4-2024
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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April 4/<strong>2024</strong> Jahrgang 29<br />
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Schwingquarz<br />
oder Oszillator:<br />
Herzstück vieler<br />
Elektronikanwendungen<br />
PETERMANN-TECHNIK, S. 6
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 />
Editorial<br />
Im Verordnungs-Dschungel<br />
Jürgen Müller<br />
Vertriebsleiter<br />
KVG Quartz Crystal Technology GmbH<br />
2003 wurde die Restriction of Hazardous Substances Directive<br />
2002/95/EC (RoHS1) von der EU ins Leben gerufen, landläufig<br />
auch als „Bleifrei-Direktive“ bekannt. Sie nennt zehn Substanzen,<br />
die nur bis zu einem Grenzwert in elektronischen Bauelementen<br />
und Baugruppen enthalten sein dürfen. 2007 trat dann zusätzlich die<br />
REACH- Verordnung in Kraft (Registration, Evaluation, Authorization<br />
and Restriction of Chemicals), die generell für alle chemischen Substanzen<br />
gilt! Maßgeblich für die Industrie ist ihre Liste „Substances<br />
of very high concern“ (SVHC), die alljährlich zweimal aktualisiert<br />
wird und derzeit 240 solcher „Gefahrenstoffe“ auflistet. Dazu gehören<br />
Substanzen, unter denen sich nur ausgebildete Chemiker immerhin<br />
etwas vorstellen können.<br />
Exportiert man, sind u.U. noch die Proposition 65 der OEHHA<br />
( California Office of Environmental Healt Hazard Assessment) für<br />
Kalifornien, die Bestimmungen des TSCA (US Toxic Substance<br />
Control Act) oder aber die Administrative Measure on the Control<br />
of Pollution Caused by Electronic Information Products, gemeinhin<br />
bekannt als „China RoHS“, zu beachten.<br />
Üblicherweise müssen die Bauteilehersteller bescheinigen, dass ihre<br />
Produkte all diese Verbotsstoffe nur unterhalb der Grenzen enthalten,<br />
dies jedesmal neu, wenn sich die Stofflisten ändern – sprich, neue Verbotsstoffe<br />
hinzukommen. Dafür hat sich bereits eine eigene Branche<br />
entwickelt, die mittels großer Datenbanken in der jegliche Art von<br />
Bauelementen und deren chemische Zusammensetzung gelistet sind,<br />
solche Nachweise erstellen kann und dies als Dienstleistung anbietet.<br />
Dies hat natürlich seinen Preis. Einiges an Verwaltungsaufwand<br />
bleibt aber trotzdem beim Hersteller hängen, da er zuerst die Informationen<br />
in Form einer BOM (Bill of Materials) dem Dienstleister<br />
zur Verfügung stellen muss und die Bescheinigungen für den Kunden<br />
erstellen muss. Dies muss strenggenommen immer dann wiederholt<br />
werden, sobald sich die Bill of Materials ändert und auch wenn sich<br />
die Stofflisten ändern.<br />
Hat man nun die chemische Zusammensetzung seiner Produkte im<br />
Griff und ein Prozedere zur Einhaltung dieser Vorschriften entwickelt,<br />
wird noch ein Nachweis über die Herkunft von Mineralien aus Konfliktregionen<br />
verlangt. Lt. 2010 von den USA erlassenen Dodd-Frank-<br />
Act sind das Coltran (Tantal), Zinn (Tin), Wolfram (Tungsten) und<br />
Gold, auch 3TG genannt. Die Nachweise werden im unregelmäßig<br />
aktualisierten CMRT (Confict Mineral Report Template) erfasst. Eine<br />
freiwillige Initiative hat dies um den EMRT (Extended Mineral Report<br />
Template) erweitert, der Nachweise der Stoffe Cobald und Mica (Glimmer)<br />
verlangt. Falls solche Mineralien im Produkt stecken, muss der<br />
Hersteller feststellen, von welchem Bergbauunternehmen es stammt.<br />
Die Nachweisflut wird auch damit nicht enden. Bereits angestoßen<br />
sind die Nachweise des CO2-Ausstoßes auf die einzelnen Produkte<br />
– Stichwort „Dekarbonisierung“. Abgewendet wurde wohl zunächst<br />
das heiß diskutierte Lieferkettengesetz, aber Regulierung bzw. Verbot<br />
von Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind aktuell.<br />
Oszillatoren, Filter<br />
und Quarze<br />
für Anwendungen im Bereich<br />
Kommunikation, Industrie, Militär,<br />
Automotive und<br />
Raumfahrt<br />
VCXO/VCSO XO<br />
Oszillatoren<br />
EMXO Stratum 3/3E<br />
TCXO<br />
OCXO<br />
www.<br />
MEMS<br />
SAW<br />
Filter<br />
.de<br />
Technische Beratung und Distribution<br />
municom Vertriebs GmbH<br />
Traunstein · München<br />
LC<br />
Quarz<br />
EN ISO 9001:2015<br />
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hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 3
Inhalt 4/<strong>2024</strong><br />
April 4/<strong>2024</strong> Jahrgang 29<br />
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Schwingquarz<br />
oder Oszillator:<br />
Herzstück vieler<br />
Elektronikanwendungen<br />
PETERMANN-TECHNIK, S. 6<br />
Titelstory:<br />
Schwingquarz oder Oszillator –<br />
Herzstück vieler<br />
Elektronikanwendungen<br />
Ohne ein über eine lange Zeit optimal<br />
funktionierendes frequenzerzeugendes<br />
Bauelement kann auch der teuerste und<br />
höchstperformante IC, der einen Takt<br />
oder eine Frequenz benötigt, keine volle<br />
Leistung erbringen. 6<br />
Chiplet PHY Designer<br />
für die Simulation von D2D PHY IP<br />
unterstützt UCIe-Standard<br />
Keysight Technologies stellte Chiplet PHY<br />
Designer vor, das jüngste Mitglied seiner<br />
Familie digitaler Hochgeschwindig keits-<br />
Design- und Simulations-Tools, das die<br />
Simulation von Die-to-Die (D2D)<br />
Verbindungen ermöglicht. 32<br />
Quarzoszillatoren und Mikrocontroller<br />
für Space-Anwendungen<br />
Beim Einsatz von Radiation Hardened (Rad-Hard)<br />
Mikrocontrollern, wie z.B. der SAMRH7-Serie<br />
von Microchip, werden auch Rad-Hard-Oszillatoren<br />
benötigt. 20<br />
Erschließung neuer<br />
Frequenzbereiche für zukünftige<br />
5G-Advanced- und 6G-Netze<br />
Die Freigabe der Frequenz bereiche<br />
FR1 (0,41 bis 7,125 GHz) und FR2 (24,25<br />
bis 71 GHz) war für die Entwicklung von<br />
5G ein entscheidender Schritt. Für die<br />
kommende Ära von 5G-Advanced und 6G<br />
wird unter Regulierungsbehörden und in<br />
Industriekonsortien auf der ganzen Welt<br />
ein dritter Frequenzbereich diskutiert. 30<br />
Wer braucht heute noch<br />
Oven Controlled Xtal Oscillators (OCXOs)?<br />
Thermostatisierte Quarzoszillatoren (OCXO) sind im Vergleich zu temperaturkompensierten<br />
Quarzoszillatoren (TCXOs) oder temperaturkompensierten<br />
MEMS-Oszillatoren (TCMOs) groß, schwer und benötigen<br />
ein Vielfaches an elektrischer Leistung. 22<br />
4<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Inhalt 4/<strong>2024</strong><br />
Hochleistungs-ASIC ermöglicht<br />
betriebsspannungsunabhängige<br />
Oszillatoren<br />
Die von ECS, Inc. International neuerdings<br />
angebotenen quarzbasierten MultiVolt-<br />
Oszillatoren verwenden einen hochmodernen<br />
Hochleistungs-ASIC mit kleinem Formfaktor. 15<br />
Rubriken:<br />
3 Editorial<br />
4 Inhalt<br />
6 Titelstory<br />
10 Aktuelles<br />
14 Schwerpunkt<br />
Quarze und Oszillatoren<br />
28 5G/6G und IoT<br />
32 Software<br />
34 Messtechnik<br />
46 Bauelemente und Baugruppen<br />
50 Verstärker<br />
52 Kabel & Verbinder<br />
53 RF & Wireless<br />
62 Impressum<br />
JYEBAO<br />
Visit us at stand 3/310<br />
embedded world<br />
Weltraumtaugliche Quarzoszillatoren –<br />
Anforderungen und Lösungen<br />
Dieser Beitrag vermittelt ein fundiertes<br />
Verständnis derjenigen Faktoren, die bei der<br />
Oszillator auswahl eine Rolle spielen. 16<br />
Neue,<br />
hochflexible<br />
Testkabel<br />
von JYEBAO<br />
Wireless-Testplattform für WiFi 7<br />
Keysight Technologies stellte die UXM<br />
Wireless Connectivity Test Platform for WiFi<br />
E7515W vor, eine Netzwerk-Emulationslösung,<br />
die Signalisierungs-, Hochfrequenz- und<br />
Durchsatztests für WiFi-7-Geräte ermöglicht,<br />
einschließlich 4x4 MIMO mit<br />
320 MHz Bandbreite. 40<br />
International News<br />
starting on page 53<br />
• Very Flexible<br />
(PUR jacket)<br />
• Stainless Precision<br />
Connectors used<br />
• Excellent RF<br />
performance<br />
• Extra sturdy connector/<br />
cable connection<br />
(Solder clamp designs)<br />
• Taper Sleeve added<br />
• Intended for lab use/<br />
intensive handling<br />
Design Pathfinding Process<br />
Design Kit for N2 Node<br />
Imec launched its open process<br />
design kit (PDK) with a concomitant<br />
training program offered through<br />
EUROPRACTICE. The PDK will<br />
enable virtual digital designs in imec’s<br />
N2 technology, including backside<br />
power delivery network. 59<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 5
Titelstory<br />
Schwingquarz oder Oszillator –<br />
Herzstück vieler Elektronikanwendungen<br />
Ohne ein über eine lange Zeit optimal funktionierendes frequenzerzeugendes Bauelement kann auch der<br />
teuerste und höchstperformante IC, der einen Takt oder eine Frequenz benötigt, keine volle Leistung erbringen.<br />
Die 1996 gegründete Firma<br />
PETERMANN-TECHNIK verspricht<br />
für jede Bedarfssituation<br />
eine optimale Produktlösung<br />
durch langjähriges Expertenwissen,<br />
hoher Produktqualität,<br />
bestmöglicher Liefersicherheit<br />
und eine innovative Technologie.<br />
Die LRT-Technologie<br />
Die nur von PETERMANN<br />
liefer bare LRT-Technologie war<br />
und ist dabei ein Wegbereiter für<br />
herausragende Qualit ät und Produkt-Performance.<br />
LRT steht für<br />
Low-ESR-Resonatortechnologie<br />
und basiert auf 31 Patenten. Die<br />
widerstands reduzierten Quarzresonatoren<br />
schwingen nicht nur<br />
extrem sicher und sehr schnell<br />
in der Kundenschaltung an, sondern<br />
bieten dadurch dem Anwender<br />
bei der jeweiligen MHz- oder<br />
kHz-Frequenz viele Vorteile.<br />
1. Aufgrund des sehr niedrigen<br />
Widerstandes wird ein deutlich<br />
schnelleres und sichereres<br />
Anschwingverhalten des<br />
LRT-Quarzes in der Schaltung<br />
ermöglicht, sodass sich<br />
dadurch die Stromaufnahme<br />
der Schaltung reduziert und<br />
sich ein geringerer Leistungsbedarf<br />
ergibt.<br />
2. Höchste Produktsicherheit von<br />
Lieferlos zu Lieferlos, denn<br />
in den SMD-LRT-Quarzen<br />
und -Oszillatoren werden nur<br />
selbst entwickelte und selbst<br />
gefertigte Quarzresonatoren<br />
verbaut. Damit kann über viele<br />
Jahre hinweg immer dasselbe<br />
LRT-Resonatordesign für das<br />
entsprechend spezifizierte<br />
Kundenprodukt geliefert werden.<br />
1x qualifiziert, immer<br />
geliefert.<br />
PETERMANN-TECHNIK<br />
GmbH<br />
www.petermann-technik.de<br />
Welches Geheimnis steckt<br />
dahinter? In die von der<br />
PETERMANN- TECHNIK<br />
gelieferten Quarzen und Oszillatoren<br />
werden ausschließlich<br />
die exklusiven LRT-Quarzresonatoren<br />
verbaut und bieten in<br />
Kombination mit den 100%igen<br />
Tests absolute top Sicherheit. So<br />
bieten auf der LRT-Technolgie<br />
basierten Komponenten dem<br />
Anwender folgende Vorteile:<br />
6 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Titelstory<br />
Leistungsfähige Quarzoszillatoren<br />
3. Exzellente Qualität und<br />
Produkt-Performance wird<br />
durch die 100%-Tests der<br />
von der PETERMANN-<br />
TECHNIK gelieferten SMD-<br />
LRT-Schwingquarze und<br />
-Oszillatoren garantiert. Denn<br />
vom Quarzrohmaterial bis hin<br />
zum Endprodukt ist alles unter<br />
der Kontrolle der eigenen<br />
Qualitätssicherungs abteilung.<br />
Qualitätsversprechen pur, für<br />
sehr langlebige LRT-basierte<br />
frequenzerzeugende Bauelemente.<br />
4. Auch in Quarzoszillatoren von<br />
der PETERMANN-TECH-<br />
NIK werden die LRT-Technologie<br />
basierten Quarzresonatoren<br />
verbaut. Ergänzend<br />
dazu werden die Oszillator-<br />
ICs (Die’s) auch selber in die<br />
Gehäuse bestückt und selber<br />
gebondet, sodass man auch<br />
bei den Quarz oszillatoren alles<br />
unter eigener QS-Kontrolle<br />
hat. So dass die Verwender der<br />
Quarzoszillatoren ebenso von<br />
der LRT-Resonatortechnologie<br />
profitieren können. Als weiterer<br />
Vorteil kommt ein niedriger<br />
Stromverbrauch, auch<br />
für hohe Frequenzen, hinzu.<br />
Per Ultraschall verschweißbarer<br />
SMD-Quarz<br />
Basierend auf der LRT-Technologie<br />
kann PETERMANN als<br />
einziger Anbieter weltweit einen<br />
ultrasonic welding resistant (per<br />
Ultraschall verschweißbaren)<br />
SMD-Quarz im 3,2 x 2,5 mm/4<br />
pad Gehäuse liefern. Oder aber<br />
als einziger Anbieter weltweit<br />
mit dem 3,2 x 2,5 mm/4 pad<br />
Keramikgehäuse den Frequenzbereich<br />
von 8 bis 285 MHz im<br />
AT-Grundton abdecken. Bzw.<br />
im 2 x 1,6 mm/4 pad Keramikgehäuse<br />
den Frequenzbereic h<br />
von 16 bis 285 MHz im AT-<br />
Grundton oder gar im 1,6 x 1,2<br />
mm/4 pad Keramikgehäuse den<br />
Frequenzbereich von 24 bis 285<br />
MHz. Damit kann zum Beispiel<br />
ein Anwender unterschiedlicher<br />
MHz-Schwingquarze diese<br />
immer im gleichen Gehäuse<br />
beziehen. Das erhöht die Liefersicherheit<br />
und reduziert die Qualifizierungskosten.<br />
Das TOTAL QUALITY<br />
MANAGEMENT System<br />
Als Grundlage der PETER-<br />
MANN-TECHNIK dient deren<br />
TOTAL QUALITY MANAGE-<br />
MENT (TQM) System. Dabei<br />
steht der Kunde im Mittelpunkt.<br />
Seine Sicherheit, Flexibilität und<br />
Leistungsfähigkeit haben oberste<br />
Priorität. Hintergrund:<br />
Die Ansprüche an frequenzerzeugende<br />
Bauelemente wie<br />
Schwingquarz oder Oszillator<br />
sind so einzigartig wie die<br />
entsprechenden Kundenapplikationen,<br />
in denen die Taktgeber<br />
verwendet werden. Es<br />
kommt nicht von ungefähr, dass<br />
PETERMANN unlängst vom<br />
Innovations institut für Nachhaltigkeit<br />
und Digitalisierung<br />
als Arbeitgeber der Zukunft ausgezeichnet<br />
wurde.<br />
Weiter haben Mitarbeiter-Beteiligung<br />
und -Entwicklung, kontinuierliches<br />
Lernen, Verbesserungen<br />
und Innovationen, Aufbau<br />
und Weiterentwicklung von<br />
Kooperationen (auch weltweit)<br />
sowie Entwicklung, Fertigung<br />
und Lieferung von höchstqualitativen<br />
Komponenten (Quarze<br />
und Oszillatoren) bei Liefersicherheit,<br />
Nachhaltigkeit und<br />
Langlebigkeit Priorität.<br />
Unter www.petermann-technik.<br />
de findet der Besucher verschiedenste<br />
einfach zu bedienende<br />
Produktfiguratoren für Quarze<br />
und Oszillatoren. Da kann der<br />
Interessent aus dem aktuell größten<br />
Produktportfolio auswählen<br />
und sein Wunschprodukt per<br />
Produktkonfigurator definieren.<br />
Muster sind lieferbar. Und im<br />
Webshop auf www.quarze24.de<br />
können Kleinmengen ge ordert<br />
oder größere Mengen angefragt<br />
werden.<br />
An erster Stelle steht die<br />
Produktberatung. Von der<br />
PETERMANN-TECHNIK<br />
erhalten die Kunden nur Produktvorschläge,<br />
die eine absolut<br />
sichere Fertigung ihrer Applikationen<br />
von über zehn Jahren<br />
ermöglichen.<br />
Absicherung der Lieferketten<br />
Die Absicherung ihrer Lieferketten<br />
steht bei den Kunden ganz<br />
oben auf der Agenda. Um sich<br />
von japanischen Feinkeramikherstellern<br />
weiter unabhängig zu<br />
machen, wurden eigene Gehäuse<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 7
Titelstory<br />
50 kOhm 32.768 kHz Quarz 3.2x1.5mm<br />
entwickelt. Zum Beispiel für den<br />
meistverwendeten 32.768 kHz<br />
Quarz im 3.2x1.5mm/2pad Keramikgehäuse.<br />
Oder auch MHz<br />
Quarze in den 3.2x2.5mm/4pad<br />
und 2.0x1.6mm/4pad Keramikgehäusen,<br />
sowie Schwingquarze<br />
in 7.0x5.0mm/2pads,<br />
6.0x3.5mm/2pads oder<br />
5.0x3.2mm/2pad Keramikgehäusen.<br />
In der Zusammenarbeit mit den<br />
Kunden der PETERMANN-<br />
TECHNIK geht es immer<br />
darum, ihnen einen sehr schnellen<br />
Time-to-Market zu ermöglichen<br />
und Kosten einzusparen.<br />
Ent sprechend präzise und effizient<br />
funktionieren die Dienstleistungen<br />
zur Entwicklungsunterstützung,<br />
die sich verlässlich<br />
und ohne Reibungsverluste in<br />
den Design-Prozess der Kunden<br />
integrieren lassen.<br />
Der CRYSTAL CIRCUIT<br />
ANALYSER SERVICE<br />
Unter dem Kürzel CCAS (Crystal<br />
Circuit Analyser Service)<br />
bietet die PETERMANN-<br />
TECHNIK einen sehr umfangreichen<br />
Schaltungsanalyse-<br />
Low-ESR-Quarze in LRT-Technologie<br />
überzeugen durch extrem sicheres<br />
Anschwingverhalten.<br />
Service an. Dabei sind u.a. folgende<br />
Leistungen enthalten:<br />
• Schaltungsanalyse/<br />
-validierung/-simulation<br />
• 3D-Modelle zur schnellen<br />
und einfachen Integration<br />
der Produkte in Layouts<br />
• In-Circuit-Test des<br />
verwendeten bzw. des<br />
zu verwendenden Quarzes/<br />
Oszillators anhand der<br />
Quarznorm IEC60444<br />
• Messung des Stroms und<br />
Drive-Levels von Quarzen<br />
• Ermittlung der Arbeitsfrequenz<br />
und der effektiven<br />
Lastkapazität<br />
• Ermittlung des<br />
Sicherheitsfaktors und<br />
der Anschwingsicherheit<br />
• Anpassungsvorschläge der<br />
Schaltung auf den jeweiligen<br />
Quarz oder Oszillator<br />
• ausgemessene Muster mit<br />
detaillierten Messprotokollen<br />
(25-°C-Werte und über die<br />
entsprechende Temperatur)<br />
• Großserienbetreuung in<br />
Koordination mit der<br />
Engineering-, Einkaufs-,<br />
Produktions- und<br />
QS-Abteilung des Kunden<br />
Durch das Outsourcing der Tests<br />
sparen Kunden Entwicklungszeit<br />
und Geld und können eine<br />
Freigabe aufgrund der technisch<br />
geprüften und fundierten<br />
Analyse tätigen. LRT-Schwingquarze<br />
mit ihren sehr niedrigen<br />
Widerständen schwingen sehr<br />
schnell und sehr sicher in allen<br />
Kundenschaltungen an. Dies<br />
auch in Schaltungen mit ICs,<br />
deren Oszillatorstufen keinen<br />
guten negativen Eingangswiderstand<br />
aufweisen, oder<br />
wenn der negative Eingangswiderstand<br />
von den Oszillatorstufen<br />
der ICs in der Serie streut.<br />
Damit ist der Anschwingsicherheits-Faktor<br />
(SF) für die<br />
SMD-LRT-Quarze immer sehr<br />
hoch, sodass der Applikations-<br />
Designer durch die Verwendung<br />
der LRT-Quarze eine sicher<br />
funktionierende Schaltung<br />
entwickeln kann. Einfach und<br />
schnell: Quarz per kurzer Leitung<br />
an den IC anbinden, externe<br />
Beschaltungskapazitäten einbauen<br />
oder die entsprechenden<br />
Kapazitäten intern programmieren<br />
– fertig.<br />
Hohe Anschwingsicherheits-<br />
Faktoren sparen Energie und<br />
bieten Reichweitenvorteile<br />
Ein sehr hoher SF ist besonders<br />
wichtig für die Produktsicherheit.<br />
Insbesondere in batteriebetriebenen<br />
Applikationen lässt<br />
sich durch die Verwendung der<br />
widerstandsoptimierten LRT-<br />
Quarzschwinger die Systemenergie<br />
reduzieren und damit<br />
die Batterielaufzeit deutlich<br />
erhöhen. Dadurch, dass die<br />
LRT-Quarze aufgrund des sehr<br />
niedrigen Widerstandes extrem<br />
schnell und sicher anschwingen,<br />
muss viel weniger Energie für<br />
den Betrieb des ICs verwendet<br />
werden. Insbesondere in Funkapplikationen<br />
wirken dabei auch<br />
die sehr hohe Frequenzgenauigkeit<br />
und die daraus resultierenden<br />
Reichweitenvorteile<br />
enorm unterstützend, sodass<br />
Moderne Produktionsverfahren und perfekter Service<br />
Telegramm-Übertragungen sehr<br />
schnell und ohne wiederholt werden<br />
zu müssen erledigt werden<br />
können.<br />
Low-Cost-Quarz<br />
für Ultraschall-Anwendungen<br />
Fazit<br />
Taktgeber mit exzellenter Performance<br />
können einen Wettbewerbsvorteil<br />
bedeuten, insbesondere<br />
in Kombination mit Experten-Knowhow.<br />
Diese Quarze<br />
und Oszillatoren können unter<br />
anderem in folgenden Applikationen<br />
verwendet werden: Automotive<br />
Products/Smart Meters/<br />
medizinische Endprodukte<br />
wie Hörgeräte/Tele-Medizin/<br />
M2M/IoT/Wearables/Wireless<br />
(WLAN WiFi, DECT, ISM,<br />
LoRa, Mioty, KNX, Bluetooth,<br />
BLE, USB, ZigBee,<br />
Z-Wave, NFC, BidCos) /Embedded/Industrial-<br />
und Robotic-<br />
Lösungen/GPS, GNSS/UWB-<br />
Tracking/Netzwerke/5G. ◄<br />
8 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Der neue SPECTRAN ® V6 ECO-18 – jetzt vorbestellen!<br />
Frequenzbereich<br />
9 kHz - 18 GHz<br />
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70 GHz<br />
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Juni <strong>2024</strong> Stand 224
Aktuelles<br />
Wegweisende ADC-Architektur<br />
für ultraschnelle drahtgebundene Anwendungen<br />
unseres Ansatzes auf der Hand.<br />
Unser in 16-nm-FinFET-<br />
Technologie realisierter Prototyp-Chip<br />
enthält ein Array von<br />
768 Slope-ADCs – mit einer<br />
aktiven Kernfläche von nur<br />
0,07 mm². Das ist mindestens<br />
um den Faktor zwei geringer als<br />
bei herkömmlichen An sätzen.<br />
Außerdem hat er einen erstklassigen<br />
Stromverbrauch von<br />
96 mW“, kommentiert Joris Van<br />
Driessche. „Mit anderen Worten:<br />
Dies ist der erste Beweis dafür,<br />
dass unsere neuartige Architektur<br />
funktioniert. Und die Vorteile<br />
werden umso mehr zunehmen,<br />
je höher die Geschwindigkeiten<br />
sind (150GS/s und mehr).“<br />
Auf der IEEE International<br />
Solid-State Circuits Conference<br />
(IEEE ISSCC<strong>2024</strong>) stellte imec<br />
eine bahnbrechende Architektur<br />
vor, die die Grundlage für<br />
eine völlig neue Generation von<br />
Analog/Digital-Wandlern bildet.<br />
Der massiv zeitverschachtelte<br />
Slope-ADC von Imec bietet<br />
eine hohe Leistungseffizienz,<br />
weist eine sehr geringe Fläche<br />
auf und verspricht dabei außergewöhnliche<br />
Konvertierungsgeschwindigkeiten.<br />
Damit ist<br />
er ideal geeignet, um die rasant<br />
steigenden Anforderungen an<br />
die Datenverarbeitung und den<br />
Datendurchsatz in Rechenzentren<br />
zu erfüllen, die durch den<br />
Anstieg von Cloud-Computing<br />
und (generativen) KI-Anwendungen<br />
hervorgerufen werden.<br />
Das Training von KI-Modellen<br />
erfordert eine enorme Rechenleistung,<br />
sodass Rechen zentren<br />
in immer leistungsfähigere<br />
optische Netzwerke für eine<br />
schnelle, zuverlässige Kommunikation<br />
zwischen Servern,<br />
Speicher medien und Netzwerkkomponenten<br />
investieren<br />
müssen. Da die optischen<br />
Kommunikationsnetzwerke<br />
von Rechenzentren jedoch mit<br />
immer höheren Geschwindigkeiten<br />
arbeiten müssen, werden<br />
ihre Komponenten immer größer<br />
und verbrauchen mehr Strom.<br />
Neue Architektur<br />
überwindet Einschränkungen<br />
von zeitverschachtelten<br />
SAR-ADCs<br />
Heutige drahtgebundene ADCs,<br />
die eine wichtige Komponente<br />
optischer Transceiver darstellen,<br />
basieren meist auf der zeitlichen<br />
Verschachtelung von<br />
(einer großen Anzahl) SAR-<br />
ADCs (Successive Approximation<br />
Register), die Dutzende<br />
von parallelen Hochgeschwindigkeitskanälen<br />
aufweisen. Bei<br />
einer Skalierung auf Abtastraten<br />
deutlich über 100 GS/s führt<br />
der SAR-ADC-Ansatz zu einer<br />
erheblichen Vergrößerung der<br />
Fläche und zu langen Verbindungsleitungen,<br />
was wiederum<br />
zu erheblichen parasitären Effekten<br />
und Energieverlusten führt.<br />
Um die unersättlichen Bandbreiten-<br />
und Datenverarbeitungsanforderungen<br />
drahtgebundener<br />
Anwendungen und deren Bedarf<br />
an immer schnelleren ADCs zu<br />
unterstützen, schlägt imec eine<br />
neue ADC-Architektur vor, die<br />
diese Limitierungen überwindet.<br />
„Zum einen nutzt unser massiv<br />
zeitverschachtelter Slope-ADC<br />
das Paradigma, dass langsame,<br />
aber extrem kleine Kanäle eine<br />
effizientere Umwandlung pro<br />
Fläche ermöglichen. Zum anderen<br />
wird durch die Anordnung<br />
(vieler) dieser Kanäle in einem<br />
zweidimensionalen Array die<br />
Länge der Verbindungsleitungen<br />
minimiert und die durch parasitäre<br />
Effekte verursachte Verlustleistung<br />
reduziert. Infolgedessen<br />
kann eine höhere Leistungseffizienz<br />
und Skalierbarkeit erreicht<br />
werden, während gleichzeitig die<br />
Grundfläche des ADCs erheblich<br />
reduziert wird“, erklärt Joris<br />
Van Driessche, Programmleiter<br />
bei imec.<br />
Proof-of-Concept<br />
Auf der ISSCC präsentiert imec<br />
einen Proof-of-Concept seiner<br />
neuen ADC-Architektur in<br />
Form eines 42GS/s 7b massiv<br />
zeitverschachtelten Slope-ADC<br />
Prototyp-Chips.<br />
„Schon bei der relativ bescheidenen<br />
Geschwindigkeit von<br />
42GS/s liegen die Vorteile<br />
Tatsächlich wird derzeit ein<br />
5-nm-ADC vollendet, der dieselbe<br />
Architektur verwendet<br />
und Abtastraten von weit über<br />
150 GS/s bei extrem niedrigem<br />
Stromverbrauch erreichen soll.<br />
Parallel dazu hat das Team mit<br />
der Erforschung einer 2nm-<br />
Implementierung begonnen, die<br />
