2-2025

Februar 2/2025 Jahrgang 30

HF- und

Mikrowellentechnik

Neue Generation portabler

Echtzeit-Spektrumanalyzer

Aaronia, S. 6

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

<1 dB NF with footprints as

small as 1.18 x 1.42mm

Up to 31.5 dB digital

gain control

Flat gain for broadband

and multi-band use

DISTRIBUTORS

Editorial

Smarte Lösungen

für HF-Messtechnik von

Technische Beratung und Distribution

Peter May,

Leiter Messtechnik

Aaronia AG

www.aaronia.com

Neue Herausforderungen

durch Wi-Fi 6

Der IEEE-802.11ax-Standard, auch bekannt als Wi-Fi 6, definiert

eine neue Generation drahtloser Netzwerktechnologien mit dem

Ziel, die Effizienz, Kapazität und Leistung in stark ausgelasteten

Umgebungen erheblich zu verbessern. Im Kern basiert der

Standard auf Orthogonal Frequency Division Multiple Access

(OFDMA), dass eine effizientere Kanalnutzung ermöglicht, indem

es mehrere Nutzer gleichzeitig mit geringeren Latenzen bedient.

Zusätzlich erweitert 802.11ax die Nutzung auf das 6-GHz-Band,

unterstützt breitere Kanäle von bis zu 320 MHz und erlaubt

eine höhere Modulationsordnung von 1024-QAM, wodurch die

maximale Datenrate signifikant erhöht wird. Technologien wie

BSS Coloring zur Minimierung von Kanalüberschneidungen und

Target Wake Time (TWT) zur Optimierung des Energieverbrauchs

sind weitere zukunftsweisende Innovationen des neuen Standards.

Für zuverlässige Signalanalysen in diesem Umfeld müssen

moderne Echtzeit-Spectrumanalyzers eine extrem hohe Bandbreite

und Abtastrate bieten. Nur dann lassen sich Verzerrungen oder

Messfehler vermeiden. Gleichzeitig müssen die Geräte eine hohe

Dynamik bieten, um sowohl schwache Signale als auch stärkere

Interferenzen präzise darzustellen.

Darüber hinaus ist eine niedrige Latenz bei der Datenverarbeitung

entscheidend, da die Echtzeitüberwachung von OFDMA-

Signalstrukturen eine nahtlose Synchronisation mit den

Signalzyklen erfordert. Entsprechend spielt die Qualität der

eingesetzten Software eine bedeutende Rolle. Die Analyse-Tools

müssen in der Lage sein, die spezifischen Parameter von 802.11ax,

wie die Subträgerstruktur oder die dynamischen Zuweisungen von

OFDMA-Ressourcenblöcken, zu dekodieren und darzustellen.

Dies erfordert spezialisierte Analyseprogramme, die detaillierte

Einblicke in die Signalstruktur und deren Performance liefert.

Ebenso wichtig ist die effiziente Identifizierung von Interferenzen

und Störungen. Gerade im 6-GHz-Bereich, der oft mit anderen

Technologien konkurriert, ist eine präzise Spektralanalyse

unerlässlich. Auch die Kompatibilität mit standardisierten

Testverfahren, wie sie von IEEE spezifiziert sind, ist unabdingbar,

um konsistente und reproduzierbare Ergebnisse zu liefern.

Die im IEEE 802.11ax-Standard definierten Anforderungen stellen

hohe Ansprüche an moderne Spektrumanalyzer. USB-basierte

Hardware-Systeme in Kombination mit modularer Analyse-

Software bieten die besten Voraussetzungen, die komplexen

Signalstrukturen in WiFi 6-Netzwerken effektiv messen und

analysieren zu können.

Power Messungen

· Für CW, RMS, Peak und

Average Messungen

· Frequenzbereich 9kHz 40GHz

· Dynamic Range von -60dBm bis +20dBm

· Über USB & Ethernet ansteuerbar

· Schalter und

Schaltmatrizen

· Mobile Testgeräte

· Programmierbare Dämpfungsglieder

· Kundenspezifische Testsysteme inkl. Verstärker

· Testkabel und Adapter (bis 67GHz)

Phase Noise Analyse

· Messbereich 10MHz bis 6GHz

· Messbandbreite 0.1kHz bis 40MHz

· Vollautomatisierte absolute und additive (residual) Messungen

· Echtzeit Kreuzkorrelation

· Störstrahlungssichere

HF-Verbindungen über Glasfaser (bis 40GHz, In/Outdoor)

· Delay Lines

www.

