagramme zu ermöglichen. Ein<br />

wichtiges EMC-Precompliance-<br />

Messwerkzeug sind die Grenzwerttabellen:<br />

Diese ermöglichen<br />

die Anzeige einer Grenzwertlinie<br />

auf dem Raster und können mit<br />

verschiedenen Werten programmiert<br />

werden, die den EMC-<br />

Konformitätsnormen entsprechen.<br />

Jede Störung, die gegen<br />

eine Grenzwertlinie verletzt,<br />

löst einen „Fail“-Status aus. Eine<br />

Bereichstabelle ist eine Konfigurationstabelle,<br />

die die Attribute<br />

einer EMC-Frequenz-Scan-<br />

Anzeige festlegt, einschließlich<br />

Auflösungsbandbreite, Start-/<br />

Stoppfrequenz, Selektivität,<br />

Detektoreinstellungen und mehr.<br />

• Frequenz-Scan-Anzeige<br />

und Spurentabellen<br />

Ein gängiges Hauptwerkzeug für<br />

die EMC-Precompliance ist eine<br />

vollständige Frequenz- und eine<br />

Spannungsdarstellung des elektrischen<br />

Feldes mit den Konfigurationsinformationen<br />

aus der<br />

Bereichstabelle. Die Frequenz-<br />

Scan-Anzeige enthält alle Konfigurationen<br />

der Bereichstabelle<br />

und Grenzwertlinien und zeigt<br />

außerdem Markierungen an für<br />

jede Stichleitung. Die Anzeige<br />

„bestanden“ oder „nicht bestanden“<br />

in einer Frequenzsuchlaufanzeige<br />

wird durch die Einstellungen<br />

der Grenzwertlinien<br />

gesteuert. Einige EMV-Testsoftware,<br />

wie z. B. Spike, ermöglicht<br />

die automatische Generierung<br />

von Spurtabellen für das Identifizieren,<br />

Verfolgen und Analysieren<br />

von Spurs („Störspuren“).<br />

• Balkendiagramme und Quasi-<br />

Peak-Detektor-Messungen<br />

Obwohl diese Funktionen bei<br />

EMC-Precompliance-Tests<br />

von großem Nutzen sind, können<br />

sie auch für Interference<br />

Hunting und Sicherheitsanwendungen<br />

benutzt werden,<br />

wenn viele Frequenzbereiche<br />

von Interesse sind und festgelegte<br />

Überwachungskriterien<br />

bestehen. Andere Funktionen<br />

eines RTSAs können verwendet<br />

werden, um das Verhalten<br />

eines Signals weiter zu analysieren,<br />

sobald ein verdächtiges<br />

Signal entdeckt und identifiziert<br />

wurde. Eine Balkenanzeige zeigt<br />

die Spitze, Quasi-Spitze und<br />

durchschnittliche logarithmische<br />

Größe der elektrischen Feldstärke<br />

mit einer Max-Hold- und<br />

einer Durchschnitts-Darstellung.<br />

Quasi-Spitzenwert-Detektor-<br />

Messungen sind keine Standardfunktion<br />

eines RTSAs, der auf<br />

Fast-Fourier-Transformationsund<br />

Digitalsignal-Verarbeitungstechnologie<br />

basiert. Signal<br />

Hound hat eine Funktion für die<br />

Spike-Software entwickelt, die<br />

digitale Filter verwendet, um<br />

einen einen Quasi-Spitzenwert-<br />

Detektor zu implementieren.<br />

Zusammenfassung<br />

Die EMV-Vorprüfung ist eine<br />

intelligente Praxis der Hardware-<br />

Entwicklung, die dazu beiträgt,<br />

kostspielige und zeitraubende<br />

Fehler in der letzten Phase des<br />

Entwicklungsprozesses zu vermeiden.<br />

Diese Art von Prüfung<br />

ist jetzt leichter zugänglich als<br />

je zuvor. Durch die Kombination<br />

von Kenntnissen über EMV-<br />

Methoden mit einem Echtzeit-<br />

Spektrumanalysator und einigen<br />

EMV-Precompliance-Tools<br />

kommt jedes Team in die Lage,<br />

die Konformität bereits während<br />

des Entwicklungsprozesses mit<br />

hoher Wahrscheinlichkeit zu<br />

gewährleisten. ◄<br />

Das Balkendiagramm zeigt den<br />

maximal gehaltenen und aktuellen<br />

Durchschnittswert der Spitzen-,<br />

Quasi-Spitzen- und Durchschnitts-<br />

Spannung in dB für eine bestimmte<br />

Mittenfrequenz an.<br />

18 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF-Lambda Europe GmbH ● +49 69 153 29 39 40 ● sales@rflambda.eu


EMV<br />

Die Gigabit-PoE-Schnittstelle<br />

unter EMV-Gesichtspunkten<br />

Der GB PoE+ Ethernet-USB Adapter ist auf Basis des Referenz-Designs „GB-Ethernet-USB-Adapter“ entwickelt<br />

worden, das ohne PoE arbeitet.<br />

Gigabit-Ethernet-Design wurde<br />

lediglich um die PoE-Komponenten<br />

erweitert, der Signalteil<br />

wurde aus dem Gigabit-Ethernet-Design<br />

abgeleitet.<br />

Die ideale Schirmanbindung, die<br />

in der ANP116 mit zwei 10-nF-<br />

Kondensatoren und einem parallelen<br />

SMD-Varistor ermittelt<br />

wurde, kommt auch hier zum Einsatz.<br />

Die Vorteile dieser Ethernet-<br />

Schirmanbindung wurden bereits<br />

hinreichend aufgezeigt.<br />

Grundlegende<br />

EMV-Betrachtungen<br />

der PoE-Applikationen<br />

Autor:<br />

Adrian Stirn<br />

Würth Elektronik eiSos<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.we-online.com<br />

Quelle:<br />

ANP122a: Gigabit-PoE-<br />

Schnittstelle unter<br />

EMV-Gesichtspunkten<br />

redaktionell stark gekürzt<br />

Der Adapter GB PoE+ Ethernet-USB<br />

hat drei Schnittstellen:<br />

• eine vom USB-Type-C (USB<br />

3.1)<br />

• eine RJ45/Ethernet-1-Gigabit-<br />

Schnittstelle mit integrierter<br />

PoE-Versorgung (PoE+)<br />

• eine Klemme zum DC/DC-<br />

Wandler mit einer einstellbaren<br />

Ausgangsspannung von 6 bis<br />

18 V und einer maximalen Ausgangsleistung<br />

von 25 W<br />

Das Board (Aufmacherfoto)<br />

wurde entwickelt, um den<br />

Anwender mit der PoE-Technologie<br />

vertraut zu machen. Wie<br />

schon beim Design ohne PoE,<br />

können auch bei diesem Design<br />

die Bitfehlerrate und die Übertragungsgeschwindigkeit<br />

mittels<br />

einer Windows-Applikation<br />

überprüft werden.<br />

Die EMV-Bewertung des PoE-<br />

Referenz-Designs erfolgte in<br />

zwei Schritten. Zuerst wurde<br />

das Board mit einer Stromversorgung<br />

ohne zusätzliche<br />

Filter geprüft. Dabei wurden<br />

EMV-Optimierungen nötig, s.<br />

Referenz-Design-Beschreibung<br />

www.we-online.de/RD022.<br />

EMV-Verhalten der Gigabit-<br />

Ethernet-Schnittstelle<br />

Dieses wurde bereits anhand<br />

der Referenz-Design-Beschreibung<br />

www.we-online.de/RD016<br />

und der Application Note www.<br />

we-online.de/ANP116 ausführlich<br />

diskutiert. Die dort gewonnenen<br />

Erkenntnisse zur Schirmanbindung,<br />

Kabelschirmung<br />

und Performance des Ethernet-<br />

Frontends sind auch im hier<br />

besprochenen Fall gültig. Das<br />

PoE-Applikationen sind normalerweise<br />

kompakte elektronische<br />

Geräte, deren Energieversorgung<br />

mit der Datenkommunikation<br />

auf einer Ethernet-Schnittstelle<br />

gekoppelt ist. Daher handelt<br />

es sich meist um Multimedia-<br />

Geräte, die in der EMV-Normung<br />

durch CISPR 32 (Emission)<br />

und CISPR 35 (Störfestigkeit)<br />

betrachtet werden.<br />

Die Geräte sind eher kompakt<br />

und haben außer dem Ethernet-<br />

Kabel kurze Leitungen. Beispielgeräte<br />

sind WiFi Access Points,<br />

IP-Telefone, Überwachungskameras<br />

oder Geräte zur Überwachung<br />

des Raumklimas in Lagerund<br />

Produktionsstätten. Hierbei<br />

können sich kleinere (Bild 1)<br />

und größere Applikationen ergeben<br />

(Bild 2). Daraus resultieren<br />

zwei mögliche Betrachtungen<br />

des Referenz-Designs während<br />

der EMV-Prüfungen:<br />

• kurze Ausgangsleitung oder<br />

kompakter Lastwiderstand<br />

(Point of Load) – kompakte<br />

Applikation<br />

• lange Ausgangsleitungen am<br />

Lastausgang – entspricht einer<br />

größeren PoE-Applikation<br />

Der Vorteil bei Verwendung von<br />

langen Leitungen und einem<br />

20 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Bild 1: Simulation einer kompakten Applikation (Lastwiderstand TO-220 mit<br />

Kühlkörper)<br />

Bild 2: Simulation einer großen Applikation<br />

Schiebewiderstand während der<br />

EMV-Prüfungen besteht darin,<br />

dass die Belastung des Schaltreglers<br />

nachgeregelt werden kann<br />

und somit immer die maximale<br />

Leistung abgerufen wird. Bei<br />

der Verwendung des kompakten<br />

TO-220-Widerstands ist die Last<br />

auf 10 Ohm festgelegt.<br />

20 V/m über 1 GHz in einem<br />

stabilen Betriebsmodus.<br />

Die Lastleitungen werden mit 2<br />

bis 3 m Länge bei der gestrahlten<br />

Störaussendung und Störfestigkeit<br />

bemessen und sollen im<br />

Sinne der EMV als elektrisch<br />

kurz (Leitungslänge unter 3 m)<br />

verstanden werden. Eine Burstoder<br />

leitungsgeführte HF-Einkopplung<br />

wird auf dem Spannungsausgang<br />

des Boards nicht<br />

durchgeführt.<br />

Die zum Betrieb des Boards<br />

benötigten Notebooks und der<br />

PoE-Switch werden in einer<br />

Überblick EMV-Prüfaufbau<br />

und Betriebsparameter<br />

Der in Bild 3 gezeigte schematische<br />

Prüfaufbau ähnelt dem<br />

bei der Prüfung der Gigabit-<br />

Ethernet-Schnittstelle verwendeten<br />

und wurde lediglich um<br />

den PoE-Switch und die Last<br />

erweitert. Der Fokus während<br />

der EMV-Prüfungen liegt auf<br />

der Ethernet-Schnittstelle, dem<br />

Board des PoE-Referenz-Designs<br />

sowie verschiedenen Lastkonfigurationen.<br />

Die USB-Schnittstelle wird als<br />

kurze Leitung betrachtet, der<br />

Fokus liegt während den Prüfungen<br />

auf dem Ethernet-Frontend.<br />

Da die USB-Schnittstelle<br />

zum Betrieb des Boards benötigt<br />

wird, wird sie in vielen Prüfungen<br />

mitbewertet. Während<br />

der Störfestigkeitsprüfungen<br />

stellte sich heraus, dass beim<br />

Betrieb mit hohen Störfestigkeitspegeln<br />

eine direkte Verbindung<br />

zwischen dem USB-<br />

Kabelschirm und der Platinen-<br />

GND-Lage benötigt wird. Nur<br />

mit einer direkten Schirmanbindung<br />

bleibt die Schnittstelle<br />

auch bei hohen Prüfpegeln wie<br />

Bild 3: Prüfaufbau des Gigabit-PoE-Boards während den EMV-Prüfungen<br />

Bild 4: Gestrahlte Störaussendung des Gigabit-PoE-Designs beim Betrieb mit langen Lastleitungen ohne externe Filter<br />

und mit geschirmtem Ethernet-Kabel (cat5e SF/UTP)<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 21


EMV<br />

Bild 5 zeigt, dass die Emission<br />

mit gefilterten langen Lastleitungen<br />

teilweise niedriger ist<br />

als mit kompakten Lastwiderständen.<br />

Bild 5: Vergleich der Emission mit verschiedenen Lasten bei 12 V Spannung und 2 A Laststrom mit geschirmten<br />

Ethernet-Leitungen (medium ist der Lastwiderstand mit kurzen Leitungen)<br />

Bild 6: Leitungsgeführte Störaussendung bei 12 V und 2 A Ausgangsstrom mit langen gefilterten Lastleitungen<br />

Schirmbox betrieben, um deren<br />

Einflüsse auf die Ergebnisse der<br />

EMV-Prüfungen möglichst auszuschließen.<br />

Einfluss der Ausgangsspannung<br />

auf die Emission<br />

Aus Bild 4 geht hervor, dass die<br />

gestrahlte Störaussendung des<br />

Boards bei 12 V und 2 A Ausgangsstrom<br />

höher ist als bei 18<br />

V und 1,3 A Ausgangsstrom.<br />

Aus diesem Grund werden einige<br />

Betrachtungen, wie beispielsweise<br />

ein Filterdesign, bei 12 V<br />

und nicht bei 18 V durchgeführt.<br />

Ausgangsfilter für lange<br />

Leitungen und der Einfluss<br />

verschiedener Lastwiderstände<br />

Ohne Ausgangsfilter werden<br />

beim Anschluss von langen<br />

Leitungen und einem Lastwiderstand<br />

die Störungen vom<br />

Ausgang des Schaltreglers<br />

direkt abgestrahlt, weshalb bei<br />

großen Designs oder Designs<br />

mit Kabeln ein Ausgangsfilter<br />

nötig sein kann. Mit einem passenden<br />

Filter können die abgestrahlten<br />

Störungen reduziert<br />

werden. Dies ergibt einen größeren<br />

Abstand zum Klasse-B-<br />

Grenzwert der CISPR 32. Für<br />

größere Geräte empfiehlt sich<br />

ein Ausgangsfilter mit folgenden<br />

Komponenten:<br />

• Ferrite Bead 1812 mit 780 Ohm<br />

bei 100 MHz<br />

• MLCC 4,7 µF X5R 50 V<br />

• Gleichtaktdrossel für Signalleitungen<br />

mit 17 µH<br />

Die Kondensatoren um die<br />

Gleichtaktdrossel bilden mit<br />

deren Streuinduktivität ein differenzielles<br />

Filter. Gleichzeitig<br />

werden eventuelle Kopplungen<br />

in ihrer Wirkung reduziert.<br />

Die Verringerung der Baugröße<br />

der Lastwiderstände führt nicht<br />

zu einer Verbesserung der<br />

Emission ohne Ausgangsfilter.<br />

Eingangsfilter und<br />

Schirmplatte: Optimierung<br />

der leitungsgeführten<br />

Störaussendung<br />

Bei der Emissionsprüfung der leitungsgeführten<br />

Störaussendung<br />

(Bild 6) verhält sich das Board<br />

ohne weitere Maßnahmen mit<br />

geschirmter Ethernet-Leitung<br />

grenzwertig, und der Grenzwert<br />

wird bei der Verwendung<br />

von ungeschirmten Leitungen<br />

sogar überschritten. Der Grund<br />

ergibt sich aus dem Design des<br />

isolierten DC/DC-Wandlers.<br />

Dieser wird ohne Ausgangsfilter<br />

mit dem Digitalteil der<br />

Schaltung verbunden. An Digital-GND<br />

wird der USB-Schirm<br />

angeschlossen. Im Prüfaufbau<br />

hat die Schirmbox, die mit dem<br />

USB-Kabelschirm verbunden ist,<br />

die größte Dimension. Über die<br />

Streukapazität der Schirmbox zur<br />

Metallwand der Kabine ergibt<br />

sich eine Gleichtaktschleife,<br />

deren Störquelle die Streukapazität<br />

des Übertragers des isolierten<br />

Wandlers ist. Dies ist der<br />

Koppelpfad der Störung, von<br />

der der Störstrom vom Schalttransistor<br />

auf den sekundärseitigen<br />

Schaltungsteil des Wandlers<br />

fließt (Digitalteil) und dann<br />

über den USB-Kabelschirm und<br />

die Schirmbox auf die Referenzmasse<br />

(Schirmraum) koppelt.<br />

Der Rückstrompfad zur Quelle<br />

ergibt sich aus dem Ethernet-<br />

Kabel und dessen Abschluss mittels<br />

AAN (Asymmetric Artificial<br />

Network – 150 Ohm Gleichtaktimpedanz).<br />

Der Spannungsabfall<br />

über dem CDN (Koppel-/Entkoppelnetzwerk)<br />

wird dann als<br />

Störspannung gemessen. Dieser<br />

Störstrompfad ist in Bild 7<br />

dargestellt und beispielhaft für<br />

eine Fläche von 1 m² berechnet.<br />

Daraus geht hervor, dass die<br />

Impedanz der Streukapazität zwischen<br />

Schirmbox und Referenzmasse<br />

(Wand des Schirmraums)<br />

bei 1 MHz relativ groß ist. Eine<br />

Filterung mit induktiven Komponenten<br />

wird keine ausreichende<br />

Lösung bringen.<br />

22 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF-Lambda Europe GmbH ● +49 69 153 29 39 40 ● sales@rflambda.eu


EMV<br />

Vielmehr muss die Streukapazität<br />

im Prüfaufbau kontrolliert werden.<br />

Dies kann beispielsweise<br />

durch ein „Schirmblech“ erfolgen.<br />

Damit ist aber nicht eine<br />

HF-Abschirmung gemeint, sondern<br />

viel mehr eine kapazitive<br />

Bezugsfläche für die Filter des<br />

Boards. Ziel ist es, den Störstromkreis<br />

zu kontrollieren und<br />

zu verhindern, dass der Störstrom<br />

über das AAN fließt.<br />

Der Strom in der Schleife und<br />

der Spannungsabfall in dem<br />

AAN wird größer, wenn man<br />

die Sekundärseite des isolierten<br />

Wandlers auf Referenzmasse<br />

legt, beispielsweise über eine<br />

Erdung des USB-Schirms. Dies<br />

führt dazu, dass die Stromversorgung<br />

auf dem PoE-Board mit<br />

einem Filter erweitert wird, um<br />

eine Einhaltung der leitungsgeführten<br />

Störaussendungsgrenzwerte<br />

zu ermöglichen. Somit<br />

ergibt sich der Aufbau des<br />

Boards nach Bild 7:<br />

1. Ein Kupferblech wird als<br />

Bezugsmasse unter der Platine<br />

montiert und mit dem<br />

Schirm der Ethernet-Leitung<br />

verbunden.<br />

2. Das Eingangsfilter des DC/<br />

DC-Wandlers an der Diodenbrücke<br />

des PoE-Steckverbinders<br />

wird erweitert per<br />

Gleichtaktdrossel 1 mH, Kondensatoren<br />

150 nF zwischen<br />

VCCin und GNDin und 4,7<br />

nF zur Schirmplatte<br />

3. Es wird ein zusätzlicher Koppelkondensator<br />

zwischen Primär-<br />

und Sekundär-GND von<br />

4,7 nF parallel zum Übertrager<br />

eingesetzt.<br />

4. Der USB-Leitungsschirm<br />

wird direkt mit der GND-<br />

Lage verbunden und mittels<br />

Kondensator 4,7 nF an die<br />

Schirmplatte angebunden.<br />

Der Kondensator zum Kurzschließen<br />

der primären und<br />

sekundären GND-Lage sollte<br />

wesentlich größer sein als die<br />

Streukapazität eines Übertragers.<br />

Bei einer Isolationsspannung<br />

von 2 kV wird dies bei größeren<br />

Streukapazitäten schwierig,<br />

weshalb generell bei isolierten<br />

Netzteilen und Wandlern auf<br />

niedrige Streukapazitäten des<br />

Bild 7: Schleife des Störstroms, der zur leitungsgeführten Störaussendung führt (CM = Gleichtakt)<br />

Übertragers zwischen Primärund<br />

Sekundärseite geachtet werden<br />

sollte.<br />

Performance-Kriterien für die<br />

Prüfung der Störfestigkeit<br />

Die Performance-Kriterien der<br />

Gigabit-Ethernet-Schnittstelle<br />

können für dieses Board übernommen<br />

werden und müssen<br />

lediglich noch um die Stabilität<br />

der Spannungsversorgung erweitert<br />

werden. Bedingt durch die<br />

im Ethernet-Protokoll genutzten<br />

Korrektur- und Steuerbits lassen<br />

sich im ungestörten Zustand bei<br />

maximaler Leistung der Notebooks<br />

ca. 850 Mbit/s übertragen.<br />

Durch den zusätzlichen PoE-<br />

Switch ergeben sich Geschwindigkeitseinbrüche,<br />

die nicht auf<br />

äußere Störeinflüsse zurückzuführen<br />

sind. Zur Überprüfung<br />

des DC/DC-Wandlers werden<br />

Spannungsgrenzen von Vout<br />

±0,5 V als akzeptabel angenommen.<br />

Während den Störfestigkeitsprüfungen<br />

hat sich gezeigt, dass die<br />

Ethernet-Schnittstelle entweder<br />

mit voller Leistung läuft oder bei<br />

Beeinflussung direkt auf einen<br />

Wert zwischen 20 und 50 Mbit/s<br />

abfällt bzw. die Kommunikation<br />

komplett abbricht. Die Ursache<br />

ist hier die im Ethernet-Protokoll<br />

sehr effektive, in verschiedenen<br />

Layern arbeitende Fehlerkorrektur,<br />

die Mehrfachfehler bis<br />

nahezu 100% erkennt und korrigiert.<br />

Mittels auf das zum Monitoring<br />

angeschlossene Notebook<br />

gerichteter Kamera lässt sich die<br />

Performance des Prüflings effektiv<br />

überwachen.<br />

Die Aufbauten der EMV-Prüfungen<br />

werden u.a. in der Applikationsschrift<br />

ANP105 aufgezeigt.<br />

Im Folgenden wird die<br />

EMV-Performance des Referenzdesigns<br />

RD022 in den Emissionsprüfungen<br />

und den Störfestigkeitsprüfungen<br />

dargestellt.<br />

Leitungsgeführte<br />

Störaussendung – CISPR 32<br />

In der leitungsgeführten Störaussendung<br />

wird zur besseren Übersichtlichkeit<br />

nur der Mittelwert-<br />

Grenzwert mit den entsprechenden<br />

Messergebnissen im<br />

Mittelwert-Detektor verglichen.<br />

Da der Quasipeak-Detektor auf<br />

dem Mittelwert liegt, wird der 10<br />

dB höher liegende Quasipeak-<br />

Grenzwert somit eingehalten.<br />

Mit den vorgestellten Maßnahmen<br />

liegt das Design in Messungen<br />

9 dB unter dem Mittelwert-Grenzwert<br />

und mehr als 15<br />

dB unter dem Quasipeak-Grenzwert<br />

der CISPR 32 Klasse B für<br />

Netzwerkleitungen. Die Störaussendung<br />

der geschirmten und<br />

ungeschirmten Leitungen sind<br />

vergleichbar und ein Tauschen<br />

der Last von langer Leitung mit<br />

Filter auf eine kompakte Last<br />

hat nur einen geringen Einfluss<br />

auf die Emission im Frequenzbereich<br />

über 10 MHz.<br />

Gestrahlte Störaussendung –<br />

CISPR 32<br />

Im modifizierten Design ist<br />

die gestrahlte Störaussendung<br />

bei der Verwendung einer<br />

geschirmten Ethernet-Leitung<br />

Bild 8: Erweiterung des Boards mit Kupferblech als Schirmplatte<br />

und Filterkomponenten<br />

24 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Bild 9: Maximal zur Verfügung stehende Feldstärke im EMV-Labor<br />

niedriger im Vergleich zur<br />

Störaussendung mit ungeschirmter<br />

Ethernet-Leitung. Bei ungeschirmten<br />

Leitungen liegt die<br />

Emission mit dem kompakten<br />

Lastwiderstand 5 dB unter dem<br />

Grenzwert, während die Störungen<br />

durch den Ausgangsfilter<br />

und lange Ausgangsleitungen<br />

vor allem im Bereich über 100<br />

MHz eine niedrigere Störaussendung<br />

haben. Auch vergleichsweise<br />

kleine leitende Strukturen<br />

neigen bei diesen Frequenzen<br />

schon zur Abstrahlung.<br />

Mit geschirmten Ethernet-<br />

Leitungen reduziert sich die<br />

Störaussendung leicht, und die<br />

Pegel liegen 9 dB unter dem<br />

Grenzwert. Unter 50 MHz strahlt<br />

der kompaktere TO-220-Widerstand<br />

deutlich weniger. Durch<br />

die bessere Performance mit<br />

geschirmter Leitung reduziert<br />

sich der Unterschied in der Emission<br />

in den höheren Frequenzen.<br />

Eine weitere Reduktion der<br />

gestrahlten Emission bringt ein<br />

geschlossenes Chassis.<br />

Gestrahlte Störfestigkeit –<br />

IEC 61000-4-3<br />

Bei der Prüfung der gestrahlten<br />

Störfestigkeit konnte mit<br />

geschirmten Ethernet-Leitungen<br />

in verschiedenen Konfigurationen<br />

des unmodifizierten Prüfboards<br />

bereits eine Performance<br />

im Kriterium A bei maximal<br />

verfügbarer Feldstärke (Bild 8)<br />

erreicht werden:<br />

• lange Leitungen mit Filter mit<br />

und ohne Schirmplatte<br />

• mittellange Leitung (wurde<br />

nur ohne Schirmplatte geprüft)<br />

• Point-of-Load-Konfiguration<br />

mit und ohne Schirmplatte<br />

Für ungeschirmte Leitungen<br />

konnte das Kriterium A bei 3<br />

V/m erreicht werden. Somit<br />

eignen sich geschirmte Ethernet-Leitungen<br />

für hohe Störfeldstärken,<br />

während die Performance<br />

bei der Verwendung<br />

ungeschirmter Leitungen nicht<br />

für das industrielle Umfeld ausreichend<br />

ist.<br />

Störfestigkeit gegen Burst –<br />

IEC 61000-4-4<br />

Bedingt durch einige Änderungen<br />

bei den verwendeten<br />

Notebooks und der Verwendung<br />

eines PoE-Switches gestaltet<br />

sich die Ergebnisbewertung<br />

der Burstprüfung im Vergleich<br />

zur Gigabit-Ethernet-Messreihe<br />

schwieriger. Da Notebooks und<br />

Switch teilweise mitgetestet werden,<br />

beeinflussen diese Geräte<br />

auch das Ergebnis der Prüfung.<br />

Der PoE-Switch führt bei Prüfpegeln<br />

über 3 kV bei der Verwendung<br />

von ungeschirmten<br />

Ethernet-Leitungen einen Reset<br />

durch, was daran zu erkennen<br />

ist, dass alle LEDs des Switches<br />

blinken. Da hier eine Schirmung<br />

und ein Filtern dieser Störgrößen<br />

nahezu unmöglich sind, wird der<br />

maximale Prüfpegel auf 3 kV<br />

beschränkt. Die USB-Schnittstelle<br />

des Notebooks geht bei<br />

einem Prüfpegel über 3 kV in<br />

einen Reset. Dies ist daran zu<br />

erkennen, dass alle USB-Geräte<br />

im Geräte-Manager während der<br />

Prüfung mit höheren Prüfpegeln<br />

verschwinden. Die Ethernet-Schnittstelle<br />

der Notebooks<br />

verliert bei 4 kV die Verbindung.<br />

Bedingt durch diese Ausfälle<br />

wurden verschiedene Prüfszenarien<br />

zur Performance-Analyse<br />

durchgeführt.<br />

• ungeschirmte Leitungen<br />

Hier reduzierte sich die Übertragungsgeschwindigkeit<br />

sofort<br />

bei schon sehr niedrigen Pegeln.<br />

Bei über 3 kV fällt der Switch<br />

aus. Aus den Untersuchungen<br />

mit dem Gigabit-Ethernet-Board<br />

kann aber abgeleitet werden,<br />

dass auch das PoE-Board bei<br />

höherem Prüfpegel im Performance<br />

Kriterium B mit geeignetem<br />

Switch betrieben werden<br />

kann.<br />

• geschirmte Leitungen mit Last<br />

Notebook, Switch und Last werden<br />

offen im Prüfaufbau mit dem<br />

Prüfling aufgebaut. Bei Prüfung<br />

mit geschirmten Leitungen wird<br />

bis zu einem Prüfpegel von 2<br />

kV das Performance Kriterium<br />

A erreicht. Für einen fliegenden<br />

Aufbau läuft der Prüfling bei<br />

vergleichsweise hohem Pegel<br />

sehr stabil.<br />

• geschirmte Leitungen ohne<br />

externe Lastleitungen und<br />

Hilfs-Equipment in Schirmbox<br />

Auch die Lastwiderstände verkoppeln<br />

den Burst. Eine Kopplung<br />

kann direkt vom Lastwiderstand<br />

zurück auf die Platine<br />

erfolgen und so die Datenübertragungen<br />

stören. Um die Performance<br />

der Schnittstelle bei maximalen<br />

Prüfpegeln zu prüfen,<br />

wird auf einen Lastwiderstand<br />

im Betrieb verzichtet. Somit wird<br />

auch eine Kopplung von Kühlkörper<br />

und Platine vermieden.<br />

Bis zu einem Prüfpegel von 3<br />

kV wurde das Performance-Kriterium<br />

A eingehalten. Über 3 kV<br />

bleibt die Verbindung mit reduzierter<br />

Geschwindigkeit aktiv<br />

und es wird das Performance-<br />

Kriterium B eingehalten.<br />

Störfestigkeit gegen Surge –<br />

IEC 61000-4-5<br />

Eine Einkopplung eines Surge<br />

auf ungeschirmte Ethernet-<br />

Leitungen war auf Grund der<br />

PoE-Applikation mit der zur<br />

Verfügung stehenden Surge-<br />

Highspeed-CDN nicht möglich.<br />

Wegen der internen Verschaltung<br />

der CDN sollte ein Betrieb mit<br />

PoE prinzipiell möglich sein und<br />

auch das Datenblatt der CDN<br />

verspricht einen Betrieb mit<br />

PoE+, allerdings war ein Starten<br />

des Prüflings mit der Surge-<br />

CDN nicht möglich. Bei der Einkopplung<br />

eines Surge auf den<br />

Ethernet-Leitungsschirm und<br />

der Verwendung einer Schirmplatte<br />

war ein Betrieb im Performance-Kriterium<br />

A bis zu einem<br />

Prüfpegel von ±3 kV möglich.<br />

Bei höheren Prüfpegeln wurde<br />

die Ausgangsspannung durch<br />

die Surge-Einkopplung instabil.<br />

Bei einem Prüfpegel von 5 kV<br />

wurde das Kriterium B in der<br />

Ausgangspannung erfüllt, die<br />

Datenkommunikation wurde<br />

nicht beeinflusst.<br />

Störfestigkeit gegen<br />

kontinuierliche<br />

leitungsgeführte Störgrößen –<br />

IEC 61000-4-6<br />

Bei der Prüfung der leitungsgeführten<br />

Störfestigkeit konnte bei<br />

Verwendung geschirmter Ethernet-Leitungen<br />

in verschiedenen<br />

Konfigurationen des unmodifizierten<br />

Prüfboards bereits eine<br />

Performance im Kriterium A bei<br />

einer Einkopplung mit einem<br />

Prüfpegel von 20 V erreicht werden,<br />

s. Gestrahlte Störfestigkeit<br />

– IEC 61000-4-3. Bei der Einkopplung<br />

auf ungeschirmten<br />

Leitungen war eine Prüfung im<br />

Performance Kriterium A mit 10<br />

V möglich.<br />

Nützliche Links:<br />

Application Notes:<br />

www.we-online.com/appnotes<br />

REDEXPERT Design<br />

Plattform:<br />

www.we-online.com/redexpert<br />

Toolbox:<br />

www.we-online.com/toolbox<br />

Produktkatalog:<br />

www.we-online.com/<br />

produkte ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 25


EMV<br />

Wirksamkeit von auf PCBs angebrachten Abschirmungen<br />

Welche Faktoren beeinflussen die Abschirmung?<br />

Die Abschirmung auf Leiterplattenebene (Board Level Shielding, BLS) wird in verschiedenen elektronischen<br />