auf Geschwindigkeiten von über<br />
250 GS/s abzielt.<br />
„Wir glauben, dass dies ein wichtiger<br />
Schritt in der Entwicklung<br />
einer ganz neuen Generation<br />
von ADCs mit geringem Stromverbrauch<br />
ist, die die drahtgebundenen<br />
Anwendungen von<br />
morgen unterstützen. Er überwindet<br />
die Grenzen der SAR-<br />
ADC-Implementierungen, die<br />
bei extrem hohen Geschwindigkeiten<br />
an ihre Grenzen stoßen<br />
dürften“, so Van Driessche<br />
abschließend.<br />
Imec lädt ausdrücklich weitere<br />
Partner ein, sich an diesem<br />
Forschungsprojekt zu beteiligen<br />
- beispielsweise Fabless-<br />
Unternehmen, die sich auf die<br />
Entwicklung von Bausteinen für<br />
drahtgebundene Verbindungen<br />
spezialisiert haben. Darüber<br />
hinaus gibt es für Unternehmen,<br />
die Zugang zu den ADC-<br />
IP- Blöcken von Imec suchen,<br />
Lizenzierungsmöglichkeiten.<br />
Imec<br />
www.imec-int.com<br />
10 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Aktuelles<br />
Elektronikgerätesystem lässt sich komplett berührungslos steuern<br />
Elektronische Geräte werden<br />
smarter, Entwicklungszyklen<br />
kürzer und das exklusive Feature<br />
von gestern ist morgen<br />
schon neuer Standard auf dem<br />
schnelllebigen Massenmarkt.<br />
Was gleichbleibt, sind die<br />
hohen Ansprüche der Nutzer in<br />
punkto Sicherheit und Qualität.<br />
Um die dafür notwendigen<br />
Prüfungen und Zertifizierungen<br />
auch zukünftig zuverlässig sowie<br />
kosteneffizient durchzuführen,<br />
müssen sich Elektroniklabore<br />
auf die kürzeren Entwicklungsintervalle<br />
einstellen und ihre<br />
eigenen Workflows optimieren.<br />
Dafür hat die erfi Ernst Fischer<br />
GmbH + Co. KG das neue Elektronikgerätesystem<br />
elneos six<br />
entwickelt, das sich als erstes seiner<br />
Art komplett berührungslos<br />
und damit hygienisch bedienen<br />
lässt: via internet-unabhängiger<br />
Sprachsteuerung oder mit dem<br />
neuen Airwheel, das 3D-Gesten<br />
im Raum erkennt. Die Nutzungssicherheit<br />
steigt durch<br />
eine intelligente Ringbuchsenbeleuchtung,<br />
die Leistungsausgänge<br />
und Gerätefunktionen<br />
dynamisch farblich indiziert.<br />
Zusätzlich wurde elneos six<br />
um die neuen Gerätegruppen<br />
„DC-Hochstromnetzgeräte“ und<br />
„AC-Quellen“ erweitert.<br />
erfi Ernst Fischer<br />
GmbH + Co. KG<br />
erfi@erfi.de<br />
www.erfi.de<br />
Als erste sprachgesteuerte Elektronikgeräteserie<br />
auf dem Markt<br />
arbeitet elneos six mithilfe integrierter<br />
Mikrofone und Lautsprecher<br />
im verbalen Dialog<br />
mit dem Nutzer. Hierfür hat der<br />
Hersteller ein eigenes Sprachpaket<br />
mit 80 Sprachbefehlen<br />
entwickelt, das lokal auf dem<br />
Gerät installiert ist. „Um die netzunabhängige<br />
Sprachsteuerung<br />
zu starten, muss man das System<br />
nur mit ‚Hey erfi!‘ ansprechen“,<br />
erklärt Geschäftsführer Andreas<br />
Fischer. Für eine manuelle Steuerung<br />
steht das ebenfalls berührungslose<br />
Airwheel zur Verfügung:<br />
Es erkennt 3D-Gesten im<br />
Raum auf bis zu 7 cm Abstand<br />
zur Oberfläche. Zusätzlich ist<br />
die gesamte Glasfront des elneos<br />
six oberflächengeätzt, sodass sie<br />
Mikroorganismen widersteht<br />
und die hohen Hygienestandards<br />
auch bei Nutzung der Touch-<br />
Funktionen einhält.<br />
Hohe Sicherheitsstandards<br />
und optimierte Workflows<br />
Die Sicherheitsfunktionen<br />
des elneos six umfassen darüber<br />
hinaus alle Ein- und Ausgänge.<br />
Die agile Ringbuchsenbeleuchtung<br />
führt den Nutzer<br />
intuitiv und zeigt Gefahrensituationen<br />
sowie Fehlfunktionen<br />
durch unterschiedliche Farben,<br />
einen Verschwindeeffekt sowie<br />
Blinken an. „Die Ringbuchsenbeleuchtung<br />
ist im Kontext der<br />
erweiterten Funktionalitäten<br />
besonders sicherheitsrelevant“,<br />
betont Fischer. „Denn beim<br />
elneos six haben wir die Baugruppen<br />
des Vorgängermodells<br />
nicht nur grundlegend weiterentwickelt,<br />
sondern auch durch<br />
zusätzliche Gerätegruppen z.B.<br />
für 1- sowie 3-phasigen AC-<br />
Quellen ergänzt.“ So können<br />
Gleichrichter, Erdfreiheit und<br />
unterschiedliche Leistungsausgänge<br />
auf den ersten Blick identifiziert<br />
werden.<br />
Das Multitouch-Display mit<br />
Antifingerprint-Beschichtung<br />
hilft zudem, den Überblick<br />
über die unterschiedlichen<br />
angeschlossenen Gerätegruppen<br />
zu behalten. Mit 8 Zoll<br />
Bildschirmdiagonale bietet es<br />
mehr Anzeigefläche als gängige<br />
Smartphones. „Diese Größe<br />
ist auch notwendig“, erläutert<br />
Fischer. „Denn mittels flexiblem<br />
Splitscreen kann der Nutzer bis<br />
zu vier Geräte genauso anordnen,<br />
wie er sie gerne sehen möchte.“<br />
Sämtliche Anzeigen bleiben im<br />
Quattroscreen-Modus ebenso<br />
deutlich lesbar wie in der Einzelansicht,<br />
bei der über eine<br />
farbcodierte Quick-Auswahl<br />
zwischen den einzelnen Geräten<br />
gewechselt werden kann. Sofern<br />
das System über Internet-Zugang<br />
verfügt, ermöglicht der moderne<br />
Web-Browser außerdem informationsgestütztes<br />
Arbeiten, ohne<br />
den Workflow zu unterbrechen.<br />
Bei Bedarf lässt sich die Bedienung<br />
inklusive aller Funktionen<br />
auch via Web-Server 1:1 auf ein<br />
Smartphone oder einen Desktop-<br />
PC spiegeln.<br />
Weitere Infos unter:<br />
https://www.erfi.de ◄<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 11
Aktuelles<br />
Benchmarking-Lösung beschleunigt Einsatz von Infrastruktur für KI<br />
• vereinfacht den Bench marking-<br />
Prozess – bietet eine Validierung<br />
der KI-Netzwerkstruktur<br />
mit vorgefertigten<br />
Benchmark-Anwendungen,<br />
die durch Partner schaften mit<br />
den größten KI-Betreibern und<br />
KI-Infrastrukturanbietern entstanden<br />
sind<br />
• führt definierte KI/ML-Verhaltensmodelle<br />
aus – ermöglicht<br />
den Austausch zwischen<br />
Nutzern und Kunden, um die<br />
Reproduktion von Experimenten<br />
zu unterstützen<br />
Die Keysight AI Data Center<br />
Test Platform bietet Netzwerkingenieuren<br />
die Möglichkeit,<br />
KI-Workloads mit messbarer<br />
Genauigkeit zu emulieren,<br />
indem sie Keysight Hardware<br />
Load Appliances oder Software-Endpunkte<br />
auf echten KI-<br />
Beschleunigern verwenden, um<br />
Benchmarking-Ergebnisse zu<br />
vergleichen. Sie beschleunigt die<br />
Innovation bei der Validierung<br />
und Optimierung von KI-Netzwerkstrukturen.<br />
Die Plattform<br />
verbessert das Bench marking<br />
neuer KI-Infrastrukturen mit<br />
beispielloser Skalierbarkeit<br />
und Effizienz unter Verwendung<br />
mehrerer KI-Test-Engines<br />
erheblich.<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
Hintergrund: Der Einsatz und<br />
die Nutzung von KI nimmt in<br />
allen Industriesegmenten rasant<br />
zu, und der Wettlauf um das<br />
schnelle und effiziente Trainieren<br />
und Bereitstellen neuer<br />
KI-Modelle ist für Unternehmen<br />
von höchster Priorität.<br />
KI/ML-Workloads verarbeiten<br />
riesige Datenmengen, die eine<br />
hohe Netzwerkbandbreite und<br />
Rechenleistung erfordern, um<br />
die Trainingszeit zu verkürzen.<br />
Die Kosten für die Entwicklung<br />
und Validierung umfangreicher<br />
„Was-wäre-wenn“-Szenarien<br />
sind jedoch selbst für die größten<br />
KI-Betreiber unerschwinglich.<br />
Um diese Herausforderung zu<br />
meistern und das Design und<br />
Testen von KI/ML-Infrastrukturen<br />
zu beschleunigen, bietet<br />
die Keysight AI Data Center Test<br />
Platform hochgradig abstimmbare<br />
KI-Workload-Emulation,<br />
vorgefertigte Benchmarking-<br />
Apps und Tools zur Datensatzanalyse,<br />
um die Leistung der KI/<br />
ML-Cluster-Netzwerkstruktur<br />
deutlich zu verbessern.<br />
Um das KI/ML-Netzwerkdesign<br />
zu beschleunigen, bietet die Keysight<br />
Lösung für Rechenzentren:<br />
• emuliert KI-Workloads im<br />
großen Maßstab mit messbarer<br />
Genauigkeit – bietet tiefe Einblicke<br />
in die kollektive Kommunikationsleistung<br />
• bietet eine Auswahl an Test-<br />
Engines – Auswahl zwischen<br />
KI-Workload-Emulation auf<br />
Keysight Hardware Load<br />
Appliances und Software-<br />
Endpunkten auf realen KI-<br />
Beschleunigern zum Vergleich<br />
der Benchmarking-Ergebnisse.<br />
Die Keysight-Plattform ermöglicht<br />
die Validierung und<br />
das Experimentieren mit dem<br />
Fabric-Design in großem Maßstab<br />
auf realistische und kosteneffektive<br />
Weise. Diese Lösung<br />
ergänzt das Testen von KI/ML-<br />
Workloads mit GPUs und bietet<br />
KI- Betreibern eine skalierbare,<br />
robuste und integrierte KI-Testplattform.<br />
800GE ist ein entscheidender<br />
Treiber für das KI/ML-Wachstum,<br />
da diese Technologie<br />
die schnellste Zunahme aller<br />
Portgeschwindigkeiten in der<br />
Geschichte von Rechen zentren<br />
haben wird. Das KI/ML-Bandbreitenwachstum<br />
wird bis zum<br />
Ende des Jahrzehnts um über<br />
100% pro Jahr zunehmen. Es<br />
ist erwiesen, dass ein Hoch-<br />
geschwindigkeits-Ethernet-<br />
Netzwerk die wirtschaftliche<br />
Skalierung und Leistung bietet,<br />
die erforderlich ist, um die Zeit<br />
für die Verarbeitung von KI/ML-<br />
Workloads zu reduzieren und<br />
gleichzeitig offene Standards<br />
einzuhalten. ◄<br />
12 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
PROPRIETARY TECHNOLOGIES<br />
LTCC Filter<br />
Innovations<br />
The Industry’s Widest Selection<br />
Ultra-High Rejection<br />
LEARN MORE<br />
• Rejection floor down to 100+ dB<br />
• Excellent selectivity<br />
• Built-in shielding<br />
• 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
SCHWERPUNKT:<br />
QUARZE UND OSZILLATOREN<br />
Variables Zeit- und Frequenzsystem<br />
SI<br />
Scientific Instruments GmbH<br />
www.si-gmbh.de<br />
Beim FS740 handelt es sich um<br />
ein variables Zeit- und Frequenzsystem.<br />
Für optimale Kurzzeitstabilität<br />
sind drei Taktquellen<br />
erhältlich, der Standardquarz,<br />
ein temperatur geregelter Quarz<br />
sowie ein Rubidium oszillator.<br />
Die Langzeitstabilität wird durch<br />
zusätzliche Synchronisation mit<br />
dem GPS-Signal verbessert. Der<br />
FS740 besitzt dadurch exzellente<br />
Eigenschaften bzgl. Phasenrauschen,<br />
Allan-Varianz (Kurzzeitstabilität)<br />
und Alterungscharakteristik.<br />
Bei Bestückung<br />
mit Rubidiumresonanzquelle<br />
erreicht man eine Allan-Varianz<br />
von
Quarze und Oszillatoren<br />
Hochleistungs-ASIC ermöglicht<br />
betriebsspannungsunabhängige Oszillatoren<br />
ecx-1210b-tuning-fork<br />
Die von ECS, Inc. International<br />
neuerdings angebotenen quarzbasierten<br />
MultiVolt-Oszillatoren<br />
verwenden einen hochmodernen<br />
Hochleistungs-ASIC<br />
mit kleinem Formfaktor. Hinzu<br />
kommt ein linearer Spannungsregler<br />
mit geringem Stromverbrauch,<br />
deutlich weniger als bei<br />
herkömmlichen Oszillator-Designs.<br />
Dank dieser Regelung können<br />
MultiVolt-Oszillatoren über<br />
eine sich stark verschlechternde<br />
Batteriespannung oder eine herkömmliche<br />
feste Spannungsversorgung<br />
betrieben werden,<br />
wodurch die sonst immer wieder<br />
problematische Abhängigkeit<br />
von der Versorgungsspannung<br />
nahezu eliminiert wird.<br />
ECS, Inc. International<br />
https://ecsxtal.com<br />
Weitere Vorteile<br />
MultiVolt-Oszillatoren bieten<br />
im Vergleich zu SAW- oder<br />
MEMS-basierten Oszillatoren<br />
eine bessere Jitter- und Phasenrauschleistung,<br />
und das üblicherweise<br />
zu einem niedrigeren<br />
Kostenpunkt. MultiVolt-Oszillatoren<br />
können für mehrere Plattformen<br />
eingesetzt werden, um<br />
die Entwicklungsarbeit bestmöglich<br />
zu unterstützen. Die meisten<br />
MultiVolt-Oszillatorreihen arbeiten<br />
mit 1,6…3,6 V und mit einer<br />
statischen Versorgung von eingebürgerten<br />
1,8, 2,5, 3 und 3,3 V.<br />
Sie sind mit Industriestandard-<br />
Gehäusen und -Grundflächen von<br />
1,6 x 1,2 bis 7 x 5 mm erhältlich.<br />
ECS, Inc. International bietet<br />
eine Vielzahl von MultiVolt-<br />
Oszillator-Klassifizierungen an:<br />
• MV<br />
• SMV<br />
• LMV<br />
• MVLC<br />
• MVQ<br />
• TXO-MV/TXO-CSMV<br />
Standard-MultiVolt-Typen<br />
(MV)<br />
Diese HCMOS-Oszillatoren sind<br />
die flexibelsten Oszillatoren, die<br />
derzeit auf dem Markt erhältlich<br />
sind, und kommen mit einem<br />
Frequenzbereich von 32,738<br />
kHz bis 160 MHz. Sie bieten<br />
einen besseren Jitter und eine<br />
bessere Leistung als MEMS-<br />
Oszillatoren, dies bei geringeren<br />
Kosten. Sie sind mit Stabilitäten<br />
von ±20, ±25, ±50 oder ±100<br />
ppm und Einsatztemperaturbereichen<br />
von -10 … +105 oder<br />
-40 … +85 ºC erhältlich.<br />
Leistungsstarke<br />
MultiVolt-Ausführungen<br />
(SMV, LMV und MVLC)<br />
Diese Oszillatoren weisen im<br />
Vergleich zu den Standard-MV-<br />
Oszillatoren spezifisch bessere<br />
Eigenschaften auf. Die SMV-<br />
Linie bietet eine branchenführende<br />
hohe Stabilität von bis<br />
zu ±5 ppm und einen Frequenzbereich<br />
von 8 bis 60 MHz. Die<br />
MVLC-Serie bietet eine unvergleichlich<br />
niedrige Stromaufnahme<br />
von 1,5 mA und einen<br />
Frequenzbereich von 1 bis 75<br />
MHz. Die LMV-Oszillatoren<br />
können mit einer Versorgungsspannung<br />
von 2,375 bis 3,6 V<br />
und mit einer statischen Versorgung<br />
von 2,5, 3 und 3,3 V arbeiten.<br />
Der LMV-Oszillator bietet<br />
einen branchenführenden Jitter<br />
von
Quarze und Oszillatoren<br />
Weltraumtaugliche Quarzoszillatoren –<br />
Anforderungen und Lösungen<br />
Dieser Beitrag vermittelt ein fundiertes Verständnis derjenigen Faktoren, die bei der Oszillatorauswahl<br />
eine Rolle spielen.<br />
frühes Beispiel für einen kommerziellen<br />
GEO-Satelliten war<br />
Syncom 3, der die Übertragung<br />
der Olympischen Sommerspiele<br />
in Japan 1964 über den gesamten<br />
Pazifik ermöglichte. Satelliten<br />
in der mittleren Erdumlaufbahn<br />
(MEO, 2000 bis 36.000<br />
km hoch) sind nur zwei bis acht<br />
Stunden sichtbar.<br />
Q-Tech-Oszillatoren, -Taktgeber und -Module, die für verschiedene Rauschanforderungen verwendet werden<br />
Alles begann Mitte der 1950er<br />
Jahre mit dem russischen Sputnik.<br />
Menschen auf der ganzen<br />
Welt beobachteten dieses helle<br />
Objekt auf seinem Weg über den<br />
nächtlichen Himmel zog. Und so<br />
begann das „Weltraumrennen“,<br />
bei dem die Überlegenheit im<br />
Weltraum zu einer politischen<br />
Angelegenheit wurde. AT&T‘s<br />
Telstar wurde 1962 gestartet, der<br />
erste zivile Kommunikationssatellit.<br />
Doch anfangs waren fast<br />
alle Raumfahrtaktivitäten der<br />
USA Weltraumforschungs- und<br />
Militärprogramme der Regierung.<br />
Der Commercial Space<br />
Launch Act von 1984 anerkannte<br />
den privaten Sektor für<br />
Trägerraketen, Orbital-Satelliten<br />
und private Startdienste. Die<br />
ersten kommerziellen Satelliten<br />
wurden in die geosynchrone<br />
Umlaufbahn gebracht. Ein<br />
LEOs auf dem Vormarsch<br />
Das größte Wachstum in der<br />
überfüllten Atmosphäre wird<br />
sich durch LEO-Satelliten (Low<br />
Earth Orbit) in einer Umlaufbahn<br />
zwischen 160 und 2000<br />
km über der Erdoberfläche ergeben.<br />
Hier ergibt sich eine geringere<br />
Ausleuchtzone, im Durchschnitt<br />
1000 Quadratkilometer.<br />
Solche Satelliten umkreisen die<br />
Erde in etwa 90 Minuten. LEO-<br />
Satelliten sind vergleichsweise<br />
wesentlich kostengünstiger (pro<br />
Satellit) zu starten, verbrauchen<br />
viel weniger Energie, müssen<br />
jedoch ein System aus vielen<br />
Satelliten (Cluster) bilden, um<br />
eine kontinuierliche Kommunikation<br />
mit festen Antennen zu<br />
ermöglichen. OneWeb ist dafür<br />
ein frühes Beispiel.<br />
Mittlerweile wird es langsam<br />
eng. Gegenwärtig umkreisen<br />
ungefähr 3000 betriebsbereite<br />
Satelliten unseren Planeten,<br />
Umlaufbahn<br />
LEO<br />
Anwendungen<br />
Kommunikation, Erdbeobachtung, Forschung, Bildgebung,<br />
bemannte Raumfahrt (ISS), Militär, Weltraumbeobachtung, Reparatur<br />
von Raumfahrzeugen, Versorgungstransport (ISS) und Wetter<br />
Quelle:<br />
„New Space Applications Add<br />
to Mix of Space-Qualified<br />
Crystal Oscillators“<br />
Scott Sentz,<br />
Joshua Navarrete<br />
Q-Tech Corporation<br />
www.q-tech.com<br />
übersetzt und gekürzt von FS<br />
MEO<br />
GEO<br />
Weltraum<br />
Trägerraketen<br />
Kommunikation, Navigation<br />
Kommunikation, Erdbeobachtung, Militär, Forschung,<br />
Weltraumerkundung, Weltraumbeobachtung, Wetter<br />
Exploratory Rover, geplante bemannte Raumfahrt, Planetenerkundung,<br />
Weltraumerkundung<br />
verschiedene Programme<br />
Tabelle 1: Typische Anwendungen für Satelliten in der Erdumlaufbahn<br />
16 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Orbit<br />
aber das verblasst im Vergleich<br />
zu den erwarteten 50.000 oder<br />
mehr, die in den nächsten zehn<br />
Jahren erwartet werden. Dieses<br />
explosive Wachstum wird<br />
angetrieben durch die exponentiell<br />
wachsende Nachfrage<br />
nach Satellitennavigation, Internet<br />
und Telekommunikation in<br />
„Megakonstellationen“. Starlink<br />
von SpaceX oder Kuiper von<br />
Amazon sind u.a. die Unternehmen,<br />
die diese enorme Expansion<br />
vorantreiben.<br />
Der Bereich der Satelliten im<br />
erdnahen Orbit hat eine völlig<br />
neue Klasse von Bauelementen<br />
hervorgebracht, die Innovationen<br />
bei Quarzoszillatoren erfordern,<br />
um entsprechende Leistungsund<br />
Preisvorgaben zu erfüllen.<br />
So haben Hersteller von weltraumtauglichen<br />
Quarzoszillatoren<br />
XOs, TCXOs, VCXOs und<br />
andere Oszillatoren entwickelt,<br />
um für jede Orbitalanwendung<br />
ein optimales Preis/Leistungs-<br />
Verhältnis bieten zu können.<br />
Unabhängig vom Orbit haben<br />
alle diese Anwendungen eines<br />
gemeinsam: die Forderung nach<br />
elektronischen Komponenten<br />
von höchster Zuverlässigkeit.<br />
Quarzoszillatoren werden vielfach<br />
gegenüber alternativen<br />
Baugruppen für Zeit- und Frequenzanwendungen<br />
bevorzugt.<br />
Die Palette der Anwendungen<br />
für Satelliten in der Erdumlaufbahn<br />
ist recht umfangreich.<br />
Tabelle 1 bietet einen allgemeinen<br />
Überblick.<br />
Was bestimmt die<br />
Performance-Anforderungen?<br />
Alle Satelliten, unabhängig von<br />
der Umlaufbahn, benötigen weltraumtaugliche<br />
elektronische<br />
Komponenten. Zuverlässigkeit<br />
bleibt eine wesentliche Anforderung.<br />
Hardware ist teuer in der<br />
Industriestandard<br />
Herstellung und in der Inbetriebnahme,<br />
daher sind in den Entwurf<br />
eingebaute Redundanzen<br />
sinnvoll. Diese Teile müssen<br />
Mindestkriterien für Leistung<br />
und Zuverlässigkeit erfüllen, je<br />
nach Orbitalposition und erwarteter<br />
Lebensdauer.<br />
Quarzoszillator-Gehäuse sind<br />
hybride Konstruktionen, die<br />
den Quarz und die Schaltung<br />
enthalten. Man kennt mehrere<br />
Kategorien, wie:<br />
XO - Quarzoszillator<br />
TCXO - Temperaturkompensierter<br />
Quarzoszillator<br />
VCXO - Spannungsgesteuerter<br />
Quarzoszillator<br />
MCXO - Mikrocomputerkompensierter<br />
Quarzoszillator<br />
OCXO - Ofengesteuerter<br />
Quarzoszillator<br />
SO - Akustischer Oberflächenwellen-Oszillator<br />
(SAW)<br />
VCSO - Spannungsgesteuerter<br />
SAW-Oszillator<br />
Welche Betriebsmerkmale und<br />
Leistungsfaktoren spielen bei der<br />
Auswahl von Quarzoszillatoren<br />
je nach Anwendung und Orbitalposition<br />
eine Rolle? Es sind:<br />
• Radiation Hardness<br />
(Strahlungshärte)<br />
• Frequenzstabilität<br />
Q-Tech-Lösungen<br />
Deep Space 100 kRad bis zu 300 kRad+<br />
GEO 100 kRad 100 kRad+<br />
MEO 100 kRad bis zu 100 kRad<br />
LEO 30 kRad bis zu 50 kRad<br />
Tabelle 2: TID, typische Bereiche<br />
Quarze und Oszillatoren<br />
• Phasenrauschen und Jitter<br />
• Größe, Gewicht und<br />
Leistung (SWaP)<br />
Radiation Hardness: TID und SEE<br />
TID steht für Total Ionizing Dose<br />
(Ionisierende Gesamtdosis). Die<br />
ionisierende Sonnenstrahlung<br />
steigt mit der Höhe des Orbits<br />
infolge der nachlassenden Fähigkeit<br />
der Atmosphäre, diese zu<br />
absorbieren/reflektieren. Ionisierende<br />
Strahlung hat keine<br />
CPX-22_21_11_SCO_91x264 mm_2farb_new_CPX60_260.qxd 22.10.2020 1<br />
CPX-11<br />
UNIT: mm<br />
1.6 x 1.2 x 0.4<br />
CPX-22<br />
CPX-21<br />
...klein,<br />
kleiner,<br />
am kleinsten<br />
Recommended Solder Pattern<br />
1.1<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 17<br />
1.6 ±0.1<br />
4<br />
➀<br />
2.0 ±0.1<br />
0.45 ±0.1<br />
0.75 ±0.1<br />
0.5 ±0.2<br />
4<br />
➀<br />
0.75 ±0.1<br />
1.6 ±0.1<br />
➀<br />
4<br />
C0.3<br />
2.5 ±0.1<br />
0.8 ±0.1 0.8 ±0.1<br />
0.9 ±0.2<br />
Quarze und Oszillatoren<br />
1.05<br />
➁<br />
➀<br />
4<br />
➀<br />
Top View<br />
➂ 4 ➂<br />
➁<br />
2.0 ±0.1<br />
UNIT: mm<br />
2.0 x 1.6 x 0.45<br />
1.2 ±0.1<br />
0.55 0.3<br />
0.45<br />
0.4 ±0.05 max.<br />
0.55<br />
0.45 0.3<br />
0.55<br />
0.5<br />
Recommended Solder Pattern<br />
0.65 0.4 0.65<br />
➀<br />
Top View<br />
Top View<br />
1.8<br />
0.55<br />
➁<br />
➂ 4 ➂<br />
➁<br />
0.55<br />
0.45 ±0.1 0.55 0.5<br />
0.65<br />
0.7<br />
0.65<br />
➁<br />
Recommended Solder Pattern<br />
0.85 0.5 0.85<br />
➂<br />
UNIT: mm<br />
2.5 x 2.0 x 0.45<br />
0.75<br />
0.3<br />
0.75<br />
➂<br />
➁<br />
1.35<br />
• Sonderfrequenzen<br />
verfügbar!<br />
• Muster für Entwicklung &<br />
2nd Source Freigabe<br />
kostenfrei!<br />
• Cross-Referenzen verfügbar zu<br />
EPSON, CITIZEN, NDK, Jauch,<br />
u.a. Hersteller!<br />
1.2 ±0.1<br />
1.6 ±0.1<br />
SCO-16<br />
4<br />
1.6 ±0.1<br />
UNIT: mm<br />
1.6 x 1.2 x 0.7<br />
4<br />
➀<br />
Metal lid<br />
➀<br />
4<br />
➀<br />
Metal lid<br />
UNIT: mm<br />
2.0 x 1.6 x 0.8<br />
±0.1 0.5 ±0.1<br />
➂<br />
➂ 4<br />
C0.15<br />
➁<br />
➁ ➀<br />
0.5 0.5 ±0.1<br />
0.7 max.<br />
SCO-22<br />
2.5 ±0.1<br />
0.4 ±0.1 0.4 ±0.1<br />
0.3<br />
Top View<br />
Recommended Solder Pattern<br />
0.6 0.5 0.6<br />
0.5<br />
0.5 0.3<br />
1.1<br />
SCO-20<br />
Top View<br />
1.7<br />
➂<br />
➀ ➁<br />
➁<br />
4 ➂<br />
±0.1<br />
UNIT: mm<br />
2.5 x 2.0 x 0.9<br />
±0.1 0.6 ±0.1 Top View<br />
➂<br />
➂<br />
C0.2<br />
4<br />
➁<br />
➁ ➀<br />
0.7 0.6 ±0.1<br />
2.0 ±0.1<br />
0.8 max.<br />
2.0 ±0.1<br />
0.9 max.<br />
0.5 ±0.1 0.5 ±0.1<br />
0.5<br />
Recommended Solder Pattern<br />
0.75 0.55 0.75<br />
Rudolf-Wanzl-Straße 3 + 5<br />
D-89340 Leipheim / Germany<br />
www.digitallehrer.de<br />
digital@digitallehrer.de<br />
Tel. +49 (0) 82 21 / 70 8-0<br />
Fax +49 (0) 82 21 / 70 8-80<br />
0.65<br />
0.65 0.5<br />
0.7<br />
0.8<br />
0.8<br />
Recommended Solder Pattern<br />
1.1 1.1<br />
0.9<br />
0.9<br />
1.3<br />
1.7<br />
1.3<br />
1.0<br />
1.3
Quarze und Oszillatoren<br />
Oszillatortyp<br />
MCXO, OCXO<br />
TCXO<br />
Full Space XO,<br />
New Space<br />
SO/VCSO<br />
nennenswerte Wirkung auf einen<br />
Quarzkristall, aber wie bereits<br />
erwähnt sind Quarzoszillatoren<br />
Hybridkomponenten. Halbleiterbauelemente<br />
sind anfällig für<br />
ionisierende Effekte der energiereichen<br />
Teilchen der Sonne, die<br />
typischerweise durch Sonneneruptionen<br />
verursacht werden.<br />
Die Widerstandsfähigkeit eines<br />
Bauelements dagegen wird durch<br />
die TID in kRad gekennzeichnet.<br />
Je tiefer das Teil im Weltraum,<br />
desto höher ist die TID-Anforderung.<br />
Typische Bereiche für die<br />
TID sind in Tabelle 2 dargestellt.<br />
SEE steht für Single Event<br />
Effects (Einzelereignis-Effekte).<br />
Zusätzlich erfordern einige<br />
Anwendungen, dass die Geräte<br />
auf ihre Leistung bei Störereignissen<br />
getestet werden,<br />
wie kosmische Strahlung oder<br />
hochenergetische Protonen, die<br />
ein Geräte-Latch-up oder andere<br />
Funktionsunterbrechungen auslösen<br />
können. SEE-Tests können<br />
zeitaufwändig und teuer sein,<br />
sind aber für viele hochzuverlässige<br />
Anwendungen notwendig.<br />
Frequenzstabilität<br />
Sie wird von zwei wesentlichen<br />
Faktoren bestimmt: der intrinsischen<br />
(von innen her, aus<br />
eigenem Antrieb) Stabilität der<br />
Schaltung und der Auswirkung<br />
der Temperatur auf den Betrieb.<br />
Die Frequenzstabilität ist von<br />
großer Bedeutung für Anwendungen,<br />
wo der Oszillator in der<br />
Navigation, der Kommunikation<br />
und anderen präzisen Zeitmessfunktionen<br />
eingesetzt wird. Der<br />
erforderliche Grad der Stabilität<br />
hängt sowohl von der zeitlichen<br />
Präzision als auch von der erwarteten<br />