.de

municom Vertriebs GmbH

Traunstein · München

Mail: info@municom.de

Tel. +49 86116677-99 EN ISO 9001:2015

hf-praxis 2/2025 3

Inhalt 2/2025

Februar 2/2025 Jahrgang 30

Die ganze Bandbreite

der HF-und MW-Technik

HF- und

Neue Generation portabler


Aaronia, S. 6

Mikrowellentechnik

Titelstory:

Neue Generation

portabler Echtzeit-

Spektrumanalyzer

Der SPECTRAN V6

MOBILE besticht durch

präzise Messungen, hohe

Bandbreite und weiten

Frequenzbereich. 6

WithWave’s W6 Series are complete line of high performance

flexible microwave cable assemblies. Specially, W602 Series have

solid PTFE structure to achieve velocity propagation of 70 %.

These series have excellent RF performance up to

145 GHz with 0.8 mm Connectors.

Blick in die Zukunft von 6G

Die 6G-Entwicklung wird heute von der Forschung

dominiert, aber in den nächsten zwei Jahren wird sich

das Gleichgewicht von der Forschung zur tatsächlichen

Entwicklung verschieben. 54

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

Wie ist Ihr Situationsbewusstsein

für das HF-Spektrum?

Unsere Abhängigkeit von und unser Bedarf an Bandbreite,

angetrieben durch die informationsbasierte Gesellschaft,

stellt uns vor Herausforderungen, da das elektromagnetische

Spektrum überfüllt wird. 26

4

hf-praxis 2/2025

Die Grundlagen der HF-Signalerzeugung

verstehen

Dieser Artikel gibt einen Überblick über den grundlegenden

Aufbau eines HF-Signalgenerators und die damit

verbundenen Gütekennziffern. 12

Rubriken:

3 Editorial

4 Inhalt

6 Titelstory

10 Aktuelles

12 Schwerpunkt Messtechnik

54 5G/6G & IoT

58 Verstärker

59 Funkchips & -module

60 Quarze & Oszillatoren

62 Bauelemente & Baugruppen

64 Aerospace & Defense

66 Kabel & Verbinder

72 RF & Wireless

78 Impressum

JYEBAO

Testverfahren zur

Optimierung von

HF-Leistungsverstärkern

für Breitband-

Kommunikationsanwendungen

HF-Leistungsverstärker, die über

eine große Bandbreite lineares

Verhalten zeigen und sich für

komplexe Modulationsverfahren

eignen, gewinnen angesichts immer

komplexerer Funkstandards mit

höheren Datenraten zunehmend an

Bedeutung. 16

Visit us at stand 3/310

embedded world

Neue,

hochflexible

Testkabel

von JYEBAO

• 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

Wie ordnungsgemäße Tests

den ROI maximieren

ROI meint Return of Invest, also „Zurückkehrendes

Einkommen aus der Investition“.

Wer im 5G-Bereich tätig ist und sein ROI

maximieren möchte, findet hier wertvolle

Hinweise. 20

Extended Spectrum Measurement

Anritsu Corporation announced the release

of enhanced software functions for its

Signal Analyzers MS2830A/MS2840A/

MS2850A. 72

hf-praxis 2/2025

5

Titelstory

Neue Generation

portabler Echtzeit-Spektrumanalyzer

Der SPECTRAN V6 MOBILE besticht durch präzise Messungen, hohe Bandbreite und weiten Frequenzbereich.

bei der Installation oder bei

Wartungsarbeiten vorgenommen.

Hier steht die Lokalisierung

von Störquellen und die

Ermittlung von Interferenzen

im Vordergrund, um EMV-

Probleme schnell zu beheben.

Hinzu kommen mobile Messungen

in schwer zugänglichen

Bereichen in großen Gebäuden,

Schiffen, Flugzeugen, Bahnen

oder auf Anlagen im Freien, wie

beispielsweise Windparks oder

Baustellen. Auch die Überwachung

von EMV-Emissionen

in Bereichen mit empfindlicher

Elektronik, wie medizinischer

Geräte in Krankenhäusern, in der

Luft- und Raumfahrttechnik oder

in Telekommunikationsanlagen,

gehört mittlerweile zum Alltag.