Produkten oder Systemen verwendet. Sie spielt eine wichtige Rolle bei der Lösung von EMV-Problemen.<br />

Quelle:<br />

„Influencing Factors on<br />

Shielding Effectiveness of<br />

Board Level Shields“<br />

Brian She<br />

Test Engineer IV R&D<br />

Laird Performance Materials<br />

www.laird.com<br />

übersetzt von FS<br />

Hierzu gehören z.B. EMI-Strahlung,<br />

systeminterne Interferenzen<br />

oder HF-Probleme. Mit<br />

der Verbesserung der Anforderungen<br />

der Endnutzer werden die<br />

Anforderungen an die Gestaltung<br />

von BLS zunehmend strenger.<br />

Die Kunden verlangen jetzt ein<br />

höheres Frequenzband, geringeres<br />

Gewicht, kleinere Abmessungen<br />

oder niedrige Abschirmungen<br />

und vieles mehr. Daher<br />

müssen die Ingenieure die<br />

Abschirmwirkung (Shield Efficience,<br />

SE) von BLS-Produkten<br />

bewerten, das ist entscheidend<br />

geworden. Dieser Artikel nennt<br />

die Schlüsselfaktoren und verrät,<br />

wie die Abschirmungsleistung<br />

auf Leiterplattenebene durch<br />

Simulationen und Tests optimiert<br />

werden kann. Er soll eine nützliche<br />

Referenz für Ingenieure<br />

bei der Entwicklung oder Auswahl<br />

von EMI-Abschirmungslösungen<br />

sein.<br />

Bild 1<br />

Einfluss von Öffnungen auf die<br />

Wirksamkeit der Abschirmung<br />

Es ist unrealistisch, eine vollständig<br />

geschlossene BLS zu<br />

entwerfen. Die Konstrukteure<br />

müssen in der Regel einige Öffnungen/Löcher<br />

in der BLS für<br />

die Belüftung oder die Verlegung<br />

von Signalleitungen vorsehen.<br />

Dafür stellen wir einige typische<br />

Design-Modelle von BLS vor,<br />

indem wir die Abschirmwirkung<br />

dieser Modi vergleichen.<br />

Daraus können wir einige nützliche<br />

Design-Regeln für BLS-<br />

Abschirmungsanwendungen<br />

ableiten.<br />

• Einfluss der Lochgröße<br />

In den meisten Anwendungsszenarien<br />

liegt der Lochdurchmesser<br />

innerhalb von 2 mm, was im<br />

Vergleich zur EMI-Wellenlänge<br />

elektrisch klein ist. Daher kann<br />

ein einzelnes Loch keine wirksame<br />

Austrittsöffnung für Strahlung<br />

sein. Stellen Sie sich nun<br />

vor, dass wir eine Reihe von runden<br />

Löchern auf der Oberseite<br />

der BLS-Abdeckung einbringen<br />

müssen. Welcher der im Aufmacherbild<br />

gezeigten Entwürfe<br />

eignet sich besser für die EMI-<br />

Abschirmung? (Die Gesamtfläche<br />

der Löcher ist gleich.) Es<br />

zeigte sich, dass die SE von BLS<br />

mit kleineren Löchern höher ist.<br />

Das deutet darauf hin, dass die<br />

Größe der Löcher einen größeren<br />

Einfluss auf die Wirksamkeit der<br />

Abschirmung hat als die Anzahl<br />

der Löcher (Bild 1).<br />

Bild 2<br />

26 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Material Leitfähigkeit relative<br />

Permeabilität<br />

CRS (kaltgewalzter<br />

Stahl) 6 x10 6 S/m<br />

100<br />

Neusilber 3,57 x10 6 S/m 1<br />

Permalloy 10 x 10 6 S/m 200 E 0<br />

Tabelle: Beachten Sie, dass die Permeabilität, die für die Simulation<br />

eingestellt, eine konstante Zahl ist, In der Realität wird die Permeabilität von<br />

metallischen Materialien mit zunehmender Frequenz stark abnehmen<br />

Bild 3<br />

• Einfluss von Lücken<br />

Streifenförmige Öffnungen werden<br />

oft an den Seitenwänden<br />

oder zwischen dem BLS-Rahmen<br />

und dem Deckel eingebracht.<br />

Bei einer zweiteiligen<br />

BLS gibt es aufgrund einer<br />

mangelhaften Montage einen<br />

deutlichen Spalt zwischen dem<br />

Deckel und dem Rahmen. Das<br />

bedeutet einen Wellenleiter, der<br />

die EMI-Leckage befördert.<br />

Das Beispiel in Bild 2 zeigt den<br />

Unterschied in der Wirksamkeit<br />

der Abschirmung, der durch die<br />

verschiedenen Designs verursacht<br />

wird. Beachten Sie, dass<br />

selbst bei einem Spalt von 0,01<br />

mm diese winzige Aperturöffnung<br />

einen enormen Rückgang<br />

der Abschirmwirkung mit sich<br />

bringt.<br />

Es gibt mehrere Fälle, in denen<br />

die lange Seitenabmessung der<br />

Blende eine entscheidende Rolle<br />

für die Abschirmwirkung spielt,<br />

unabhängig von der kurzen Seitenabmessung.<br />

Daher sollten<br />

Ingenieure in der praktischen<br />

Anwendung einige lange Schlitzöffnungen<br />

vermeiden, auch wenn<br />

die Spaltbreite gering ist.<br />

Einfluss des Materials<br />

auf die Abschirmwirkung<br />

Die gebräuchlichsten Rohstoffe<br />

für BLS sind kaltgewalzter und<br />

rostfreier Stahl und Neusilber<br />

oder Nickel-Silber (Bild 3).<br />

Diese Materialien sind extrem<br />

leitfähig. Unter diesen Umständen<br />

kann der Permeabilitätseffekt<br />

bei der Berechnung der<br />

Abschirmwirkung vernachlässigt<br />

werden. Die theoretische<br />

Gleichung von SE lautet:<br />

Mit Index 0 bezeichnet ist die<br />

charakteristische Impedanz der<br />

EMI-Quelle, 377 Ohm für ebene<br />

EMI-Quellen. Ohne Index ist die<br />

Impedanz des Abschirmungsmaterials.<br />

Diese kann einfach<br />

so ausgedrückt werden:<br />

Daher ist die Leitfähigkeit des<br />

Material (unter dem Bruchstrich)<br />

der Schlüsselfaktor, der<br />

sich auf SE auswirkt. Um die SE<br />

von BLS, die aus verschiedenen<br />

Materialien bestehen, zu untersuchen,<br />

wurden viele vergleichende<br />

Simulationen und Tests<br />

durchgeführt. Alle diese Experimente<br />

zeigen, dass die SE der<br />

verschiedenen Materialien fast<br />

die gleichen sind. Selbst nach<br />

Abschluss eines Hochtemperatur-<br />

und Feuchtigkeits-Alterungstests<br />

ändert sich das SE-<br />

Ergebnis nicht signifikant.<br />

Ein zusätzlicher und wichtiger<br />

Faktor ist der Skineffekt. Wenn<br />

also für die EMI-Abschirmung<br />

Beschichtungsmaterial vorhanden<br />

ist, hängt die Abschirmleistung<br />

hauptsächlich davon<br />

ab; das Substratmaterial wird<br />

unwichtig.<br />

Bei niedrigen Frequenzen werden<br />

BLS-Produkte häufig zur<br />

Begrenzung von Magnetfeldern<br />

eingesetzt, die in der Regel<br />

durch niederohmige Quellen<br />

(z.B. Transformatoren) verursacht<br />

werden. In diesen Fällen<br />

wird der Mechanismus der EMI-<br />

Abschirmung komplizierter. Im<br />

quasistatischen Magnetfeld wird<br />

der magnetische Fluss dazu veranlasst,<br />

durch die Materialien<br />

mit höherer Permeabilität zu<br />

fließen. Die Abschirmwirkung<br />

wird daher durch den Aufbau<br />

der Abschirmung, die Materialdicke<br />

und die Permeabilität<br />

bestimmt. Je höher die Frequenz,<br />

desto höher ist die Reflexion<br />

und umso dominanter werden<br />

die durch Wirbelströme verursachten<br />

Reflexionsverluste. Das<br />

bedeutet, dass die Leitfähigkeit<br />

des Materials zum entscheidenden<br />

Faktor für die Abschirmwirkung<br />

wird.<br />

Um die SE verschiedener Materialien<br />

bei niedrigen Frequenzen<br />

quantitativ zu analysieren, wurde<br />

ein Modell zur Berechnung der<br />

SE von BLS eingerichtet. Zwei<br />

Spulen wurden innerhalb und<br />

Bild 4<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 27


EMV<br />

Bild 5<br />

außerhalb eines BLS platziert<br />

und eine perfekte Massefläche<br />

unter dem BLS platziert. Wenn<br />

wir die S21-Daten der Spulen<br />

mit und ohne BLS berechnen,<br />

kann die Abschirmwirkung so<br />

ausgedrückt werden:<br />

Bild 4 zeigt das Simulationsmodell<br />

und die Ergebnisse. Drei<br />

typische Materialien wurden<br />

modelliert. Die elektrischen<br />

Parameter bringt die Tabelle.<br />

Permalloy zeigt die beste Leistung<br />

bei Frequenzen unter 100<br />

kHz, CRS-Material ist auch für<br />

niedrige Frequenzen geeignet,<br />

und Neusilber wird zum besten<br />

Abschirmungsmaterial insgesamt.<br />

Wenn wir die Dicke des<br />

Materials verdoppeln, können<br />

wir außerdem feststellen, dass<br />

die Abschirmwirkung verbessert<br />

wird.<br />

Weitere Faktoren<br />

Im Wesentlichen besteht das Ziel<br />

der EMI-Abschirmung darin,<br />

einen Faradayschen Käfig zur<br />

Isolierung des elektromagnetischen<br />

Feldes zu schaffen. Die<br />

BLS sieht jedoch nur fünf Seiten<br />

für die Abschirmung vor.<br />

Sie sollte mit der Leiterplatte<br />

geerdet werden, um einen vollständigen<br />

Käfig zu bilden. Es<br />

müssen auch andere Faktoren<br />

berücksichtigt werden, die die<br />

Gesamtabschirmleistung beeinflussen<br />

können:<br />

• EMI-Quelle<br />

Erstens wurde festgestellt, dass<br />

die Impedanz der EMI-Quelle<br />

(Antenne) die Abschirmwirkung<br />

leicht beeinflussen kann.<br />

Normalerweise führt eine<br />

Antenne mit hoher Impedanz<br />

(z.B. Dipol) zu einem höheren<br />

SE oder Dynamikbereich. Ein<br />

quantitativer Vergleich ist jedoch<br />

nicht möglich, da sich unterschiedliche<br />

Antennenstrukturen<br />

auch auf die Ergebnisse<br />

auswirken. Ein weiterer Punk<br />

t, der zu berücksichtigen ist, ist<br />

der Abstand zwischen den Öffnungen<br />

und der EMI-Quelle.<br />

Befindet sich die EMI-Quelle<br />

in der Nähe des undichten<br />

Punktes, führt dies natürlich zu<br />

einer Verschlechterung der SE.<br />

Ein typisches Beispiel für eine<br />

SE-Schädigung: Immer wenn<br />

einige Signalspuren durch die<br />

Öffnungen der BLS verlaufen,<br />

wird die EMI-Leckage ziemlich<br />

problematisch.<br />

Bild 5 zeigt, wie sich das elektromagnetische<br />

Feld verteilt, wenn<br />

die Signalleitungen durch den<br />

Schlitz der BLS verlaufen. Wenn<br />

wir den Vergleichstest durchführen,<br />

werden wir feststellen, dass<br />

es einem großen SE-Unterschied<br />

zwischen den beiden Szenarien<br />

gibt. (Die EMI-Spur kann<br />

innerhalb der BLS verlaufen und<br />

durch die BLS gehen.)<br />

• Erdung der BLS<br />

Die meisten BLS werden durch<br />

Oberflächenmontage auf die<br />

Leiterplatte gelötet. In einigen<br />

Fällen erfolgt noch immer eine<br />

Durchlochmontage. Dies ist<br />

eigentlich eine Teilerdung für die<br />

BLS. Die Anzahl der Erdungslöcher<br />

kann auch die Qualität<br />

der Abschirmung beeinträchtigen.<br />

Dementsprechend wurden<br />

Forschungen durchgeführt, um<br />

drei Arten von Erdungsmethoden<br />

zu simulieren: perfekte Erdung<br />

(über Spalt 0,8 mm), teilweise<br />

Erdung (über Spalt 7 mm) und<br />

schwimmend (keine GND-<br />

Durchführungen). Bild 6 zeigt<br />

die Modelle der drei verschiedenen<br />

Erdungsmethoden, Bild<br />

7 die Ergebnisse.<br />

Offensichtlich liefert eine vollständige<br />

Erdung das beste SE-<br />

Ergebnis. Es folgt die Teilerdung.<br />

Ungeerdet erhält man die<br />

schlechtesten Daten, und dabei<br />

spielt die parasitäre Kapazität<br />

eine wichtige Rolle für die<br />

Abschirmung. Es wurde gefunden,<br />

dass bei Veränderung der<br />

Resonanzpunkte das SE-Ergebnis<br />

bei einigen Frequenzen negativ<br />

sein könnte.<br />

• Dielektrische Materialien<br />

im Inneren der BLS<br />

In früheren Forschungen wurden<br />

die Auswirkungen dielektrischer<br />

Materialien auf SE<br />

nicht berücksichtigt. In realen<br />

Anwendungen gibt es jedoch<br />

zahlreiche in der BLS montierte<br />

dielektrische Komponenten (z.B.<br />

PCB-Material, Wärmeleitpads,<br />

EMI-Absorber). Diese Dielektrika<br />

wirken sich auf die Wirksamkeit<br />

der Abschirmung aus,<br />

insbesondere auf die Resonanzfrequenzpunkte.<br />

Im Allgemeinen<br />

komprimieren die dielektrischen<br />

Materialien die Wellenlänge der<br />

elektromagnetischen Welle, die<br />

sich im Innern des Raumes ausbreitet,<br />

gegenüber Ausbreitung<br />

im Vakuum. Die Wellenlänge<br />

innerhalb des dielektrischen<br />

Materials ist:<br />

Bild 6<br />

28 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Bild 7 Bild 8<br />

Mit Index 0 ist die Wellenlänge<br />

im Vakuum gekennzeichnet,<br />

unter dem Buchstrich steht die<br />

Permittivität des dielektrischen<br />

Materials.<br />

Die Wellenlängenkompression<br />

führt zu zwei Ergebnissen bezüglich<br />

der Abschirmung. Erstens<br />

werden die Hohlraumresonanzen<br />

zu niedrigeren Frequenzen verschoben<br />

und zweitens gilt: Je<br />

kürzer die Wellenlänge, desto<br />

wahrscheinlicher ist es, dass<br />

die elektromagnetischen Wellen<br />

aus den Öffnungen austreten.<br />

Dadurch wird die SE niedriger.<br />

Absorber<br />

Absorber im Inneren der BLS<br />

führen zu unterschiedlichen<br />

Ergebnissen, wie in Bild 8.<br />

Damit wird die BLS zu einem<br />

Verlusthohlraum. Die Resonanzpunkte<br />

sind alle entfernt. Dies<br />

ist die typische Anwendung für<br />

eine absorberkombinierte BLS-<br />

Lösung. Sie wird häufig als multifunktionale<br />

Lösung bezeichnet.<br />

Schlussfolgerungen<br />

In Bezug auf die EMI-Abschirmleistung<br />

gibt es eine Vielzahl<br />

von Faktoren, die die tatsächliche<br />

SE bestimmen könnten. Im<br />

Allgemeinen liegt das Hauptaugenmerk<br />

von BLS auf den<br />

Öffnungen. Faktoren, die sich<br />

auf die Leitfähigkeit und Permeabilität<br />

des Materials beziehen,<br />

scheinen nicht so wichtig,<br />

sollten aber bei der Niederfrequenzabschirmung<br />

berücksichtigt<br />

werden.<br />

Bei höheren Frequenzen nimmt<br />

die Abschirmwirkung stark ab.<br />

Es ist jedoch erwiesen, dass die<br />

Vollwellen-EMI-Simulation<br />

besonders nützlich ist, um diese<br />

Probleme zu lösen. In Kombination<br />

mit Absorbermaterialien<br />

kann die hochfrequente EMI-<br />

Strahlung wirksam und signifikant<br />

gemindert werden. ◄<br />

beam FACHBUCH<br />

DIGITALE OSZILLOSKOPE<br />

Der Weg zum professionellen Messen<br />

Joachim Müller<br />

21 x 28 cm, 388 Seiten,<br />

ISBN 978-3-88976-168-2<br />

beam-Verlag 2017, 24,95 €<br />

Ein Blick in den Inhalt zeigt,<br />

in welcher Breite das Thema<br />

behandelt wird:<br />

• Verbindung zum Messobjekt<br />

über passive und aktive<br />

Messköpfe<br />

• Das Vertikalsystem – Frontend<br />

und Analog-Digital-<br />

Converter<br />

• Das Horizontalsystem –<br />

Sampling und Akquisition<br />

• Trigger-System<br />

• Frequenzanalyse-Funktion<br />

– FFT<br />

• Praxis-Demonstationen:<br />

Untersuchung von Taktsignalen,<br />

Demonstration<br />

Aliasing, Einfluss der<br />

Tastkopf­impedanz<br />

• Einstellungen der Dezimation,<br />

Rekonstruktion,<br />

Interpolation<br />

• Die „Sünden“ beim Masseanschluss<br />

• EMV-Messung an einem<br />

Schaltnetzteil<br />

• Messung der Kanalleistung<br />

Weitere Themen für die praktischen<br />

Anwendungs-Demos<br />

sind u.a.: Abgleich passiver<br />

Tastköpfe, Demonstration<br />

der Blindzeit, Demonstration<br />

FFT, Ratgeber Spektrumdarstellung,<br />

Dezimation, Interpolation,<br />

Samplerate, Ratgeber:<br />

Gekonnt triggern.<br />

Im­iAnhang­ides­iWerks findet­i<br />

sich eine umfassende Zusammenstellung<br />

der verwendeten<br />

Formeln und Diagramme.<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie auf unserer Website<br />

oder bestellen Sie über info@beam-verlag.de<br />

www.beam-verlag.de


EMV<br />

Precompliance-EMI-Tests<br />

Konformitätsprüfungen auf Anhieb bestehen<br />

Der R&S ESRP EMI Test Receiver und der R&S FSV3030 Signal - und Spektrumanalysator (bis 30 GHz) sind typische Messgeräte für Precompliance-Tests.<br />

Die meisten elektrischen und<br />

elektronischen Geräte müssen<br />

von unabhängigen Prüflaboren<br />

getestet werden, um sicherzustellen,<br />

dass sie die relevanten<br />

Normen für leitungsgebundene<br />

und gestrahlte Störaussendungen<br />

erfüllen.<br />

Die Durchfallquote bei Konformitätstests<br />

ist oft hoch, sodass<br />

kostspielige und zeitaufwändige<br />

Überarbeitungen erforderlich<br />

werden. Precompliance-EMI-<br />

Tests im Rahmen des Entwicklungsprozesses<br />

geben Herstellern<br />

die Möglichkeit, Probleme<br />

bereits in einer frühen Phase des<br />

Produktzyklus zu identifizieren.<br />

Dies erleichtert die Anpassung<br />

des Designs und der elektromagnetischen<br />

Eigenschaften<br />

eines Produkts und schafft beste<br />

Voraussetzungen, um Konformitätsprüfungen<br />

gleich auf Anhieb<br />

zu bestehen.<br />

Hintergrund<br />

Geräte müssen getestet werden,<br />

um nachzuweisen, dass sie verschiedenen<br />

Normen, wie z. B.<br />

CISPR oder MIL-STD, entsprechen.<br />

Diese Normen werden<br />

von den zuständigen Regulierungsbehörden,<br />

z.B. den entsprechenden<br />

EU-Behörden (in<br />

Europa) oder der FCC (in den<br />

USA), festgelegt. Die erforderlichen<br />

Konformitätstests müssen<br />

bestanden werden, bevor ein<br />

Gerät auf den Markt gebracht<br />

werden kann.<br />

Konformitätstests werden meist<br />

von zertifizierten unabhängigen<br />

Prüflaboren oder Testhäusern<br />

durchgeführt. Diese verfügen<br />

über spezialisierte Ausrüstung,<br />

besondere Einrichtungen wie<br />

z. B. Schirmkammern sowie<br />

geschultes Prüfpersonal. Eine<br />

Konformitätsprüfung ist somit<br />

teuer – die Prüfgebühren betragen<br />

tausende oder sogar zehntausende<br />

von US-Dollar pro Anlauf.<br />

Nichtbestandene Konformitätsprüfungen<br />

sind aber leider keine<br />

Seltenheit. Je nach Art der Prüfung<br />

und den beteiligten Normen<br />

kann die Durchfallquote<br />

zwischen 70 und 90% liegen.<br />

Wenn nur einer der Tests nicht<br />

bestanden wird, gilt die gesamte<br />

Prüfung als fehlgeschlagen, und<br />

der Gerätehersteller muss einen<br />

neuen Termin ansetzen. Etwaige<br />

erforderliche Produktüberarbeitungen<br />

oder Nachbesserungen<br />

Autor:<br />

Paul Denisowski<br />

Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Bild 1: EMV-Prüfverfahren<br />

30 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Bild 2: Bei gestrahlten Precompliance-Tests muss für die Bestimmung<br />

