8-2024

August 8/2024 Jahrgang 29
HF- und
Mikrowellentechnik
HF-Linearisierung
von Verstärkern
Alaris Kuhne, S. 8

DC TO 50 GHz
MMIC
Amplifiers
300+ Models Designed in House
Options for Every Requirement
CATV (75Ω)
Dual Matched
Hi-Rel
Supporting DOCSIS® 3.1
and 4.0 requirements
Save space in balanced and
push-pull configurations
Rugged ceramic package
meets MIL requirements for
harsh operating conditions
High Linearity
Low Noise
Low Additive Phase Noise
High dynamic range over wide
bandwidths up to 45 GHz
NF as low as 0.38 dB for
sensitive receiver applications
As low as -173 dBc/Hz
@ 10 kHz offset
RF Transistors
Variable Gain
Wideband Gain Blocks

Editorial
Oszilloskope im Wandel
Technische Beratung und Distribution
Bauelemente für die
Hochfrequenztechnik,
Opto- und
Industrieelektronik
sowie Hochfrequenz-
Messgeräte
Ernst Bratz
Meilhaus Electronic GmbH
www.meilhaus.com
Neben dem Multimeter ist das Oszilloskop wohl eines der am
häufigsten eingesetzten Messinstrumente. Ein großer Entwicklungsschritt
war hier der Übergang vom analogen Oszilloskop
mit Kathodenstrahlröhre zum Digital-Speicher-Oszilloskop
(DSO). Und obwohl DSOs von der Grundfunktionalität und
dem, was sie im „Mess-Alltag“ leisten müssen, schon sehr
ausgereift sind, geht die Entwicklung weiter. Dabei haben
sich die Prioritäten etwas verlagert, bedingt durch veränderte
Einsatzbereiche. War zu Anfang eine hohe Bandbreite das
Ziel, so ist heute die Analysefähigkeit wichtig: Weil immer
mehr Mikroprozessortechnik in die Geräte gewandert ist,
sind manche Oszilloskope heute im Prinzip komplette PCs
mit Betriebssystem und Software. Den umgekehrten Weg
gehen USB-Oszilloskope: Sie trennen Mess-Hardware und
- Software, die dann auf einem üblichen PC läuft. Doch in
beiden Fällen gilt: Durch die Prozessortechnik sind umfangreiche
Bearbeitungs-, Analyse- und Darstellungsfunktionen
möglich geworden, von denen man früher nur träumen konnte.
Dazu gehört auch der intuitiv zu bedienende Touchscreen,
der immer mehr zum Standard wird – das Mobiltelefon hat
es vorgemacht.
n MMIC Verstärker bis 50GHz
n LNAs mit einer Rauschzahl von nur 0,38 dB
n RF-GaN-Leistungstransistoren mit bis zu
1500 W RF-Leistung bei 77 % Effizienz
n RF-Leistungsverstärkermodule mit bis zu
2 kW für S-, C- und X-Band-Systeme
n Kundenspezifisches RF-Verstärkerdesign
für jede Anwendung
n Leistungsstarke, vollständig temperaturkompensierte
Detektor-Log-Video-Verstärker
In den letzten Jahren war die Multifunktionalität ein neuer
Trend: Das Oszilloskop wurde immer mehr auch zum Logik-,
Spektrum-, Frequenzgang-, Busanalysator, Signalgenerator
etc. Natürlich werden Spezialisten hier immer noch ein dediziertes
Gerät einsetzen, aber für viele Anwender ist es von
Vorteil, wenn sie auf diese Geräte verzichten können.
Ein ebenfalls neuer Trend ist der Übergang von 8 auf
12 Bit ADC-Auflösung, was mehr Einsicht in Signaldetails
insbesondere von kleinen Signalen ermöglicht.
Und wie geht es weiter? Während bei den Multimetern neue
Entwicklungen derzeit eher überschaubar sind, gibt es bei
den Oszilloskopen sicher noch Potenzial. Wie wäre es zum
Beispiel mit Sprachassistenz und KI? Durch den sehr spezialisierten
Einsatzbereich wären die sonst diskutierten Gefahren
der KI wie Deep-Fakes hier sicher weniger kritisch. ◄
www.
.de
municom Vertriebs GmbH
Traunstein · München
EN ISO 9001:2015
Mail: info@municom.de · Tel. +49 86116677-99
hf-praxis 8/2024 3

Inhalt 8/2024
August 8/2024 Jahrgang 29
TMC215D
Die ganze Bandbreite
der HF-und MW-Technik
High Linearity Power Amplifier
The TMC215D is a 27-31 GHz, linear power amplifier die product with
high power-added efficiency. The TMC215D is a 50 Ω matched design
with built-in DC blocking and ESD protection on both input and RF ports.
To ensure rugged and reliable operation and moisture protection,
the TMC215D is designed for maximum reliability. TMC215D can
handle input power levels > 35dBm. Both bond pad and backside
metallization are Au-based that is compatible with ribbon and
wedge bonding and high conductivity epoxy and eutectic die attach
methods. TMC215D can be biased from 18V to 28V to adjust P1dB
output power levels in the 25W to 45W range while maintaining
excellent PAE and NPR. TMC215T is the bare die on a tab. Cu/CuMo/Cu,
CuW and Ag-Diamond shims are available in both Silver epoxy and
Eutectic Die attach. Please contact us for the 8x8 packaged version
TMC215.
HF- und
HF-Linearisierung
von Verstärkern
Alaris Kuhne, S. 8
Mikrowellentechnik
Titelstory:
Linearisierte Verstärker
für OFDM-modulierte
Signale und die
Herausforderung durch
Galliumnitrid Halbleiter
Hochdatenratige Anwendungen
benötigen hoch lineare Leistungsverstärker
im Sender, um dem
jeweiligen Empfänger die
gesendeten Daten verzerrungsarm
bereitstellen zu können. 8
Over-the-Air Antennentestsystem
Das Copper Mountain OTA-Testsystem wird für Antennen-
Testanwendungen in den Bereichen 5G, Automobilradar,
Luft- und Raumfahrt, Satellitenkommunikation und
ähnlichen Branchen eingesetzt. 35
*VD1 = VD2 = VD3 = 28V, ID_total = 3000mA, Tamb = 25C; On-wafer, pulsed
Product Features
• RF frequency: 27 to 31 GHz
• Linear Gain: 23 dB
• Psat: 46.5 dBm
• DC Bias Point: 28 VDC, 3000 mA (VG1 = VG2 = VG3)
• Die Size: X=5 mm, Y=4 mm, Z=0.1 mm
Application
• SSPA
• SATCOM uplink
• Military Radar, EW NPR – Was ist das, wie kann ich es simulieren
und messen?
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG
Lochhamer Schlag 5 ▪ D-82166 Gräfelfi ng
Tel.: +49 (0)89 89 55 69 0 ▪ Fax: +49 (0)89 89 55 69 29
www.tactron.de • info@tactron.de
Dieser Artikel gibt einen Überblick über das NPR
und beschreibt, wie es mit ADS von Keysight simuliert
werden kann. 16
4
hf-praxis 8/2024

Anritsu Collaborates with LITEON
to Verify 5G O-RAN Performance Testing
Anritsu and LITEON Technology have jointly announced the
collaboration to verify performance testing for the 5G New
Radio (NR) Open Radio Access Network (O-RAN). 53
Rubriken:
3 Editorial
4 Inhalt
6 Aktuelles
8 Titelstory
14 Schwerpunkt Verstärker
30 Messtechnik
38 Bauelemente
und Baugruppen
47 Antennen
48 Funkchips und -module
50 Kabel und Verbinder
52 Aerospace & Defence
53 RF & Wireless
63 Impressum
JYEBAO
Neue,
hochflexible
Testkabel
von JYEBAO
Einfache digitale Filter
für nicht ganz so einfache HF-Designs
Dieser Artikel zeigt eine schnelle und einfache
Methode zur Implementierung einfacher,
aber leistungsstarker digitaler Filter
für HF-Systeme. 38
Verdrahten und Vorspannen
von kryogenen LNAs
Bei der Beschaffung von kryogenen
LNAs von LNF haben Kunden die
Möglichkeit, Zubehör zu kaufen,
das bei der ordnungsgemäßen
Verdrahtung und Vorspannungserzeugung
der LNAs hilft. 26
• Very Flexible
(PUR jacket)
• Stainless Precision
Connectors used
• Excellent RF
performance
• Extra sturdy connector/
cable connection
(Solder clamp designs)
• Taper Sleeve added
• Intended for lab use/
intensive handling
Anwendungsschaltung
für SatCom im Bereich
4,4…5 GHz
Die hier zum Zwecke der
Inspiration vorgestellte Schaltung
verwendet zwei Geräte, die über
einen Wilkinson- Kombinator
in einer symmetrischen
Konfiguration laufen. 22
Vektor-Netzwerkanalysator zur Messung
von Einzelkomponenten und Gesamtsystemen
Mit dem Vektor-Netzwerkanalysator Bode 100 lässt sich
ein genaues Bild der elektronischen Schaltungen und
Komponenten in einem Frequenzbereich von 1 Hz
bis 50 MHz machen. 30
hf-praxis 8/2024
5

Aktuelles
Keysight tritt der AI-RAN Alliance bei, um KI-Innovationen
in Mobilfunknetzen voranzutreiben
Das neue Konsortium befasst sich mit der Integration künstlicher Intelligenz
in die kabellose Kommunikationstechnologie, um Funkzugangsnetze zu verbessern.
Mit Fachwissen unterstützen
Keysight Technologies ist der
AI-RAN Alliance beigetreten,
um den Einsatz von Technologien
der künstlichen Intelligenz
(KI) und Innovationen in Funkzugangsnetzwerken
(RAN) voranzutreiben.
Die Anfang 2024
gegründete Allianz ist eine
gemeinschaftliche Initiative, die
Technologie, Industrie und akademische
Einrichtungen zusammenbringt,
um KI in die Mobilfunktechnologie
zu integrieren
und so die RAN-Leistung und
die Möglichkeiten von Mobilfunknetzen
zu verbessern.
Keysight Technologies
www.keysight.com
Wireless-Netzwerke
voranbringen
KI ist ein leistungsfähiges Tool,
das das Potenzial hat, Wireless-Netzwerke
zu revolutionieren.
Die natürliche Komplexität
der Architekturen und
Abläufe macht RAN zu einer
idealen Anwendung für KI, um
optimierte, zuverlässigere und
effi zientere Mobilfunknetze
anzutreiben. Angesichts dieser
Chance will die AI-RAN Alliance
Wege finden, die Effizienz
von Mobilfunknetzen zu verbessern,
den Stromverbrauch zu
senken und bestehende Infrastrukturen
nachzurüsten, um
neue wirtschaftliche Möglichkeiten
zu erschließen, die durch
5G und 6G ermöglicht werden.
Die Allianz wird dies mit RANbezogener
KI-Forschung erreichen,
und zwar in den Bereichen
Verbesserung der spektralen
Effizienz, effektivere Nutzung
von Architekturen, Generierung
neuer KI-getriebener Umsatzmöglichkeiten
und Einsatz von
KI am Netzwerk-Edge, um
neue Dienste anzubieten und
die Betriebseffizienz zu steigern.
Transformative Kraft der KI
Keysight ist sich der transformativen
Kraft von KI und der Rolle
bewusst, die sie bei der Gestaltung
der Art und Weise spielen
wird, wie zukünftige Kommunikationssysteme
gebaut und
getestet werden müssen. Das
Unternehmen ist in einer Reihe
von frühen Forschungsprojekten
aktiv, die von der Optimierung
der Wireless-Leistungsfähigkeit
bis hin zum Vorantreiben des
KI-Lernens beim Testen kabelloser
Kommunikations systeme
reichen. Keysight ist auch Teil
des AI Safety Consortium des
NIST und engagiert sich in
mehreren Normungs- und Forschungsinitiativen
im Zusammenhang
mit dem neu entstehenden
Bereich der Validierung
von KI- Systemen.
Ardavan Tehrani, Samsung
Research, AI-RAN Alliance
Board Director, sagte: „Die
AI-RAN Alliance freut sich,
Keysight als neues Mitglied
begrüßen zu dürfen. Während
die Wireless-Industrie von der
Entwicklung bis zur Einrichtung
von KI-Modellen reift, besteht
ein Bedarf an rigorosen Tests
dieser Modelle, um eine konsistente
und erwartete Leistung und
Zuverlässigkeit der KI-Modelle
sicherzustellen. Das Fachwissen,
das Keysight in diesen Bereichen
mitbringt, wird dazu beitragen,
die Mission der Allianz, die
KI-Technologie in das RAN zu
bringen, zu unterstützen.“
Einsatz von KI im RAN
beschleunigen
Giampaolo Tardioli, Vice President,
6G and Next Generation
Technology bei Keysight, sagte:
„Mit unserem umfassenden
Fachwissen in den Bereichen
Simulation, Modellierung und
Messtechnik wird Keysight
wertvolle Lösungen bereitstellen,
um den Einsatz von KI im
RAN zu beschleunigen und die
Genauigkeit und Verlässlichkeit
der Modelle von KI im RAN zu
verbessern. Der Beitritt zur AI-
RAN Alliance ist eine natürliche
Entscheidung und ein weiterer
Beweis für das Engagement
von Keysight bei der Förderung
von Innovationen in der Kommunikations-
und Computerbranche.
◄
6 hf-praxis 8/2024

Aktuelles
Überlegene Ausgangsleistung und Energieeffizienz
Imec stellt CMOS-basierten 56Gb/s Zero-IF D-Band Beamforming-Sender vor, der sich durch überlegene
Ausgangsleistung und Energieeffizienz auszeichnet.
Beamforming-Senders“, erklärt
Joris Van Driessche, Programmmanager
bei imec.
Beamforming- Funktionalität.
Unseres Wissens nach ist dies
das erste derartige Produkt.“
Er wurde speziell entwickelt für
die Unterstützung von drahtlosen
Hochgeschwindigkeitsdiensten
der nächsten Generation
mit kurzen Reichweiten
und Frequenzen oberhalb von
100 GHz - von drahtlosen Fail-
Safes in Rechenzentren bis hin
zu Extended-Reality-Lösungen
(XR).
Auf dem IEEE RFIC Symposium
diese Woche präsentiert
imec, ein weltweit führendes
Forschungs- und Innovationszentrum
für Nanoelektronik und
digitale Technologien, einen
hochmodernen CMOS-basierten
Beamforming-Sender für drahtlose
D-Band-Anwendungen. Der
Sender zeichnet sich durch hervorragende
Ausgangs leistung
und Energieeffizienz aus und
unterstützt Datenraten von bis
zu 56 Gb/s pro Kanal. Der
Sender ist eine Schlüsselkomponente
eines 4-Wege-Beamforming-Transceiver-Chips,
der
derzeit von den Forschern des
imec entwickelt wird. Mit dieser
Technologie soll der Einsatz
drahtloser Kurzstreckendienste
der nächsten Generation im
Frequenzbereich oberhalb von
100 GHz unterstützt werden.
Neues Zeitalter
der Möglichkeiten
Drahtlose Nahbereichsanwendungen
der nächsten Generation
mit Datenübertragungsraten in
der Größenordnung von mehreren
zehn Gigabit pro Sekunde
eröffnen ein neues Zeitalter der
Möglichkeiten. Ob Rechenzentren
auf der Suche nach
drahtlosen Ausfallsicherheitsmechanismen
sind, ob es sich um
den Einsatz von Fixed Wireless
Access (FWA) handelt oder um
drahtlose Hotspots, die Extended
Reality (XR) ermöglichen
- sie alle konzentrieren sich auf
die Sub-THz-Bänder zwischen
100 und 300 GHz.
Große Bandbreite
Die große Bandbreite, die diese
Frequenzen bieten, ist nur eines
der wesentlichen Merkmale.
Darüber hinaus ermöglichen die
kürzeren Wellenlängen kleinere
Antennen, die wiederum immer
kompaktere Zugangspunkte
und Handheld-Geräte ermöglichen.
Und schließlich wird
sich die hohe Sensorauflösung
bei zukünftigen Anwendungen
(Spiele, intelligente Gebäude,
Industrie 5.0, ...), bei denen
Kommunikation und Sensorik
miteinander verwoben sind, als
unschätzbar wertvoll erweisen.
Anforderungen
„Wenn sich die CMOS-Technologie
in den Bereich von
100 GHz und darüber hinaus
vorwagt, stößt sie jedoch auf
verschiedene Hindernisse. Die
erste Herausforderung besteht
darin, eine ausreichende Ausgangsleistung
zu erreichen, um
die höheren Leitungsverluste
bei diesen Frequenzen zu überwinden.
Außerdem ist es viel
schwieriger, Breitbandschaltkreise
mit gutem Dynamikbereich
und akzeptablem Stromverbrauch
zu realisieren. Diese
Herausforderungen stehen im
Mittelpunkt unseres neuartigen
CMOS-basierten D-Band
Hohe Datenrate und
niedriger Stromverbrauch
Der Sender von Imec ist Teil
einer 4-Wege-Beamforming-
Transceiver-Architektur und
arbeitet im Frequenzbereich von
120-145 GHz. Jeder Senderkanal
wurde in einem 22nm FD-SOI-
Prozess entwickelt, belegt eine
Fläche von 1,17x0,3 mm² und
verbraucht 232 mW Leistung.
Mit einem P out von 3d Bm bei
16QAM-Modulation und 2 dBm
bei 64QAM-Modulation ist die
Implementierung von imec ein
Spitzenreiter unter den CMOS-
D-Band-Transceivern in Sachen
übertragener Ausgangsleistung.
Beamforming
Durch die Implementierung von
Beamforming in der lokalen
Oszillatorschaltung, um schmale
Strahlen mit hoher Verstärkung
in bestimmte Richtungen zu
lenken, in Kombination mit einer
Zero-IF-Transceiver-Architektur,
reduziert der Sender von
imec die Anzahl der Komponenten
im Signalpfad. Dadurch
bleibt der Dynamikbereich des
Signalpfads erhalten, und es
kann eine große HF-Bandbreite
erreicht werden. Darüber hinaus
verfügt das Design von imec
über einen breitbandigen analogen
Basisbandteil, der Kanalbandbreiten
von bis zu 14 GHz
abdeckt und hohe Datenraten
(bis zu 56 Gb/s pro Kanal) über
einen breiten Frequenzbereich
ermöglicht.
Joris Van Driessche: „ Ein weiteres
Alleinstellungsmerkmal
unseres Chips ist seine Vollständigkeit.
Im Gegensatz zu konkurrierenden
Lösungen integriert
unser Chip nahtlos LO-Beamforming
und eine vollständige
analoge Basisbandsektion für
alle vier Kanäle, zusammen mit
einer kompletten RF-Kette und
Potenzial der Technologie
erkunden und nutzen
„Der auf dem IEEE RFIC Symposium
vorgestellte Beitrag
konzentriert sich auf die Ergebnisse,
die wir mit unserem neuen
Beamforming-Sender erzielt
haben. Unsere Forschung hat
jedoch inzwischen zur Entwicklung
eines kompletten 4-Wege-
Beamforming-Transceiver-
Chips geführt, der derzeit weiter
charakterisiert wird. Mit diesem
Chip wollen wir ein drahtloses
D-Band-System aufbauen, das
es Partnern ermöglicht, mit
Beamforming-Technologie,
JC&S-Anwendungen (Joint
Communication and Sensing)
und mehr zu experimentieren
und gleichzeitig die Machbarkeit
der CMOS-Technologie
für drahtlose Anwendungen der
nächsten Generation mit kurzer
Reichweite bei Frequenzen über
100 GHz zu demonstrieren“, so
Van Driessche abschließend.
Advanced RF-Programm
Diese Forschung ist Teil des
Advanced RF-Programms von
imec, das darauf abzielt, drahtlose
und hochauflösende Sensoranwendungen
der nächsten
Generation mit hoher Datenrate
zu ermöglichen, indem Herausforderungen
von der Geräte- bis
zur Systemebene angegangen
werden.
Weitere Informationen finden
Sie unter: www.imec-int.com/
en/expertise/solutions-5g-andwireless-iot-communication/
beyond-5g-technology
Imec
www.imec-int.com
hf-praxis 8/2024 7

Titelstory
Linearisierte Verstärker für OFDM-modulierte
Signale und die Herausforderung
durch Galliumnitrid Halbleiter
Reduktion der Verstärkung zwischen
dem Kleinsignal betrieb
und der Sättigungsleistung
führt. Für das modulierte Signal
hat das zur Folge, dass sich die
EVM und damit die Signalqualität
verschlechtert und der
Störabstand für die benachbarten
Kanäle sinkt. Die Datenpunkte
im Konstellationsdiagramm
wandern zum Zentrum hin und
entfernen sich besonders für die
außenliegenden Kombinationen
vom Sollwert (Bild 3). Aus regulatorischen
Gründen und natürlich
im Sinne der Qualität des zu
übertragenden Datenstroms ist
diese Kompression inakzeptabel.
Liveübertragungen von Sportveranstaltungen,
Streaming von
Events an größere Nutzergruppen,
Venue-Casting und Datenverbindungen
zu Verkehrsflugzeugen,
um Inflight-Connectivity
zu ermöglichen – all diese
hochdatenratigen Anwendungen
benötigen hochlineare Leistungsverstärker
im Sender, um
dem jeweiligen Empfänger die
gesendeten Daten verzerrungsarm
bereitstellen zu können. Die
komplexen Mehrträger-OFDM-
Modulationen, welche in DVB-
T2, LTE und 5G zum Einsatz
kommen, erfordern Sendeverstärker,
die innerhalb der Signalbandbreite
möglichst geringe
Vektorfehler verursachen. Dieser
Wert wird als EVM (Error Vector
Magnitude) ausgedrückt. Daneben
gilt es, benachbarte Kanäle
nicht zu stören; der Nachbarkanalstörabstand
wird als ACLR
(Adjacent Channel Leakage
Ratio) bezeichnet.
Autor:
Dr.-Ing. Sebastian Preis
Kuhne electronic GmbH
https://kuhne.alaris.tech/
Lineare Verstärker
Kuhne hat hier mit Verstärkern
wie dem KU PA 440500
– 25 A, KU PA 510590 – 10 A
und KU PA 640729 – 10 A ein
breites Portfolio an von Haus aus
äußerst linearen Verstärkern im
C-Band im Angebot. Darüber
hinaus sind für das S-Band auch
Verstärker mit unübertroffener
Linearität durch den Einsatz von
HF-Vorverzerrungsschaltungen
wie die KU PA 200240 – 80 LIN
(Bild 1) verfügbar. Auf die Funktionsweise
analoger HF-Linearisierung
wird im Folgenden noch
eingegangen.
Galliumnitrid
Leistungsverstärker
Mit der ebenfalls zunehmenden
Forderung nach Effizienz hat
sich in den letzten Jahren für Leistungsverstärker
Galliumnitrid
(GaN) als Halbleitermaterial für
hohe Frequenzen oberhalb von
3 GHz durchgesetzt. Gegenüber
dem bis dahin etablierten Galliumarsenid
(GaAs) erreicht man
mit GaN nicht nur eine höhere
Leistungsdichte, sondern auch
einen erheblich besseren Wirkungsgrad
von bis über 70 %
(gegenüber etwa 20 %) und eine
deutlich höhere Robustheit gegenüber
Spannungen und reflektierter
Leistung. Möglich wird
dies durch eine höhere Durchbruchsspannung
des Materialsystems.
Jedoch kommen diese
Vorteile zum Preis einer schlechteren
Linearität.
Die häufig eingesetzten GaN
HEMT (High Electron Mobility
Transistor) zeigen gegenüber
GaAs eine sehr früh einsetzende
Amplitudenkompression
(Bild 2), was zu einer deutlichen
Bild 1: KU PA 200240 – 80 LIN - linearisiert mit RFPAL
Linearisierung
von verzerrten Signalen
Zur Korrektur verzerrter Signale
existieren diverse Linearisierungsansätze.
Einer der frühesten
Schaltungen ist die Vorverzerrung
der nichtlinearen Transistorkennlinie
mit der nichtlinearen
Kennlinie eines weiteren
Halbleiters. Das wäre der klassische
Fall eines auf Dioden
zurückgreifenden Vorverzerrers
(Bild 4). Solche Lösungen werden
seit Jahrzehnten genutzt, um
sowohl Halbleiterverstärker als
auch Röhren zu linearisieren.
Je besser man die Kennlinie
8 hf-praxis 8/2024