Lebensdauer des Systems<br />
ab. Im Allgemeinen stellt sich<br />
Frequenzstabilität<br />
für „High-End“-Stabilität<br />
(im ppb/Teile-pro-Milliarde-Bereich)<br />
für ausgezeichnete Stabilität<br />
(±1 bis ±4 ppm)<br />
im Durchschnitt ±50 bis ±100 ppm<br />
-200 bis +50 ppm Standard bis zu 1,3 GHz<br />
Tabelle 3: Typische Frequenzstabilität nach Oszillatortyp (ohne Aging)<br />
die intrinsische Frequenzstabilität<br />
von Quarzoszillatoren wie in<br />
Tabelle 3 beschrieben dar.<br />
Weiter ist die Alterung ist die<br />
Alterung wichtig für eine lange<br />
Lebensdauer, und hier gilt folgende<br />
Reihenfolge, beginnend<br />
mit der besten Performance:<br />
• OCXOs, MCXOs ±1,5 ppm<br />
max. über 15+ Jahre<br />
• TCXOs ±4 ppm<br />
max. über 15+ Jahre<br />
• XOs ±5 ppm max. erstes<br />
Jahr; ±2 ppm pro Jahr danach<br />
Die Schwankungen der Betriebstemperatur<br />
werden mit zunehmender<br />
Entfernung kritischer.<br />
LEO-Satelliten erfahren einen<br />
breiten Temperaturbereich (-170<br />
bis +123 °C), während sie die<br />
Erde umkreisen und dabei zwischen<br />
voller Sonneneinstrahlung<br />
und völliger Dunkelheit pendeln.<br />
MEO- und GEO-Satelliten<br />
können sogar Temperaturen von<br />
-250 bis +300 °C ausgesetzt sein.<br />
Daher verfügen alle Satelliten<br />
über ein Wärme-Management,<br />
das die Betriebstemperatur intern<br />
zwischen -55 bis +85 °C zu halten<br />
hat.<br />
Phase Noise und Jitter<br />
Wie bei der Stabilität variieren<br />
auch Phasenrauschen und Jitter<br />
je nach Gerätetopologie. Im Allgemeinen<br />
sieht die Leistungshierarchie<br />
wie folgt aus:<br />
MCXOs -<br />
das Beste in der Industrie<br />
OCXOs - ausgezeichnet<br />
TCXOs - sehr gut<br />
XOs - gut, aber übertroffen von:<br />
SAWs - sehr gutes<br />
Grundrauschen<br />
Size, Weight and Power (SWaP)<br />
Bis vor kurzem konnte man<br />
sagen, dass eine abnehmende<br />
SWaP-Fähigkeit für Satelliten<br />
in weiter entfernten Umlaufbahnen<br />
und mit längerer Lebensdauer<br />
typisch war. Doch mit dem<br />
Aufkommen neuer LEO-Konstellationen<br />
aus hunderten und<br />
möglicherweise tausenden von<br />
kleineren Satelliten (s. Tabelle 4)<br />
ist die Optimierung von SWaP<br />
fast zu einem universellen Ziel<br />
geworden.<br />
Zu Größe und Gewicht: Kleinere<br />
und leichtere Geräte sind oft<br />
erforderlich, da die Entwickler<br />
mehr Funktionen in schrumpfende<br />
Nutzlasten packen müssen.<br />
Aber die Größe des Gehäuses<br />
hängt auch von anderen Faktoren<br />
ab, wie Stabilität und<br />
Temperatur. Gehäusegrößen<br />
fallen typischerweise in die folgenden<br />
Bereiche, je nach Oszillatortyp.<br />
Und das Gewicht steht<br />
in direktem Zusammenhang mit<br />
der Größe:<br />
• MCXO: 2“ x 1“ x 0,33“ hoch<br />
• OCXOs: bei Weitem die<br />
größten (~2“ x 2,5“ x 1,5“ hoch)<br />
• TCXOs: größer als Standard-<br />
XO-Hybride<br />
(1“ x 1“ x 0,2“ hoch)<br />
• Space XOs: Keramikgehäuse<br />
mit Abmessungen von nur 5<br />
x 7 mm; Flatpacks so klein<br />
wie 0,374“ x 0,5“<br />
• SAWs: 0,625“ x 0,625“<br />
Flachgehäuse<br />
• Ultra-Miniatur-XO (für neue<br />
Zwecke): keramische SMD-<br />
Gehäuse mit 3,2 x 5 mm<br />
• MCXO: < 100 mW<br />
Klasse<br />
Kleinsatelliten<br />
Mikrosatelliten<br />
Nanosatelliten<br />
Pikosatelliten<br />
• OCXO: 2,7 W bei Raumtemperatur,<br />
4,8 W bei -40 °C<br />
höhere Leistung bei niedrigeren<br />
Umgebungstemperaturen durch<br />
Ofenheizung zur Steuerung<br />
der internen Temperatur des<br />
Oszillators<br />
• TCXOs: 55…80 mA<br />
• traditioneller Space-XO:<br />
10…50 mA<br />
• neuer Space-XO:<br />
2,5 bis ~ 40 mA<br />
Wie zu erwarten, benötigen<br />
Oszillatoren mit Temperaturkompensation<br />
oder Ofensteuerung<br />
mehr Strom als ein einfacher<br />
XO.<br />
Warum Q-Tech-Oszillatoren?<br />
Q-Tech kann die strengsten<br />
Raumfahrtanforderungen erfüllen,<br />
wie l300+ kRad TID für<br />
bestimmte Oszillatortypen,<br />
darunter solche für Deep-Space-<br />
Missionen, l ppb Stabilität in<br />
einem MCXO mit bis zu 50<br />
kRad TID bei deutlich geringerer<br />
Größe, Gewicht und Leistung<br />
im Vergleich zu einem<br />
OCXO mit ähnlicher Leistung.<br />
Oder Phasenverriegelung eines<br />
TCXO/OCXO mit einem SAW<br />
in einem Modul zur Erzielung<br />
einer optimalen Rauschbodenleistung<br />
sowohl bei niedrigen<br />
Frequenzen (near-in) als auch bei<br />
hohen (far-out). Oder Erzeugung<br />
eines LVDS-Taktes mit mehreren<br />
Ausgängen in einem einzigen<br />
Gehäuse mit bis zu zwölf<br />
gepaarten Differenzausgängen,<br />
um mehrere FPGAs zu treiben.<br />
Oder Bereitstellung eines<br />
TCXO-Ultraminiaturtakts für<br />
New Space zur Erfüllung strengerer<br />
Frequenzanforderungen.<br />
Viele weitere Beispiele finden<br />
sich in der Originalquelle. ◄<br />
typisches Gewicht<br />
100...500 kg<br />
10...100 kg<br />
1...10 kg<br />
0,1...1 kg<br />
Tabelle 4: Kleinere Satelliten, die in neuen LEO-Konstellationen<br />
verwendet werden<br />
18 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
RF-Lambda Europe GmbH ● +49 69 153 29 39 40 ● sales@rflambda.eu
Quarze und Oszillatoren<br />
Quarzoszillatoren und Mikrocontroller<br />
für Space-Anwendungen<br />
Microchip’s Radiation-Hardened-Quarzoszillatoren und Space-Mikrocontroller bieten hohe Zuverlässigkeit.<br />
Autor:<br />
Oliver Terasa<br />
Microchip FTS<br />
Business Development<br />
www.microchip.com<br />
GLOBES Elektronik<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.globes.de<br />
Beim Einsatz von Radiation Hardened<br />
(Rad-Hard) Mikrocontrollern,<br />
wie z.B. der SAMRH7-<br />
Serie von Microchip, werden<br />
auch Rad-Hard-Oszillatoren<br />
benötigt. Es gibt Application-<br />
Notes, in denen High-Reliability-Oszillatoren<br />
gelistet sind,<br />
die hierfür qualifiziert wurden.<br />
Falls andere Hersteller ausgewählt<br />
werden, müssen Kunden<br />
diese Analysen und Qualifikationen<br />
aber selbst durchführen.<br />
Empfohlene Oszillatoren<br />
Die Clock-Generator-Stufe<br />
des SAMRH71F20 besteht aus<br />
einem “Slow Clock“ und einem<br />
“Main Clock“. Für die Verwendung<br />
von externen Quarzoszillatoren<br />
gibt es drei empfohlene<br />
Standardfrequenzen: 10, 12 und<br />
20 MHz. Bei den Mikrocontrollern<br />
wiederum stehen drei<br />
Reliability-Levels zur Verfügung.<br />
Für jedes Level muss ein<br />
Kunde sicherstellen, dass auch<br />
der Reliability-Level des Quarzoszillators<br />
die Anforderungen<br />
der Applikation erfüllt.<br />
Die 1157er Serie stammt aus<br />
dem OS-68338-Standard<br />
der Hi-Rel-Oszillatoren von<br />
Microchip. Die Spezifikationen<br />
sind: 3,3 V, CMOS, 5x7<br />
SMD Keramik. Die OS-68338-<br />
Spezifikation definiert Design,<br />
Fertigung und Funktion der<br />
High-Reliability-Keramik-<br />
Clock-Oszillatoren von<br />
Microchip. Baugruppen dieser<br />
Spezifikation werden mit<br />
standartisierten Komponenten,<br />
Materialen und Prozessen<br />
gefertigt und sind zertifiziert für<br />
hochentwickelte Applikationen<br />
mit erweiterten Umweltanforderungen.<br />
Die Designs dieser Produktserie<br />
wurden primär für MIL-Aerospace-Anwendungen<br />
entwickelt.<br />
Die niedrigeren Design-<br />
Stufen und Screening-Optionen<br />
in OS-68338 stellen auch eine<br />
Brücke zwischen Space- und<br />
COTS-Hardware dar.<br />
Microchip-1157-Serie: Radiation<br />
Hardened CMOS Clock Oscillators<br />
Microcontroller<br />
Quality Flow<br />
Oszillator<br />
Screening<br />
Oszillator<br />
Design Stufe<br />
Prototype (-E) X D<br />
QML-Q E B<br />
QML-V S R<br />
Beschreibung<br />
Engineering Model Hardware: High Reliability Design<br />
mit kommerziellen Komponenten und Standard-Quarz<br />
(kein Swept Material)<br />
Military Grade Hardware: High Reliability Design<br />
mit Military Grade Komponenten und Swept-Quarz<br />
Space Grade Hardware: 100krad Die,<br />
Space Grade Komponenten, Swept-Quarz<br />
Tabelle 1: SAMRH71F20-Quality-Flow-Anforderungen und OS-68338-Oszillator Screening und Design-Stufen<br />
20 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Quarze und Oszillatoren<br />
SAMRH71F20 und OS-68338<br />
Ein Vergleich der Qualitätsstufen-Anforderungen<br />
des<br />
SAMRH71F20 mit den Screening-<br />
und Design-Stufen des<br />
OS-68338 ist aufschlussreich.<br />
Denn:<br />
Aufgrund der Unterschiede der<br />
MIL-PRF-38534 (für Radiation-Hardened-Elektronik)<br />
und<br />
MIL-PFR-55310 (für Quarzoszillatoren)<br />
gibt es keine exakte<br />
Übereinstimmung des Quality-<br />
Flows mit den Screening- und<br />
Design- Stufen. Tabelle 1 fasst<br />
die verfügbaren Qualitätsstufen<br />
des Rad-Hard-Microcontrollers<br />
SAMRH71F20 und die empfohlenen<br />
Screening- und Design-<br />
Stufen für OS-68338-Oszillatoren<br />
zusammen.<br />
Ein Vergleich der elektrischen<br />
Anforderungen des SAM-<br />
RH71F20 mit der Spezifikation<br />
OS-68338 liefert weitere<br />
Aufschlüsse:<br />
Die elektrischen Anforderungen<br />
an den externen Oszillator des<br />
“Main Clock” sind im Datenblatt<br />
des SAMRH71F20 definiert.<br />
Zusätzliche Anforderungen<br />
kommen vom Anwendungsfall<br />
des Kunden und den Radiation-<br />
Testberichten. Diese Anforderungen<br />
zusammen mit den zugehörigen<br />
elektrischen Parametern<br />
der OS-68338-Spezifikation sind<br />
in Tabelle 2 gelistet.<br />
Stabilität und Jitter<br />
Das Datenblatt des SAM-<br />
RF71F20 spezifiziert keine Stabilität<br />
für den Referenzoszillator.<br />
Die empfohlenen Oszillatoren<br />
halten eine Gesamtstabilität von<br />
±100 ppm unter allen Bedingungen<br />
über 20 Jahren Lebenszeit<br />
ein. In der Spezifikation<br />
OS-68338 wird die Alterung mit<br />
±5 ppm im ersten Jahr und ±2<br />
ppm/Jahr danach spezifiziert. Da<br />
das Alterungsverhalten logarithmisch<br />
verläuft, ist die Gesamtalterung<br />
über 20 Jahre ±31 ppm.<br />
Microchip SAMRH71 Radiation Hardened Microcontroller<br />
Auch wenn das Datenblatt des<br />
SAMRH71F20 keine Jitter-<br />
Anforderungen für den externen<br />
Oszillator spezifiziert, wurden<br />
die engeren Limits der 1157<br />
ausgewählt, um dem erwarteten<br />
Einsatz des SAMRH71F20<br />
inklusive SpaceWire, CAN und<br />
IEEE 1553 gerecht zu werden.<br />
Radioaktivität und Gehäuse<br />
Der SAMRH71F20 wurde auf<br />
>100 krad Total Ionizing Dose<br />
(TID) und >62.5 MeV-cm²b/mg<br />
Single-Event Latch-Up (SEL)<br />
getestet. Es wurde die OS-68338<br />
Spezifikation gewählt da diese<br />
eine ähnliche TID und engere<br />
SEL Toleranz hat.<br />
Auch wenn es in der OS-68338<br />
mehrere Gehäuse Optionen gibt,<br />
wird der 1157 empfohlen, da es<br />
die kleineste Bauform mit den<br />
niedrigsten Kosten ist: SMD,<br />
5x7-mm-Keramikgehäuse ◄<br />
Spezifikation<br />
SAM71RHF20<br />
Microcontroller<br />
Anforderungen<br />
OS-68338<br />
Oszillator<br />
Spezifikation<br />
Einheit<br />
Bemerkungen<br />
Betriebstemperaturbereich -55 .. 125 -55 .. 125 °C<br />
Gesamtstabilität<br />
über 20 Jahre<br />
Nicht definiert ±100 ppm<br />
Siehe Stabilitätsanforderungen<br />
Versorgungsspannung 1.8/3.3 3.3 VDC<br />
Min. Spannung Low Signal –0.3 0 V<br />
Max. Spannung Low Signal 0.7 0.363 V<br />
Min. Spannung High Signal 2 2.67 V<br />
Max. Spannung High Signal 4 3.63 V<br />
Tastverhältnis 40 .. 60 45 .. 55 %<br />
Max. Rise / Fall Time Nicht spezifiziert 5 ns<br />
Max. Peak-Peak Jitter<br />
(10.000 Muster)<br />
360 85 ps PP<br />
Ionisations Dosis 100 100 krad<br />
Siehe Jitter<br />
Anforderungen<br />
Siehe Radioaktivitätsanforderungen<br />
Single Event Latch-Up 62.5 120 MeV-cm2/mg<br />
Tabelle 2: Elektrische Vergleichsmatrix für den Main Clock<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 21
Quarze und Oszillatoren<br />
Wer braucht heute noch<br />
Oven Controlled Xtal Oscillators (OCXOs)?<br />
Bild 1: Phasenrauschen eines sehr guten 10-MHz Ultra Low Phase Noise ULPN OCXOs der KVG Quartz Crystal Technology<br />
GmbH und typisches Phasenrauschen eines guten 10-MHz-TCXO<br />
Autoren:<br />
Dr. rer. nat.<br />
Julian Emmerich (li),<br />
Dipl.-Ing. Harald Rudolph (re)<br />
Produktmanagement<br />
KVG Quartz Crystal<br />
Technology GmbH<br />
www.kvg-gmbh.de<br />
Thermostatisierte Quarzoszillatoren<br />
(OCXO) sind im Vergleich<br />
zu temperaturkompensierten<br />
Quarzoszillatoren (TCXOs)<br />
oder temperaturkompensierten<br />
MEMS-Oszillatoren (TCMOs)<br />
groß, schwer und benötigen ein<br />
Vielfaches an elektrischer Leistung.<br />
Zudem kosten sie in der<br />
Regel auch noch wesentlich<br />
mehr. Kein Entwickler setzt<br />
gerne OCXOs ein, wenn es nicht<br />
sein muss. Kleine TCXOs in<br />
den Größen 7 x 5 oder 5 x 3,2<br />
mm sind heute mit einer Frequenzstabilität<br />
bis zu +/-100 ppb<br />
(parts per billion) im Temperaturbereich<br />
von -40 bis +85 °C<br />
erhältlich. Diese Frequenzstabilität<br />
war vor wenigen Jahren<br />
noch ganz klar die Domäne von<br />
OCXOs. Daher hat es durchaus<br />
eine gewisse Berechtigung,<br />
wenn speziell die Hersteller von<br />
MEMS-Oszillatoren behaupten,<br />
OCXOs ersetzen zu können.<br />
Nichtsdestotrotz<br />
gibt es immer noch eine Vielzahl<br />
an Applikationen, für welche die<br />
aktuell erreichbare Performanz<br />
– speziell das Phasenrauschen<br />
und die Kurzzeitstabilität – der<br />
TCXOs und TCMOs bei weitem<br />
nicht ausreicht. Im Bereich der<br />
digitalen Kommunikationsnetze<br />
gehören sowohl Basisstationen<br />
für Mobilfunknetze, als auch<br />
die Referenzen für die höheren<br />
Hierarchie-Ebenen der glasfaserbasierenden<br />
Datennetze zu<br />
den Hauptanwendungsfeldern,<br />
die nur bei extrem niedrigen<br />
Bitfehlerraten zuverlässig funktionieren.<br />
Die Mobilfunknetze, das Internet<br />
oder Satellitenkommunikation<br />
würden ohne OCXOs nicht<br />
funktionieren – jedenfalls nicht<br />
mit den Übertragungsraten, wie<br />
wir sie heute gewohnt sind. Im<br />
Bereich der Medizintechnik<br />
sind die Kernspin- und Computertomographen<br />
zu nennen,<br />
deren Bildauflösung direkt mit<br />
der Qualität des verwendeten<br />
OCXOs zusammenhängt. Das<br />
Gleiche gilt für die Auflösung<br />
von Radar Imaging Verfahren<br />
wie SAR (Synthetic Aperture<br />
Radar) oder ISAR (Inverse<br />
Synthetic Aperture Radar). Der<br />
Unterschied von OCXOs zu<br />
TCXOs oder TCMOs besteht<br />
aber nicht nur in der Frequenzstabilität<br />
über der Temperatur,<br />
welche für hochwertige OCXOs<br />
im Bereich von wenigen parts<br />
per billion (ppb) liegt und damit<br />
ca. 20-mal besser ist als die<br />
besten TCXOs, sondern auch<br />
in der Langzeitstabilität, auch<br />
Alterung genannt, d.h. der Frequenzdrift<br />
über der Zeit.<br />
Tabelle 1 ist eine Gegenüberstellung<br />
der Frequenzstabilität<br />
verschiedener Oszillatortypen.<br />
Dabei ist zu beachten, dass es bei<br />
den OCXOs eine große Bandbreite<br />
der möglichen Frequenzstabilität<br />
gibt, die zum einen<br />
von der Oszillatorfrequenz und<br />
auch von der Baugröße abhängt.<br />
Einfach gesagt: je höher die<br />
Frequenz, desto schlechter die<br />
Frequenzstabilität. Die letzte<br />
Zeile betrifft die typische Frequenzstabilität<br />
von sogenannten<br />
Doppelöfen (DOCXOs), welche<br />
zwei ineinander geschaltete<br />
22 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Quarze und Oszillatoren<br />
Oszillatortyp<br />
typ. Frequenzstabilität<br />
delta f/f (-40 bis +85 °C)<br />
typ. Nennfrequenztoleranz<br />
typ. Alterung pro Jahr<br />
typ. Alterung<br />
in 10 Jahren<br />
XO 15 – 40 ppm 5 – 20 ppm 1 – 3 ppm 5 – 20 ppm<br />
Standard-TCXO 1 – 3 ppm 1 – 2 ppm 0,5 – 1 ppm 5 – 10 ppm<br />
Precision-TCXO 0,2 – 0,5 ppm 0,2 – 0,5 ppm 0,2 – 0,5 ppm 2 – 5 ppm<br />
OCXO 5 – 200 ppb 0,05 – 0,2 ppm 0,05 – 0,2 ppm 0,2 – 2 ppm<br />
DOCXO 0,2 – 2 ppb 0,05 – 0,1 ppm 0,02 – 0,1 ppm 0,1 – 0,5 ppm<br />
Tabelle 1: Vergleich der Frequenzgenauigkeit verschiedener (Quarz-) Oszillatortypen<br />
Temperatur-Regelkreise beinhalten,<br />
sodass Temperaturänderungen<br />
der Umgebung noch besser<br />
ausgeregelt werden können.<br />
Weiterhin gibt es deutliche<br />
Unterschiede beim Phasenrauschen<br />
(Betrachtung im Frequenzbereich)<br />
bzw. Phasenjitter<br />
(Betrachtung im Zeitbereich).<br />
TCXOs sind trägernah deutlich<br />
besser als TCMOs, aber<br />
dennoch weitaus schlechter als<br />
OCXOs der gleichen Frequenz.<br />
Wie Bild 1 zeigt, kommen gute<br />
10-MHz-TCXOs bei einem Trägerabstand<br />
von 10 Hz gerade<br />
mal auf -105 dBc/Hz und erreichen<br />
einen ‚noise floor‘ von -160<br />
dBc/Hz bei 100 kHz Trägerabstand.<br />
Gute 10-MHz-OCXOs<br />
sind heute mit einem Phasenrauschen<br />
von -122 dBc/Hz bereits<br />
bei 1 Hz und -150 dBc/Hz bei<br />
10 Hz Trägerabstand verfügbar<br />
und zeigen einen Noisefloor von<br />
besser als -170 dBc/Hz. Spezielle<br />
Ultra Low-phase Noise ULPN<br />
OCXOs bieten einen noise floor<br />
von -190 dBc/Hz bei einem 100<br />
MHz Ausgangssignal mit einem<br />
Pegel von größer als +10 dBm.<br />
Die Hersteller von TCMOs vermeiden<br />
es tunlichst, Phasenrauschwerte<br />
oder Jitterwerte<br />
im trägernahen Bereich zu nennen.<br />
Auch die Kurzzeitstabilität<br />
– meist in Form der sog. Allan<br />
Variance oder Allan Deviation<br />
(ADEV) ausgedrückt – ist für<br />
gute OCXOs weitaus besser als<br />
für TCXOs oder TCMOs.<br />
Die Baugröße von OCXOs<br />
ist, wie erwähnt, ein deutlicher<br />
Nachteil im Vergleich zu TCXOs<br />
oder TCMOs. Aber die Miniaturisierung<br />
hat auch vor den<br />
OCXOs nicht Halt gemacht.<br />
Vor 20 Jahren war ein OCXO<br />
mit den Abmessungen von 36<br />
x 27 x 20 mm klein im Verhältnis<br />
zu den typischen Baugrößen<br />
der damaligen Zeit mit 50 x 50<br />
x 30 mm oder gar 60 x 50 x 40<br />
mm. Sehr gute OCXOs haben<br />
auch heute noch Abmessungen<br />
von mindestens 20 x 14 x 8<br />
mm (DIL-14 Format); spezielle<br />
Typen auch nach wie vor die 36<br />
x 27 x 15 mm.<br />
Mit etwas Abstrichen bei der<br />
Performanz bekommt man heute<br />
kleine SMD-OCXOs in den<br />
Gehäusegrößen 14 x 9 x 6,5 oder<br />
gar 9 x 7 x 4 mm, die in ihrer<br />
Phasen- und Kurzzeitstabilität<br />
deutlich besser sind als TCXOs<br />
oder TCMOs.<br />
Auch die Stromaufnahme<br />
moderner OCXOs ist in den<br />
letzten Jahren deutlich zurückgegangen.<br />
Kleine Low-power-<br />
OCXOs kommen mit weniger<br />
als 500 mW steady state power<br />
aus, was natürlich immer noch<br />
deutlich mehr ist, als das, was<br />
TCXOs oder TCMOs an Leistung<br />
benötigen. Dies ist der Tatsache<br />
geschuldet, dass der Quarz<br />
im OCXO auf einer relativ hohen<br />
Temperatur oberhalb der oberen<br />
Betriebstemperaturgrenze bei 70<br />
bis 95 °C thermostatisiert wird,<br />
d.h. über einen Regelkreis thermisch<br />
stabil gehalten wird. Die<br />
thermische Leistung benötigt<br />
natürlich eine entsprechende<br />
elektrische Leistung. Dieses<br />
Funktionsprinzip in Verbindung<br />
mit der Verwendung von<br />
Obertonquarzen mit speziellen<br />
Schnitten (IT, SC, MSC) macht<br />
jedoch die gute Frequenzstabilität<br />
von OCXOs aus.<br />
Fazit:<br />
Damit lässt sich die Frage, ob der<br />
OCXO auch in der heutigen Welt<br />
noch seine Daseinsberechtigung<br />
hat ganz klar bejahen. Sie werden<br />
mehr denn je in einer digitalisierten<br />
und vernetzten Welt<br />
benötigt, auch wenn die Hersteller<br />
von MEMS-Oszillatoren<br />
bereits vor mehreren Jahren das<br />
Ende der Quarzoszillatoren proklamiert<br />
haben. OCXOs sind<br />
die Königsklasse der Quarzoszillatoren<br />
und auf absehbare<br />
Zeit durch nichts anderes zu<br />
ersetzen. ◄<br />
Bild 2: Größenvergleich eines Ultra-Low-Phase-Noise-Oszillatormoduls, eines ULPN-OCXOs und eines SMD-OCXOs<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 23
Quarze und Oszillatoren<br />
HC/ACMOS und LVCMOS: Quarzoszillatoren<br />
für neue kommerzielle Raumfahrtapplikationen<br />
Neue Raumfahrt- und kommerzielle Weltraumprojekte<br />
wie SmallSats, CubeSats und<br />
Satellitenkonstellationen erfordern kleinere<br />
Gehäuse, kürzere Vorlaufzeiten und<br />
niedrigere Kosten. Xsis hat die unten aufgeführten<br />
Bauteile entwickelt, um diesen<br />
Anforderungen gerecht zu werden.<br />
Diese Bauteile<br />
verwenden hermetisch versiegelte Keramikgehäuse<br />
und sind darauf ausgelegt, 50 krad/<br />
Si TID standzuhalten und eine Latch-up-<br />
Immunität bis zu 75 MeV LET zu gewährleisten.<br />
In allen Bauteilen, außer im 3x5mm-<br />
Gehäuse, ist der Kristall an vier Punkten<br />
montiert, was ihn extrem stoß- und vibrationsfest<br />
macht. Im 3x5mm-Gehäuse wird eine<br />
3-Punkt-Montage verwendet. Diese Bauteile<br />
werden zu 100% nach MIL-PRF-55310,<br />
Level B + PIND, getestet.<br />
„Serie X57T“<br />
(Anwendungen für neue Raumfahrt)<br />
Kennzeichen: 5 V HC/ACMOS/TTL, 3,3,<br />
2,5 & 1,8 V LVHCMOS 5 x 7mm, Hybrid-<br />
Mikroschaltkreis-Quarzoszillatoren hoher<br />
Zuverlässigkeit von 500 kHz bis 160 MHz<br />
Die Serie Xsis X57T (Distributor:<br />
KAMAKA Electronic Bauelemente Vertriebs<br />
GmbH) ist eine innovative Linie von Hybrid-<br />
Mikroschaltkreis-Quarz oszillatoren, die speziell<br />
für Anwendungen im neuen Weltraum<br />
konzipiert wurden. Dieser Hochleistungsoszillator<br />
arbeitet mit 5 V HC/ACMOS/TTL,<br />
3,3, 2,5 & 1,8 V LVHCMOS und zeichnet<br />
sich durch ein kompaktes Format von 5 x 7<br />
mm aus, um den Anforderungen von platzbeschränkten<br />
Umgebungen gerecht zu werden.<br />
Mit einem Frequenzbereich von 500<br />
kHz bis 160 MHz gewährleistet die Serie<br />
X57T Präzision und Zuverlässigkeit in verschiedenen<br />
Weltraumanwendungen.<br />
Charakteristika:<br />
• Strahlenresistenz: Die Serie X57T weist<br />
eine bemerkenswerte minimale Gesamtionisation<br />
von 50 kRad(Si) auf, um eine<br />
zuverlässige Leistung auch in strahlenintensiven<br />
Umgebungen zu gewährleisten.<br />
• Latch-up-Immunität: Diese Oszillatoren<br />
sind so konstruiert, dass sie anspruchsvollen<br />
Bedingungen standhalten und sind<br />
bis zu 75 MeV cm²/mg LET lichtbogenfest,<br />
was Robustheit gegenüber ionisierender<br />
Strahlung bietet.<br />
• Kristallstabilität: Der Kristall ist sicher<br />
an vier Punkten montiert, was zu verbesserter<br />
Stabilität und Genauigkeit bei der<br />
Frequenzsteuerung beiträgt.<br />
• Stoß- und Vibrationsbeständigkeit: Die<br />
Serie X57T ist so konzipiert, dass sie<br />
den Belastungen der Raumfahrt standhält<br />
und bietet eine hohe Stoß- und<br />
Vibrations beständigkeit, um unter extremen<br />
Bedingungen stabil zu bleiben.<br />
• niedriges Profildesign: Mit einer maximalen<br />
Höhe von 0,079“ bieten diese Oszillatoren<br />
eine flache Oberflächenmontagelösung,<br />
ideal für platzbeschränkte Anwendungen.<br />
• umfassendes Screening: Jede Einheit<br />
durchläuft zu 100% ein Screening gemäß<br />
MIL-PRF-55310, Level B plus PIND, um<br />
höchste Qualität und Zuverlässigkeit zu<br />
gewährleisten.<br />
• geringes Phasenrauschen: Die Serie X57T<br />
zeigt eine herausragende Leistung mit<br />
geringem Phasenrauschen und erfüllt die<br />
strengen Anforderungen von Raumfahrtmissionen.<br />
• hermetisches Versiegeln: Verbaut in einem<br />
hermetisch versiegelten Keramikgehäuse<br />
sind diese Oszillatoren gegen Umwelteinflüsse<br />
geschützt und gewährleisten Langlebigkeit<br />
und Stabilität.<br />
• Die Serie X57T ist in Tape & Reel-Verpackung<br />
erhältlich und wurde für Effizienz<br />
und Bequemlichkeit konzipiert.<br />
• Hergestellt in den USA, ist die Serie X57T<br />
unter der ECCN: EAR99 eingestuft, was<br />
ihre Einhaltung der Exportvorschriften<br />
widerspiegelt.<br />
Anwendungen:<br />
• neue Raumfahrt, LEO: maßgeschneidert<br />
für aufstrebende Raumfahrtanwendungen<br />
und Low-Earth-Orbit-Missionen<br />
• Mikro- und Nanosatelliten: ideal für kompakte<br />
Satelliten-Designs, die eine zuverlässige<br />
Frequenzsteuerung auf kleinem<br />
Raum bieten<br />
• kommerzielle Satelliten: gewährleistet<br />
Präzision und Stabilität in Kommunikations-<br />
und Beobachtungssatelliten, die die<br />
Erde umkreisen<br />
Spezifikationen und Konturen<br />
des Gehäuses:<br />
• Gehäusematerial: Keramik 90% AL2 O3<br />
• Versiegelungstechnologie:<br />
hermetisch – widerstandsgeschweißt<br />
• Gewicht: 0,15 g typisch, 0,2 g max.<br />
• Thermischer Widerstand: 38 K/W<br />
• Reflow-Löten: Temp./Zeit: 260 °C max.<br />
für 10 s max.<br />
• Pad-Beschichtung: 1,27 bis 1,9 µm Gold<br />
über 2 bis 3,5 µm Nickel, mit der Option<br />
