3-2024
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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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 />
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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>
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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>
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Wertvollen Platz auf der Leiterplatte unter extremen<br />
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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 />
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Hochwertige Kabel und Komponenten<br />
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Melatronik<br />
Nachrichtentechnik GmbH<br />
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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 />
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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>
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Hochpräzises Isolationsprüfgerät<br />
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EMV und HF<br />
Messtechnik-Systeme-Komponenten<br />
EMV-<br />
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Absorberräume, GTEM-Zellen<br />
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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 />
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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 />
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GNSS - Simulation<br />
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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 />
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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 />
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Telefon +49 (0)4342 90786-0<br />
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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Im Kohlgarten 14<br />
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