Titelstory
Bild 2: Leistungsverstärker Galliumnitrid im Vergleich mit Galliumarsenid
eines nichtlinearen Bauteils
kennt und je weniger sich die
Nichtlinearität über Parameter
wie Signalbandbreite, Aussteuerung,
Temperatur oder Versorgungsspannung
ändert, umso
einfacher kann man mit Dioden
die Kennlinie des eingesetzten
Bauteils kompensieren.
Nachteilig ist jedoch, dass eine
Linearisierungsschaltung aus
Dioden nur relativ unflexibel
einsetzbar ist. Die einmal aufgebaute
Diodenschaltung muss
für den entsprechenden Verstärker
und die Signalcharakteristik
in Arbeitspunkt gebracht werden
und kompensiert dann genau
diese auftretende Verzerrung.
Führt eine andere Aussteuerung
oder Signalbandbreite zu einer
Veränderung der Verzerrung,
müsste zumindest der Arbeitspunkt
des Vorverzerrers oder im
schlimmsten Fall die Schaltung
angepasst werden.
Digital Pre-Distortion
Die großen Hersteller von
Basisstationen wie Nokia oder
Ericsson setzen DPD (Digital
Pre-Distortion) ein, um die
Verzerrungen in den Leistungsverstärkern
auszugleichen. Der
grundlegende Gedanke ähnelt
dem Verhalten des auf Dioden
basierenden Vorverzerrers. Das
Eingangssignal wird entsprechend
der Kenntnis der nichtlinearen
Kenn linie des Leistungsverstärkers
so verändert, dass das
Summen signal möglichst linear
verläuft. Anders als bei starren
Diodenschaltungen berechnet
hier ein FPGA die für das aktuell
anliegende Signal im Verstärker
entstehende Verzerrung. Dadurch
kann auf beliebige Signalcharakteristiken
und jeden Aussteuerungsbereich
entsprechend reagiert
werden. Der FPGA erzeugt
Korrekturdaten und überlagert
diese mit dem angelieferten
Datenstrom zu einem korrigierten
Eingangssignal.
Ein großer Anbieter von DPD-
Lösungen ist beispielsweise
Analog Devices. Eine bedeutende
Einschränkung von DPD
ist, dass die Korrektur normalerweise
auf der Ebene des Basisbandsignals
erfolgt. Daher eignet
sich dieser Ansatz eigentlich nur,
wenn man ein vollständiges Sendesystem
aufbaut und Zugang
zum Basisbandsignal hat. Weiterhin
ist auch eine erhebliche
Rechenleistung notwendig, um
Verstärkerverzerrungen in quasi-
Echtzeit zu korrigieren.
Radio Frequency Power
Amplifier Linearizer
Das ursprünglich von der Firma
Scintera entwickelte Konzept
des RFPAL (Radio Frequency
Power Amplifier Linearizer)
bietet die Möglichkeit, adaptiv
auf veränderliche Signalcharakteristiken
und Aussteuerungen
einzugehen, ähnlich wie bei
der DPD. Jedoch verarbeitet der
RFPAL-Chip direkt das analoge
HF-Eingangssignal. Damit ist
diese Lösung interessant für die
Herstellung kompakter linearer
Verstärkersysteme ohne direkten
Zugang zum Basisband oder
größerer Rechenleistung. Die
adaptive analoge HF-Vorverzerrungskorrekturschaltung
tastet
das HF-Signal am Ausgang der
Verstärkerstufe sowie am Eingang
des Systems, welches mittels
Richtkoppler ausgekoppelt
wurde, im analogen Bereich ab
und modifiziert intern Koeffizienten,
die eine Volterra-Reihenentwicklung
der anliegenden
Wellenform abbilden.
Volterra-Reihe
Eine Volterra-Reihe ist ein
Modell für nichtlineares Verhalten,
das einer Taylor-Reihe
ähnelt, mit dem Unterschied,
dass die Volterra-Reihe Speichereffekte
darstellen kann und
sich damit für Verstärker besser
eignet. Diese Abbildung
des Signals wird in der digitalen
Schaltung innerhalb des
RFPAL-Chips verarbeitet, wo
wiederum die benötigten analogen
Koeffizienten bestimmt
werden, um die Nichtlinearität
des Leistungsverstärkers zu
kompensieren. Anschließend
wird dann ein weiterer Richtungskoppler
verwendet, um
ein HF-Korrektursignal zurück
in den HF-Pfad zum Eingang
der Verstärkerstufe zu mischen.
Dadurch, dass die Verarbeitung
in der analogen Domäne bleibt,
wird durch das RFPAL-System
deutlich weniger Energie verbraucht
(in der Regel weniger
als 1 Watt) als bei digitalen Vorverzerrungslösungen.
Eine Einschränkung
der aktuell verfügbaren
RFPAL-Bausteine ist ihre
maximale Betriebsfrequenz von
aktuell 3800 MHz.
GaN Verstärker oberhalb
von 4 GHz linearisieren
Ein typischer Frequenzbereich
für die Übertragung von
Videodatenströmen bei Sportveranstaltungen
liegt bei 4400
bis 5000 MHz. Wie einleitend
erwähnt, war dies jahrelang ein
klassischer Einsatzbereich von
heute sehr schlecht verfügbaren
GaAs-Halbleitern, da Alternativen
auf LDMOS (Laterally-
Diffused Metal-Oxide Semiconductor)
Basis hier wegen ihrer
Bild 3: Die Datenpunkte im Konstellationsdiagramm wandern zum Zentrum
hin. Die Datenpunkte im Konstellationsdiagramm wandern zum Zentrum
hin, da die Verstärkung der Signalbestandteile mit hoher Leistung sinkt.
hf-praxis 8/2024 9

Titelstory
Bild 4: Kompensation einer verzerrter Kennlinie
hohen Eingangs- und Ausgangskapazitäten
kaum noch einsetzbar
sind. Aktuell verschiebt sich
der Halbleitermarkt hier zusehends
zu GaN-Bauteilen, was
für komplexe Modulationen bei
Videodatenströmen wiederum
nach Linearisierung verlangt.
Die im vorherigen Abschnitt
beschriebenen Einschränkungen
der Linearisierungsansätze
erfordern hier eine sorgfältige
Auslegung des Systems. Da
unterschiedliche Signale und
Aussteuerungen sowie der fehlende
Zugang zum Basisbandsignal
hier dominieren, ist die
naheliegende Lösung der Einsatz
eines RFPAL. Bild 5 zeigt
den schematischen Aufbau der
Schaltung.
Realisierung mit dem RFPAL
Da dessen maximale Betriebsfrequenz
unterhalb des nötigen
Frequenzbereichs liegt, wird die
eigentliche HF auf einen ZF-
Bereich, in welchem der RFPAL
arbeiten kann, hinuntergemischt.
Für die eigentliche Leistungsverstärkung
wird das ZF-Signal
wieder hinaufgemischt. In der
Endstufe erfährt das Signal die
Verzerrung. Vor dem Ausgang
Bild 5: Schematischer Aufbau von Mischer- und Linearisierungsschaltung
wird das HF-Signal ausgekoppelt,
zum Mischerblock zurückgeführt
und dort wieder in die
ZF überführt. Auf diese Weise
hat der RFPAL stets das Eingangssignal
sowie das verzerrte
Ausgangssignal zur Verfügung.
Dieser berechnet nun das Korrektursignal,
welches in den ZF-
Pfad vor dem Aufwärtsmischer
eingekoppelt wird.
Für jede Änderung im Signal,
sei es die Bandbreite, der Crest-
Faktor oder die mittlere Aussteuerung,
kann so auf die veränderte
Verzerrung des Endstufentransistors
flexibel reagiert werden.
Verbesserung des
Nachbarkanalstörabstand
Messungen einer Endstufe auf
LDMOS Basis (KU PA 200240
– 80 LIN) mit vorgeschaltetem
RFPAL zeigen eine Verbesserung
des Nachbarkanalstörabstand
von 35 dB (Bild 6) auf
50 dB (Bild 7). Nimmt man sich
anderseits eine EVM von beispielsweise
2% als Ziel kann
durch den Einsatz des RFPAL
die mittlere Ausgangsleistung
für ein Signal verdoppelt bis
verdreifacht werden.
Verbesserter Wirkungsgrad
Neben der gezeigten hervorragenden
Linearität erreicht ein
GaN basierter Leistungsverstärker
im Kontext eines modulierten
Videosignals bei etwa
5 W mittlerer Leistung eine Verbesserung
des Wirkungsgrades in
den Bereich von 25 % verglichen
mit 5 % bei GaAs basierten Verstärkern.
So ist zum Beispiel eine
KU PA 440500 – 40 LIN mit
den hervorragenden Linearitätseigenschaften
der bekannten
linearisierten Kuhne Verstärker
angedacht, welche moduliert
mindestens 5 W mittlere Leistung
für ein OFDM moduliertes
Signal bereitstellen kann. Die
hohe Leistungsdichte und der
Wirkungsgrad von GaN Transistoren
ermöglichen dabei die
Bauform der KU PA 200240 –
80 LIN beizubehalten.
Feedback-Pfad
Grundlegend kann das Konzept
der Frequenzumsetzung
und Linearisierung auf der ZF-
Ebene natürlich in beinahe jedes
beliebige Band übertragen werden.
Dabei ist nur zu beachten,
dass alle Nichtlinearitäten die
außerhalb des Feedback Pfades
zwischen Endstufe und RFPAL
auftreten nicht korrigiert werden
können. Erzeugt beispielsweise
der erste Abwärtsmischer
in Bild 5 bereits Verzerrungen,
so kann der RFPAL diese nicht
aus dem Ausgangssignal der
End stufen entfernen, da die verzerrten
Signalanteile bereits im
ausgekoppelten Vergleichssignal
am Eingang enthalten sind.
Vorteile für die
Systemintegration
Ein linearisierter Verstärker auf
Basis von GaN HEMTs erreicht
mit Hilfe des RFPAL also eine
vergleichbare, wenn nicht gar
bessere Linearität als GaAs
basierte Verstärker. Gleichzeitig
reduziert sich ihre Leistungsaufnahme
erheblich, womit auch
die Kühlleistung im System
deutlich reduziert werden kann.
Durch die hohe Leistungsdichte
von GaN kann auch über eine
höhere Verdichtung der Transistoren
und damit eine Steigerung
der Verstärkerleistung
bei gleichem Bauraum nachgedacht
werden. All diese Vorteile
erlauben leistungsfähigere
Verstärkersysteme für Punkt-zu-
Punkt-Verbindungen bei Video-
Liveübertragungen, hochdatenratigen
Anbindungen von (Luft-)
10 hf-praxis 8/2024

Weltrekord mit 490 MHz USB-Echtzeit-Bandbreite
Frequenzbereich
10 MHz - 8 GHz
Echtzeitbandbreite
490 MHz
Sweep Speed
1100 GHz/s
WO
W
RECORD
WORLD
490 MHz
REAL-TIME BANDWIDTH
REA
E
L-
L
TIME BA
B
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IDT
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Titelstory
hereinragen und damit Signale
mit hohem PAPR effizienter
abbilden.
Bild 6: Messungen einer Endstufe auf LDMOS Basis ohne Linearisierung
RFPAL für Doherty
Da der RFPAL sowohl Amplituden-
als auch Phasenfehler
korrigieren kann, ist auch die
Linearisierung von Doherty-Verstärkern
umsetzbar. Durch die
Verteilung der Effizienz-Maxima
der unterschiedlichen Einzeltransistoren,
wie in Bild 8 dargestellt,
lässt sich über die vom Halbleiter
dominierte Spitzeneffizienz
hinaus, die mittlere Effizienz des
Gesamtsystems steigern. Somit
können durch den Einsatz von
RFPAL Bausteinen hocheffiziente
Verstärker gleichzeitig
hochlinear betrieben werden.
Bild 7: Verbesserung des Nachbarkanalstörabstand durch Linearisierung mittels RFPAL
Fahrzeugen, Venue Casting oder
anderen Anwendung mit dem
Bedarf an hoher Signalqualität
und Ausgangsleistung bei gleichzeitig
hoher Effizienz.
Ausblick in die Zukunft
Als weiteren Ausblick in die
Zukunft kann der mittlere
Wirkungsgrad für modulierte
Signale noch weiter gesteigert
werden, indem man effiziente
Verstärkerarchitekturen, wie
beispielsweise Doherty Anordnungen
einsetzt.
Bei klassischen Verstärkern fallen
das Maximum des Wirkungsgrades
und das Maximum der
Ausgangsleitung beinahe auf
den selben Wert der Eingangsleistung.
Da die Signalamplitude
OFDM modulierter Signal
jedoch eine Wahrscheinlichkeitsverteilung
rund um die mittlere
Leistung des Signals aufweist,
nutzt Spitzenwirkungsgrad für
die Effizienz im realen Betrieb
in der Regel wenig. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung
ist
in Bild 8 im Hintergrund grau
dargestellt.
Doherty Architektur
Der Abstand von mittlerer Leistung
zu Spitzenleistung im
Signal wird als PAPR (Peakto-Average-Power-Ratio)
oder
auch Crest-Faktor bezeichnet.
Je höher dieser ist, umso leistungsstärker
muss ein Verstärker
ausgelegt werden, um eine
bestimmte mittlere Leistung
abgeben zu können. Nutzt man
nun einen Doherty-Verstärker,
enthält dieser mindestens
zwei parallel arbeitende Endstufentransistoren
(Haupt- und
Hilfstransistor), die bei verschiedenem
Eingangspegel einsetzen
und damit auch nacheinander
ihr Leistungs- und Effizienzmaximum
erreichen. Dadurch
hat man einen Bereich hohen
Wirkungsgrades, welcher in der
Regel mindestens 6 dB unterhalb
der Sättigungsleistung des Verstärkers
beginnt.
Je nach Auslegung der Doherty-
Stufe, kann dieser Bereich auch
noch weiter in den back-off
Herausragende Verstärker
für modulierte Anwendungen
Bei Kuhne werden seit Jahren
linearisierte Verstärker für
die Frequenzbänder im S- und
L-Band unter Verwendung der
RFPAL Bausteine gefertigt. Prototypen
neuer C-Band Systeme
werden aktuell realisiert und für
Anwendungen mit erweiterten
Effizienzanforderungen stehen
Doherty-Entwürfe bereit.
Linearität, Effizient und Leistung
sind ein Dreigestirn, welches
lange Zeit nicht gut zueinander
zu bringen waren. Mit modernsten
Bausteinen lässt sich dieser
Spagat überwinden und herausragende
Verstärker für modulierte
Anwendungen werden
Realität. ◄
Bild 8: Doherty-Verstärker im Vergleich zum klassischen linearen Verstärker
12 hf-praxis 8/2024

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

SCHWERPUNKT:
VERSTÄRKER
Hochmoderner Verstärker
für anspruchsvolle Sicherheitsanwendungen
Alaris Kuhne stellt einen neuen
Breitbandverstärker KU PA BB
010600 - 15 A vor. Dieser hochmoderne
Verstärker wurde speziell
für anspruchsvolle Sicherheitsanwendungen
entwickelt,
darunter Gegenmaßnahmen
gegen Drohnen und die Störung
von Sprengfallen. Darüber
hinaus eignet sich das Gerät
hervorragend für verschiedene
Messanwendungen in Hochfrequenzlaboren.
Der KU PA BB 010600 - 15 A
deckt einen beeindruckenden
Frequenzbereich von 100 MHz
bis 6 GHz ab und liefert eine
Spitzenleistung von bis zu
15 W. Diese breite Frequenzabdeckung
ermöglicht den
Einsatz in vielfältigen Anwendungen
und garantiert eine hohe
Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit.
Der Verstärker nutzt die
moderne GaN HEMT Transistor
Technologie, die für ihre hohe
Effizienz und hervorragende
Leistung bekannt ist.
Kuhne electronic GmbH
https://kuhne.alaris.tech/
Besondere Features des neuen
Verstärkers sind unter anderem
eine extrem schnelle Mute-
Funktion im 5 µs Bereich, die
für eine rasche Unterbrechung
des Signals sorgt, sowie analoge
BIT (Built-In Test) Ausgänge,
die eine kontinuierliche
Überwachung und Diagnose des
Gerätezustands ermöglichen.
Mit dem KU PA BB 010600 -
15 A bietet Alaris Kuhne eine leistungsstarke
und flexible Lösung
für sicherheitskritische und messtechnische
Anwendungen. Dieser
Verstärker setzt neue Maßstäbe
in Bezug auf Leistungsfähigkeit
und Vielseitigkeit. ◄
Verstärker-Serie von Maury Microwave erweitert
Maury Microwave mit Sitz in
Ontario Kalifornien (USA),
erweitert sein Angebotsspektrum
der MPA-Verstärkerserie
um folgende Modelle:
• Modell MPA-18G-40G-10
18 - 40 GHz, 10 W
• Modell MPA-18G-40G-20
18 - 40 GHz, 20 W
• Modell MPA-18G-40G-40
18 - 40 GHz, 40 W
Die MPA-Serie eignet sich perfekt
für breitbandige Anwendungen,
in denen hohe Leistungen
gefragt sind, wie z. B. bei
EMV-Störfestigkeitsprüfungen.
Der Frequenzgang des neuen
Verstärkermodells (18-40 GHz
@ 10 W) MPA-18G- 40G-10
ist im Bild dargestellt.
Die Verstärker von Maury
Microwave sind voll-integriert
und bieten ideale Parameter
für komplexe Messaufbauten.
Die Anwendungsgebiete sind
mannig faltig und finden sich
überall dort, wo hohe Leistung
gepaart mit hohen Ansprüchen
an die Signalreinheit und
Zuverlässigkeit einhergehen
(z. B. Hochleistungs- und EMV-
Laboranwendungen).
EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
14 hf-praxis 8/2024

Verstärker
MMIC-Leistungsverstärker
Qorvo ermöglicht mit drei kompakten MMIC-Verstärkern optimale Ku-Band-SATCOM-Leistung.
Qorvo, Anbieter von Halbleiterbausteinen
für die Bereiche
Datenanbindung und Stromversorgung,
stellt drei neue
MMIC-Leistungsverstärker vor
(Monolithic Microwave Integrated
Circuit), die für Ku-Band-
Satellitenkommunikationsterminals
entwickelt wurden. Die ICs
ergänzen eine Serie von Bauelementen,
mit denen sich die Leistungsfähigkeit
und Effizienz
von Satelliten-Uplink-Systemen
verbessern und die Nachfrage
nach schneller Datenkommunikation
in der Verteidigungs- und
Raumfahrtindustrie bedienen
lässt. Die Ausgangsleistung der
Verstärkerserie reicht von 8 bis
55 W und bietet somit die Flexibilität,
die optimale Leistung für
jede spezifische Anforderung zu
wählen.
Qorvo
www.qorvo.com
Folgende neue Produkte ergänzen
das Portfolio:
QPA1314
Der Hochleistungs-MMIC-Verstärker
arbeitet im Bereich von
13,75 bis 14,5 GHz und liefert
eine gesättigte Ausgangs leistung
von 55 W und eine lineare Leistung
von 20 W mit 25 dBc
Intermodulationsverzerrungsprodukten
dritter Ordnung. Er
wird in einem 15 mm × 15 mm
großen Gehäuse mit Kupfersockel
bereitgestellt, das optimales
Wärmeverhalten und Zuverlässigkeit
gewährleistet.
Mit einer großen Signalverstärkung
von 22,5 dB und einem
Wirkungsgrad von 30 % eignet er
sich für kommerzielle und militärische
Satellitenkommunikations-
und Radaranwendungen.
QPA0016
Der Verstärker wurde für
Anwendungen entwickelt, die
eine Ausgangsleistung von 15
W erfordern.
Er bietet einen hohen Wirkungsgrad
im kompakten 7,5 mm ×
5 mm SMD-Gehäuse und eignet
sich für zahlreiche Satelli-
tenkommunikationsterminal-
Designs.
QPA0015
Der Verstärker liefert 8 W
Leistung im 7 mm × 4,5 mm
SMD-Gehäuse für Boden- und
mobile Terminals mit hohem
Durchsatz und bietet ein ausgewogenes
Verhältnis von
Leistung, Größe und Effizienz.
Neue Möglichkeiten
Doug Bostrom, General Manager
der Defense and Aerospace
Business Unit bei Qorvo, dazu:
„Wir freuen uns, dass sich mit
den neuen Produkten nun neue
Möglichkeiten für Datenverbindungen,
Radar und Satellitenkommunikation
eröffnen. Mit
mehr als zwei Jahrzehnten Erfahrung
im Bereich SATCOM-
Lösungen arbeiten wir eng mit
Entwicklern zusammen, die
diesen Bereich vorantreiben.
Basierend auf deren Input stellen
unsere neuen Verstärker den
nächsten logischen Schritt bei
der Weiterentwicklung dieser
Designs dar.“
Wesentliche
Leistungsmerkmale
• Breiter Frequenzbereich:
Alle drei Verstärker arbeiten
im 13,75- bis 14,5-GHz-
Band, mit einer erweiterten
Frequenzabdeckung von 12,75
bis 15,35 GHz, um eine Abdeckung
vom unteren Ku-Band
bis zum CDL-Band zu gewährleisten.
Der breite Frequenzbereich
gewährleistet einen
vielseitigen und flexiblen
Betrieb. Er ermöglicht auch
eine nahtlose Kommunikation
über verschiedene satellitengestützte
und terrestrische
Systeme hinweg.
• Hoher Wirkungsgrad:
Die Verstärker bieten einen
um bis zu 12 % höheren Wirkungsgrad.
Dadurch verbessert
sich die Gesamtleistungsfähigkeit
und der Stromverbrauch
in Satellitenkommunikationssystemen
wird verringert.
• Kompaktes Gehäuse:
Die verschiedenen Gehäusegrößen,
darunter Optionen
zum Verschrauben oder für
die SMD-Montage, sorgen für
eine einfache Integration in
bestehende und neue Terminaldesigns
und unterstützen traditionelle
als auch neue Bodenterminal-Anwendungen.
• Verbessertes
Wärmemanagement:
Der Kupfersockel des
QPA1314 und die kompakten
Designs des QPA0016 und
QPA0015 sorgen für ein optimales
Wärmeverhalten sowie
für Zuverlässigkeit und Langlebigkeit
in anspruchsvollen
Umgebungen. ◄
Kleinsignal bis Leistung
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bis 52 GHz
• Leistungsverstärker
bis 6 GHZ
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• Kundenspezifische
Sondermodelle
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hf-praxis 8/2024 15

Verstärker
NPR – Was ist das,
wie kann ich es simulieren und messen?
Dieser Artikel gibt einen Überblick über das NPR und beschreibt, wie es mit ADS von Keysight
simuliert werden kann.
Es werden Optionen für die Messung
des NPRs beschrieben und
praktische NPR-Messungen an
mehreren von PRFI entworfenen
mmWave-MMIC-Verstärkern
vorgestellt. Der Messaufbau verwendet
einen Rohde & Schwarz
(R&S) SMW200A Vektorsignalgenerator
zur Erzeugung des
Eingangssignals und einen
FSW-Spektrumanalysator zur
Messung des Ausgangssignals
und zur Bestimmung der NPRs.
Grundlagen
Das Rauschleistungsverhältnis
(Noise Power Ratio, NPR) ist
eine Kennzahl für die Linearität
von HF- und Mikrowellen-Verstärkern
und -Empfängern.
Es nützlich für Mehrträgersysteme
sein und liefert
dann einen Hinweis auf die
Quelle:
NPR – What is it,
how can I simulate it
and how do I measure it?
Richard Cavanagh
David Collins
Robert Smith
Liam Devlin
PRFI Ltd.
www.prfi.com
übersetzt von FS
bandinterne Verzerrung, die
durch mehrere Träger auf anderen
Kanälen verursacht wird.
Das NPR wird seit vielen Jahren
verwendet und kann mit
Rauschgeneratoren, Filtern und
Spektrumanalysatoren gemessen
werden. In jüngerer Zeit hat die
Verfügbarkeit von Vektorsignalgeneratoren
ein höheres Maß an
Flexibilität für NPR-Messungen
ermöglicht. Es gibt viele Ansätze
zur Vorhersage der NPR, aber
die Simulation auf Schaltungsebene
erfordert die Verfügbarkeit
genauer Großsignal-Transistormodelle.
Es können zwei
Techniken in Betracht gezogen
werden, von denen die eine eine
simuliertes Breitbandrauschen
verwendet und die andere viele
einzelne Träger.
Zum NRP von Verstärkern
Die Linearität von Leistungsverstärkern
(PAs) kann auf verschiedene
Weise gemessen werden,
z.B. als Intermodulationsverzerrung
(IMD) oder P1dB. Das NPR
ist eine nützliche Messkennzahl,
wenn Mehrträger-Breitbandsignale
verwendet werden. Rauschen
simuliert die Breitbandsignalform
mit mehreren Trägern
und ist repräsentativer als die
bei IMD-Messungen verwendeten
Zweitöne. Das NPR kennt
man schon seit geraumer Zeit,
ursprünglich in frühen FDM-
Kommunikationssystemen, doch
wird es heute am häufigsten in
der Satellitenkommunikation
und bei Verteidigungsanwendungen
eingesetzt.
Zur Messung der NPR wird ein
PA in der Regel durch ein bandbegrenztes
weißes Rauschsignal
angesteuert, das eine schmale
Kerbe in dem interessierenden
Band enthält. Die Nichtlinearität
des Verstärkers erzeugt Intermodulationsprodukte,
die die
Kerbe ausfüllen. Das NPR ist
das Verhältnis zwischen der Rauschleistungsdichte
im Kanal und
der Rauschleistungsdichte in der
Kerbe, wie in Bild 1 dargestellt.
Die NPR-Simulation
Es gibt verschiedene Ansätze
zur Simulation von NPR-Messungen.
Zwei Ansätze werden
hier diskutiert, die beide in Keysight
ADS simuliert wurden. Der
erste Ansatz repliziert den traditionellen
NPR-Messaufbau (Bild
2a), wobei eine Rauschquelle als
Eingangssignal verwendet wird.
Der zweite Ansatz (Bild 2b) stellt
eine alternative Methode zur
Messung des NPRs dar, bei der
die Rauschquelle durch mehrere
eng beieinander liegende CW-
Töne ersetzt wird.
• Rausch-Ansatz (Bild 2a)
Eine Einton-Signalquelle und
ein IQ-Modulator erzeugen ein
Bild 1: Zur NPR-Ermittlung [1]
breitbandiges Rauschsignal, das
durch ein Bandpassfilter und
anschließend an ein Notch-Filter
geleitet wird, um das Eingangssignal
für den Prüfling zu erzeugen.
Ein Ausgangssignal zeigt
Bild 3. Ein Beispiel-Arbeitsbereich
[2] kann vom Keysight
Knowledge Centre heruntergeladen
werden, der Prüfstände
enthält, die an kundenspezifische
Anforderungen angepasst
werden können (Kerbbreite,
Frequenzbereich, benutzerdefiniertes
DUT usw.). Der Hüllkurvenregler
ist die beste Wahl
für diese Simulation; stattdessen
könnten auch transiente Simulationen
durchgeführt werden,
aber sie dauern erheblich länger
und sind daher nicht praktikabel.
Selbst mit dem Hüllkurvenregler
können Simulationen von
PAs mehrere Stunden dauern.
Die Frequenzindizes müssen
sorgfältig gewählt werden, die
Notch-Leistung muss sorgfältig
gewählt werden. Der größte
Teil der Kerbbreite kann in die
Berechnung der NPR einbezogen
werden, wenn das Bandstopp-Filter
eine hohe Güte hat,
aber dies gilt nicht für verlustreichere
Filter.
• Mehrton-Ansatz (Bild 2b)
Bei diesem Ansatz werden die
Rauschquelle und beide Filter
durch eine einzige Mehrtonquelle
16 hf-praxis 8/2024