für Heißlötverzinnen gemäß MIL-<br />
PRF-55310 gegen Aufpreis<br />
Zusammenfassend repräsentiert die Serie<br />
Xsis X57T einen Höhepunkt in der Technologie<br />
von Quarzoszillatoren, die Zuverlässigkeit,<br />
Präzision und Widerstandsfähigkeit<br />
für die sich entwickelnde Landschaft<br />
neuer Raumfahrtanwendungen bietet.<br />
KAMAKA Electronic Bauelemente<br />
Vertriebs GmbH<br />
www.kamaka.de<br />
24 hf-praxis 4/<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 />
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PETERMANN-TECHNIK GmbH<br />
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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
Quarze und Oszillatoren<br />
Weitere Kennzeichen:<br />
• Schrittweite 1 ps<br />
• Referenzfrequenz 10 bis 4000 MHz<br />
• Ausgangsleistung 9 dBm<br />
• Schnittstellen SPI/TTL/andere<br />
• Stromaufnahme 185 bis 210 mA<br />
• Gehäuse 48-poliges LGA<br />
Mikrowellen-Frequenzsynthesizer<br />
Der ADF4368 von Analog Devices ist ein<br />
Mikrowellen-Frequenzsynthesizer, der Frequenzen<br />
von 800 MHz bis 12,8 GHz erzeugen<br />
kann. Sein extrem niedriger Jitter basiert<br />
auf Integer-N- und Fractional-N-Phasenregelschleifen,<br />
die einen spannungsgesteuerten<br />
Oszillator zur Unter stützung der Frequenzumwandlung<br />
integrieren. Er benötigt keinen<br />
internen Verdoppler, um die gewünschte<br />
Ausgangsfrequenz zu erzeugen, wodurch<br />
subharmonische Filter überflüssig werden.<br />
Er verfügt über einen festen Modulus von<br />
25 Bit, der eine Frequenzauflösung von 1<br />
Hz bietet, und einen zusätzlichen Modulus<br />
von 17 Bit, der eine noch feinere Auflösung<br />
und Flexibilität bei der Frequenzplanung<br />
ermöglicht. Er benötigt eine Gleichstromversorgung<br />
von 3,3 und 5 V.<br />
Der ADF4368 bietet eine einfache Lösung,<br />
die die Entwicklungszeit durch eine vereinfachte<br />
SPI-Registerkarte, einen externen<br />
SYNC-Eingang und eine wiederholbare<br />
Multi-Chip-Phasenausrichtung sowohl<br />
im ganzzahligen als auch im gebrochenen<br />
Modus verkürzt. Er hat einen Jitter von<br />
weniger als 30 fs und ein Grundrauschen<br />
von -160 dBc/Hz (bei 12,8 GHz). Dieser<br />
Synthesizer verwendet den SYNC-Eingang<br />
oder EZSync, um mehrere Ausgänge<br />
abzugleichen und so Systeme mit mehreren<br />
Frequenzumwandlungen zu unterstützen,<br />
wie z.B. Phased-Array-Radar oder<br />
Massive MIMO. Für Anwendungen, die<br />
eine deterministische Verzögerung oder<br />
eine Ver zögerungsanpassung erfordern, ist<br />
eine programmierbare Referenz-/Ausgangsverzögerung<br />
mit einer Auflösung von weniger<br />
als 1 ps vorgesehen.<br />
Der Baustein ist in einem 7 x 7 mm großen<br />
LGA-Gehäuse (Land Grid Array) erhältlich<br />
und eignet sich ideal für Anwendungen in<br />
der Luft- und Raumfahrt, im Verteidigungsbereich,<br />
in der Test- und Messtechnik sowie in<br />
der drahtlosen Infrastruktur (MC-GSM, 5G).<br />
• Betriebstemperatur -40 bis +105 °C<br />
Analog Devices<br />
www.analog.com<br />
Innovative Frequenz/<br />
Clock-Lösungen<br />
Gegründet im Jahr 2005, hat sich DAPU<br />
TELECOM schnell zu einem führenden<br />
Hersteller von frequenz- und zeitgebenden<br />
Lösungen entwickelt. So bietet DAPU<br />
Telecom heute ein breites Portfolio von<br />
Standard-Quarzen bis hin zum OCXO an.<br />
Daneben werden Clock Module, RTC,<br />
Silizium-Oszillatoren oder auch komplette<br />
19-Zoll-Zeitnormale angeboten.<br />
DAPU Telecom verfügt über vier Entwicklungsstandorte<br />
in USA, Hong-Kong<br />
und China. Mit einem starken Fokus auf<br />
Qualität hat sich DAPU Telecom zu einem<br />
strategischen Lieferanten in der Telecom-<br />
Industrie entwickelt, der namhafte Tier1-<br />
Kunden beliefert.<br />
Neu bietet DAPU Telecom auch Isolatoren<br />
und Zirkulatoren im Bereich von 200 MHz<br />
bis 28 GHz an, die in den Standard-Baugrößen,<br />
aber auch bei kleinen Leistungen<br />
in Miniaturbauformen bis 4 x 4 mm<br />
gebaut werden. Als weltweiter Partner bietet<br />
Richardson Electronics das gesamte Portfolio<br />
von DAPU Telecom an und steht für<br />
Beratung zur Verfügung.<br />
Richardson Electronics, Ltd.<br />
www.rellpower.com<br />
www.rellaser.de<br />
TCXO – OXCO – VCXO<br />
Die Melatronik Nachrichtentechnik GmbH<br />
kann bei der Suche nach Oszillatoren<br />
für kommerzielle Anwendungen behilflich<br />
sein. Die TCXOs in den Baugrößen<br />
5032/7050/0914/DIP14 und 3225 sind<br />
im Frequenzbereich von 10 bis 100 MHz<br />
erhältlich, mit HCMOS-, Clipped-Sinus und<br />
Sinus-Ausgang.<br />
Das typisch Phasenrauschen ist besser als<br />
-140dB/1KHz. Die typische Frequenzstabilität<br />
liegt bei +/-0.05 ppm über einen<br />
Temperaturbereich von -40 bis +85 °C @<br />
10 MHz.<br />
Die ultrastabilen OCXOs sind im Frequenzbereich<br />
von 10 bis 120 MHz erhältlich. Das<br />
Phasenrauschen erreicht Werte von bis zu<br />
-165dBc/1 kHz bei 25 °C und die Frequenzstabilität<br />
nach 15 min Aufwärmen +/-100<br />
bis +/-200 ppb bei 100 MHz.<br />
Auch diese OXCOs sind in allen gängigen<br />
Gehäusen lieferbar. Die VCXOs in den<br />
Baugrößen 7050/0914/DIP14 und 3225 gibt<br />
es im Frequenzbereich 10 bis 1450 MHz. Sie<br />
werden mit diversen den Ausgangspegeln,<br />
wie HCMOS, LVPECL und LVDS gefertigt.<br />
26 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Das typische Phasenrauschen der VCXOs<br />
beträgt bei einer Frequenz von 100 MHz,<br />
-145 dBc/1 kHz. Die Frequenz kann in<br />
einem Bereich von +/-20 bis +/-100 ppm<br />
eingestellt werden.<br />
Melatronik<br />
Nachrichtentechnik GmbH<br />
info@melatronik.de<br />
Ofengesteuerter Quarzoszillator<br />
liefert 10 bis 50 MHz<br />
Der ROM1490X von Rakon ist ein ofengesteuerter<br />
Quarzoszillator (OCXO), der<br />
von 10 bis 50 MHz arbeitet. Er liefert eine<br />
CMOS-Ausgangswellenform mit einem<br />
SSB-Phasenrauschen von -155 dBc/Hz<br />
(bei 1 kHz Offset) und hat eine Frequenzstabilität<br />
von ±3 ppb. Dieser OCXO hat<br />
eine Aufwärmzeit von 180 s und eine<br />
g-Empfindlichkeit von 0,9 ppb/g. Er enthält<br />
Rakon‘s proprietäre Mercury-ASIC- und<br />
XMEMS-Resonatortechnologien, um eine<br />
erhöhte Stabilität und Holdover-Leistung<br />
zu gewährleisten. Dieser Oszillator ist für<br />
die Synchronisierung von Rechenzentren,<br />
5G-Basisstationen und kleinen Zellen, 5G<br />
Advanced und 6G Radio Access Networks<br />
(RAN) konzipiert. Er benötigt eine Gleichstromversorgung<br />
von 2,7 bis 5 V und hat<br />
eine Leistungsaufnahme von weniger als<br />
440 mW. Die Betriebstemperatur beträgt<br />
-40 bis +95 °C.<br />
Der ROM1490X bietet thermischen Schutz<br />
und kann erhöhten niedrigen/hohen Temperaturen<br />
und Luftströmungen standhalten,<br />
während er zuverlässige Frequenzsignale<br />
und Zeitsynchronisation beibehält. Dieser<br />
zu Stratum 3E-konforme OCXO ist<br />
in einem thermisch optimierten oberflächenmontierten<br />
Gehäuse mit den Abmessungen<br />
14,2 x 9,2 x 6,5 mm erhältlich<br />
und eignet sich ideal für den Einsatz in<br />
Funkzugangsnetzen/O-RANs, Kabelmodem-CMTS<br />
und Remote-PHYs, Switches,<br />
Datenzentren sowie Test- und Messanwendungen.<br />
Rakon<br />
www.rakon.com<br />
Quarze und Oszillatoren<br />
GPS/GNSS-disziplinierter<br />
Rubidium-Oszillator<br />
Der LNRClok-1500 von Safran ist ein<br />
kompakter, intelligenter, kostengünstiger,<br />
rauscharmer GPS/GNSS-disziplinierter<br />
Rubidium-Oszillator (GPSDO) mit einem<br />
optionalen integrierten GPS/GNSS-Empfänger.<br />
Dieser disziplinierte 10-MHz-Rubidium-Oszillator<br />
liefert einen Sinusausgang<br />
mit einem Phasenrauschen von -145 dBc/<br />
Hz bei 1 kHz Offset, hat Oberwellen von<br />
weniger als -40 dBc und Störpegel von<br />
unter -80 dBc. Der Oszillator verwendet die<br />
patentierte, adaptive SmarTiming+ Technologie,<br />
die die GPS/GNSS-Referenz mit<br />
einer Auflösung von 1ns diszipliniert und<br />
eine Vielzahl komplexer Zeit- und Frequenzmerkmale<br />
in einer einzigen Gehäuselösung<br />
bietet, während er gleichzeitig<br />
modernste Leistung, Zuverlässigkeit und<br />
eine lange Lebensdauer erreicht.<br />
Der optionale GPS/GNSS-Empfänger ist<br />
der fortschrittliche 50-Kanal-GPS-Empfänger<br />
LEA-6T von u-Blox mit einer 6-Positionen-Engine<br />
und Anti-Störungs-Technologie.<br />
Er unterstützt Empfänger für mehrere<br />
Navigationssatellitensysteme, darunter<br />
GPS, Galileo, Glonass, IRNSS und BDS/<br />
Compass.<br />
Der LNRClok-1500 ist als Modul mit den<br />
Abmessungen 128 x 95 x 38,1 mm und mit<br />
SMA-Anschlüssen erhältlich. Er ist kompatibel<br />
mit dem Stanford-PRS10-Modell und<br />
passt in ein kompaktes 1U-Gehäuse. Der<br />
Oszillator benötigt eine Gleichstromversorgung<br />
von 12/24 V und verfügt über eine<br />
RS232-Standardschnittstelle für Steuerund<br />
Überwachungsbefehle.<br />
Safran, Inc.<br />
https://safran-navigation-timing.com<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 27<br />
FREQUENCY<br />
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High-End Produkte<br />
vom Technologieführer.<br />
Seit über 70 Jahren<br />
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5G/6G und IoT<br />
Neuer Baustein erweitert zellulare IoT-Geräteserie<br />
Stärkung der End-to-End-<br />
Lösung von Nordic<br />
für das zellulare IoT<br />
Bisher wurden bei der Entwicklung<br />
von zellularen IoT-Geräten<br />
häufig Komponenten verschiedener<br />
Anbieter verwendet, was<br />
Entwickler vor Herausforderungen<br />
in Bezug auf Kosten,<br />
Leistung und Energieeffizienz<br />
stellte.<br />
Nordic vereinfacht dies mit einer<br />
integrierten Lösung, die Hardware,<br />
Software, Tools, Cloud-<br />
Dienste und Support umfasst.<br />
Dieses umfassende Angebot<br />
rationalisiert den Design- und<br />
Implementierungsprozess, reduziert<br />
die Komplexität und verkürzt<br />
die Zeit bis zur Markteinführung.<br />
Nordic Semiconductor<br />
www.nordicsemi.com<br />
Nordic Semiconductor kündigte<br />
mit der Einführung des nRF9151<br />
System-in-Package (SiP) eine<br />
Erweiterung seiner zellularen<br />
IoT-Geräte der Serie nRF91<br />
an. Der nRF9151 erweitert die<br />
End-to-End-Lösung von Nordic<br />
für das zellulare IoT, die Hardware,<br />
Software, Tools und nRF<br />
Cloud Services umfasst. Mit seinen<br />
erweiterten Funktionen und<br />
der nahtlosen Integration vereinfacht<br />
er den Entwicklungsprozess<br />
erheblich.<br />
Geringerer Platzbedarf<br />
und Unterstützung<br />
neuer Leistungsklassen<br />
Der nRF9151 ist ein kompakter,<br />
vorzertifizierter und hochintegrierter<br />
Baustein, der ein Systemon-Chip<br />
(SoC), Power Management<br />
und RF-Frontend von Nordic<br />
Semiconductor enthält. Im<br />
Vergleich zu den Vorgängern<br />
der nRF91-Serie wurde er für<br />
eine höhere Ausfallsicherheit in<br />
der Lieferkette ent wickelt und<br />
zeichnet sich durch eine deutliche<br />
Reduzierung des Footprints<br />
um 20 % aus. Dies ermöglicht<br />
kompaktere Produkte ohne Leistungseinbußen<br />
- ein besonderer<br />
Vorteil für tragbare Geräte, intelligente<br />
Sensoren und andere IoT-<br />
Anwendungen mit begrenztem<br />
Platzangebot.<br />
Neben seiner kompakten Größe<br />
bietet der nRF9151 Unterstützung<br />
für die Klasse 5 mit 20 dBm<br />
Ausgangsleistung und ergänzt<br />
damit die nominale Klasse 3 mit<br />
23 dBm. Diese Verbesserung<br />
bietet Entwicklern mehr Flexibilität,<br />
da sie die Anforderungen<br />
an batteriebetriebene Produkte<br />
vereinfacht.<br />
Kompatibilität<br />
mit dem gesamten Portfolio<br />
der nRF91-Serie<br />
Der nRF9151 ist softwareund<br />
tool-kompatibel mit dem<br />
nRF9161 und dem nRF9131, da<br />
er die gleiche Modem-Firmware<br />
verwendet und von der einheitlichen<br />
und skalierbaren Softwarelösung<br />
von Nordic, dem<br />
nRF Connect SDK, unterstützt<br />
wird. So können Kunden, die am<br />
nRF9151 interessiert sind, ihre<br />
Entwicklung mit dem nRF9161<br />
DK beginnen und nahtlos zum<br />
nRF9151 wechseln, sobald dieser<br />
verfügbar ist.<br />
Dank seiner globalen Reichweite,<br />
seiner Robustheit, seines<br />
geringen Stromverbrauchs und<br />
seiner fortschrittlichen Sicherheitsfunktionen<br />
entwickelt sich<br />
das mobile Internet der Dinge<br />
rasch zum Rückgrat unzähliger<br />
Anwendungen. Vom Asset Tracking<br />
und Smart Metering bis<br />
hin zu Smart Cities und Smart<br />
Farming ermöglicht das zellulare<br />
IoT die effiziente Kommunikation<br />
von Geräten mit sehr<br />
begrenztem Energiebudget. Die<br />
komplette zellulare IoT-Lösung<br />
von Nordic Semiconductor hilft<br />
Unternehmen, ihre Anwendungen<br />
effizienter und schneller<br />
auf den Markt zu bringen. ◄<br />
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5G/6G und IoT<br />
Erschließung neuer Frequenzbereiche für zukünftige<br />
5G-Advanced- und 6G-Netze<br />
R&S SMW200A Vektor-Signalgenerator und R&S FSW Signal- und Spektrumanalysator<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Die Freigabe der Frequenzbereiche<br />
FR1 (0,41 bis 7,125 GHz)<br />
und FR2 (24,25 bis 71 GHz) war<br />
für die Entwicklung von 5G ein<br />
entscheidender Schritt. Für die<br />
kommende Ära von 5G-Advanced<br />
und 6G wird unter Regulierungsbehörden<br />
und in Industriekonsortien<br />
auf der ganzen<br />
Welt ein dritter Frequenzbereich<br />
diskutiert. Mit FR3, dem<br />
„Upper Midband“ von 7,125 bis<br />
24,25 GHz, soll die Mobilfunktechnologie<br />
in neue Sphären<br />
vorstoßen. Qualcomm Technologies<br />
stützt sich auf Messtechnik<br />
von Rohde & Schwarz,<br />
um die Zukunftsfähigkeit und<br />
Effizienz seiner neuesten HF-<br />
Modem-Technologie für FR3<br />
nachzuweisen.<br />
Auf der jüngsten Weltfunkkonferenz<br />
2023 in Dubai, die von<br />
der Internationalen Fernmeldeunion<br />
(ITU) organisiert und im<br />
November und Dezember 2023<br />
abgehalten wurde, erzielten die<br />
teilnehmenden Regulierungsbehörden<br />
und Branchenführer<br />
einen grundsätzlichen Konsens<br />
darüber, für die nächste Generation<br />
des Mobilfunks – offiziell<br />
als IMT-2030 tituliert und meist<br />
6G genannt – zusätzliche Spektren<br />
zu untersuchen. Insbesondere<br />
wurde der Frequenz bereich<br />
von 14,8 bis 15,35 GHz für<br />
eine weltweite Studie ins Auge<br />
gefasst. Darüber hinaus denken<br />
lokale Behörden wie die Federal<br />
Communications Commission<br />
(FCC) in den Vereinigten Staaten<br />
auch an eine Nutzung des<br />
oberen 12-GHz-Bands (12,7 bis<br />
13,25 GHz) für künftige Mobilfunkanwendungen.<br />
Vor dem Hintergrund dieser<br />
Entwicklungen hat Rohde &<br />
Schwarz Qualcomm Technologies<br />
den Nachweis ermöglicht,<br />
dass das Giga-MIMO-System für<br />
die Infrastruktur von morgen einsatzbereit<br />
ist und in dem neuen<br />
Frequenzbereich effizient arbeitet.<br />
Es verspricht eine höhere<br />
Datenleistung und bietet dabei<br />
eine Abdeckung, die mit den<br />
aktuellen 5G- Massive-MIMO-<br />
Netzen bei 3,5 GHz vergleichbar<br />
ist.<br />
Zur Validierung der Performance<br />
dieses Prototyps nutzte<br />
Qualcomm Technologies den<br />
R&S SMW200A Vektorsignalgenerator<br />
und den R&S FSW<br />
Signal- und Spektruman alysator<br />
von Rohde & Schwarz. Der<br />
Messaufbau umfasste spezialisierte<br />
Firmware zum Testen<br />
verschiedener Unterträgerabstände<br />
mit größeren Signalbandbreiten<br />
im Vergleich zu den<br />
heutigen 3GPP-Spezifikationen<br />
der Bit übertragungsschicht. Die<br />
größeren Bandbreiten sollen<br />
letztendlich höhere Datenraten<br />
und eine niedrigere Latenz<br />
ermöglichen. ◄<br />
Design-Flow für neuronale 6G-Empfänger<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
Keysight Technologies hat in<br />
Zusammenarbeit mit NVIDIA<br />
einen vollständigen Design-<br />
Flow für das Training und die<br />
Validierung neuronaler Empfänger<br />
entwickelt, der auf dem<br />
Mobile World Congress Barcelona<br />
<strong>2024</strong> vorgestellt wurde.<br />
Auf dem Keysight-Stand wurde<br />
eine Open RAN-Testumgebung<br />
gezeigt, die um einen neuronalen<br />
Mehrbenutzer-MIMO-<br />
Empfänger erweitert wurde.<br />
Während 5G künstliche<br />
Intelli genz (KI) integriert,<br />
um bestimmte Komponenten<br />
in Wireless-Netzwerken<br />
zu ver bessern, wird 6G die<br />
erste Generation der Wireless-<br />
Technologie sein, die auf KI<br />
basiert. Ein wichtiges Ziel<br />
ist die Entwicklung standortspezifischer<br />
neuronaler Empfänger,<br />
die die gesamte von Menschen<br />
entworfene Empfangskette<br />
der Bitübertragungsschicht ersetzen<br />
sollen. Die für das Training<br />
dieser neuronalen Empfänger<br />
erforderlichen Daten sind jedoch<br />
begrenzt, und die Validierung<br />
ihrer Leistung in End-to-End-<br />
Systemen stellt eine Herausforderung<br />
dar. Bevor neuronale<br />
Empfänger in kommerziellen<br />
Netzwerken eingerichtet werden<br />
können, müssen sie angemessen<br />
30 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
5G/6G und IoT<br />
5G-NTN-NR-Rel.17-Verbindung demonstriert<br />
Sprachtelefonie, Nachrichtenübermittlung<br />
und niederratige<br />
Datendienste weltweit verfügbar<br />
sind, insbesondere dort, wo die<br />
terrestrische Versorgung unmöglich<br />
oder unpraktikabel ist, beispielsweise<br />
auf hoher See, in<br />
Flugzeugen oder in ländlichen<br />
Gebieten.<br />
Rohde & Schwarz und Media-<br />
Tek haben sich zusammengetan,<br />
um eine 5G Non-Terrestrial Network<br />
(NTN) New Radio (NR)<br />
Verbindung auf Basis der neuesten<br />
Spezifikationen von 3GPP<br />
Release 17 zu demonstrieren.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Dieser technologische Fortschritt<br />
wurde den Messebesuchern des<br />
diesjährigen Mobile World Congress<br />
in Barcelona präsentiert.<br />
Zum Einsatz kamen dabei der<br />
R&S CMX500 One-Box-Signalisierungstester<br />
(OBT) und ein<br />
NTN-NR-Gerät von MediaTek<br />
als Testobjekt. 5G NTN-NR<br />
stellt die nächste Phase in der<br />
Evolution der NTN-Technologie<br />
dar und erlaubt die direkte<br />
Anbindung von Smartphones<br />
und anderen 5G-Geräten an<br />
satellitengestützte Dienste.<br />
Die Demonstration am Stand<br />
von Rohde & Schwarz auf dem<br />
MWC Barcelona umfasste eine<br />
5G NTN-NR-Live-Verbindung,<br />
für die ein Satellitenzugangsknoten<br />
in der niedrigen Erdumlaufbahn<br />
(LEO) emuliert wurde.<br />
Durch die Simulation realer<br />
Szenarien sollte der Aufbau<br />
veranschaulichen, wie mittels<br />
5G-Technologie die Konnektivität<br />
auch in Regionen ohne terrestrische<br />
Abdeckung sichergestellt<br />
werden kann. NTN-NR-Netze<br />
werden in Zukunft dafür sorgen,<br />
dass grundlegende Dienste wie<br />
Der R&S CMX500 OBT Radio<br />
Communication Tester bildet<br />
in Verbindung mit dem R&S<br />
SMBV100B Vektor-Signalgenerator<br />
die Satelliten-Basisstation<br />
nach. Der Vektor-<br />
Signal generator simuliert dabei<br />
mithilfe seiner integrierten<br />
GNSS-Option die verschiedenen<br />
Satellitenkonstellationen.<br />
Der R&S CMX500 arbeitet im<br />
interaktiven Callbox-Modus,<br />
sodass sich neben HF-bezogenen<br />
Messungen auch Sprachanrufe<br />
aus lösen lassen. Der Testmodus<br />
bietet eine intuitive Benutzeroberfläche<br />
und verdeutlicht eindrucksvoll<br />
die Vielseitigkeit des<br />
Testers bei der Bewertung der<br />
Performance und Zuverlässigkeit<br />
von 5G-Verbindungen unter<br />
verschiedenen Bedingungen. So<br />
wird sichergestellt, dass zukünftige<br />
NTN-NR-Geräte, die von<br />
MediaTek mithilfe der NTN-<br />
Testplattform entwickelt wurden,<br />
weltweit einwandfrei funktionieren.<br />
◄<br />
trainiert werden, und es muss<br />
nachgewiesen werden, dass sie<br />
herkömmliche Empfänger in<br />
ihrer Leistung übertreffen und<br />
die Kanalbedingungen realer<br />
Netzwerke robust handhaben<br />
können.<br />
Die Demo zeigt, wie Keysight-<br />
Lösungen das Design und die<br />
Validierung eines neuronalen<br />
Empfängers ermöglichen.<br />
Mit der NVIDIA Sionna-<br />
Bibliothek, die zum Trainieren<br />
des neuronalen Empfängers<br />
verwendet wird, ermöglichen<br />
Ray-Traced-Kanäle die Erzeugung<br />
standort spezifischer<br />
Trainingsdaten und damit die<br />
Erstellung digitaler Zwillinge<br />
realer Systeme. So kann der<br />
neuronale Empfänger für jede<br />
beabsichtigte Umgebung optimiert<br />
werden.<br />
Nach Abschluss des Trainings<br />
wird der neuronale Empfänger<br />
in einem Open RAN-Testbed<br />
mit Keysight-Geräten eingesetzt,<br />
die mit einer kommerziellen<br />
FlexFi-Funkeinheit von<br />
LITEON Technology verbunden<br />
sind. Zur Emulation des standortspezifischen<br />
Kanals wird der<br />
Keysight PROPSIM Kanalemulator<br />
verwendet. Er ermöglicht<br />
den nahtlosen Import von raytraced<br />
Kanalimpulsantworten.<br />
Der trainierte neuronale Empfänger<br />
demoduliert dann das Signal.<br />
Messungen der Blockfehlerrate<br />
des End-to-End-Systems geben<br />
Aufschluss über die Leistung des<br />
neuronalen Empfängers.<br />
Diese Demo umfasst Technologien,<br />
die im Rahmen der Projekte<br />
CENTRIC und 6G-SANDBOX<br />
entwickelt wurden, die vom<br />
Smart Networks and Services<br />
Joint Undertaking (SNS JU) im<br />
Rahmen des Forschungs- und<br />
Innovationsprogramms Horizon<br />
Europe der Europäischen Union<br />
unter der Fördervereinbarung<br />
Nr. 101096379 bzw. 101096328<br />
gefördert wurden. ◄<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 31
Software<br />
Chiplet PHY Designer für die Simulation von D2D PHY IP<br />
unterstützt UCIe-Standard<br />
Keysight Technologies stellte<br />
Chiplet PHY Designer vor, das<br />
jüngste Mitglied seiner Familie<br />
digitaler Hochgeschwindigkeits-<br />
Design- und Simulations-Tools,<br />
das die Simulation von Die-to-<br />
Die (D2D) Verbindungen ermöglicht.<br />
Das ist ein wichtiger<br />
Schritt bei der Verifizierung der<br />
Leistung von heterogenen und<br />
3D-IC-Designs, die allgemein<br />
als Chiplets bezeichnet werden.<br />
Das neue EDA-Tool (Electronic<br />
Design Automation) ist das<br />
branchenweit erste Tool, das<br />
detaillierte Modellierungs- und<br />
Simulationsfunktionen bietet,<br />
mit denen Entwickler von Chiplets<br />
schnell und präzise überprüfen<br />
können, ob ihre Designs<br />
die Spezifikationen des UCIe-<br />
Standards (Universal Chiplet<br />
Interconnect Express) erfüllen.<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
UCIe entwickelt sich zur führenden<br />
Chiplet-Verbindungsspezifikation<br />
in der Halbleiterindustrie.<br />
Es handelt sich dabei um<br />
einen offenen Standard, der die<br />
Verbindung zwischen Chiplets<br />
in einem modernen 2,5D- oder<br />
3D-Gehäuse definiert. UCIe<br />
wird derzeit von vielen der führenden<br />
Anbieter von Halbleitertechnik<br />
und EDA-Tools sowie<br />
von Foundries und Chiplet-Entwicklern<br />
unterstützt oder übernommen.<br />
Entwickler, die den<br />
Interconnect-Standard verwenden<br />
und sicherstellen, dass ihre<br />
Chiplets den Spezifikationen<br />
entsprechen, tragen zum Aufbau<br />
eines breiten Ökosystems für die<br />
Interoperabilität und den Handel<br />
mit Chiplets bei.<br />
Das Forschungs- und Entwicklungsteam<br />
von Keysight EDA<br />
arbeitet seit Jahrzehnten an der<br />
Modellierung und Simulation<br />
von digitalen Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen,<br />
die mit<br />
den Spezifikationen der Industrie<br />
übereinstimmen. Beispielsweise<br />
bietet ADS Memory Designer<br />
mit seinem IBIS-AMI-Modellierer<br />
eine umfassende Abdeckung<br />
von Speicherschnittstellen<br />
wie GDDR7, DDR5, LPDDR5<br />
und HBM3. Die strenge und<br />
konforme JEDEC-Testlösung<br />
verarbeitet über 100 Test-IDs<br />
mit dem gleichen Testalgorithmus<br />
wie die Keysight Infinium-<br />
Oszilloskopfamilie.<br />
Der Simulator für die Bitübertragungsschicht<br />
des Chiplet PHY<br />
Designers zeichnet sich durch<br />
folgende Merkmale aus:<br />
• Unterstützung des UCIe-Standards<br />
für die Bitübertragungsschicht<br />
– automatisches Parsing<br />
von Signalen gemäß den Standard-Namenskonventionen,<br />
automatisierte Verbindungen<br />
zwischen mehreren Dies durch<br />
Package-Interconnects, standardgesteuerte<br />
Simulationsansteuerung,<br />
wie z.B. Geschwindigkeitsgrad,<br />
und intuitive<br />
Messansteuerung durch eine<br />
spezielle Tastkopfkomponente.<br />
• Messung der Spannungsübertragungsfunktion<br />
(Voltage<br />