angemessener Grenzwerte der Abstand zwischen Prüfling und Antenne<br />

berücksichtigt werden.<br />

müssen vor der erneuten Prüfung<br />

vorgenommen werden, was<br />

zusätzliche Zeit und natürlich<br />

Geld kostet.<br />

EMV-Tests als Teil<br />

des Entwicklungsprozesses<br />

Formelle Konformitätsprüfungen<br />

liefern lediglich Ergebnisse<br />

in Form von „Bestanden“<br />

oder „Nicht bestanden“ (Pass/<br />

Fail) und ermöglichen kaum<br />

Rückschlüsse auf die Ursachen<br />

des Scheiterns. Precompliance-<br />

Tests hingegen können jederzeit<br />

unterbrochen werden, sodass die<br />

Gründe für auftretende Probleme<br />

gründlich analysiert, getestet und<br />

behoben werden können.<br />

Bild 1 veranschaulicht das EMV-<br />

Prüfverfahren. Die EMV-Fehlersuche<br />

und -Analyse sollten direkt<br />

in den Entwicklungsprozess integriert<br />

werden. Falls die ersten<br />

Messungen keine gravierenden<br />

Probleme aufdecken, gelangt der<br />

Prüfling in die Precompliance-<br />

Testphase. Die Precompliance-<br />

Tests sollten den entsprechenden<br />

Konformitätstests möglichst<br />

nahe kommen. Scheitert der<br />

Prüfling bei einem dieser Precompliance-Tests,<br />

kehrt er zur<br />

Design- und Fehlerbehebungsphase<br />

zurück, um entsprechend<br />

angepasst zu werden. Nach<br />

erfolgreich absolvierten Precompliance-Tests<br />

erfolgt die vollumfängliche<br />

Konformitätsprüfung<br />

in einem Prüflabor oder einem<br />

Testhaus. Eine erfolgreiche Konformitätsprüfung<br />

führt zur offiziellen<br />

Zertifizierung, nach der<br />

das Gerät in Verkehr gebracht<br />

werden darf.<br />

Testort und Testumgebung<br />

Formelle Konformitätsprüfungen<br />

erfordern spezielle<br />

Testumgebungen und Testaufbauten.<br />

Bei leitungsgebundenen<br />

Tests sind die Umgebungsanforderungen<br />

recht schlicht: Zusätzlich<br />

zu den Testgeräten und dem<br />

benötigten Zubehör sind lediglich<br />

eine einfache Erdungsfläche<br />

und ein nicht leitender<br />

Tisch erforderlich. Aus diesem<br />

Grund sind leitungsgebundene<br />

Precompliance-Tests den vollumfänglichen<br />

Konformitätstests<br />

sehr ähnlich.<br />

Hingegen wird für gestrahlte<br />

Konformitätstests in der Regel<br />

eine Schirmkammer oder ein<br />

geeignetes Freiluftprüfgelände<br />

benötigt. Aufgrund des<br />

Umfangs, der Kosten und der<br />

komplexen Anforderungen einer<br />

solchen Testumgebung können<br />

bei den meisten gestrahlten<br />

Precompliance-Tests nicht<br />

die exakten Bedingungen einer<br />

Konformitätsprüfung reproduziert<br />

werden.<br />

Daher werden bei gestrahlten<br />

Precompliance-Tests oft Modifikationen<br />

vorgenommen – etwa<br />

werden den Messergebnissen<br />

Toleranzen hinzugefügt. Eine<br />

kleinere Messkammer führt beispielsweise<br />

zu höheren Emissionen<br />

als bei der endgültigen<br />

Konformitätsprüfung, da der<br />

Abstand zwischen Antenne und<br />

Prüfling geringer ist. In diesem<br />

Fall müssen die Emissionsgrenzwerte<br />

angehoben werden, um<br />

den stärkeren Signalen Rechnung<br />

zu tragen. Ein typischer<br />

Precompliance-Abstand von 3<br />

m (wie in Bild 2 gezeigt) anstatt<br />

eines typischen Abstands bei der<br />

Konformitätsprüfung von 10 m<br />

könnte eine Anhebung der Emissionsgrenzwerte<br />

um etwa 10 dB<br />

erfordern.<br />

Prüfmittel:<br />

Funkstörmessempfänger und<br />

Spektrumanalysatoren<br />

Für Precompliance-Tests kommen<br />

hauptsächlich zwei Arten<br />

von Messgeräten zum Einsatz.<br />

Spektrumanalysatoren und<br />

Funkstörmessempfänger dienen<br />

überwiegend der Prüfung von<br />

Emissionsgrenzwerten, während<br />

Oszilloskope in erster Linie für<br />

die Fehlersuche und -behebung<br />

eingesetzt werden.<br />

Funkstörmessempfänger<br />

und Spektrumanalysatoren<br />

( Aufmacherbild) sind Frequenzbereichsgeräte.<br />

Sie erfassen und<br />

zeigen die Leistung in Abhängigkeit<br />

von der Frequenz an.<br />

Die Analyse im Frequenzbereich<br />

ist für EMI-Tests von entscheidender<br />

Bedeutung, da leitungsgebundene<br />

oder gestrahlte<br />

Leistungspegel in einem von<br />

einer Norm festgelegten Frequenzbereich<br />

gemessen werden.<br />

Spektrumanalysatoren und<br />

Funkstörmessempfänger arbeiten<br />

mit automatisierten Verfahren,<br />

bei denen der relevante<br />

Frequenzbereich schrittweise<br />

durchlaufen oder gescannt wird.<br />

Diese Funktionalität ist entweder<br />

in das Gerät integriert oder wird<br />

über Software realisiert.<br />

Grenzwertlinien<br />

Der Test gilt als „bestanden“,<br />

wenn sämtliche gemessenen<br />

Werte unterhalb einer definierten<br />

Grenzlinie für die Leistung in<br />

Abhängigkeit von der Frequenz<br />

bleiben. Diese maximal zulässigen<br />

Leistungswerte können<br />

entweder direkt am Messgerät<br />

eingestellt oder in das Gerät<br />

geladen werden.<br />

Detektortypen<br />

Die Detektoren bestimmen, wie<br />

die Messungen während eines<br />

Intervalls zu einem einzigen<br />

Messpunkt zusammengefasst<br />

werden. Bild 3zeigt die Messung<br />

eines gepulsten Signals.<br />

Die Ergebnisse wurden für jedes<br />

Signalintervall mit verschiedenen<br />

Detektortypen berechnet.<br />

Der Durchschnittsdetektor liefert<br />

einfach den Durchschnittswert<br />

über jedes Intervall. Der Spitzenwertdetektor<br />

ermittelt den<br />

Maximalwert in jedem Intervall.<br />

Quasi-Spitzenwertdetektoren<br />

wurden ursprünglich entwickelt,<br />

um das subjektive Störungsempfinden<br />

eines Hörers bei impulsartigen<br />

Störungen eines AM-<br />

Radiosenders besser abzubilden.<br />

Heutzutage werden Quasi-Spitzen-<br />

oder CISPR-Detektoren<br />

generell verwendet, um die Störung<br />

eines Signals durch eine Art<br />

Lade- und Entladeverhalten zu<br />

messen. Die Wirkung verschiedener<br />

Detektortypen ist in Bild<br />

3 dargestellt.<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 31


EMV<br />

Bild 3: Gängige Detektortypen<br />

Messungen mit einem Spitzenwertdetektor<br />

sind erheblich<br />

schneller als mit einem Quasi-<br />

Spitzenwertdetektor, in der<br />

Regel um mindestens mehrere<br />

Größenordnungen. Zudem liegen<br />

die Ergebnisse des Spitzenwertdetektors<br />

stets über denen<br />

des Quasi-Spitzenwertdetektors.<br />

Wenn ein Prüfling den Precompliance-Test<br />

mit dem schnelleren<br />

Spitzenwertdetektor besteht,<br />

wird er auch die langsameren<br />

Tests mit dem Quasi-Spitzenwertdetektor<br />

bestehen. Deshalb<br />

ist der Spitzenwertdetektor in<br />

der Precompliance-Testphase<br />

häufiger anzutreffen, während<br />

für Konformitätsmessungen oft<br />

ein Quasi-Spitzenwertdetektor<br />

verwendet wird.<br />

Spektrogramme<br />

Darüber hinaus werden bei EMI-<br />

Precompliance-Tests oftmals<br />

Spektrogramme genutzt. Ein<br />

Spektrogramm stellt die Leistung<br />

in Abhängigkeit von Frequenz<br />

und Zeit dar. Um diese drei Größen<br />

in nur zwei Dimensionen<br />

darzustellen, wird die Signalleistung<br />

oder -intensität auf das<br />

sichtbare Farbspektrum abgebildet:<br />

Rot steht für die maximale<br />

Leistung und Lila oder Violett<br />

für die minimale Leistung. Die<br />

neuesten Messungen erscheinen<br />

in der obersten Zeile der Anzeige<br />

und „fließen“ dann nach unten.<br />

Spektrogramme sind nützlich,<br />

weil sie veranschaulichen, wie<br />

sich Signale im Laufe der Zeit<br />

und über einen Frequenzbereich<br />

hinweg ändern. Dies ermöglicht<br />

eine einfache Identifizierung<br />

von zeitvariablem Signalverhalten<br />

wie Driften oder Frequenzsprüngen.<br />

Spektrogramme<br />

ermöglichen auch das Erkennen<br />

kleiner Signale in Anwesenheit<br />

größerer Signale. Die meisten<br />

Spektrumanalysatoren und<br />

Funkstörmessempfänger bieten<br />

Spektrogramme als Standardfunktion.<br />

Auch bei Oszilloskopen<br />

sind sie üblich, wenn Frequenzbereichsinformationen<br />

im<br />

sogenannten FFT-Modus angezeigt<br />

werden.<br />

Vorselektion<br />

Bei EMI-Tests sind die Eingangssignale<br />

weder bekannt<br />

noch kontrollierbar. Deshalb<br />

kann es passieren, dass Signale<br />

außerhalb des Messbereichs oder<br />

der Messskala („off-screen“) den<br />

ersten Mischer des Testgeräts<br />

überlasten, was zu Kompression<br />

oder Verzerrung führt und<br />

in ungültigen oder irreführenden<br />

Messergebnissen resultiert.<br />

Die Vorselektion schützt den<br />

ersten Mischer. Sie wird als<br />

schaltbare Filterbank implementiert,<br />

die es einem Funkstörmessempfänger<br />

ermöglicht,<br />

lediglich die relevanten<br />

Frequenzen auszuwählen. Der<br />

entsprechende Filter wird vom<br />

Empfänger automatisch anhand<br />

der konfigurierten Eingangsfrequenz<br />

gewählt. Viele EMI-<br />

Normen fordern ein „Messgerät“<br />

mit Vorselektion, weshalb<br />

die Konformitätsprüfung mit<br />

Funkstörmessempfängern und<br />

nicht Spektrumanalysatoren<br />

durchgeführt wird. Einige<br />

Spektrumanalysatoren bieten<br />

zwar ebenfalls eine Vorselektionsfunktion.<br />

Diese basiert<br />

jedoch üblicherweise auf einer<br />

Hochpassfilterung mit YIG-<br />

Technologie und nicht auf einer<br />

schaltbaren Filterbank.<br />

Zeitbereichs-Scan<br />

Das klassische Messverfahren<br />

von Funkstörmessempfängern<br />

ist der schrittweise Frequenz-<br />

Scan mit kleiner Auflösebandbreite.<br />

Diese Methode ist zwar<br />

sehr genau, aber auch langsam –<br />

insbesondere bei Anwendungen<br />

mit breiten Spektralbereichen<br />

wie Messungen von gestrahlten<br />

Störaussendungen.<br />

Moderne Funkstörmessempfänger<br />

unterstützen Zeitbereichs-<br />

Scans, indem sie den Messbereich<br />

in große Spektralblöcke<br />

unterteilen. Das Gerät digitalisiert<br />

und verarbeitet jeden Block<br />

mittels FFT. Der Zeitbereichs-<br />

Scan bietet eine erhebliche<br />

Geschwindigkeitssteigerung<br />

gegenüber dem schrittweisen<br />

Scan, ohne Genauigkeitsverluste.<br />

Zeitbereichs-Scans sind<br />

für die meisten Konformitätsprüfungen<br />

zugelassen und können<br />

auch bei Precompliance-Tests<br />

viel Zeit sparen.<br />

Testgeräte: Oszilloskope<br />

Oszilloskope werden vorrangig<br />

für Zeitbereichsmessungen<br />

eingesetzt. Sie sind wertvolle<br />

Messwerkzeuge, um die Quellen<br />

nicht konformer Emissionen<br />

aufzuspüren, Fehler zu<br />

beheben oder zu beseitigen.<br />

Viele moderne Oszilloskope<br />

unterstützen auch Frequenzbereichsmessungen.<br />

Außerdem<br />

bieten sie in der Regel eine hohe<br />

Bandbreite. Mit Oszilloskopen<br />

können sowohl leitungsgebundene<br />

als auch gestrahlte Signale<br />

untersucht werden.<br />

Ein potenzieller Nachteil bei der<br />

Verwendung von Oszilloskopen<br />

für Precompliance-Tests besteht<br />

darin, dass sie normalerweise<br />

keine native Unterstützung für<br />

Grenzwertlinien bieten, obwohl<br />

Grenzwertlinien und andere<br />

EMI-bezogene Funktionen per<br />

externer Software implementiert<br />

werden können.<br />

Schnelle<br />

Fourier-Transformation (FFT)<br />

Einige Oszilloskope können<br />

zur Darstellung und Analyse<br />

von Frequenzbereichsdaten<br />

eingesetzt werden, indem an<br />

Bild 4: Ein Frequenzmaskentrigger kann dazu beitragen,<br />

das zugrundeliegende Ereignis im Zeitbereich zu ermitteln.<br />

32 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Hochkompakte Micro-SAW-Filter<br />

Wertvollen Platz auf der Leiterplatte unter extremen<br />

Bedingungen einsparen<br />

Unsere neuesten SAW-Filter (Micro Surface Acoustic Wave) bieten kompakte und robuste Lösungen<br />

für zahlreiche GNSS-Bänder (L1, L2, E6) und beweisen damit ihre Vielseitigkeit für verschiedene<br />

Anwendungen wie Navigation und IoT.<br />

Mit ihrer geringen Größe von 1,4 mm x 1,1 mm geben sie Entwicklern die Freiheit, wertvollen Platz<br />

auf der Leiterplatte zu sparen oder das Funktionsangebot zu erhöhen. Mit einem industriellen<br />

Betriebstemperaturbereich von -40 bis +85 °C sorgen sie für Zuverlässigkeit unter extremen<br />

Bedingungen in allen Anwendungen – von Consumer-Geräten bis hin zu militärischen Anwendungen.<br />

Zudem vereinfachen sie den Entwicklungsprozess, da für den 50Ω-Betrieb keine Anpassung erforderlich<br />

ist und mehrere GNSS-Bänder unterstützt werden. Dies verspricht Kompatibilität mit verschiedenen<br />

Satellitennavigationssystemen und Anpassungsfähigkeit an zahlreiche geografische Standorte. Die<br />

Filter stellen sicher, dass Geräte inmitten des schnellen technologischen Wandels relevant und<br />

anpassungsfähig bleiben und zahlreiche Märkte effizient bedient werden.<br />

microchip.com/MicroSAWFilters<br />

Der Name Microchip und das Microchip-Logo sind<br />

eingetragene Warenzeichen von Microchip Technology<br />

Incorporated in den USA und in anderen Ländern.<br />

Alle anderen Marken sind im Besitz der jeweiligen<br />

Eigentümer. © <strong>2024</strong> Microchip Technology Inc.<br />

Alle Rechte vorbehalten. MEC2546A-GER-02-24


EMV<br />

den erfassten Zeitbereichsdaten<br />

eine FFT durchgeführt<br />

wird. Das ist hilfreich für Precompliance-Tests,<br />

da Zeit- und<br />

Frequenzbereichsdaten gleichzeitig<br />

angezeigt werden. Der<br />

Benutzer kann Ereignisse aus<br />

beiden Bereichen miteinander<br />

korrelieren. Das ist besonders<br />

nützlich bei der Fehlersuche im<br />

Zusammenhang mit EMI-Problemen,<br />

insbesondere wenn die<br />

Oszilloskope mit einem Trigger<br />

für den Frequenzbereich ausgestattet<br />

sind. Dieser Trigger löst<br />

aus, wenn eine Frequenzmaske<br />

oder ein Bereich verletzt wird,<br />

wie in Bild 4 gezeigt. Sobald das<br />

Oszilloskop durch dieses Ereignis<br />

im Frequenzbereich getriggert<br />

wurde, kann das zugehörige<br />

Ereignis im Zeitbereich analysiert<br />

werden, um die Ursache<br />

dieser Verletzung zu ermitteln.<br />

Die hohe Bandbreite und die<br />

Fähigkeit, Zeit- und Frequenzbereichsdaten<br />

miteinander in<br />

Beziehung zu setzen, machen<br />

Oszilloskope daher äußerst wertvoll<br />

für die Fehlersuche bei Problemen,<br />

die während Precompliance-Tests<br />

entdeckt werden.<br />

Funktionen wie Spektrogramme<br />

und Grenzwertlinien können von<br />

allen drei beschriebenen Gerätekategorien<br />

unterstützt werden.<br />

Funkstörmessempfänger bieten<br />

zusätzlich Vorselektion und<br />

Zeitbereichsscans. Sie eignen<br />

sich auch für vollumfängliche<br />

Konformitätsprüfungen, sodass<br />

ihre Verwendung bei Precompliance-Tests<br />

zu einer engeren<br />

Korrelation mit den Ergebnissen<br />

der Konformitätsprüfung führt.<br />

Zubehör<br />

für Precompliance-Tests<br />

Zusätzlich gibt es eine Reihe von<br />

verschiedenen Werkzeugen und<br />

Zubehör, die für Precompliance-<br />

Messungen notwendig sind.<br />

• Netznachbildung<br />

Eine Netznachbildung (Line<br />

Impedance Stabilization Network,<br />

LISN) sorgt bei leitungsgebundenen<br />

Emissionsprüfungen<br />

für zuverlässige Ergebnisse.<br />

Eine Hauptfunktion einer<br />

Netznachbildung besteht darin,<br />

eine stabile Impedanz auf der<br />

Netzseite des Netzkabels des<br />

Prüflings bereitzustellen. Da<br />

die Impedanz von Steckdosen<br />

stark variieren kann, sorgt<br />

eine Netznachbildung für konsistente,<br />

wiederholbare Ergebnisse,<br />

unabhängig vom Ort der<br />

Messung. Zudem verhindert sie,<br />

dass HF-Signale, die im Stromnetz<br />

vorhanden sind, über das<br />

Netzkabel des Prüflings in das<br />

Gerät eindringen. Dadurch wird<br />

sichergestellt, dass alle gemessenen<br />

Emissionen vom Prüfling<br />

selbst stammen und nicht aus<br />

dem Stromnetz kommen.<br />

• Antennen<br />

Gestrahlte Konformitätstests<br />

werden immer im sogenannten<br />

Fernfeld durchgeführt, wobei<br />

die Antenne einige Meter vom<br />

Prüfling entfernt platziert wird.<br />

Aufgrund der breiten Frequenzbereiche,<br />

die von den meisten<br />

Normen für gestrahlte Tests<br />

gefordert werden – normalerweise<br />

1 GHz oder mehr –, ist<br />

eine Breitbandantenne oder<br />

eine Kombination von Antennen<br />

erforderlich, um den gesamten<br />

Frequenzbereich effizient abzudecken.<br />

Einige gängige Beispiele<br />

sind logarithmisch-periodische<br />

und bikonische Antennen.<br />

Die gleichen Antennentypen<br />

können sowohl bei Konformitäts-<br />

als auch bei Precompliance-<br />

Tests Verwendung finden. Zu<br />

beachten ist jedoch, dass bei Precompliance-Tests<br />

die Abstände<br />

zwischen Antenne und Prüfling<br />

oft kürzer sind, sodass die Grenzwertlinien<br />

für gestrahlte Emissionen<br />

angepasst werden müssen.<br />

Diese Antennentypen eignen<br />

sich jedoch nicht für die Fehlersuche<br />

oder die Aufspürung der<br />

Ursache einer Störaussendung.<br />

Ihre Größe und Sperrigkeit lassen<br />

es nicht zu, präzise Informationen<br />

darüber zu gewinnen,<br />

welcher Teil oder welche Komponente<br />

des Prüflings nicht-konforme<br />

Emissionen erzeugt.<br />

• Nahfeldsonden für die EMV-<br />

Fehlersuche<br />

Nahfeldsonden bieten sich als<br />

geeignete Werkzeuge für Messungen<br />

in räumlicher Nähe zur<br />

Emissionsquelle an. In der Praxis<br />

liegt das Nahfeld bei der<br />

EMV-Fehlersuche im Bereich<br />

Bild 5: Einige für Precompliance-Tests typischerweise eingesetzte<br />

Nahfeldsonden<br />

von wenigen Zentimetern. Dank<br />

ihrer geringen Größe und der<br />

Möglichkeit, sie physisch nahe<br />

an der Quelle zu positionieren,<br />

zeichnen sich Nahfeldsonden<br />

durch eine hohe räumliche Auflösung<br />

aus. Benutzer können<br />

damit die Emissionsquelle genau<br />

lokalisieren, beispielsweise<br />

einen Pin eines Chips oder eine<br />

Signalleitung auf einer Leiterplatte.<br />

Allerdings unterstützen<br />

Nahfeldsonden lediglich relative<br />

Messungen und eignen sich<br />

somit für die Identifizierung von<br />

Emissionsquellen, jedoch nicht<br />

für die Messung genauer Leistungspegel<br />

zur Überprüfung<br />

von Grenzwerten.<br />

• Software<br />

Bei Precompliance-Tests wird<br />

häufig spezialisierte Software<br />

verwendet. Sie dient zur Erstellung<br />

von Skripten oder zur Automatisierung<br />

von Tests. Die Software<br />

kommuniziert mit mehreren<br />

Geräten und Zubehörteilen<br />

oder steuert diese über eine<br />

einzige Benutzeroberfläche.<br />

Außerdem lassen sich Antennenfaktoren,<br />

Kabelverluste usw.<br />

problemlos in die Messergebnisse<br />

einbeziehen. Die Software<br />

erfasst und zeigt die gemessenen<br />

Daten mit erweiterten Optionen<br />

an, etwa mit benutzerdefinierten<br />

Grenzwertlinien. Dies ermöglicht<br />

eine höhere Geschwindigkeit<br />

und Wiederholgenauigkeit<br />

als bei manueller Bedienung,<br />

sodass selbst Benutzer ohne<br />

Erfahrung mit Precompliance-<br />

Tests schnelle und präzise Tests<br />

durchführen können.<br />

Zusammenfassung<br />

Precompliance-Tests sparen<br />

Zeit und Geld, da sie potenzielle<br />

Probleme bereits früh im<br />

Produktzyklus aufdecken. Der<br />

gezielte Einsatz von passenden<br />

Werkzeugen und Techniken verbessert<br />

die Chancen, die vollumfängliche<br />

Konformitätsprüfung<br />

auf Anhieb zu bestehen.<br />

Wer schreibt<br />

Paul Denisowski ist Applikationsingenieur<br />

bei Rohde &<br />

Schwarz, wo er sich auf Störungssuche,<br />

Funkpeilung und<br />

Tests von Mobilfunknetzen spezialisiert<br />

hat. Er verfügt über<br />

mehr als 20 Jahre Erfahrung in<br />

der Test- und Messtechnik. Paul<br />

hat einen Master-Abschluss in<br />

Elektrotechnik von der North<br />

Carolina State University und<br />

war Gastdozent am Tokyo Institute<br />

of Technology. ◄<br />

34 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Hochleistungsoberflächen auch für EMV-Zwecke<br />

Die Techniplas Schwäbisch Gmünd GmbH ist im Bereich Oberflächenbeschichtung tätig.<br />

Techniplas S ist mit ihren Produkten SICRALAN und ELAMET auf die optische und technische Veredelung<br />

von Oberflächen spezialisiert.<br />

Ein technisches Highlight der<br />

Techniplas ist die elektromagnetische<br />

Abschirmung von Elektronikgehäusen<br />

mit dem patentierten<br />

ELAMET-Verfahren.<br />

Das ELAMET-Verfahren ist ein<br />

Beschichtungsprozess, bei dem<br />

in Hochvakuum-Bedampfungsanlagen<br />

je nach Anwendungsfall<br />

Metalle wie z.B. Aluminium,<br />

Kupfer, Stahl oder Gold im<br />

Mikrometerbereich auf Kunststoffoberflächen<br />

abgeschieden<br />

werden. Die auf der Kunststoffoberfläche<br />

erzeugte Metallschicht<br />

bildet eine geschlossene<br />

elektrisch leitfähige Oberfläche,<br />

mit der eine wirkungsvolle<br />

Abschirmung erreicht<br />

werden kann.<br />

Das ELAMET-Verfahren kann<br />

bei allen elektrischen Geräten<br />

mit Kunststoffgehäuse eingesetzt<br />

werden, die gegen elektromagnetische<br />

Störstrahlung<br />

(EMV) abgeschirmt werden<br />

müssen.<br />

Elektromagnetische<br />

Abschirmung für<br />

Kunststoffgehäuse<br />

Für die Abschirmung von<br />

Kunststoffgehäusen sind dünne<br />

metallische Beschichtungen aus<br />

Aluminium und Kupfer besonders<br />

wirkungsvoll.<br />

Je leitfähiger eine Schicht ist,<br />

desto besser ist ihre Schirmwirkung.<br />

Aluminium zeichnet sich durch<br />

eine hohe elektrische Leitfähigkeit<br />

aus, besitzt auf fast allen<br />

Kunststoffen eine sehr gute<br />

Haftung und seine Schichteigenschaften<br />

sind langzeitstabil.<br />

Bei Techniplas werden Elamet<br />

250 bis 1000 in Batch-Anlagen<br />

durch thermisches Verdampfen<br />

von Aluminium im Vakuum<br />

erzeugt. Schutzschichten können<br />

in derselben Vakuumcharge<br />

abgeschieden werden (Kennzeichnung<br />

P) und ermöglichen<br />

den Einsatz in Umgebungen mit<br />

hoher Luftfeuchtigkeit.<br />

Kupferbasierte Schichten sind<br />

die zweite Möglichkeit der Elamet-Abschirmschichten.<br />

Kupfer<br />

ist ein exzellenter Leiter<br />

und wird zum Schutz vor Oxidation<br />

mit einer zusätzlichen<br />

metallischen Schutzschicht<br />

versehen. Diese Schutzschicht<br />

besteht entweder aus Zinn (Elamet<br />

CS) oder Edelstahl, Nickel<br />

bzw. Nickelchrom (Elamet<br />

CN). Sobald direktes Löten der<br />

Schicht erforderlich ist, werden<br />

CS-Schichten verwendet. CN-<br />

Schichten werden bevorzugt<br />

zum Schutz vor aggressiven<br />

Medien, Industrieatmosphären<br />

und beim Wunsch nach einer<br />

harten Oberflache.<br />

trolle führt zu reproduzierbaren<br />

und gleichmäßigen Schichten<br />

auch bei schwierigen Geometrien.<br />

Für die Kombination aus<br />

optischer Transparenz (chromoptisch<br />

durchleuchtbar radartransparent)<br />

und elektrischer<br />

Leitfähigkeit stehen ITO-<br />

Schichten (Indium-Zinn-Oxid<br />

Schichten) zur Verfügung.<br />

Techniplas bietet eine große<br />

Anlagenkapazität und die Kombinierbarkeit<br />

kundenspezifischer<br />

Maskierungstechnik mit<br />

dem modularen Halterungskonzept<br />

aus eigenem Werkzeugbau.<br />

Techniplas unterstützt Sie bei<br />

der Lösung von EMV-Problemen<br />

mit einer qualifizierten<br />

Entwicklungs- und Anwendungstechnik.<br />

◄<br />

Techniplas Schwäbisch<br />

Gmünd GmbH<br />

www.techniplas.com<br />

Bei Techniplas werden Elamet<br />

CS- und CN-Schichten mittels<br />

Elektronenstrahl-Bedampfung<br />

im Hochvakuum aufgebracht.<br />

Dieses Verfahren ermöglicht die<br />

Beschichtung fast aller Kunststoffe.<br />

Eine gute Prozesskon-<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 35


EMV<br />

ESD-Simulator mit modularen Entladungsnetzwerken<br />

Der batteriebetriebene, tragbare<br />

ESD-Simulator für elektrostatische<br />

Entladung (ESD) von<br />

EMC Partner AG ist wahlweise<br />

als 16- oder 30-kV-Variante<br />

erhältlich. Dieses Modell ESD<br />

3000 bietet eine modulare Architektur<br />

mit Netzwerken für Haushalts-<br />

und Industrieelektronik,<br />

Automobil-, Verteidigungsund<br />

Avionikanwendungen. Es<br />

ist vollständig konform mit den<br />

meisten gängigen Standards, einschließlich<br />

IEC 61000-4-2, ISO<br />

10605, MIL-STD-461 CS118<br />

und DO-160 Abschnitt 25.<br />

Die Vorteile im Überblick:<br />

• Laden und Speichern von vordefinierten<br />

oder benutzerdefinierten<br />

Testabläufen<br />

• schneller Testen – minimale<br />

Lernzeit, leicht verständliche<br />

Benutzeroberfläche, kein<br />

großes Gehäuse, volle Mobilität<br />

• Zeit sparen – Reduzierung der<br />

Einrichtungszeit mit automatisierten<br />

Testroutinen, echten<br />

Parameteränderungen und<br />

einem idealen Entwicklungs-<br />

Tool<br />

• Länger testen – 8 h Zeit zwischen<br />

den Akkuladungen<br />

• Upgrade vor Ort – Optimierung<br />

der Nutzung, Austausch kalibrierter<br />

Erweiterungen vor Ort<br />

• nur ein Tester erforderlich –<br />

erweiterbar auf vielen Anwendungen<br />

• kosteneffiziente Lösung<br />

EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Hochleistungsabsorber zur Reduktion<br />

des Radar-Querschnitts<br />

EMC PRE-COMPILANCE HANDBOOK<br />

EMC-Pre-Compliance-Tests<br />

zu behandeln.<br />

Aus dem Inhalt:<br />

Das bei Telemeter Electronic<br />

erhältliche speziell entwickelte<br />

Absorbermaterial<br />

ist eine Serie von Breitband-<br />

Flachabsorbern zur Verringerung<br />

der Detektierbarkeit<br />

(Radar-Querschnitt, RCS)<br />

von mobilen und stationären<br />

Anlagen (Schiffe, Fahrzeuge,<br />

Schutzräume...). Der Absorber<br />

ist in einem breiten Frequenzspektrum<br />

von 1 bis zu 94 GHz<br />

einsetzbar und verbessert die<br />

Interoperabilität von Systemen<br />

durch Abschirmung von HF-<br />

Strahlung.<br />

Diese Absorber werden auch<br />

als elektromagnetischer Schutz<br />

für Bediener verwendet, die<br />

Tests durchführen, oder um<br />

sie zu verbergen. Der Absorber<br />

zeichnet sich neben dem<br />

breiten Frequenzspektrum von<br />

1 bis 94 GHz durch beeindruckende<br />

Leistungen von bis<br />

zu 7,5 kW/m² im Dauerbetrieb<br />

aus. Seine hohe Temperaturtoleranz<br />

bis 70 °C ermöglicht<br />

vielseitige Anwendungen in<br />

verschiedenen Umgebungen.<br />

Die Robustheit gegenüber<br />

widrigen Wetterbedingungen,<br />

Korrosion und hoher Verschleißfestigkeit<br />

macht ihn<br />

ideal für den Einsatz unter<br />

anspruchsvollen Bedingungen.<br />

Zusätzlich garantiert die Einhaltung<br />

von REACH- und<br />

RoHS-Standards eine umweltfreundliche<br />

Lösung und stellt<br />

eine langfristige Investition<br />

mit langlebigen Außen flächen<br />

sicher.<br />

Telemeter Electronic<br />

GmbH<br />

info@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

Die EMV-Pre-Compliance-<br />

Prüfung ist die Vorstufe innerhalb<br />

des breiten Spektrums der<br />

EMV-Prüfung. Sie hilft dabei,<br />

potenzielle Probleme bereits<br />

in der Entwicklungsphase zu<br />

erkennen und zu beheben, was<br />

die optimale EMV-Zertifizierung<br />

unterstützt. everything<br />

RF hat in Zusammenarbeit mit<br />

EMC Directory dieses Handbook<br />

veröffentlicht, das als<br />

umfassende Ressource über<br />

EMC Pre-Compliance-Tests<br />

informieren möchten. Dieses<br />

eBook behandelt also eine<br />

breite Palette von Themen.<br />

Dabei haben Branchenführer<br />

wie Rohde & Schwarz, Tektronix,<br />

Signal Hound, Siglent<br />

und Aaronia Inhalte beigesteuert,<br />

um alle Aspekte von<br />

• Considerations in<br />

Pre-compliance Testing<br />

• Test Location and Site<br />

• Instruments & Accessories<br />

used in Pre-compliance<br />

• Software in 9 Steps<br />

• Why Do Products Radiate?<br />

• Common Product Design<br />

Issues<br />

• Pre-Compliance Versus<br />

Compliance Testing<br />

• EMI Troubleshooting<br />

versus Pre-Compliance<br />

Testing<br />

• Real-Time Spectrum<br />

Analysis<br />

• How Can Real-Time<br />

Analyzers Help Troubleshoot<br />

EMI?<br />

• Immunity/Suspectibility<br />

• Radiated Emission/<br />

Near Field<br />

• Developing Your Own<br />

EMI Troubleshooting and<br />

Pre-Compliance Test Lab<br />

• Antennas and EMC<br />

• Materials<br />

• Three Antenna Method<br />

• Modularity and High<br />

Sweep Speeds<br />

everything RF<br />

www.everythingrf.com<br />

36 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Neue HF-Kerne für<br />

moderne EMV-Lösungen<br />

12. – 14.03.<strong>2024</strong><br />

KÖLN<br />

Entdecken Sie die<br />

Möglichkeiten der<br />

EMV.<br />

Die Firma HANAU – VACU-<br />

UMSCHMELZE (VAC) erweiterte<br />

das Produktportfolio an<br />

EMV-Kernen aus dem neuen<br />

nanokristallinen Werkstoff<br />

VITROPERM 550 HF.<br />

VITROPERM 550 HF weist<br />

gegenüber EMV-Ferriten und<br />

herkömmlichen nanokristallinen<br />

Legierungen ein signifikant<br />

verbessertes Hochfrequenzverhalten<br />

ohne Kompromisse beim<br />

Sättigungsverhalten aus. Gegenüber<br />

den bisherigen nanokristallinen<br />

EMV-Lösungen<br />

ermöglicht VITROPERM 550<br />

HF wahlweise ein deutlich reduziertes<br />

Volumen und Gewicht<br />

(bis zu 60%) oder eine signifikant<br />

erhöhte Dämpfung bei<br />

hohen Frequenzen (>100 kHz)<br />

bei gleicher Baugröße.<br />

VAC liefert mit diesen neuen<br />

EMV-Kernen eine optimierte<br />

Lösung für die stetige Forderung<br />

nach kompakteren und<br />

leichteren Systemen sowie für<br />

den Einsatz von SiC und GaN<br />

als Wide-Bandgap-Halbleiter<br />

in der Leistungselektronik.<br />

Durch die Verwendung dieser<br />

Halbleiter treten Störströme<br />

mit höherer Amplitude auf, und<br />

das Spektrum wird zu höheren<br />

Frequenzen verschoben. Diese<br />

Veränderung der elektromagnetischen<br />

Störungen stellt viele<br />

Hersteller vor neue Herausforderungen,<br />

welche durch innovative<br />

Werkstoffe wie VITROPERM<br />

550 HF gelöst werden können.<br />

Die neuen VITROPERM 550 HF<br />

EMV Kerne sind mit 9,8 bis 102<br />

mm nominalen Außendurchmessern<br />

erhältlich. Auf Anfrage sind<br />

kundenspezifische Abmessungen<br />

und Permeabilitätsniveaus möglich.<br />

Ebenfalls können mit den<br />

neuen Kernen schnell passende<br />

stromkompensierte Drosseln<br />

designt werden. Die verwendeten<br />

Kunststofftröge sind zur<br />

direkten Bewicklung geeignet<br />

und bieten einen guten mechanischen<br />

Schutz für das nanokristalline<br />

Material. Die Kunststoffmaterialien<br />

erfüllen die Anforderungen<br />

nach UL94V-0 / HB<br />

(UL-File Nummer: E41871),<br />

Klasse B (130 °C).<br />

„Mit diesen Kernen bieten wir<br />

unseren Kunden eine innovative<br />

und schnell verfügbare Lösung<br />

für moderne EMV-Filter“, sagt<br />

Nico Schöniger, Produktmanager<br />

für Industrielösungen.<br />

„Somit lassen sich hocheffiziente<br />

Systeme entwickeln und die<br />

Produktentwicklungen beschleunigen.“<br />

VACUUMSCHMELZE<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.vac.de<br />

Jetzt Ticket sichern!<br />

Messe Frankfurt Group<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 37


EMV<br />

Moderne Lösungen zur Dämpfung von<br />

Gleichtaktströmen im Hochfrequenzbereich<br />

In diesem Artikel erfolgt eine Betrachtung moderner Lösungen für die Dämpfung von leitungsgebundenen<br />

elektromagnetischen Gleichtaktstörungen.<br />

und smarte Lösungen werden<br />

notwendig. Durch schnelle Taktfrequenzen<br />

und hohe Schalttransienten<br />

du/dt erhöht sich zum<br />

einen die Amplitude der Gleichtaktströme<br />

und das gesamte<br />

Spektrum verschiebt sich zu<br />

höheren Frequenzen.<br />

Für den ferromagnetischen Kern<br />

Autor:<br />

Nico Schöniger<br />

Product Manager Energy<br />

Conversion & Automation<br />

VACUUMSCHMELZE<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.vacuumschmelze.de<br />