Verstärker
Bild 2: Die beiden Grundprinzipien der NPR-Ermittlung
ersetzt mit gleichmäßig verteilten
Tönen, und die Kerbe wird
durch Weglassen von Tönen im
gewünschten Band erzeugt. En
Ausgangssignal zeigt Bild 4. Die
in diesem Beitrag vorgestellten
Mehrtonsimulationen basieren
auf einem anderen Keysight-
Beispiel-Arbeitsbereich [3]. Für
diesen Ansatz wird der Oberwellenausgleichs-Simulationscontroller
zusammen mit dem
Monte-Carlo-Simulationscontroller
verwendet, der die Phase
der erzeugten Töne zufällig verteilt,
um zu verhindern, dass sie
sich gleichphasig summieren und
ein übermäßiges Verhältnis von
Spitzenwert zu mittlerer Leistung
verursachen. Der Monte-
Carlo-Block wird verwendet, um
mehrere Versuche durchzuführen,
sodass die Leistungen der
Töne gemittelt werden können.
Anders als bei der Rauschquelle
ist die Kerbbreite bei der Mehrtonmethode
klar definiert. Die
wichtigste Entscheidung, die
bei der Berechnung des NPR
getroffen werden muss, ist die,
wie viele Töne außerhalb der
Kerbe gemittelt werden sollen
und wie viele innerhalb, aber das
hat kaum Auswirkungen auf das
NPR-Ergebnis.
Die Anzahl der Töne kann erhöht
werden, sodass das Mehrtonsignal
eine bessere Annäherung
an weißes Rauschen darstellt,
aber dies erhöht die Simulationszeit
und macht es weniger
praktisch, viele Iterationen zu
mitteln. Für die Mehrtonsimulationen
in dieser Arbeit werden
1001 CW-Töne verwendet.
Vergleich der Ansätze
Mehrtonsimulationen laufen
schneller als Simulationen mit
Rauschquellen, in den meisten
Fällen um den Faktor 8 bis 10.
Eine Erhöhung der Kanalbandbreite
des NPR-Signals erhöht
die Simulationszeiten für beide
Bild 3: Simuliertes Ausgangsspektrum mit Rauschquelle
Ansätze weiter. Wenn physische
NPR-Messungen an einem PA
durchgeführt wurden oder geplant
sind, ist es wahrscheinlich
am besten, den Simulationsansatz
zu wählen, der dem Messaufbau
am nächsten kommt.
Die NPR-Messung
In Bild 5a erzeugt eine Rauschquelle
das weiße Rauscheingangssignal,
ein Bandpassfilter
stellt die Rauschbandbreite ein,
die normalerweise der vollen
Bandbreite des zu prüfenden
Kanals entspricht, und ein separates
Bandsperrfilter erzeugt die
Kerbe, die normalerweise viel
kleiner als die Signalbandbreite
ist. Die Kerbfilter-Q muss ausreichend
hoch sein, um Fehler
zu vermeiden, wenn sich das
NPR der Kerbtiefe nähert [4].
Das NPR-Signal kann entweder
im Basisband erzeugt und
hochkonvertiert werden, oder
das Rauschen wird zuerst hochkonvertiert
und dann bei den
Trägerfrequenzen gefiltert. Die
Filterung des Signals bei den
Trägerfrequenzen kann eine
tiefere Kerbe erzeugen, aber für
jede Signalbandbreite und Trägerfrequenz
sind unterschiedliche
Filter erforderlich, was die
Kosten und die Komplexität für
den Benutzer erhöht.
Neuere Entwicklungen in der
digitalen Signalverarbeitung
ermöglichen flexiblere Ansätze.
Diese erfordern in der Regel
einen fortschrittlichen Signalgenerator
zur Erzeugung der
Wellenformen, aber weniger
Prüfgeräte. Der herkömmliche
Aufbau kann mit einem Vektorsignalgenerator
nachgebildet
werden (Bild 5b), oder es können
mehrere einzelne Töne erzeugt
werden, wobei bestimmte Frequenzen
„weggelassen“ werden,
um eine oder mehrere Kerben
zu erzeugen (Bild 5c). Einige
Signalgeneratoren können genau
die Wellenform erzeugen, mit
der der Verstärker arbeitet; es
kann sinnvoll sein, diese Wellenform
zu verwenden, um besser
anwendbare Ergebnisse zu
erhalten.
Bild 4: Simuliertes Ausgangsspektrum mit Mehrtonquelle
Beschränkungen der Messung
Der NPR-Messbereich kann
durch mehrere Faktoren begrenzt
hf-praxis 8/2024 17

Verstärker
Bild 5: Blockdiagramme möglicher NPR-Messaufbauten
Bild 6: NPR-Messung eines 28 GHz 0,4 W GaAs PAs
werden [5], in erster Linie durch
das thermische Grundrauschen
des Spektrumanalysators, das
die NPR bei niedrigen Signalleistungen
dominiert. Bild 6 zeigt,
dass die gemessene NPR linear
ansteigt, wenn die Leistung des
Eingangssignals des Prüflings
erhöht wird, was auf das feste
Grundrauschen zurückzuführen
ist.
Schließlich entspricht die Leistung
der vom PA erzeugten
Intermodulations-Verzerrungsprodukte
(IMD) der Leistung
des Grundrauschens; hier wird
die erste echte NPR-Messung
erzielt (Spitzen-NPR). Wenn die
Signalleistung weiter ansteigt,
beginnen die vom PA erzeugten
Intermodulationsverzerrungen
die Kerbe aufzufüllen, wodurch
der NPR sinkt.
Am oberen Ende kann der Messbereich
je nach Analysatoraufbau
durch mehrere Faktoren
begrenzt sein: Verzerrungen im
Analysatormischer, Überlastung
des ZF-Analog/Digital-Wandlers
oder Dämpfung durch den Referenzpegel.
Messaufbau
Die NPR-Messungen wurden
mit dem im Aufmacherfoto
gezeigten Aufbau durchgeführt.
Ein SMW200A-Vektorsignalgenerator
und ein FSW50-Spektrumanalysator
von R&S wurden
zur Erzeugung bzw. Messung
der NPR verwendet. Der SMW
kann sowohl weißes Rauschen
als auch Mehrton-NPR-Signale
erzeugen, die mit dem FSW
gemessen werden können. Hier
werden nur die Messergebnisse
mit dem traditionellen NPR-
Signal vorgestellt. Der FSW
berechnet die NPR automatisch
(Bild 7), wobei die Leistungsdichte
der Kerbe (grüne vertikale
Linien) und des Signalkanals
(blaue vertikale Linien)
angezeigt werden.
Gemessen wurden ein
28-GHz-GaAs-PA mit 0,4
W (CMX90A702) und ein
18,5-GHz-LNA (CMX90B701),
die beide von PRFI entwickelt
wurden. Die Messungen wurden
in einer Python-Testumgebung
automatisiert, um die Konsistenz
zwischen den Läufen zu verbessern
und Zeit zu sparen.
Messergebnisse
Die beiden Verstärker wurden
bei verschiedenen Kanal- und
Kerbbreiten gemessen: 50 MHz
bis 1 GHz bzw. 1% bis 10%. In
Bild 8 bis 11 ist das NPR gegen
die Ausgangsabweichung von
P1dB aufgetragen. Das NPR des
CMX90A702 variierte mäßig
über die verschiedenen Kanalbandbreiten.
Die Ergebnisse in
Bild 8 unterscheiden sich bei
P1dB (5% Kerbbreite) um 0,71
dB. Die Abweichung über die
Kerbbreite ist sogar noch geringer:
0,13 dB bei P1dB für ein
500-MHz-Eingangssignal (Bild
9). Die größte Streuung von 2,3
dB ist über alle Messspuren hinweg
zu beobachten. Die NPR-
Messungen des CMX90B701
waren sowohl über die Kanalals
auch die Kerbbreite weniger
konsistent: 1,09 dB über
die Kanalbreite, 0,49 dB über
die Kerbbreite und 3,36 dB über
alle Messungen bei P1dB (Bild
10 und 11).
Vergleich von Messung
und Simulation
Die gemessenen und simulierten
Ergebnisse für beide Verstärker
wurden verglichen, um die
jeweiligen Kurvenanpassungen
zu betrachten. Die Ergebnisse
werden für zwei Zustände dargestellt
(Bild 12 und 13), aber
bei den Vergleichen der übrigen
Zustände sind ähnliche Trends
zu erkennen.
Die Mehrtonsimulationen zeigen
eine gute Übereinstimmung zwischen
Simulation und Messung,
insbesondere für den B701. Die
Mehrton-NPR-Simulationen bei
Bild 7: NPR-Messbildschirm auf FSW
P1dB unterscheiden sich von
den Messungen um 0,29 dB
bzw. 0,54 dB für die A702 und
die B701.
Die Rauschsimulationen folgen
dem allgemeinen Trend
der Messdaten, und obwohl die
Punkt-zu-Punkt-Übereinstimmung
nicht so gut ist wie bei
den Mehrtonsimulationen, ist die
Anpassung angemessen, insbesondere
bei höheren Signalleistungen.
Die NPR-Simulationen bei
P1dB unterscheiden sich von
den Messungen um 1,36 dB
bzw. 1,03 dB für den A702 und
den B701. Insgesamt ist die
Übereinstimmung zwischen der
simulierten und der gemessenen
NPR so gut, dass die Simulationen
während des Entwurfsprozesses
mit Sicherheit verwendet
werden können.
18 hf-praxis 8/2024

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Verstärker
Bild 8: NPR in Abhängigkeit von der Abweichung von P1dB über verschiedene
Kanalbreiten - CMX90A702 (Kerbbreite = 5%)
Bild 9: Darstellung der NPR gegen den Back-off von P1dB über verschiedene
Kerbbreiten - CMX90A702 (Kanalbreite = 500 MHz)
Bild 10: Darstellung der NPR gegen den Abstand von P1dB über verschiedene
Kanalbreiten - CMX90B701 (Kerbbreite = 1 %)
Bild 11: Darstellung von NPR gegen P1dB-Abstand über verschiedene
Kerbbreiten - CMX90B701 (Kanalbreite = 50 MHz)
Bild 12: Gemessenes und simuliertes NPR, aufgetragen gegen die
Kanalausgangsleistung - CMX90A702
(Kanalbreite = 100 MHz, Kerbbreite = 1 %)
Bild 13: Gemessenes und simuliertes NPR, aufgetragen gegen die
Kanalausgangsleistung - CMX90B701
(Kanalbreite = 50 MHz, Kerbbreite = 10 %)
Referenzen
[1] W. Kester, “Noise Power
Ratio (NPR) –A 65-Year Old
Telephone System Specification
Finds New Life in Modern
Wireless Applications,” Analog
Devices
[2] Example Workspace: “Noise
Power Ratio Simulation Using
Envelope,” Keysight, https://
docs.keysight.com/eesofkcads/
The example workspaces available
from Keysight’s Knowledge
Centre require a support subscription:
noise-power-ratio-simulationusing-envelope-17312776.html
[3] Example Workspace: “How
to Simulate Noise Power Ratio
Using Harmonic Balance,” Keysight,
https://docs.keysight.com/
eesofkcads/how-to-simulatenoise-power-ratio-using-harmonic-balance-591730684.html
[4] A. Katz and R. Gray, “Noise
Power Ratio Measurement
Tutorial,” Linearizer Technology
Inc.
[5] K.-U. Sander and S. Kehl-
Waas, “NPR Measurements
on Satellite Signals,” Rohde &
Schwarz, 2022 ◄
20 hf-praxis 8/2024

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in ADCs, DACs and other circuits
• 1210, 1008 & 0805 package styles
DISTRIBUTORS

Verstärker
Anwendungsschaltung für SatCom im Bereich 4,4…5 GHz
Die hier zum Zwecke der Inspiration vorgestellte Schaltung verwendet zwei Geräte, die über einen Wilkinson-
Kombinator in einer symmetrischen Konfiguration laufen.
Quelle:
„Application Fixture
for C-Band Satellite
Communications Power
Amplifier Applications...“
Dr. Durham
Cree, Inc./Wolfspeed
www.wolfspeed.com
übersetzt von FS
Dieses Anwendungsbeispiel
beschreibt die typische Leistung,
die erreicht wurde, und beleuchtet,
was bei der Bewertung der
Anwendungsvorrichtung erwartet
werden kann.
Die wichtigsten Merkmale:
• Frequenzbereich 4400 bis
5000 MHz
• über 14 dB Kleinsignalverstärkung
• über 50% Drain-Wirkungsgrad
• 50 W gesättigte
Ausgangsleistung
• weniger als 3% EVM unter
6 dB PAPR OQPSK-Signal
Das Ziel des Entwurfs war es,
eine Anwendungsschaltung für
taktische Funkgeräte zu finden,
die mit einem Signal mit konstanter
Amplitude wie OQPSK
optimal umgehen kann. Insgesamt
wurde die erforderliche
Spitzenleistung auf 47 dBm
festgelegt, um eine durchschnittliche
Ausgangsleistung von etwa
43 dBm über das gesamte Band
zu ermöglichen.
Die Schaltung wurde auf einer
Rogers-RO4350-Aluminiumplatte
montiert und verwendet
zweimal den CGHV1F025S,
ein 25-W-Bauelement mit einem
Kunststoffgehäuse vom Typ
DFN für oberflächenmontierte
Anwendungen. Auf der Platine
sind Breakout-Pfade vorhanden,
um ein einzelnes Gerät für
Anwendungen zu betreiben, die
eine geringere Ausgangsleistung
erfordern, s. Aufmacherbild.
Beim Test mit einem QPSKmodulierten
Signal mit 4,75 dB
Spitzenwert zu durchschnittlicher
Leistung (PAPR) zeigt die
Evaluierung des Geräts einen
guten EVM von unter 2% bei
einer durchschnittlichen Ausgangsleistung
von 43 dBm. Die
Messergebnisse sind in den vier
Abbildungen zu sehen.
Insgesamt arbeitet das Gerät
im Frequenzbereich von 4400
bis 5000 MHz und kann über
47 dBm Ausgangsleistung über
das gesamte Band liefern, wie in
einer weiteren Abbildung dargestellt.
Die Leistungsverstärkung
beträgt über 11 dB bei einem
Drain-Wirkungsgrad von über
50%. Dies ermöglicht den CW-
Betrieb mit Spitzenleistung bei
einer Gehäusetemperatur von
bis zu 65 °C. Unter typischen
Betriebsbedingungen mit QPSK
kann der Baustein bis zu einer
Gehäusetemperatur von 85 °C
betrieben werden.
Man sieht in den Diagrammen,
wie gut die gemessenen
und modellierten Werte für die
großen Signalparameter übereinstimmen.
Der Entwurf wurde in National
Instruments AWR Design Environment
unter Verwendung
von Cree‘s proprietärem Großsignal-Transistormodell
für
den CGHV1F025S durchgeführt.
Alle für den Entwurf
verwendeten Komponenten
wurden mit der Modelithics-
Bauteil bibliothek modelliert,
um die Auswirkungen der Pad-
Parasitics zu berücksichtigen.◄
22 hf-praxis 8/2024

Verstärker
400 MHz Vorverstärker
SI Scientific Instruments stellt
den neuen SR446 Vorverstärker
von SRS vor. Der einkanalige
Spannungsvorverstärker verfügt
über eine beeindruckende Bandbreite
von 400 MHz.
Der SR446 zeichnet sich durch
21 programmierbare Verstärkungen
von ×1 bis ×100 aus.
Dies ermöglicht eine präzise
Anpassung der Verstärkung in
2-dB-Schritten von +0 dB bis
+40 dB. Diese Flexibilität bei nur
3,3 nV /√Hz Eingangsrauschen
macht den SR446 zu einem nützlichen
Werkzeug für eine Vielzahl
von Anwendungen.
SI
Scientific Instruments GmbH
www.si-gmbh.de
Zusätzlich zu seiner hohen
Bandbreite und flexiblen Verstärkungseinstellungen
verfügt
der SR446 über vier programmierbare
Tiefpassfilter. Diese
Filter bieten Einstellungen für
volle Bandbreite, 200 MHz, 100
MHz und 20 MHz, wodurch dem
Benutzer eine zusätzliche Kontrolle
über die Signalverarbeitung
ermöglicht wird.
Der SR446 bietet außerdem zwei
komplementäre Ausgangskanäle
(invertierend und nicht-invertierend).
Diese können separat oder
parallel als differentieller Ausgang
verwendet werden.
Mit seiner hohen Bandbreite,
den flexiblen Verstärkungseinstellungen
und den programmierbaren
Tiefpassfiltern setzt
der SR446 neue Maßstäbe in
der Hochfrequenztechnik. Seine
robuste Konstruktion und benutzerfreundliche
USB-Schnittstelle
machen ihn zu einer hervorragenden
Wahl für Forscher
und Ingenieure, die auf der
Suche nach zuverlässigen und
leistungs fähigen Lösungen für
ihre anspruchsvollen Anwendungen
sind. ◄
SWAP-C Optimized Parts
for RADAR SYSTEMS
Radar systems are growing into multi-function, multi-mission systems that
need to be contained in the smallest possible footprint.
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hf-praxis 8/2024 23

Verstärker
Leistungsverstärker für 915 MHz, 2,45 GHz und 5,8 GHz
Melatronik
Nachrichtentechnik GmbH
info@melatronik.de
www.melatronik.de
Zusätzlich zu den Breitbandverstärker
SSPA-Serien in den
Frequenzbereichen von 9 kHz-
500 MHz mit bis zu 10 kW,
von 0,4 – 6 GHz mit bis zu 600
Watt, von 2-18 GHz mit bis zu
300 Watt und von 18 -50 GHz
mit bis zu 200 Watt, gibt es jetzt
auch SSPA-Verstärkermodule für
die ISM-Frequenzbereiche 915
MHz, 2.45 GHz und 5,8 GHz
für industrielle, medizinische
und Forschungs- Anwendungen.
Für den 5,8 GHz Frequenzbereich
bietet Melatronik einen
60 Watt SSPA-Modul an. Der
Verstärker hat eine Verstärkung
von 35 dB und wird
mit 28 V betrieben, bei einer
Stromaufnahme von 15 A. Das
Verstärkermodul ist in einem
150x90x25 mm Gehäuse untergebracht,
mit SMA-Stecker am
Eingang und N Stecker am Ausgang.
Temperatur, Spannung und
Strom können über den Sub-D-
Stecker kontrolliert werden.
Für den 900-930 MHz Bereich
existiert ein 1000 Watt SSPA
Module, mit 60 dB Verstärkung,
einer Gain Flatness von
±1 dB und 7/16 Stecker am Ausgang.
Das Monitoring und die
Abschaltung erfolgt über einen
Sub-D9W4 Anschluss. Für den
Frequenzbereich von 2400-2500
MHz gibt es ein 300 Watt SSPA
Modul mit 55 dB Verstärkung. ◄
Hochleistungs-Leistungsverstärker
setzt neue Maßstäbe in der Ultra-Weitband-Technologie
Micross Components (Vertrieb: KAMAKA
Electronic Bauelemente Vertriebs GmbH)
kündigt die Einführung des KCB810 an,
eines bahnbrechenden ultra-weitbandigen
Leistungsverstärkers (PA), der sich durch
überlegene Ausgangsleistung, geringes
Rauschen, hohe Linearität und beeindruckende
Effizienz auszeichnet. Mit einer
außergewöhnlichen Linearität und einem
typischen 1-dB-Ausgangskompressionspunkt
(OP1dB) von +30,2 dBm eignet
sich der KCB810 hervorragend für den
Einsatz in der Treiberstufe von Infrastruktursendeanlagen.
Der KCB810 nutzt hermetische Oberflächenmontagetechnologie
(SMT), die speziell
für Anwendungen in der Verteidigung
und Satellitentechnik entwickelt wurde.
KAMAKA Electronic
Bauelemente Vertriebs GmbH
www.kamaka.de
© Micross
Darüber hinaus kann das Gerät nach den
strengen Prüfanforderungen der Mil-
PRF-38535 Klasse B und S sowie den
erforderlichen QCI geliefert und getestet
werden, was seine Eignung für anspruchsvollste
Einsatzgebiete unterstreicht.
Herausragende Merkmale
und Spezifikationen
Der KCB810 deckt einen beeindruckenden
Breitband-Frequenzbereich von 400 bis
2700 MHz ab und bietet eine niedrige
Rauschzahl von nur 3,8 dB. Mit einem
durchschnittlichen OP1dB von +30,3
dBm und einer hohen Verstärkung von
15 dB liefert der Verstärker konsistente
und zuverlässige Leistung. Die integrierte
On-Chip-Bias-Schaltung und der Betrieb
mit einer einzigen Versorgungsspannung
erhöhen die Benutzerfreundlichkeit und
Zuverlässigkeit des Geräts.
Vielseitige Anwendungsbereiche
Dank seiner fortschrittlichen Technologie
und robusten Bauweise ist der KCB810 in
einer Vielzahl von Anwendungen einsetzbar.
Zu den Hauptanwendungsbereichen
gehören:
• Mikrowellenradios
• Militärische Radios
• Weltraummissionen
• VSAT-Systeme
• Telekommunikations infrastruktur
• Testgeräte
Mit der Einführung des KCB810 stärkt
Micross seine Position als einer der führenden
Anbieter von hochleistungsfähigen,
zuverlässigen und vielseitigen Elektronikkomponenten.
Dieses neue Produkt bietet
Ingenieuren und Entwicklern die Möglichkeit,
ihre Systeme mit modernster Technologie
zu optimieren und gleichzeitig
höchste Standards in Bezug auf Qualität
und Leistung zu gewährleisten. ◄
24 hf-praxis 8/2024