Transfer Function, VTF)<br />
– Präzise Berechnung der VTF,<br />
um die Einhaltung der UCIe-<br />
Spezifikation zu gewähr leisten,<br />
und Analyse der System- Bitfehler<br />
rate (BER) bis auf 1e-27<br />
oder 1e-32. Misst Augendiagrammhöhe,<br />
Augenbreite,<br />
Versatz, Maskenrand und BER-<br />
Kontur.<br />
• Analyse der vorwärtsgerichteten<br />
Taktung zur genauen<br />
Erfassung des asynchronen<br />
Taktverhaltens<br />
Adrien Auge, Senior Staff Applications<br />
Engineer, Alphawave<br />
Semi, sagte: „Die Möglichkeit,<br />
die Chiplet-Lösungen von<br />
Alphawave Semi zu validieren,<br />
ist entscheidend für die Zukunft<br />
des heterogenen Chip-Designs,<br />
da sie den nahtlosen Betrieb<br />
und die Interoperabilität der<br />
2,5D/3D-Lösungen unserer<br />
Kunden sicherstellt. Chiplet<br />
PHY Designer vereinfacht den<br />
elektrischen Simulationsprozess<br />
für große elektrische Die-Die-<br />
Verbindungen, wie z.B. UCIe. Er<br />
bietet Ingenieuren und Entwicklern<br />
einen schnellen und einfachen<br />
Weg, um die elektrische<br />
Konformität ihrer Lösungen mit<br />
der neuesten Version der Spezifikation<br />
zu ermitteln. Durch die<br />
Einhaltung der neuesten IBIS-<br />
Modellierungsspezifikation für<br />
elektrische I/Os können Integratoren<br />
tiefer in den Prozess der<br />
elektrischen Validierung von<br />
Chiplets einsteigen und unsere<br />
detaillierten Modelle nutzen, um<br />
Leistungsvorhersagen vor der<br />
Fertigung zu erhalten.“<br />
Niels Faché, Vice President und<br />
General Manager, Keysight EDA,<br />
sagt: „Unser digitales Hochgeschwindigkeits-Simulationsteam<br />
hat seine Kenntnisse über die<br />
Shift Left-Herausforderungen<br />
von SerDes PHYS genutzt. Sie<br />
haben diese Erkenntnisse auf den<br />
Chiplet-Bereich übertragen, um<br />
den Erfolg unserer standardbasierten<br />
Simulationsstrategie auf<br />
UCIe auszuweiten. Die Modellierung<br />
von Verbindungen ist entscheidend<br />
für das Design und die<br />
Leistung von Systemen. Chiplet<br />
PHY Designer beschleunigt die<br />
Validierung von Chiplet-Subsystemen,<br />
von einem D2D-PHY<br />
über Verbindungskanäle zu einem<br />
anderen D2D-PHY, viel früher im<br />
Design-Zyklus. Entwickler von<br />
3D-ICs können damit kritische<br />
Probleme bei der Interconnect-<br />
Performance lösen, indem sie<br />
das vorausschauende virtuelle<br />
Prototyping verbessern und so<br />
die Markteinführung beschleunigen.”<br />
◄<br />
32 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
DC TO 65 GHz<br />
RF & MW Test Solutions<br />
Flexible, Reliable, Affordable & Fast<br />
Software Controlled Building<br />
Blocks and RF Interface Units Custom Test Systems Test Accessories<br />
Switching, attenuation, distribution, signal source, amplification, sensing, measurement and more<br />
DISTRIBUTORS
Messtechnik<br />
Platzsparende und leistungsstarke Oszilloskope<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
„Platzsparender Analyseprofi für<br />
das Labor“ So bewirbt Telemeter<br />
die neuen T3DSO4000L-HD<br />
Low Profile Oszilloskope. Sie<br />
sind als 4- (1HE hoch) und<br />
8-Kanal-Modelle (2HE hoch)<br />
mit Analogbandbreiten von<br />
500 MHz bis 2 GHz verfügbar.<br />
Der niedrige Formfaktor, kombiniert<br />
mit 12-Bit-ADCs und<br />
einem rauscharmen Frontend,<br />
ermöglicht eine Vielzahl von<br />
Messanwendungen. Umfangreiche<br />
Mess- und Mathematikfunktionen<br />
zusammen mit eingebauten<br />
25-MHz-Arbitrary-<br />
Waveform-Generator und<br />
16-Kanal-Logikanalysator sind<br />
weitere überzeugende Merkmale<br />
des T3DSO4000L-HD.<br />
Das Gerät bietet eine Vielzahl<br />
von Funktionen und Anwendungen<br />
für eine umfassende<br />
Leistungsanalyse, einschließlich<br />
Augendiagramm und Jitter-<br />
Analyse, die bereits im Standardpaket<br />
enthalten sind. Zudem<br />
verfügt es über mehrere serielle<br />
Busdecoder für eine breite<br />
Palette von Protokollen wie I 2 C,<br />
SPI, UART, CAN, LIN, CAN<br />
FD, I 2 S, MIL-STD-1553B,<br />
FlexRay, SENT und Manchester.<br />
Darüber hinaus hat das<br />
Gerät zahlreiche Schnittstellen,<br />
darunter vier USB-Hosts, USB-<br />
Gerät (USBTMC), 1000M LAN<br />
mit Unterstützung für verschiedene<br />
Protokolle wie VXI-11,<br />
Telnet und Socket, eine Micro-<br />
SD-Karte, Pass/Fail-Funktion,<br />
Trigger Out, HDMI-Anschluss<br />
sowie 10-MHz-Eingang und<br />
Ausgang. Ein integrierter Webserver<br />
ermöglicht die Fernsteuerung<br />
über den LAN-<br />
Anschluss mittels eines Webbrowsers<br />
und unterstützt dabei<br />
SCPI-Fernsteuer befehle. ◄<br />
Testlösungen für die neue EEI-Verordnung<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Rohde & Schwarz hat eine<br />
Partnerschaft mit SmartViser<br />
geschlossen, einem Anbieter<br />
aktiver Testautomatisierungsprodukte,<br />
um eine maßgeschneiderte<br />
Lösung für Konformitätstests<br />
von Smartphones und<br />
Tablets zur Kennzeichnung mit<br />
dem neuen EU-Energieeffizienzindex<br />
(EEI) zu entwickeln.<br />
Hintergrund: Die im September<br />
2023 veröffentlichte<br />
DELEGIERTE VERORDNUNG<br />
(EU) 2023/1669 schreibt die<br />
EEI-Kennzeichnung für in der<br />
Europäischen Union verkaufte<br />
Smartphones und Tablets ab<br />
dem 20. Juni 2025 vor. Anhang<br />
II der Verordnung legt die<br />
Energie effizienzklasse und die<br />
EEI-Anforderungen fest, während<br />
in Anhang IV die Messund<br />
Berechnungsverfahren<br />
beschrieben werden.<br />
SmartViser hat aktiv in die<br />
Entwicklung von Lösungen<br />
investiert, um die Kunden bei<br />
der Sicherstellung der Konformität<br />
ihrer Produkte mit dieser<br />
Verordnung zu unterstützen.<br />
Das Unternehmen bietet derzeit<br />
eine erste Pilotanwendung<br />
an, die ein wiederholbares und<br />
zuverlässiges Testverfahren<br />
vorsieht. Nach der Installation<br />
auf einem Smartphone oder<br />
Tablet können eine Reihe von<br />
Benutzer aktionen wie Telefonieren,<br />
Surfen und Streamen<br />
durchgeführt werden.<br />
34 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Messtechnik<br />
Tragbare 8-Bit-Oszilloskope<br />
Steigung, Impulsbreite, Fenster,<br />
Lauf, Intervall, Zeitüberschreitung<br />
(Dropout) und<br />
Muster. Diese intelligente<br />
Trigger- Option ermöglicht eine<br />
präzise und flexible Erfassung<br />
von Signalen. Die Oszilloskope<br />
bieten auch serielle Bus-Trigger<br />
und -Decodierung als Standardfunktionen<br />
für die Protokolle<br />
I 2 C, SPI, UART, CAN und LIN.<br />
Dies erleichtert die Analyse und<br />
Diagnose von Signalen in digitalen<br />
Kommunikationssystemen<br />
erheblich.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
Die bei Telemeter Electronic<br />
erhältlichen neuen tragbaren<br />
8-Bit-Oszilloskope der<br />
Serien T3DSOH1000 und<br />
T3DSOH1000-ISO von Teledyne<br />
Test Tools verfügen über<br />
integrierte Oszilloskop-, und<br />
Multimeterfunktionen in einem<br />
praktischen und tragbaren<br />
Design.<br />
Die batteriebetriebenen Oszilloskope<br />
wiegen nur 1,7 kg und<br />
können in der Feldprüfung, der<br />
Automobilforschung und -entwicklung<br />
sowie der industriellen<br />
Wartung eingesetzt werden. Sie<br />
sind mit Bandbreiten von 100<br />
und 200 MHz erhältlich und verfügen<br />
über zwei analoge Kanäle.<br />
Zusätzlich zur Standardausstattung<br />
bieten die T3DSOH1000-<br />
ISO-Modelle eine vollständige<br />
Isolierung zwischen den beiden<br />
Oszilloskopkanälen, einem Multimeterkanal,<br />
einem Netza dapter<br />
und dem USB-Host-/Geräteanschluss.<br />
Die neue Oszilloskop-Serie<br />
zeichnet sich durch eine Vielzahl<br />
von interessanten Merkmalen<br />
aus. Ein Highlight ist<br />
der intelligente Trigger, der<br />
eine breite Palette von Funktionen<br />
abdeckt, darunter Flanke,<br />
Die robuste Konstruktion der<br />
Oszilloskope, mit einer Schutzklasse<br />
von IP54, gewährleistet<br />
eine zuverlässige Leistung unter<br />
verschiedenen Bedingungen.<br />
Die gummierte Oberfläche und<br />
die großzügig dimensionierten<br />
Tasten ermöglichen eine einfache<br />
Bedienung, selbst mit<br />
Handschuhen, was besonders in<br />
anspruchsvollen Umgebungen<br />
von Vorteil ist. Zusätzlich dazu<br />
verfügen die Geräte über ein<br />
echtes RMS-Digitalmultimeter<br />
mit isolierten Eingängen gemäß<br />
CAT III 600V/CAT II 1000 V,<br />
was eine präzise und sichere<br />
Messung elektrischer Signale<br />
gewährleistet. Diese vielseitige<br />
Oszilloskop-Serie bietet somit<br />
eine umfassende Lösung für<br />
anspruchsvolle Anwendungen<br />
im Bereich der Signalanalyse<br />
und Messtechnik. ◄<br />
Um künftigen Testanforderungen<br />
gerecht zu werden, haben Smart-<br />
Viser und Rohde & Schwarz<br />
ihre Lösungen zusammengeführt<br />
und kombiniert. Der R&S<br />
CMX500 Wireless Communication<br />
Tester unterstützt die neuesten<br />
Funktechnologien wie<br />
LTE, 5G NR und WLAN. Seine<br />
Energieeffizienz-Test lösung<br />
ermöglicht direkte Stromverbrauchsmessungen<br />
parallel zu<br />
HF- Messungen, Protokolltests<br />
oder Applikationstests.<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 35
Messtechnik<br />
Phasenrauschanalysen und VCO-Messungen bis 50 GHz<br />
Mit dem neuesten Modell des<br />
R&S FSPN Phasenrausch- und<br />
VCO-Messplatzes erweitert<br />
Rohde & Schwarz den Frequenzbereich<br />
für Messungen vom vorherigen<br />
Maximum von 26,5 GHz<br />
auf 50 GHz.<br />
Dank konsequenter Implementierung<br />
von Funktionen speziell<br />
für die Phasenrausch analyse und<br />
Messungen an spannungsgesteuerten<br />
Oszillatoren (Voltagecontrolled<br />
Oscillator, VCO)<br />
erzielt Rohde & Schwarz mit<br />
sämtlichen Modellen des R&S<br />
FSPN ein attraktives Preis/<br />
Leistung-Verhältnis. Der R&S<br />
FSPN ermöglicht nicht nur<br />
Hochgeschwindigkeitsmessungen,<br />
sondern bietet auch die<br />
erforderliche Genauigkeit für<br />
die Charakterisierung von Quellen<br />
wie Synthesizern, VCOs,<br />
OCXOs und DROs. Da eine<br />
höhere Testgeschwindigkeit<br />
aber prinzipiell Abstriche bei<br />
der Genauigkeit bedingt, bleibt<br />
es dem Benutzer überlassen, die<br />
für die jeweilige Applikation<br />
optimale Einstellung zu wählen.<br />
Der R&S FSPN ist damit eine<br />
ideale Lösung nicht nur für Produktionstests,<br />
sondern für viele<br />
andere Anforderungen in der<br />
Oszillatorentwicklung.<br />
Der neue R&S FSPN50 deckt<br />
den Frequenzbereich von 1 MHz<br />
bis 50 GHz ab und ergänzt die<br />
bestehenden 8- und 26,5-GHz-<br />
Modelle. Für Ingenieure, die<br />
hochwertige Oszillatoren entwickeln<br />
und produzieren, unterstützt<br />
der R&S FSPN50 Anwendungen<br />
im Ka-Band von 26,5<br />
GHz bis 40 GHz, im Q-Band<br />
(36 GHz bis 46 GHz) und im<br />
unteren V-Band bis 50 GHz.<br />
Zu den typischen Anwendungen<br />
bei diesen Frequenzen gehören<br />
kommerzielle Punkt-zu-Punkt-<br />
Wireless- und Mikrowellenkommunikationssysteme,<br />
die<br />
Satellitenkommunikation auch<br />
mit High-Throughput- Satelliten,<br />
militärische Satelliten- und<br />
Kommunikationssysteme mit<br />
Frequenzen bis 50 GHz, Nahbereichs-Zielverfolgungsradare<br />
sowie praktisch der gesamte<br />
5G-FR2-Frequenzbereich von<br />
21,84 GHz bis 50,2 GHz.<br />
Grundlage der hervorragenden<br />
Phasenrauschempfindlichkeit<br />
des R&S FSPN sind zwei rauscharme<br />
interne Lokal oszillatoren,<br />
die eine Echtzeit-Kreuzkorrelation<br />
ermöglichen. Der Benutzer<br />
kann die Anzahl der Korrelationen<br />
erhöhen, um die Genauigkeit<br />
zu verbessern, oder sie<br />
reduzieren, wodurch höhere<br />
Geschwindigkeiten möglich<br />
werden. Der aktuelle Empfindlichkeitsgewinn<br />
durch die<br />
Kreuzkorrelation wird in Echtzeit<br />
zusammen mit der aktuellen<br />
Ergebniskurve angezeigt.<br />
Phasenrauschen und Amplitudenrauschen<br />
werden getrennt<br />
und gleichzeitig gemessen.<br />
Das Gerät erlaubt so nicht nur<br />
eine ausgezeichnete Analyse<br />
der Phasenrauschperformance,<br />
sondern es besteht auch eine<br />
direkte Möglichkeit zur Ermittlung<br />
der Ursache von Störungen<br />
ohne Abstriche bei der Messgeschwindigkeit.<br />
Für präzise<br />
VCO-Messungen stehen drei<br />
rauscharme Gleichstromquellen<br />
zur Verfügung. Das Gerät deckt<br />
OCXO- und DRO-Technologien<br />
genauso wie VCOs ab. Zur einfachen<br />
Fernsteuerung und Produktionsautomatisierung<br />
können<br />
Sequenzen von SCPI-Befehlen<br />
automatisch aufgezeichnet<br />
werden.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Variable HF-Abschwächerfelder für 5G-Tests<br />
JFW Industries stellte mit<br />
der neuen Modellserie 50PA-<br />
1019-XX HF-Abschwächerfelder<br />
mit einer oberen Grenzfrequenz<br />
von 40 GHz vor.<br />
Freikonfigurierbar mit bis zu<br />
16 individuellen Dämpfungsgliedern<br />
mit einem Einstellbereich<br />
von 0 bis 62 dB in<br />
1-dB- Stufung, bieten die Systeme<br />
hohe Flexibilität für hochfrequente<br />
Mess- und Prüfaufbauten.<br />
Angesteuert werden die<br />
Systeme in 19-Zoll Einschubtechnik<br />
über Ethernet (DCHP).<br />
Der Zielmarkt sind 5G-Applikationen<br />
sowie allgemeine HF-<br />
Anwendungen, in denen die<br />
jeweiligen Signalstärken veränderlich<br />
sind.<br />
Das Spektrum an Dämpfungsgliedern<br />
umfasst alle Anwendungsbereiche,<br />
ob Festwert<br />
oder einstellbar, für Produktion,<br />
Labor oder Produkttests.<br />
EMCO Elektronik GmbH<br />
info@emco-elektronik.de<br />
www.emco-elektronik.de<br />
36 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
1 GHz quasi-peak real-time bandwidth.<br />
Multi GHz in real-time up to 44 GHz.<br />
Fully compliant in all modes.<br />
The ULTIMATE performance.<br />
The ULTIMATE speed.<br />
The TDEMI® Ultimate is the only solution providing all the features of the "FFT-based measuring instrument"<br />
according to the new standards with 1000 MHz real-time bandwidth and CISPR detectors.<br />
by the inventors of the full compliance real-time FFT based measuring instrument.<br />
gauss-instruments.com
Messtechnik<br />
12-Bit-Oszilloskope meistern Herausforderungen<br />
bei der Signalanalyse<br />
SIGLENT stellte drei neue Serien von<br />
Oszilloskopen vor. Diese Geräte wurden<br />
ent wickelt, um die Signaltreue und Visualisierung<br />
sowie die Analyse von erfassten<br />
Signalen zu verbessern. Die neuesten Ergänzungen<br />
vervollständigen das Sortiment an<br />
Oszilloskopen, welche alle mit fortschrittlichen<br />
12-Bit-ADCs ausgestattet sind und<br />
den Fokus auf Signalqualität legen. Das<br />
Angebot hochauflösender Oszilloskope<br />
bietet Bandbreiten von 70 MHz bis 4 GHz,<br />
und erfasst werden Signale mit einer hervorragenden<br />
Integrität. Die Anwendungsbereiche<br />
erstrecken sich über Leistungselektronik,<br />
EMV- und Frequenzanalyse und<br />
Embedded Design.<br />
Entwickelt für Signalqualität<br />
Die neuen Geräte bieten eine Kombination<br />
aus geringem Rauschen, Linearität<br />
und Kanalisolation, die dem Entwickler<br />
am Arbeitsplatz Leistungsfähigkeit und<br />
Mehrwert liefern. Der SDS800X HD und<br />
der SDS1000X HD sind typischerweise alle<br />
auf nur 70 µV rms Rauschen bei 200 MHz<br />
Bandbreite spezifiziert. Bei allen hochauflösenden<br />
Oszilloskopen von SIGLENT liegt<br />
die Spezifikation der DC-Verstärkungsgenauigkeit<br />
bei 1,5%, wobei die Bereiche<br />
über 5 mV/div eine führende Genauigkeit<br />
von 0,5% aufweisen.<br />
Siglent Technologies Deutschland GmbH<br />
www.siglenteu.com<br />
Die SDS3000X-HD-Serie bietet eine Kanalzu-Kanal-Isolierung<br />
von bis zu 60 dB. Ab<br />
70 MHz und höher können Ingenieure,<br />
die schwierige Herausforderungen bei der<br />
Entwicklung lösen müssen, jetzt eine hohe<br />
Leistungsfähigkeit zu einem attraktiven<br />
Preis erhalten.<br />
Visualisierung<br />
Um die Vorteile der hochauflösenden vertikalen<br />
Erfassung zu maximieren, ermöglichen<br />
die Oszilloskope von Siglent das gleichzeitige<br />
Zoomen in horizontaler und vertikaler<br />
Richtung bei Live-Signalen. Dies, gepaart<br />
mit dem Vorteil der hohen Speichertiefe,<br />
ermöglicht eine umfassende Analyse und<br />
bringt zahlreiche Erkenntnisse zum Vorschein,<br />
die normalerweise verborgen bleiben.<br />
Dies wird auch durch die vertikalen<br />
Messbereiche, die hohe Offsets zulassen<br />
unterstützt. All dies ermöglicht es den Entwicklern,<br />
kleine Signalanomalien auch auf<br />
höheren Potentialen zu entdecken, indem<br />
die Erfassung auf kleinere Bereiche fokussiert<br />
werden kann und diese Signalteile in<br />
den Fokus rücken.<br />
Die Kombination aus Messbereichseinstellung<br />
und Zoomfähigkeit gibt einem Ingenieur<br />
unübertroffene Möglichkeiten, kleine<br />
Signaldetails anzuzeigen und zu analysieren.<br />
Für die Visualisierung von Signalen im<br />
Frequenzbereich kann aus den rauscharmen<br />
12-Bit-Daten und der Deep-Memory-FFT<br />
das Spektrum errechnet werden. Dies bringt<br />
weitere Einsichten, welche den Entwickler<br />
beim Debuggen und Analysieren von<br />
Signalen unterstützen.<br />
Umfangreiche<br />
Funktionalität<br />
Ein zusätzlicher hochauflösender<br />
Modus<br />
namens ERES sorgt für<br />
noch mehr Rauschunterdrückung<br />
und Flexibilität.<br />
Das Äquivalent<br />
von bis zu 4 zusätzlichen<br />
Bits Auflösung<br />
steht beim SDS3000X<br />
HD zur Verfügung.<br />
Durch die Nutzung<br />
der hohen Abtastrate<br />
und des großen Speichers verbessert dieser<br />
Modus die Rauschleistung auf Kosten<br />
der Bandbreite weiter, sodass Ingenieure<br />
die Leistung ihres Oszilloskops für jede<br />
Anwendung optimieren können.<br />
Alle Modelle sind mit mehr als 50 automatisierten<br />
Messungen ausgestattet, unterstützen<br />
gleichzeitige mathematische Operationen<br />
auf vier Kanälen und verfügen über<br />
einen Formeleditor, der auch verschachtelte<br />
Berechnungen unterstützt. Darüber<br />
hinaus sind alle drei Oszilloskop-Serien<br />
mit Funktionen wie Maskentest, Bode-<br />
Plot, Leistungsanalyse, Suche und serielle<br />
Dekodierung ausgestattet. Optional können<br />
16 digitale Kanäle hinzugefügt werden, um<br />
die Analyse von Mixed-Signal-Designs zu<br />
ermöglichen. Zusammen mit dem isolierten<br />
Signalgenerator SAG1021I oder einem beliebigen<br />
SIGLENT-Arbiträrfunktionsgenerator<br />
kann mithilfe des Bode-Plots z.B. der<br />
Frequenzgang eines zu testenden Objekts<br />
erstellt werden. Ferner können Verstärkung<br />
und Phasenlage an allen Punkten der<br />
Messkurve leicht ermittelt werden. Mittlerweile<br />
kann der gesamte Bode-Plot mithilfe<br />
der Datenliste, der Cursormessung und der<br />
automatischen Messfunktionen detailliert<br />
analysiert werden.<br />
Die drei neuen Oszilloskope verfügen alle<br />
über hochauflösende Touchscreens (7 oder<br />
10,1 Zoll), erweiterte Remotesteuerung per<br />
Webserver und Datenfunktionen für Netzwerklaufwerke.<br />
Die Kombination aus einer<br />
intuitiven Benutzeroberfläche mit mehreren<br />
Ein-Knopf-Bedienungen auf der Vorderseite<br />
und nahtlosem Fernzugriff verbessert die<br />
Betriebseffizienz in jedem Anwendungsmodus<br />
erheblich.◄<br />
38 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Messtechnik<br />
Etappenziele beim Aufbau<br />
von NTN NB-IoT erreicht<br />
Sony hat mit dem Breitband-Funknetzwerktester R&S CMW500 alle nach 3GPP definierten<br />
HF-Parameter auf seinem NTN-NB-IoT-Chipsatz Altair überprüft<br />
Rohde & Schwarz und Sony Semiconductor<br />
Israel haben gemeinsam die branchenweit<br />
erste NTN NB-IoT RF Leistungsüberprüfung<br />
gemäß dem Telekommunikationsstandard<br />
3GPP Rel. 17 umgesetzt<br />
und zudem die Protokollkonformitäts-<br />
Testszenarien erfolgreich validiert. Beide<br />
Meilensteine unterstützen die Marktfähigkeit<br />
der NTN-NB-IoT-Technologie. Auf<br />
der Mobilfunk-Fachmesse MWC Barcelona<br />
<strong>2024</strong> zeigte Rohde & Schwarz eine<br />
Live-Demonstration von NTN-NB-IoT-<br />
Tests mit dem NTN Release 17 IoT Gerät<br />
Altair von Sony.<br />
In Zusammenarbeit mit Sony hat Rohde &<br />
Schwarz die NTN NB IoT-Fähigkeit von<br />
Sonys Altair-Chipsatz erfolgreich validiert<br />
und verifiziert. Mit der innovativen<br />
Mobilfunk-Testplattform R&S CMW500<br />
von Rohde & Schwarz konnte Sony auf<br />
dem Chipsatz alle von 3GPP definierten<br />
HF-Parameter in einem interaktiven Testmodus<br />
sowohl für den geostationären Orbit<br />
als auch für den geosynchronen Orbit<br />
verifizieren. Das Unternehmen validierte<br />
zudem die freigegebenen Testszenarien zur<br />
Protokollkonformität (PCT) auf Kompatibilität<br />
und demonstrierte damit die außergewöhnliche<br />
Leistung und Zuverlässigkeit<br />
des Bauelements von Sony. Darüber hinaus<br />
haben sich beide Unternehmen verpflichtet,<br />
mit dem R&S CMW500 den zertifizierten<br />
Testplan des Satelliten-Funknetzproviders<br />
Skylo im Rahmen des Carrier-Akzeptanzprogramms<br />
abzuschließen.<br />
Zusätzlich ermöglichte das Konformitätsprüfsystem<br />
R&S TS8980 von Rohde<br />
& Schwarz HF-Tests gemäß den Anforderungen<br />
des Global Certification Forum<br />
(GCF) für NTN NB-IoT und setzte damit<br />
die erstmalige HF-Leistungsüberprüfung<br />
eines NTN NB-IoT-Chipsatzes um. Damit<br />
erreicht Rohde & Schwarz einen bedeutenden<br />
Meilenstein in der Zertifizierung<br />
von mobilen Geräten.<br />
Um die Konformität der Testpläne mit den<br />
Industriestandards zu gewährleisten, hat<br />
zudem Skylo, Pionier für nicht-terrestrische<br />
Netzwerke (NTN), eng mit Rohde<br />
& Schwarz und Sony zusammengearbeitet.<br />
Sonys Chipset Altair ALT1250 kann<br />
damit jetzt für NTN-Verbindungen aufgerüstet<br />
und sofort in Geräte für den Dual-<br />
Mode-Betrieb integriert werden. Die Validierung<br />
der Protokollkonformität (PCT)<br />
durch das gemeinsame Engagement der<br />
Unternehmen gewährleistet nicht nur,<br />
dass die NTN NB-IoT-Technologie bereits<br />
marktreif ist, sondern dass sie zudem die<br />
hohen Standards bei Zuverlässigkeit und<br />
Leistung erfüllt, die die Testpläne von<br />
Skylo erfordern.<br />
Die erfolgreiche Validierung von Sonys<br />
Chipsatz für NTN NB-IoT unterstreicht<br />
das Engagement von Rohde & Schwarz,<br />
die Marktreife für die kommenden Anforderungen<br />
des Internets der Dinge über<br />
nicht- terrestrische Netzwerke voranzutreiben.<br />
Die Technologie ermöglicht drahtlose<br />
Vernetzung in entlegenen Gebieten ohne<br />
Zugang zu terrestrischen Netzwerken für<br />
Anwendungsfälle wie Notfallmeldungen<br />
oder Fernüberwachung.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 39
Messtechnik<br />
Wireless-Testplattform für WiFi 7<br />
Keysight Technologies stellte die UXM<br />
Wireless Connectivity Test Platform for<br />
WiFi E7515W vor, eine Netzwerk-Emulationslösung,<br />
die Signalisierungs-, Hochfrequenz-<br />
und Durchsatztests für WiFi-7-Geräte<br />
ermöglicht, einschließlich 4x4 MIMO mit<br />
320 MHz Bandbreite.<br />
Background: WiFi 7 wurde vom IEEE als<br />
802.11be-Standard entwickelt und ist die<br />
nächste Generation der kabellosen WiFi-<br />
Kommunikationstechnologie. Sie verspricht<br />
erhebliche Leistungssteigerungen<br />
und Verbesserungen gegenüber den vorherigen<br />
Standards WiFi 6E und WiFi 6.<br />
Wie bei jeder neuen Wireless-Technologie<br />
müssen die Gerätehersteller umfangreiche<br />
HF- und Durchsatz-Tests an Clients und<br />
Access-Points (AP) durchführen, um sicherzustellen,<br />
dass WiFi-7-Geräte im Einsatz<br />
wie vorgesehen funktionieren. Bestehende<br />
Lösungen erfordern jedoch extrem komplizierte<br />
Testaufbauten mit einer großen Anzahl<br />
von WiFi-Geräten und Netzwerkkanälen, um<br />
reale Betriebsbedingungen zu emulieren.<br />
Die neueste Keysight UXM Wireless Connectivity<br />
Test Solution stellt sich dieser<br />
Herausforderung, indem sie HF-Entwicklern<br />
eine Komplettlösung bietet, die das Testen<br />
von Wi-Fi 7 vereinfacht und einzigartige<br />
Einblicke in die Bitübertragungsschicht<br />
(PHY) und die MAC-Schicht (Media Access<br />
Control) liefert.<br />
Die UXM Wireless Connectivity Test-<br />
Lösung E7515W bietet die folgenden Vorteile:<br />
• basiert auf bewährter<br />
Keysight-Messtechnik<br />
erweitert die marktführende UXM-<br />
5G-Netzwerk-Emulationslösung zur<br />
Simulation von WiFi-Geräten und -Datenverkehr,<br />
um neue Anwendungsfälle mit<br />
den neuesten IEEE 802.11be-Standards<br />
abzudecken<br />
• WiFi-7-Skalierung<br />