Aaronia AG

www.aaronia.com

Die zunehmende Verbreitung

von drahtlosen Technologien

und IoT-Geräten hat die Frequenzbänder

in den letzten Jahren

stark ausgelastet. Frequenzen

im 2,4- und 5-GHz-Band, die für

WLAN und Bluetooth genutzt

werden, sind Beispiele für potentiell

gestörte Spektren durch

hohe Nutzung. Die Entwicklung

neuerer Standards wie Wi-Fi 6E,

welches das 6-GHz-Band einbezieht,

zeigt, dass die Nachfrage

nach ungestörten und effizienten

Frequenzbereichen stetig

wächst. Für EMV-Messungen

bedeutet dies, dass immer höhere

Frequenzbereiche untersucht

werden müssen, um sicherzustellen,

dass keine ungewollten

Störungen entstehen. Frequenzen

im GHz-Bereich und breitbandige

Signale müssen nicht nur

erfasst, sondern auch im Zeitund

Frequenzbereich analysiert

werden können.

Gleichzeitig verlagern sich

beispielsweise Messungen zur

EMV (Elektromagnetische Verträglichkeit)

und EMI (Elektromagnetische

Interferenzen)

zunehmend aus dem Laborbereich

in die Fläche. So werden

Messungen an Geräten oder

Anlagen direkt vor Ort, etwa

in industriellen Umgebungen,

Ein weiterer Grund für die

zunehmende Verbreitung portabler

Spektrumanalysatoren liegt

in der steigenden Vielschichtigkeit

moderner Systeme. Viele

elektronische Geräte arbeiten

heute mit einer Vielzahl von

Frequenzen gleichzeitig, was zu

einer komplexen elektromagnetischen

Umgebung führt. Diese

Geräte erzeugen nicht nur grundlegende

Signale, sondern auch

Oberwellen, Intermodulationen

und andere nichtlineare Effekte,

die schwer vorherzusagen sind.

Portable Messgeräte bieten hier

die Möglichkeit, direkt vor Ort

eine detaillierte Spektralanalyse

durchzuführen und Probleme

gezielt zu lokalisieren.

Hohe Anforderungen

Alles das setzt leistungsstarkes,

portables Equipment voraus.

Die Herausforderungen indes

sind groß: Entgegen den Labormessgeräten

verfügen ihre mobilen

Kollegen oft über geringere

Auflösungen und Empfindlichkeiten.

Hinzu kommt, dass die

Genauigkeit durch Umgebungsfaktoren

wie Temperatur, Feuchtigkeit

oder elektro magnetische

6 hf-praxis 2/2025

Titelstory

Der SPECTRAN V6 MOBILE von Aaronia ist der weltweit erste portable Echtzeit-Spektrumanalysator mit einer RTBW von 490 MHz.

Störquellen beeinträchtigt werden

kann. Hohe elektromagnetische

Belastungen, wie sie

in industriellen Umgebungen

auftreten können, erschweren

präzise Messungen. Physikalische

Einflüsse, wie Vibrationen,

Staub, Feuchtigkeit oder

extreme Temperaturen, können

das Gerät und somit die Messung

zusätzlich beeinträchtigen.

Folgerichtig bedingt dies

robuste, möglichst wetterfeste

Gehäuse, gute Abschirmungen

der Geräte, hochwertige und

geschützte Verbindungen für

Antennen, Sonden oder den Einsatz

von RFoF-Strecken (Radio

Frequency over Fiber).

Auch Remote-Lösungen rücken

mehr und mehr in den Fokus,

beispielsweise für flächendeckendes

24/7-Spektrum-Monitoring.

Zahlreiche private wie auch

zivile Organisationen in den

verschiedenen Ländern benötigen

genaue Informationen, ob

benötigte Frequenzbänder frei

sind oder wie hoch etwa die Verschmutzung

mit HF-Signalen in

einem bestimmten Bereich ist.

Die unterschiedlichen

SPECTRAN V6 Remote-

Lösungen umfassen beispielsweise

IP66-zertifizierte Outdoor-Boxen

(RODB), die für das

kontinuierliche Streaming breitbandiger

Spektrum-Daten (FFT)

hf-praxis 2/2025

ausgestattet sind. Für die Montage

in 19-Zoll-Schränken stehen

die Geräte der SPECTRAN

V6 RSA-Serie zu Verfügung, die

gleichermaßen zum Streamen

der FFT-Daten konzipiert sind.