Verstärker
Verdrahten und Vorspannen von kryogenen LNAs
Bei der Beschaffung von kryogenen LNAs
von LNF haben Kunden die Möglichkeit,
Zubehör zu kaufen, das bei der ordnungsgemäßen
Verdrahtung und Vorspannungserzeugung
der LNAs hilft. Da sich ein kryogener
LNA im Kryokühler des Endanwenders
befindet, kann LNF keine Standardlösung für
die Verkabelung anbieten. Im Allgemeinen
haben Kryokühler unterschiedliche hermetische
Durchführungen, und die Länge der
Drähte innerhalb und außerhalb der Kryokühler
ist unterschiedlich lang. Die zulässige
Wärmebelastung durch die Verkabelung
variiert von Gehäuse zu Gehäuse. LNF bietet
Kabel und Zubehör an, um diese Verkabelung
so einfach wie möglich zu gestalten.
Angebotenes Zubehör
Alle kryogenen LNAs von LNF benötigen
eine Gate-Spannung (Vgs) und eine Drain-
Spannung (Vds). Beachten Sie, dass die
optimale Vorspannung von Gerät zu Gerät
leicht variieren kann. Jeder LNA wird mit
Testdaten der aktuellen Einheit bei 4 K in
einem Testbericht geliefert.
Das Datenblatt kann durch Scannen des
QR-Codes auf dem LNA-Gehäuse heruntergeladen
werden. Die Transistoren im
Inneren des LNA sind FETs. Vgs wird zur
Einstellung und Steuerung des Drainstroms
Ids verwendet. Ein FET ist eine spannungsgesteuerte
Stromquelle, so dass die LNAs
ein ähnliches Verhalten aufweisen. Da Standard-Elektronik
bei kryogenen Temperaturen
nicht funktioniert, kann man keine
Vorspannungs-Management-Elektronik
in kryogene LNAs integrieren. Außerdem
wollen wir die Wärmeabgabe innerhalb des
LNAs minimieren. Es gibt Möglichkeiten,
Vgs innerhalb des LNAs zu eliminieren,
aber nicht ohne Einbußen bei der Leistung
und Wiederholbarkeit.
LNF bietet ein rauscharmes lineares Netzteil,
LNF-PBA, das Netzspannung (100...230 V
AC) in +/-12 V DC umwandelt. Schaltnetzteile
sind billig, klein und effizient, aber für
viele rauscharme Anwendungen sind sie
ungeeignet. LNF bietet eine Stromversorgung
an, die Vds und Vgs verwaltet. Sie wird
LNF-PS3b genannt. Dieses Netzteil wird mit
+/-12 V DC von der PBA gespeist. Das PS3b
verfügt über eine Rückkopplungsschleife,
welche die Vgs kontinuierlich anpasst, um
Ids konstant zu halten. Der Benutzer stellt
Vds und Ids an der Vorderseite ein, und das
Netzteil findet automatisch die richtige Vgs,
um die eingestellte Ids zu erreichen.
Diese Kombination aus PBA und PS3b ist
der sicherste Weg, um die Vorspannung kryogener
LNAs zu gewährleisten und bietet
die beste Lang- und Kurzzeitstabilität. Der
PBA kann acht PS3b gleichzeitig versorgen.
Der typische Inhalt einer Lieferung für einen
LNA ist im Foto dargestellt. Das Blockdiagramm
für den Anschluss der gelieferten
Teile zeigt das Bild.
Umgang mit hochohmigen Drähten
im Kühler
Um Wärmeverluste zu reduzieren, sind
einige Kryokühler mit hochohmigen Drähten
ausgestattet. Nach dem Wiedemann-Franz-
Gesetz ist die Wärmeleitfähigkeit in einem
Draht proportional zur elektrischen Leitfähigkeit.
Der Zweck von Drähten mit hohem
elektrischen Widerstand besteht darin, die
Wärmebelastung durch die Verkabelung
zu verringern. Dies wird oft übertrieben.
Da LNF-LNAs mehrere mA Strom ziehen,
kann dieser Widerstand einen erheblichen
Spannungsabfall in den Drain- und Massekabeln
verursachen, was dazu führen kann,
dass der LNA mit zu niedriger Vd vorgespannt
wird. Daher ist zu empfehlen, den
Drain- und Erdungsleitungswiderstand auf
einige Ohm oder weniger zu reduzieren.
Die tatsächliche Vd über dem LNA sollte
innerhalb von ±50 mV vom Datenblattwert
gehalten werden.
Wenn der Leitungswiderstand und Id so
hoch sind, dass dieser Wert überschritten
wird, gibt es zwei Möglichkeiten, dieses
Problem zu bekämpfen:
1. Messen Sie den tatsächlichen Leitungswiderstand
und kompensieren Sie ihn durch
Anpassung von Vd an PS3b.
2. Verwenden Sie die Vdsense-Funktion des
PS3b bei der Einstellung von Vd.
In den meisten Fällen ist es nicht empfehlenswert,
mehr als 0,5 V Gesamtspannungsabfall
in der Verkabelung zu haben. ◄
Quelle:
Application Note: LNF-AP-1 „Wiring and
biasing of LNF’s cryogenic LNAs“
Low Noise Factory AB
https://lownoisefactory.com/
übersetzt von FS
Schematische Darstellung des Anschlusses
der mitgelieferten Teile
26 hf-praxis 8/2024

Verstärker
Verstärkserie 0,6 – 6 GHz
EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
Der langjährige Partner von EMCO,
PRÂNA R&D mit Sitz in Frankreich, ist
bekannt für qualitativ hochwertige HF-
Leistungsverstärker in Klasse A Betrieb.
PRÂNAs neue SX-Verstärkerserie brilliert
mit höchster Qualität & Performance im
Frequenzbereich 600 MHz – 6 GHz und
Leistungsstufen von 40 bis 580 W CW.
Die Einbandverstärker in Klasse A-Betrieb
wurden auf höchste Linearität und Belastbarkeit
optimiert. Das kompakte Design
erlaubt 250 W in einem 19“-Einschubgehäuse
mit nur 4 HE.
State-of-the-Art Überwachungssysteme,
Schnittstellen und leistungsabhängige Luftkühlung
verstehen sich von selbst.
Eine äußerst attraktive Preisgestaltung rundet
das Gesamtpaket ab. ◄
Leistungsverstärker für kommerzielle
Satellitenkommunikations-Terminals
CML Micro stellt einen Ka-
Band-Galliumnitrid-/GaN-Leistungsverstärker
(PA, Power
Amplifier) vor, der eine kostengünstige
Lösung für kommerzielle
Satellitenkommunikations-
Terminals in hohen Stückzahlen
darstellt.
Der CMX90A705 ist ein zweistufiger
linearer GaN-Leistungsverstärker,
der eine Sättigungsleistung
von +37,4 dBm
(5,5 W) liefert, einen Frequenzbereich
von 27,5 bis 31 GHz
abdeckt und eine Kleinsignalverstärkung
von 16,5 dB aufweist.
Er kann als Treiber oder
Endstufe für die Leistungsverstärkung
in Satellitenkommunikations-Terminals
eingesetzt
werden.
CML Microcircuits
(CML Micro)
www.cmlmicro.com
Leicht integrierbar
Der PA lässt sich leicht integrieren
– mit HF-Eingangsund
-Ausgangsanschlüssen,
die nominell auf 50 Ω abgestimmt
und über integrierte
DC-Sperrkondensatoren verfügen.
Drain- und Gate-Feed-
Entkopplungskondensatoren,
die für die QPSK-Modulation
geeignet sind, sind in das Evaluierungsboard
integriert.
Der aktive Baustein wird im
GaN-auf-SiC-Prozess mit einer
Gate-Länge von 0,15 µm hergestellt
und im thermisch verbesserten
4 mm x 4 mm Quad-
Flat-No-Lead-/QFN-Gehäuse
mit Lufthohlraum ausgeliefert.
Kompaktes, flexibles Design
Arwyn Roberts, RF Product
Manager bei CML Micro, dazu:
„Der CMX90A705 stellt ein
kompaktes, flexibles Design
dar, das sich für serienmäßige
Kommunikationsterminals eignet,
die Zugang zu globalen
Satellitennetzen bieten. Der
GaN-Chip wurde hinsichtlich
seiner Größe optimiert und ist
vermutlich kleiner als andere
am Markt erhältlichen Bausteine.
Er verfügt über zwei
Verstärkungsstufen, was ihn zu
einer kostengünstigen Lösung
macht, die kaskadiert werden
kann, um die Verstärkung der
Sendeleitung zu erhöhen. Auch
eine Parallelschaltung ist möglich,
wenn Kunden eine höhere
Ausgangsleistung wünschen.”
Roberts weiter: „Es handelt
sich um einen kommerziellen
Baustein, der vollständig mit
50Ω-Anschlüssen getestet
wurde, um Kunden einen minimalen
Entwicklungsaufwand
und eine schnelle Markteinführung
zu ermöglichen.”
Umfassender Support
Der CMX90A705 ist für kommerzielle
Ka-Band-Satcom-
Terminals in hohen Stückzahlen,
Block-Up-Converter
(BUC), VSAT und SSPAs
gedacht. Er wird mit einem
ausführlichen Datenblatt geliefert.
CML Micro bietet über
seine Vertriebs- und Applikationsteams
umfassenden Support.
Der Vertrieb erfolgt über
weltweite Distributoren wie
DigiKey, Mouser und RFMW.
Roberts ergänzt: „Die Markteinführung
des CMX90A705 stellt
mit einem leistungsstarken
GaN-Baustein einen wichtigen
Schritt in den mmWave-Satcom-Markt
dar. Zurzeit sind
wir bei 5,5 W im Ka-Band, aber
die Kunden möchten vielleicht
die Leistung auf 10 oder 20 W
erhöhen, indem sie mehrere
Bausteine auf einer Platine
kombinieren. Als Unternehmen
blickt CML Micro immer nach
vorne und antizipiert Kundenbedürfnisse.”
◄
hf-praxis 8/2024 27

Verstärker
HF-Verstärker für den
Frequenzbereich von 17 bis 24
Der ERZ-HPA-1700-2400-34 von ERZIA
ist ein HF-Verstärker, der im Frequenzbereich
von 17 bis 24 GHz arbeitet. Dieser
Hochleistungsverstärker hat eine Kleinsignalverstärkung
von 20...24 dB und eine
Verstärkungsflachheit von +/-1,5 dB.
Er hat eine Ausgangsleistung (Psat) von 32
bis 36 dBm und eine Rauschzahl von 4 bis
6 dB. Der Verstärker bietet ein maximales
Eingangs-SWR von 1,8 und ein maximales
Ausgangs-SWR von 1,8. Er benötigt
eine DC-Versorgungsspannung von 9 bis
15 V und hat eine Leistungsaufnahme von
12 W. Der Verstärker hat ein vergoldetes
kompaktes Aluminiumgehäuse und lötgefilterte
Pins für den DC-Anschluss. Er ist
ideal für Industrie-/Laboranwendungen,
Satellitenkommunikation/Telekommunikation,
Raumfahrt, Luftfahrt und Militär.
ERZIA Technologies
www.erzia.com
SatCom-Verstärkersystem
mit 27,5...30 GHz
Ausgangsfrequenzbereich
Der Puma 120Ka von Comtech Xicom Technology
ist ein SatCom-Verstärkersystem
mit einem HF-Ausgangsfrequenzbereich
von 27,5 bis 30 GHz und einem ZF-Eingangsfrequenzbereich
von 1250 bis 3750
MHz. Dieses GaN-Verstärkersystem hat
eine externe LO-Referenzfrequenz von 10
MHz und eine IF/Ref-Eingangsimpedanz
von 50 Ohm. Es bietet eine Kleinsignalverstärkung
von 70 dB und eine gesättigte
Ausgangsleistung von 120 W.
Das Verstärkersystem hat eine Rauschleistung
im Sendeband von -75 dBW/4
kHz und eine Rauschleistung im Empfangsband
von -150 dBW/4 kHz. Es hat ein Ausgangs-Spurious
von -60 dBc und ein Phasenrauschen
von bis zu -103 dBc/Hz (1 MHz).
Das Verstärkersystem unterstützt Ethernet-,
RS422-, RS485- und serielle RS232-Schnittstellen
zur Überwachung und Steuerung. Es
benötigt eine AC-Stromversorgung von 90
bis 264 V und hat eine Leistungsaufnahme
von 800 W. Es wiegt 17 kg und misst 19,8
x 35,6 x 48,3 cm. Das Verstärkersystem ist
für die Bereitstellung von 60 W linearer
Leistung für SatCom-Uplinks ausgelegt.
Comtech Xicom Technology
xicomtech.com
GaN-MMIC-Leistungsverstärker
für 13,75 bis 14,5 GHz liefert 15 W
Der QPA0016 von Qorvo ist ein GaN-
MMIC-LeistungsVerstärker, der von 13,75
bis 14,5 GHz arbeitet. Er liefert eine Ausgangsleistung
von 15 W (~42 dBm) mit einer
Kleinsignalverstärkung von 35 dB und einer
Leistungszusatz-Effizienz (PAE) von 32%.
Dieser Verstärker wird mit Qorvos 0,15 µm
GaN-on-SiC-Produktionsprozess (QGaN15)
hergestellt und hat Intermodulationsverzerrungs-Produkte
dritter Ordnung von 25
dBc. Er ist vollständig auf 50 Ohm abgestimmt
und verfügt über DC-geerdete I/O-
Ports, um die Systemintegration zu vereinfachen
und eine optimale ESD-Leistung zu
gewährleisten.
Der Verstärker verfügt über On-Chip-Sperrkondensatoren,
die der DC-Masse an den
Eingangs- und Ausgangsanschlüssen folgen,
und ist zu 100% DC- und RF-getestet, um
die Einhaltung der elektrischen Spezifikationen
zu gewährleisten. Er benötigt eine
DC-Versorgung von 24 V und hat einen
Drain-Strom (Ruhestrom) von 259 mA.
Der QPA0016 ist in einem Gehäuse mit
den Abmessungen 7,50 x 5,00 x 2,45 mm
erhältlich und eignet sich für den Einsatz
in SatCom- und Datalink-Anwendungen.
Qorvo
www.qorvo.com
GaN-Leistungsverstärker
für 2 bis 18 GHz liefert 50 W
Der MPA-2G-18G-50 von Maury Microwave
ist ein GaN-Leistungsverstärker, der
von 2 bis 18 GHz arbeitet. Er liefert eine
gesättigte CW-Ausgangsleistung von 50 W
mit einer Kleinsignalverstärkung von mehr
als 49 dB und bietet eine hohe Linearität für
Breitbandkommunikations-Tests.
Dieser Verstärker verwendet einen hochmodernen
GaN-Prozess und verfügt über integrierte
Schutzschaltungen. Er ist Burn-Inund
Alterungstests unterzogen worden, um
eine hohe Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Dazu gehören eine längere Lagerung unter
extremen Temperaturbedingungen, ein verlängerter
Betrieb des Verstärkers Über den
gesamten Nenntemperaturbereich und ein
längerer Einsatz bei maximaler Leistung
unter CW- und gepulsten CW-Bedingungen.
Der Verstärker ist in einem Modul mit den
Abmessungen 526 x 432 x 147 mm mit
N-Typ-Buchsen erhältlich und hat einen
Betriebstemperaturbereich von 0 bis 50 °C.
Weitere Produktspezifikationen: unterstützte
Standards 4G, 5G, WLAN, WiFi, S-Band,
C-Band, X-Band, Ku-Band, Industrieanwendung,
Test & Messung, Mobilfunk,
Radar, Eingangs-SWR 2,1, Ausgangs-SWR
Maury Microwave
www.maurymw.com
Rauscharmer Verstärker
für 50 MHz bis 4 GHz
Der AHL5417T8 von ASB ist ein rauscharmer
Verstärker für einen Frequenzbereich
von 50 MHz bis 4 GHz. Die sehr konstante
Verstärkung liegt bei 17,5 dB (@ 2 GHz) bei
einer Rauschzahl von 1,35 bis 1,9 dB (@
0,05...3,5 GHz). Der Verstärker hat einen
P1dB von 19 dBm und kommt mit einer
sehr einfachen externen Beschaltung aus.
28 hf-praxis 8/2024

Verstärker
Dieser GaAs-E-pHEMT-Verstärker kann
mit einer Spannung von 3 bis 5 V betrieben
weden und verbraucht weniger als 78
mA. Er besitzt ein TDFN8-Gehäuse mit den
Maßen 2 x 2 mm und eignet sich besonders
für den Einsatz in Telekommunikationapplikationen
sowie anderen Anwendungen, die
geringe Rauschzahlen erfordern.
ASB bietet kundenspezifische Testboards,
um den Verstärker für die jeweilige Applikation
zu testen.
ASB Inc. / CompoTEK GmbH
info@compotek.de
www.compotek.de
LNA für 0,3 bis 4 GHz bietet eine
Verstärkung von 29 dB mit einer
Rauschzahl von weniger als 1,5 dB
Der TDLNA0840SEP von Teledyne e2v
HiRel Electronics ist ein rauscharmer
Verstärker (LNA), der von 0,3 bis 4 GHz
arbeitet. Er bietet eine Verstärkung von 29
dB mit einer Rauschzahl von weniger als
1,5 dB. Dieser bedingungslos stabile LNA
wurde in einem 150-nm-pHEMT-Prozess im
Anreicherungsmodus entwickelt und eignet
sich ideal für den Einsatz in hochzuverlässigen
Anwendungen, bei denen eine extrem
niedrige Leistungsaufnahme, ein geringes
Rauschmaß und eine kleine Gehäusegröße
entscheidend sind. Er ist TID-Strahlungstolerant
bis 100 krad (Si) und ist nach dem
Space-enhanced plastic flow von Teledyne
qualifiziert. Dieser Verstärker benötigt eine
Gleichstromversorgung von 0,85 bis 3 V
und hat eine Leistungsaufnahme von weniger
als 25 mW.
Der TDLNA0840SEP ist in einem
16-poligen QFN-Gehäuse mit den Abmessungen
3 x 3 mm erhältlich, und die HF-
Ports sind mit einer nominalen Anpassung
von 50 Ohm gleichstromgesperrt. Er eignet
sich für terrestrische Militär-, Avionik- und
Weltraumumgebungen und ist für den Einsatz
in phasengesteuerten Antennengruppen
für Kommunikationssysteme geeignet.
Teledyne e2v HiRel Electronics
www.teledyne.com
GaN-on-SiC-Leistungs-Verstärker
für 20 bis 1000 MHz liefert 40 W
Der RWP05040-10 von RFHIC Corporation
ist ein GaN-on-SiC-Leistungsverstärker,
der von 20 bis 1000 MHz arbeitet. Er
liefert eine gesättigte Ausgangsleistung von
40 W mit einer Kleinsignalverstärkung von
mehr als 36 dB. Dieser Verstärker wurde
mit RFHICs GaN-on-SiC-Transistoren mit
hoher Elektronenbeweglichkeit (HEMT)
entwickelt, die eine hohe Durchbruchspannung,
einen hohen Wirkungsgrad und eine
geringere Wärmeabgabe bieten. Er verfügt
über vollständig angepasste Eingangs- und
Ausgangsanschlüsse für eine breitbandige
Leistung und unterstützt eine verbesserte
thermische Behandlung auf der Grundlage
einer patentierten Technologie.
Dieser Leistungsverstärker benötigt eine
Gleichstromversorgung von 28 V und hat
eine Stromaufnahme von 3,5 A. Er ist als
Palette mit den Abmessungen 90 x 75 x
25 mm erhältlich und verfügt über SMA-
Anschlüsse (Buchsen). Er ist ideal für
Kommunikationssysteme, Laserantriebsverstärker,
Funkleistungsverstärker, Breitbandstörsender
und allgemeine Anwendungen.
Gewicht 55 g, Betriebstemperatur
-10 bis +80 °C
RFHIC Corporation
www.rfhic.com
Oberflächenmontierter LNA
für 5,5 bis 15,5 GHz
Das Modell PMA3-5153+ von Mini-Circuits
ist ein oberflächenmontierter MMIC-Low-
Noise-Verstärker (LNA) mit einer typischen
Rauschzahl von 1,5 dB oder besser von 5,5
bis 15,5 GHz.
Die Verstärkung beträgt typischerweise
21,2 dB bei 5,5 GHz und 19,9 dB bei 15,5
GHz, während die Ausgangsleistung bei
1-dB-Kompression typischerweise 16,1
dBm bei 5,5 GHz und 18,3 dBm bei 15,5
GHz beträgt.
Der 50-Ω-LNA mit spannungsgesteuerter
Abschaltung zur Energieeinsparung läuft
mit 5 V DC und wird in einem 3x3 mm
großen, 16-poligen QFN-Gehäuse geliefert.
Mini-Circuits
www.minicircuits.com
Verstärker mit Ausgangs leistung
von 2,0 bis 43,5 GHz
Das Modell ZVA-02443HP+ von Mini-Circuits
ist ein Verstärker mittlerer Leistung mit
hoher Verstärkung und +20 dBm maximaler
Ausgangsleistung von 2,0 bis 43,5 GHz.
Er ist ideal für 5G, Satcom und Tests und
liefert eine typische Verstärkung von 39 dB
von 2 bis 18 GHz, 37 dB von 18 bis 32 GHz,
36 dB von 32 bis 40 GHz und 35 dB von
40,0 bis 43,5 GHz. Der Koaxialverstärker
ist mit 2,92-mm-HF-Buchsen ausgestattet
und wird mit +9 bis +15 VDC betrieben.
Mini-Circuits
www.minicircuits.com
Verstärker für das Ku-Band
Der koreanische Verstärker-Experte ASB
hat mit dem AGN1440MC einen neuen
zweistufigen Verstärker im 10-Lead Flange
Package für den Frequenzbereichen von 13
bis 16,5 GHz vorgestellt. Der Verstärker
erreicht 41 dBm @ 13...15 GHz sowie 39.5
dBm @ 15...16,5 GHz gesättigte Ausgangsleistung
und eine Power Added Efficiency
von 28% @ 13...15 GHz sowie von 21%
@ 15...16,5 GHz.
Die Versorgungsspannung ist mit 24 V
angegeben, der I DD liegt bei 300 mA.
ASB Inc. / CompoTEK GmbH
info@compotek.de
www.compotek.de
hf-praxis 8/2024 29

Messtechnik
Vektor-Netzwerkanalysator zur Messung
von Einzelkomponenten und Gesamtsystemen
Da Baugruppen wie Netzteile oder DC/
DC-Wandler immer komplexer werden,
gleichzeitig aber eine hohe Leistungsdichte
auf engstem Raum mit einer erstklassigen
Stromversorgungsqualität liefern sollen,
kommt der Messtechnik eine besondere
Rolle zu. Diese muss verschiedene Prüfmethoden
präzise und schnell abdecken
können. Hierfür hat OMICRON Lab den
Vektor-Netzwerkanalysator Bode 100 entwickelt.
Mit dem unscheinbaren Gerät lässt
sich ein genaues Bild der elektronischen
Schaltungen und Komponenten in einem
Frequenzbereich von 1 Hz bis 50 MHz
machen – unabhängig von der Komplexität
des Schaltsystems. Hierzu steht eine Vielzahl
an Messmethoden zur Verfügung, darunter
die komplexe Verstärkung von aktiven und
passiven Schaltungen sowie die Impedanzmessung
von Bauteilen oder Systemen.
OMICRON Lab
info@omicron-lab.com
www.omicron-lab.com
Um das dynamische Verhalten einzelner
Komponenten oder ganzer Versorgungssysteme
präzise zu erfassen und mögliche
Schwachstellen in der Spannungsregelung
zu entdecken, bietet sich der Einsatz eines
Netzwerkanalysators an. „Mit unserem
modernen Vektor- Netzwerkanalysator lassen
sich Messungen im Frequenzbereich von
1 Hz bis 50 MHz mit einem einstellbaren
Ausgangspegel von -30 dBm bis 13 dBm in
Echtzeit durchführen“, erklärt Markus Pfitscher,
Sales and Business Development bei
OMICRON Lab. Das Gerät fungiert gleichzeitig
als Frequenzgang-Analysator oder
Verstärkungs-/Phasenmessgerät und arbeitet
als leistungsstarker Impedanz-Analysator.
Dabei liefert das Bode 100 schnellere und
genauere Messergebnisse als etwa Lösungen
mit Oszillo skopen.
Hohe Wiederholgenauigkeit
in breitem Frequenzbereich
Beim Bode 100 handelt es sich um ein
kleines, handliches und besonders leises
Kraftpaket, das ganz ohne bewegte mechanische
Teile auskommt und daher ideal für
den mobilen Einsatz geeignet ist. „Wir haben
großen Wert darauf gelegt, dass das Messsystem
über exzellente Stabilität, Wiederholgenauigkeit,
hohe Linearität und Empfindlichkeit
verfügt“, so Pfitscher. Daher
besteht das Bode 100 nicht nur aus hochwertigen,
anwendungsspezifischen Materialien
und Komponenten, sondern wird vom
Hersteller selbst nach strengen Vorgaben in
der firmen eigenen ISO 9001 zertifizierten
Fertigung kalibriert.
Um eine Messung im Frequenzbereich von
1 Hz bis 50 MHz durchzuführen, muss das
Gerät lediglich mit dem Prüfling verbunden
und die gewünschte Messung mithilfe
der intuitiven Bode Analyzer Suite (BAS)
ausgewählt werden. Die praktische Benutzeroberfläche
erlaubt einerseits die Darstellung
der aktuellen Messergebnisse und bietet
andererseits eine Vielzahl an Möglichkeiten,
die Daten zu dokumentieren, zu speichern
und zu teilen. „Die Anwender schätzen den
leicht zugänglichen Aufbau der Software,
mit der es sehr einfach ist, die Vielseitigkeit
an Prüfmethoden trotz des großen Programmumfangs
ab Tag eins effizient zu nutzen“,
so Pfitscher. Die Flexibilität sowohl
in Bezug auf die Messungen als auch auf
die Datenanalyse erlauben es, Einblicke in
die elektrischen Eigenschaften der Prüflinge
zu erhalten, die für die Weiter entwicklung
und Optimierung etwa von Systemen in der
E-Mobilität und Spannungswandlung von
Bedeutung sind.
Mehrere messtechnische Werkzeuge
in einem Gerät
Durch die steigenden Leistungen bei Anwendungen
in der Elektromobilität oder der
Stromversorgung von Prozessoren wird
das Minimieren von Verlusten immer wichtiger.
Daher muss parasitäres Verhalten von
passiven und aktiven Bau teilen messtechnisch
genau identifiziert werden. „Speziell
die Messung von niedrigen Impedanzen
und hoher Güte stellt eine Herausforderung
dar“, wirft Pfitscher ein. Hier unterstützt das
Bode 100 mit seiner hohen Sensibilität und
Messgenauigkeit. So verfügt das Gerät über
empfindliche Superheterodyn-Empfänger
mit 24 Bit ADCs sowie Schmalband-Filter
für optimale Rauschunterdrückung. Zudem
30 hf-praxis 8/2024