emuliert hunderte Clients auf einmal – dreimal<br />
mehr als bestehende Lösungen auf dem<br />
Markt – mit Datenverkehrssimulation, ohne<br />
zusätzliche Geräte zu benötigen<br />
• WiFi-7-Durchsatz<br />
unterstützt WiFi 7 4x4 MIMO mit 320 MHz<br />
Bandbreite und führt WiFi-7-Signalisierungs-,<br />
HF- und Durchsatz-Tests an Clients<br />
und APs durch, einschließlich der neuesten<br />
802.11 Varianten<br />
• tieferer Einblick<br />
Die Analyse-Software liefert Informationen<br />
auf PHY/MAC-Ebene, wie z.B. Rate im<br />
Vergleich zur Reichweite, erweiterte Rx-<br />
Empfindlichkeit, Radio Unit (RU) Sweep-<br />
Analyse und Durchsatz bei voller Rate, um<br />
relevante WiFi-Signalisierungs- und HF-<br />
Durchsatzergebnisse zu generieren.<br />
• integrierte, schlüsselfertige Plattform<br />
testet komplexere Geräte mit 5G- und<br />
LTE-Fähigkeiten, WiFi/Mobilfunk-<br />
Interworking-Validierung sowie integrierte<br />
FWA-Tests (Fixed Wireless Access) für den<br />
schnell wachsenden CPE-Markt ( Customer<br />
Premises Equipment)<br />
• vereinfachtes Testen<br />
bietet inhärente Synchronisation, bessere<br />
Reproduzierbarkeit, geringeren Zeitaufwand<br />
für Verkabelung und Testaufbau,<br />
höhere Automatisierung sowie schnellere<br />
Fehlersuche und Berichterstattung. ◄<br />
Signalgenerator für den Bereich von 0,1 bis 44 GHz<br />
Das Modell SSG-44G-RC von Mini-<br />
Circuits ist ein vielseitiger Signalgenerator,<br />
der CW- und gepulste Ausgänge<br />
(so schmal wie 0,5 µs) von 100 MHz bis<br />
44 GHz liefert. Er bietet Signalpegel von<br />
-40 bis +17 dBm an einer 2,92-mm-Ausgangsbuchse<br />
und kann im Wobbel- und<br />
Frequenzsprungbetrieb arbeiten. Typische<br />
Oberschwingungspegel liegen bei -30 dBc,<br />
mit einem typischen Störungsgehalt von<br />
-40 dBc. Der kompakte Signalgenerator,<br />
der über den USB- oder Ethernet-Bus<br />
gesteuert werden kann, umfasst eine vollständige<br />
Software-Unterstützung.<br />
<br />
Keysight Technologies<br />
www.keysight.com<br />
MINI-CIRCUITS<br />
www.minicircuits.com<br />
40 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Messtechnik<br />
Batronix<br />
Oszilloskope<br />
Radar-Prüfstände nach Maß<br />
mit Temperierung<br />
Spektrumanalysatoren<br />
Telemeter Electronic fertigt kundenspezifische<br />
Messkammern sowie, in Kooperation<br />
mit dSPACE, kundenspezifische<br />
Radar-Prüfstände mit folgenden Besonderheiten:<br />
Bei jedem Radar-Prüfstand bietet<br />
Telemeter ein individuelles Design an,<br />
das optimal auf die spezifischen Anforderungen<br />
zugeschnitten ist. Dabei legt<br />
die Firma besonderen Wert auf die Integration<br />
eines motorisierten oder manuellen<br />
Bewegungsaktors, um eine flexible<br />
Nutzung zu gewährleisten. Der Fokus liegt<br />
zudem auf einer nahtlosen Einbindung<br />
des dSPACE Automotive Radar Test Systems<br />
(DARTS), das für präzise und effiziente<br />
Radar- Prüfungen entwickelt wurde.<br />
Optional besteht die Möglichkeit, eine<br />
Verbindung zu dem Echtzeitsystem von<br />
dSPACE herzustellen, um die Leistungsfähigkeit<br />
des Radar-Prüfstands weiter zu<br />
optimieren.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
www.telemeter.info<br />
Eine Vielzahl dieser Radare sind in ihrer<br />
tatsächlichen Anwendung Temperaturschwankungen<br />
ausgesetzt, was eine Prüfung<br />
der Radare unter realen Temperaturbedingungen<br />
unabdingbar macht. Diese<br />
Prüfungen können im Rahmen der Produktentwicklung,<br />
Prototypenphase und<br />
im Produktionsprozess stattfinden.<br />
Deshalb erweitert Telemeter sein Portfolio<br />
der Radar-Prüfstände um eine<br />
Thermo-Box, welche nahtlos in deren<br />
Mess kammern integriert werden kann.<br />
Diese Box bietet in Verbindung mit einem<br />
externen Thermostreamer einen isolierten<br />
Bereich, in welchem die Radare unterschiedlichen<br />
Temperaturzyklen ausgesetzt<br />
werden können. Es ist eine platzsparende<br />
Lösung zur optimalen Integration der<br />
Radare. Mit einem Temperaturbereich<br />
von beispielsweise -85 bis +250 °C (modellabhängig)<br />
ermöglicht sie vielseitige<br />
Anwendungsszenarien. Die geringe Einwegdämpfung<br />
von 0,06 dB bis 81 GHz<br />
gewährleistet präzise Messungen. Durch<br />
einen uneingeschränkten Field of View<br />
(FoV) in Abstrahlrichtung wird die Erfassung<br />
von Daten optimiert.<br />
Das Design der Thermo-Box wird individuell<br />
an die Anforderungen der Kunden<br />
angepasst, um eine optimale Leistung zu<br />
gewährleisten. Zudem bietet Telemeter<br />
Electronic frei definierbare Automatisierungslösungen<br />
für Steuerungs-, Mess- und<br />
Bedienkonzepte an, um den Einsatz der<br />
Thermo-Box zu erleichtern. Optional sind<br />
2D- und 3D-Positioniersysteme verfügbar,<br />
um die Flexibilität und Präzision weiter<br />
zu steigern. Die neue Thermo-Box ist<br />
jedoch ausschließlich in Zusammenhang<br />
mit den Radar-Prüfständen von Telemeter<br />
Electronic erhältlich.◄<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 41<br />
Netzwerkanalysatoren<br />
Signalgeneratoren<br />
Entdecken Sie jetzt die<br />
neuesten Innovationen der<br />
Messtechnik bei Batronix!<br />
• Bestpreis-Garantie<br />
• Kompetente Beratung<br />
• Exzellenter Service<br />
• Große Auswahl ab Lager<br />
• 30-tägiges Rückgaberecht<br />
www.batronix.com<br />
service@batronix.com<br />
Telefon +49 (0)4342 90786-0
Messtechnik<br />
Vielzahl von Anwendungen nach standardisierten Messverfahren<br />
FCC entwirft, entwickelt und<br />
fertigt Spezialüberspannungsschutz-Geräte,<br />
HF-Messgeräte<br />
und EMP- Testsysteme. FCC<br />
definiert Qualität als Erfüllung<br />
der Ansprüche seiner Kunden.<br />
Weniger bekannt ist, dass FCC<br />
auch eine Baureihe hochwertiger<br />
TEM-Zellen für kleine Prüflinge<br />
(6 x 6 x 1 cm) und einer<br />
maximalen Grenzfrequenz von<br />
8 GHz anbietet.<br />
Die Firma FCC ist Hersteller<br />
von Stromzangen, Netznachbildungen,<br />
CDN’s und weitere<br />
Koppelmedien für EMV & EMP<br />
Applikationen. Das Standardprogramm<br />
aber auch viele Sonderentwicklungen,<br />
decken eine<br />
Vielzahl von Anwendungen nach<br />
standardisierten Messverfahren<br />
gemäß gängigen internationalen<br />
kommerziellen, MIL-STD und<br />
Luftfahrt-Normen ab.<br />
Das Portfolio beinhaltet auch<br />
Komponenten zur Transientenunterdrückung,<br />
wie sie bei<br />
Blitzeinschlag oder EMI/EMP<br />
Ereignissen entstehen können.<br />
Pulsleistungen bis 10 kW und<br />
Spitzenspannungen bis 3,5 kV<br />
werden von den Filtern verkraftet.<br />
EMCO Elektronik GmbH<br />
info@emco-elektronik.de<br />
www.emco-elektronik.de<br />
FCC führt für seine Messtechnikprodukte<br />
A2LA-akkreditierte<br />
Kalibrierungen nach<br />
ISO17025/2005 durch und<br />
offeriert routinemäßige Nachkalibrierungen.<br />
Für die Eigenkalibrierung<br />
von Stromzangen<br />
werden entsprechende Kalibriereinrichtungen<br />
angeboten. ◄<br />
Antennentest mit elektrischer Nahfeldsonde<br />
Kapteos offeriert einen Antennentest<br />
mit einem artefaktfreien<br />
Nahfeld-Antennentestbereich<br />
(ANFATR). Ein Antennentestbereich<br />
besteht klassischerweise<br />
aus einer schalltoten<br />
Kammer mit seinem mehrachsigen<br />
Antennenpositionierer,<br />
einem Vektor-Netzwerkanalysator<br />
(VNA) und einer Referenzantenne.<br />
Der Verzicht auf<br />
eine schalltote Kammer führt<br />
u.a. zu einer erheblichen Reduzierung<br />
der Wartungskosten für<br />
den ANFATR und kann umgesetzt<br />
werden durch eine nichtstörende<br />
elektrischen Nahfeldsonde,<br />
die es ermöglicht, das<br />
Nahfeld-Strahlungsmuster der<br />
Antenne (AUT) abzubilden,<br />
ohne Messartefakte zu induzieren.<br />
Dank einer nichtstörenden<br />
optischen Technologie stellt<br />
die elektrische Nahfeldsonden<br />
eoProbeTM von Kapteos diese<br />
Merkmale dar, die erforderlich<br />
sind, um das AUT-Nahfeld-<br />
Strahlungsmuster ohne Messartefakt<br />
zu erhalten. Das Testen<br />
von Antennen wird ohne schalltote<br />
Kammer einfacher und<br />
schneller und wird in drei einfachen<br />
Schritten erreicht.<br />
EMCO Elektronik GmbH<br />
info@emco-elektronik.de<br />
www.emco-elektronik.de<br />
42 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Messtechnik<br />
1 GHz Quasipeak-Echtzeitbandbreite –<br />
das TDEMI Ultimate<br />
Detektor (Option 1000M-UG) in<br />
einem einzigen Segment ebenfalls<br />
voll normkonform gemessen<br />
werden.<br />
Die sich hieraus ergebenden<br />
Möglichkeiten und Vorteile können<br />
für Funk- und EMV-Messungen<br />
im Zusammenspiel mit<br />
der Prüf- und Automatisierungs-<br />
Software EMl64k von GAUSS<br />
INSTRUMENTS dazu genutzt<br />
werden, Test- und Prüfabläufe<br />
im Labor signifikant zu vereinfachen<br />
sowie die Gesamttestzeiten<br />
drastisch zu verkürzen<br />
bei gleichzeitig höherer Messgenauigkeit<br />
und somit insgesamt<br />
höherer Prüfqualität.<br />
Die TDEMI-Ultimate-Messempfängerserie<br />
erhielt ein neues<br />
Mitglied. Dieses kombiniert<br />
einerseits die neuesten verfügbaren<br />
ADC-Technologien mit<br />
den leistungsfähigsten FPGAs<br />
am Markt sowie modernsten<br />
MMICs bis 44 GHz. Das TDEMI<br />
Ultimate verfügt standardmäßig<br />
über 345 MHz Quasipeak-Echtzeitbandbreite<br />
und kann optional<br />
auf 685 MHz oder sogar 1<br />
GHz Echtzeitbandbreite für voll<br />
normkonforme Quasipeak-Messungen<br />
aufgerüstet werden.<br />
GAUSS INSTRUMENTS<br />
info@tdemi.com<br />
www.gauss-instruments.com<br />
Darüber hinaus ist eine Echtzeitmessung<br />
über mehrere GHz mit<br />
den Detektoren Peak und Average<br />
gleichzeitig möglich. Diese<br />
Echtzeitmessungen, die bei 0<br />
dB Abschwächer-Einstellung<br />
und mehreren GHz Bandbreite<br />
bereits sämtliche Anforderungen<br />
der neusten CISPR 16-1-1<br />
Edition einhalten, ermöglichen<br />
es, normkonforme EMV-Messungen<br />
höchst präzise und mit<br />
sehr hoher Geschwindigkeit<br />
über sämtliche Winkelpositionen<br />
durchzuführen und somit<br />
eine vollständige Charakterisierung<br />
Ihres Prüflings in Echtzeit<br />
zu erreichen. Des Weiteren ist<br />
es zudem möglich im Echtzeitmodus<br />
auch Funkmessungen<br />
durchzuführen. Dabei können<br />
z.B. Parameter wie Occupied<br />
Bandwidth, Kanal- und Nebenkanalleistung<br />
sowie die Messung<br />
der Pulsbreite und Pulshöhe von<br />
Funksignalen gemäß den ETSI-<br />
Standards schnell und effizient<br />
in Echtzeit erfolgen.<br />
Das neue TDEMI Ultimate ist<br />
das erste Messsystem, welches<br />
die Vorteile derartiger digitaler<br />
Systeme voll ausnutzt und damit<br />
dem Anwender eine Reihe von<br />
Vorteilen und Mehrwert gegenüber<br />
herkömmlichen Geräten<br />
bietet. Neben der reduzierten<br />
Messunsicherheit können mehrere<br />
GHz in Echtzeit gemessen<br />
und gleichzeitig eine hohe Sensitivität<br />
und Dynamik erreicht<br />
werden, um damit voll normkonforme<br />
Messungen durchzuführen.<br />
Unterhalb 1 GHz kann<br />
der Bereich von 30 MHz bis 1<br />
GHz nun mit dem Quasipeak<br />
Die TDEMI-Messsysteme lassen<br />
sich darüberhinaus natürlich<br />
auch mit weiteren kommerziell<br />
erhältlichen Automatisierungs-Software-Lösungen<br />
anderer Anbieter kombinieren<br />
und auch hierbei vorteilhaft einsetzen.<br />
Dabei können die Prüfzeiten<br />
deutlich reduziert sowie<br />
die Messqualität gegenüber dem<br />
Einsatz konventioneller Verfahren<br />
aus der Vergangenheit deutlich<br />
gesteigert werden.<br />
Die TDEMI-Ultimate-Geräte<br />
sind standardmäßig für die Frequenzbereiche<br />
9 kHz bis 6, 18,<br />
26, 40 und 44 GHz erhältlich und<br />
können außerdem optional bis<br />
hinunter auf DC erweitert werden.<br />
Zudem lassen sie sich wie<br />
alle Geräteserien von GAUSS<br />
INSTRUMENTS auch nachträglich<br />
aufrüsten. ◄<br />
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hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 43
Messtechnik<br />
Verifizierung des weltweit ersten 5G-V2X-Chipsatzes<br />
Autotalks hat mit Messgeräten und Testkompetenz<br />
von Rohde & Schwarz die Performance<br />
seines V2X-Chipsatzes der dritten<br />
Generation verifiziert. TEKTON3 und<br />
SECTON3 wurden mit der neuen 5G-V2X-<br />
Funktion des R&S CMP180 Radio Communication<br />
Testers verifiziert. Die beiden<br />
Unternehmen präsentieren auf dem Mobile<br />
World Congress <strong>2024</strong> in Barcelona gemeinsam<br />
einen 5G-V2X-Messaufbau.<br />
Mit der Kooperation wollen Rohde &<br />
Schwarz und das israelische Fabless-<br />
Halbleiter unternehmen Autotalks die einwandfreie<br />
Funktionsfähigkeit der 5G-V2X-<br />
Technologie sicherstellen. Dies wird es<br />
ermög lichen, das gesamte Ökosystem mit<br />
der nächsten V2X-Generation auszustatten<br />
– ein entscheidender Schritt, um die Fahrzeugkommunikation<br />
weiter zu verbessern<br />
und die Sicherheits- sowie Effizienzvorteile<br />
des autonomen Fahrens zu realisieren.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
Neue 5G-V2X-Funktion des R&S CMP180<br />
Die R&S CMP180 Testplattform ist eine<br />
Non-Signaling-Lösung für Wireless-Geräte,<br />
die sowohl zellulare als auch nicht-zellulare<br />
Technologien unterstützt. Vor kurzem wurde<br />
der R&S CMP180 von Rohde & Schwarz<br />
um eine 5G-V2X-Testfunktion erweitert,<br />
sodass nun die komplette Palette der von<br />
Autotalks’ Chipsatz unterstützten Technologien<br />
mit einem einzigen Gerät getestet werden<br />
konnte. Der Single- Box-Tester verfügt<br />
über zwei Analysatoren, zwei Generatoren<br />
und zwei mal acht HF-Messtore. Zur weiteren<br />
Hochskalierung können mehrere Tester<br />
gestapelt werden. So ergibt sich eine ideale<br />
Lösung für gleichzeitige Messungen verschiedener<br />
Technologien und Geräte in F&E<br />
und in der Massenproduktion. Das bedeutet,<br />
dass Kunden mit dem R&S CMP180 alle<br />
drei V2X-Sidelink-Standards gleichzeitig<br />
testen können.<br />
Autotalks-Chipsatz mit neuer Fähigkeit zum<br />
Simultanbetrieb von 5G-V2X<br />
Die Autotalks-Chipsätze TEKTON3 und<br />
SECTON3 sind die ersten Chipsätze, die<br />
alle vier V2X-Sidelink-Kommunikationsstandards<br />
unterstützen: LTE-V2X, IEEE<br />
802.11p (DSRC), das neue 5G-V2X und<br />
802.11bd. Diese Chipsätze unterstützen nicht<br />
nur den alleinigen 5G-V2X-Betrieb, sondern<br />
auch parallel mit einer anderen Funktechnik.<br />
Dies ermöglicht die Integration von<br />
5G-V2X bei gleichzeitiger Weiternutzung<br />
der Installationsbasis der Legacy-Technologie.<br />
In Europa, wo 5G-V2X voraussichtlich<br />
zuerst eingeführt wird, kann dies beispielsweise<br />
DSRC sein.<br />
Beschleunigung der Sidelink-<br />
Kommunikation im Straßenverkehr<br />
V2X ist eine Schlüsseltechnologie, die die<br />
Verkehrseffizienz erhöhen, die Verkehrssicherheit<br />
verbessern und das autonome<br />
Fahren unterstützen soll. Sie ermöglicht<br />
eine direkte, zuverlässige und latenzarme<br />
Kommunikation zwischen verschiedenen<br />
Fahrzeugen (V2V), Fahrzeugen und Infrastruktur<br />
(V2I) sowie Fahrzeugen und Fußgängern<br />
(V2P). 5G-V2X erschließt mit seinem<br />
höherstufigen Modulationsverfahren<br />
und der Zwei-Wege-Gruppenkommunikation<br />
neue Anwendungsfälle, darunter auch<br />
kooperative Fahrmanöver wie das Reißverschlussverfahren<br />
sowie den erweiterten<br />
Austausch von Sensordaten.<br />
Christoph Pointner, Senior Vice President<br />
Mobile Radio Testers bei Rohde & Schwarz,<br />
erklärt: „Die enge Zusammenarbeit mit<br />
dem führenden V2X-Chipsatz-Anbieter<br />
Autotalks ermöglicht uns die gegenseitige<br />
Validierung unserer Lösungen. Außerdem<br />
erhalten unsere jeweiligen Kunden eine<br />
renommierte Referenz, und wir können die<br />
Einführung von 5G-V2X im gesamten Ökosystem<br />
beschleunigen. Wir freuen uns über<br />
die gute Zusammenarbeit mit Autotalks und<br />
auch darüber, dass die neue 5G-V2X-Funktion<br />
unseres Radio Communication Testers<br />
eine maßgebliche Rolle bei diesem wichtigen<br />
Schritt für die Branche gespielt hat.“<br />
Amos Freund, Vice President R&D bei Autotalks,<br />
kommentiert: „Die Validierung ist ein<br />
entscheidender Schritt im Produktentwicklungszyklus<br />
und eine Voraussetzung für ein<br />
inter operables Ökosystem. Unsere Zusammenarbeit<br />
mit Rohde & Schwarz hilft nicht<br />
nur uns, sondern der gesamten Branche,<br />
indem wir die 5G-V2X-Technologie näher an<br />
die Marktreife führen. Wir freuen uns sehr,<br />
in Zusammenarbeit mit R&S unseren Chipsatz<br />
der 3. Generation, den weltweit ersten<br />
5G-V2X-Chipsatz, testen zu können. ◄<br />
44 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Messtechnik<br />
EMI-Testempfänger<br />
mit neuer Knackratenanalyse<br />
Ihr Partner für<br />
EMV und HF<br />
Messtechnik-Systeme-Komponenten<br />
EMV-<br />
MESSTECHNIK<br />
Absorberräume, GTEM-Zellen<br />
Stromzangen, Feldsonden<br />
Störsimulatoren & ESD<br />
Leistungsverstärker<br />
Messempfänger<br />
Laborsoftware<br />
Der R&S EPL1000 Funkstörmessempfänger<br />
ermöglicht Geräteentwicklern<br />
und Konformitätstesthäusern schnelle,<br />
genaue und zuverlässige EMI-Konformitätsmessungen<br />
bis 30 MHz. Ab sofort<br />
lässt sich der R&S EPL1000 nun auch<br />
für Knackratenmessungen gemäß der<br />
neuesten Version CISPR 14-1:2020 einsetzen,<br />
obligatorisch für Haushaltsgeräte<br />
und Elektrowerkzeuge.<br />
Für die elektromagnetischen Emissionen<br />
zahlreicher Haushaltsgeräte, die CISPR<br />
14-1 unterliegen, müssen leitungsgebundene<br />
Tests bis 30 MHz durchgeführt<br />
werden. Dabei erfüllt der R&S EPL1000<br />
Funkstörmessempfänger sämtliche Anforderungen<br />
und entspricht den CISPR-Testverfahren<br />
für die Frequenzbänder A und B.<br />
Die neue Option R&S EPL1-K59 Click<br />
Rate Analyzer ermöglicht Messungen<br />
gemäß den Anforderungen von CISPR<br />
14-1 und dem sog. DENAN-Gesetz aus<br />
Japan. Diese Messungen sind für Haushaltsgeräte<br />
und Elektrowerkzeuge mit<br />
Schaltvorgängen wie Herde, Klimaanlagen<br />
und Waschmaschinen obligatorisch,<br />
da die Schaltvorgänge diskontinuierliche<br />
Störungen („Knacken“) oder Emissionsspitzen<br />
verursachen können.<br />
Der R&S EPL1000 unterstützt sowohl den<br />
herkömmlichen sequenziellen Frequenzscan<br />
als auch den schnellen FFT-basierten<br />
Zeitbereichs-Scan, sodass standardkonforme<br />
Messungen für CISPR-Band<br />
A und B in einem Durchgang möglich<br />
sind. Die neueste Ausgabe 7 von CISPR<br />
14-1 verlangt, dass die Knackrate für<br />
vier Frequenzen im CISPR-Band B separat<br />
berechnet wird. Mit der Option R&S<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong><br />
EPL1-K59 kann der R&S EPL1000 alle<br />
vier Frequenzen parallel messen und die<br />
Ergebnisse viermal schneller auswerten<br />
als andere EMI-Analysatoren, die jede<br />
Frequenz sequentiell messen.<br />
Der R&S EPL1000 eignet sich ideal<br />
sowohl für PASS/FAIL-Konformitätstests<br />
als auch die Fehlersuche während der<br />
Entwicklung. Für die Entwicklung und<br />
Fehlersuche können Messwerte aus mehreren<br />
Stunden innerhalb weniger Sekunden<br />
ausgewertet werden. Der Benutzer<br />
kann Einstellungen und Messungen für<br />
spätere Analysen speichern und abrufen.<br />
Die Daten können auch zur Nachverarbeitung<br />
exportiert werden. Funktionen wie<br />
Vergrößerung und Marker helfen bei der<br />
Untersuchung der Werte einzelner Knacke<br />
und der unkomplizierten Messung von<br />
Zeit- und Pegelunterschieden zusätzlich<br />
zur gewöhnlichen Knackanalyse.<br />
Der R&S EPL1000 ist vollständig konform<br />
mit CISPR 16-1-1 (referenziert durch<br />
CISPR14-1), einschließlich der Messfunktion<br />
des Knackratenanalysators. Zusätzlich<br />
zu den Standard-Kalibrierdokumenten<br />
für die einzelnen Grundgeräte steht eine<br />
Dokumentation der Knackratenverifizierung<br />
anhand von Pulsen gemäß der Definition<br />
in CISPR 16-1-1 zur Verfügung,<br />
die von EMV-Testhäusern benötigt wird.<br />
Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
45<br />
HF- & MIKROWELLEN-<br />
MESSTECHNIK<br />
Puls- & Signalgeneratoren<br />
GNSS - Simulation<br />
Netzwerkanalysatoren<br />
Leistungsmessköpfe<br />
Avionik - Prüfgeräte<br />
Funkmessplätze<br />
ANTENNEN-<br />
MESSTECHNIK<br />
Positionierer & Stative<br />
Wireless-Testsysteme<br />
Antennenmessplätze<br />
Antennen<br />
Absorber<br />
Software<br />
HF-KOMPONENTEN<br />
Abschlusswiderstände<br />
Adapter & HF-Kabel<br />
Dämpfungsglieder<br />
RF-over-Fiber<br />
Richtkoppler<br />
Kalibrierkits<br />
Verstärker<br />
Hohlleiter<br />
Schalter<br />
Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 565 10<br />
Email: info@emco-elektronik.de<br />
Internet: www.emco-elektronik.de
Bauelemente und Baugruppen<br />
Hochentwickelte Lüfter<br />
tungen gegen Überhitzung und<br />
Kurzschluss geschützt.<br />
Alle gängigen Baugrößen von<br />
Kantenlänge 40 bis hin zu 120<br />
mm in unterschiedlichen Einbautiefen<br />
sind verfügbar. Die<br />
Geräte sind für den Betrieb mit<br />
Gleichspannungen von 12 und<br />
24 V ausgelegt. Sie verfügen<br />
über einen integrierten Eingang<br />
für die Pulsweitenmodulation<br />
(PWM) sowie einen Drehzahlsensor<br />
für präzise Steuerungsmöglichkeiten.<br />
Zusätzlich bieten<br />
sie einen Feuchtigkeitsschutz,<br />
der die Einsatzfähigkeit unter<br />
verschiedensten Umweltbedingungen<br />
gewährleistet.<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
Spezifiziert für einen Betriebstemperaturbereich<br />
von -40 bis<br />
+85 oder auch bis zu 90 °C,<br />
sind die hochentwickelten Lüfter<br />
von Telemeter Electronic<br />
die nahezu perfekte Lösung für<br />
Anwendungen in rauen Umgebungsbedingungen.<br />
Durch die<br />
leistungsstarke und innovative<br />
Technologie sowie die robuste<br />
Konstruktion der Lüfter kann<br />
ein äußerst zuverlässiger Betrieb<br />
beim Wärme-Management<br />
garantiert werden. In punkto<br />
Sicherheit sind diese Lüfter mit<br />
integrierten Sicherheitsvorrich-<br />
Die Lebensdauer wird auf beeindruckende<br />
40.000 Stunden bei<br />
einer Temperatur von 85 °C<br />
geschätzt, was eine zuverlässige<br />
und langlebige Leistung<br />
garantiert. Viele Modelle sind<br />
ständig bei Telemeter Electronic<br />
vorrätig. ◄<br />
Frank Gustrau:<br />
Hochfrequenztechnik,<br />
Grundlagen der mobilen<br />
Kommunikation,<br />
Hanser-Verlag,<br />
4., aktualisierte und<br />
erweiterte Auflage 12/2023,<br />
370 Seiten,<br />
ISBN 978-3-446-47685-1,<br />
Preis 39,99 Euro<br />
Grundlagen und aktuelle Aspekte<br />
der Hochfrequenztechnik<br />
Hochfrequenztechnik ist heute<br />
ein komplexes und breites<br />
Gebiet. Nimmt man noch die<br />
„mobile Kommunikation“<br />
hinzu, also im Wesentlichen<br />
Modulations- und Demodulationsverfahren,<br />
Sendeverstärker,<br />
Funkempfänger und<br />
Antennen, so weitet es sich<br />
nochmals deutlich aus. Der<br />
Verfasser eines Buches über<br />
HF-Technik muss sich daher<br />
entscheiden: Entweder er präsentiert<br />
einen Rundumschlag<br />
mit unvermeidlichem Mangel<br />
an Tiefe, oder er greift sich das<br />
Teilgebiet heraus, das gerade<br />
aktuell ist oder das Teilgebiet,<br />
in dem er besonders sattelfest<br />
ist. Der Autor dieses Buches<br />
hat Letzteres getan und wird<br />
von daher nicht unbedingt dem<br />
Untertitel voll gerecht. Denn<br />
Modulations- und Demodulationsverfahren,<br />
Sendeverstärker<br />
und Funkempfänger bleiben<br />
hier außen vor. Stattdessen<br />
nehmen HF-Leitungen und<br />
Wellenleiter einen sehr großen<br />
Raum ein. Im Wesentlichen<br />
beschränkt sich der Autor auf<br />
solche passiven Komponenten<br />
oder Schaltungen (R, L,<br />
C, Resonatoren, Filter, Splitter,<br />
Symmetrierglieder etc.);<br />
Mischer, Verstärker und Oszillatoren<br />
werden eher gestreift.<br />
Dennoch ist das Buch für Studierende<br />
von Wert. So bringt<br />
es kompakt die Maxwell´schen<br />
Gleichungen und geht relativ<br />
ausführlich auf Antennen ein<br />
einschließlich der aktuellen Ausprägungen<br />
als phasengesteuerte<br />
Arrays. Beim Besprechen<br />
von Funkwellen werden auch<br />
komplexe Umgebungen berücksichtigt,<br />
mit denen sich heutige<br />
mobile Kommunikationstechnik<br />
auseinandersetzen muss.<br />
Das Buch richtet sich an Studierende<br />
der Elektro-, Informations-<br />
und Kommunikationstechnik<br />
sowie Ingenieure.<br />
Die 4. Auflage wurde komplett<br />
überarbeitet und um Themen<br />
wie SIW-Leitungsstrukturen,<br />