Hier kann ebenfalls das Zuspielen

von HF-Antennensignalen

per RF-over-Fiber zielführend

sein. Die IQR-Serie hingegen

besteht aus High-Performance-

Systemen für die Speicherung

und/oder Prozessierung von IQ-

Daten. Alle Lösungen können

entsprechend der Kundenwünsche

modifiziert und konfiguriert

werden.

Geschwindigkeit ist Trumpf

Wichtig ist die zuverlässige

Detektion kurzer, impulsartiger

oder sporadischer Signale, die

in traditionellen Spektrumanalyzern

mit Swept-Tuning oder

FFT-basierter Spektrumanalyse

häufig übersehen werden.


ermöglichen es, das Spektrum

kontinuierlich und ohne Lücken

zu überwachen. Dies wird durch

moderne digitale Signalverarbeitung

ermöglicht, bei der das

Eingangssignal zunächst durch

einen schnellen ADC abgetastet

und anschließend in leistungsstarken

FPGA- oder DSP-Architekturen

verarbeitet wird.

Um Störungen effizient zu

erkennen und zu charakterisieren,

müssen Signale nicht nur

im stationären Zustand analysiert

werden, sondern auch im

zeitlichen Verlauf. Dies erfolgt

mithilfe der Spektrogramm-Darstellung,

die die Änderung des

Frequenzgehalts eines Signals

über die Zeit visualisiert. Hierbei

spielen kurze FFT-Intervalle und

eine ausreichende Überlappung

eine Rolle, um zeitliche und

spektrale Informationen simultan

erfassen zu können.

Um sowohl schwache als auch

starke Signale richtig analysieren

zu können, sind ein weiter

Dynamikbereich, moderne

Rauschunterdrückung und digitale

Filterung unumgänglich.

Eine große Dynamik stellt sicher,

dass auch schwache Signale in

Anwesenheit großer Störer sichtbar

bleiben, ohne durch Übersteuerung

oder Quantisierungsrauschen

verdeckt zu werden.

Der SPECTRAN V6 MOBILE

Portable Echtzeit-Spektrumanalysatoren

müssen eine Kombination

aus hoher Leistungsfähigkeit

und Mobilität bieten.

Um auch Frequenzbänder nach

dem neuen IEEE-802.11ax-Standard

zuverlässig analysieren zu

können, ist eine ausreichende

Kanalbandbreite, die mindestens

Für den Outdoor-Einsatz sind die SPECTRAN V6 MOBILE bestens gerüstet.

Sämtliche Anschlüsse sind gegen Eindringen von Staub und Wasser geschützt.

7

Titelstory

Der SPECTRAN V6 MOBILE mit seinem robusten und stoßfesten Gehäuse lässt sich dank seines ergonomischen

Tragegriffs bequem transportieren. Im Einsatz vor Ort sorgt der stabile Aufsteller für einen sicheren Stand.

Individuell konfigurierbar

Auch bei den portablen Systemen

setzt das Unternehmen auf

größtmögliche Flexibilität. „Der

Kunde kann aus zahlreichen

vorgefertigten Lösungen wählen,

jedoch ist die Individualisierung

der Produkte eine der

großen Stärken der gesamten

SPECTRAN-Serien“, führt May

aus. „So lassen sich beispielsweise

die Spektrumanalysatoren

exakt an die Bedürfnisse der

Kunden anpassen, indem aus

einer großen Anzahl an Formfaktoren

gewählt und anschließend

bestimmt werden kann,

welche Hardware in das Gerät

eingebaut werden soll. Die eingesetzte

Analysesoftware RTSA-

Suite PRO ist ebenfalls extrem

modular, sodass das gezielte

Nachrüsten zusätzlicher Funktionen

jederzeit möglich ist,

wenn sich die Anforderungen

ändern. ◄

320 MHz umfasst, unumgänglich.

Gleichzeitig ist eine hohe

Auflösungsbandbreite erforderlich,

um die feinen Details des

Signals analysieren zu können.

Mit dem SPECTRAN V6

MOBILE hat die Aaronia AG

den weltweit ersten portablen

Echtzeit-Spektrumanalyzer mit

einer RTBW von 490 MHz entwickelt.