Messtechnik
sorgt die breite Palette an Messmöglichkeiten
für eine hohe Vielfalt an Analysemöglichkeiten.
Darunter fallen etwa Stabilitätsprüfungen
von Regelkreisen wie DC/
DC-Wandler in Stromversorgungen sowie
die Messung der Versorgungsimpedanz für
eine optimale Ent kopplung. Die vielfältigen
Möglichkeiten der Impedanzmessung bieten
dem Anwender die Möglichkeit, den
Frequenz gang und parasitäre Elemente
von passiven Bauteilen wie Induktivitäten,
Kapazitäten und Transformatoren präzise
zu bestimmen. Hinzu kommt die Analyse
des Reflexions koeffizients und der Rückflussdämpfung
von Filtern, Antennen und
Verstärkern sowie des Resonanzverhaltens
von Schaltkreisen mit hohem Q-Faktor wie
Schwingquarzen, RFID- sowie NFC-Tags
und -Antennen.
„Für uns ist nicht nur entscheidend, den
Ist-Zustand möglichst präzise darstellen
zu können. Wir wollen den Entwicklern
aktiv dabei helfen, ihre Schaltungsdesigns
zielführend zu verbessern“, beschreibt Pfitscher.
Deshalb erleichtert das Bode 100 die
Auslegung von Reglern in der Leistungselektronik,
indem die Übertragungsfunktion
und Stabilität von Regelstrecken direkt
gemessen wird, sodass komplexe Modellierungen
und Simulationen nicht mehr notwendig
sind. Dabei ist die BAS nun in der
Lage, beispielsweise automatisch Ersatzschaltbilder
auf die erfasste Impedanz zu
modellieren, die wiederum für die spätere
Anpassung der Komponente herangezogen
werden können. „Das Bode 100 ist der ideale
Begleiter, um systemati sche Entwicklungsansätze
in der Leistungselektronik zu verfolgen.
So lassen sich letztendlich Kosten
und Projektzeiten bei der Entwicklung von
geschalteten Spannungswandlern und Stromversorgungen
reduzieren“, erklärt Pfitscher
abschließend. ◄
hf-praxis 8/2024 31

Messtechnik
Ihr Partner für
EMV und HF
Messtechnik-Systeme-Komponenten
Verifizierung von Testfällen
für 3GPP Mission Critical Services
Rohde & Schwarz ebnet der Breitband-Umstellung den Weg.
EMV-
MESSTECHNIK
Absorberräume, GTEM-Zellen
Stromzangen, Feldsonden
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Rohde & Schwarz hat für das Global
Certification Forum (GCF) erfolgreich
Protokollkonformitäts-Testfälle für Mission
Critical Push-to-Talk validiert und die
Test Platform Approval Criteria (TPAC)
für seinen R&S TS-PCT Protocol Conformance
Tester erreicht. Rohde & Schwarz
konnte als erstes und einziges Messtechnikunternehmen
diesen Arbeitspunkt für
einsatzkritisches Push-to-Talk aktivieren.
Mit diesem Erfolg ebnet das Unternehmen
Geräteherstellern und Diensteanbietern
den Weg für eine reibungslose Umstellung
der bisherigen schmalbandigen TETRA-
Dienste auf breitbandige 3GPP Mission
Critical Services.
Das Programm garantiert Betreibern von
Netzwerken für die öffentliche Sicherheit,
dass einsatzkritische Anwendungen und
Geräte dank einem einheitlichen Standard
für alle Anbieter störungsfrei zusammenarbeiten.
3GPP MCS
Unter der Bezeichnung 3GPP MCS läuft
eine Reihe von Kommunikationsdiensten,
die für die öffentliche Sicherheit und
insbesondere Notfalleinsätze von großer
Bedeutung sind. Die Technologie stellt
die reibungslose Kommunikation für Rettungsdienste
sicher und unterstützt so die
effiziente Koordination und schnelle Reaktionsfähigkeit
in kritischen Situationen.
Diese einsatzkritischen Dienste, kurz auch
MCX genannt, die nicht nur MCPTT,
sondern auch einsatzkritische Daten-
(MCData) und Videodienste (MCVideo)
umfassen, erfüllen strenge Anforderungen
an Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit
und Sicherheit. Mit der Umstellung auf
3GPP-konforme Breitband-MCX werden
gegenüber den traditionellen Schmalbandsystemen
neue Funktionalitäten verfügbar
– insbesondere werden die Datenraten
und Abdeckung verbessert und künftig
zahlreiche Multimedia-Anwendungen
unterstützt.
Akkreditierte Prüflabore
Vor der Markteinführung müssen 3GPP
MCS-Dienste und -Geräte durch Prüflabore
zertifiziert werden, die von Zertifizierungsstellen
wie GCF, PTCRB oder
CTIA akkreditiert sind. Bei der letzten
Konferenz der Conformance Agreement
Group (CAG) #78bis validierte Rohde
& Schwarz die 3GPP MCS-Testfälle von
Work Item 288 mit dem R&S TS-PCT
Protocol Conformance Tester, der auf dem
R&S CMX500 Radio Communication
Tester sowie der R&S CONTEST Software
basiert, die die Testsequenzen ausführt.
Dieser Erfolg ermöglichte es dem
GCF, den Arbeitspunkt zu aktivieren und
offiziell mit den Konformitätstests für
MCS-Geräte zu beginnen.
Die Protokollkonformitäts-Testfälle
wurden unter Verwendung des R&S
CMX500 Radio Communication Testers
entwickelt und erlauben es Ingenieuren,
ihre MCS-Anwendungen und -Geräte unter
realistischen Bedingungen zu bewerten.
Der Prüfling stellt eine umfassende Echtzeitverbindung
mit dem simulierten MCS-
Netz her, sodass die relevanten Signalisierungs-
und HF-Szenarien gemäß den
3GPP-Spezifikationen getestet werden
können.
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
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hf-praxis 8/2024
Internet: www.emco-elektronik.de

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Messtechnik
Mehr Kanäle, mehr Leistung
Siglent präsentiert sein neues 4-Kanal DC Labornetzteil SPD4000X .
SIGLENT stellt seine neue Serie programmierbarer
linearer DC-Stromversorgungen
SPD4000X vor. Diese Serie umfasst drei
Modelle mit unterschiedlichen Maximalleistungen
von 240 W, 285 W und 400 W.
Alle Modelle bieten eine Mindestauflösung
von 1 mV/1m A und verfügen über vier
unabhängig programmierbare Ausgänge.
Bei Bedarf können Kanal 2 und Kanal 3
intern in Reihe oder parallel geschaltet werden,
um eine höhere Spannung oder einen
höheren Strom zu erreichen, als es die Einzelkanäle
erlauben. Dies kann durch einfachen
Tastendruck erfolgen. Die integrierte
4-Draht-Funktion kann Spannungsverluste
kompensieren, wodurch die Stabilität und
Genauigkeit der Spannung am Prüfgerät
sichergestellt wird.
Einsatzbereiche
Die Netzteile der Serie SPD4000X eignen
sich hervorragend für Anwendungen in Leistungselektronik-Labors,
drahtloser Kommunikation
und Unterhaltungselektronik sowie
für den Einsatz in Prüfständen der Fertigung.
Mit den 4-Kanal-Modellen bietet die Serie
SPD4000X mehr Leistung, Flexibilität und
Präzision, ohne viel Platz zu beanspruchen,
und erweitert damit das Angebot der DC-
Stromversorgungen von Siglent.
Siglent Technologies Germany GmbH
www.siglenteu.com
Flexibel, präzise und schnell
Die SPD4000X bietet eine fünfstellige
Spannungs- und Stromanzeige mit einer
exzellenten Einstell- und Rückleseauflösung
von 1 mV/1 mA. Die vier Ausgangskanäle
können unabhängig voneinander
gesteuert aber auch gleichzeitig ein- oder
ausgeschaltet werden.
Durch die Serien- und Parallelfunktionen lassen
sich zwei Kanäle zu einem einzigen Ausgang
mit erhöhter Ausgangsleistung kombinieren.
Zum Beispiel kann die SPD4306X
bei Reihenschaltung der Ausgänge 60 V/6 A
liefern, während die SPD4121X bei Parallelschaltung
12 V/20 A bereitstellen kann.
4-Draht-Sense-Modus
Zusätzlich verfügen CH2 und CH3 über
einen 4-Draht-Sense-Modus, der automatisch
den Spannungsabfall in den positiven
und negativen Ausgangsleitungen kompensiert
und sicherstellt, dass die am entfernten
Prüfling anliegende Spannung der eingestellten
Spannung entspricht. Die maximale
Kompensationsspannung beträgt 0,6 V,
was präzise Tests und „Langkabeltests“
ermöglicht.
Die Serie SPD4000X zeichnet sich außerdem
durch eine kurze Reaktionszeit von unter 50
Mikrosekunden bei schnellen Lastwechseln
aus, was bedeutet, dass die Spannung nach
einem Lastwechsel schnell wieder auf den
Sollwert zurückkehrt.
Effiziente Bedienbarkeit
und intuitive Steuerung
Die Listenfunktion der SPD4000X-Serie ermöglicht
es, jeden Einzelschritt individuell
zu definieren und somit vielfältige Sequenzen
zu erstellen. Die Serie kann damit auch
für komplexe Testanforderungen eingesetzt
werden. Benutzer können bis zu 50 Schritte
pro Liste definieren und bis zu 8 Listendateien
speichern. Für jeden Schritt einer
Sequenz können Spannung, Strom und
Zeit eingestellt werden. Das ist ideal für die
Simulation von verschiedenen Testfällen wie
plötzliche Anstiege, Abfälle, Spannungsänderungen
und Unterbrechungen.
Effiziente Testvorbereitung
Komplexe Wellenformen, die umfassend
oder aufwendig zu erstellen sind, können am
PC erstellt und über USB importiert werden,
wodurch die Effizienz der Testvorbereitung
erheblich gesteigert wird. Die zeitliche Genauigkeit
von

Messtechnik
Over-the-Air Antennentestsystem
Ihr Lieferant für
HF- & µW-
Komponenten
und Systeme
aktive Komponenten
Phasenschieber
TR Module
Verstärker
Schalter
uvm.
Das Copper Mountain OTA-Testsystem
wird für Antennen-Testanwendungen in
den Bereichen 5G, Automobilradar, Luftund
Raumfahrt, Satellitenkommunikation
und ähnlichen Branchen eingesetzt. Jedes
OTA-Testsystem ist für Fernfeld- und Sub-
THz-Antennenmessungen über 18 GHz
ausgelegt und komplett mit gebrauchsfertiger
Kammer, VNA, Extender und intuitiv
bedienbarer Mess-Software ausgestattet.
Breite Palette an Konfigurationen
Das Over-the-Air-Antennentestsystem bietet
eine breite Palette von Konfigurationen,
die entsprechend der Fernfeldanforderungen
des Benutzers, der Antennengröße,
dem gewünschten Frequenzbereich und der
Antennen-Positionierungsfunktion angepasst
werden können. Anders als herkömmliche
Testsysteme für reflexionsarme Antennenprüfungen,
benötigt das OTA-System von
Copper Mountain nur wenig Platz für den
Aufbau und ist dadurch nicht nur gut zu
handhaben, sondern auch vergleichsweise
kostengünstig.
Gebrauchsfertige Lösung
Mit dem Over-the-Air Antennentestsystem
bietet Copper Mountain eine neue
gebrauchsfertige Lösung für Kunden, die
Fernfeldmessungen in einem Frequenzbereich
von 18 bis 54 GHz (koaxial) und von
50 bis 220 GHz (Hohlleiter) durchführen
müssen.
hf-praxis 8/2024
Meilhaus Electronic GmbH
www.meilhaus.com
Die OTA-Antennenmesskammerlösung
bietet eine breite Palette von Konfigurationen
und ist in vielen verschiedenen Paketen
erhältlich. Jedes OTA-Paket kann mit einem
Satz von zwei, drei oder vier reflexionsarmen
Kammern konfiguriert werden. Weiterhin
enthalten sind ein 3D-Antennen-Positionierer
(Gimbal), eine hochentwickelte,
intuitive Messsoftware und anderes erforderliches
Zubehör, um eine Kammer für
Fernfeld-Antennenmessungen vollständig
einzurichten.
2-Port USB PC-VNA
Das messtechnische Herzstück bildet ein
2-Port USB PC-VNA von Copper Mountain,
dessen Frequenzbereich mit Extendern von
9 GHz auf 18 bis 54 GHz erweitert wird,
inklusive Software. Weitere Bestandteile
des Systems werden von anderen Herstellern
ergänzend bezogen, jedoch von Copper
Mountain passend zusammengestellt und
fertig konfiguriert, so dass der Anwender
eine abgestimmte Komplettlösung aus einer
Hand erhält.
Platzsparend und kostengünstig
Wo herkömmliche reflexionsarme Kammern
raumgreifend und teuer sind, da sie für hohe
und niedrige Frequenzen stark abgeschirmt
werden müssen, sind die OTA-Antennentestsysteme
in ihrem Aufbau besonders
platzsparend und dadurch kostengünstig.
Jedes OTA-Paket enthält eine kompakte
reflexionsarme Tischkammer, wobei zwei,
drei oder vier Würfel kombiniert werden
können, was die Prüfung einer großen
Anzahl verschiedener Antennen ermöglicht
(2 Würfel = 72 cm, 3 Würfe = 133 cm,
4 Würfe = 193 cm). ◄
35
passive Komponenten
Dämpfungsglieder
Detektoren
Isolatoren
Koppler
Limiter
uvm.
Laborgeräte & Zubehör
Leistungsverstärker
Signalgeneratoren
Kalibrationskits
Kabel & Zubehör
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Messtechnik
EMI-Analysator Kombinationsgerät
zu gewährleisten, gibt es eine Reihe von
Normen und Vorschriften, die bestimmte
Grenzwerte für die elektromagnetische
Emission einzelner Geräte festlegen. Mithilfe
verschiedener Spektrum-Messmethoden
und -Geräte wird sichergestellt, dass
die elektromagnetischen Emissionen eines
Prüflings die festgelegten Grenzwerte nicht
überschreiten.
Meilhaus Electronic GmbH
www.meilhaus.com
CelsiStrip ®
Thermoetikette registriert
Maximalwerte durch
Dauerschwärzung
Diverse Bereiche von
+40 bis +260°C
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Mit dem TBMR-110M legt TekBox einen
EMI-Analysator vor, der mit Funktionen
von Spektrum- und Tracking-Analysator,
Oszilloskop, Demodulator sowie IQ-Stream-
Generator ausgestattet ist. Der EMI-Analysator
TBMR-110M ist für die Durchführung
von Messungen leitungsgebundener Emissionen
konzipiert. Er hat einen nutzbaren Frequenzbereich
von 1 Hz - 110 MHz, einen
Typ-N-HF-Eingangsanschluss und einen
maximalen HF-Eingangspegel von 30 dBm.
Der TBMR-110M entspricht CISPR-16,
ANSI und MIL-STD.
Hochgenau und vielseitig
Er zeichnet sich durch seine hohe Genauigkeit
und Vielseitigkeit aus und eignet sich
besonders für Anwender, die während des
Entwicklungsprozesses Messungen zur
Einhaltung der Grenzwerte durchführen.
Dank der Benutzerfreundlichkeit ist der
TBMR-110M ebenso für Laien geeignet,
etwa für Importeure von Elektronikartikeln,
die in regelmäßigen Abständen prüfen müssen,
ob die Ware eine gleichbleibende Qualität
in Bezug auf die EMV-Konformität bietet.
Spektrum-Messmethoden und -Geräte
Jedes elektronische Gerät erzeugt ein elektromagnetisches
Feld, das potentiell zu
elektromagnetischen Störungen und Interferenzen
(EMI) mit anderen elektronischen
Geräten führen kann. Um die Sicherheit
und Funktionalität elektronischer Geräte
EMI-Analysator für leitungsgebundene
Emissionen
Das Gerät TBMR-110M von TekBox ist ein
EMI-Analysator für die Messung leitungsgebundener
Emissionen. Es handelt sich um
eine komplette EMI-Analysator-Lösung mit
Funktionen von Spektrum- und Tracking-
Analysator, Oszilloskop, Demodulator, IQ-
Stream-Generator. Der EMI-Analysator
DC...110 MHz ist mit CISPR-16-, ANSIund
MIL-STD-konformen Detektoren und
zahlreichen vordefinierten Standards ausgestattet,
die sofort geladen und verwendet
file: TI1CSmini-4346_2021
dimension: 43 x 46 mm
4C
werden können. Er hat eine -162 dBm/Hz
Rauschuntergrenze bis 1 kHz, 7-Band-Hardware-Vorwähler-Filterbank
und 30 dBm
maximale Eingangsleistung. Er kann direkt
über EMCView gesteuert oder stand-alone
betrieben werden.
Die Spektrum-Analysator-Funktion beinhaltet
u. a. Bandbreiteneinstellungen für
Sweep, STFFT und direkte parallele Auflösung,
außerdem eine lineare, logarithmische
Amplituden- und Frequenzanzeige
und die Möglichkeit, vordefinierte Setups
schnell zu laden.
Der Tracking-Analysator DC...110 MHz
ermöglicht u. a. eine lineare und logarithmische
Abtastung und eine -50...0 dBm
einstellbare TG-Leistung. Die Oszilloskop-
Funktion (250 MS/s, DC...110 MHz) ermöglicht
u. a. eine interpolierte Abtastung
bis zu 4 GS/s, eine Echtzeit-Abtastung bis
250 MS/s, 14 bit und 1 ns/Div...1 s/Div horizontale
Auflösung. Die Demodulator-Funktion
ermöglicht u.a. automatische Messungen
der Demodulationsparameter. Der
IQ-Stream-Generator überträgt Fließkomma-
I- und Q-Daten direkt in eine Datei oder ein
Netzwerk. ◄
36 hf-praxis 8/2024

Messtechnik
Batronix
Oszilloskope
FieldMan –
Digitaler Breitband-Repeater
Spektrumanalysatoren
Netzwerkanalysatoren
Der digitale Breitband-Repeater für den
FieldMan ist ein neues Zubehör von Telemeter
Electronic, das die Fähigkeiten des
FieldMan EMF-Messgeräts erweitert.
Das Messgerät wandelt das digitale elektrische
Signal einer angeschlossenen
FieldMan-Breitbandsonde in ein optisches
Signal um und überträgt das Signal über
ein Lichtwellenleiterkabel für eine größere
Reichweite.
TELEMETER ELECTRONIC GmbH
info@telemeter.de
www.telemeter.info
Der digitale Breitband-Repeater bietet zahlreiche
Vorteile. Er vergrößert den Messabstand,
sodass Entfernungen von bis zu
50 Metern zwischen der Sonde und dem
FieldMan-Messgerät ohne Signalstörungen
überbrückt werden können. Dies ermöglicht
sichere Messungen bei hohen Feldstärken,
selbst in Bereichen mit extrem hohen elektromagnetischen
Feldern, in denen sich Personen
aufgrund der hohen Bestrahlungsfestigkeit
des Verstärkers von bis zu 1000 V/m
nicht aufhalten dürfen.
Störungsfreie Datenübertragung
Die digitale Schnittstelle bewahrt die Genauigkeit,
indem sie eine störungsfreie
Datenübertragung gewährleistet, sodass
das FieldMan-Messgerät selbst nicht kalibriert
werden muss. Der Repeater ist vielseitig
einsetzbar und funktioniert sowohl
mit FieldMan-Sonden als auch mit NBM-
500-Sonden durch den NARDA A/D-Probe
Konverter. Sein kompaktes Design macht
ihn handlich und ermöglicht die Nutzung
als Sondenverlängerung über LWL-Kabel.
Universelle USB-C-Ladeschnittstelle
Zusätzlich sorgt eine universelle USB-
C-Ladeschnittstelle für einfaches und
bequemes Energiemanagement. Insgesamt
ermöglicht der digitale Breitband-Repeater
von NARDA für den FieldMan sichere und
genaue elektromagnetische Feldmessungen
über größere Entfernungen und in Umgebungen
mit hoher Intensität. ◄
hf-praxis 8/2024 37
Signalgeneratoren
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Telefon +49 (0)4342 90786-0

Bauelemente und Baugruppen
Einfache digitale Filter
für nicht ganz so einfache HF-Designs
Dieser Artikel zeigt eine schnelle und einfache Methode zur Implementierung einfacher, aber leistungsstarker
digitaler Filter für HF-Systeme.
Bild 1: ADI‘s AD9082 MxFE
Digitale Filter bieten eine sinnvolle
Möglichkeit zur Kontrolle
der Eingangsspektren von Kommunikationssystemen
in einem
breiten Anwendungsbereich. Sie
können Oberschwingungen filtern
oder Frequenzbänder isolieren,
um Intersymbol-Interferenzen
zu verhindern, und
ersparen Ihnen dabei die Mühe
der Bauteilbeschaffung, des
PCB-Layouts und der Variationen,
die mit ihrem analogen
Gegenstück verbunden sind.
Natürlich sind auch digitale Filter
nicht ohne Makel, aber ihre
Eleganz und einfache Anwendung
in immer häufigeren
Mixed-Signal-Umgebungen
machen sie zu einer guten Wahl
Autor:
Mitch Sternberg
System Applications Engineer
Analog Devices
www.analog.com
Bild 2: Blockdiagramm eines Testaufbaus
38 hf-praxis 8/2024

Bauelemente und Baugruppen
Bild 3: Ein ADC-Ausgang, 200 MHz bis 5 dBm RF IN
Bild 4: Ein DAC-Ausgang, 200 MHz bis 5 dBm RF IN
Bild 5: Ein 5G-Testvektorvergleich zwischen dem SMW200A-Ausgang und dem
MxFE-DAC-Ausgang
für die Filteranforderungen Ihrer
Systeme.
Grundlagen digitaler Filter
Sowohl digitale als auch analoge
Filter dienen demselben
Zweck – bestimmte Frequenzkomponenten
unverzerrt durchzulassen
und gleichzeitig alle
anderen Frequenzen vollständig
abzuschwächen. Digitale
Filter erreichen dies, indem sie
diskrete Signalabtastwerte summieren
und gewichten und diesen
Vorgang über die Länge des
Eingangsarrays durchführen.
Die diskrete Implementierung ist
in obiger Gleichung dargestellt
und wird als FIR-Filter (finite
impulse response) bezeichnet.
Mehr Anzapfungen, N, in einem
FIR-Filter bedeuten schärfere
Antworten, flachere Durchlassbänder
und steilere Übergangsbänder.
Der größte Nachteil einer erhöhten
Anzahl von Anzapfungen
sind die Ressourcen. Jede
Anzapfung stellt eine Zeitverzögerung
und Rechenressourcen
dar, so dass mit einer größeren
Anzahl N auch die Zeitverzögerung
und der Stromverbrauch
steigen. FIR-Filter sind von
Natur aus stabil, da keine Rück-
Bild 6: Ein von MATLAB generierter Tiefpass, verglichen mit der implementierten Filterantwort in einem MxFE PFILT-Modell
hf-praxis 8/2024 39

Bauelemente und Baugruppen
Tabelle 1: MATLAB-Tiefpass-FIR-Spezifikationen
Tabelle 2: MATLAB-Bandpass-FIR-Spezifikationen
Bild 7: Vergleich der gefilterten und ungefilterten DAC-Ausgabe
kopplung verwendet wird und
daher keine Gefahr besteht,
dass ein Eingang einen Ausgang
ansteigt und unbegrenzt wächst.
FIR-Filter können auch eine
lineare Phasenantwort haben,
was sie besonders nützlich für
HF-Anwendungen macht, bei
denen Timing und Gruppenverzögerung
wichtig sind.
Werfen wir einen Blick darauf,
wie die Implementierung eines
digitalen Filters auf einer Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungsplattform
aussehen würde.
Ich werde den Laboraufbau vorstellen
und erläutern, wie die
Ergebnisse überprüft wurden,
sowie die Spezifikationen des
verwendeten Systems erläutern.
Wir werden sehen, welche
Ergebnisse ein echter und praktischer
digitaler Filter bei der
Filterung von Einzeltönen und
deren Obertönen erzielt, sowie
Multiton-Testvektoren, die das
Filterprofil über ein größeres
Frequenzband zeigen.
Der Umfang wird sich nicht auf
Anwendungen von Filtern mit
unendlicher Impulsantwort (IIR)
erstrecken und auf 192-Tap-Filter
mit einer Abtastrate von 1500
MSPS beschränkt bleiben.
Bild 8: Vergleich des MxFE-DAC-Ausgangs eines Multiton-Testvektors mit und
ohne Filterung. Vergleich mit der von MATLAB erzeugten Filtermaske
Bild 9: MATLAB-generierte Bandpassantwort und Gruppenlaufzeit im Vergleich zur implementierten Filterantwort in einem MxFE-PFILT-Modell
40 hf-praxis 8/2024

2.4 TO 2.5 GHz | 300W to 1kW
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(in either coherent or incoherent modes)
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300W SSPA
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• 300W saturated output power typ.
• Supports CW & pulsed signals
• 42 dB gain
• 60% efficiency
• Built-in monitoring and protection
for temperature, current forward
and reflected power
• User friendly I 2 C control interface
Example Configurations:
SSPA
ISC
Master
SSPA
250W
SSPA
ISC SPL COM
SSPA
1kW
2.45 GHz, 1kW
ISC
ISC
Slave 1
Slave 2
SSPA
SSPA
250W
250W
2.45 GHz, 4x250W
SSPA
ISC
Slave 3
SSPA
250W
Fully Integrated 1kW Rack Mount Solution
Coming Soon!
DISTRIBUTORS