Elektronische Anwendungen im<br />

privaten sowie im industriellen<br />

Umfeld finden eine stetig steigende<br />

Verbreitung. Gleichzeitig<br />

werden die Anwendungen<br />

immer kompakter und leichter<br />

und immer schneller schaltende<br />

Halbleiter aus SiC und GaN<br />

finden in der Leistungselektronik<br />

Verwendung. Dies führt zu<br />

einem steigenden Bedarf von<br />

innovativen Lösungen für die<br />

Dämpfung von elektromagnetischen<br />

Störungen.<br />

Gleichtaktströme<br />

(Common Mode Currents)<br />

fließen sowohl im Hin- als auch<br />

Rückleiter in einer Stromrichtung<br />

und Phasenlage durch die<br />

Anwendung und somit asymmetrisch<br />

mit dem Phasenstrom.<br />

Mit Kondensatoren gegen Erde<br />

bzw. Masse kann ein Anteil dieser<br />

Gleichtaktströme abgeleitet<br />

werden, allerdings dürfen diese<br />

Ableitströme je nach Norm nur<br />

ein spezifiziertes Limit erreichen.<br />

Aus diesem Grund werden<br />

zur Dämpfung der Gleichtaktströme<br />

stromkompensierte<br />

Drosseln (SKD, englisch CMC)<br />

eingesetzt. Die Stromleiter werden<br />

bei einer SKD so um einen<br />

ferromagnetischen Kern gewickelt,<br />

dass sich die magnetischen<br />

Felder des Phasenstroms der<br />

Hin- und Rückleiter aufheben<br />

– mit Ausnahme des Streufelds,<br />

das durch die Streuinduktivität<br />

verursacht wird.<br />

Es wird somit vorrangig der<br />

Gleichtaktstrom gedämpft, was<br />

die Verwendung eines hochpermeablen<br />

Materials ermöglicht,<br />

da der Gleichtaktstrom im Verhältnis<br />

zum Phasenstrom sehr<br />

klein ist. Durch die generelle<br />

Miniaturisierung in der Leistungselektronik<br />

sowie der Verwendung<br />

von SiC- und GaN-<br />

Halbleitern steigen die Anforderungen<br />

an die Dämpfung von<br />

Gleichtaktströmen immer mehr<br />

der SKD sind zwei verschiedene<br />

Materialien von Relevanz: Ferrite<br />

und nanokristalline Legierungen.<br />

In den vergangenen<br />

Jahren haben nanokristalline<br />

Legierungen immer breitere<br />

Anwendung gefunden und größere<br />

Marktanteile gewonnen.<br />

Dies ist in den besonderen Eigenschaften<br />

von nanokristallinen<br />

Legierungen gegenüber Ferriten<br />

begründet. Diese sind z.B.<br />

eine Sättigungsinduktion von<br />

1,2 Tesla, flexible und höchste<br />

Permeabilitätsniveaus, nahezu<br />

keine Temperaturabhängigkeit<br />

im relevanten Temperaturbereich<br />

sowie ein breitbandiges Dämpfungsverhalten,<br />

das ein zweistufiges<br />

Ferritfilter unnötig machen<br />

kann. In vielen Anwendungen,<br />

in denen höchste Dämpfung bei<br />

geringster Baugröße notwendig<br />

ist, sind nanokristalline Legierungen<br />

mittlerweile die bevorzugte<br />

Lösung.<br />

Die VACUUMSCHMELZE<br />

GmbH & Co. KG (VAC) ist der<br />

einzige europäische Hersteller,<br />

der die gesamte Wertschöpfungskette<br />

vom Gießen der nanokristallinen<br />

Legierung bis hin zur<br />

fertigen SKD abbilden kann.<br />

Die bisher marktgängige nanokristalline<br />

Legierung der VAC<br />

ist VITROPERM 500 F. Diese<br />

Legierung wird seit vielen Jahren<br />

weltweit in verschiedenen<br />

38 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Bild 1: Vergleich der relativen Permeabilität von VITROPERM 500 F<br />

und VITROPERM 550 HF<br />

Bild 2: Vergleich der Auslegung von stromkompensierten Drosseln<br />

mit VITROPERM 500 F und VITROPERM 550 HF<br />

Anwendungen wie z.B. Schaltnetzteilen,<br />

Photovoltaikwechselrichtern,<br />

Frequenzumrichtern<br />

und Elektroautos in Millionen<br />

von EMV-Filtern verwendet.<br />

Durch diese Erfahrung hat VAC<br />

eine tiefgreifende Kompetenz<br />

über die gesamte Wertschöpfungskette<br />

aufgebaut und speziell<br />

für die Herausforderungen der<br />

Dämpfung von hochfrequenten<br />

Gleichtakt-Fehlerströmen intelligente<br />

Lösungen entwickelt.<br />

Die neuen Lösungen<br />

heißen VITROPERM 550 HF<br />

und VACOCOIL. Dahinter<br />

stecken neue Legierungen für<br />

verbessertes Hochfrequenzverhalten.<br />

VITROPERM 550 HF bietet<br />

grundsätzlich die gleichen guten<br />

weichmagnetischen Eigenschaften<br />

wie VITROPERM 500 F.<br />

Zusätzlich weist VITROPERM<br />

550 HF ein signifikant verbessertes<br />

Hochfrequenzverhalten<br />

auf. Trotz höherer Induktivität<br />

der SKD und somit höherem<br />

Dämpfungsverhalten führt dies<br />

zu keiner Reduktion des Sättigungsstroms.<br />

In Bild 1 ist ein<br />

Vergleich der relativen Permeabilität<br />

der beiden Materialien<br />

gezeigt. Es zeigt sich, dass insbesondere<br />

im normrelevanten<br />

Bereich >150 kHz die Permeabilität<br />

von VITROPERM 550 HF<br />

um ca. 35% höher liegt.<br />

Dieser Vorteil kann nun wahlweise<br />

für ein deutlich reduziertes<br />

Volumen und Gewicht oder eine<br />

signifikant erhöhte Dämpfung<br />

bei gleicher Baugröße genutzt<br />

werden. Bild 2 zeigt beide Möglichkeiten.<br />

Ausgangslage ist<br />

eine SKD mit 15 Windungen<br />

und einem VITROPERM-500-<br />

F-Kern (grüne Kurve). Bei Verwendung<br />

von VITROPERM 550<br />

HF, gleicher Windungszahl und<br />

gleichen Kernabmessungen,<br />

wird die Impedanz der SKD<br />

deutlich erhöht (rote Kurve).<br />

Alternativ kann auf Basis von<br />

VITROPERM 550 HF eine in<br />

ihrer Wirkung vergleichbare<br />

SKD designt werden (schwarze<br />

Kurve). Diese SKD hat eine vergleichbare<br />

Dämpfung, obwohl<br />

sich die Einsatzmenge von<br />

VITROPERM von 17 g auf 7 g<br />

reduziert hat und damit sowohl<br />

die CO 2- Bilanz wie auch der<br />

Preis reduziert wurden.<br />

Die Reduzierung<br />

der Wickelkapazitäten<br />

gelingt mit mit neuartiger Wicklungstechnologie:<br />

Mit der neuen<br />

VACOCOIL-Technologie hat<br />

VAC eine neue Lösung für den<br />

Wicklungsaufbau einer SKD<br />

entwickelt, welcher insbesondere<br />

für Nennphasenströme >50<br />

A geeignet ist. Standardmäßig<br />

werden bei diesen Strömen parallele<br />

Kupferdrähte verwendet,<br />

die noch wickelbar sind. Allerdings<br />

führen diese zu parasitären<br />

Wickelkapazitäten und<br />

somit niedrigeren Dämpfungseigenschaften<br />

im Hochfrequenzbereich.<br />

Bei der VACOCOIL-Technologie<br />

werden die parallelen Kupferdrähte<br />

durch einen massiven<br />

Kupferbügel ersetzt. Dies führt<br />

zu einer niedrigeren Wickelkapazität<br />

und verbesserten Dämpfungseigenschaften<br />

typischerweise<br />

im Bereich >1 MHz. Dies<br />

wird in einem Beispiel in Bild 3<br />

gezeigt. Es wird eine SKD mit<br />

drei parallelen Kupferdrähten<br />

(3x Ø 3 mm, blaue Kurve) mit<br />

einer SKD mit VACOCOIL-<br />

Technologie (1x Ø 4,5 mm, rote<br />

Kurve) verglichen. Der verwendete<br />

Ringbandkern unterscheidet<br />

sich nicht.<br />

Durch die deutlich reduzierte<br />

Wickelkapazität der VACO-<br />

COIL-Technologie zeigt sich<br />

eine deutlich höhere Impedanz<br />

im Frequenzbereich >1 MHz.<br />

Neben den wesentlich besseren<br />

Dämpfungseigenschaften stellt<br />

die VACOCOIL-Technologie<br />

eine kostenoptimierte und oftmals<br />

kompaktere Lösung gegenüber<br />

der Standardlösung dar.<br />

VACOCOIL und<br />

VITROPERM 550 HF<br />

Bild 3: Verbesserte Dämpfung mit VACOCOIL-Technologie<br />

können auch zusammen eingesetzt<br />

werden. Beide Lösungen,<br />

ob alleine oder in Kombination,<br />

können zu deutlich kleineren<br />

und leichteren EMV-Filtern mit<br />

signifikant niedrigerem CO 2 -<br />

Fußabdruck führen. VAC hat<br />

kürzlich das Portfolio an EMV-<br />

Ringbandkernen aus VITRO-<br />

PERM 550 HF sowohl für Industrie-<br />

als auch Automobilanwendungen<br />

deutlich erweitert,<br />

sodass eine schnelle Verfügbarkeit<br />

gewährleistet ist. Auch sind<br />

kundenspezifische Abmessungen<br />

und Permeabilitätsniveaus auf<br />

Anfrage möglich. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 39


EMV<br />

How to Ensure Regulatory Compliance<br />

for your Electronic and Radio Products<br />

Author:<br />

Michael Derby<br />

Technical Director<br />

Connected Technology &<br />

Mobility group<br />

Element Materials Technology<br />

www.element.com<br />

Before any digital electronic or<br />

radio-enabled product can be<br />

placed on the market, it must be<br />

assessed to ensure it meets the<br />

relevant regulatory compliance<br />

requirements. These requirements<br />

vary per region but may<br />

include topics such as product<br />

safety, electromagnetic compatibility<br />

(EMC), radio performance,<br />

radio system efficiency, and interoperation<br />

with other services.<br />

The product development phase<br />

can include practical testing and<br />

evaluations to gain insight into<br />

the product and how it behaves,<br />

whereas regulatory compliance<br />

assessments are typically carried<br />

out in very specific ways<br />

to meet clearly defined assessment<br />

criteria. The most common<br />

approach for regulatory approval<br />

assessments is to test precisely<br />

to a clearly defined method in a<br />

test standard.<br />

As everything is so clearly<br />

defined for regulatory approval,<br />

it can appear to the manufacturer<br />

that there is very little<br />

room for risk. However, there are<br />

still choices and decisions to be<br />

made, and with that comes risk.<br />

Understanding that risk, and<br />

mitigating it as much as possible,<br />

will ensure a smoother,<br />

faster, and frequently more costeffective<br />

compliance journey.<br />

Too often, compliance testing<br />

is not considered until late in<br />

the development cycle, when in<br />

fact we see the most successful<br />

manufacturers think about the<br />

risks and responsibilities at the<br />

regulatory compliance stage,<br />

from the product’s inception.<br />

Faults and product failures are<br />

inadvertently designed into a<br />

product; they don’t just happen<br />

by accident. A product failing<br />

a regulatory compliance test is<br />

rarely down to chance. For example,<br />

if a product goes into an<br />

unsafe mode or causes interference<br />

with another product, the<br />

combination of events that allowed<br />

it to happen has usually been<br />

designed, albeit unintentionally,<br />

into the product. If that product<br />

fails a particular test and is then<br />

tested again, in the same environment<br />

and to the same test<br />

parameters, it will generally<br />

fail again.<br />

Knowing a product well enough<br />

to identify and anticipate such<br />

40 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

conditions in order to resolve<br />

them is a major benefit for<br />

manufacturers, and typically<br />

comes about through testing<br />

early in the product’s development.<br />

Managing risk under the EU’s<br />

Radio Equipment Directive<br />

2014/53/EU (RED)<br />

To place radio equipment on<br />

the market in the EU, the RED<br />

directive must be applied, and a<br />

technical assessment is required.<br />

The most common route involves<br />

testing to published standards.<br />

Based on the test results and<br />

other factors, the manufacturer<br />

completes their other obligations<br />

within the RED and decides if<br />

they have enough evidence to<br />

sign a Declaration of Conformity<br />

(DoC) and CE mark their<br />

equipment.<br />

Part of the decision process is<br />

the analysis of the risks associated<br />

with the equipment, and<br />

the compliance process. This<br />

process must be documented by<br />

the manufacturer and is known as<br />

the compliance risk assessment.<br />

The manufacturer’s risk assessment<br />

must be held as part of the<br />

technical documentation and be<br />

readily available to show to a<br />

market surveillance authority<br />

if requested, or to an EU Notified<br />

Body if the manufacturer<br />

requires an EU Type Examination<br />

Certificate. Simply put, it is<br />

an explanation of what choices<br />

the manufacturer made, what<br />

assessment has been performed,<br />

and how the manufacturer reached<br />

the decision to CE mark<br />

their equipment.<br />

If the manufacturer records these<br />

steps as they move through their<br />

compliance journey, the creation<br />

of the risk assessment is a comparatively<br />

straightforward process<br />

and can be a helpful tool<br />

for project planning. It should<br />

cover topics such as the selection<br />

of test standards, but also<br />

issues such as how the equipment<br />

was operated during testing, the<br />

ports enabled and connected,<br />

modes, cable types, peripherals,<br />

EMC immunity monitoring, and<br />

much more.<br />

The process of creating the risk<br />

assessment will likely make<br />

the manufacturer aware of how<br />

many decisions, and therefore<br />

risks, they are taking. Every<br />

non-tested mode or condition<br />

is, after all, a risk.<br />

In addition, there are criteria that<br />

must comply with the EU Radio<br />

Equipment Directive and yet<br />

are not part of the essential test<br />

suites. Therefore, the manufacturer<br />

is expected to have confidence<br />

that their equipment meets<br />

those requirements through their<br />

own understanding of their product.<br />

If the manufacturer has used<br />

any standards not listed on the<br />

Official Journal of Harmonised<br />

Standards for the Directive, the<br />

risk assessment will be used to<br />

explain why the manufacturer<br />

chose that standard.<br />

Regulatory compliance<br />

and the Federal Communication<br />

Commission (FCC)<br />

To place digital electronic or<br />

radio equipment on the market<br />

in the USA, the rules and regulations<br />

of the FCC must be met,<br />

and testing is a mandatory step<br />

in that process. Compliance with<br />

the testing is a necessary step<br />

in the authorization procedure,<br />

regardless of whether it is based<br />

on the supplier’s Declaration<br />

of Conformity (sDoC) or Certification.<br />

Authorization by Certification<br />

means that the test reports will<br />

be scrutinized by a telecommunication<br />

certification body (TCB),<br />

and authorization by sDoC<br />

means that the manufacturer<br />

signs the test report and takes<br />

responsibility for acceptance.<br />

Whilst the tests mandated by the<br />

FCC are very clear and specific,<br />

the manufacturer is expected to<br />

test the product in its worst-case<br />

mode, worst configuration, and<br />

worst-case condition. This means<br />

taking the responsibility, and its<br />

associated risk, in choosing the<br />

worst-case set of criteria. While<br />

the testing process may be very<br />

clearly defined in the standards,<br />

there are still choices to be made<br />

when preparing to test, such as<br />

cables, modes, and samples.<br />

Successful manufacturers frequently<br />

screen for high-power<br />

samples and worst-case units<br />

from their production line. Put<br />

simply, the manufacturer is<br />

expected to know every detail<br />

of their product and how it<br />

works, and they may need to<br />

work with the test laboratory to<br />

establish that.<br />

As with the EU, there are criteria<br />

that must comply with the FCC<br />

rules and yet are not part of the<br />

mandatory testing. The manufacturer<br />

is therefore expected to<br />

have confidence that their equipment<br />

meets those requirements<br />

through their own understanding<br />

of the product.<br />

When submitting an application<br />

for certification to a TCB, the<br />

rules are clear on what should<br />

be provided. A TCB’s role is to<br />

check everything has been carried<br />

out correctly, without deviation<br />

from the FCC’s rules and<br />

specified standards.<br />

The manufacturer’s partnership<br />

with the TCB is an important<br />

one, with the manufacturer<br />

relying on the TCB to spot any<br />

critical errors. The more information<br />

the manufacturer shares<br />

with their TCB, the more likely<br />

it will result in a fully compliant<br />

end product reaching the market<br />

quickly.<br />

Risks associated with the use<br />

of radio modules<br />

The FCC has a ‘modular approval’<br />

process, such that a radio<br />

module manufacturer can certify<br />

a transmitter specifically<br />

for use in other equipment. Any<br />

company installing the module<br />

into their own equipment should<br />

therefore not need to perform the<br />

certification, although they do<br />

42 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

need to perform testing on the<br />

final product with the module<br />

installed.<br />

When installing a certified radio<br />

module into a host product for<br />

FCC compliance, there is not a<br />

definitive list of tests that must<br />

be performed. The manufacturer<br />

is expected to repeat any tests<br />

that could have been affected<br />

by the installation of the module<br />

into the host. These are the<br />

manufacturer’s decisions and<br />

risks. A test laboratory may provide<br />

advice, but ultimately the<br />

manufacturer will decide which<br />

tests to perform.<br />

There is no product certification<br />

process for radio equipment in<br />

the EU and therefore there is no<br />

modular approval process under<br />

the RED. A manufacturer incorporating<br />

a radio module into their<br />

product becomes fully responsible<br />

for all aspects of the end<br />

product and for the full technical<br />

assessment of the final radio<br />

equipment. However, many<br />

manufacturers decide to adopt<br />

some test results from the radio<br />

module and, just as with the<br />

USA, there is not a definitive list<br />

of test cases which do, or do not,<br />

need to be performed.<br />

The key requirement is for the<br />

manufacturer to have confidence<br />

in compliance. In practical<br />

terms, this means performing<br />

all the safety, EMC, and radiated<br />

radio tests on the final product,<br />

but maybe spot-checking some<br />

conducted radio test cases. Once<br />

again, whilst the test laboratory<br />

can provide advice, the manufacturer<br />

takes ownership and full<br />

responsibility.<br />

This can be an obvious area of<br />

risk as a manufacturer choosing<br />

to accept conducted test results<br />

from the module’s test report<br />

will have had no control over<br />

how that testing was performed.<br />

It becomes even more complicated<br />

when a manufacturer puts<br />

multiple radios into a product,<br />

due to their potential to interfere<br />

with each other.<br />

A radio module is typically tested<br />

as a stand-alone in an electrically<br />

quiet environment. Combining<br />

modules into the noisy electronic<br />

environment of a host product<br />

alongside other radios will<br />

inevitably affect receiver performance.<br />

This makes it harder for<br />

the final product manufacturer<br />

to know if the product will, if<br />

tested, comply with all the necessary<br />

requirements, based only<br />

on the evidence of the original<br />

module test reports.<br />

Ensuring you have all the<br />

required regulatory and<br />

contractual compliance<br />

evidence<br />

The critical goal of a manufacturer<br />

is to get a product to market<br />

as quickly and efficiently as<br />

possible. This means ensuring a<br />

compliant product and undertaking<br />

the necessary assessments<br />

or testing to demonstrate that<br />

compliance. This isn’t as simple<br />

as ensuring specific tests<br />

are completed but rather comes<br />

down to knowing your product<br />

and understanding its intended<br />

operation, environment for use,<br />

intended users, and reasonably<br />

foreseen use.<br />

It is not simply a case of saying<br />

“what tests must I perform?“.<br />

Instead, manufacturers should<br />

ask themselves “what tests<br />

should I perform?”. Most likely<br />

this will be a combination of the<br />

minimum mandatory test cases,<br />

and any additional testing necessary<br />

to understand the product<br />

and mitigate the risks of noncompliance.<br />

Many manufacturers are now<br />

producing products that they<br />

may not have originally considered<br />

to be radio products but<br />

will be classed as such when it<br />

comes to testing and approvals.<br />

This frequently means they are<br />

not prepared for the level of<br />

testing, assessment and investigations<br />

involved.<br />

Three of the most common<br />

mistakes that Element sees are<br />

a lack of planning, not starting<br />

to plan early enough, and a lack<br />

of pre-testing. Another common<br />

mistake relates to the choice of<br />

test sample. It is always recommended<br />

to identify and test the<br />

worst sample, as the manufacturer<br />

needs to know their production<br />

line samples will not be<br />

of inferior quality to the sample<br />

tested.<br />

Choosing a perfect sample for<br />

the test laboratory in the hope<br />

that the product will pass the<br />

tests trouble-free only increases<br />

the potential for the product to<br />

perform badly or encounter failures<br />

when it reaches the marketplace.<br />

◄<br />

beam FACHBUCH<br />

SMITH-DIAGRAMM<br />

Einführung und Praxisleitfaden<br />

Joachim Müller,<br />

21 x 28 cm, 117 Seiten,<br />

zahlreiche, teilweise farbige Abbildungen,<br />

beam-Verlag 2009,<br />

ISBN 978-3-88976-155-2,<br />

Art.-Nr.: 118082, 29,80 €<br />

Das Smith-Diagramm ist bis heute das wichtigste Instrument zur bildlichen<br />

Darstellung der Anpassung und zum Verständnis der Vorgänge in HF-<br />

Systemen.­iIn­ider­ieinschlägigen­iFachliteratur findet­iman­izwar­iviele­iStellen­i<br />

zum Smith-Diagramm, sie erfordern aber meist erhebliche mathematische<br />

Kenntnisse: Eine grundlegende Einführung sucht man vergeblich. Diese<br />

Lücke schließt dieses Buch als praxisnahe Einführung in den Aufbau und<br />

die Handhabung des Diagramms. Mathematikkenntnisse die zu einer elektrotechnischen<br />

Ausbildung gehören, reichen dabei aus.<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie auf unserer Website<br />

hf-praxis oder bestellen 3/<strong>2024</strong> Sie über info@beam-verlag.de<br />

43<br />

www.beam-verlag.de


EMV<br />

Hochwertige Kabel und Komponenten<br />

für EMV-Labore<br />

Melatronik<br />

Nachrichtentechnik GmbH<br />

info@melatronik.de<br />

www.melatronik.de<br />

Die Melatronik Nachrichtentechnik<br />

GmbH kann bei der<br />

Einrichtung und Ausrüstung<br />

eines EMV-Labors behilflich<br />

sein. Die hochwertigen Kabel<br />

der PT-Serie sind extrem phasen-<br />

und amplitudenstabil, für<br />

Messgeräteanwendungen konzipiert<br />

und für Frequenzen bis<br />

110 GHz erhältlich.<br />

Die Kabel der PLEX-Serie sind<br />

mechanisch-, phasen- und amplitudenstabil<br />

und haben eine Schirmung<br />

>90 dB. Die Kabel werden<br />

kundenspezifisch besteckert<br />

und sind für alle gewünschten<br />

Kabellängen lieferbar. Je nach<br />

Frequenzbereich können sie für<br />

Leistungsmessungen bis zu 10<br />

kW eingesetzt werden.<br />

Zum Montieren der Kabel kann<br />

Melatronik auch die dazu benötigten<br />

Drehmomentschlüssel<br />

liefern, auch mit kundenspezifischen<br />

Drehmomenten.<br />

Des Weiteren kann Melatronik<br />

Dämpfungsglieder, 50-Ohm-<br />

Abschlüsse, Adapter, Filter und<br />

Isolatoren für Frequenzen bis zu<br />

110 GHz für eine Laboreinrichtung<br />

beistellen.<br />

Falls Sie auf der Suche nach<br />

Absorbermaterialien für Ihre<br />

EMV-Kammer sind oder auch<br />

auf der Suche nach Verstärkermodulen,<br />

können die Spezialisten<br />

von Melatronik Unterstützung<br />

anbieten. ◄<br />

Full-HD-Kamera für die einfache Nachrüstung in der EMV-Halle<br />

EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Bei dieser neuen Full-HD-<br />

Kamera bilden Stativ, Kamera<br />

und Controller eine harmonisierende<br />

und leicht einzurichtende<br />

Einheit. Eine ferngesteuerte<br />

Pan/Tilt-Einheit mit ruckelfreiem<br />

Softstart und manueller<br />

Bedienung rundet die Lösung<br />

individuell ab.<br />

Mikrofon und Lautsprecher<br />

in der Halle ermöglichen eine<br />

vereinfachte Kommunikation.<br />

Ein Monitor am Kontrollplatz<br />

und Ihr neues Full-HD-Kamerasystem<br />

laufen dabei schon.<br />

Die Kamera hat eine EMV-feste<br />

Stromversorgung über Netzspannung<br />

oder Akku.<br />

Die Full-HD-Kamera Modell<br />

HDCAM6ECP bietet zum<br />

Beispiel:<br />

• 30 x optical Zoom<br />

(motorisiert)<br />

• 4,3 bis 129 mm Focus<br />

(motorisiert)<br />

• 1 Lux Minimum-Illumination<br />

• immunisiert bis 200 V/m<br />

und 18 GHz<br />

• Compliant mit CISPR 25,<br />

Class 5<br />

Weitere Modelle und Ausstattungen<br />

stehen auf Anfrage zur<br />

Verfügung. ◄<br />

44 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


EMV<br />

Hochpräzises Isolationsprüfgerät<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 />

Um den Anforderungen heutiger Sicherheitsprüfungen<br />

von Isolationsmaterialien,<br />

Komponenten und elektronischen Geräten<br />

in Entwicklungs- und Produktionsprozessen<br />

gerecht zu werden, hat die EMC PART-<br />

NER AG mit Sitz in Laufen/CH speziell für<br />

EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

dieses Einsatzgebiet ein Isolationsprüfgerät<br />

mit 1.2/50 µs bis 30 kV entwickelt.<br />

Die INS-Serie kann auf hochpräzise interne<br />

oder externe Strom- und Spannungsmessungen<br />

programmiert werden, um<br />

Überschläge mit Pass/Fail-Kriterien zu<br />

erkennen. Eine einfache und zeitgemäße<br />

Dokumentation von Prüfprotokollen ist<br />

mittels USB-Schnittstelle direkt am Gerät<br />

möglich.<br />

Die INS-Serie erfüllt die Teststandards nach<br />

IEC60664, IEC60335, IEC60747-17 und<br />

IEC60060. ◄<br />

HF- & MIKROWELLEN-<br />

MESSTECHNIK<br />

Puls- & Signalgeneratoren<br />

GNSS - Simulation<br />

Netzwerkanalysatoren<br />

Avionik - Prüfgeräte<br />

Funkmessplätze<br />

ANTENNEN-<br />

MESSTECHNIK<br />

Positionierer & Stative<br />

Wireless-Testsysteme<br />

Antennenmessplätze<br />

Antennen<br />

Absorber<br />

Software<br />

EMC Truncated Pyramidal Absorber<br />

Pyramidenstumpf-Absorber kann auch<br />

für Mikrowellenmessungen, Automobil-<br />

und Militäranwendungen verwendet<br />

werden. Er besteht aus kohlenstoffhaltigem<br />

Polyurethanschaum, erfüllt die<br />

NRL 8093, Tests 1, 2 und 3 (USA), und<br />

hat einen Betriebstemperaturbereich von<br />

bis zu 120 °C.<br />

EMV-ZUBEHÖR<br />

LWL-Übertragungsstrecken<br />

Abschlusswiderstände<br />

Adapter & HF-Kabel<br />

Netznachbildungen<br />

Dämpfungsglieder<br />

Richtkoppler<br />

Kalibrierkits<br />

Der SOLEMI von Soliani EMC ist ein<br />

EMC Truncated Pyramidal Absorber<br />

mit einem Arbeitsbereich von 40 GHz.<br />

Er wurde speziell entwickelt, um die<br />

Leistungsanforderungen von IEC 61000-<br />

4-3, MIL-STD 462D und SAE zu erfüllen<br />

und zu übertreffen. Dieser massive<br />

Produktspezifikationen:<br />

• Form: konventionelle Pyramide<br />

• Belastbarkeit: 200 mW<br />

• Material: mit Kohlenstoff<br />

angereicherter Polyurethanschaum<br />

• Anwendungen: Automobil, Militär,<br />

Mikrowellenmessungen<br />

Soliani EMC<br />

www.solianiemc.com<br />

Wir stellen aus:<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 45<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 />

Digitizersysteme mit bis zu 16 Kanälen im GHz-Bereich<br />

Eine neue Option von Spectrum Instrumentation bietet die Möglichkeit, Mehrkanal-Datenerfassungssysteme<br />

mit ultraschnellen Abtastgeschwindigkeiten von bis zu 10 GS/s zu erstellen.<br />