Hiermit können selbst

die 320 MHz breiten Kanäle des

neuen IEEE 802.11ax Standards

vollständig erfasst werden. Mit

einem Frequenzbereich von 9

kHz bis zu 140 GHz und der

Sweep-Geschwindigkeit von

3 THz/s sind die zum Einsatz

kommenden Aaronia-Spectrumanalyzers

für alle Aufgaben

gerüstet. Das 15-Zoll-Display

mit einer Helligkeit von bis zu

1500 NIT ist auch bei Tageslicht

gut ablesbar und sorgt im

Outdoor-Einsatz für beste Bildwiedergabe.

Mit neuen PC-Boards, wie sie

beispielsweise in den Geräten

der V6 MOBILE-Serie eingesetzt

werden, wurde eine der

großen Schwächen portabler

Systeme im Vergleich zu Laborgeräten

ausgemerzt, nämlich die

Einschränkung der Leistungsfähigkeit.

Die auf dem Intel Ultra 985H

oder dem AMD Ryzen 7949

HF basierenden Boards sind

I/O-Multitalente und erlauben

beispielsweise die gleichzeitige

Nutzung von vier SPECTRAN

V6 ECO Analysatoren (4 x

USB PD).

Darüber hinaus verfügen sie

über 2 x 10 GB Ethernet, SIM-

Slot sowie M.2-Ports. Hierzu

Peter May, Leiter Messtechnik

bei der Aaronia AG: „Die

Erhöhung der Anzahl verfügbarer

USB-Schnittstellen war

einer der Gründe für unseren

Einstieg in die Entwicklung von

PC-Boards. In der Messtechnik

müssen immer mehr Peripheriegeräte

per USB an die Echtzeit-

Spectrumanalyzer angeschlossen

werden. Da stoßen alle herkömmlichen

Geräte schnell an

ihre Grenzen. Unter anderem

aufgrund von Laufzeitverzögerungen

verbietet sich allerdings

der Einsatz von USB-Erweiterungen.

Darüber hinaus werden

USB-Devices zunehmend

über den USB-Port mit Strom

versorgt, was das Vorhandensein

einer größeren Anzahl an

USB-PD-Schnittstellen erforderlich

macht.“

Peter May, Leiter Messtechnik Aaronia AG: „Die SPECTRAN Spektrumanalyzer

lassen sich exakt an die Bedürfnisse der Kunden anpassen, indem aus einer

großen Anzahl an Formfaktoren gewählt und anschließend bestimmt werden

kann, welche Hardware in das Gerät eingebaut werden soll.“

8 hf-praxis 2/2025

Teamwork ist hier

das A und Ohm.

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Aktuelles

Prototyping-Plattform

für mobiles IoT und WiFi-Ortung

Optimaler Kompromiss

zwischen Ortungsgenauigkeit

und Energieverbrauch

Nordic Semiconductor stellte

seine neueste IoT-Prototyping-

Plattform vor: Nordic Thingy:91

X für LTE-M, NB-IoT, WiFi-

SSID-Ortung, DECT-NR+

und GNSS-Anwendungen.

Thingy:91 X vereinfacht den

IoT-Prototyping-Prozess für Entwickler

mit einer umfassenden

Suite integrierter Funktionen,

die die Entwicklung mobiler

IoT-Anwendungen optimieren

und die Markteinführungszeit

verkürzen.

Robuste Lieferkette

Thingy:91 X ist ein batteriebetriebenes

Gerät, das das

neue, preisgekrönte nRF9151

System-in-Package (SiP) von

Nordic nutzt. nRF9151 ist das

kompakteste mobile IoT-SiP

für batteriebetriebene und globale

Ortungsanwendungen. Es

zeichnet sich im Vergleich zu

den SiPs nRF9160 und nRF9161

von Nordic durch eine um 20

Prozent geringere Grundfläche

aus, ist von US-Zöllen befreit

und für den weltweiten Einsatz

zertifiziert. Der nRF9151 SiP

unterstützt die Technologien

LTE-M, NB-IoT, GNSS und

DECT NR+.

und eine präzise Messung des

Stromverbrauchs. Vorinstallierte

SIM-Karten von Onomondo und

Wireless Logic ermöglichen eine

sofortige mobile IoT-Konnektivität.