Bauelemente und Baugruppen
Bild 10: Ein MxFE-Rückschleifenausgang. PFILT deaktiviert.
Bild 11: Ein MxFE-Loopback-Ausgang. PFILT aktiviert.
200 MHz bis 15 dBm RF IN 200 MHz bis 15 dBm RF IN
Laboraufbau
Die zur Demonstration eines echten
digitalen Filters verwendete
Plattform ist das Mixed-Signal-
Frontend (MxFE) AD9082 von
Analog Devices, Bild 1. Die
Daten und Ergebnisse der Filterimplementierungen
werden
mit Hilfe des Loopback-Modus
der Plattform verifiziert, der an
einen Spektrumanalysator angeschlossen
ist.
Das AD9082 MxFE wurde für
die Tests mit der ADS9-Entwicklungsplattform
von ADI
verbunden, um die Analog-Digital-Wandler
(ADCs) und Digital-Analog-Wandler
(DACs) zu
steuern und die Ausgangsdaten
zu verarbeiten, Bild 2. Ein Rohde
& Schwarz SMW200A Vektorsignalgenerator
wurde verwendet,
um 5G-NR-Testvektoren
sowie Ein- und Mehrtonvektoren
zu erzeugen, und ein Rohde &
Schwarz FSW wurde verwendet,
um das Ausgangsspektrum des
DACs zu messen.
Der 192-Tap-FIR-Digitalfilterblock
(PFILT) folgt direkt nach
den ADC-Cores. Der Einfachheit
halber werden alle Tests
mit einem ADC-Kanal durchgeführt,
der single-ended betrieben
wird, wobei alle 192 Taps aktiviert
sind. Die Abtastrate des
Systems wurde sowohl auf der
Sende- als auch auf der Empfangsseite
auf 1500 MSPS eingestellt;
daher werden alle aufgezeichneten
Spektren bis zu
Nyquist oder (1500 MHz)/2 =
750 MHz abgedeckt.
Überprüfungsmethode
Die Bilder 3 und 4 zeigen einen
Vergleich zwischen den ADC-
Daten und einer Spektrumanalysator-Aufnahme
der DAC-
Ausgänge unter Verwendung
eines internen Loopbacks. Die
spektrale Darstellung dieser beiden
Signale ist nahezu identisch,
mit einer kleinen Abweichung
im Rauschboden aufgrund der
Auflösungsbandbreite des Analysators.
Dieser Schritt wurde
durchgeführt, um zu bestätigen,
dass die ADC-Daten nach dem
PFILT mit dem Ausgangssignal
aus dem Loopback-Pfad übereinstimmen.
Ein 5G-NR-Testvektor wurde
auch verwendet, um die Genauigkeit
des indirekten Loopbacks
zu testen, indem ein Signal mit
einem komplexeren Spektrum
verwendet wurde. Bild 5 zeigt
das Leistungsspektrum des Testvektors
vom Rohde & Schwarz
SMW200A-Vektorsignalgenerator
im Vergleich zum DAC-
Ausgang mit Loopback.
Ergebnisse
Die Filterkoeffizienten für die in
den Ergebnissen gezeigten Profile
wurden mit dem MATLAB
Filter Designer erzeugt und mit
einem Python-Skript abgerufen,
das die Trace-Daten des Spektrumanalysators
erfasste. Bild 6
und Tabelle 1 informieren näher.
Aus jeder Ausgabe von MAT-
LAB Filter Designer wurden
zwei Diagramme erzeugt. Die
erste Ausgabe ist das ideale
Filterprofil, das die digitale Filterantwort
zeigt, die mit einem
FIR-Filter mit 192 Anzapfungen
und doppelpräzisen Fließkommawerten
möglich ist. Da der
FIR-Filter vier hexadezimale
Codewörter als Registereingänge
benötigt, geht bei der Konvertierung
von den doppelten Werten
in MATLAB in dieses Format
etwas Präzision verloren. Die
erwarteten Auswirkungen der
Datentypkonvertierung auf die
Filterantwort werden anhand
eines PFILT-Modells gezeigt und
mit der Ausgabe des MATLAB
Filter Designers verglichen.
Bild 12: Vergleich des MxFE-DAC-Ausgangs eines Multiton-Testvektors mit
und ohne Filterung. Vergleich mit der von MATLAB erzeugten Filtermaske.
Referenzpegel von -40 dBm
42 hf-praxis 8/2024

9 k H z TO 40 GHz
Power Sensors
Turn Your PC into a High-Performance
Power Meter
• Dynamic range options spanning -60 to +20 dBm
• CW, true RMS, peak and average measurement capability
• Sample rates up to 80 million samples per second
• 50 and 75Ω models
• Software package supports automated measurement
with statistical analysis and time domain plots
• No external calibration required
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DISTRIBUTORS

Bauelemente und Baugruppen
Tabelle 3: Berechnungen der DAC-Latenzzeit für die gegebene Testkonfiguration
Bild 7 zeigt die Ergebnisse eines
100-MHz-Testtons, der gefiltert
und in den DAC des MxFE
zurückgeschleift wurde. Die
durch Nichtlinearitäten in den
ADC-Puffern erzeugten Oberwellen
wurden durch den PFILT
gefiltert, wodurch der störungsfreie
Dynamikbereich (SFDR)
von 55,9 dB auf 81,9 dB anstieg.
Der implementierte Filter zeigt
einen langsameren Roll-off auf
60 dB Dämpfung als der simulierte
Filter. Es wurde gezeigt,
dass die Gruppenlaufzeit im
Durchlassbereich bei (N-1)/2
= 95,5 Abtastungen für 192
Abgriffe flach bleibt.
Bild 8 liefert einen Vergleich des
MxFE-DAC-Ausgangs eines
Multiton-Testvektors mit und
ohne Filterung. Vergleich mit
der von MATLAB erzeugten
Filtermaske. Referenzpegel von
-40 dBm.
Ein Multiton-Testvektor wurde
mit dem R&S SMW200A
erzeugt. Diese Tonfolge entspricht
der Form eines Filters
über einen breiten Frequenzbereich.
Der Leistungspegel jedes
Tons wurde auf etwa -40 dBm
begrenzt, um Intermodulationsverzerrungen
zu vermeiden.
Daher wird die DAC-Ausgangsreaktion
mit und ohne Filterung
mit einem Referenzpegel von -40
dBm gezeigt.
Tabelle 2 bringt die MATLAB-
Bandpass-FIR-Spezifikationen,
Bild 9 zeigt die MATLAB-generierte
Bandpass-Antwort und
Gruppenlaufzeit im Vergleich
zur implementierten Filterantwort
in einem MxFE-PFILT-
Modell.
Die Bilder 10 und 11 zeigen
einen Vergleich zwischen einem
200-MHz-CW-Signal bei -15
dBm. Das Signal wurde durch
den digitalen Datenpfad geleitet
und indirekt zu den DAC-
Kernen zurückgeschleift. Ohne
die aktiven programmierbaren
Filter in Bild 10 wurde die Harmonische
bei 2fc mit -73,88
dBm gemessen. Mit aktivem
PFILT (Bild 11) wird nicht nur
die Oberwelle herausgefiltert,
sondern auch das Grundrauschen
des Datenpfads reduziert
und zeigt die typische Tschebyscheff-Außerbandwelligkeit.
Auch die Gruppenlaufzeit blieb
im Durchlassbereich des Bandpassfilters
flach.
Bild 12 schließlich zeigt die
Ergebnisse des auf die DAC-
Ausgänge angewandten Bandpassfilters
unter Verwendung
desselben Mehrton-Testvektors.
Das Durchlassband erhöht das
Grundrauschen um 4,2 dB, reduziert
aber das Grundrauschen im
Sperrband um 2 dB bis 3 dB,
was der üblichen Tschebyscheff-
Welligkeit außerhalb des Bandes
entspricht.
Tabelle 4: Berechnungen der ADC-Latenzzeit für die gegebene Testkonfiguration
Latenz
Die Latenz durch die Loopback-
Konfiguration wurde mit einem
Hardware-Prüfstand mit gleich
langen Koaxialkabeln gemessen.
Die gemessene Gesamtlatenzzeit
betrug 500 ns. Die Tabellen
3 und 4 zeigen die erwartete
Latenzzeit für die Konfiguration,
in der der AD9082 betrieben
wurde. Die Summe der
ADC- und DAC-Raten ergibt
den minimalen bis maximalen
Wert. 500 ns liegen innerhalb
dieses Bereichs.
Die Ausbreitungsverzögerung in
drahtlosen Systemen unter 1 µs
zu halten, ist ausreichend, um
vernachlässigbare Auswirkungen
auf die Gesamtnetzlatenz zu
gewährleisten und die Kohärenz
zwischen den Verbindungspartnern
aufrechtzuerhalten. Dies
gilt für 802.11b/g, 4G LTE und
sogar 5G-NR-Mobilfunk-Synchronisation.
Die Demonstration
einer Latenz von 500 ns stellt
daher sicher, dass das System
selbst bei einer digitalen Filterverzögerung
als drahtlose Empfängerplattform
für Ihre Designs
interoperabel bleibt.
Fazit
HF-Signalketten führen die notwendige
analoge Verarbeitung
durch, um Ihr Signal von Wellen
in Bits umzuwandeln. Allerdings
verschlechtern hardwareseitige
Probleme wie Parasiten
und Nichtlinearitäten im Leistungsverstärker
sowie drahtlose
Herausforderungen wie Multipathing
und Fading die Qualität
des Signals und machen
die Signalkette zu einer nicht
idealen Übertragungsfunktion.
Die Kompensation von Dämpfungs-
und Spektralverlusten ist
ein wichtiger Schritt, um sicherzustellen,
dass Ihre Daten genau
und zuverlässig sind.
Die Verwendung des AD9082
MxFE von ADI mit programmierbarer
Filterung ermöglicht
es dem Anwender, auf einfache
Weise nützliche Filterprofile
mit scharfen Übergangsbändern
über einen breiten Frequenzbereich
zu entwerfen und zu implementieren.
Referenzen
„Evaluierung des AD9082/
AD9081/AD9986/AD9988
Mixed-Signal Front-End
(MxFE) RF-Transceivers“. Analog
Devices, Inc. Januar 2022.
„AD9081/AD9082 System
Development User Guide
UG-1578“. Analog Devices,
Inc. Juli 2021. „Mixed Signal:
Abschnitt 6.“ Analog Devices,
Inc.
Wer schreibt:
Mitchell Sternberg ist Systemanwendungsingenieur
im Instrumentations-Team
bei Analog
Devices. Seine Arbeitserfahrung
umfasst Signalketten-Design und
-Analyse, Signal- und Leistungsintegrität
sowie drahtlose Kommunikationssysteme.
Zuvor hatte
Mitchell Sternberg zahlreiche
Funktionen als Testingenieur und
Hardwareentwickler für Ethernet-Konformitätstests
inne. Mitchell
hat einen B.S.-Abschluss
in Elektrotechnik von der University
of New Hampshire in
Durham, New Hampshire. ◄
44 hf-praxis 8/2024

KNOW-HOW VERBINDET
Neue Bauelemente
von Mini-Circuits
Bauelemente und Baugruppen
EMV, WÄRME­
ABLEITUNG UND
ABSORPTION
SETZEN SIE AUF
QUALITÄT
Quellenmodul für das
900-MHz-ISM-Band
Vervielfacher liefert
8100 bis 9750 MHz
Elastomer- und Schaumstoffabsorber
Europäische Produktion
Kurzfristige Verfügbarkeit
Kundenspezifisches Design
oder Plattenware
Das Modell RFS-G90G93750X+ von Mini-
Circuits ist ein Solid-State-Signalquellenmodul
für das von 902 bis 928 MHz reichende
ISM-Band (Industrial-Scientific-Medical).
Es liefert gepulste oder kontinuierliche
(CW) Leistungen von 2 bis 750 W (3 bis
58,75 dBm) mit einer Auflösung von 0,25
dB. Es dient auch als Leistungsverstärker
mit 59 dB Verstärkung, mit bis zu 750 W
gepulster oder CW-Ausgangsleistung für
3-dBm-Eingangssignale. Das Signalquellenmodul
verfügt über integrierte Überwachungs-
und Schutzfunktionen und arbeitet
ab 50 V DC mit einem typischen Wirkungsgrad
von 63%.
Aktiver Vervielfacher
erzeugt 18 bis 36 GHz
Das Modell RMK-5-972+ von Mini-Circuits
ist ein Miniatur-×5-Frequenzvervielfacher,
der Eingangssignale von 1620 bis 1950
MHz in Ausgangssignale von 8100 bis 9750
MHz umwandelt. Er arbeitet mit Eingangssignalen
von 7 bis 11 dBm und weist einen
typischen Umwandlungsverlust von 28,5 dB
bei Betriebstemperaturen von -40 bis +85
°C auf. Mit Abmessungen von nur 6,35 ×
7,87 × 4,06 mm (0,25 × 0,31 × 0,16 Zoll)
bietet der oberflächenmontierbare Multiplizierer
eine hohe Oberwellenunterdrückung
und eignet sich gut für Satcom- und Testanwendungen.
LTCC-Filter für 10,7 bis 14,2 GHz
-EA1 & -EA4
Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)
bzw. 4 GHz (EA4)
Urethan oder Silikon
Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C
(Urethanversion bis 120°C)
Standardabmessung 305mm x 305mm
Das Modell ZXF90A-3-34X+ von Mini-
Circuits ist ein aktiver Frequenzvervielfacher,
der 6- bis 12-GHz-Eingangssignale in
18- bis 36-GHz-Ausgangssignale umwandelt.
Er ist nahezu ideal geeignet für Backhaul-Funkgeräte,
5G, Radar- und EW- sowie
Satellitenkommunikationssysteme und bietet
eine typische Umsetzungsverstärkung von -5
dB für Eingangspegel von -35 bis +1,5 dBm.
Integrierte Filter reduzieren Oberwellen um
mindestens -35 dBc und Grundwellenpegel
um -55 dBc. Der auf GaAs-HBTs basierende
Tripler zieht 175 mA aus einer 15-V-DC-Versorgung
und verfügt über SMA-Eingangsund
2,92-mm-Ausgangsbuchsen.
Das Modell BFCQ-12600+ von Mini-
Circuits ist ein oberflächenmontierbares
LTCC-Bandpassfilter mit einem Durchlassbereich
von 10,7 bis 14,2 GHz, das sich für
Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt,
der Verteidigung, der Satellitenkommunikation
und bei Tests eignet. Die typische
Einfügungsdämpfung im Durchlassbereich
beträgt 1,5 dB, während die typische Rückflussdämpfung
15 dB beträgt. Das Filter
der Größe 1008 ist 2,5 × 2 mm groß, kann
aber Signale bis zu 4 W verarbeiten. Die
untere Sperrbandunterdrückung beträgt
typischerweise 34 dB oder mehr von DC
bis 9 GHz und die obere Sperrbandunterdrückung
beträgt mindestens 28 dB von
16,5 bis 26 GHz.
Mini-Circuits
www.minicircuits.com
hf-praxis 8/2024 45
MLA
Multilayer Breitbandabsorber
Frequenzbereich ab 0,8GHz
Reflectivity­Level ­17db oder besser
Temperaturbereich bis 90°C
Standardabmessung 610mm x 610mm
Hohe Straße 3
61231 Bad Nauheim
T +49 (0)6032 9636­0
F +49 (0)6032 9636­49
info@electronic­service.de
www.electronic­service.de
ELECTRONIC
SERVICE GmbH

Bauelemente und Baugruppen
Kleinsignal-Bipolartransistoren mit ELDRS-Mil-Spezifikation –
hohe Zuverlässigkeit für kritische Anwendungen
Umgebungen zuverlässig funktionieren.
JAN-Transistorbezeichnungen
• JANSE-Transistoren (30 krad):
Widerstehen bis zu 30 krad
pro Einheit absorbierter Strahlungsdosis
• JANSK-Transistoren (50 krad):
Widerstehen höherer Strahlung
bis zu 50 krad
• JANSU-Transistoren (100
krad): Strahlungsbeständigste
Serie bis zu 100 krad
Microchip Technology, Inc.
www.microchip.com
In den USA verwaltet die DLA
(Defense Logistics Agency)
die globale Lieferkette für Verteidigungstechnik
und arbeitet
mit Zulieferern zusammen, die
eine hohe Zuverlässigkeit aller
Komponenten gewährleisten, die
in eine Endanwendung einfließen.
Ein wesentlicher Bestandteil
des Herstellungsprozesses
von Bauteilen, die für militärische
Anwendungen bestimmt
sind, umfasst strenge Tests und
Konformitätsstandards, die
erfüllt werden müssen, um in
die QPL (Quality Products List)
aufgenommen zu werden. Als
Lieferant von Luft-, Raumfahrtund
Verteidigungstechnik gab
Microchip Technology bekannt,
dass sein Angebot an JAN-Transistoren
jetzt gemäß den Anforderungen
des Militärstandards
ELDRS (Enhanced Low Dose
Radiation Sensitivity) getestet
und zertifiziert ist, einschließlich
MIL-STD-750, Testmethode
1019, und Spezifikationen
wie MIL-PRF-19500/255, /291,
/355, /376 und /391.
Die Mil-Transistoren halten
unterschiedlichen Strahlungsbelastungen
stand und sind Teil
des JAN-Kennzeichnungssystems,
das zur Spezifizierung von
Komponenten für militärische
Anwendungen verwendet wird.
Die Benennung stellt sicher, dass
elektronische Komponenten,
die in kritischen Anwendungen
der Luft-/Raumfahrt- und Verteidigungstechnik
eingesetzt
werden, in strahlungsreichen
Microchip ist seit 60 Jahren in
der Luft-/Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie
tätig und
verfügt über eigene Fertigungsstätten
für die Herstellung und
Prüfung von Halbleitern für
diese Branche. Der Standort in
Ennis, Irland, ist eine Anlage für
robustes MIL-PRF-19500-Screening
und Zuverlässigkeitstests.
Der Standort in Lawrence, Massachusetts,
ist DLA-zertifiziert
und in der Lage, interne ELDRS-
Tests nach MIL-STD-750, Testmethode
1019, durchzuführen.
Microchip bietet seinen Kunden
die Flexibilität, je nach Programmanforderungen
für die Komponenten
und die Endanwendung
die vorgesehene Strahlungshärteprüfung
(RHA; Radiation Hardness
Assurance) durchzuführen.
Leon Gross, Vice President
der Discrete Products Group
bei Microchip, dazu: „Durch
strenge interne Tests in unseren
Anlagen in Ennis und Lawrence
sind unsere Produkte für hohe
Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit
in rauen Umgebungen
zertifiziert. Wir stellen Produkte
bereit, die den Entwicklungsprozess
basierend auf den spezifischen
Anforderungen unserer
Kunden vereinfachen. Microchip
war das erste Unternehmen, das
strahlengehärtete BJTs (Bipolar-
Junction-Transistoren) mit TID-
Einstufung (Total Ionizing Dose)
angeboten hat. Jetzt haben wir
zusammen mit der DLA die Tests
für die ELDRS-Charakterisierung
hinzugefügt.“ ◄
46 hf-praxis 8/2024

Antennen
„Verstärkung“ für Antennen
Telemeter Electronic GmbH
info@telemeter.de
www.telemeter.info
Das Unternehmen Telemeter
Electronic stellt zusammen
mit seinem langjährigen Partner
die patentierten Antennenlinsen
für bestehende und neue
Antennen von RFSpin vor.
Diese 3D-gedruckten Antennenlinsen
erhöhen den Gewinn
um beeindruckende +6 dB und
verbessern zusätzlich auch die
VSWR-Anpassung. Gekennzeichnet
sind diese Antennen
mit einem „-C“ im Modellnamen.
Die Antennenlinse
QRH40C (Bild 1) zeigt deutliche
Unterschiede im Antennengewinn.
Bei Port A mit
Linse (blaue Linie) steigt der
Gewinn auf bis zu 19 dBi bei 35
GHz an. Port B mit Linse (rote
Linie) zeigt einen ähnlichen,
aber leicht höheren Verlauf mit
einem maximalen Gewinn von
maximal 20 dBi.
Die Antennenlinse QRH20EC
(Bild 2) zeigt, dass der Gewinn
bei Port A mit Linse (blaue Linie)
steigt der Gewinn auf bis zu 21
dBi bei 15 GHz an. Port B mit
Linse (rote Linie) hat auch bei
dieser Antennenlinse einen ähnlichen,
jedoch minimal höheren
Verlauf. Die Spezialisten von
Telemeter helfen bei Fragen zu
weiteren Modellen oder kundenspezifischen
Anforderungen. ◄
Bild 1: QRH40C Antennengewinn (mit und ohne Antennenlinse)
Bild 2: QRH20EC Antennengewinn (mit und ohne Antennenlinse)
hf-praxis 8/2024 47

Funkchips und -module
Bausteine in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Baugröße
für X-, S- und L-Radarbänder optimiert
Qorvo baut Führungsposition bei HF-Multi-Chip-Modulen für Radaranwendungen aus.
Qorvo, Anbieter von Halbleiterbausteinen
für die Bereiche
Datenanbindung und Stromversorgung,
stellt drei neue hochintegrierte
HF-Multi-Chip-Module
(MCMs) vor, die für fortschrittliche
Radaranwendungen entwickelt
wurden.
Die neuen Module basieren
auf Qorvos Gehäuse- und Prozesstechnologie,
um kompakte
Größe, hohe Leistungsfähigkeit,
geringeres Rauschen und
den reduzierten Stromverbrauch
zu bieten, der für moderne Phased-Array-
und Multifunktions-
Radarsysteme erforderlich ist.
Mehrere Funktionen
in einem Gehäuse
Doug Bostrom, General Manager
der Defense and Aerospace
Business Unit bei Qorvo, dazu:
„Die neuen Multi-Chip-Module
vereinen mehrere Funktionen in
einem Gehäuse, was den Platzbedarf
auf der Leiterplatte reduziert,
die Leistungsfähigkeit steigert
und das Design als auch die
Montage für unsere Kunden vereinfacht.
Dies unterstreicht unser
Engagement für Innovation und
den Erfolg unserer Kunden, da
sie die Markteinführung ihrer
Produkte beschleunigen können.
Zusammen mit der kürzlich
erfolgten Übernahme von
Anokiwave und der damit verbundenen
Beamformer-Technologie
sind wir gut positioniert,
um Komplettlösungen für Phased-Array-Radaranwendungen
anzubieten.“
Wesentliche
Leistungsmerkmale:
• QPF5001 12W X-Band Frontend-Modul
(FEM): Kombiniert
einen Leistungsverstärker,
einen rauscharmen Verstärker
(LNA) und einen Begrenzer
in einem kompakten Modul,
was die Leiterplattenfläche im
Vergleich zu Lösungen mit diskreten
Bauelementen um etwa
50% verringert.
• QPM2101 S-Band-Empfangsverstärker
mit variabler Verstärkung
(VGA) MCM: Integriert
einen LNA, ein digitales 6-Bit-
Dämpfungsglied, einen Rx-
Puffer und einen T/R-Schalter,
was die Leiterplattenfläche um
40% verringert.
• QPB1029 L-Band-Filterbank
MCM: Integriert zwei Schalter
auf beiden Seiten von acht
Filtern und einen Bypass. In
einem 10 mm × 10 mm großen
Gehäuse untergebracht, ist
es die branchenweit kleinste
geschaltete L-Band-Radar-
Filterbank mit 8 Kanälen, mit
der Radarentwickler ihre Ziele
bezüglich Größe, Gewicht, Leistung
und Kosten (SWaP-C)
erreichen können.
Qorvo
www.qorvo.com
// Mobilfunktechnik // Automotive // Verteidigungstechnik
Elektronik
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anderen elektronischen Problemen aus dem Bereich Hochfrequenz- und EMV-Technik.
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WLAN
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TETRA