Empfängern, Detektoren, Sensoren<br />

oder Antennen eingesetzt<br />

werden.<br />

Schnelle Datenübertragung<br />

Bei der Option handelt es sich<br />

um das Star-Hub-Modul, das<br />

bis zu acht Digitizerkarten der<br />

M5i.33xx-Serie präzise synchronisieren<br />

kann. Die einzelnen<br />

Messkarten nutzen dann<br />

gemeinsame Takt- und Triggersignale,<br />

was eine absolut<br />

minimale Phasenverzögerung<br />

und Zeitverschiebung zwischen<br />

allen Kanälen gewährleistet. Das<br />

Star-Hub-Modul wird auf einer<br />

beliebigen Messkarte im Mehrkanalsystem<br />

montiert. Mithilfe<br />

einer genau abgestimmten und<br />

abgeschirmten Koaxialverkabelung<br />

verteilt das Modul dann den<br />

Takt an jede Digitizerkarte und<br />

synchronisiert das Triggerereignis<br />

präzise mit dem Systemtakt.<br />

Spectrum<br />

Instrumentation GmbH<br />

www.spectruminstrumentation.com<br />

Das Star-Hub-Modul<br />

kann mit allen Modellen der<br />

M5i.33xx-Digitizerserie verwendet<br />

werden. Diese Digitizerserie<br />

besteht aus sieben verschiedenen<br />

Varianten mit Abtastraten<br />

von 3,2 bis 10 GS/s, 12<br />

Bit Auflösung, Bandbreiten<br />

von 1 bis 4,7 GHz sowie einem<br />

oder zwei Kanälen. Die Karten<br />

verfügen über programmierbare<br />

Eingangsbereiche, Offset-Steuerung,<br />

einen großen<br />

integrierten Speicher von bis<br />

zu 16 GBytes (8 GSamples),<br />

erweiterte Triggerfunktionen<br />

und eine Reihe verschiedener<br />

Erfassungsmodi. Dank des neuen<br />

Star-Hub-Moduls sind Systeme<br />

mit bis zu 8 Kanälen bei 10 GS/s<br />

Geschwindigkeit oder sogar bis<br />

zu 16 Kanälen mit einer maximalen<br />

Abtastrate von 5 GS/s<br />

möglich.<br />

Benutzer<br />

können das Star-Hub-System<br />

mit dem intern generierten Takt<br />

der Digitizerkarte betreiben, der<br />

eine Genauigkeit von mehr als<br />

±1 ppm bietet. Alternativ kann<br />

über eine SMA-Eingangsbuchse<br />

an der Vorderseite der Karte auch<br />

ein externer Takt benutzt werden.<br />

Um den Zeitversatz von Kanal<br />

zu Kanal zu minimieren, steht<br />

für jede angeschlossene Karte<br />

eine programmierbare Skew-<br />

Einstellung zur Verfügung. Diese<br />

Funktion ermöglicht Zeitverschiebungen<br />

bis zu 200 ps (10<br />

GS/s) oder 312 ps (3,2 und 6,4<br />

GS/s) bei jeder einzelnen Karte.<br />

Dies ist eine einfache Möglichkeit,<br />

etwaige Timing-Unstimmigkeiten<br />

zu korrigieren, die in<br />

jedem spezifischen Setup vorhanden<br />

sein können.<br />

Maßgeschneiderte<br />

Mehrkanal-<br />

Datenerfassungssysteme<br />

zu erstellen, die Signale im<br />

GHz-Bereich synchron erfassen<br />

können, ist für eine Vielzahl<br />

von Anwendungen wichtig.<br />

Benötigt werden solche Systeme<br />

z.B. in den Bereichen Kommunikation,<br />

automatisierte Tests,<br />

Luft- und Raumfahrt sowie<br />

bei wissenschaft lichen Experimenten,<br />

in denen Gruppen von<br />

zur kontinuierlichen Verarbeitung<br />

und Speicherung: Ein<br />

weiterer Vorteil des Star-Hub-<br />

Systems besteht darin, dass<br />

jede Karte über einen eigenen<br />

16-Lane Gen3 PCIe-Bus verfügt,<br />

der Daten mit Geschwindigkeiten<br />

von bis zu 12,8 GB/s<br />

übertragen kann. Diese Übertragungsgeschwindigkeit<br />

ermöglicht<br />

eine kontinuierliche<br />

Übertragung mit 6,4 GS/s im<br />

12-Bit-Modus oder sogar 10<br />

GS/s im datensparenden 8-Bit-<br />

Modus. Der Bus ermöglicht<br />

es den Karten, erfasste Daten<br />

mit außergewöhnlich hoher<br />

Geschwindigkeit in die PC-<br />

Umgebung zu streamen, obwohl<br />

sie alle von einem einzigen Host-<br />

Prozessor gesteuert werden. Im<br />

PC- System sind dann verschiedenste<br />

Aufgaben möglich, wie<br />

z.B. das kontinuierliche Processing<br />

durch GPUs oder das Speichern<br />

auf SSDs.<br />

Die Steuerung der Karten<br />

erfolgt im Multichannel-System.<br />

Speziell für Mehrkanalsysteme<br />

entwickelt, verfügt<br />

Spectrum auch über eine eigene<br />

Mess software namens SBench<br />

6 Professional. Diese interaktive<br />

GUI kann alle mit dem<br />

Star-Hub verbundenen Karten<br />

steuern. Das Programm läuft<br />

auf PCs mit Windows- oder<br />

LINUX-Betriebssystem und<br />

bietet vollständige Gerätesteuerung<br />

sowie Anzeige-, Analyse-,<br />

Speicher- und Dokumentationsfunktionen.<br />

SBench 6 kann<br />

große Datendateien verarbeiten<br />

und verfügt über eine Reihe von<br />

Verarbeitungstools, darunter<br />

eine Plug-in-Schnittstelle, die<br />

die Verwendung benutzerdefinierter<br />

Berechnungsfunktionen<br />

ermöglicht. Darüber hinaus<br />

gibt es Cursor- und Parameter-<br />

46 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Messtechnik<br />

funktionen, die kanalübergreifende<br />

Messungen ermöglichen,<br />

sowie verschiedene Import- und<br />

Exportfilter.<br />

Software Development Kit:<br />

Jeder M5i-Digitizer wird standardmäßig<br />

mit einem Software<br />

Development Kit (SDK) geliefert.<br />

Das SDK ermöglicht die<br />

Programmierung mit fast jeder<br />

gängigen Sprache, dazu gehören<br />

C, C++, Python, C#, Delphi,<br />

VB.NET, J#, Julia, Java,<br />

LabVIEW und MATLAB. Das<br />

SDK enthält eine Auswahl an<br />

Programmierbeispielen und alle<br />

Treiberbibliotheken, die für den<br />

Betrieb unter einem Windowsoder<br />

LINUX-Betriebs system<br />

erforderlich sind.<br />

Die einfache Bedienung<br />

hebt Oliver Rovini, CTO bei<br />

Spectrum, hervor: „Unsere<br />

Kunden wünschen sich eine<br />

benutzerfreundliche Lösung<br />

für die Mehrkanalerfassung<br />

von Signalen im GHz-Bereich.<br />

Bei der Verwendung modularer<br />

Instrumente ist dies jedoch keine<br />

einfache Aufgabe. Es geht um<br />

Taktsysteme, die für die Verarbeitung<br />

unterschiedlicher<br />

Takt raten ausgelegt sind und in<br />

der Regel eine Phased-Lock-<br />

Loop-Architektur (PLL) verwenden.<br />

Darüber hinaus verfügt<br />

jede Karte über eine eigene<br />

Trigger erkennung, die Komparatoren<br />

verwendet, um Triggerpegelübergänge<br />

zu erkennen.<br />

Bei den hohen Geschwindigkeiten,<br />

die hier verwendet werden,<br />

können kleine Unterschiede<br />

in diesen Referenz pegeln leicht<br />

zu unerwünschtem Jitter führen.<br />

Der große Vorteil des Star-<br />

Hubs ist, dass er sich um diese<br />

Probleme kümmert, sodass der<br />

Benutzer es nicht tun muss!<br />

Die Einrichtung des Systems ist<br />

einfach, und sobald die Karten<br />

miteinander verbunden sind,<br />

verwalten unsere Treiber alle<br />

notwendigen Einstellungen für<br />

die Takt- und Trigger verteilung<br />

selbstständig.“<br />

Die Star-Hub-Option ist ab<br />

sofort verfügbar und kann vom<br />

Werk auf allen neuen und bereits<br />

verwendeten Digitizerkarten<br />

der M5i.33xx-Serie installiert<br />

werden. ◄<br />

Tragbarer und fernsteuerbarer<br />

Mikrowellenanalysator<br />

Der N9952A (FieldFox-Serie)<br />

ist ein tragbarer Mikrowellenanalysator,<br />

der von 300 kHz<br />

bis 50 GHz arbeitet und<br />

über ein iPad oder iPhone<br />

ferngesteuert werden kann.<br />

Das Standardmodell ist ein<br />

Kabel- und Antennenanalysator<br />

mit optionalem VNA,<br />

Spektrumanalysator, integriertem<br />

Leistungsmesser und<br />

weiteren Optionen. Er kann<br />

alle vier S- Parameter gleichzeitig<br />

messen und genaue<br />

Spektrums messungen (±0,5<br />

dB) durchführen, ohne dass<br />

eine Aufwärmphase erforderlich<br />

ist. Der Analysator wiegt<br />

nur 3,2 kg und ist mit einer<br />

3-jährigen Garantie erhältlich.<br />

Sein Dynamikbereich beträgt<br />

100 dB und die Ausgangsleistung<br />

-55 bis -35 dBm.<br />

Keysight Technologies<br />

www.keysight.com<br />

Mikrowellen-Analogsignalgeneratoren bis 40 GHz<br />

Die neuen Mikrowellen-<br />

Signalgeneratoren der Serie<br />

SSG6000A sind die bisher leistungsstärksten<br />

HF-Generatoren<br />

aus dem Hause Siglent.<br />

Die Geräte der SSG6000A-<br />

Serie von Siglent sind zuverlässige<br />

Mikrowellen-Analogsignalgeneratoren<br />

und für ein<br />

breites Anwendungsspektrum<br />

von Forschung und Entwicklung<br />

bis hin zur Fertigung und<br />

Fehleranalyse konfigurierbar.<br />

Die Serie bietet die Modelle<br />

SSG6083A, SSG6085A und<br />

SSG6087A. Diese sind mit<br />

einem Ausgangsfrequenzbereich<br />

von 100 kHz bis 13,6<br />

GHz (upgradebar auf 20 GHz),<br />

20 oder 40 GHz ausgestattet<br />

und bieten einen sehr guten<br />

Phasenrauschwert von typ.<br />

-135 dBc/Hz (bei 1 GHz, Offset<br />

20 kHz).<br />

Die Geräte der SSG6000A-<br />

Serie unterstützen AM mit<br />

interner, externer oder interner<br />

und externer Quelle standardmäßig.<br />

Pulsmodulation sowie<br />

Einzelimpuls-, Doppelimpulsund<br />

Impulsfolgen generator sind<br />

optional.<br />

Für den Bereich Langzeitmessung<br />

(etwa Alterungs- oder<br />

Lebenszyklustests, die Tage<br />

oder Wochen dauern können)<br />

sind die Geräte der SSG6000A-<br />

Serie mit einem OCXO-<br />

Referenz-Hardware-Modul ausgestattet.<br />

Dieses gewährleistet<br />

über eine lange Zeit eine hochpräzise<br />

und hochstabile Signalausgabe.<br />

Mit dem Leistungsmesser-Kontrollkit<br />

kann der<br />

Leistungsmesser einfach zur<br />

Leistungsmessung, Steuerung<br />

der Ausgangsleistung und Korrektur<br />

der Leitungsverluste verwendet<br />

werden.<br />

Alle Geräte der SSG6000A-<br />

Serie sind mit einem 5-Zoll/<br />

12,7-cm-Touchscreen ausgestattet.<br />

Mehrere One-Touch-<br />

Funktionen ermöglichen dem<br />

Benutzer die schnelle Einrichtung<br />

von Messparametern, einschließlich<br />

Gated- und externer<br />

Triggermodi.<br />

Standard-Schnittstellen sind<br />

USB Host und Device, LAN/<br />

Ethernet, optional USB-zu-<br />

GPIB. Über einen Web browser<br />

ist die Fernsteuerung auf PC<br />

und mobilen Endgeräten möglich.<br />

Meilhaus Electronic GmbH<br />

www.meilhaus.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 47


Batronix<br />

Oszilloskope<br />

Messtechnik<br />

Multifunktionale Oszilloskope<br />

mit integrierten Optionen<br />

Spektrumanalysatoren<br />

Netzwerkanalysatoren<br />

Signalgeneratoren<br />

Keysight hat die InfiniiVision 4000 X Serie<br />

um die Familie 4000G erweitert. Bei den<br />

Geräten der InfiniiVision X 4000G Serie<br />

handelt es sich um hochwertige Mega-<br />

Zoom IV Digitalspeicher Oszilloskope.<br />

Das Besondere an der Serie G ist, dass<br />

viele wichtige Optionen hier serienmäßig<br />

inklusive sind, etwa ein 2-Kanal Signal-<br />

Generator, Signal- und Messhistogramme,<br />

Masken-Grenzwert-Test, Mess-Grenzwerttest,<br />

Frequenz antwort-Analyse (Bode-Plot),<br />

Serielle Trigger und Decoding für I 2 C, SPI,<br />

UART, I2S und USB PD (weitere optional)<br />

sowie erweiterte HDTV-Videoanalyse.<br />

Highlights der Modelle 4000G X sind die<br />

ausgefeilten Zonentrigger, die hohe Signalerfassungsrate<br />

von 1 Million Wfms/s und<br />

die Signal- und Mess-Histogramme, die mit<br />

der A-Serie nicht möglich sind. Mit einer<br />

derart hohen Wellenform-Erfassungsrate<br />

von 1 Million Wfms/s lassen sich auch<br />

seltene und zufällige Ereignisse gut aufzeichnen.<br />

Messhistogramme erlauben die<br />

Analyse der statistische Verteilung von<br />

Jitter und Rauschen. Außerdem lassen<br />

sich anhand von Histogrammen schnell<br />

Ausreißer erkennen, die weitere Untersuchungen<br />

erfordern.<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<br />

48<br />

Meilhaus Electronic GmbH<br />

www.meilhaus.com<br />

Dank der bewährten intelligenten Mega-<br />

Zoom-IV-Speichertechnologie arbeiten die<br />

Oszilloskope der InfiniiVision-X-Serie<br />

immer reaktionsschnell und es kommt<br />

zu keiner Verlangsamung bei eingeschalteten<br />

Logikkanälen, bei eingeschalteter<br />

Protokolldekodierung, bei eingeschalteten<br />

mathe matischen Funktionen oder<br />

bei eingeschalteten Messungen.<br />

Alle Modelle der Serie InfiniiVision<br />

4000 X-Serie sind sind mit einem großen<br />

benutzer freundlichen Touch-Bildschirm<br />

ausgestattet. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Messtechnik<br />

Signalquellen-Analysatoren für Wireless-, Radar- und digitale<br />

Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />

Keysight Technologies erweiterte<br />

sein Produktportfolio der<br />

Signalquellen-Analysatoren<br />

SSA-X um drei neue Modelle<br />

für 26,5, 44 und 54 GHz – und<br />

bietet damit Entwicklern im HF-<br />

Bereich integrierte Lösungen<br />

für die Analyse von Phasenrauschen<br />

und Signalquellen für<br />

fortschrittliche Anwendungen in<br />

den Bereichen kabellose Kommunikation,<br />

Radar und Hochgeschwindigkeits-Digitaltechnik<br />

in einer einzigen Gehäuseeinheit.<br />

Background: Sich weiterentwickelnde<br />

Technologien und<br />

neue, fortschrittliche Standards<br />

erfordern präzisere und sauberere<br />

Signalquellen mit möglichst<br />

geringem Phasenrauschen<br />

und Jitter, um höhere Frequenzen,<br />

Datenbandbreiten und<br />

-raten zu unterstützen.<br />

Keysight Technologies<br />

www.keysight.com<br />

Die Prüfung und Bewertung des<br />

Phasenrauschens und Jitters der<br />

Signalquellen für diese Anwendungen<br />

erfordert jedoch häufig<br />

einen sehr komplexen Aufbau<br />

mit mehreren Messgeräten, was<br />

viel Zeit in Anspruch nimmt. HF-<br />

Entwickler müssen auch andere<br />

Messungen wie Frequenz- und<br />

Leistungstransienten-Messungen<br />

sowie Spektrumanalysen durchführen,<br />

um Signalquellen wie<br />

Synthesizer, Taktgeber und<br />

Oszillatoren vollständig zu charakterisieren.<br />

Darüber hinaus<br />

müssen Entwickler möglicherweise<br />

das Restphasenrauschen<br />

aktiver Bauteile messen, die in<br />

Signal- und Datenübertragungspfaden<br />

verwendet werden.<br />

Die neuen Hochfrequenz-<br />

Modelle der Keysight Signalquellen-Analysator-Serie<br />

SSA-X<br />

gehen diese Herausforderungen<br />

in diesen fortschrittlichen<br />

An wendungen mit einer All-in-<br />

One- Plattform an, die ein sehr<br />

sauberes Signal umfasst, das<br />

durch eine DDS-Quelle (Direct<br />

Digital Synthesis) und proprietäre<br />

Kreuzkorrelationskanäle<br />

ermöglicht wird.<br />

Vorteile:<br />

• integrierte One-Box-Lösung<br />

Umfassende Signalquellen-<br />

Analyse, einschließlich Phasenrauschmessung,<br />

Restrauschmessung,<br />

Transientenmessung,<br />

Spektrumanalyse, Netzwerkanalyse<br />

und Charakterisierung<br />

spannungsgesteuerter Oszillatoren<br />

(VCO) in einer einzigen<br />

Box. Die integrierte,<br />

saubere Signalquelle, die bei<br />

bis zu 54 GHz arbeitet, und<br />

zwei HF-Eingänge ermöglichen<br />

Restrauschmessungen<br />

ohne zusätzliche Geräte und<br />

Neukonfiguration. Zwei Paare<br />

von LO-Ausgangs- und IF-<br />

Eingangsanschlüssen und<br />

der neue Abwärtskonverter/<br />

Phasendetektor E5051AW<br />

von Keysight zur Messung<br />

des Phasenrauschens ermöglichen<br />

Millimeterwellen-Phasenrauschmessungen<br />

bei mehr als<br />

54 GHz. Ein VNA mit zwei<br />

Anschlüssen kann als Option<br />

integriert werden, sodass der<br />

Kauf eines eigenständigen<br />

VNA nicht erforderlich ist.<br />

• klassenbeste Phasenrauschempfindlichkeit<br />

ermöglicht genaue Messungen<br />

des absoluten und restlichen<br />

Phasenrauschens unter Verwendung<br />

von internen LOs und<br />

HF-Quellen mit extrem niedrigem<br />

Phasenrauschen<br />

• benutzerfreundlich,<br />

mit flexibler Software<br />

Diese ermöglicht schnelle,<br />

mehrfache Messungen mit<br />

einer einzigen Verbindung und<br />

einer benutzerfreundlichen<br />

Schnittstelle. Die Anwendungssoftware<br />

wurde verbessert, um<br />

mehr Messanforderungen zu<br />

erfüllen, einschließlich Spektrumanalysator<br />

und Präzisionstakt-Jitter-Analyse.<br />

• Präzisionstakt-Jitter-Analyse<br />

Diese bietet genaue Messungen<br />

von zufälligem Jitter (RJ) und<br />

periodischem Jitter (PJ) im<br />

Zeit- und Frequenzbereich. Die<br />

SSA-X-Serie kann Jitter mit<br />

20 % höherer Empfindlichkeit<br />

als die SSA-Serie messen und<br />

hat eine Empfindlichkeit von 2<br />

Femtosekunden bei 10 GHz für<br />

fortschrittliche digitale Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsanwendungen.<br />

Joe Rickert, Vice President und<br />

General Manager, Keysight<br />

High Frequency Measurements<br />

Center of Excellence, sagte:<br />

„Die Signalquellen-Analysatoren<br />

der SSA-X-Serie bieten<br />

HF-Entwicklern eine integrierte<br />

One-Box-Lösung für die<br />

Messung von Phasen rauschen<br />

und Jitter für fortschrittliche<br />

Kommunikations- und digitale<br />

Hoch geschwindigkeits-<br />

Anwendungen. Mit den drei<br />

neuen Modellen, die Frequenzen<br />

bis 54 GHz abdecken, ermöglicht<br />

die SSA-X-Serie genauere<br />

und hochwertigere Auswertungen,<br />

die die Markteinführung<br />

von Spitzentechnologien<br />

beschleunigen.” ◄<br />

Maßgeschneiderte<br />

MESSKAMMERN<br />

für 5G/6G & IoT-Messungen<br />

• Entwicklungsbegleitende<br />

Messungen<br />

• Mobile Schirm- und<br />

Absorberkammern<br />

• Kundenspezifisch nach Ihren<br />

Anforderungen<br />

info@telemeter.de · www.telemeter.info<br />

Wir liefern Lösungen…<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 49


Messtechnik<br />

Oszilloskop-Tastköpfe mit hoher Bandbreite<br />

Keysight Technologies stellte die<br />

Oszilloskop-Tastköpfe der Serie<br />

InfiniiMax 4 mit hoher Bandbreite<br />

vor und erweitert damit<br />

sein Portfolio an Hochfrequenz-<br />

Tastköpfen auf Bandbreiten bis<br />

zu 52 GHz.<br />

Als industrieweit einzige Lösung<br />

mit einem hochohmigen Tastkopf,<br />

der bei mehr als 50 GHz<br />

arbeitet, bietet die InfiniiMax-<br />

4-Serie Entwicklern von digitalen<br />

Anwendungen eine schlüsselfertige<br />

Tastkopflösung für<br />

digitale Hochgeschwindigkeits-,<br />

Halbleiter- und Wafer-Anwendungen.<br />

Hintergrund: Da Geräte immer<br />

kleiner und schneller werden,<br />

wird die genaue Messung mit<br />

Tastköpfen deutlich komplexer.<br />

Die hohe Integrationsdichte und<br />

die schnellen Signalgeschwindigkeiten<br />

erfordern fortschrittliche<br />

Tastkopflösungen, die in<br />

solch kompakten und schnellen<br />

Umgebungen die Genauigkeit<br />

aufrechterhalten und Störungen<br />

minimieren können.<br />

Mit den Tastköpfen der Serie<br />

InfiniiMax 4 stellt sich Keysight<br />

diesen Herausforderungen, da sie<br />

eine hochohmige Tastkopflösung<br />

für die Systemverifizierung ohne<br />

Belastung des Prüflings bieten,<br />

die das digitale Design, die Validierung<br />

und das Testen mit hoher<br />

Geschwindigkeit beschleunigt.<br />

Vorteile:<br />

• unerreichte Bandbreite<br />

einzige Tastkopflösung der Industrie,<br />

die mit bis zu 52 GHz<br />

Brickwall und 40 GHz Bessel-Thomson<br />

für PCIe 6.0/7.0,<br />

DDR5/DDR6, MIPI Gear 5/6<br />

und 802.3CK eingesetzt werden<br />

kann<br />

• schnelleres Debugging<br />

Zeitersparnis und Fehlerminimierung<br />

durch eine schlüsselfertige<br />

Lösung mit einem<br />

hochohmigen Tastkopf und<br />

einem modularen Design einschließlich<br />

eines Verstärkers<br />

mit mehreren Zugangspunkten,<br />

der kundenspezifische Evaluierungsboards<br />

oder Interposer<br />

überflüssig macht<br />

• innovatives Design<br />

Die Serie bietet das branchenweit<br />

erste RCRC-Design mit<br />

einem flexiblen PCA-Tastkopf,<br />

der die natürliche Flexibilität<br />

des PCA nutzt, um die empfindlichen<br />

Tastköpfe zu entlasten.<br />

Mit den abnehmbaren<br />

flexi blen PCA-Spitzen kann der<br />

empfindlichste Teil der Spitze<br />

entfernt und ersetzt werden.<br />

• basiert auf bewährter<br />

Keysight-Technologie<br />

sichert Geräteinvestitionen<br />

durch Kompatibilität mit den<br />

Echtzeit-Oszilloskopen der<br />

UXR-B-Serie von Keysight<br />

sowie dem InfiniiMax-III-<br />

Tastkopf<br />

Robert Saponas, Vice President,<br />

Keysight Digital Photonics<br />

Center of Excellence,<br />

sagte: „Die Einführung des InfiniiMax<br />

4 erweitert die Zukunft<br />

der Tastköpfe um eine unübertroffene<br />

Bandbreite und eine<br />

unvergleichliche schlüsselfertige<br />

Tastkopflösung. Die InfiniiMax-4-Tastköpfe<br />

bieten die<br />

Präzision, Anpassungsfähigkeit<br />

und Effizienz, die erforderlich<br />

sind, um die anspruchsvollen<br />

Anforderungen aktueller und<br />

zukünftiger digitaler Hochgeschwindigkeits-Anwendungen<br />

zu erfüllen, und stellen sicher,<br />

dass Ingenieure und Entwickler<br />

mit den schnellen Fortschritten<br />

in der Technologie Schritt halten<br />

können.“<br />

Keysight Technologies<br />

www.keysight.com<br />

Ein Click-Analyzer<br />

Narda Safety Test Solutions hat<br />

mit dem Modell CA0010 eine<br />

innovative Methode zur Messung<br />

von Clicks in Geräten,<br />

die mit Schaltkomponenten<br />

ausgestattet, sind entwickelt.<br />

Der CA0010 hat einen Click-<br />

Analyzer zur Anzeige der aufgezeichneten<br />

Messdaten auf<br />

dem PC und einen Click-Generator<br />

für die einfache Ausführung<br />

der komplexen CISPR-<br />

Test sequenzen eingebaut.<br />

Ein korrekter Click-Test ist<br />

nicht so einfach! Die tatsächlichen<br />

Emissionsgrenzwerte<br />

variieren in Abhängigkeit von<br />

der Anzahl der Clicks (Clickrate)<br />

und die Störpegel werden<br />

bei den Frequenzen 150<br />

und 500 kHz sowie 1, 4 und<br />

30 MHz mit den Grenzwerten<br />

verglichen.<br />

Der automatische Vierkanal-Click-Analyzer<br />

Modell<br />

CA0010 vereinfacht zusammen<br />

mit einem PMM ER9000 FFT-<br />

Mess empfänger diesen Test mit<br />

einem klaren Messprotokoll<br />

und einer eindeutigen PASS/<br />

FAIL- Bewertung.<br />

• kompakter Vierkanal-Click-<br />

Analyzer<br />

• vier unabhängige Frequenzkanäle<br />

gleichzeitig messbar<br />

• vollständige CISPR 14-1<br />

und 16-1-1 Konformität<br />

• interne 16 A LISN<br />

• interner Click- und CISPR-<br />

Impulsgenerator<br />

EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

50 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Messtechnik<br />

Automatic Fixture Removal Plug-in ergänzt VNAs<br />

Telemeter Electronic GmbH<br />

info@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

Automatic Fixture Removal (AFR) ist ein<br />

intuitives Software-Plug-in für alle Copper-<br />

Mountain-Netzwerkanalysatoren. Mit diesem<br />

Plug-in ist es möglich, schwer zugängliche<br />

Bauteile (z. B. SMD-Bauteile), die<br />

auf einer Halterung montiert sind, genau zu<br />

vermessen, indem die Effekte der Halterung<br />

entfernt werden. Das AFR-Plug-in verwendet<br />

hierbei spezielle messtechnische<br />

De-Embedding-Algorithmen, um die Auswirkungen<br />

von Vorrichtungen auf Ihr Testobjekt<br />

zu eliminieren.<br />

Das Plug-in ist hierbei ausschließlich für die<br />

Verwendung mit den 2- und 4-Port-VNAs<br />

von Copper Mountain Technologies erhältlich.<br />

Hierbei stehen drei grundsätzliche<br />

Methoden für unterschiedliche Halterungen<br />

zur Verfügung. Der Time-Gating-Ansatz ist<br />

ideal für Halterungen mit langer elektrischer<br />

Länge der führenden Übertragungsleitungen<br />

oder für Optionen mit höherer Frequenz.<br />

Der Filter algorithmus eignet sich für Fälle,<br />

in denen sich die Signale in beiden Teilen<br />

der Halterung im Zeitbereich deutlich<br />

überschneiden. Die Bisect-Methode eignet<br />

sich für Fälle mit kurzer elektrischer Länge<br />

der führenden Übertragungsleitungen des<br />

Geräts und unzureichender Auflösung im<br />

Zeitbereich.<br />

Das Unternehmen Telemeter Electronic bietet<br />

hier zu Testzwecken eine Demo-Version<br />

der Software an.◄<br />

2-Port-Vektor-Netzwerkanalysator<br />

Der S5085 ist ein 2-Port-Vektor-Netzwerkanalysator<br />

von Copper Mountain<br />

Technologies, der im Bereich von 9 kHz<br />

bis 8,5 GHz arbeitet. Er kann alle vier<br />

S-Parameter S11, S12, S21, S22 messen<br />

und bietet eine Vielzahl von Analysemöglichkeiten<br />

einschließlich Zeitbereich<br />

mit Gating und Frequenz-Offset-Modus.<br />

Dieser VNA in Laborqualität ist in einem<br />

kompakten Gehäuse erhältlich und kann<br />

mit einem Windows- oder Linux-basierten<br />

PC, Laptop, Tablet oder x86-Board-<br />

Computer gesteuert werden, der über eine<br />

USB-Schnittstelle mit der Messhardware<br />

verbunden ist.<br />

Die Erfassung der S-Parameter-Prüfergebnisse<br />

in messtechnischer Qualität<br />

kann manuell oder durch Automatisierung<br />

in Python, MATLAB, Excel, C++<br />

oder LabVIEW erfolgen. Es verwendet<br />

die S2-Software von CMT, die auf mehreren<br />

Computern installiert werden kann,<br />

was die gemeinsame Nutzung des Analysator-Messmoduls<br />

erleichtert.<br />

Dieser tragbare, 1,7 kg schwere Vektor-<br />

Netzwerkanalysator kann mit Batterien<br />

betrieben und im Feld, im Labor und in<br />

der Produktion eingesetzt werden. Der<br />

VNA lässt sich über das Manufacturing-<br />

Test-Plug-in in ein Produktionstestsystem<br />

integrieren.<br />

Weitere Daten: Port-Anschlüsse N-Buchsen,<br />

Anschlussimpedanz 50 Ohm, Frequenzauflösung<br />

1 Hz, Messgeschwindigkeit<br />

70 µs (Zeit pro Punkt), bis zu 200.001<br />

Messpunkte pro Sweep, Messbandbreite<br />

1 Hz bis 100 kHz (1/1,5/2/3/5/7 Schritte),<br />

Dynamikbereich 85 dB/100 dB (9 kHz bis<br />

300 kHz), 125 dB/130 dB (300 kHz bis 4,8<br />

GHz), 120 dB/123 dB (4,8 bis 8 GHz), 115<br />

dB/120 dB (8 bis 8,5 GHz), Ausgangsleistung<br />

-50 bis 5 dBm<br />

Copper Mountain Technologies<br />

https://coppermountaintech.com/<br />

52 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Filter Technologies<br />