Schlitzantennen, Aperturstrahler<br />
und das Rückstreuverhalten<br />
bei Radaranwendungen erweitert.<br />
Auf plus.hanser-fachbuch.<br />
de fndet man Musterlösungen<br />
zu den Aufgaben und animierte<br />
3D-Simulationen. ◄<br />
46 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
KNOW-HOW VERBINDET<br />
Bauelemente und Baugruppen<br />
GaN-Treiber für die robuste<br />
Ansteuerung von GaN-FETs<br />
EMV, WÄRME<br />
ABLEITUNG UND<br />
ABSORPTION<br />
SETZEN SIE AUF<br />
QUALITÄT<br />
Elastomer- und Schaumstoffabsorber<br />
Europäische Produktion<br />
Kurzfristige Verfügbarkeit<br />
Kundenspezifisches Design<br />
oder Plattenware<br />
Analog Devices, Inc. (ADI) stellte einen<br />
für 100 V ausgelegten Halbbrücken-GaN-<br />
Treiber vor, der die Implementierung<br />
von GaN-FETs einfacher macht und eine<br />
robuste Gate-Ansteuerung, hohe Schaltfrequenzen<br />
und einen höheren Systemwirkungsgrad<br />
ermöglicht. Der neue LT8418,<br />
der neben den high- und low-seitigen<br />
Treiberstufen auch die Treiberlogik und<br />
Schutzfunktionen enthält, kann in synchronen<br />
Halb- und Vollbrücken-Topologien<br />
sowie in Buck-, Boost- und Buck-<br />
Boost-Schaltungen eingesetzt werden. Der<br />
Baustein hält als Quelle und als Senke<br />
hohe Treiberströme mit einem Pull-up-<br />
Widerstand von 0,6 Ohm und einem Pulldown-Widerstand<br />
von 0,2 Ohm aus. Er<br />
kann damit die unterschiedlichsten GaN-<br />
FETs ansteuern. Integriert ist ebenfalls ein<br />
intelligenter Bootstrap-Schalter, um aus<br />
VCC mit minimaler Dropout-Spannung<br />
eine ausgewogene Bootstrap-Spannung<br />
zu erzeugen.<br />
Der LT8418 enthält geteilte Gatetreiber<br />
zum Einstellen der Einschalt- und<br />
Abschalt-Geschwindigkeiten der GaN-<br />
FETs, um ein Schwingen zu unterdrücken<br />
und die EMV-Eigenschaften zu optimieren.<br />
Sämtliche Ein- und Ausgänge des<br />
Treibers befinden sich standardmäßig<br />
im Low-Status, damit ein ungewolltes<br />
Einschalten der GaN-FETs unterbunden<br />
wird. Die PWM-Eingänge INT und INB<br />
des LT8418 sind für eine präzise Ansteuerung<br />
unabhängig und TTL-kompatibel.<br />
Die Signallaufzeit ist mit 10 ns sehr kurz<br />
und weist zwischen dem oberen und dem<br />
unteren Kanal eine Abweichung von<br />
höchstens 1,5 ns auf, was den LT8418<br />
für Gleichspannungswandler mit hohen<br />
Schaltfrequenzen, Motortreiber und<br />
Klasse-D-Audioverstärker geeignet macht.<br />
Das WLCSP-Gehäuse zeichnet sich durch<br />
eine minimierte parasitäre Induktivität aus<br />
und kommt dem Einsatz in Anwendungen<br />
mit hohem Performance-Niveau und hoher<br />
Leistungsdichte entgegen.<br />
Kenndaten des Produkts:<br />
• geteilte Pull-up- und Pull-down-Gatetreiber<br />
mit 0,6 bzw. 0,2 Ohm für ein<br />
einstellbares Ein- und Abschaltverhalten<br />
• maximale Stromstärke:<br />
4 A (Quelle) bzw. 8 A (Senke)<br />
• kurze Signallaufzeit: typ. 10 ns<br />
• Abweichung der Signallaufzeit:<br />
typ. 1,5 ns<br />
• hohe Beständigkeit gegen<br />
Spannungs spitzen bis 50 V/ns<br />
• Schutz vor zu niedrigen<br />
(V CC und BST) und<br />
zu hohen Spannungen (V CC )<br />
• Der integrierte intelligente Bootstrap-<br />
Schalter regelt die high-seitige Gatetreiberspannung<br />
so, dass die GaN-<br />
FETs nicht aus ihrem sicheren<br />
Arbeitsbereich herausgeraten.<br />
Unter https://analog.com/en/products/<br />
lt8418.html besteht die Möglichkeit, das<br />
Datenblatt herunterzuladen sowie Muster<br />
und Evaluation Boards zu bestellen.<br />
Analog Devices<br />
www.analog.com<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 47<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 />
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 />
ELECTRONIC<br />
SERVICE GmbH
Bauelemente und Baugruppen<br />
Neue Bauelemente von Mini-Circuits<br />
LTCC-Hochpassfilter<br />
für 30,5 bis 56,2 GHz<br />
Verteiler/Kombinierer<br />
für Racks für Frequenzen<br />
von 0,6 bis 6 GHz<br />
SMT-Tiefpassfilter für den<br />
Bereich DC bis 6 GHz<br />
MMIC-Tiefpassfilter<br />
beherrscht DC bis 2,2 GHz<br />
Das Modell HFCN-3052+ von<br />
Mini-Circuits ist ein Hochpassfilter<br />
aus Niedertemperatur-<br />
Keramik (LTCC) mit einem<br />
nominellen Durchlassbereich<br />
von 30,5 bis 56,2 GHz. Die<br />
Einfügedämpfung im Durchlassbereich<br />
beträgt typischerweise<br />
1,7 dB von 30,5 bis 45,8<br />
GHz und 2,5 dB bis 56,2 GHz.<br />
Die Rückflussdämpfung beträgt<br />
typischerweise 14,1 dB von 30,5<br />
bis 45,8 dB und 12,8 dB von<br />
45,8 bis 56,2 GHz. Das Filter<br />
wird in einer 1206-Keramikform<br />
geliefert und bietet eine typische<br />
Unterdrückung von 21,4 dB von<br />
0,1 bis 11,2 GHz und 15 dB von<br />
11,3 bis 23,5 GHz.<br />
Das Modell ZT-392 von Mini-<br />
Circuits ist ein 50-Ohm-Leistungssplitter/Combiner-Panel<br />
zur Rack-Montage, das bis zu<br />
30 W CW-Leistung (als Splitter)<br />
von 0,6 bis 6 GHz verarbeiten<br />
kann. Es vereint vier Vierfach-<br />
Leistungsteiler/-kombinierer<br />
in einem 1U-Rack mit SMA-<br />
Buchsen.<br />
Die Einfügungsdämpfung (oberhalb<br />
der theoretischen 6-dB-Teilungsdämpfung)<br />
beträgt typischerweise<br />
1,1 dB bis 5 GHz<br />
und 1,4 dB bis 6 GHz, während<br />
die Isolierung typischerweise 23<br />
dB beträgt. Es eignet sich gut für<br />
Signalverteilungs- und Testanwendungen.<br />
Mini-Circuits‘ Modell ALF-<br />
6000+ ist ein winziger Tiefpassfilter<br />
mit einem Durchlassbereich<br />
von DC bis 6 GHz. Es<br />
basiert auf der Dünnfilm-Oberflächenmontage-Technologie<br />
(SMT) und weist eine typische<br />
Einfügungsdämpfung von 0,7<br />
dB über den Durchlassbereich<br />
mit einem 3-dB-Verlust bei 6,93<br />
GHz auf. Die Rückflussdämpfung<br />
im Durchlassbereich beträgt<br />
typischerweise 16 dB. Die Sperrbandunterdrückung<br />
beträgt typischerweise<br />
37 dB von 8,2 bis 13<br />
GHz und 38 dB von 13 bis 14<br />
GHz. Das SMT-Filter ist nahezu<br />
ideal für VHF/UHF-Sender und<br />
-Empfänger geeignet und misst<br />
nur 5,59 × 8,13 × 2,03 mm.<br />
Das Modell XLF-222H+ von<br />
Mini-Circuits ist ein MMIC-<br />
Tiefpassfilter für Oberflächenmontage<br />
mit einem Durchlassbereich<br />
von DC bis 2,2 GHz. Es<br />
weist eine typische Durchlassdämpfung<br />
von 1,5 dB und eine<br />
Rückflussdämpfung von 20 dB<br />
auf, mit einer Einfügedämpfung<br />
von 3 dB bei einer Grenzfrequenz<br />
von 2,4 GHz. Die Dämpfung<br />
beträgt typischerweise 43<br />
dB von 4 bis 6 GHz, 52 dB von<br />
6 bis 10 GHz und 42 dB von 10<br />
bis 20 GHz. Das reflexionsfreie<br />
Filter wird mit einem 24-poligen<br />
QFN-Gehäuse mit den Abmessungen<br />
4 × 4 mm geliefert.<br />
Oberflächenmontierte<br />
Filter für 25 bis 27 GHz<br />
Koaxiales Bandfilter<br />
für 37,7 bis 43,5 GHz<br />
Mini-Circuits‘ Modell ZVBP-<br />
40600-K1+ ist ein koaxiales<br />
Hohlraum-Bandpassfiltermit<br />
einem verlustarmen Durchlassbereich<br />
von 37,7 bis 43,5 GHz.<br />
Die typische Einfügedämpfung<br />
im Durchlassbereich beträgt 1,8<br />
dB und die typische Rückflussdämpfung<br />
im Durchlassbereich<br />
18 dB. Die untere Sperrbandunterdrückung<br />
beträgt typischerweise<br />
88 dB von DC bis 36,6<br />
GHz, während die obere Sperrbandunterdrückung<br />
typischerweise<br />
79 dB von 44,6 bis 55 GHz<br />
beträgt. Das RoHS-konforme<br />
50-Ohm-Filter eignet sich gut für<br />
die 5G-Mobilfunkbänder n259<br />
und n260 und ist mit 2,92-mm-<br />
Koaxialbuchsen ausgestattet.<br />
Das Modell WSBP-26G+ von<br />
Mini-Circuits ist ein SIW-<br />
Bandpassfilter (substrate-integrated-waveguide)<br />
mit einem<br />
Durchlassbereich von 25 bis 27<br />
GHz. Die Einfügedämpfung im<br />
Durchlassbereich beträgt typischerweise<br />
2,3 dB, während die<br />
Rückflussdämpfung im Durchlassbereich<br />
typischerweise 12<br />
dB beträgt. Die Sperrbandunterdrückung<br />
beträgt typischerweise<br />
41 dB oder besser von<br />
DC bis 23 GHz und typischerweise<br />
35 dB von 31 bis 32 GHz.<br />
Das für 5G-n258-Band-Anwendungen<br />
geeignete 50-Ohm-Filter<br />
für Oberflächenmontage misst<br />
30,54 × 5,33 × 0,38 mm und<br />
wiegt 0,35 g.<br />
MINI-CIRCUITS<br />
www.minicircuits.com<br />
48 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
DC TO 67 GHz<br />
LEARN MORE<br />
Splitters &<br />
Combiners<br />
Up to 24-Way Models for 50 Ohm and 75 Ohm Systems<br />
• Coaxial, surface mount, and MMIC die formats available<br />
• SMA, N-Type, F-Type, BNC, 2.92mm, 2.4mm, 1.85mm<br />
and 7/16 DIN connectors<br />
• Power handling up to 1.2kW<br />
• DC passing and DC blocking<br />
• Over 500 models in stock!<br />
DISTRIBUTORS
Verstärker<br />
Breitbandige Leistungsverstärker<br />
EMCO Elektronik GmbH<br />
info@emco-elektronik.de<br />
www.emco-elektronik.de<br />
CelsiStrip ®<br />
Thermoetikette registriert<br />
Maximalwerte durch<br />
Dauerschwärzung<br />
Diverse Bereiche von<br />
+40 bis +260°C<br />
GRATIS Musterset von celsi@spirig.com<br />
Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert<br />
EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)<br />
www.spirig.com<br />
Maury Microwave mit Sitz<br />
in Ontario Kalifornien (USA)<br />
erweiterte sein Angebotsspektrum<br />
der MPA-Verstärkerserie<br />
um folgende Modelle:<br />
MPA-18G-40G-10 - 18 - 40<br />
GHz, 10 W Modell MPA-18G-<br />
40G-20 - 18 - 40 GHz, 20 W<br />
Modell MPA-18G-40G-40 - 18<br />
- 40 GHz, 40 W. Die MPA-Serie<br />
eignet sich nahezu perfekt für<br />
breitbandige Anwendungen, in<br />
denen hohe Leistungen gefragt<br />
sind, wie z.B. EMV-Störfestigkeitsprüfungen.<br />
Das Modell ZVA-18443VG+ von Mini-Circuits ist<br />
ein Koaxialverstärker mit einstellbarem Verstärkungsbereich<br />
von 30 bis 47 dB von 18 bis 43,5 GHz. Er ist<br />
mit 2,92-mm-Buchsen für Eingang und Ausgang ausgestattet<br />
und die Verstärkung kann über eine analoge<br />
oder TTL-Steuerung eingestellt werden. Bei minimaler<br />
Verstärkung beträgt die typische Ausgangsleistung bei<br />
1-dB-Kompression 28 dBm, während bei maximaler<br />
Verstärkung die gesättigte Ausgangsleistung typischerweise<br />
31 dBm beträgt. Der Verstärker ist nahezu ideal<br />
geeignet für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt/<br />
Verteidigung, für Satelliten und Testanwendungen und<br />
wird mit einer einzigen Versorgungsspannung von 10<br />
bis 15 V DC betrieben.<br />
MINI-CIRCUITS<br />
www.minicircuits.com<br />
file: TI1CSmini-4346_2021<br />
dimension: 43 x 46 mm<br />
Die Verstärker von Maury<br />
Microwave sind vollintegriert<br />
und bieten nahezu ideale Parameter<br />
für komplexe Messaufbauten.<br />
Die Anwendungsgebiete<br />
sind mannigfaltig und finden sich<br />
überall dort, wo hohe Leistung<br />
gepaart mit hohen Ansprüchen<br />
an die Signalreinheit und Zuverlässigkeit<br />
einhergehen (z.B.<br />
Hochleistungs- und EMV-Labor-<br />
Anwendungen). ◄<br />
Verstärker mit variabler Verstärkung für 18 bis 43,5 GHz<br />
4C<br />
50 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Kabel & Verbinder<br />
Maßgeschneiderte PTFE-Kabel<br />
Telemeter Electronic GmbH<br />
info@telemeter.de<br />
www.telemeter.info<br />
Ein passendes PTFE-Kabel<br />
für jede Anwendung zu konfigurieren,<br />
ist bei Telemeter<br />
Electronic ganz unkompliziert.<br />
Egal ob mehradrig oder Einzellitze,<br />
je nach Bedürfnissen oder<br />
Anwendungsfall stellt Telemeter<br />
Electronic Kabel nach den<br />
unterschiedlichsten Vor gaben<br />
zusammen. Um die Leitung<br />
vor äußeren Einwirkungen zu<br />
schützen, sind verschiedene<br />
AWG Größen, je nach Spannung<br />
auch in einem Kabel geschirmt<br />
oder paarweise verdrillt und<br />
geschirmt möglich.<br />
Polytetrafluorethylen (PTFE) ist<br />
ein bemerkenswertes Material<br />
mit einer Vielzahl von herausragenden<br />
Eigenschaften. Es<br />
zeichnet sich durch seine UV-<br />
Beständigkeit aus, was bedeutet,<br />
dass es auch bei längerer<br />
Sonnen einstrahlung nicht verblasst<br />
oder seine Struktur verändert.<br />
Darüber hinaus ist PTFE<br />
feuerfest und behält seine Integrität<br />
selbst unter extremen<br />
Temperaturen bei. Seine wasserabweisenden<br />
Eigenschaften<br />
machen es zu einem idealen<br />
Material für Anwendungen, bei<br />
denen Feuchtigkeit oder Wasser<br />
eine Rolle spielen. Gleichzeitig<br />
zeigt es eine geringe Abrasionsneigung,<br />
was bedeutet, dass es<br />
auch bei starker Beanspruchung<br />
widerstandsfähig bleibt. PTFE<br />
ist auch resistent gegenüber<br />
Chemikalien wie Alkohol oder<br />
Öl, was seine Vielseitigkeit und<br />
Anwendbarkeit weiter erhöht.<br />
Telemeter Electronic bietet<br />
neben dem klassischen PTFE-<br />
Kabel auf der Rolle auch Kabel<br />
mit speziellen Konfektionierungen<br />
an. ◄<br />
MIL-DTL-26482-Rundsteckverbinder im Miniaturformat<br />
Die robusten Miniatur-Rundsteckverbinder<br />
von Conesys<br />
für Gewerbe-, Luftfahrt- und<br />
Militäranwendungen, die die<br />
Anforderungen nach MIL-<br />
DTL-26482 (Series II) erfüllen,<br />
sind ab sofort erhältlich<br />
bei Powell Electronics, dem<br />
Anbieter von Steckverbindern<br />
und mehr für High-Reliability-<br />
Anwendungen in der Wehr-,<br />
Luftfahrt- und Industrietechnik.<br />
Powell Electronics<br />
www.powell.com<br />
Bei den Bauteilen mit zuverlässiger<br />
Bajonettkupplung werden<br />
die Crimpkontakte von der<br />
Rückseite des Steckverbinders<br />
eingesetzt und entfernt.<br />
Die MIL-DTL-26482-Steckverbinder<br />
von Conesys sind mit<br />
Aluminium- und Edelstahlgehäuse<br />
erhältlich und die Buchsen<br />
werden in vier Montageausführungen<br />
angeboten: Einbaubuchsen<br />
mit schmalem und mit<br />
breitem Flansch, Kabelkupplungsbuchsen<br />
und Buchsen für<br />
die Montage mit Kontermutter<br />
und Dichtungsring, ausgelegt<br />
für die Montage in D-förmigen<br />
Aussparungen in der Rückwand.<br />
Die Stecker sind in den<br />
Ausführungen mit und ohne<br />
RFI-Erdung erhältlich.<br />
Die 33 Einsatzanordnungen<br />
nach MIL-STD-1669 sind<br />
gemäß MIL-DTL-26482 Series<br />
2 bearbeitet, ausgestattet und<br />
qualifiziert und können 3 bis<br />
61 M39029-Kontakte aufnehmen.<br />
Die Kontakte in den<br />
Größen 20, 16 und 12 sind für<br />
den Anschluss von Leitern mit<br />
AWG 24 bis 12 geeignet. ◄<br />
52 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
Unique, Low-power UWB Receiver Chip<br />
Imec‘s new impulse radio (IR)<br />
UWB receiver chip – implemented<br />
in a 22 nm FDSOI process,<br />
and with a compact active area<br />
of 0.32 mm² – stands out as a<br />
pioneering solution to avoid<br />
interference between UWB and<br />
other wireless signals.<br />
Imec<br />
www.imec-int.com<br />
Imec presented a unique, lowpower<br />
ultra-wideband (UWB)<br />
receiver chip that is ten times<br />
more resilient against interference<br />
from WiFi and (beyond)<br />
5G signals than existing, stateof-the-art<br />
UWB devices. Imec’s<br />
breakthrough chip is a major<br />
step forward in developing and<br />
deploying next-generation UWB<br />
applications, which are becoming<br />
increasingly safety-critical.<br />
Think of child presence detection<br />
systems in the automotive sector,<br />
where reliability and assured<br />
availability are paramount, or<br />
manufacturing environments,<br />
where UWB’s precise localization<br />
capabilities could ensure the<br />
safety of human workers operating<br />
near robotic arms, AGVs,<br />
and other automated machinery.<br />
In the coming months and years,<br />
the spectrum allocated for ultrawideband<br />
communications (typically<br />
spanning the 6 to 10 GHz<br />
frequency range) will face increasing<br />
competition from other<br />
wireless technologies that eye<br />
the same frequencies to extend<br />
their reach. The recent approval<br />
of WiFi 6e, for instance, positions<br />
it to operate in the 5.925 to<br />
7.125 GHz band. And (beyond)<br />
5G technologies are also expanding<br />
into the upper 6 GHz band<br />
– given that their existing frequency<br />
ranges risk running out<br />
of steam.<br />
For the UWB industry, this<br />
requires proactive measures,<br />
especially as UWB technology<br />
moves beyond (traditional)<br />
secure keyless entry applications<br />
to safety-critical automotive and<br />
industrial automation functions.<br />
In other words, there is a growing<br />
need for solutions that allow<br />
UWB and other wireless technologies<br />
to coexist seamlessly<br />
in the same frequency bands.<br />
To enhance the receiver’s blocking<br />
performance, a transformer-coupled<br />
bandpass filter<br />
is integrated into the complementary<br />
common gate stage of<br />
the UWB LNA front-end. As<br />
such, imec’s receiver exhibits<br />
an exceptional -13dBm blocker<br />
resilience, making it ten times<br />
more resilient against WiFi and<br />
(beyond) 5G interference compared<br />
to existing solutions.<br />
Moreover, several circuit design<br />
optimizations enable the receiver<br />
to achieve its outstanding interference<br />
resilience at the lowest<br />
power consumption (7.6 mW).<br />
This efficiency allows the receiver<br />
analog front-end (AFE) to<br />
operate ten times longer on the<br />
same (battery) power compared<br />
to current IEEE 802.15.4a/z<br />
compatible UWB devices, and<br />
twice as long as described in<br />
recent research papers.<br />
The use of bandpass filters is a<br />
widely accepted method for dealing<br />
with unwanted signals, such<br />
as WiFi, before they enter the<br />
receiver. However, imec’s patented<br />
implementation to reduce<br />
intermodulation distortion significantly<br />
increases the receiver‘s<br />
robustness at low power and low<br />
supply design. ◄<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 53
RF & Wireless<br />
RFMW Introduces New Products<br />
High-performance<br />
Millimeter Wave<br />
Solutions<br />
Nuvotronics PolyStrata Technology<br />
provides high-performance<br />
millimeter wave solutions<br />
in a small form factor. The<br />
PSF71B07W is a Low Loss Filter<br />
with a sharp cut-off to enable<br />
maximum useable passband<br />
for millimeter wave networks.<br />
It is one of a pair of filters (see<br />
PSF85B08W) for use in E-Band<br />
fixed wireless access systems.<br />
Wire bondable, the PSF71B07W<br />
has a passband of 69 to 76 GHz,<br />
yet measures just 13 x 1.5 x 1<br />
mm and is available in stock at<br />
RFMW. ◄<br />
Broadband Gainblock<br />
with Low Noise<br />
and Industry-leading<br />
Linearity<br />
The Guerrilla RF GRF2013 is<br />
a broadband gain block with<br />
low noise figure and industryleading<br />
linearity designed for<br />
small cell, wireless infrastructure<br />
and other high-performance<br />
applications. It exhibits outstanding<br />
#broadband NF, linearity<br />
and return losses over 0.7 to 3.8<br />
GHz with a single match. Configured<br />
as a linear driver or cascaded<br />
gain block, the GRF2013<br />
offers high levels of reuse both<br />
within a design and across platforms.<br />
◄<br />
Ultra-wide Band SOI<br />
Single-Pole, Double-Throw<br />
Reflective Switch<br />
Qorvo’s QPC0542 is an ultrawide<br />
band SOI Single-Pole,<br />
Double–Throw (SPDT) reflective<br />
switch. Operating from<br />
0.02 to 50 GHz, the QPC0542<br />
typically supports up to 1 W<br />
input power handling at control<br />
voltages of 0/+3 V. This switch<br />
maintains low insertion loss of<br />
2 dB or less and greater than 40<br />
dB isolation at 40 GHz, making<br />
it ideal for high isolation switching<br />
applications across both<br />
defense and commercial platforms.<br />
The QPC0542 is offered<br />
in a 2.25 x 2.25 mm with Flip-<br />
Chip on laminate-based package.<br />
This, along with the minimal DC<br />
power consumption, allows for<br />
easy system integration. ◄<br />
Cost-effective LDMOS<br />
Transistors<br />
Ampleon‘s BLP15M/BLP15H<br />
series are cost-effective LDMOS<br />
transistors available in TO270<br />
over-moulded packages with<br />
supply voltages of 28 or 50 V<br />
with power levels from 10 to<br />
100 W. With a longevity of up<br />
to 15 years from their introduction,<br />
they have grown in popularity<br />
in both multiple driver and<br />
low-power final amplifier applications.<br />
These products are also<br />
the latest generations of LDMOS<br />
transistors offering high gain,<br />
ruggedness, and unbeatable cost<br />
for applications below 2 GHz. ◄<br />
Ultra-broadband Balun<br />
The Marki Microwave EBAL-<br />
0067 is an ultra-broadband balun,<br />
hand-tuned for optimal phase<br />
and amplitude balance over a<br />
10 MHz to 67 GHz bandwidth.<br />
The balun operates as an excellent<br />
choice for analog to digital<br />
converters, balanced receivers,<br />
baseband digital modulations,<br />
and signal integrity. ◄<br />
RFMW<br />
www.rfmw.com<br />
Single-pole, Single-throw<br />
Reflective Switch<br />
Qorvo‘s QPC1030D is a singlepole,<br />
single-throw (SPST) reflective<br />
switch fabricated on Qorvo‘s<br />
QGaN15 0.15 µm GaN on SiC<br />
production process.<br />
Operating from 2 to 18 GHz, the<br />
QPC1030D typically provides up<br />
to 20 W input power handling at<br />
control voltages of 0/-40 V. This<br />
switch maintains low insertion<br />
loss of 1.3 dB or less, and high<br />
isolation of 30 dB typical. The<br />
QPC1030D performance allows<br />
it to be used in a variety of applications<br />
across commercial and<br />
military markets, low and high<br />
power. ◄<br />
Power Application<br />
Controllers<br />
Qorvo‘s PAC52710 expands<br />
Qorvo‘s broad portfolio of fullfeatured<br />
Power Application Controller<br />
(PAC) product.<br />
The highly optimized<br />
#SystemOnChip (SOC) is<br />
designed for controlling and<br />
powering next generation smart<br />
energy appliances, devices, and<br />
equipment – by adding new<br />
features such as VDS Sensing,<br />
Cycle By Cycle (CBC), Enhanced<br />
Sample And Hold (S&H),<br />
Windowed Watchdog Timer,<br />
and more. ◄<br />
Microstrip Filter<br />
Covers 9 to 11.25 GHz<br />
The Knowles DLI B099NC4S is<br />
a microstrip bandpass filter yielding<br />
excellent performance in a<br />
small footprint when fabricated<br />
on ceramic substrate materials.<br />
The filter covers 9 to 11.25 GHz<br />
with a bandwidth of 2.25 GHz.<br />
DLI microstrip bandpass filters<br />
offer classical filter topologies<br />
yielding excellent performance<br />
in a small footprint when fabricated<br />
on ceramic substrate materials.<br />
Miniaturization can reach<br />
new levels by employing DLI<br />
high-k ceramic materials. Perfect<br />
for applications operating<br />
at X-band. ◄<br />
54 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
RF & Wireless<br />
Advanced Rugged<br />
Transistors<br />
There are 5 great reasons we love<br />
Ampleon‘s Advanced Rugged<br />
Transistors (ART). 1) They have<br />
the highest breakdown voltage<br />
of any LDMOS transistor. 2)<br />
They have low output capacitance,<br />
which leads to higher<br />
efficiency at high frequencies.<br />
3) There are options for onboard<br />
temperature sensors. 4) They<br />
can be used in Class E amplifiers<br />
giving up to 90% efficiency.<br />
5) They have 15 years of<br />
longevity. ◄<br />
Diamond RF Resistives<br />
Smiths Interconnect offers a line<br />
of CVD Diamond chip resistive<br />
products with extremely high<br />
power ratings. With an operating<br />
frequency of DC to 26.5 GHz,<br />
these components are ideal for<br />
military and space applications<br />
due to their high power handling<br />
capability, broad frequency<br />
response, and small footprint.<br />
The gold-plated terminals are<br />
both wire-bondable and solderable.<br />
Standard chip and highreliability<br />
tested versions are<br />
available. These products are<br />
lead-free, RoHS-compliant, and<br />
S-level approved.◄<br />
GaAs Multi-chip Module<br />
for S-Band Applications<br />
The Qorvo QPM2101 is a GaAs<br />
multi-chip module (MCM) designed<br />
for S-Band radar applications<br />
within the 2.5 to 4 GHz<br />
range. The device consists of<br />
a T/R switch, a transmit path<br />
which is a low loss pass through,<br />
and a receive path consisting of<br />
a low-noise amplifier, a digital<br />
attenuator and a driver amplifier.<br />
The receive path offers 30 dB of<br />
small signal gain and 1 dB noise<br />
figure. It includes a 6-bit digital<br />
step attenuator (DSA) with 31.5<br />
dB gain control range. ◄<br />