Funkchips und -module
Verbesserte Kommunikation und Zuverlässigkeit im Bergbau
Wie das RFoF-System von RFOptic für 2-Wege-Funknetz werke die Kommunikation und Zuverlässigkeit
im Bergbau verbessert
• Zuverlässigkeitsbedenken
Unzuverlässige Kommunikation
wirkte sich auf
Sicherheitsprotokolle und die
Betriebskoordination aus und
birgt Risiken für Personal und
Vermögenswerte.
• Skalierbarkeit:
Der modulare Charakter des
RFoF-Systems ermöglicht eine
einfache Skalierbarkeit, wenn
der Minenstandort erweitert
wird oder neue Kommunikationsanforderungen
entstehen.
Allgemein ist eine effektive und
zuverlässige Kommunikation
entscheidend für die Gewährleistung
von Sicherheit, Produktivität
und betrieblicher Effizienz
in der anspruchsvollen Umgebung
eines Minenstandorts.
Klassische Funknetze leiden
häufig unter Signalverschlechterung,
begrenzter Abdeckung
und hohen Wartungskosten.
In dieser Fallstudie des RFOptic-Distributors
D2N – Technology
Solutions wird untersucht,
wie die Implementierung eines
RFoF-Systems die Zuverlässigkeit
verbessert, die Wartungskosten
senkt und verbesserte
Betriebsmöglichkeiten bietet.
municom Vertriebs GmbH
www.municom.de
Situation
Ein Bergbauunternehmen,
das auf ein herkömmliches
Zwei-Wege-Funknetz angewiesen
war, litt unter häufigen
Signalverlusten, insbesondere in
abgelegenen oder unterirdischen
Gebieten. Die Wartungskosten
waren hoch, da regelmäßige
Antennenanpassungen, Kabelaustausch
und Einrichtungen
zur Signalverstärkung erforderlich
waren, die dann zusätzlich
fehleranfällig waren und nur
begrenzte Rückmeldungen zur
Systemleistung und Konfigurierbarkeit
lieferten.
Herausforderungen
Der Betreiber stand vor mehreren
Herausforderungen:
• Signalverschlechterung:
Geländemerkmale wie Hügel,
Tunnels und Stollen führten zu
Signalverschlechterung und
toten Zonen, was die Kommunikation
zwischen den Mitarbeitern
behinderte.
• Begrenzte Abdeckung:
Das bestehende Funknetz benötigte
eine größere Reichweite,
um Kommunikationsausfällen
in kritischen Bereichen der
Mine zu begegnen.
• Hohe Wartungskosten:
Um Signalprobleme und
Systemausfälle zu beheben,
waren ständige Wartung und
Upgrades erforderlich, was zu
erhöhten Betriebskosten führte.
Um diese Probleme zu lösen,
wurde ein RFoF-System von
RFOptic eingesetzt, welches
HF-Signale in optische Signale
umwandelt und so die optische
Übertragung des Funksignales
über große Entfernungen ermöglicht,
ohne Signalverschlechterung.
Vorteile
Für den Betrieb ergaben sich
folgende Vorteile:
• Verbesserte Kommunikation:
Das RFoF-System verbessert
die Zuverlässigkeit der Kommunikation
erheblich. Die
Abdeckung hat sich wesentlich
verbessert, das Personal
kann jetzt auch in bisher problematischen
Bereichen nahtlos
kommunizieren.
• Erhöhte Sicherheit:
Die zuverlässigere Kommunikation
erlaubt verbesserte
Sicherheitsprotokolle, die eine
schnelle Reaktion auf Notfälle
und eine verbesserte Koordination
im täglichen Betrieb
ermöglichen.
• Niedrigere Wartungskosten:
Das robuste Design des Systems
und die reduzierte Signalverschlechterung
minimieren
den Bedarf an häufiger Wartung,
was zu Kosteneinsparungen
führt.
• Betriebseffizienz:
Durch die Einrichtung zuverlässiger
und sicherer Kommunikationskanäle
wurde die
betriebliche Effizienz gesteigert.
Dadurch wurde die
Zusammenarbeit effektiver
gestaltet, was zu reibungsloseren
Arbeitsabläufen und
geringeren Ausfallzeiten führt.
Schlussfolgerung
Durch die Einführung eines
RFoF-Systems veränderte der
Betreiber die Kommunikation
an seinem Minenstandort und
bewältigte damit langjährige Herausforderungen
im Zusammenhang
mit Signalverschlechterung,
begrenzter Abdeckung und
hohen Wartungskosten. Durch
den Einsatz der fortschrittlichen
Technologie von RFOptic wurden
eine verbesserte Zuverlässigkeit,
mehr Sicherheit, geringere
Wartungskosten und eine
höhere Betriebseffizienz erreicht.
Dies trägt letztendlich zu einer
produktiveren und sichereren
Arbeitsumgebung bei.
Die Herausforderungen, mit
denen der Kunde konfrontiert
war, sind bekannt. Kritische
Standorte wie Tunnel und Bergwerke
leiden häufig unter eingeschränkter
Kommunikation,
wobei die eingesetzte Funktechnik
hier nicht alle Einschränkungen
beseitigen kann. Um
dieses Problem zu lösen, bietet
RFOptic RFoF/GPS-Lösungen
für Bergwerke, Tunnels und
Untertagesysteme an.
HF-über-Glasfaserverbindung
Die HF-über-Glasfaserverbindungen
bei 2,5 GHz, 4 GHz, 6
GHz und GPS werden in Bergwerken
und Tunnels eingesetzt,
wo drahtlose Lösungen aufgrund
der Sichtlinie begrenzt
sind und keine optimale Lösung
darstellen. Die Lösungen können
auch HF-Signale von oder
zu den oberirdischen Einrichtungen
transportieren, von den
Untertageeinrichtungen oder
Untergrund- und U-Bahn-Systemen.
◄
hf-praxis 8/2024 49

Kabel und Verbinder
Geschlitztes EMV-Geflecht
für die nachträgliche Kabelabschirmung
GOGATEC/Wien hat nun zur
nachträglichen Abschirmung
von Leitungen ohne Schirm
ein geschlitztes Kupfergeflecht
ins Lieferprogramm aufgenommen.
Es besteht aus PPS Monofile
nach UL 94 V0 und enthält
vernickelte Kupferdrähte nach
EN 13602. Damit wird ein
hochwertiger EMV-Schutz mit
den Schirmungsdaten max. 6
mOhm und 1,2 nH erreicht. Das
Geflecht ist überlappend ausgeführt,
sodass die Umhüllung der
Leitung oder des Kabelstranges
rundum gewährleistet ist.
GOGATEC GmbH
info@gogatec.com
www.gogatec.com
Die Fehlersuche wegen mangelhafter
EMV-Abschirmung
ist sehr aufwändig, weil man
meistens nicht genau weiß, wo
man suchen soll.
Wichtig ist hier im Unterschied
zur Erdung vor allem eine großflächige
Abschirmung und eine
ebensolche Schirm-Auflage. Es
kann passieren, dass ein ungeschirmtes
Kabel eingesetzt wird
und sich nachträglich herausstellt,
dass eine Abschirmung
für die fehlerlose Funktion der
Anlage notwendig ist. Wenn die
Leitung jedoch bereits angeschlossen
ist oder schon Stecker
konfektioniert wurden, ist dies
schwierig zu realisieren.
Durch die Halogenfreiheit und
einen Arbeitstemperaturbereich
von -40 bis +125 °C sowie eine
Zulassung nach EN 45545-2,
R22 HL3 R23 HL3 ist es auch
für die Anwendung im Bahnbereich
geeignet. Es kann um
Material von 5 bis 45 mm Durchmesser
gewickelt werden. ◄
Koaxialadapter verbindet Buchse mit
Stecker für Signale mit bis zu 90 GHz
Semi-flexibles Kabel für Signale
mit DC bis 6 GHz
Mini-Circuits‘ Modell 10F-135M+ ist ein 50-Ω-Koaxialadapter,
der eine 1,0-mm-Buchse mit einem 1,35-mm-Stecker bis 90 GHz
verbindet. Die typische Einfügungsdämpfung beträgt 0,12 dB
von 10 MHz bis 30 GHz, 0,25 dB von 30 bis 60 GHz und 0,40
dB von 60 bis 90 GHz. Das typische SWR beträgt 1,04 von 10
MHz bis 30 GHz, 1,06 von 30 bis 60 GHz und 1,09:1 von 60
bis 90 GHz. Der 0,62 Zoll lange, gerade Adapter ist aus rostfreiem
Stahl gefertigt.
Mini-Circuits
www.minicircuits.com
Das Modell FL086-12SMMCR+ von Mini-Circuits ist ein 12 Zoll
langes, halbflexibles Kabel mit einem SMA-Stecker an einem
Ende und einem rechtwinkligen MCX-Stecker am anderen Ende.
Dieses Hand-Flex-Koaxialkabel ist ein nahezu idealer Ersatz für
kundenspezifisch gebogene halbstarre 0,086-Zoll-Kabel in der
Luft- und Raumfahrt/Verteidigung und in Test-/Messsystemen.
Es hat einen minimalen Biegeradius von 6 mm und eine geringe
Einfügedämpfung von typischerweise 0,30 dB von 10 MHz bis
2 GHz, 0,53 dB von 2 bis 4 GHz und 0,66 dB von 4 bis 6 GHz.
Mini-Circuits
www.minicircuits.com
50 hf-praxis 8/2024

Kabel und Verbinder
Milexia: Kooperation mit Southwest Microwave
Die neue Zusammenarbeit von
Milexia mit dem Lieferanten
Southwest Microwave zeichnet
sich durch eine langjährige Partnerschaft
aus, die auf Zuverlässigkeit,
Innovation und Qualität
basiert. Southwest Microwave
ist ein weltweit anerkannter
Hersteller von hochpräzisen
Mikrowellenkomponenten und
-systemen, die in verschiedenen
Branchen eingesetzt werden,
darunter Sicherheits- und Überwachungssysteme
sowie Kommunikations-
und Industrietechnologien.
Durch die Zusammenarbeit
mit Southwest Microwave
ist Milexia in der Lage, den
Kunden Produkte anzubieten,
die den höchsten technischen
Standards entsprechen und
durch ihre Langlebigkeit und
Leistungsfähigkeit überzeugen.
Diese schätzen besonders die
Flexibilität und das Engagement
von Southwest Microwave, maßgeschneiderte
Lösungen für spezifische
Kundenanforderungen
zu entwickeln. Durch regelmäßige
Kommunikation und enge
Abstimmung stellen die Experten
sicher, dass alle Projekte
termingerecht und zur vollen
Zufriedenheit unserer Kunden
umgesetzt werden.
die das Verbinden und Trennen
von Kabeln und Komponenten
ermöglichen. Dies ist besonders
wichtig in Bereichen, in denen
Zuverlässigkeit und Signalqualität
höchste Priorität haben, wie
in der Luft- und Raumfahrt, der
Telekommunikation und der Medizintechnik.
Die Wahl des richtigen Steckverbinders
hängt von verschiedenen
Faktoren ab, darunter
elektrische Anforderungen,
mechanische Belastbarkeit und
Umweltbedingungen. Hochwertige
Steckverbinder sorgen nicht
nur für eine sichere und stabile
Verbindung, sondern tragen
auch dazu bei, Störungen und
Signalverluste zu minimieren.
Sie sind in verschiedenen Ausführungen
erhältlich, darunter
Koaxial-, Glasfaser- und Hochfrequenzsteckverbinder,
um den
spezifischen Anforderungen der
verschiedenen Anwendungen
gerecht zu werden.
Durch die Zusammenarbeit mit
führenden Herstellern wie Southwest
Microwave kann Milexia
seinen Kunden eine breite Palette
von Steckverbindern anbieten,
die für ihre hohe Präzision und
Zuverlässigkeit bekannt sind.
Die Experten helfen bei der Auswahl
des optimalen Steckverbinders
für kundenspezifische
Anwendung und unterstützen
bei der Integration in Systeme,
um sicherzustellen, dass die
technischen und betrieblichen
Anforderungen erfüllt werden.
Demnächst verfügbar: 0,8-mm-
Steckverbinder DC bis 145
GHz. Der neue, leistungsstarke
0,8-mm-Steckverbinder von
Southwest Microwave ist eine
innovative Einschraublösung,
die eine optimale Signalintegrität
gewährleistet und gleichzeitig
die branchenweit niedrigsten
SWR-, RF-Leck- und Einfügedämpfungswerte
bietet. ◄
Milexia Deutschland GmbH
hf-welt@milexia.com
www.milexia.com/de
Hochfrequenz-Steckverbinder
Steckverbinder sind entscheidende
Komponenten in einer
Vielzahl von elektronischen und
elektromechanischen Systemen.
Sie dienen als Schnittstellen,
hf-praxis 8/2024 51

Aerospace & Defence
Strahlungstolerante Mikrocontroller
Microchip besteht darin, dass wir
über die Erfahrung, das Wissen
und die Fähigkeit verfügen, das
Design und die Tests für unsere
strahlungstoleranten und strahlungsgehärteten
Bauelemente
im eigenen Haus durchzuführen.
Wir werden auch weiterhin neue
Techniken wie Ethernet, KI und
ML einführen, die sich bereits
auf dem kommerziellen und
industriellen Markt entwickelt
haben, und sie mit Strahlungsfestigkeit
versehen, damit sie
den Anforderungen neuer Weltraummissionen
gerecht werden.
Wir bieten auch weiterhin eine
höhere Rechenleistung und integrieren
neuere Technologien in
kleinere Gehäuse, um Gewicht
und Größe einzusparen.“
Die Weltraumforschung erlebt
mit neuen Missionen, wie der mit
Spannung erwarteten Artemis-
II-Mission, mit erfolgreichen
Mondlandemissionen wie JAXA
SLIM und Chandaaryan-3 sowie
mit New-Space-Einsätzen in
niedriger Erdumlaufbahn (LEO)
einen Aufschwung.
Microchip Technology, Inc.
www.microchip.com
Entwickler benötigen dafür
elektronische Bauelemente, die
strenge Strahlungs- und Zuverlässigkeitsstandards
erfüllen,
um in der rauen Umgebung des
Weltraums ausfallfrei zu funktionieren.
Microchip Technology
stellt mit dem SAMD21RT einen
strahlungstoleranten (RT, Radiation-Tolerant)
Arm-Cortex-M0+basierten
32-Bit-Mikrocontroller
(MCU) im 64-Pin-Keramik- und
Kunststoffgehäuse mit 128 KB
Flash und 16 KB SRAM vor.
Die MCU wurde für platzbeschränkte
Anwendungen konzipiert,
bei denen Größe und
Gewicht entscheidend sind.
Der Baustein ist mit einer kleinen
Grundfläche von 10 × 10
mm erhältlich. Mit einer Taktfrequenz
von bis zu 48 MHz
bietet der SAMD21RT hohe
Verarbeitungsleistung für raue
Umgebungen. Hinzu kommen
Analogfunktionen wie ein ADC
mit bis zu 20 Kanälen, ein DAC
und Analog-Komparatoren.
Der SAMD21RT baut auf Microchips
bestehender Serie von
SAMD21-MCUs auf, die in der
Industrie und im Automotive-
Bereich weitverbreitet ist. Er
basiert auf COTS-Bausteinen
(Commercial-Off-The-Shelf),
was den Entwicklungsprozess
beim Übergang auf einen
strahlungstoleranten Baustein
vereinfacht, da das Design mit
der Pinbelegung kompatibel
bleibt. Microchip bietet eine
umfassende Systemlösung für
Raumfahrtanwendungen mit
vielen Komponenten, die um die
SAMD21RT-MCU herum entwickelt
werden können, darunter
FPGAs, Leistungselektronik
und diskrete Bauelemente,
Speicher-ICs, Kommunikationsschnittstellen
und Oszillatoren,
die zahlreiche Optionen
über alle Qualifikationsstufen
hinweg bieten.
Der SAMD21RT kann in rauen
Umgebungen (mit Strahlung
und extremen Temperaturen) in
einem Temperaturbereich von
-40 bis +125 °C betrieben werden
und bietet eine hohe Strahlungstoleranz
mit einer Gesamtionisierungsdosis
(TID) von
bis zu 50 krad und einer SEL-
Immunität (Single Event Latchup)
von bis zu 78 MeV.cm²/mg.
Bob Vampola, Vice President der
Aerospace and Defense Business
Unit bei Microchip, dazu: „Der
Vorteil der Zusammenarbeit mit
Der stromsparende SAMD21RT
verfügt über Ruhe- und Standby-
Sleep-Modi und Sleepwalking-
Peripherie. Zur weiteren Peripherie
zählen ein 12-Kanal-
DMAC (Direct Memory Access
Controller), ein 12-Kanal-Ereignissystem,
verschiedene Timer/
Counter zur Steuerung (TCC),
ein 32-Bit-Echtzeitzähler (RTC),
ein Watchdog-Timer (WDT) und
eine USB-2.0-Schnittstelle. Zu
den Kommunikationsoptionen
zählen serielle Kommunikation
(SERCOM), I2C, SPI und LIN.
Mit Zehntausenden von Bauelementen
im Orbit hat Microchip
einen bedeutenden Anteil in der
Weltraumforschung/-nutzung
und ist damit für die Missionen
von heute und morgen ein wichtiger
Anbieter. Die Produkte von
Microchip sind im Rahmen des
Artemis-Programms auf dem
Weg zum Mond und tragen zum
Erfolg des Space Launch Systems,
Orion-Weltraumfahrzeugs,
Lunar Gateway, Lunar Lander
und neuer Raumanzüge bei.
Die 32-Bit-MCU SAMD21RT
wird durch das Curiosity-Nano-
Evaluierungskit SAM D21, die
integrierte Entwicklungsumgebung
(IDE) MPLAB X und den
In-Circuit-Debugger/Programmer
MPLAB PICkit 5 unterstützt.
◄
52 hf-praxis 8/2024

Anritsu Collaborates with LITEON
to Verify 5G O-RAN Performance Testing
Anritsu Corporation
www.anritsu.com
Anritsu and LITEON Technology
have jointly announced the
collaboration to verify performance
testing for the 5G New
Radio (NR) Open Radio Access
Network (O-RAN). By integrating
Anritsu’s MT8000A Radio
Communication Test Station
and MX773000PC Open Distributed
Unit (O-DU) Emulator
Platform Software Solution,
assisting LITEON in verifying
their Open Radio Units (O-RUs),
working together to advance
O-RAN technology development.
LITEON provides 5G private
network solutions, including
Sub-6 GHz O-RUs that comply
with O-RAN standards, and has
completed integration testing
with several commercial DU/CU
vendors. Through the integration
of software, firmware, and hardware,
LITEON helps operators
and telecommunication service
providers achieve greater flexibility
within an open architecture,
thus accelerating O-RAN
deployment.
Traditional Radio Access Networks
(RANs) rely on communication
devices from a single
supplier. However, Open RAN
interfaces are being increasingly
introduced to devices, enabling
the creation of more cost-effective,
flexible, and scalable RANs.
As a contributing member of the
Open Radio Access Network
Alliance (O-RAN Alliance),
Anritsu offers testing for both
wireless and wired communication
quality for mobile operators
and wireless infrastructure
equipment suppliers who are
members of the O-RAN Alliance.
The MT8000A test solution
supports non-signaling RF
testing for 5G NR mmWave and
Sub-6 GHz base stations.
The all-in-one MT8000A, compliant
with 3GPP TS38.141-1
and TS38.141-2 specifications,
reduces testing time and cost
during the fabrication of 5G BTS
radio units. The MX772000PC
software enables automated
O-RU testing, while the
MX773000PC simulates O-DU
operations, connects O-RUs and
performs O-RAN.WG4.CONF
testing to meet O-RAN Fronthaul
specifications.
Richard Chiang, General Manager
of Smart Life Applications
SBU at LITEON, stated,
“Anritsu is an important partner
for LITEON in advancing 5G
base station from development
testing to product verification.
Anritsu‘s test equipment accelerates
the quality and stability
validation of our Sub-6 RU
M-Plane, CU-Plane and automated
testing. LITEON continues to
be committed to delivering comprehensive
5G solutions to support
the industry in promoting
O-RAN open architecture and
assisting customers in advancing
commercial deployment.”
Ivan Chen, General Manager
of Anritsu Taiwan, added,
“LITEON is a key partner for
Anritsu in promoting O-RAN
technology. This collaboration
demonstrates Anritsu’s ability
to verify mobile communication
technology, meeting various
testing needs and fully supporting
5G O-RAN test solutions,
continuing to lead at the forefront
of testing technology.” ◄
hf-praxis 8/2024
53

RF & Wireless
Low Noise Linear Amplifier
Designed for WiFi 6/6E, small cell, wireless
infrastructure and other high-performance
RF applications: Richardson RFPD, Inc., an
Arrow Electronics company, announced the
in-stock availability and full design support
capabilities for a new RF low noise amplifier
from Guerrilla RF, Inc.
The GRF2110 is a broadband, ultra-low
noise linear amplifier designed for WiFi
6/6E, small cell, wireless infrastructure and
other high-performance RF applications up
to 8 GHz. The standard tune exhibits outstanding
noise figure, linearity, return loss
and gain flatness from 5 to 8 GHz.
The device can be operated from a supply
voltage of 2.7 to 5 volts, with a typical bias
condition of 5 volts and 70 mA for optimal
efficiency and linearity.
Additional key features of the GRF2110
include:
• Gain: 16.3 dB
• Evaluation board NF: 1.2 dB
• OP1dB: 22 dBm
• OIP3: 38 dBm
• flexible bias voltage and current
• Process: GaAs pHEMT
• 1.5 x 1.5 mm DFN-6 package
Richardson RFPD
www.richardsonrfpd.com
Robust and Reliable
RF Terminations Deliver Superior
Signal Management
Pasternack, an Infinite Electronics brand and
a leading provider of RF, microwave and
millimeter-wave products, has announced
the launch of its new series of high-power
RF terminations. They are designed for use in
telecommunications, broadcasting, satellite
communications and other high-frequency
applications where reliable signal termination
is essential.
The new high-power RF terminations are
engineered for superior performance and
reliability. They offer maximum power
ratings of 5 watts, 10 watts and 50 watts
(continuous wave), making them ideal for
a wide range of applications.
These terminations ensure excellent SWR
performance as low as 1.25, which is critical
for minimizing signal reflection and
maximizing power transfer. The low VSWR
and high power handling capability make
these terminations a vital component in
maintaining the integrity and efficiency of
RF systems.
The high-power RF terminations come with
various connector options, including 4.3-
10, 7/16 DIN and N-type connectors. This
delivers versatility and ease of integration
to existing systems.
Each part is specified to operate efficiently
at frequencies up to 6 GHz, ensuring consistent
performance across a broad frequency
range. Additionally, their sturdy design
and high-quality construction ensure longlasting
performance in the most demanding
environments.
“With their robust construction and superior
specifications, these terminations offer our
customers reliable solutions for managing
high-power RF signals,” said Product Line
Manager Steven Pong.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Featured Products Supporting 3.3 to 3.98 GHz,
5G Thin mMIMO RF Frontend Development
Smaller, thinner and lighter: Richardson
RFPD, Inc., an Arrow Electronics company,
announced the availability and full
design support capabilities for a curated
selection of product recommendations
that support 3.3–3.98 GHz, 5G Thin
mMIMO RF front-end development.
Achieving smaller, thinner and lighter
systems can enable significant cost
savings and more environmentally
friendly base stations, while still achieving
the full performance benefits of 5G.
NXP’s family of 5G massive MIMO
modules utilize innovative top-side cooling
package technology. The first products
are designed for 32T32R 200 W
radios, covering 3.3 GHz to 3.8 GHz
frequency bands.
To realize the benefits of NXP’s top-side
cooling, mechanical changes must be
incorporated in the RF front-end design.
Richardson RFPD has created a tool
that allows designers to quickly view
recommended products by frequency
band. Products include power amplifiers,
receiver modules, filters, couplers, bias
controllers and more. Featured suppliers
include NXP, Analog Devices, CTS
Electronic Components, Qualcomm,
Trans-Tech, and TTM Technologies.
Richardson RFPD
www.richardsonrfpd.com
54 hf-praxis 8/2024

RF & Wireless
Siemens delivers AI-accelerated verification
for analog, mixed-signal, RF, memory, library IP
and 3D IC designs in Solido Simulation Suite
Siemens Digital Industries Software introduced
Solido Simulation Suite software
(“Solido Sim” software), an integrated suite
of AI-accelerated SPICE, Fast SPICE and
mixed-signal simulators designed to help
customers dramatically accelerate critical
design and verification tasks for their
next-generation analog, mixed-signal and
custom IC designs.
Built on the foundation of Siemens’ industryproven,
foundry-certified Analog FastSPICE
(AFS) platform, Solido Sim incorporates
three innovative new simulators: Solido
SPICE software, Solido FastSPICE software
and Solido LibSPICE software, as
well as Siemens’ market-proven AFS platform,
ELDO software and Symphony
software.
„Solido Simulation Suite, featuring AIaccelerated
SPICE and FastSPICE engines,
represents a significant leap forward in
custom IC simulation technology, providing
unmatched accuracy and efficiency
for chip design and verification engineers,”
said Michael Ellow, CEO, Silicon Systems,
Siemens Digital Industries Software. „Our
initial Solido Sim customers have experienced
remarkable success across multiple
processes technology platforms, all
while demonstrating faster runtimes and
enabling compelling new capabilities for
Siemens Digital Industries
www.sw.siemens.com
their next-generation analog, RF, mixedsignal
and library IP designs.”
Solido Sim is engineered to help IC design
teams meet increasingly stringent specifications,
verification coverage metrics and
time-to-market requirements. It delivers
comprehensive application coverage with
best-in-class circuit and System-on-a-Chip
(SoC) verification capabilities. Powered by
AI technologies, Solido Sim is developed
with next-generation process technologies
and complex integrated circuit (IC) structures
in mind, providing the required toolsets
and capabilities to help achieve accurate
signal and power integrity goals.
Solido Sim features a simplified use model,
accelerated verification and a unified workflow.
It delivers a compelling set of innovative
new simulation technologies, including:
• Solido SPICE is Siemens’ next-generation,
feature-rich SPICE simulation technology,
providing a 2-30x speedup for analog,
mixed-signal, RF and 3D IC verification.
With newer convergence, cache efficient
algorithms and high multi-core scalability,
Solido SPICE provides a significant performance
boost for large pre- or post-layout designs.
RF IC developers can directly benefit
from Solido SPICE’s new RF verification
capabilities, while multi-die, 2.5D, 3D and
memory interface developers can now experience
an efficient capability for full channel
transceiver verification that includes
equalization, drastically reducing interface
assumptions and accelerating verification.
• Solido FastSPICE is Siemens’ cutting-edge
Fast SPICE simulation technology, providing
an order-of-magnitude speedup for
SoC, memory and analog functional verification.
It provides a dynamic use model
for SPICE-to-Fast SPICE scaling, providing
a scalable interface to help achieve speed
goals with predictable accuracy. Solido
FastSPICE includes multi-resolution technology
for differentiated performance and
SPICE-accurate waveforms during critical
path analysis for memory and analog characterization.
• Solido LibSPICE is Siemens’ purpose-built
batch solver technology for small designs,
providing optimized runtimes for Library IP
applications. Solido LibSPICE is uniquely
integrated into Siemens’ popular Solido
Design Environment and Solido Characterization
Suite offerings for performance
acceleration, enabling a full-flow solution
for seamless and robust verification of standard
cells and memory bit-cells.
Powering all three of these new solvers
is Solido Sim AI – the latest version of
Siemens’ groundbreaking, AI-accelerated
simulation technology. Solido Sim AI is the
newest iteration of the AI technology that
Solido Design Automation used to pioneer
the design and deployment of AI for EDA
purposes 15 years ago. With Solido Sim AI,
circuit simulation is advanced to the next
level with algorithms that are self-verifying
and tuned to SPICE accuracy, providing
orders-of-magnitude improved acceleration
– all accomplished using existing foundrycertified
device models without alteration.
Solido Sim integrates natively within Siemens
Solido Design Environment and
Solido Characterization Suite, offering
customers superior performance with optimal
accuracy, improved productivity, and
scalability across cloud infrastructures. Further,
Solido Simulation Suite works closely
with Siemens’ industry leading IC sign-off
flows Calibre® platform Design solutions
and Tessent Test solutions as well as Siemens’
electronic systems design and manufacturing
PCB solutions, providing full-flow
verification solutions across applications.
The Solido Simulation Suite is now available.
To learn more, visit https://eda.sw.siemens.
com/en-US/ic/solido/ ◄
hf-praxis 8/2024 55