DC TO 86 GHz<br />

For Every Application<br />

LEARN MORE<br />

Cavity<br />

• Passbands to 43.5 GHz<br />

• Stopbands to 57 GHz<br />

• Bandwidths as narrow<br />

as 1%<br />

• 100+ dB rejection<br />

Ceramic Resonator<br />

• Fractional bandwidths<br />

from 0.5 to 40%<br />

• Excellent power handling,<br />

up to 20W<br />

• High Q in miniature<br />

SMT package<br />

Lumped L-C<br />

• Wide catalog selection<br />

• Several package options<br />

including aqueous washable<br />

• Variety of filter topologies<br />

LTCC<br />

• Tiny size, as small as 0202<br />

• Industry’s widest selection<br />

of mmWave LTCC filters<br />

• Proprietary designs with<br />

stopband rejection up to<br />

100 dB<br />

Microstrip<br />

• Connectorized designs<br />

with 4 to 40% fractional<br />

bandwidth<br />

• Power handling up to 10W<br />

• Flat group delay<br />

MMIC Reflectionless<br />

• Patented topology absorbs<br />

and internally terminates<br />

stopband signals<br />

• Perfect for pairing with<br />

amplifiers, mixers, multipliers,<br />

ADC/DACs & more<br />

• Cascadable with other<br />

filter technologies<br />

Rectangular<br />

Waveguide<br />

• WR-12, WR-15 and<br />

WR-28 interfaces<br />

• Passbands up to 87 GHz<br />

• High stopband rejection,<br />

40 dB<br />

Suspended<br />

Substrate<br />

• Ultra-wide passbands<br />

up to 26 GHz<br />

• Wide stopbands<br />

up to 40 GHz<br />

• High Q<br />

Thin Film<br />

on Alumina<br />

• Passbands from<br />

DC to 40 GHz<br />

• High rejection with<br />

wide passband<br />

• Miniature SMT package<br />

DISTRIBUTORS


Software<br />

Elektromagnetische Simulations-Software<br />

für 8LPP-Prozesstechnologie<br />

Keysight Technologies<br />

www.keysight.com<br />

Entwicklungsingenieure können<br />

jetzt mit RFPro elektromagnetische<br />

Simulationen für Schaltungen<br />

in Samsungs fortschrittlichster<br />

8 nm Low Power Plus<br />

HF Halbleiterprozesstechnologie<br />

durchführen.<br />

Denn die elektromagnetische<br />

(EM) Simulations-Software<br />

RFPro von Keysight Technologies,<br />

Teil der integrierten<br />

Keysight EDA Advanced Design<br />

System (ADS) Tool-Suite, ist<br />

jetzt von Samsung Foundry für<br />

Entwickler zertifiziert, die auf<br />

den 8 nm LPP (Low Power Plus)<br />

Prozess von Samsung abzielen.<br />

Die neue EM-Simulationsfunktion<br />

unterstützt zusammen mit<br />

den Prozess-Design-Kits (PDKs)<br />

für Samsungs Hochfrequenztechnologien<br />

für Schaltungs- und<br />

physikalische Designs die Erreichung<br />

des First-Pass-Erfolgs von<br />

Entwicklerteams von integrierten<br />

Hochfrequenzschaltungen<br />

(RFIC).<br />

Keysight ADS, RFPro und<br />

GoldenGate sind führende<br />

Plattformen für das Design<br />

von HF- und Mikrowellen-<br />

Schaltungen, die Entwicklern<br />

helfen, ihre schwierigsten<br />

Heraus forderungen mit fortschrittlichen<br />

Lösungen für die<br />

RFIC- und EM-Simulation zu<br />

meistern. RFPro ist eine 3D-EM-<br />

Simulationsschnittstelle, die<br />

in ADS-, Cadence Virtuosound<br />

Synopsys-Custom-Compiler-Umgebungen<br />

integriert<br />

ist. Entwickler von HF- und<br />

Mikrowellen-Schaltungen, die<br />

diese Umgebungen verwenden,<br />

können die interaktive EM-Co-<br />

Simulation zur Abstimmung<br />

und Optimierung während des<br />

Layouts und nicht als separaten,<br />

eigenständigen Analyseschritt<br />

durchführen. RFPro enthält<br />

Momentum 3D Planar und FEM<br />

Full 3D EM Simulatoren mit<br />

automatischem Experten-Setup,<br />

um die interaktive Simulation<br />

zu beschleunigen und den Entwicklungszyklus<br />

zu verkürzen.<br />

Samsung Foundry ist die führende<br />

Halbleiter-Foundry, die<br />

optimierte Foundry-Lösungen<br />

anbietet, einschließlich modernster<br />

Prozesstechnologie, validierter<br />

IP und Design-Service-<br />

Lösungen. Das 8LPP PDK von<br />

Samsung enthält jetzt Technologiedateien<br />

für die Verwendung<br />

in Keysight EDA RFPro.<br />

Sangyun Kim, Vice President<br />

und Leiter des Foundry Design<br />

Technology Teams bei Samsung<br />

Electronics, sagte: „Samsung<br />

hat erfolgreich mit Keysight<br />

EDA zusammengearbeitet, um<br />

die komplexesten HF-Probleme<br />

für unsere Kunden zu lösen. Die<br />

Zertifizierung der 8LPP-Technologie<br />

mit RFPro von Keysight<br />

bedeutet, dass die Simulation<br />

verschiedener Induktivitäten<br />

eine hochpräzise Korrelation mit<br />

Messungen am Halbleiter gemäß<br />

den Zertifizierungs standards<br />

von Samsung erreicht. Das ist<br />

die Erste von vielen, und wir<br />

werden weiterhin mit Keysight<br />

zusammenarbeiten, um solche<br />

Zertifizierungen für unsere verschiedenen<br />

HF-Technologieangebote<br />

sicherzustellen.“<br />

Nilesh Kamdar, Senior Director<br />

und RF and Microwave Port folio<br />

Manager bei Keysight, sagte:<br />

„Foundry-Kunden benötigen<br />

Design Tool-Lösungen, die eine<br />

schnellere Markteinführung von<br />

RFICs und Workflows ermöglichen.<br />

Keysight EDA ist ein<br />

langjähriger Partner im Samsung<br />

Advanced Foundry Ecosystem<br />

(SAFE) Programm, und wir<br />

haben zusammengearbeitet, um<br />

unseren gemeinsamen Kunden<br />

den Erfolg mit Samsungs fortschrittlichen<br />

Halbleiter technologien<br />

zu sichern. Unsere Partnerschaft<br />

hat in diesem Jahr mit<br />

der Zertifizierung von RFPro<br />

für die Samsung 8LPP-Prozesstechnologie<br />

einen weiteren<br />

Meilen stein erreicht, der es Entwicklern<br />

ermöglicht, schnelle<br />

und genaue EM-Simulationen<br />

durchzuführen und so die interaktive<br />

Analyse von EM-Effekten<br />

in ihren komplexen Designs zu<br />

erleichtern.“◄<br />

54 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


27 YEARS<br />

PETERMANN<br />

TECHNIK<br />

QUARZE, OSZILLATOREN & MEHR<br />

WELCOME TO THE WORLD OF CLOCKING<br />

PRODUKTSPEKTRUM:<br />

+ MHz SMD/THT Quarze<br />

+ 32.768 kHz Quarze<br />

+ Quarzoszillatoren<br />

+ Silizium (wie MEMS) Oszillatoren<br />

+ 32.768 kHz µPower Oszillatoren<br />

+ MHz Ultra Low Power Oszillatoren<br />

+ Low Power Clock Oszillatoren<br />

+ Programmierbare Oszillatoren<br />

+ Differential Oszillatoren<br />

+ Spread Spectrum Oszillatoren<br />

+ VCXO, VCTCXO<br />

+ SPXO, LPXO, TCXO, OCXO<br />

+ High Temperature Oszillatoren<br />

+ Automotive Oszillatoren<br />

+ Keramikresonatoren und -filter<br />

+ SAW Produkte<br />

APPLIKATIONEN:<br />

+ IoT/M2M<br />

+ Networking/Infrastructure<br />

+ Mobile Communication<br />

+ Telecom (5G)<br />

+ Wearables<br />

+ Wireless<br />

+ Smart Metering<br />

+ Timing/Precision<br />

+ Industrial/Embedded<br />

+ Medical<br />

+ Automotive<br />

+ Consumer<br />

+ Etc.<br />

PRODUKTVORTEILE & SERVICE:<br />

+ Passende Lösung für jede Clocking<br />

Applikation<br />

+ Besonders umfangreiches<br />

Produktsortiment<br />

+ Höchste Qualität und Zuverlässigkeit<br />

+ Sehr breiter Frequenzbereich<br />

+ Erweiterter Temperaturbereich<br />

von –55/+125°C<br />

+ Äußerst wettbewerbsfähige Preise<br />

+ Umfangreicher Design-in-Support<br />

+ Großserienbetreuung<br />

+ Kurze Liefertermine<br />

+ Kostensparendes In-House-Engineering<br />

+ Kurze Time-to-Market-Zeiten<br />

PETERMANN-TECHNIK GmbH<br />

Lechwiesenstr. 13<br />

86899 Landsberg am Lech<br />

Deutschland – Germany<br />

Tel +49 (0) 8191 – 30 53 95<br />

Fax +49 (0) 8191 – 30 53 97<br />

info@petermann-technik.de<br />

WWW.PETERMANN-TECHNIK.DE


Bauelemente und Baugruppen<br />

Ultra-Low-Power-Bluetooth-5.4-SoC<br />

EM Microelectronic<br />

www.emmicroelectronic.com<br />

Der EM9305 von EM Microelectronic<br />

ist ein Ultra-Low-<br />

Power-Bluetooth-5.4-Systemson-Chip<br />

(SoC). Er verfügt über<br />

eine hochflexible Architektur, die<br />

es diesem SoC ermöglicht, als<br />

Begleit-IC für jedes ASIC- oder<br />

MCU-basierte Produkt zu fungieren.<br />

Dieser SoC verfügt über<br />

einen hochmodernen 2,4-GHz-<br />

Transceiver, einen Low-Power-<br />

Empfänger mit ausgezeichneter<br />

Empfindlichkeit/Selektivität und<br />

einen programmierbaren Sender<br />

mit bis zu 10 dBm für optimierte<br />

Ausgangsleistung und<br />

Stromverbrauch. Er unterstützt<br />

alle Bluetooth-5.4-Funktionen<br />

einschließlich High Data Rate<br />

(HDR) und Long Range (LR)<br />

Kommunikation sowie Angleof-Arrival<br />

(AOA) und Angleof-Departure<br />

(AOD) für Lokalisierungsanwendungen.<br />

Er unterstützt<br />

auch isochrone Kanäle für<br />

BLE-LE-Audioanwendungen.<br />

Der Chip verfügt über einen<br />

32-Bit-RAC-Prozessor, ein 64<br />

kB großes ROM für sicheres<br />

Booten, 512 kB Flash-Speicher<br />

für Multiprotokoll-Anwendungen<br />

und 64 kB Daten/<br />

Befehls-RAM, die alle ab 4 kB<br />

speicherbar sind.<br />

Der EM9305 verfügt über ein<br />

ausgeklügeltes On-Chip-Power-<br />

Management-System, das 1,5-<br />

oder 3-V-Batterien unterstützt<br />

und direkt über einen angeschlossenen<br />

5-V-USB-Port mit<br />

Strom versorgt werden kann. Er<br />

verfügt weiter über Bluetooth<br />

5.4 Link Layer, Host Controller<br />

Interface (HCI), Stack, Profile<br />

Tempest-to-Go<br />

und Services sowie die Möglichkeit,<br />

die Firmware über die<br />

mitgelieferte Software zu aktualisieren<br />

(FOTA).<br />

Dieser SoC ist in zwei Gehäusevarianten<br />

erhältlich: QFN-28<br />

mit den Abmessungen 4 x 4 mm<br />

und WLCSP23 mit den Abmessungen<br />

1,8 x 1,8 mm. Er ist ideal<br />

für den Einsatz in Bluetooth-<br />

LE-Anwendungen wie Beacons,<br />

Positionierung, Wearables und<br />

Sportgeräte, Gesundheitsüberwachung<br />

und Fernerkundung.<br />

Die Datenrate beträgt 1 oder<br />

2 Mbps, die Ausgangsleistung<br />

-57 dBm. ◄<br />

Die Serie der steckbaren<br />

Tempest-Filter von MPE Ltd.<br />

wurde für den Einsatz in Tempest-Anwendungen<br />

entwickelt,<br />

bei denen die Einhaltung der<br />

NATO SDIP-27 B/C erforderlich<br />

ist. Durch die Verwendung<br />

von Ultra-High-Speed-Durchführungskondensatoren<br />

liefern<br />

alle Einheiten optimale Leistung<br />

über den gesamten Frequenzbereich<br />

und unter allen<br />

Lastbedingungen.<br />

Die Filterreihe wurde für<br />

den Einsatz in ungeschützten<br />

Stromversorgungsumgebungen<br />

entwickelt, um eine<br />

möglichst schnelle und einfache<br />

Montage und elektrische<br />

Installation zu gewährleisten.<br />

Durch das vollständig,<br />

also 360°-abgeschirmte<br />

Eingangskabel wird die Rot/<br />

Schwarz-Trennung zum Filter<br />

eingehalten. Für ausfallsicheren<br />

Umgang mit Transienten<br />

und Zuverlässigkeit<br />

garantieren die selbstheilenden<br />

Folienkondensatoren.<br />

Erhältlich sind die Filter<br />

für verschiedene maximale<br />

Stromstärken (6, 16, 32 A)<br />

und Ausführungen auf der<br />

geschützten Seite. Sowohl<br />

Versionen mit 1, 2 oder 4<br />

Steckdosenausgänge als auch<br />

eine In-Line-Version mit offenen<br />

Kabelenden oder kundenspezifischen<br />

Steckern stehen<br />

zur Verfügung.<br />

ELECTRADE GmbH<br />

www.electrade.com<br />

56 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


KNOW-HOW VERBINDET<br />

Bauelemente und Baugruppen<br />

Miniatur-SIP-Reed-Relais<br />

mit 5 kV Isolationsspannung<br />

EMV, WÄRME­<br />

ABLEITUNG UND<br />

ABSORPTION<br />

SETZEN SIE AUF<br />

QUALITÄT<br />

Pickering brachte die mit Abstand kleinsten<br />

SIP-Hochspannungs-Reed-Relais auf<br />

den Markt, mit einer Belastbarkeit von 5<br />

kV und einem Platzbedarf von nur einem<br />

Sechstel der Leiterplattenfläche des Vorgängermodells.<br />

Die Single-in-Line-Reed-Relais-Familie<br />

der Serie 104 wurde damit um eine Version<br />

mit sehr hoher Isolationspannung und einer<br />

Schaltspannung von bis zu 1,5 kV erweitert.<br />

Um eine 5-kV-Isolation zu erreichen,<br />

war bisher ein größeres Nicht-SIP-Relais<br />

Gehäuse (Single-in-Line-Package) erforderlich.<br />

Vier der neuen 104-5D-Bauteile<br />

passen selbst bei ausreichendem Freiraum<br />

Pickering Electronics Ltd.<br />

www.pickeringrelay.com<br />

zwischen benachbarten Teilen auf die gleiche<br />

Leiterplattenfläche, die ein größeres Modell<br />

benötigt.<br />

Kevin Mallett, technischer Spezialist bei<br />

Pickering Electronics: „Dies ist das erste<br />

Miniatur-SIP-Reed-Relais mit einer Isolationsspannung<br />

von bis zu 5 kV und einer<br />

Schaltspannung von bis zu 1,5 kV. Es ist<br />

daher besonders geeignet, wenn ein kompaktes<br />

Design wichtig ist, da die Bauteile<br />

in einem Raster von nur 6.35mm bestückt<br />

werden können.“. Trotz seiner Größe behält<br />

das Relais seine zuverlässige Leistung bei<br />

und stellt sicher, dass Hochspannungsschaltoder<br />

Steuervorgänge effektiv und sicher<br />

durchgeführt werden können.“<br />

Die Reed-Relais der Serie 104 eignen sich<br />

ideal für Mixed-Signal-Halbleitertester,<br />

Kabeltests, Überwachung der Photovoltaik-<br />

Effizienz, Tests von Elektrofahrzeugen und<br />

Ladepunkten, Bergbaugasanalyse, Medizintechnik,<br />

In-Circuit-Testgeräte, Hochspannungsinstrumente<br />

und mehr. 5-kV Reed<br />

Relais sind in Form A (SPST-Schließer) und<br />

mit 5-, 12- oder 24-V-Spulen mit optionaler<br />

interner Schutzdiode erhältlich.<br />

Für erweiterte Betriebstemperaturbereiche<br />

sind die Versionen 104HT für den Betrieb<br />

bei -40 bis +125 °C ausgelegt, oder es sind<br />

kundenspezifische Versionen für bis zu 150<br />

°C erhältlich. Die 104-5-kV-Version füllt<br />

eine Lücke im wachsenden Sortiment von<br />

Hochspannungsrelais von Pickering, das<br />

sich von 1 bis 15 kV erstreckt. ◄<br />

Elastomer- und Schaumstoffabsorber<br />

Europäische Produktion<br />

Kurzfristige Verfügbarkeit<br />

Kundenspezifisches Design<br />

oder Plattenware<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 120°C)<br />

Standardabmessung 305mm x 305mm<br />

HF-Leistungstransistor für 2 bis 12 GHz liefert 4 W<br />

Der CHK5010-99F von United Monolithic<br />

Semiconductors (UMS) ist ein HF-<br />

Leistungstransistor, der von 2 bis 12 GHz<br />

arbeitet. Er liefert eine gesättigte Ausgangsleistung<br />

von 4 W (~36 dBm) mit<br />

einer Kleinsignalverstärkung von 21,6 dB<br />

und einem Leistungszusatzwirkungsgrad<br />

von 72%. Dieser Transistor unterstützt<br />

sowohl CW- als auch gepulste Betriebsmodi.<br />

Er wird in GaN-HEMT-Technologie<br />

auf einem SiC-Substrat hergestellt und<br />

benötigt eine Gleichstromversorgung von<br />

30 V. Der Transistor ist als Nacktchip (Die)<br />

mit den Abmessungen 0,9 x 0,8 x 0,1 mm<br />

erhältlich und eignet sich nahezu ideal für<br />

allgemeine HF-Leistungsanwendungen.<br />

United Monolithic Semiconductors<br />

www.ums-rf.com<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 />

61231 Bad Nauheim<br />

T +49 (0)6032 9636­0<br />

F +49 (0)6032 9636­49<br />

info@electronic­service.de<br />

www.electronic­service.de<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 57<br />

ELECTRONIC<br />

SERVICE GmbH


Bauelemente und Baugruppen<br />

Neue Bauelemente von Mini-Circuits<br />

Kompaktes Design<br />

integriert Filter<br />

und Balun<br />

Der Einsatz der LTCC-Technologie<br />

ermöglicht eine exakt<br />

wiederholbare elektrische Leistungsfähigkeit<br />

von z.B. Filtern<br />

in einem robusten Keramikgehäuse,<br />

das sich gut für kritische<br />

Umgebungen wie hohe Luftfeuchtigkeit<br />

und extreme Temperaturen<br />

eignet.<br />

Das BBFCG2-252+ von Mini-<br />

Circuits ist ein winziges keramisches<br />

RF-Balun-Filter mit<br />

einem Impedanzverhältnis<br />

von 1:2, das eine Vielzahl von<br />

drahtlosen Kommunikationsanwendungen<br />

von 2300 bis 2690<br />

MHz abdeckt. Dieses Modell<br />

bietet eine niedrige Einfügedämpfung,<br />

eine geringe Phasenunsymmetrie<br />

(relativ 180°)<br />

und eine geringe Amplitudenunsymmetrie.<br />

Die Funktionalität<br />

ist in einem kleinen, robusten<br />

Keramikgehäuse untergebracht<br />

(0,079 x 0,049 x 0,037 Zoll), das<br />

für raue Betriebsumgebungen<br />

geeignet ist.<br />

Einsatzmöglichkeiten für diesen<br />

50-Ohm-Baustein finden<br />

sich in Telekommunikation,<br />

5G-Sub-6GHz und ISM-Band.<br />

Erfüllt werden die engen Platzanforderungen<br />

für dichte PCB-<br />

Layouts. Betriebstemperatur =<br />

Lagertemperatur -55 bis +125<br />

°C, HF-Eingangsleistung max.<br />

2 W. Einfügungsdämpfung typ.<br />

2,7 dB, Rückflussdämpfung je<br />

min. 9,5 dB<br />

Oberflächenmontiertes<br />

Dünnfilm-Tiefpassfilter<br />

9 GHz<br />

Mini-Circuits‘ oberflächenmontierte<br />

Dünnfilmfilter bieten eine<br />

niedrige Einfügedämpfung und<br />

hohe Sperrbandunterdrückung<br />

aufgrund ihrer Thin-Film-Technik<br />

mit Aluminiumoxid-Substrat,<br />

das mit einem Sputtering-<br />

Verfahren hergestellt wird und<br />

daher eine verbesserte Güte<br />

und eine sehr gut wiederholbare<br />

Leistung garantiert. Tiefpass-,<br />

Hochpass- und Bandpass-Dünnschicht-Designs<br />

für die Oberflächenmontage<br />

lassen sich mit<br />

dieser Technologie bis zu 40<br />

GHz in einem kleinen Formfaktor<br />

realisiert werden, was den<br />

Kunden hilft, ihre SWaP-Ziele<br />

zu erreichen.<br />

Das ALF-9000+ ist ein 50-Ohm-<br />

Tiefpass für DC bis 9 GHz. Es<br />

verträgt eine Eingangsleistung<br />

von maximal 9 W bei 25 °C.<br />

Betriebstemperatur- und Lagertemperaturbereich<br />

betragen -55<br />

bis +125 °C. Das Filter wird eingesetzt<br />

bei der elektronischen<br />

Kampfführung (EW), für Sender/Empfänger,<br />

Test- und Messgeräte.<br />

4-Wege-Splitter für das<br />

2,4...2,5-GHz-ISM-Band<br />

Für RF-Energiegeneratoren, industrielle<br />

Heizungen, Plasmageneratoren<br />

oder S-Band-Hochleistungsverstärker<br />

eignet sich der<br />

neue Splitter SPL-2G42G50W4+<br />

von Mini-Circuits. Er ist für das<br />

2,4-bis-2,5-GHz-ISM-Band vorgesehen<br />

und hat einen 30-dB-<br />

Dämpfungsbereich sowie einen<br />

360°-Phasenverschiebungsbereich.<br />

Damit ist er geeignet<br />

für CW- und gepulste Signale<br />

und für die einfache Integration<br />

mit den Bausteinen ZHL-<br />

2425-250X+ und ISC-2425-<br />

25+. Eine I 2 C-Steuerschnittstelle<br />

und isolierte Pfade sind weitere<br />

Merkmale. Die Verstärkungsvariation<br />

von 30 dB ist mit 0,5<br />

dB Schrittweite individuell pro<br />

Kanal regelbar. Die 360°-Phasenverschiebung<br />

erfolgt mit 1°<br />

Auflösung und einem 180°-Phaseninversionsbit.<br />

Der I 2 C-Bus zur Steuerung von<br />

Phase und Amplitude ist schaltbar<br />

und bietet vier Ausgänge zur<br />

Steuerung von vier Verstärkern<br />

und einer Peripheriekomponente<br />

wie z. B. einem Netzteil. Ein einfacher<br />

Zugriff auf die analogen<br />

und digitalen (I 2 C) Daten der<br />

Verstärker ist möglich, wodurch<br />

dynamische ISM-Anwendungen<br />

mit einem oder mehreren Modulen<br />

gesteuert werden können.<br />

Der Splitter kann zum einfachen<br />

Aufbau eines 1-kW-HF-Energiesystems<br />

mit 4x ZHL-2425-<br />

250X+, dem ISC-2425-25+ und<br />

dem COM-2G42G51K0+ verwendet<br />

werden.<br />

Weitere Daten:<br />

• Einfügungsdämpfung:<br />

1...2 dB<br />

• SWR (RF_IN): typ. 2,3<br />

• SWR (RF_OUT): typ. 2<br />

• Versorgungsstrom:<br />

typ. 650 mA<br />

• Betriebsgrundtemperatur:<br />

0 bis 85 °C<br />

• Lagertemperatur:<br />

-55 bis +100 °C<br />

• Leistungsaufnahme:<br />

max. 18 dBm<br />

• Betriebsspannung: 5,5 V<br />

• Gehäuseform: VU3558<br />

• Steckverbinder:<br />

MCX-Female<br />

2-Wege/90°-<br />

Leistungssplitter<br />

für 225 bis 450 MHz<br />

Beim QCH-451+ handelt es sich<br />

um einen 50 Ohm 2-Wege 90°<br />

Leistungssplitter (max. 250 W<br />

aufzuteilende Leistung bis +85<br />

°C) für den Frquenzbereich 225<br />

bis 450 MHz.<br />

Der Hauptleitungsverlust wird<br />

mit 0,2 bis 0,3 dB angegeben,<br />

die Isolierung mit 21 bis 27 dB,<br />

die Phasenunsymmetrie mit ±1,4<br />

bis ±5 dB und die Amplitudenunsymmetrie<br />

mit ±0,25 bis ±0,5<br />

dB. Die Rückflussdämpfung<br />

beträgt mindestens 21 dB und<br />

der Wärmewiderstand typ. 0,5<br />

K/W, daher eine Betriebstemperatur<br />

des Gehäuses von -55<br />

bis +105 °C (= Lagertemperatur)<br />

-55 °C bis +105 °C<br />

Die hervorragende Phasenund<br />

Amplitudenungleichheit<br />

macht dieses Bauteil für einen<br />

Frequenzbereich von 225 bis<br />

450 MHz zu einem vielseitigen<br />

Baustein für den Einsatz<br />

in einer Vielzahl von Systemen<br />

und Subsystem-Designs von<br />

symmetrischen Verstärkern und<br />

Antenneneinspeisungen bis hin<br />

zu militärischen Anwendungen<br />

und mehr.<br />

Der Splitter wird in einem laminierten<br />

PCB-Prozess (1,26 x 0,5<br />

x 0,088 Zoll) hergestellt und<br />

verfügt über Wrap-Around-<br />

Anschlüsse für gute Lötbarkeit<br />

und einfache Sichtprüfung. Der<br />

Splitter ist RoHS-konform.<br />

58 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Bauelemente und Baugruppen<br />

50-Ohm-Miniatur-<br />

Übergangsleitung<br />

aus LTCC mit geringer<br />

Einfügedämpfung<br />

bis 33 GHz<br />

Tiefpassfilter mit 2,2 GHz<br />

Eckfrequenz arbeitet<br />

reflexionsfrei<br />

50-Ohm-Bandpass<br />

für 37 bis 40 GHz mit<br />

2,92-mm-Buchsen<br />

Dieses Filter ist bidirektional, die<br />

Anschlüsse RF1 und RF2 können<br />

vertauscht werden.<br />

Rauscharmer<br />

MMIC-Verstärker<br />

für DC bis 7 GHz<br />

Das neue Modell TPCV-333+<br />

ist eine Thru-Line für 50-Ohm-<br />

Systeme und Frequenzen von<br />

DC bis 33 GHz. Der Baustein<br />

eignet sich damit für Test- und<br />

Messgeräte, Kommunikations-,<br />

EW-, Radar- und ECM-Abwehrsysteme,<br />

5G-MIMO- und Back-<br />

Haul-Funksysteme sowie für die<br />

Satellitenkommunikation.<br />

Kennzeichen:<br />

• geringe Einfügedämpfung:<br />

0,4 dB typ.<br />

• Rückflussdämpfung:<br />

13 dB typ.<br />

• 1210er Grundfläche für<br />

Oberflächenmontage<br />

• vielseitiger „Platzhalter“ für<br />

Mini-Circuits LTCC-Filter<br />

• Leistungsaufnahme: 6 W<br />

• footprint-kompatible<br />

Thru-Line<br />

• Betriebstemperatur:<br />

-55 bis +125 °C<br />

• Lagertemperatur:<br />

-55 bis +125 °C<br />

Der Baustein eermöglicht es Systementwicklern,<br />

LTCC-Filter zu<br />

einem späteren Zeitpunkt in das<br />

PCB-Layout einzuplanen. Denn<br />

der TPCV-333+ ist eine 50-Ohm-<br />

Miniatur-Übergangsleitung aus<br />

keramischer Niedertemperatur-<br />

Co-Fired-Ceramic (LTCC) mit<br />

geringer Einfügedämpfung bis<br />

33 GHz, die eine Vielzahl von<br />

Anwendungen unterstützt. Dieses<br />

Modell bietet dank seiner<br />

robusten monolithischen Konstruktion<br />

eine typische Einfügedämpfung<br />

von 0,4 dB über ein<br />

breites Band.<br />

Das reflexionsfreie Filter XLF-<br />

222H+ von Mini-Circuits verwendet<br />

eine neuartige Filtertopologie,<br />

die Signale im Sperrbereich<br />

intern absorbiert und<br />

abschließt, anstatt sie zur Quelle<br />

zurück zu reflektieren. Diese<br />

neue Fähigkeit ermöglicht einzigartige<br />

Anwendungen für Filterschaltungen,<br />

die jenseits derer,<br />

die für traditionelle Ansätze<br />

geeignet sind.<br />

Herkömmliche Filter sind im<br />

Sperrbereich reflektierend und<br />

senden Signale mit bis zu 100%<br />

des Leistungspegels zurück.<br />

Diese Reflexionen interagieren<br />

mit benachbarten Komponenten<br />

und führen oft zu Intermodulationsprodukten<br />

und anderen Interferenzen.<br />

Bei reflexionsfreien<br />

Filtern werden die Reflexionen<br />

im Sperrbereich eliminiert,<br />

sodass sie mit empfindlichen<br />

Geräten gepaart und in Anwendungen<br />

eingesetzt werden können,<br />

die sonst Schaltungen wie<br />

Isolationsverstärker oder Dämpfungsglieder<br />

erfordern.<br />

Kennzeichen:<br />

• reflexionsfreie Technologie<br />

durch 50-Ohm-Anpassung<br />

auch im Sperrbereich<br />

• temperaturbeständig,<br />

Betrieb bis zu +105 °C<br />

• kompakte Größe, 4 x 4 mm,<br />

24-poliges QFN-Gehäuse<br />

• exzellente Leistungswiederholbarkeit<br />

• Durchlassbereich:<br />

37 dBm bei +25 °C<br />

• Sperrbereich:<br />

29 dBm bei +25 °C<br />

Das ermöglicht Anwendungen in<br />

Test- und Messgeräten, Radar-<br />

Systemen, SatCom-Systemen,<br />

zur Oberwellenunterdrückung<br />

und in Empfängern/Sendern.<br />

Mini-Circuits‘ Hohlraumfilter<br />

werden durch die Implementierung<br />

von Resonanzstrukturen<br />

mit sehr hoher Güte entwickelt<br />

und sind nahezu ideal<br />

für schmalbandige Anwendungen<br />

mit hoher Selektivität<br />

geeignet. Diese Designs können<br />

Bandbreiten von bis zu 3% mit<br />

einer sehr hohen Selektivität und<br />

einem ausgezeichneten niedrigen<br />

Grundrauschen bedienen.<br />

Eine niedrige Einfügedämpfung<br />

in Kombination mit ausgezeichneter<br />

Leistungsaufnahme macht<br />

sie für Sender- und Empfänger-<br />

Frontends sehr gut geeignet.<br />

Fortschrittliches Filterdesign<br />

und durchdachte Konstruktion<br />

ermöglichen eine Stoppbandbreite<br />

von mehr als dem Dreifachen<br />

der Mittenfrequenz.<br />

Kennzeichen:<br />

• niedrige Einfügungsdämpfung:<br />

3 dB typ.<br />

• gute Rückflussdämpfung:<br />

18,4 dB typ.<br />

• hohe Unterdrückung<br />

• breites Stoppband bis zu<br />

55 GHz<br />

• scharfer Roll-off<br />

Wichtige Daten:<br />

• Mittenfrequenz: 38,5 GHz<br />

• Einfügungsdämpfung:<br />

37...40 dB<br />

• Rückflussdämpfung:<br />

18,4 dB typ.<br />

• Betriebstemperatur:<br />

-30 bis +70 °C<br />

• Lagertemperatur:<br />

-30 bis +70 °C<br />

• Eingangsleistung: 2,5 W<br />

Ein neuer rauscharmer Verstärker<br />

eignet sich für 5G-MIMO-<br />

Funksysteme, Test- und Messgeräte<br />

sowie Radar-Systeme. Der<br />

PSA2-6+ zeichnet sich durch<br />

große Bandbreite, DC bis 7<br />

GHz, eine niedrige Rauschzahl<br />

von typ. 2,4 dB, eine Verstärkung<br />

von typ. 15,2 dB, interne<br />

Anpassung an 50 Ohm und eine<br />

5-V-Versorgungsspannung bei<br />

typ. 15 mA Stromaufnahme aus.<br />

Das SOT-363-Gehäuse (1,85 x<br />

2 mm, 6-polig) mit seiner winzigen<br />

Grundfläche spart Platz<br />

in dichten Layouts und bietet<br />

gleichzeitig eine niedrige Induktivität,<br />

wiederholbare Übergänge<br />

und hervorragenden Wärmekontakt<br />

zur Leiterplatte.<br />

Der PSA2-6+ ist ein Breitbandverstärker,<br />

der in GaAs-HBT-<br />

Technologie gefertigt wird. Dieser<br />

Baustein bietet weiterhin 5,6<br />

dBm P1dB und 17 dBm OIP3.<br />

Er hat eine wiederholbare Leistung<br />

von Charge zu Charge.<br />

Weitere Daten: P in max. -29<br />

dBm, Betriebstemperatur -45 bis<br />

+85 °C, Lagertemperatur -65 bis<br />

+150 °C, Sperrschichttemperatur<br />

max. 150 °C, Gesamtverlustleistung<br />

max. 0,2 W<br />

Mini-Circuits<br />

www.minicircuits.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 59


Verstärker<br />

HF-Leistungsverstärker für 0,6 bis 40 GHz und bis zu 600 W<br />

0,6 bis 40 GHz bei bis zu 600 W<br />

Dauerstrichleistung, bieten die<br />

Verstärker von Maury Microwave<br />

viele interessante Modelle<br />

für den Laboraufbau.<br />

EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Die EMCO Elektronik GmbH<br />