mmWave 2-way<br />
Resistive Power Divider<br />
The Marki Microwave MPDR-<br />
0070CSP2 is a mmWave<br />
2-way resistive power divider<br />
in a CSP2 chip scale package<br />
enabling operation from DC to<br />
70 GHz. Tight fabrication tolerances<br />
result in less unit-to-unit<br />
variation than traditional power<br />
divider technologies. The CSP2<br />
package enables extreme miniaturization<br />
of SMT footprint<br />
while providing die-level performance<br />
making the MPDR-<br />
0070CSP2 ideal for applications<br />
prioritizing low SWaP. ◄<br />
partnering with<br />
Resistive Products for High Reliability Applications<br />
High Reliable<br />
Fixed<br />
Attenuator<br />
Series<br />
High Reliable<br />
Diamond RF<br />
Resistives ®<br />
Series<br />
High Reliable<br />
Thermopad ®<br />
Series<br />
■<br />
S-Level Tested Based on MIL PRF-55342<br />
■ Serialized Packaging with Test Data<br />
■<br />
Small Form Factors<br />
www.smithsinterconnect.com<br />
www.rfmw.com/emc<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 55
DC TO 95 GHz<br />
High-Frequency<br />
Products<br />
For mmWave Test Applications<br />
Waveguide Amplifiers<br />
WVA-71863HP(X)+<br />
Medium power<br />
Key features:<br />
• 71 to 86 GHz<br />
• WR12 Waveguide Interface<br />
• +24.5 dBm P SAT<br />
• 39 dB Gain<br />
WVA-71863LNX+<br />
Medium power<br />
Key features:<br />
• 71 to 86 GHz<br />
• WR12 Waveguide Interface<br />
• 4.5 dB Noise Figure<br />
• 39 dB Gain
E-Band Amplifiers<br />
ZVA-50953G+<br />
ZVA-71863HP+<br />
ZVA-71863LNX+<br />
E-Band Medium<br />
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 />
K — V-Band Amplifiers<br />
E-Band Medium<br />
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<br />
Noise Amplifier<br />
• 71 to 86 GHz<br />
• 4.5 dB noise figure<br />
• 37 dB gain<br />
• +13.8 dBm P1dB,<br />
+18 dBm P SAT<br />
• Single-supply voltage,<br />
+10 to +15V<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 />
Additional High Frequency Products<br />
BIAS TEES<br />
MULTIPLIERS<br />
DIGITAL STEP<br />
ATTENUATORS<br />
POWER DETECTORS<br />
I/Q MIXERS<br />
SWITCHES<br />
MIXERS<br />
& MORE
RF & Wireless<br />
Solution to Support 6 GHz Band RF Test for 5G FR1 Devices<br />
Anritsu Corporation<br />
www.anritsu.com<br />
Anritsu Corporation has introduced new<br />
NR Licensed 6 GHz Band Measurement<br />
MX800010A-014 software for its MT8000A<br />
Radio Communication Test Station. The<br />
system now supports RF tests*1 in the 6<br />
GHz band (5.925 to 7.125 GHz) for 5G<br />
FR1/2 devices.<br />
The upgrade has been developed in swift<br />
response to an extension in December<br />
2023 of the upper frequency for licensed<br />
bands operating on 5G Frequency Range<br />
1 (FR1). Where previously licensed bands<br />
were below 6 GHz, 3GPP Release 17 has<br />
seen them increased to 7.125 GHz in order<br />
to facilitate the growing amount of mobile,<br />
WiFi, and other wireless traffic operating<br />
across these bands.<br />
The extension was agreed following consultations<br />
held at the World Radiocommunication<br />
Conference 2023 (WRC-23), held<br />
in Dubai. Prior to the conference, concerns<br />
had been expressed that cellular network<br />
activity could disrupt existing operations in<br />
the upper 6 GHz band, which was already<br />
primarily comprised of mobile traffic. An<br />
agreement was reached to assign the upper 6<br />
GHz band to the licensed bands for 5G FR1.<br />
Anritsu’s MT8000A wireless communication<br />
test station supports RF measurements,<br />
protocol tests and functional tests, supporting<br />
both the FR1 and FR2 bands used by<br />
5G. The software upgrade ensures that the<br />
platform covers RF tests in the 6 GHz band,<br />
enabling countries to develop and deploy<br />
services using 6 GHz licensed bands. ◄<br />
Versatile WiFi 6 Module for the Mass Market<br />
U-blox has announced its new<br />
NORA-W4 module. With its<br />
comprehensive range of wireless<br />
technologies (Wi-Fi 6,<br />
Bluetooth LE 5.3, Thread, and<br />
Zigbee), compact form factor<br />
(10.4 x 14.3 x 1.9 mm), and<br />
affordability, NORA-W4 is<br />
ideal for IoT applications such<br />
as smart home, asset tracking,<br />
healthcare, and industrial automation.<br />
NORA-W4 uses WiFi 6 technology<br />
that is optimized for<br />
IoT and significantly reduces<br />
network congestion in environments<br />
such as factories,<br />
workplaces, or warehouses,<br />
thereby improving throughput<br />
and reducing latency. Fully<br />
backward compatible with WiFi<br />
4, the module can also be used<br />
in cases where the WiFi infrastructure<br />
has not been upgraded.<br />
NORA-W4 is a single-band<br />
tri-radio WiFi 6 module built<br />
on the Espressif ESP32-C6<br />
System-on-Chip. It enables<br />
battery-powered IoT nodes<br />
to operate directly over WiFi.<br />
This simplifies implementation<br />
and reduces system-level<br />
costs by limiting the need for a<br />
Bluetooth gateway, making it a<br />
perfect match for applications<br />
like wireless battery-operated<br />
sensors.<br />
The u-blox NORA-W4 module<br />
supports Matter protocol,<br />
Thread, and Zigbee technologies<br />
that are designed for<br />
new applications in the smart<br />
home environment. Consequently,<br />
it allows interoperability<br />
with other Matter smart<br />
home devices.<br />
NORA-W4’s small form factor<br />
permits designers to adapt<br />
to device size constraints. Its<br />
compatibility with other u-blox<br />
NORA modules is key to effortless<br />
technology migration, such<br />
as transitioning from WiFi 4 to<br />
WiFi 6. In addition, the module<br />
is packed with enhanced security<br />
features, including secure<br />
boot, trusted execution environment,<br />
and flash encryption, to<br />
name a few.<br />
NORA-W4 is available in 6<br />
different variants: open CPU or<br />
u-connectXpress, antenna pin<br />
or PCB antenna, and with either<br />
4MB or 8MB flash memory.<br />
Early samples are available<br />
now, with volume production<br />
scheduled for H2 <strong>2024</strong>.<br />
u-blox<br />
www.u-blox.com<br />
58 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
RF & Wireless<br />
Design Pathfinding Process Design Kit for N2 Node<br />
Imec launched its open process<br />
design kit (PDK) with a concomitant<br />
training program offered<br />
through EUROPRACTICE. The<br />
PDK will enable virtual digital<br />
designs in imec’s N2 technology,<br />
including backside power delivery<br />
network. The PDK will be<br />
embedded in EDA tool suites,<br />
such as from Cadence Design<br />
Systems and Synopsys, providing<br />
broad access to advanced<br />
nodes for design pathfinding,<br />
system research and training.<br />
This will give academia and<br />
industry the tools to train the<br />
semiconductor experts of tomorrow<br />
and enable the industry to<br />
transition their products into next<br />
generations technologies through<br />
meaningful design pathfinding.<br />
Foundry PDKs give chip designers<br />
access to a library of<br />
tested and proven components<br />
to deliver functional and reliable<br />
designs.<br />
These are usually available to the<br />
ecosystem once the technology<br />
reaches a critical level of manufacturability.<br />
However, restricted<br />
access and the need for NDAs<br />
have created a high threshold<br />
for academia and industry to<br />
access advanced technology<br />
nodes during their development.<br />
Access to imec N2 PDK will<br />
help both academia and commercial<br />
companies.<br />
The design pathfinding PDK contains<br />
the necessary infrastructure<br />
for digital design based on a set<br />
of digital standard cell libraries<br />
and SRAM IP macros. In the<br />
future, the design pathfinding<br />
PDK platform will extend to<br />
more advanced nodes (e.g. A14).<br />
The training program will start<br />
early Q2, teaching subscribers<br />
the specificities of the N2 technology<br />
node and offering handson<br />
training on digital design platforms<br />
using the Cadence and the<br />
Synopsys EDA software.<br />
Imec<br />
www.imec-int.com<br />
SWAP-C Optimized Parts<br />
for RADAR SYSTEMS<br />
Radar systems are growing into multi-function, multi-mission systems that<br />
need to be contained in the smallest possible footprint.<br />
Knowles Precision Devices’ DLI Brand of RF and Capacitor components are<br />
designed to address your SWAP-C challenges by leveraging our decades of<br />
Aerospace and Defense expertise in:<br />
Vertical Integration | Materials Science | High Performance<br />
Filter<br />
HPA<br />
Knowles RF Components<br />
Support All Major Functions:<br />
Duplexing<br />
Filter<br />
Hybrid Couplers<br />
Filter<br />
LNA<br />
RF to<br />
Digital<br />
Low Noise Oscillators<br />
Bypass & Coupling<br />
Capacitors<br />
Storage Capacitors<br />
Gain Equalizers<br />
Bias Networks<br />
>> Learn more:<br />
rfmw.com/dielectric<br />
Contact us today to explore<br />
a range of catalog and custom<br />
design options: sales@rfmw.com<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 59
RF & Wireless<br />
Low-pass Filters for<br />
Harmonic Suppression<br />
Richardson RFPD, Inc.<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for two families of lowpass<br />
filters from CTS Corporation.<br />
The RLF and XLF series<br />
are optimized to support 3GPP<br />
standards that require harmonic<br />
suppression through fifth-order<br />
harmonics. Both series provide<br />
complete solutions for harmonic<br />
rejection for wireless infrastructure<br />
applications.<br />
The RLF family offers extremely<br />
low insertion loss (3 to 5<br />
dB, max.) and superior close-in<br />
rejection/attenuation. They are<br />
suitable for up to 20 W of average<br />
power and 200 W of peak<br />
modulated power.<br />
Richardson RFPD<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
The XLF family offers a uniquely<br />
small-size (6.5 x 5 x 2 mm) and<br />
low insertion loss. They are suitable<br />
for systems of up to 6 W<br />
of average output power per<br />
antenna port. Additional key<br />
benefits of these high-performance<br />
low-pass filters include:<br />
• wide temperature ranges<br />
with tight stability<br />
and long-term reliability<br />
• ideal to clean-up reentrant<br />
modes of duplexers<br />
and bandpass filters<br />
• optimal additions to clean-up<br />
transmitter and receiver<br />
system solution needs ◄<br />
Family of 0603 RF<br />
Components for 5G<br />
Transceivers and Power<br />
Amplifiers<br />
Richardson RFPD, Inc., an<br />
Arrow Electronics company,<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a new family of RF components<br />
from TTM Technologies’<br />
Radio Frequency & Specialty<br />
Components business unit.<br />
The 0603 family is comprised<br />
of small form factor (1.5 x 0.7<br />
mm), high-performance couplers<br />
and baluns designed to meet the<br />
aggressive density and performance<br />
challenges of next-generation<br />
5G transceiver and power<br />
amplifier applications.<br />
The new devices include:<br />
• Xinger 90° 3 dB hybrid couplers:<br />
Available in 1800...2300,<br />
2200...2800 and 3100...5100<br />
MHz frequency ranges, these<br />
couplers feature very low loss,<br />
tight amplitude balance, and<br />
high isolation<br />
• Xinger directional couplers:<br />
Featuring industry-leading low<br />
loss performance, these 2 to 5<br />
dB couplers are best in applications<br />
where minimal partto-part<br />
variation is required,<br />
as in asymmetrical Doherty<br />
combiner applications<br />
• Xinger balun transformers:<br />
These transformers provide<br />
impedance transformation and<br />
convert unbalanced impedance<br />
to balanced impedance, and<br />
vice versa. They are available<br />
in 600...2300, 1200...700 and<br />
2300...6000 MHz frequency<br />
ranges. ◄<br />
Lead-free SMA<br />
Connectors<br />
Richardson RFPD, Inc.<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a new family of lead-free<br />
radio frequency SMA connectors<br />
HUBER+SUHNER. This<br />
new product family leverages<br />
HUBER+SUHNER’s widelyused<br />
SMA interface in a lead-free<br />
solution for connectors that can<br />
deliver the same levels of electrical<br />
performance and mechanical<br />
properties as conventional connectors.<br />
The new lead-free SMA<br />
connectors feature a broadband<br />
frequency range of up to 18 GHz<br />
and offer excellent return loss<br />
and high mechanical strength.<br />
They are also inter-mateable<br />
with PC3.5 adapters and SK<br />
connectors.<br />
HUBER+SUHNER’s lead-free,<br />
50 Ohm, SMA coaxial connectors<br />
include:<br />
• 11_SMA-50-2-116/111_N:<br />
Straight cable plug (male)<br />
8-Way, 50-Ohm Power Divider for 118 to 174 MHz<br />
Model 159-306-008 is an 8 way, 50 Ohm<br />
power divider. The operating frequency<br />
range is 118...174 MHz with 20 dB minimum<br />
isolation. Rated 5 W average power<br />
the device features +/-0.5 dB maximum<br />
amplitude balance and phase balance is<br />
+/-5°. The connector configuration is SMA<br />
female input/N female output. BroadWave<br />
designed and manufactured this application<br />
specific power divider for an RF conditioning<br />
products manufacturer. Please<br />
contact us with your unique requirement.<br />
BroadWave Technologies, Inc.<br />
www.broadwavetechnologies.com<br />
60 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
RF & Wireless<br />
• 16_SMA-50-2-114/111_N:<br />
Right angle cable plug (male)<br />
• 24_SMA-50-2-116/111_N:<br />
Straight bulkhead cable jack<br />
(female)<br />
• 82_SMA-50-0-21/111_N:<br />
Straight PCB jack (female)<br />
• 85_SMA-50-0-103/111_N:<br />
Right angle PCB jack (female)<br />
The lead-free SMA connectors<br />
are suitable for communications,<br />
defense, aviation, test and<br />
measurement, and a range of<br />
industrial applications. ◄<br />
Fractional-N Wideband<br />
Synthesizer with<br />
Integrated VCO<br />
Richardson RFPD, Inc., an<br />
Arrow Electronics company,<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a new microwave wideband<br />
synthesizer from Analog<br />
Devices, Inc.<br />
The ADF4368 is a high-performance,<br />
ultra-low jitter, integer-N<br />
and fractional-N phaselocked<br />
loop with integrated<br />
VCO. It is ideally suited for<br />
frequency conversion applications.<br />
The high performance PLL<br />
has a figure of merit of -239<br />
dBc/Hz, very low 1/f noise of<br />
normalized -287 dBc/Hz and<br />
high PFD frequency that can<br />
achieve ultra-low in-band noise<br />
and integrated jitter.<br />
The ADF4368 can generate any<br />
frequency from 800 MHz to<br />
12.8 GHz without an internal<br />
doubler, eliminating the need<br />
for sub-harmonic filters.<br />
The S-? modulator includes<br />
a 25-bit fixed modulus that<br />
allows hertz frequency resolution<br />
and an additional 17-bit<br />
variable modulus, which allows<br />
even finer resolution and flexibility<br />
for frequency planning.<br />
It requires DC supplies of 3.3<br />
V and 5 V.<br />
The ADF4368 eases development<br />
time with a simplified<br />
serial-peripheral interface register<br />
map, external SYNC input,<br />
and repeatable multichip phase<br />
alignment in integer mode and<br />
fractional mode.<br />
It has a jitter of less than 30 fs<br />
and a noise floor of -160 dBc/<br />
Hz (at 12.8 GHz). The synthesizer<br />
uses the SYNC input or<br />
EZSync software programming<br />
to support multiple frequency<br />
conversions systems, such as<br />
MIMO or phased array applications.<br />
◄<br />
Wideband, Smallfootprint,<br />
Flexible LTE<br />
Antenna<br />
Richardson RFPD, Inc.<br />
announced the availability and<br />
full design support capabilities<br />
for a new LTE antenna from<br />
Taoglas. The FXUB63 is an<br />
extremely efficient, wideband,<br />
flexible LTE antenna with a<br />
small footprint. This easy-toinstall,<br />
durable, flexible polymer<br />
antenna operates on greater than<br />
45% efficiency on LTE bands<br />
from 698 to 2690 MHz.<br />
It is suitable for a wide array<br />
of applications that need LTE<br />
connectivity, including home<br />
automation, emergency services,<br />
automotive, healthcare,<br />
HD video, vending machines,<br />
digital signage, IoT gateways,<br />
smart grid and agriculture.<br />
Additional key features of the<br />
Taoglas FXUB63 include:<br />
• peak gain: 5 dBi<br />
• impedance: 50 ohm<br />
• polarization: linear<br />
• mounting style: adhesive<br />
• dimensions: 96 x 21 x 0.2 mm◄<br />
Standard Gain Horn Antenna Radome Covers<br />
Pasternack, an Infinite Electronics<br />
brand, has announced<br />
the release of its innovative<br />
standard gain horn antenna<br />
radome covers. Meticulously<br />
designed, they protect a wide<br />
array of waveguide horn antennas,<br />
ensuring optimal functionality<br />
and resilience in outdoor<br />
settings.<br />
The standard gain horn antenna<br />
radome covers stand out due to<br />
their exceptional features. They<br />
are outdoor rated and weatherproof,<br />
crafted to withstand the<br />
rigors of external conditions<br />
and protect waveguide horns<br />
from environmental factors.<br />
The material’s low relative<br />
permittivity ensures minimal<br />
reflection or attenuation of<br />
signals, maintaining pristine<br />
integrity and performance of<br />
the waveguide system. Moreover,<br />
the covers are constructed<br />
from high-strength, thermally<br />
stable polymethacrylimide,<br />
promising durability and consistent<br />
performance even in<br />
temperature variations.<br />
Pasternack’s radome covers,<br />
available in sizes from WR-028<br />
to WR-430 and with gain<br />
values of 10, 15 and 20<br />
dBi, provide versatility and<br />
unmatched performance for a<br />
wide range of waveguide horn<br />
antennas. These covers are the<br />
perfect solution for anyone<br />
looking to employ waveguide<br />
horns outdoors or seeking to<br />
safeguard their equipment from<br />
external factors. They have<br />
minimal signal reflection or<br />
attenuation, ensuring clear and<br />
uninterrupted communications.<br />
Pasternack<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
hf-praxis 4/<strong>2024</strong> 61
RF & Wireless<br />
Military-Grade Antennas for Mission-Critical Applications<br />
Fairview Microwave, an Infinite<br />
Electronics brand, has<br />
announced the launch of its<br />
advanced military-grade antennas.<br />
The new products include<br />
ruggedized GPS, manpack omni,<br />
and vehicle omni antennas designed<br />
to excel in mission-critical<br />
applications such as vehicle<br />
navigation, personnel communications,<br />
vehicle communications,<br />
electronic warfare and<br />
jamming.<br />
Compliance and quality assurance<br />
are paramount in government<br />
and defense applications.<br />
Fairview’s military-grade<br />
RF Signal Controllers Offer Precision, Power and Versatility<br />
Fairview Microwave has<br />
announced the release of its RF<br />
fixed attenuators with 2.4 mm<br />
connectors, boasting high power<br />
ratings of up to 5 W (CW) and a<br />
frequency range of up to 50 GHz.<br />
Fixed Attenuators and Terminations Up to 26 GHz<br />
Fairview Microwave, an Infinite<br />
Electronics brand, has<br />
announced the launch of its latest<br />
product line: RF fixed attenuators<br />
and terminations with an<br />
operational frequency reaching<br />
up to 26 GHz. These components,<br />
with SMA connectorized<br />
designs, are engineered to set<br />
new standards in the realm of<br />
high-frequency performance.<br />
Fairview Microwave<br />
Infinite Electronics<br />
www.infiniteelectronics.com<br />
antennas meet MIL-STD-810<br />
standards, guaranteeing their<br />
durability and adherence to<br />
strict quality standards. Additionally,<br />
they are TAA-compliant<br />
(Trade Agreements Act), making<br />
them suitable for government<br />
and defense applications where<br />
compliance is non-negotiable.<br />
Built to withstand the toughest<br />
conditions, these antennas feature<br />
heavy-duty construction and<br />
a rugged design for long-lasting<br />
performance in challenging environments.<br />
They will perform<br />
reliably in extreme weather conditions<br />
and on rough terrains.<br />
The new RF fixed attenuators<br />
with 2.4 mm connectors are<br />
designed to meet the evolving<br />
needs of RF professionals and<br />
engineers, offering unparalleled<br />
performance and versatility. They<br />
are the ideal solution for those<br />
seeking precision control over<br />
RF signals while ensuring stability<br />
and reliability in demanding<br />
applications.<br />
Key product features include a<br />
meticulous 2.4 mm connectorized<br />
design that ensures secure<br />
and dependable RF connections,<br />
simplifying integration and compatibility<br />
with a wide range of<br />
The product range includes attenuators<br />
and terminations with<br />
maximum power ratings that<br />
scale from 2 to 20 W, ensuring<br />
a match for a variety of power<br />
requirements in sophisticated<br />
RF systems.<br />
These components are a testament<br />
to Fairview’s commitment<br />
to quality and precision. The SMA<br />
connectorized designs guarantee<br />
consistent performance, a hallmark<br />
of the universally recognized<br />
connectors. The attenuators<br />
come in a wide array of<br />
attenuation levels, including<br />
1 to 10, 20, and 30 dB, providing<br />
unparalleled flexibility for<br />
signal conditioning across diverse<br />
Installation is made easier with<br />
robust construction and NATO/<br />
U.S. standard mounting options,<br />
simplifying integration into<br />
various setups. Professionals<br />
can trust that these antennas will<br />
remain securely in place during<br />
critical operations. ◄<br />
RF systems. Users can also<br />
customize attenuation levels,<br />
choosing from options of 1, 2,<br />
3, 6, 10, 20 or 30 dB, achieving<br />
precise signal strength with ease.<br />
With maximum power ratings<br />
of up to 5 W (CW), these attenuators<br />
can withstand the rigors<br />
of high-intensity RF applications,<br />
delivering consistent<br />
performance under challenging<br />
conditions. They excel in highfrequency<br />
environments, specified<br />
for frequencies up to 50<br />
GHz, ensuring reliable performance<br />
in the most demanding<br />
RF setups. ◄<br />
applications. The terminations<br />
are equally robust, with power<br />
ratings at 5, 10 and 20 W, built to<br />
handle substantial power levels<br />
and ensure both reliability and<br />
longevity. This offering is significant<br />
as very few suppliers in the<br />
market cater to such niche requirements,<br />
especially for models<br />
above 5 W where Fairview<br />
Microwave stands unrivaled. ◄<br />
hf-Praxis<br />
ISSN 1614-743X<br />
Fachzeitschrift<br />
für HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
• Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag<br />
Krummbogen 14<br />
35039 Marburg<br />
Tel.: 06421/9614-0<br />
Fax: 06421/9614-23<br />
info@beam-verlag.de<br />
www.beam-verlag.de<br />
• Redaktion:<br />
Ing. Frank Sichla (FS)<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
• Anzeigen:<br />
Myrjam Weide<br />
Tel.: +49-6421/9614-16<br />
m.weide@beam-verlag.de<br />
• Erscheinungsweise:<br />
monatlich<br />
• Satz und<br />
Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
• Druck & Auslieferung:<br />
Bonifatius GmbH,<br />
Paderborn<br />
www.bonifatius.de<br />
Der beam-Verlag übernimmt,<br />
trotz sorgsamer Prüfung der<br />
Texte durch die Redaktion,<br />
keine Haftung für deren<br />
inhaltliche Richtigkeit. Alle<br />
Angaben im Einkaufsführer<br />
beruhen auf Kundenangaben!<br />
Handels- und Gebrauchsnamen,<br />
sowie Warenbezeichnungen<br />
und<br />
dergleichen werden in der<br />
Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />
verwendet.<br />
Dies berechtigt nicht<br />
zu der Annahme, dass<br />
diese Namen im Sinne<br />
der Warenzeichen- und<br />
Markenschutzgesetz gebung<br />
als frei zu betrachten<br />
sind und von jedermann<br />
ohne Kennzeichnung<br />
verwendet werden dürfen.<br />
62 hf-praxis 4/<strong>2024</strong>
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63
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