UP TO 110 GHz
High-Frequency
Solutions
Amplifiers & Modules for mmWave Applications
WAVEGUIDE AMPLIFIERS
• Bandwidths from 40 to 110 GHz
• Low noise, high gain & medium power options
• WR10, WR12, WR15 & WR15 interfaces
• Ideal for TRP & TIS over-the-air testing
CONNECTORIZED AMPLIFIERS
• Bandwidths from 50 kHz to 95 GHz
• 2.92, 2.4, 1.85 & 1.0mm connector options
• Gain up to 45 dB
• NF as low as 1.7 dB
• Power up to 1W
VARIABLE GAIN AMPLIFIERS
• Bandwidths from 18 to 54 GHz
• Gain up to 50 dB
• Calibrated 17 dB attenuation with analog or TTL control
• PSAT up to +1W
• Interactive GUI with telemetry

More High-Frequency Modules
BIAS TEES
DIGITAL STEP ATTENUATORS
• 10 to 54 GHz
• DC current up to 250mA
• RF power up to +30 dBm
• >30 dB isolation
• Low insertion loss
• 100 MHz to 50 GHz
• 0 to 31.5 dB attenuation
• 0.5 dB step size
• 6-bit parallel control
• +50 dBm IIP3
FREQUENCY MIXERS
FREQUENCY MULTIPLIERS
• LO/RF from 5 to 65 GHz
• IF from DC to 20 GHz
• Double-balanced and
I/Q designs
• +15 dBm LO power
• Excellent L-R isolation
• Output from 10 to 40 GHz
• Wide input power range spanning
+11 to +22 dBm
• Low conversion loss
• Excellent harmonic suppression
POWER DETECTORS
SWITCHES
• 0.1 to 43.5 GHz
• -35 to +15 dBm
• Single supply voltage
• CW & RMS models
• 10 MHz to 67 GHz
• 45 dB isolation
• Supports bi-directional use
• All-off state available
• Convenient digital snap-fit connector

RF & Wireless
RFMW Introduces New Products
Thick- and Thinfilm
Process Technology up to
27 GHz
Low Profile, High
Performance 20 dB
Directional Coupler
High Current DC Bias
Transformer
Hybrid Coupler Covering
18 to 50 GHz
The Smiths Interconnect CXH
Series offer up to 27 GHz of operating
frequency when properly
matched in a coplanar waveguide
structure. Its robust thickand
thinfilm process technology
is ideal for harsh environments,
with standard resistance values
ranging from 10-500 ohms with
a standard tolerance of ±5%.
The CXH Series power handling
performance is tested according
to MILPRF-55432 to ensure
series qualification, and its 12.5
watts of power supplies a wide
array of applications.
The TTM Technologies
XMC0812F1-20G is a low
profile, high performance 20
dB directional coupler, with a
power rating of 50 W (AVG)
and a peak to average ratio of
12 dB, with an ENIG Finish, in
a new easy-to-use, Xinger style
manufacturing friendly surface
mount package.
It is designed particularly for
broadband use on medium power
X-Band (8…12 GHz) COTS
Mil-Aero applications. Parts
have been subjected to rigorous
Xinger qualification testing.
The MiniRF MRFXF0026, a
high current DC bias transformer,
together with the
MRFXF0084 and MRFXF0085
work in most of the Push Pull
and Power, Doubler MCMs
applications. The drop-in trio
solution will shave both NF
and Pout without compromising
distortion. They are pinto-pin
compatible and provide
high performance for DOCSIS
3.1 solutions.
Excellent Alternative
to TWT Amps
The Nuvotronics PSC50H08S
is a surface-mount 90 degree
hybrid coupler covering 18 to
50 GHz. Being self-shielded
and utilizing an air dielectric,
the precise PolyStrata technology
results in excellent amplitude
and phase balance with
low insertion loss. This surface
mountable, device has been launched
alongside a series of wideband
hybrids to 50 GHz offering
the highest precision for millimeter
wave systems. Evaluation
boards are available from stock
at RFMW.
Attenuator and
Thermopad Products
Broadband
GaAs MMIC TWA
Broadband GaAs MMIC
Distributed Amp
The CML Micro MMA-
005022-M4 is a broadband
GaAs MMIC Traveling Wave
Amplifier (TWA) with medium
output power and high gain over
full 30 kHz to 50 GHz frequency
range. This amplifier is optimally
designed for broadband applications
requiring flat gain and
group delay, with excellent input
and output matches over a 30
kHz to 50 GHz frequency range.
The Marki Microwave AMM-
9024CH is a broadband GaAs
MMIC distributed amplifier
enabling operation over a DC
to 70 GHz bandwidth.
The amplifier features an 11
dB flat gain response, excellent
return losses, and a low 2.5 dB
noise figure. Available as a wirebondable
die.
An excellent alternative to traveling
wave tube amplifiers,
Qorvo’s Spatium QPR0220 is
an integrated solid state, spatialcombining
amplifier and driver
amplifier with an operating range
of 2 to–18 GHz while achieving
52.7 dBm (186 Watts) of instantaneous
saturated power. With
its maximum performance in
output power, gain, efficiency,
and power flatness, this Spatium
is the ideal building block for
microwave high power transmitters
for EW and radar applications.
Smiths Interconnect SPL-Series
offers fixed attenuator and Thermopad
products in a Smiths Qualified
reliability process based
on MIL-PRF-55342 product
heritage for new platforms for
space, military, and aerospace
applications. These products
deliver 100% electrical, mechanical
and visual inspection with
annual qualification included
through the standard procurement
process. Other benefits
include: 100% electrical, visual
and mechanical tested, annual
test data product qualification
report, lower cost of ownership,
and shorter lead times.
58 hf-praxis 8/2024

RF & Wireless
Highly Integrated Rx FEM
Low Profile, High
Performance 3 dB
Hybrid Coupler
LNA Covers 0.1 to 18 GHz
High Linearity GaAs
Schottky Diode Signal
Limiter
The Qorvo QPB9350 is a highly
integrated Rx front-end module
targeted for high performance
macro base station receivers.
The RX VGA SiP (receive variable
gain amplifier system in
package) integrates high performance
first stage low noise
amplifiers (LNA), digital step
attenuators (DSA), second stage
LNA in a dual channel configuration.
Power down capability for
the amplifiers can be controlled
through dedicated shutdown pins
for each channel. The LNAs utilize
Qorvo’s high performance
E-pHEMT process to provide
0.4 dB noise figure for the first
stage LNA.
Broadcast Receiver
Module
The TTM Technologies
XMC0812F1-03G is a low
profile, high performance 3 dB
hybrid coupler, with a power
rating of 50 W (AVG) and a
peak to average ratio of 12 dB,
with an ENIG finish, in a new
easy to use, Xinger style manufacturing
friendly surface mount
package. It is designed particularly
for broadband use on
medium power X-Band (8...12
GHz) COTS Mil-Aero applications.
Parts have been subjected
to rigorous Xinger qualification
testing.
GaAs pHEMT
Broadband LNA
The Narda-MITEQ LNA-40-
00101800-25-10P is a 0.1 to 18
GHz low noise amplifier with
unconditional stability. It sports
internal DC voltage regulation
with reverse polarity protection
and RF Ports matched to
50 ohms, all in a RoHS compliant,
hermetically sealed Kovar
package. Typical applications
include wireless infrastructure,
RF microwave and VSAT, military
and aerospace, test instruments,
and fiber optics.
High Power, Packaged
Ku-Band MMIC Amp
The Marki Microwave HLM-
70CSP2 is a high-linearity GaAs
Schottky diode signal limiter
featuring high IP3 over a broad
DC to 70 GHz bandwidth.
It offers low insertion loss and
excellent return loss over a wide
operating bandwidth. Its small
size makes it ideal for protecting
sensitive components and
for applications requiring high
channel counts. It is available
as a plastic surface mount chip
scale package or as a connectorized
evaluation board.
L-Band Switched
Filter Bank
The CML Micro DRM1000
broadcast receiver module is
a complete ‘antenna-to-audio’
solution designed for easy integration
by manufacturers of
broadcast receivers. Full software
functionality is included
for high-performance reception
of AM, FM, and DRM (DRM30
and DRM+) broadcasts worldwide.
The module software supports
a simple user interface
comprising a small, low-cost
display. Support is also provided
for an external microcontroller
via a serial interface, to provide
an extended user interface and
functions if desired.
The Micross Hi Rel RF Solutions
KA107C is a GaAs pHEMT
broadband LNA with high linearity
in a 3 x 3 mm hermetic Surface-Mount
Technology package
for Harsh Environments including
Defense and Satellite applications.
This Amplifier offers
excellent gain, low noise and
high linearity from 1.3 to 3 GHz.
It can be supplied and tested to
the equivalent screening requirements
of MIL-PRF-38535 Class
B and S screening flows.
MIL-PRF-38535 equivalent QCI
product flows, EEE-INST-002
flows, and/or other specialized
testing is available.
Ideal for Radar, 5G & Satellite
Systems, Qorvo‘s QPA0524 is
a high power, packaged Ku-
Band MMIC amplifier fabricated
using Qorvo‘s production
0.15 um GaN-on-SiC process
(QGaN15). The QPA0524 targets
the 24.25 to 26.5 GHz for
5G and Satcom band.
New FEM for WiFi 7
The Qorvo QPF4202 is an integrated
front end module (FEM)
designed for WiFi 7 (802.11be)
systems. The small form factor
and integrated matching minimizes
layout area in the application.
The Qorvo QPB1029 is a
L-Band switched filter bank
module that integrates two switches
on both sides of 8 filters
and a bypass.
This module is housed in a 10 x
10 mm package for radar applications.
Low insertion loss,
coupled with TCSAW‘s low
susceptibility to temperature
and manufacture variations,
make this switched filter bank
an ideal choice for L-Band D&A
applications.
RFMW
www.rfmw.com
hf-praxis 8/2024 59

RF & Wireless
PicoScope Oscilloscopes Now Have 40 Serial
Decoders as Standard Including 10Base-T1S
2. Deep Memory: PicoScope oscilloscopes
feature deep memory, providing extensive
data capture and analysis capabilities.
This is particularly beneficial for complex
automotive systems where detailed longduration
signal information is crucial.
3. Advanced Software: The PicoScope 7
software is user-friendly and packed with
powerful features, ensuring seamless
integration and efficiency in automotive
testing and diagnostics.
4. Enhanced Display: PC oscilloscopes offer
superior serial decoding capabilities thanks
to the use of large, high-resolution PC
monitors. This allows far more information
to be displayed and analyzed than on
traditional benchtop oscilloscope screens.
Pico Technology, the leading manufacturer
of PC-based oscilloscopes, proudly
announces a significant enhancement to its
PicoScope range. Effective immediately,
all PicoScope oscilloscopes now include a
serial decoder for the 10BASE-T1S automotive
Ethernet standard. This addition
marks a milestone, bringing the total number
of serial decoders available free of charge
with PicoScope 7 software to 40 – more
than any other oscilloscope in the market.
The software is compatible with all current
PicoScope models and legacy models
marketed in the past seven years or longer.
The 10BASE-T1S standard is a groundbreaking
development in automotive networking,
facilitating robust and efficient data communication
across vehicles. It supports multidrop
Ethernet configurations over a single
pair of unshielded twisted wires with Differential
Manchester Encoded (DME) signals,
enabling cost-effective and lightweight
cabling solutions crucial for modern vehicle
design. A 17-bit scrambler delivers improved
EMC performance and makes 10BASE-
T1S ideal for applications requiring reliable
in-vehicle networking, including advanced
driver-assistance systems (ADAS), infotainment,
and vehicle diagnostics.
„Pico Technology‘s commitment to providing
comprehensive and accessible diagnostic
tools is demonstrated by our continued
support and innovation in the automotive
sector,“ said Patrik Gold, Product Manager
at Pico Technology. „With the addition of
the 10BASE-T1S decoder, our PicoScope
oscilloscopes offer unparalleled versatility
and performance, empowering automotive
engineers and technicians with the tools
they need for cutting-edge vehicle design
and maintenance.“
5. Cost-Effective Solutions: By offering a
broad range of functionalities at no additional
cost, Pico Technology ensures that
customers receive the best value in the
market.
Enhancing Automotive Engineering and
Repair
Pico Technology‘s addition of the 10Base-
T1S decoder is a testament to its dedication
to supporting automotive innovation.
Whether for vehicle design, development
testing, or repair, PicoScope oscilloscopes
provide the precision and reliability necessary
for modern automotive engineering. ◄
Pico Technology
www.picotech.com
Why Choose PicoScope Oscilloscopes?
1. Unmatched Decoder Support: With 40 free
serial decoders, including CAN bus, CAN
XL, FlexRay, LIN bus, and now 10Base-
T1S, PicoScope leads the industry in protocol
analysis capabilities.
60 hf-praxis 8/2024

RF & Wireless
High-Performance RF Angled PCB Connectors Come in Several Sizes
Pasternack, an Infinite Electronics brand
and a leading provider of RF, microwave
and millimeter-wave products, has
announced the launch of its new line of
RF angled PCB connectors. This includes
several connectors in different series that
are specifically designed to meet the rigorous
demands of RF applications.
The new product line features 1.85 mm,
2.4 mm and 2.92 mm PCB and panel connectors,
enhancing Pasternack’s existing
portfolio, which traditionally included
only straight or edge-mount connectors.
The RF angled PCB connectors comply
with industry-standard interfaces, ensuring
compatibility and reliability across a
wide range of applications. They support
frequencies from DC to 67 GHz, offering
exceptional performance with a flexible,
angled design.
The new connectors are ideal for customers
looking to simplify prototyping and
streamline the process of tapping signals
from PCB boards for testing. The different
connector interfaces provide ease of use
and high reliability.
The connectors simplify development and
testing and allow easy tapping of signals
from PCBs. The various connector interfaces
ensure that these products are especially
useful for military defense and test
and measurement scenarios, with support
for a wide range of applications.
“These angled PCB connectors offer our
customers a flexible, high-performance
solution that simplifies prototyping and
testing while meeting the stringent requirements
of modern RF applications,” said
Product Line Manager Amar Ganwani.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Indoor and Outdoor
NEMA Extension Cords
L-Com, an Infinite Electronics
brand and a supplier of wired
and wireless connectivity products,
has just added a new line
of indoor and outdoor NEMA
extension cords to its extensive
power cord offerings. These
25-foot and 50-foot extension
power cords come in a variety
of power ratings and jacket types
to meet the needs of construction,
installation, factory automation,
manufacturing, offices
and homes.
All 12 of the new NEMA extension
cords are made with durable
PVC jackets that are yellow
for high visibility. The SJT-rated
cords are for indoor use, and the
SJTW and SJTOW models are
suited for indoors and outdoors.
The four SJTOW options are the
most durable; they resist weather,
oil, and chemicals and are
a good choice for harsh-weather
environments or industrial
settings.
All of the new models are offered
in 25-foot lengths. Some are also
available with two other options
– 50-foot lengths and with or
without lighted connectors for
instant indication that a cord is
grounded and receiving power.
The NEMA extension cords
come in four different connector
configurations:
The cords with N5-15P male
to N5-15R female connectors
handle household, office and
many other workplace applications.
They are rated at 125 volts
and 15 amps and have straight
blades and three prongs. Two of
these models allow use of one
outlet to power three devices,
for locations where AC outlets
are scarce.
The cords with N6-20P to
N6-20R connectors are used for
higher voltage applications in
commercial and industrial settings.
Their three-prong, 250-volt
and 20-amp connectors have one
vertical and one horizontal blade
to prevent them from fitting into
lower-ampere receptacles.
The cords with N5-20P to
L5-20R connectors, and those
configured L5-20P to L5-20R,
employ a twist-locking mechanism
for a more secure connection
to keep the most critical
equipment online. This can be an
essential feature where vibration
or accidental disconnection is a
concern. Both configurations are
rated at 125 volts and 20 amps.
“With their extra length and
rugged design, these extension
cords will instantly solve challenges
for work sites that need
more plug-ins,” said Product
Line Manager Dustin Guttadauro.
“Being able to stretch the
reach of power outlets makes
any workplace more functional.”
L-Com
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
RF Fixed Attenuators and
Terminations Feature
NEX10 Connectors
Fairview Microwave, an Infinite
Electronics brand and a leading
provider of RF, microwave and
millimeter-wave products, has
announced the launch of its RF
fixed attenuators and terminations
with NEX10 connectors.
The components deliver exceptional
performance in high-frequency
applications up to 6 GHz.
The new RF fixed attenuators
and terminations are engineered
to meet the demands of modern
RF applications, providing reliable
signal attenuation and termination.
With maximum power
ratings of 5 watts and 10 watts,
they are ideal for a wide range of
uses, from telecommunications
to test and measurement setups.
The product line includes a variety
of features to ensure superior
performance. The NEX10 connectorized
designs are robust
and reliable, while the fixed
attenuators offer precise control
over signal attenuation with
levels available in 3 dB, 6 dB
and 10 dB.
Fairview’s new components are
built to handle demanding conditions,
with high power handling
of 5 and 10 W (continuous
wave) and efficient operation
up to 6 GHz. Additionally, they
feature a typical SWR of 1.25,
ensuring minimal signal reflection
and excellent performance.
Fairview Microwave
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
hf-praxis 8/2024 61

RF & Wireless/Impressum
ETS-Lindgren and Anritsu
Collaborate to Advance Non-
Terrestrial Network Device Testing
hf-Praxis
ISSN 1614-743X
Fachzeitschrift
für HF- und
Mikrowellentechnik
• Herausgeber und Verlag:
beam-Verlag
Krummbogen 14
35039 Marburg
Tel.: 06421/9614-0
Fax: 06421/9614-23
info@beam-verlag.de
www.beam-verlag.de
• Redaktion:
Ing. Frank Sichla (FS)
redaktion@beam-verlag.de
• Anzeigen:
Myrjam Weide
Tel.: +49-6421/9614-16
m.weide@beam-verlag.de
• Erscheinungsweise:
monatlich
ETS-Lindgren, a global leader
in over-the-air (OTA) performance
testing, and Anritsu, a
pioneer in telecommunications
testing technology, are pleased to
announce test support for devices
using Narrow Band NTN (NB-
NTN) protocol.
This collaboration combines the
strengths of both companies,
offering a comprehensive solution
for the testing and validation
of NB-NTN devices. The
partnership leverages Anritsu’s
MT8821C Radio Communication
Analyzer, a trusted solution
for RF verification and functional
tests of mobile devices,
with ETS-Lindgren’s EMQuest
Antenna Measurement Software
and Wireless Test Solutions.
Anritsu Corporation
www.anritsu.com
ETS-Lindgren
www.ets-lindgren.com
Anritsu’s MT8821C supports
cellular technologies, including
LTE-Advanced and IoT, in
accordance with 3GPP RF test
specifications. The MT8821C,
known for its wide dynamic
range, maintains a stable wireless
connection even in challenging,
high loss environments. Its ability
to prevent unexpected disruptions
during extensive OTA
testing reduces the total time
required for OTA tests. Added
features include test support for
Skylo NTN Test Cases.
“We are excited to collaborate
with ETS-Lindgren, a leader in
OTA Performance Testing,“ says
Robert Johnson, VP & General
Manager Anritsu Americas, “to
provide our customers with comprehensive
solutions for testing
and validation of NTN NB-IoT
devices and ensure that NB-IoT
devices meet the highest standards
of RF performance, reliability,
and connectivity.”
James Young, Director of Wireless
Solutions at ETS-Lindgren,
stated, “NB-NTN is generating
some excitement in the wireless
space, so we are pleased
with how quickly the integration
with the MT8821C was
accomplished.
OTA labs can add NB-NTN
technology support with an
easy upgrade to instrumentation
and software, plus capture
the demand generated as mobile
network operators pick satellite
partners and talk about the
possibilities of cellular services
from space.”
The collaboration between ETS-
Lindgren and Anritsu is not just
about technology. It‘s a significant
step toward the realization
of a prosperous network society,
especially in remote and underserved
areas where delivering
terrestrial cell network coverage
is challenging. By combining our
expertise, we continue to pave
the way for innovative solutions
that will revolutionize the telecommunications
industry and
contribute to society. ◄
• Satz und
Reproduktionen:
beam-Verlag
• Druck & Auslieferung:
Bonifatius GmbH,
Paderborn
www.bonifatius.de
Der beam-Verlag übernimmt,
trotz sorgsamer Prüfung der
Texte durch die Redaktion,
keine Haftung für deren
inhaltliche Richtigkeit.
Handels- und Gebrauchsnamen,
sowie Warenbezeichnungen
und dergleichen
werden in der Zeitschrift
ohne Kennzeichnungen
verwendet. Dies berechtigt
nicht zu der Annahme, dass
diese Namen im Sinne
der Warenzeichen- und
Markenschutzgesetz gebung
als frei zu betrachten
sind und von jedermann
ohne Kennzeichnung
verwendet werden dürfen.
62 hf-praxis 8/2024

MCS SAS: a complete range of amplifiers and
transceivers based on GaN technology for applications
in defense and security, radio communications, electronic
warfare, radar and airborne systems.
The use of GaN (gallium nitride) technology in the design of power amplifiers
has revolutionized several sectors, including defense, security, radio
communications and airborne systems.
This technological advance offers significant advantages over traditional
technologies based on silicon or gallium arsenide (GaAs).
Advantages of GaN technology
Energy efficiency and power density
Amplifiers based on GaN technology offer superior
energy efficiency, reducing power consumption while
increasing power density. This is crucial in defense and
security applications, where equipment must operate
reliably in demanding environments while minimizing
the heat generated. Increased efficiency translates
into more compact and lighter systems, a particularly
beneficial feature for airborne systems.
Robustness and reliability
GaN is intrinsically more robust than silicon, capable of
withstanding higher temperatures and voltages. This
robustness translates into greater system reliability, even
under extreme conditions. For security and defense
applications, where equipment often has to operate in
hostile environments, this reliability is a major asset.
Wide bandwidth and high frequencies
GaN technology makes it possible to design
amplifiers capable of operating over a wide
bandwidth and at higher frequencies. This improves
the performance of radio communications systems,
enabling faster, more reliable transmissions. In defense
applications, this ability to operate at higher frequencies is
essential for radar and electronic warfare systems, offering
better resolution and more accurate detection of threats.
Reduced system size and weight
Thanks to the efficiency and power density of GaN amplifiers, it is
possible to reduce the size and weight of electronic systems.
This is particularly important for airborne applications, where every
gram counts. Smaller, lighter systems allow greater flexibility in
equipment design and integration.
Practical applications
Defense and security
In defense applications, GaN amplifiers are used in radar, secure
communication systems, and electronic warfare devices. Their ability to
operate at high frequencies with high energy efficiency makes them ideal
for these critical applications.
Radio communications
For radio communications, GaN amplifiers offer better performance in terms
of bandwidth and power, enabling faster, more reliable communications.
This is essential for modern communications networks, including 5G.
Airborne systems
Airborne systems particularly benefit from GaN technology because of
the weight and size reduction it enables. GaN amplifiers are used in the
communication and radar systems of aircraft, drones and satellites, where
performance and reliability are essential.
Licence free” amplifiers and transceivers
MCS also offers a new range of amplifiers based on
“License Free” GaN transistors, to free you from the
End Use/End User requirements needed to obtain
transistors from the main suppliers on the market.
Custom developments
In addition to its standard range, MCS offers “Build to Specs”
products, with frequency bands, gains, form factors, connectors,
modulation types and safety features that can be configured on
demand...
HEILBRONN
Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn
Tel: (07131) 7810-0 | Fax: (07131) 7810-20
HAMBURG
Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt
Tel: (040) 514817-0 | Fax: (040) 514817-20
MÜNCHEN
Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering
Tel: (089) 894 606-0 | Fax: (089) 894 606-20
www.milexia.com/de
hf-welt@milexia.com