übernimmt den technischen Vertrieb<br />

der HF- Leistungsverstärker<br />

des Herstellers Maury Microwave<br />

in Deutschland, Österreich<br />

und der Schweiz. Maury<br />

Microwave mit Sitz in Ontario<br />

Kalifornien (USA) bietet Bestin-Class-Performance<br />

in den<br />

Bereichen Kalibrations-, Interconnect-,<br />

Mess- und Modellierungslösungen.<br />

Maury liefert<br />

Adapter, Kabelkonfektionen und<br />

Dämpfungslieder; Koaxial und<br />

Hohleiter-VNA-Kalibrierkits,<br />

Kalibrierstandards & -systeme<br />

sowie Turn-Key Charakterisierungslösungen<br />

inkl. Software.<br />

Neu im Portfolio reihen sich die<br />

T&M Leistungsverstärker ideal<br />

ein; mit Frequenzbändern von<br />

Die Verstärker von Maury<br />

Microwave sind voll-integriert<br />

und bieten ideale Parameter für<br />

komplexe Messaufbauten. Die<br />

Anwendungsgebiete sind mannigfaltig<br />

und finden sich überall<br />

dort, wo hohe Leistung gepaart<br />

mit hohen Ansprüchen an die<br />

Signalreinheit und Zuverlässigkeit<br />

einhergehen (z.B. Hochleistungs-<br />

und EMV-Laboranwendungen).<br />

Die Modelle von Maury Microwave<br />

ergänzen EMCOs Systemlösungen<br />

ideal zu höheren<br />

Frequenzen. Die EMCO Elektronik<br />

bietet HF-Leistungsverstärkersysteme<br />

von 4 kHz bis<br />

>40 GHz und bleibt für Kunden<br />

Hauptansprechpartner während<br />

der gesamten Betriebszeit. ◄<br />

GaAs-pHEMT single-ended<br />

HF-Verstärker<br />

Spendenkonto:<br />

DE23 3702 0500 0008 0901 00<br />

Der QPL7425 von Qorvo ist<br />

ein GaAs-pHEMT Singleended<br />

HF-Verstärker-IC mit<br />

einer flachen Verstärkung<br />

von 25 dB und geringem<br />

Rauschen. Dieser IC wurde<br />

für HFC- und Fiber-to-the-<br />

Home-Anwendungen (FTTH)<br />

im Frequenzbereich von 5 bis<br />

1218 MHz entwickelt und<br />

arbeitet mit einer einzigen<br />

Versorgungsspannung von 3<br />

bis 8 V.<br />

Der QPL7425 bietet geringes<br />

Rauschen und geringe Verzerrung<br />

sowie eine hohe Verstärkung<br />

in einem 3x3 mm großen<br />

QFN-Gehäuse für bequemes<br />

Layout und Design in Settopund<br />

Infrastruktur-Projekten für<br />

75 Ohm CATV- und Satelliten-<br />

Anwendungen.<br />

RFMW<br />

www.rfmw.com<br />

60 hf-praxis 3/<strong>2024</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 />


Kabel und Verbinder<br />

Steckverbinder-System<br />

für Kupfer- und LWL-Verbindungen bis 28 Gbit/s<br />

Samtec<br />

www.samtec.com<br />

Die in Produktionsmengen<br />

erhältlichen Hochleistungs-Verbindungssysteme<br />

nutzen denselben<br />

Mikrosteckverbinder in den<br />

Konfigurationen x4, x8 und x12<br />

für Kupfer- und Lichtwellenleiter<br />

und ermöglichen so höhere<br />

Dichten, vereinfachtes Leiterplatten-Design<br />

und reduzierte<br />

Verlustleistung.<br />

Samtec, Inc. liefert jetzt das<br />

Optical FireFly Micro Flyover<br />

System aus. Es ist das erste<br />

Steckverbindungssystem mit<br />

der Flexibilität, hochleistungsfähige<br />

Steckverbindungen im<br />

Mikroformat für Lichtwellenund<br />

Kupferleiter wechselweise<br />

zu verwenden. Das FireFly-<br />

Micro-Flyover-System besteht<br />

aus einem Transceiver, einem<br />

zweiteiligen Steckverbindungssystem<br />

und Kabel und unterstützt<br />

Systeme mit 14, 16, 25 und 28<br />

Gbit/s in den Konfigurationen<br />

x4, x8 und x12. Für die hier<br />

genannten Produkte bietet man<br />

im Rahmen des Samtec Sudden<br />

Services auf der Samtec-Website<br />

3D-Modelle, eine PCI Expressover-Fiber-Adapterkarte<br />

und<br />

Evaluierungskits an.<br />

Produkte in der Baureihe<br />

Das konfektionierte Modell<br />

ECUO aus dem FireFly Active<br />

Optical Micro Flyover System<br />

ist die ideale Wahl für Hochleistungsanwendungen,<br />

wie<br />

KI/HPC, Medizin, Prüf- und<br />

Messtechnik und FPGA. ECUO<br />

unterstützt SerDes bis 56 Gbit/s<br />

PAM4 und ist für die Montage<br />

in Chip-Nähe konzipiert. Das für<br />

Anwendungen in den Bereichen<br />

Militär, Luft- und Raumfahrt und<br />

Industrie konzipierte Modell<br />

ETUO mit einem erweiterten<br />

Betriebstemperaturbereich von<br />

-40 bis +85 °C überzeugt durch<br />

fehlerfreie Übertragung während<br />

der Durchführung von externen<br />

Stoß- und Schwingprüfverfahren<br />

gemäß MIL-STD-810. (Das<br />

kostenoptimierte Modell ECUE<br />

wird mit konfektionierten Kupferkabeln<br />

geliefert).<br />

Das Modell PCUO ist die erste<br />

Wahl für hochdichte Anwendungen,<br />

wie z.B. ATE, Mil/<br />

Aero, Videoübertragung und<br />

Fertigungsautomatisierung, und<br />

überträgt neben PCIe-3.0/4.0-<br />

Datenraten auch zwei Seitenbandsignale<br />

über bis zu 100 m.<br />

Die temperaturerweiterte Ausführung<br />

PTUO kann von -40<br />

bis +85 °C bei einer BER besser<br />

als 10 -12 betrieben werden.<br />

(Die kostenoptimierte Baureihe<br />

PCUE wird mit konfektionierten<br />

Kupferkabeln geliefert).<br />

Klein und montagefreundlich<br />

Die Produkte aus dem Optical<br />

FireFly Micro Flyover System<br />

erreichen Übertragungsraten<br />

von 14 bis 28 Gbit/s auf einem<br />

Mikro-Footprint von nur 0,63<br />

Quadratzoll (4 cm²) und kommen<br />

so insgesamt auf 265 Gbit/s pro<br />

Quadratzoll. Bei allen Modellen<br />

sind die FireFly-Kupfer- oder<br />

Lichtwellenleitern austauschbar.<br />

Mit einem Footprint von<br />

nur 11,25 x 21,08 mm ist das<br />

Steckverbindersystem führend<br />

in der Branche und kann so in<br />

unmittelbarer Nähe zum ASIC-<br />

Modul verbaut werden.<br />

Das robuste zweiteilige Kartenrand-Stecksystem<br />

mit Schweißlaschen,<br />

Rastverriegelung und<br />

Steckführungen überzeugt durch<br />

einfaches Stecken und Ziehen<br />

der Kabelkonfektionen, während<br />

Systeme mit Stirnkontaktierung<br />

Verschraubungen und<br />

Befestigungsmittel benötigen.<br />

Ein integrierter Kühlkörper in<br />

Rippen-, Platten-, Faserkerbenoder<br />

kundenspezifischer Ausführung<br />

erleichtert die Montage bei<br />

verbesserten Kühleigenschaften.<br />

Es ist eine Vielzahl an hochdichten<br />

und robusten Konfektionierungsoptionen<br />

erhältlich.<br />

Exzellente Performance<br />

Die Flyover-Kabel von Samtec<br />

nehmen die Datenverbindungen<br />

„von der Leiterplatte“ und sorgen<br />

so für die Optimierung der<br />

Signalintegrität und der elektrischen<br />

Eigenschaften.<br />

Evaluierungskits<br />

und Design-Unterstützung<br />

Samtec bietet für das FireFly<br />

Micro Flyover System zurzeit<br />

die Entwicklungskits 14 Gbps<br />

FireFly FMC und 25/28 Gbps<br />

FireFly FMC+ sowie das Evaluierungskit<br />

28 Gbps FireFly<br />

an. Das internationale fachübergreifende<br />

Experten-Team von<br />

Samtec ist bereit, Interessenten<br />

bei Entwurf, Entwicklung,<br />

Fertigung und Anwendung der<br />

neusten optischen Lösungen zu<br />

unterstützen. ◄<br />

62 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


Antennen<br />

VSAT-Terminal mit<br />

1,3-m-Segmentantenne<br />

für drei GHz-Bänder<br />

Das HAWKEYE 4 LITE<br />

von L3Harris Technologies<br />

ist ein VSAT-Terminal mit<br />

einem Sende frequenzbereich<br />

von 7,9...8,4 GHz (X-Band),<br />

13,75...14,50 GHz (Ku-Band)<br />

und 29...31 GHz (Ka-Band).<br />

Dieses Terminal hat einen<br />

Empfangsfrequenzbereich von<br />

7,25 bis 7,75 GHz (X-Band),<br />

10,95...12,75 GHz (Ku-Band)<br />

und 19,2...21,2 GHz (Ka-Band).<br />

Es ist zirkular oder linear polarisiert<br />

und hat ein G/T von bis<br />

zu 21,8 dB/K.<br />

Das VSAT-Terminal verfügt über<br />

eine 1,3-m-Segmentantenne aus<br />

Kohlefaser, die Hochgeschwindigkeitsdaten<br />

und Sprache für<br />

Internet, VPN und Videoübertragung<br />

unterstützt. Es hat einen<br />

Elevationsbereich von 5° bis 90°<br />

und einen Azimutbereich von<br />

+/-90° oder 120°.<br />

Das VSAT-Terminal ist mit der<br />

branchenführenden Viewsat-E-<br />

GUI und der GATEKEEPER-<br />

Technologie zur Entstörung<br />

ausgestattet.<br />

L3Harris Technologies<br />

www.l3harris.com<br />

Eingebettete<br />

4G/3G/2G-IoT-Antenne<br />

Die YC0001CA von Quectel ist<br />

eine eingebettete 4G/3G/2G IoT-<br />

Antenne, die von 700 bis 960 und<br />

von 1710 bis 2700 MHz arbeitet.<br />

Sie hat einen Spitzenwirkungsgrad<br />

von 72,9% und ist für 4G<br />

LTE, LTE-M, Cat M und NB-<br />

IoT-Netzwerke optimiert.<br />

Diese Antenne ist in einem flachen<br />

SMD-Gehäuse mit den<br />

Maßen 35 x 8,5 x 3 mm erhältlich<br />

und kann mit einem herkömmlichen<br />

PCB-Reflow-Prozess<br />

auf der Host-Leiterplatte des<br />

Geräts montiert werden.<br />

Quectel<br />

www.quectel.com<br />

Multiband-Cellular/<br />

4G-Antenne<br />

Die AC97002-100 von Antenna<br />

Company ist eine Multiband-<br />

Cellular/4G-Antenne, die von<br />

698 bis 960 MHz und 1,7 bis<br />

2,7 GHz arbeitet. Die omnidirektionale<br />

Antenne hat einen<br />

Wirkungsgrad von 70%. Sie<br />

wurde entwickelt, um die Installationszeit<br />

zu minimieren, die<br />

Suche nach mehreren Montageorten<br />

während der Installation<br />

überflüssig zu machen und die<br />

Erfolgsquote bei der Montage in<br />

Metallschränken zu verbessern.<br />

Diese Antenne eignet sich zur<br />

Einrichtung einer Infrastruktur<br />

für intelligente Versorgungsanwendungen<br />

wie Smart Metering<br />

(Verbindung zu Gateways),<br />

Asset Management und<br />

Verkaufsautomaten. Sie strahlt<br />

Signale aus, die leicht in Innenräume<br />

eindringen können, insbesondere<br />

in leitende und nicht<br />

leitende Oberflächen.<br />

Die AC97002-100 ist in einem<br />

Mastgehäuse mit den Maßen 45<br />

x 170 x 35 mm erhältlich und<br />

bietet ein abnehmbares Kabel<br />

mit 6 mm MMCX-Steckeranschluss,<br />

der beispiellose Vorteile<br />

bei der Kabelführung mit<br />

einem sperrigen 22 mm messenden<br />

Fakra-Anschluss bietet.<br />

Antenna Company<br />

www.antennacompany.com<br />

Kompakte<br />

5G/4G-MIMO-Antenne<br />

Die kompakte MIMO-Antenne<br />

MA322 von Taoglas deckt<br />

Mobilfunkfrequenzen von 600<br />

MHz bis 6 GHz mit stabilem<br />

Gewinn und hohem Wirkungsgrad<br />

ab. Die Antenne gehört zur<br />

Comet-Serie MA322 von Taoglas<br />

und enthält zwei 5G/4G-<br />

Hochleistungsantennen für<br />

MIMO-Mobilfunksysteme.<br />

Durch innovative Antennendesigntechniken<br />

deckt sie<br />

alle weltweiten Mobilfunkfrequenzen<br />

von 600 MHz bis 6<br />

GHz ab, mit stabilem Gewinn<br />

und hohem Wirkungsgrad, der<br />

normalerweise bei kleineren<br />

Antennen nur schwer zu erreichen<br />

ist.<br />

Die Comet-Serie wurde so konzipiert,<br />

dass sie kompakt und<br />

flach ist und nur 80 x 18 mm<br />

misst, um in Anwendungsbereichen<br />

eingesetzt zu werden,<br />

in denen größere und höhere<br />

Antennen nicht geeignet sind<br />

und wurde mit einer Option für<br />

magnetische oder selbstklebende<br />

Montage entwickelt.<br />

Merkmale:<br />

• kompaktes Gehäuse Ø 80 mm<br />

• niedriges Profil für verdeckte<br />

Installationen, 18 mm hoch<br />

• erstklassige Leistung für eine<br />

5G/4G-MIMO-Antenne dieser<br />

Größe<br />

• robustes, wasserdichtes ASA-<br />

Gehäuse nach IP67<br />

• vollständiges 5G/4G-Breitband<br />

600 MHz bis 6 GHz<br />

• kann intern oder extern an<br />

Geräten oder Fahrzeugen montiert<br />

werden<br />

• entwickelt für die verdeckte<br />

Installation in Bereichen, in die<br />

andere Antennen nicht passen<br />

Taoglas<br />

www.taoglas.com<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 3/<strong>2024</strong> 63


Network Master to Provide Support of OpenZR+<br />

and cloud services as well as advances in digital<br />

transformation (DX) meeting social needs. Particularly,<br />

limits on available space, power-supply<br />

capacity, and air-conditioning can cause problems<br />

in scaling-up the capacity of established mediumscale<br />

datacenters so increasing the number of<br />

distributed medium datacenters can be more efficient<br />

than building new hyperscale datacenters,<br />

which is driving demand for DCI between more<br />

medium-scale datacenters.<br />

WDM circuits provided from network operators<br />

are used widely for DCI but are expensive. To<br />

resolve this issue, the 400ZR** standard was established,<br />

allowing low-cost network construction.<br />

However, the transmission distance of 400ZR is<br />

short and its data rate is only 400G. The OpenZR+<br />

standard was created to support a longer transmission<br />

distance and data rates ranging from<br />

100G to 400G.<br />

Anritsu Corporation introduces the 400G (QSFP-<br />

DD) multi-rate module MU104014B that supports<br />

the new interface standard OpenZR+, as a module<br />

of the Network Master Pro MT1040A. OpenZR+<br />

enables low-cost Data Center Interconnects (DCI)<br />

and metro network construction.<br />

This measurement solution supports tests for<br />

transitioning from high-cost networks using existing<br />

WDM* systems to low-cost networks using<br />

OpenZR+ transceivers. Through this solution, the<br />

MT1040A helps reduce network construction and<br />

expansion costs. With excellent heat dissipation<br />

and cooling performance, the new measurement<br />

module is able to prevent communication failures<br />

caused by the heat generated by OpenZR+ transceivers.<br />

This enables more accurate measurement<br />

of network performance.<br />

Development Background<br />

Datacenters and metro networks are growing at<br />

a rapid pace due to the spread of generative AI<br />

OpenZR+ transceivers are inexpensive compared<br />

to the existing WDM systems. OpenZR+ supports<br />

various network configurations and is suitable for<br />

DCI construction. On the other hand, however,<br />

because OpenZR+ is capable of long-haul transmission,<br />

some OpenZR+ transceivers consume<br />

nearly 1.5 times as much power as the existing<br />

400ZR transceivers and generate more heat. In<br />

order to measure an OpenZR+ transceiver accurately<br />

without failure, therefore, the measurement<br />

module needs to have a transceiver heat dissipation<br />

measure in place to suppress the heat generated<br />

by the transceiver. This measurement solution<br />

answers this need.<br />

Product Overview<br />

The Network Master Pro (400G Tester) MT1040A<br />

is a B5 size 400G handheld tester with excellent<br />

expandability and operability. It is a touch paneloperated<br />

field measurement instrument equipped<br />

with a 9-inch screen that is small enough to carry<br />

with a single hand. It supports a range of interfaces<br />

from 10M up to 400G. ◄<br />

Anritsu EMEA<br />

www.anritsu.com<br />

* Abbreviation for Wavelength Division Multiplexing technology supporting transmission of multiple<br />

optical signals with different wavelengths in one optical cable by simulating multiple cables<br />

** One interface standard for optical modules used by DCI. Facilitates lower-cost connections between<br />

data centers than conventional wavelength division multiplexing (WDM) systems<br />

64 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF & Wireless<br />

Spectrum Sensing with Artificial Intelligence<br />

scarce, and there is increased attention<br />

towards the development of novel spectrumsharing<br />

techniques. Traditional RF sensing<br />

techniques face limitations in dynamically<br />

changing wireless environments, and more<br />

advanced monitoring and signal characterization<br />

is required.<br />

DeepSig<br />

www.deepsig.ai<br />

Anritsu EMEA<br />

www.anritsu.com<br />

Anritsu Corporation now enables advanced<br />

AI (Artificial Intelligence) capabilities<br />

for solving difficult problems in wireless<br />

communications systems using DeepSig‘s<br />

proven AI machine learning (ML) technology.<br />

Radio Spectrum is a valuable asset that<br />

needs to be managed, shared, and utilized<br />

optimally in wireless networks.<br />

New radio frequencies required to enable<br />

6G Use Cases are becoming increasingly<br />

Anritsu has addressed this challenge by partnering<br />

with Deepsig to deliver a groundbreaking<br />

solution that integrates the capabilities<br />

of the Anritsu MS2090A Field Master Pro<br />

Spectrum Analyser with DeepSig’s wireless<br />

signal detection and classification software,<br />

which is based on its patented Artificial<br />

Intelligence (AI) deep learning algorithms.<br />

Employing a deep learning, data-driven<br />

approach allows Anritsu to rapidly incorporate<br />

new radio signal models into their<br />

capabilities using DeepSig’s ML training<br />

tools. RF signals of interest from diverse<br />

new sources like drones and IOT devices<br />

can be learned quickly and accurately in<br />

days, rather than months, to meet fast changing<br />

customer requirements. These advanced<br />

technologies also form the foundation<br />

for AI-native RF sensing for 6G.<br />

This integrated solution will empower<br />

customers to enhance network performance,<br />

optimize spectrum utilization, and<br />

achieve real-time adaptation to changing<br />

RF conditions. ◄<br />

Coaxial 20 W 8-Way Power Divider<br />

18...40 GHz<br />

A new 8-Way power divider covers a frequency<br />

range from 18 to 40 GHz with a<br />

forward power of 20 W, insertion loss of<br />

2.5 dB and a typical isolation of 18 dB.<br />

Hermetic Seal including 100% leak testing<br />

available as per MIL-STD-883.<br />

Typical applications include Wireless<br />

Infrastructure, Military and Aerospace<br />

Applications, Test Instrumentation, Radar<br />

Systems, 5G Wireless Communications,<br />

Microwave Radio Systems, TR Modules,<br />

Research and Development, and Cellular<br />

Base Stations.<br />

Data Sheet:<br />

www.rflambda.com/pdf/medpowercombinersplitter/RFLT8W1840G.pdf<br />

Ultra Wide Band 25 W<br />

Solid State Amplifier 18...40 GHz<br />

This power amplifier covers a frequency<br />

range from 18 to 40 GHz with a small<br />

signal gain of 50 dB. The power output of<br />

this amplifier is 44 dBm typical. Hermetic<br />

Seal including 100% leak testing available<br />

as per MIL-STD-883. Typical applications<br />

include Wireless Infrastructure, Military<br />

and Aerospace Applications, Test Instrumentation,<br />

Radar Systems, 5G Wireless<br />

Communications, Microwave Radio Systems,<br />

TR Modules, Research and Development,<br />

and Cellular Base Stations.<br />

Data Sheet:<br />

www.rflambda.com/pdf/poweramplifier/<br />

RFLUPA18G40GC.pdf<br />

RF-Lambda Europe GmbH<br />

www.rflambda.eu<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 65


RF & Wireless<br />

Multiband Cellular Antenna<br />

This new multiband cellular antenna is an<br />

ideal choice for grid operators deploying<br />

infrastructure for smart metering and other<br />

IoT applications. The AC97002 multiband<br />

cellular antenna is designed for ease of installation<br />

with indoor smart meter gateways<br />

and other IOT applications. The AC97002<br />

antenna highlights the following benefits:<br />

• Reliable radio coverage over frequency<br />

bands of 698...960 and 1700...2690 MHz,<br />

with efficiencies up to 75% in sub-GHz<br />

bands<br />

• Flexible in-cabinet installation enabled by<br />

compact size of 45 x 170 x 35 mm<br />

• Simple and fast install with smart meter<br />

gateways using variable length, detach able<br />

cable with Fakra D connector<br />

In addition, the AC97002 supports the<br />

following features:<br />

• Omni-directional radiation pattern<br />

• Horizontal or vertical mounting on metal<br />

or non-conductive surfaces<br />

• ROHS and REACH compliant<br />

As countries, such as Germany, mandate<br />

the rollout of smart meter gateways, reliable<br />

connectivity is essential to provide secure<br />

data communication between the premise<br />

equipment and the wide area network.<br />

The AC97002 is currently sampling and<br />

available for customer evaluation. To request<br />

more information and to discuss your requirements,<br />

please contact The Antenna Company<br />

at sales@antenancompany.com ◄<br />

The Antenna Company<br />

www.antennacompany.com<br />

Broadband Low-Noise Amplifier 10 MHz to 20 GHz<br />

A new advanced wideband low-noise<br />

amplifier is engineered for a frequency<br />

range extending from 0.01 to 20 GHz<br />

with a typical power output of 24.5 dBm.<br />

The amplifier is powered by a single 8 V<br />

DC supply voltage, is 50 Ohm matched<br />

at the input and output, and features a<br />

low noise figure of 2 dB typical. Applications<br />

range from Wireless Infrastructure,<br />

Military & Aerospace, Test, Radar, 5G,<br />

Microwave Radio Systems, TR Module,<br />

Research and Development, and Cellular<br />

Base Stations.<br />

Data Sheet:<br />

www.rflambda.com/pdf/<br />

lownoiseamplifier/R00M20GSME.pdf<br />

RF-Lambda Europe GmbH<br />

www.rflambda.eu<br />

66 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF & Wireless<br />

0505 High-Q/Low-ESR Capacitors<br />

Passive Plus’ product offering<br />

includes Traditional High-Q<br />

Low ESR 0505 (0.055” x 0.055”)<br />

Multi-layer Ceramic capacitors<br />

for UHF/Microwave RF Power<br />

Amplifiers, Mixers, Oscillators,<br />

Filter Networks, Low Noise<br />

Amplifiers, & Timing Circuits<br />

and Delay Lines.<br />

These capacitors are available<br />

in two dielectrics (P90 or NP0);<br />

three different terminations:<br />

Magnetic (100% Sn - Solder over<br />

Nickel Plating), Non-Magnetic<br />

(100% Sn - Solder over Copper<br />

Passive Plus<br />

www.passiveplus.com<br />

Plating), and Tin/Lead (90% Sn<br />

10% Pb - Solder over Nickel<br />

Plating); and are designed and<br />

manufactured to meet the requirements<br />

for MIL-PRF-55681 and<br />

MIL-PRF-123.<br />

0505C/P series:<br />

• Size: .055” x.055”<br />

• Value Range: 0.1 to 1000 pF<br />

• WV DC: 150 V<br />

• Extended WV DC: 300 V<br />

• TCC: C: 0 ±30 ppm/K (-55 to<br />

+125 °C), 0 ±60 ppm/K (>125<br />

to 200 °C), P: +90 ±20 ppm/K<br />

(-55 to +200 °C)<br />

Engineering Design Kits for the<br />

0505C/P case size are available<br />

in magnetic and non-magnetic<br />

terminations. ◄<br />

Passives with a Passion for Performance<br />

Couplers<br />

Custom RF<br />

Chokes<br />

Transformers<br />

Splitters<br />

3 GHz & Beyond Products<br />

■ Standard & Custom Products: Broadband and Wireless Mkts.<br />

■ Achieve max RF output power w/ MiniRF passives<br />

■ Repeatability, Reliability, and 100% RF test<br />

■ Multiple low-cost manufacturing operations; no tariffs<br />

For information, samples and sales,<br />

contact our distribution partner RFMW.<br />

Learn more: rfmw.com<br />

Contact us today: sales@rfmw.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 67


RF & Wireless<br />

RFMW Introduces New Products<br />

1200 V SiC FET<br />

Surface-mount<br />

90-degree Hybrid Coupler<br />

covers 2 to 18 GHz<br />

HaRP Technologyenhanced<br />

SP4T RF Switch<br />

Three-stage MMIC<br />

Operates from<br />

23 to 30 GHz<br />

Qorvo‘s UF4SC120023B7S is<br />

a 1200 V SiC FET based on a<br />

unique ‘cascode’ circuit configuration,<br />

in which a normallyon<br />

SiC JFET is co-packaged<br />

with a Si MOSFET to produce<br />

a normally-off SiC FET device.<br />

The device’s standard gate-drive<br />

characteristics allow for a true<br />

“drop-in replacement” to Si<br />

IGBTs, Si FETs, SiC MOSFETs,<br />

or Si super-junction devices.<br />

Ideal for applications such as<br />

EV Charging, PV Inverters, and<br />

Switch mode power supplies.<br />

2-to-4-Way Resistive<br />

Power Dividers<br />

The Cubic Nuvotronics<br />

PSC18H17S is a surface-mount<br />

90-degree hybrid coupler covering<br />

2...18 GHz. Because it is<br />

self-shielded and utilizes an air<br />

dielectric, the precise PolyStrata<br />

technology results in excellent<br />

amplitude and phase balance<br />

with low insertion loss.<br />

This surface mountable device<br />

has been launched alongside a<br />

series of wideband hybrids between<br />

2 and 50 GHz offering the<br />

highest precision in all RF Applications.<br />

Evaluation boards are<br />

available from stock at RFMW.<br />

800-Watt Unmatched<br />

LDMOS RF Transistor<br />

The pSemi PE42443 is a HaRP<br />

technology-enhanced SP4T RF<br />

switch that supports a frequency<br />

range from 1.8 to 5 GHz. It delivers<br />

extremely low insertion<br />

loss, high linearity, and fast switching<br />

time with high input power<br />

handling capability making this<br />

device ideal for hybrid beamforming<br />

and in 5G massive MIMO<br />

(multi-input multioutput) applications.<br />

No blocking capacitors<br />

are required if DC voltage is not<br />

present on the RF ports.<br />

Front-end Module<br />

Targeted for<br />

5G TDD Systems<br />

The Microchip ICP2637 is a<br />

three-stage MMIC power amplifier<br />

fabricated using GaN-on-SiC<br />

technology. It operates from 23<br />

to 30 GHz with 37 dBm output<br />

power, 40% PAE and 25 dB<br />

small signal gain. The ICP2637<br />

is well suited for a variety of<br />

Satcom, 5G, and Aerospace and<br />

Defense applications.<br />

6-Channel SPST High<br />

Frequency Signal Relay<br />

The RPD0412F Smiths Interconnect<br />

2-to-4-way resistive power<br />

dividers range from DC to 50<br />

GHz in a low profile, surface<br />

mount package.<br />

The resistive power dividers<br />

are available in Alumina substrate,<br />

with lower frequency<br />

silver plated and thick film process<br />

technology and millimeter<br />

wave frequency in a total thin<br />

film solution for accuracy and<br />

repeatability.<br />

The ART800 is an 800-watt<br />

unmatched LDMOS RF power<br />

transistor based on Ampleon‘s<br />

Advanced Rugged Technology.<br />

It is a cost-effective solution,<br />

available in gull-wing and<br />

straight-lead over-molded plastic<br />

packages, and is designed<br />

to cover a wide range of applications<br />

in ISM, broadcast, and<br />

communications up to UHF frequencies.<br />

Qorvo’s QPB9850 is a highly<br />

integrated front-end module<br />

targeted for 5G TDD systems.<br />

The switch LNA module integrates<br />

an LNA with a highpower<br />

handling switch which<br />

can be used as a failsafe path<br />

to termination when radio is in<br />

transmitting mode. LNAs can<br />

also be powered down during Tx<br />

mode via SW control pin on the<br />

module. The QPB9850 provides<br />

33 dB of gain at 3.6 GHz with<br />

1.2 dB noise figure while providing<br />

a high linearity of 33 dBm.<br />

The Menlo Micro MM1205<br />

device is a 6-channel SPST High<br />

Frequency Signal Relay intended<br />

for signal switching applications<br />

for DC, analog, and RF<br />

circuits. Each channel provides<br />

low on-state contact resistance<br />

and insertion loss, high off-state<br />

isolation from DC to over 3 GHz<br />

with industry-leading cycle life.<br />

The flexibility of six SPST channels<br />

enables implementation of<br />

different signal topologies such<br />

as dual SP3T, triple SP2T, or a<br />

2 x 3 matrix. Each channel can<br />

be individually controlled.<br />

68 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF & Wireless<br />

High-power, Packaged<br />

Ku-Band MMIC Amplifier<br />

25 W with 30 dB of small-signal<br />

gain and 35% power-added efficiency.<br />

The operating frequency<br />

can extend to 12.75...15.35 GHz<br />

if desired.<br />

Dual-path RF Frontend<br />

receiver of an Active Antenna<br />

System (AAS). The F0452 supports<br />

frequencies from 2,3 to<br />

2,7 GHz.<br />

The F0452 provides 34 dB gain<br />

with 23 dBm OIP3, 15 dBm<br />

output P1dB, and 1.5dB noise<br />

figure at 2,6 GHz. The F0452<br />

is offered in a 5 x 5 x 0.8 mm,<br />

32-LGA package with 50O input<br />

and output amplifier impedances<br />

for ease of integration into the<br />

signal path.<br />

requiring low power consumption<br />

and small form-factors.<br />

Qorvo‘s QPA0017 is a highpower,<br />

packaged Ku-Band<br />

MMIC amplifier fabricated using<br />

Qorvo‘s production 0.15 µm<br />

GaN-on-SiC process (QGaN15).<br />

The QPA0017 targets the<br />

13.75...14.5 GHz Satcom band<br />

while providing 12.5 W of linear<br />

power with third-order intermodulation<br />

distortion products of 25<br />

dBc. Furthermore, the QPA0017<br />

can deliver output powers up to<br />

The Renesas F0452 is an integrated<br />

dual-path RF frontend consisting<br />

of an RF switch and two<br />

gain stages with 6 dB gain control<br />

used in the analog frontend<br />

Wideband Distributed<br />

Low-noise Amplifier<br />

The Marki Microwave ADM-<br />

8344PC is a wideband distributed<br />

low-noise amplifier capable<br />

of providing 18 dB gain and<br />

27 dBm OIP3 from DC to 18<br />

GHz and a low 1.4 dB typical<br />

noise figure from 4 to 7 GHz.<br />

ADM-8344PC is an ideal linear<br />

signal amplifier for applications<br />

ADM-8344PC is available in<br />

connectorized module and can<br />

be supplied from a single positive<br />

bias.<br />

The amplifier has excellent<br />

return losses and noise figure<br />

performance.<br />

RFMW<br />

www.rfmw.com<br />

Next-Generation RF Solutions<br />

for Mission Critical Systems<br />

The Industry’s Most Reliable, High-Performance GaN & GaAs Solutions<br />

Description<br />

Frequency<br />

Range<br />

(GHz)<br />

Psat<br />

(W)<br />

Gain<br />

(dB)<br />

Supply<br />

Voltage<br />

(V)<br />

Part<br />

Number<br />

GaN Power Amplifier 1-6 35 30.2 24 QPM0106<br />

GaN Power Amplifier 13.75-14.5 25 30 24 QPA0017<br />

GaN Power Amplifier 15.4-17.7 35 21 26 QPA1315<br />

GaN Power Amplifier 20-40 2 12.5 18 QPA2040D<br />

Power Amplifier 24.2-26.5 2 18 6 QPA4536<br />

Spatium® SSPA 2-6 250-320 18-19 24 QPB0206N<br />

Qorvo® offers customers the most advanced combination of power and performance with its industry<br />

leading GaN power amplifiers and its new portfolio of high-performance GaAs MMICs that cover the<br />

entire RF signal chain. Qorvo’s RF solutions set the standard for reliability, efficiency and design flexibility,<br />

and is a trusted and preferred supplier to the DoD and leading defense contractors around the globe.<br />

As the industry’s only MRL 10 GaN supplier, customers can depend on Qorvo solutions to support<br />

mission critical applications that operate in the harshest environments on land, sea, air and space.<br />

At Qorvo we deliver RF and mmWave products to connect, protect and power the world around us.<br />

To learn more, visit qorvo.com or connect with our distribution partner RFMW at rfmw.com/qorvo.<br />

© 01-<strong>2024</strong> Qorvo US, Inc. | QORVO and SPATIUM are trademarks of Qorvo US, Inc.


RF & Wireless<br />

Anritsu to Expand into Non-Terrestrial Networks<br />

with Skylo Test Cases<br />

designed to rigorously assess each device‘s functionality,<br />

signal integrity, and Radio Frequency<br />

(RF) characteristics, guaranteeing that they can<br />

withstand diverse and potentially challenging<br />

environmental and RF conditions.<br />

Anritsu will be supporting a number of test areas,<br />

including device RF parametrics, Over-The-Air<br />

(OTA), Performance, Protocol Conformance, and<br />

RF Conformance tests.<br />

Anritsu EMEA<br />

www.anritsu.com<br />

Skylo Technologies announced that Anritsu Corporation<br />

will enable OEMs and third party test<br />

houses to conduct Skylo defined testing of NTN<br />

devices using Anritsu test platforms. This collaboration<br />

will enable device, module, and chipset<br />

manufacturers to use a trusted third party to ensure<br />

their products are compatible with Skylo‘s network,<br />

delivering the highest standards of performance,<br />

reliability, and connectivity for their customers.<br />

Anritsu‘s advanced testing methodologies and<br />

equipment will play a crucial role in evaluating<br />

the robustness and efficiency of devices intended<br />

for use on Skylo‘s network. This testing process is<br />

Dr. Andrew Nuttall, CTO and Co-Founder of<br />

Skylo, says: „Skylo is committed to revolutionizing<br />

the way the world connects, especially in<br />

remote and underserved areas. Our partnership<br />

with Anritsu is a significant step towards ensuring<br />

that our customers and partners can get their<br />

devices certified on our network in the quickest,<br />

easiest ways possible. Anritsu‘s expertise in testing<br />

and certification is invaluable in our mission to<br />

provide seamless connectivity everywhere.“<br />

Jonathan Borrill, CTO for Anritsu T&M, says: „We<br />

are thrilled to partner with Skylo and contribute<br />

to its groundbreaking work in non-terrestrial networks.<br />

We believe NTN is a key technology that<br />

has begun to revolutionize the world of telecommunications<br />

and will become an integral part of<br />

future wireless networks. Our shared commitment<br />

to excellence in telecommunications will ensure<br />

that devices operating on Skylo‘s network are of<br />

the highest caliber.“◄<br />

Linear PAs and LNAs Targeting Cellular Compensators for Automotive Market<br />

GRF has completed its formal qualification<br />

of two ¼ W linear PAs and two LNAs<br />

earmarked specifically for the automotive<br />

market. All four devices were qualified to<br />

meet rigorous AEC-Q100 quality standards<br />

– a critical benchmark for semiconductor<br />

devices used within automotive applications.<br />

These new PAs and LNAs are used<br />

primarily in cellular compensators (essentially<br />

cellular ‘signal boosters’ serving to<br />

amplify and enhance cellular signals within<br />

the cabin of vehicles). The GRF5507W and<br />

GRF5517W join the previously announced<br />

GRF5526W and GRF5536W PAs. Together,<br />

the foursome covers the most popular<br />

cellular bands spanning the 700 to 4200<br />

MHz frequency range. The GRF2106W<br />

and GRF2133W complement GRF’s existing<br />

portfolio of fully qualified AEC-Q100<br />

LNAs. The GRF2106W is rated to operate<br />

over the 2700 to 5000 MHz range with a<br />

nominal gain of 21.5 dB and a low NF<br />

of 0.8 dB. A higher gain level of 28 dB<br />

is available with the GRF2133 providing<br />

an even lower NF of 0.6 dB over an operating<br />

band of 1800 to 5000 MHz. All of<br />

these components extend the Company’s<br />

reach into the growing market for 5G cellular<br />

compensators/compensers associated<br />

with automotive shark fin antennas.<br />

The new linear PAs are ideal for 4G/5G<br />

cellular applications requiring exceptional<br />

native linearity over temperature extremes<br />

of -40 to +105 °C. Each of these devices<br />

can deliver up to 23 dBm of output power<br />

with better than -45 dBc of ACLR performance<br />

– all without the aid of supplemental<br />

linearization schemes like digital<br />

pre-distortion (DPD). The ability to beat<br />

the -45 dBc ACLR performance metric<br />

without DPD is critical for meeting the<br />

stringent size, cost and power dissipation<br />

requirements of these cellular compensator/compenser<br />

applications.<br />

Guerrilla RF, Inc.<br />

https://guerrilla-rf.com<br />

70 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


DC TO 95 GHz<br />

High-Frequency Products<br />

For mmWave Test Applications<br />

LEARN MORE<br />

E-Band Amplifiers<br />

ZVA-50953G+<br />

ZVA-71863HP+<br />

ZVA-71863LNX+<br />

E-Band Medium Power Amplifier<br />

• 50 to 95 GHz<br />

• +21 dBm P OUT<br />

at Saturation<br />

• 28 dB gain<br />

• ±2.0 dB gain flatness<br />

• Single supply voltage,<br />

+10 to +15V<br />

E-Band Medium Power Amplifier<br />

• 71 to 86 GHz<br />

• +24 dBm P OUT<br />

at Saturation<br />

• 38 dB gain<br />

• ±1.5 dB gain flatness<br />

• Single supply voltage,<br />

+10 to +15V<br />

E-Band Low Noise Amplifier<br />

• 71 to 86 GHz<br />

• 4.5 dB noise figure<br />

• 37 dB gain<br />

• +13.8 dBm P1dB, +18 dBm P SAT<br />

• Single-supply voltage,<br />

+10 to +15V<br />

K – V-Band Amplifiers<br />

ZVA-35703+<br />

ZVA-543HP+<br />

ZVA-0.5W303G+<br />

Medium Power Amplifier<br />

• 35 to 71 GHz<br />

• +21 dBm P SAT<br />

• 17.5 dB gain<br />

• ±1.5 dB gain flatness<br />

• Single supply voltage,<br />

+10 to +15V<br />

Medium Power Amplifier<br />

• 18 to 54 GHz<br />

• +29 dBm P SAT<br />

• High gain, 31 dB<br />

• ±2.0 dB gain flatness<br />

• Single supply voltage,<br />

+10 to +15V<br />

Medium Power Amplifier<br />

• 10 MHz to 30 GHz<br />

• 0.5W P OUT<br />

at Saturation<br />

• ±1.5 dB gain flatness<br />

• 4.2 dB noise figure<br />

• Single +12V bias voltage<br />

More Products In Stock<br />

BIAS TEES<br />

DIGITAL STEP<br />

ATTENUATORS<br />

I/Q MIXERS<br />

MIXERS<br />

& MORE<br />

MULTIPLIERS<br />

POWER DETECTORS<br />

SWITCHES<br />

DISTRIBUTORS


RF & Wireless<br />

Four Powerful New Features to PicoScope 7<br />

Pico Technology<br />

www.picotech.com<br />

Pico Technology has added<br />

four new features to its flagship<br />

PicoScope 7 oscilloscope<br />

software. The new features are<br />

designed to empower engineers<br />

who are debugging, characterizing,<br />

and verifying operational<br />

reliability of their complex electronic<br />

and automotive designs.<br />

The latest release of PicoScope<br />

7 T&M Stable includes:<br />

1. Rise/Fall time triggering<br />

Rise and fall time triggering<br />

allows users to capture and analyze<br />

signals based on their transition<br />

times, specifically the time it<br />

takes for a signal to change from<br />

a certain voltage level to another.<br />

It can be set to trigger on a<br />

rising or a falling edge. Trigger<br />

controls are used to set upper<br />

and lower threshold voltages,<br />

the transition time and whether<br />

to trigger when the signal edge<br />

transitions in greater or less than<br />

a specified time, or inside or outside<br />

a range of times.<br />

The Rise/Fall time trigger function<br />

is useful for several purposes,<br />

including:<br />

• Signal integrity analysis: rise<br />

and fall times are critical parameters<br />

when analyzing the<br />

integrity of high-speed digital<br />

signals. By setting a trigger<br />

condition based on the rise or<br />

fall time specified in a device<br />

datasheet, non-compliant<br />

signals can be easily captured<br />

and observed.<br />

• EMC/EMI design compliance:<br />

high frequency harmonics radiating<br />

from fast logic devices<br />

can cause an electronic circuit<br />

to exceed prescribed EMI<br />

limits. Rise/Fall time triggering<br />

can be used to validate that<br />

those devices have been set up<br />

correctly and are consistently<br />

operating within specification.<br />

• Drive circuit validation: control<br />

systems for valves or motors<br />

typically have slew-rate control<br />

of the command voltages,<br />

as abrupt changes in voltages<br />

or currents can cause mechanical<br />

damages. The Rise/Fall time<br />

trigger function can be used to<br />

check for proper operation of<br />

those circuits.<br />

For further information: www.<br />

picotech.com/library/oscilloscopes/rise-fall-time-triggering<br />

2. Measurements Logging<br />

PicoScope provides automatic<br />

measurement of 24 time-domain<br />

and ten frequency-domain parameters.<br />

Statistics, calculated<br />

over many acquisitions can be<br />

used to show average, mean and<br />

standard deviation of those parameters<br />

for the duration of a test.<br />

Statistics provide insight into<br />

the repeatability of waveform<br />

characteristics, which help to<br />

confirm reliability and performance<br />

characteristics of an electronic<br />

design before committing<br />

to production. But taken alone,<br />

they do not reveal much about<br />

the characteristics of long-term<br />

drift or response to changing<br />

operational conditions such as<br />

supply voltage, temperature etc.<br />

PicoScope 7 now facilitates the<br />

logging of automatic oscilloscope<br />

measurements directly to<br />

a .CSV file on the host computer.<br />

This feature enables engineers to<br />

test their designs over extended<br />

72 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF & Wireless<br />

durations and view the impact<br />

of variables such as supply<br />

voltage range, clock frequency<br />

stability, temperature drift and<br />

others over time.<br />

With demand increasing for<br />

robust design performance,<br />

Measurements Logging is a key<br />

feature that enables users to characterize<br />

and verify reliable of<br />

their electronic designs in the<br />

field, over a wide range of operational<br />

conditions.<br />

https://www.picotech.<br />

com/library/oscilloscopes/<br />

measurements#log<br />

3. Measurements<br />

Limits & Actions<br />

Measurements Actions build on<br />

the standard automated measurements<br />

system by enabling the<br />

result of any measurement to<br />

be automatically tested against<br />

an upper or lower measurement<br />

limit defined by the user. An<br />

Action, also defined by the user,<br />

can be programmed to execute<br />

on violation of the test. Actions<br />

include:<br />

• Beep<br />

• Play Sound<br />

• Stop Capture<br />

• Restart Capture<br />

• Run Executable<br />

• Save Current Buffer<br />

• Save All Buffers<br />

• Trigger the Signal Generator/<br />

AWG<br />

Actions enable PicoScope 7 to<br />

perform as a semi-automated<br />

tool for unattended monitoring<br />

of critical parameters during<br />

short-medium or long duration<br />

tests, either in the laboratory or<br />

in the field. At the most basic<br />

level, if a measurement test fails,<br />

the user can be alerted with a<br />

Beep to investigate the cause.<br />

Alternatively, a measurement<br />

test fail can trigger execution of<br />

a file, such as an embedded system<br />

debugger, for in-depth analysis<br />

of the cause of a problem;<br />

effectively using PicoScope as<br />

hardware-in-the-loop for system<br />

reliability testing.<br />

https://www.picotech.<br />

com/library/oscilloscopes/<br />

measurements#action<br />

4. PSI5 Decoder<br />

Addressing the evolving needs<br />

of the automotive industry,<br />

PicoScope 7 incorporates a PSI5<br />

decoder, taking the number of<br />

serial decoders included as standard<br />

to 38. PSI5 is a widely-used<br />

protocol in automotive sensor<br />

applications, and its addition to<br />

the toolset expands the capabilities<br />

of engineers working on<br />

automotive electronic systems.<br />

This enhancement allows for<br />

seamless decoding and analysis<br />

of PSI5 data, empowering users<br />

to optimize sensor performance<br />

and reliability.https://www.picotech.com/library/oscilloscopes/<br />

psi5-serial-protocol-decoding<br />

PicoScope 7 is available to<br />

download from www.picotech.com/downloads.<br />

It is free<br />

of charge, compatible with all<br />

current PicoScope models and<br />

many legacy models. Users<br />

are encouraged to update their<br />

software to enjoy the enhanced<br />

capabilities. ◄<br />

GaAs MMIC Broadband Power Amplifier Operates to 40 GHz<br />

The MMW508 is a single DC biased<br />

Broadband Power Amplifier with a<br />

typical gain of 16 dB, delivering P1dB<br />

power of 26 dBm in the frequency range<br />

from 0.2 to 18 GHz. In connection with<br />

a low noise figure of typical 2...2.5 dB<br />

it is ideal for a wide range of applications,<br />

including Test Instrumentation,<br />

Microwave Radio, VSat and Telecom<br />

Infrastructure.<br />

Miller MMIC offers a variety of transistors<br />

and amplifiers with industry-leading<br />

low noise performance. Miller provides<br />

multiple product solutions, ranging from<br />

discrete transistors, packaged MMIC solutions<br />

incorporating internal matching and<br />

on-chip linearization, and dual amplifiers<br />

for use as push-pull or balanced amplifier<br />

configurations. Miller MMIC‘s LNAs are<br />

manufactured using our pHEMT processes<br />

with 0.15, 0.25 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 offers a<br />

diverse range of products suitable for various<br />

applications such as Test Equipment,<br />

Optical Application, Commercial Wireless,<br />

Satcom, and Radar, among others.<br />

Miller-MMIC, Inc.<br />

www.millermmic.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 73


Benchtop & Rack<br />

Mount Test Systems<br />

Software-controlled building blocks for RF<br />

test automation from R&D labs to production<br />

• Improve test efficiency and throughput without breaking the bank<br />

• Expand and reconfigure as your needs change<br />

• Wide variety of components in stock from DC to 100+ GHz<br />

• The industry’s fastest turnaround times<br />

CUSTOMIZABLE &<br />

RECONFIGURABLE<br />

Modular<br />

Test Systems<br />

Switching, Attenuation & More<br />

DC TO 50 GHz<br />

Mechanical<br />

Switching Systems<br />

Long Life & High Reliability<br />

DC TO 67 GHz<br />

Solid-State<br />

Switching Systems<br />

Fast Switching<br />

& High-Isolation<br />

DC TO 50 GHz<br />

Attenuation<br />

Systems<br />

Simulate Loss, Signal<br />

Fading & Handover<br />

3 TO N PORTS DC TO 100+ GHz<br />

Mesh Network<br />

Test Systems<br />

Simulate Real-World Mesh<br />

Conditions in the Lab<br />

Amplifier<br />

Systems<br />

Custom Integration<br />

FLEXIBLE, RELIABLE, AFFORDABLE & FAST


DC TO 50 GHz<br />

N x M Switch<br />

Matrices<br />

Blocking, Non-Blocking<br />

& Full Fan-Out<br />

9 k H z TO 40 GHz<br />

Analyzers and<br />

Power Sensors<br />

High-Quality, Affordable<br />

Alternatives to High-End<br />

Test Instrumentation<br />

1 MHz TO 30 GHz DC TO 65 GHz<br />

Signal<br />

Generators<br />

Portable Frequency<br />

Sources for Your<br />

Test Bench<br />

Panel Mounted<br />

Structures<br />

Adapters, Fixed Attenuators,<br />

Splitters & More<br />

DC TO 6 GHz<br />

High Power<br />

Test Systems<br />

HTOL, Burn-In, Reliability<br />

Testing & More<br />

DC TO 65 GHz<br />

Signal Distribution<br />

Systems<br />

Splitter/Combiner<br />

& Coupler Arrays for<br />

Multi-Channel Setups<br />

FAST TURNAROUND<br />

Custom<br />

Systems<br />

Tailored to Your Needs from<br />

Definition to Delivery


RF & Wireless<br />

SmartViser and Anritsu unite to optimise testing for<br />

Energy Labelling regulation for smartphones and tablets<br />

with Strategic Partnership<br />

SmartViser and contribute to<br />

smart energy initiatives towards<br />

a decarbonized society. Combining<br />

SmartViser‘s innovative<br />

solutions with Anritsu communications<br />

technology will bring<br />

revolutionary and a major step<br />

towards achieving carbon neutrality.“<br />

Two industry leaders, SmartViser<br />

and Anritsu, have joined forces<br />

to usher in a new era of mobile<br />

device testing for the energy<br />

labelling regulation.<br />

SmartViser<br />

www.smartviser.com<br />

www.visermark.com<br />

Anritsu EMEA<br />

www.anritsu.com<br />

This strategic partnership leverages<br />

SmartViser‘s expertise in<br />

test automation and Anritsu‘s<br />

cutting-edge testing solutions<br />

to deliver comprehensive, efficient,<br />

and innovative testing<br />

solutions for the ever-evolving<br />

mobile ecosystem.<br />

The integration of SmartViser‘s<br />

automated testing solutions with<br />

Anritsu‘s advanced test solution<br />

creates a synergistic approach to<br />

smartphones and Tablets Testing<br />

for the EU Energy labelling<br />

regulation, providing manufacturers<br />

and service providers<br />

with a comprehensive suite of<br />

tools. This collaboration aims<br />

to streamline testing processes,<br />

accelerate time-to-market for<br />

new devices, and enhance the<br />

overall user experience.<br />

The EU Regulation of Energy<br />

Labelling for smartphones and<br />

Tablets was published in the Original<br />

Journal of EU on the 20th<br />

of September 2023 and after 21<br />

months of transition period will<br />

become mandatory on the 20th<br />

of June 2025.<br />

Jonathan Borrill, CTO for<br />

Anritsu T&M, says: „We are<br />

proud to inform partnership with<br />

Commenting on the partnership,<br />

Gilles Ricordel CEO of Smart-<br />

Viser stated, „We are thrilled<br />

to collaborate with Anritsu, a<br />

renowned name in the testing<br />

and measurement industry. This<br />

partnership represents a significant<br />

leap forward in our mission<br />

to provide cutting-edge testing<br />

solutions for the rapidly evolving<br />

mobile landscape. By combining<br />

our automation expertise<br />

with Anritsu‘s industry-leading<br />

technology, we are empowering<br />

our customers to deliver products<br />

and services in the market that<br />

exceed consumer expectations.“<br />

SmartViser was selected by EU<br />

to create the first pilot application<br />

for Android and ios in order<br />

to test smartphone devices and<br />

tablets energy class and battery<br />

consumption. A full demo of the<br />

set up can be found at the Anritsu<br />

Stand during the Mobile World<br />

Congress in Barcelona. ◄<br />

GaAs MMIC Low-Noise Amplifier 5...20 GHz<br />

The new MML041F is the ultimate solution<br />

to boost your reception quality and<br />

elevate your signal processing capabilities.<br />

MML041F is a single DC biased Low-<br />

Noise Amplifier covering the spectrum<br />

from 5 to 20 GHz, with a typical gain of<br />

24 dB, and an impressive noise figure of<br />

1.5 dB is ideal for a wide range of applications,<br />

including Test Instrumentation,<br />

Microwave Radio, VSat and Telecom<br />

Infrastructure.<br />

Miller MMIC offers a variety of transistors<br />

and amplifiers with industry-leading lownoise<br />

performance. They provide multiple<br />

product solutions, ranging from discrete<br />

transistors, packaged MMIC solutions<br />

incorporating internal matching and onchip<br />

linearization, and dual amplifiers<br />

for use as push-pull or balanced amplifier<br />

configurations. Miller MMIC‘s LNAs are<br />

manufactured using our pHEMT processes<br />

with 0.15, 0.25 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 offers a<br />

diverse range of products suitable for various<br />

applications such as Test Equipment,<br />

Optical Application, Commercial Wireless,<br />

Satcom, and Radar, among others.<br />

Miller-MMIC, Inc.<br />

www.millermmic.com<br />

76 hf-praxis 3/<strong>2024</strong>


RF & Wireless<br />

Reliable, Consistent Performance<br />

for EMC/EMI Testing<br />

pro nova Elektronik GmbH<br />

www.pn-com.de<br />

From smaller EMC test houses,<br />

compliance labs and both military<br />

and commercial market<br />

OEMs across the world, Insulated<br />

Wire, Inc. (IW) cables offer<br />

reliable, consistent performance<br />

for EMC/EMI compliance<br />

testing. We provide larger diameter/high<br />

power flexible coax<br />

for lower frequency/high Volts<br />

per meter testing, and industry<br />

leading low attenuation products<br />

for up to 18 and 40 GHz testing<br />

Broadband Low-Noise Amplifier 0.1 to 67.5 GHz<br />

where long cable runs demand<br />

lowest cable losses to ensure<br />

measurement integrity.<br />

IW delivers cable and assemblies<br />

for the following EMC test<br />

applications:<br />

• Immunity/susceptibility – high<br />

power/low loss cable assemblies<br />

for high V/m @ 3 GHz<br />

• Radiated emissions – lowest<br />

loss cable for 18 and 40 GHz<br />

testing<br />

This ultra-wideband low-noise amplifier designed<br />

for a frequency range from 0.1 to 67.5<br />

GHz has a typical power output of 17 dBm,<br />

this amplifier ensures reliable and robust performance.<br />

Features include a typical gain of<br />

45 dB and a gain flatness of ±3.5 dB. With a<br />

single 12 V DC supply voltage, 50 Ohm matched<br />

input/output, and a low noise figure of 5<br />

dB typical the unit is extremely versatile across<br />

many platforms.<br />

Applications range from Wireless Infrastructure,<br />

Military & Aerospace, Test, Radar, 5G, Microwave<br />

Radio Systems, TR Module, Research<br />

and Development, and Cellular Base Stations.<br />

Data Sheet:<br />

• Vehicle EMC – emissions<br />

and immunity testing, also<br />

CSIPR25 compliant cable<br />

assemblies with external ferrites<br />

can be supplied<br />

• Custom designs – IW supplies<br />

custom designed assemblies<br />

(including composite solutions)<br />

for applications where<br />

mixed signal interconnect and/<br />

or repeated flexing on a telescoping<br />

antenna is required<br />

• European manufacture & repair<br />

capability – assembly partners<br />

in the EU and UK can build/<br />

test new and also repair damaged<br />

cables<br />

Standard Options – Additional<br />

Protection:<br />

• 03 ‘Tuf-Flex’ internal armoring<br />

• ‘A’ stainless steel external<br />

armor<br />

• ‘NX’ nomex braid<br />

• ‘N’ Neoprene (heat shrink<br />

sleeving)<br />

Other jacket types (replacing<br />

yellow FEP):<br />

• Tefzel<br />

• LS/ZH polyurethane<br />

• Silicone<br />

• Santoprene<br />

Connector Availability: 1 5/8<br />

EIA flange, 3 1/8 EIA flange, C,<br />

SC, 7/16 DIN, N-type, TNCA,<br />

SMA, 3.5, 2.92, 2.4, 1.85, multiple<br />

styles, stainless steel designs<br />

for optimum performance ◄<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 />

RF-Lambda Europe GmbH<br />

www.rflambda.eu<br />

www.rflambda.com/pdf/lownoiseamplifier/<br />

RLNA00M68GA.pdf<br />

www.spirig.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2024</strong> 77


RF & Wireless/Impressum<br />

LTE-M Modules with Integrated GNSS<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 />

u-blox has announced two new<br />

LTE-M cellular module series,<br />

the SARA-R52 and LEXI-R52.<br />

These modules, designed for<br />

industrial applications, are based<br />

on the u-blox UBX-R52 cellular<br />

chip and are tailored for integrated<br />

and concurrent positioning<br />

and wireless communication<br />

needs. Typical IoT use cases<br />

include fixed and mobile applications<br />

such as metering and utility,<br />

asset tracking and monitoring,<br />

as well as healthcare.<br />

A set of new features embedded<br />

within the u-blox UBX-R52 chip<br />

will allow users to dispense with<br />

additional components to design<br />

their products. SpotNow is a new<br />

positioning feature unique to<br />

u-blox, which provides position<br />

data with a 10 m accuracy within<br />

a couple of seconds. It is meant<br />

for occasional tracking applications<br />

such as recycling waste<br />

dumpsters, elderly trackers, or<br />

cleaning machines. The uCPU<br />

feature allows users to run their<br />

own software within the chip<br />

without using an external MCU.<br />

The uSCM (Smart Connection<br />

Manager), on the other hand, is<br />

designed for automatic connectivity<br />

management to achieve either<br />

best performance or lowest<br />

power consumption, for example<br />

when a connection is lost<br />

and needs to be re-established.<br />

The new u-blox R52 series also<br />

introduces a new combo module<br />

designed to offer simultaneous<br />

GNSS and cellular connectivity<br />

– an important attribute<br />

for applications requiring continuous<br />

or cyclic tracking. The<br />

u-blox SARA-R520M10 combo<br />

module comes equipped with an<br />

integrated u-blox M10 GNSS<br />

New 18 W, X-Band High-power Amplifier<br />

Richardson RFPD, Inc., an<br />

Arrow Electronics company,<br />

announced the in-stock availability<br />

and full design support<br />

capabilities for a new gallium<br />

nitride on silicon carbide,<br />

radio frequency power amplifier<br />

from United Monolithic<br />

Semiconductors.<br />

The CHA8612-QDB is a twostage<br />

high power amplifier<br />

operating between 7.9 and 11<br />

GHz. It provides 18 W (typical)<br />

of saturated output power and<br />

40% power added efficiency.<br />

The integrated circuit is manufactured<br />

with a GaN HEMT process,<br />

0.25 µm gate length, via<br />

holes through the substrate, air<br />

bridges and electron beam gate<br />

lithography.<br />

It is versatile for a wide range<br />

of applications, from military<br />

receiver and ensures concurrent<br />

tracking with low-power<br />

consumption, better TTFF, and<br />

improved RF sensitivity. It is<br />

tailored for users who seek the<br />

simplicity of a pre-integrated cellular<br />

and GNSS solution.<br />

Many LTE-M modules only offer<br />

an RF output power of 20-21<br />

dBm, whereas the new R52<br />

series offers 23 dBm, ensuring<br />

stable connectivity in challenging<br />

coverage conditions. The<br />

LEXI-R52 provides the same<br />

features as the SARA-R52, but<br />

in a smaller form factor (16 x 16<br />

x 2 mm), ideal for ultra-small<br />

applications like wearables.<br />

Samples are available now, with<br />

volume production scheduled<br />

for Q3 <strong>2024</strong>.<br />

u-blox<br />

www.u-blox.com<br />

to commercial radar and communication<br />

systems. Additional<br />

key features of the CHA8612-<br />

QDB include:<br />

• Linear gain: 26 dB<br />

• DC bias:<br />

V d = 30 V @ I DQ = 680 mA<br />

• MSL 3<br />

• 46-lead, 7 x 7 mm QFN<br />

package<br />

Richardson RFPD<br />

www.richardsonrfpd.com<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 3/<strong>2024</strong>


Wir stellen aus!<br />

EMV <strong>2024</strong> in Köln · Halle 11.1, Stand 710<br />

elspec group<br />

Experten für Koaxial-Kabel und Verbindungstechnik,<br />

High-Power-, LowLoss- und Tieftemperatur-Anwendungen.<br />

IGOS-MN<br />

HF-Schirmlösungen, Abschirmboxen und Absorberhallen<br />

sowie automatisierte HF-Testboxen für Entwicklung und<br />

Produktion.<br />

Y.I.C. Technologies<br />

EMI/EMC-Konformitätsprüfung in Echtzeit und Anten-<br />

nen-Charakterisierung mit Mess- und Diagnosewerkzeug<br />

Entwicklung, Herstellung und Vertrieb<br />

von HF-Baugruppen und Systemen<br />

Antennen und Antennensysteme<br />

Passivradar als neue Technologie<br />

Engineering für Wireless Connectivity<br />

Testsysteme in Automotive und Industrie<br />

Projektplanung, Beratung und Entwicklung für<br />

komplexe HF-Anlagen mit Signalaufbereitung<br />

Im Kohlgarten 14<br />

56414 Steinefrenz<br />

+49 6435 303 9820<br />

info@meffert-mt.de<br />

www.meffert-mt.de


Microwave<br />

Electronics Division<br />

Providing customized Microwave<br />

and RF- Electronics for airborne, naval,<br />

ground, satellite and space applications.<br />

Multi Beam Modules<br />

<br />

RF-Front Ends<br />

Antenna feed networks<br />

and beamforming<br />

modules:<br />

Providing full phase<br />

and amplitude control<br />

Up to dozens of TXand<br />

RX-channels<br />

Phased Array Radars<br />

Beamformers<br />

Direction Finders<br />

<br />

Microwave Assemblies<br />

<br />

Block Up-Converter<br />

Transceivers<br />

Solid State Power<br />

<br />

Space and airborne<br />

From L– to Ku band<br />

RF- and Microwave frontends<br />

in highly customized form<br />

factors and applications like<br />

missiles and drones:<br />

Lightweight<br />

Withstanding highaccelerations<br />

Low-loss<br />

For more information please contact:<br />

GLOBES Elektronik GmbH & Co KG<br />

HEILBRONN<br />

Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn<br />

Tel: (07131) 7810-0 | Fax: (07131) 7810-20<br />

HAMBURG<br />

Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt<br />

Tel: (040) 514817-0 | Fax: (040) 514817-20<br />

MÜNCHEN<br />

treiacher tr. 7 • 82110 Germering<br />

Tel: (089) 894 606-0 | Fax: (089) 894 606-20<br />

www.milexia.com/de<br />

www.globes.de<br />

hf-welt@milexia.com

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!