Bei der Ersteinrichtung

verbindet sich die IoT-Prototyping-Plattform

nahtlos mit der

Webschnittstelle von nRF Cloud

- der für die drahtlosen Lösungen

des Unternehmens optimierten

Cloud-Service-Plattform von

Nordic - und identifiziert präzise

den Standort des Thingy:91 X.

Der Thingy:91 X enthält den

nRF7002 Wi-Fi-Companion-IC

von Nordic, der Wi-Fi Service

Set Identifier (SSID)-Lokalisierung

ermöglicht und andere

Lokalisierungstechnologien

ergänzt. Dank der Fähigkeit

der IoT-Prototyping-Plattform,

mehrere Ortungstechnologien

zu unterstützen, darunter Mobilfunk

(Single Cell, SCELL und

Multi Cell, MCELL), WLAN

und GNSS in Verbindung mit

den nRF Cloud Location Services,

können Entwickler ein

perfektes Gleichgewicht zwischen

Ortungsgenauigkeit und

Stromverbrauch finden. Dies

macht den Thingy:91 X ideal

für Anwendungen zur Verfolgung

von Gütern.

Software, Tools und Schulungen

speziell für Entwickler

Der Thingy:91 X wird unterstützt

durch das einheitliche und

skalierbare Software Development

Kit von Nordic, das nRF

Connect SDK, und die Schulungen

der Nordic Developer

Academy, in denen Sie lernen,

wie Sie die Prototyping-Plattform

Thingy:91 X optimal nutzen

können. ◄

Nordic Semiconductor

www.nordicsemi.com

Thingy:91 X enthält mehrere

Sensoren zur Überwachung

der Umgebungsbedingungen

und zur Bewegungserkennung.

Darüber hinaus verfügt es über

benutzerprogrammierbare Tasten

und LEDs sowie mehrere Antennen.

Ein wiederaufladbarer 1350

mAh Li-Po Akku, der von dem

preisgekrönten Nordic nPM1300

Power Management IC (PMIC)

überwacht wird, sorgt für eine

außergewöhnliche Akkulaufzeit

10 hf-praxis 2/2025

Aktuelles

SPEAG ernennt EMCO Elektronik

zum neuen Vertriebspartner

EMCO Elektronik GmbH

info@emco-elektronik.de

www.emco-elektronik.de

SPEAG, Schmid & Partner Engineering

AG Schweiz, hat zum

1.1.2025 die EMCO Elektronik

GmbH zum Vertriebspartner für

Deutschland ernannt.

Die Mission von SPEAG besteht

darin, seine Position als führender

Entwickler und Hersteller

der zuverlässigsten, effizientesten,

benutzerfreundlichsten und

fortschrittlichsten numerischen

Werkzeuge und Instrumente für

die genaue Bewertung elektromagnetischer

Nah- und Fernfelder

von statischen bis hin zu

optischen Frequenzen auszubauen

und zu stärken.

Die Produkte sind die besten auf

dem Markt für die Bewertung

und Optimierung von EM-Feldern

in komplexen Umgebungen,

beispielsweise in der Nähe von

und im menschlichen Körper.

Zu den typischen Anwendungen

gehören EM-Sicherheit, SAR-

Messungen und Designoptimierung

von drahtlosen Anwendungen,

MRT und medizinischen

Implantaten.

Der Grundstein für den Erfolg

von SPEAG sind seine starken

Investitionen in Forschung und

Entwicklung und seine strategischen

Allianzen mit führenden

Forschungseinrichtungen,

um die Entwicklung innovativer

Produkte und Lösungen ohne

Kompromisse bei Genauigkeit

und Effizienz einzugehen. ◄

25. – 27.03.2025

STUTTGART

Creating a

compatible

future

Verbindungen schaffen –

für eine störungsfreie Zukunft.

Messe Frankfurt Group

Messtechnik

Die Grundlagen der HF-Signalerzeugung

verstehen

Dieser Artikel gibt einen Überblick über den grundlegenden Aufbau eines HF-Signalgenerators

und die damit verbundenen Gütekennziffern.

HF-Signalgeneratoren sind seit

mehr als einem halben Jahrhundert

ein fester Bestandteil der

Prüf- und Messtechnik. In dieser

Zeit haben sie sich auf unzählige

Arten weiterentwickelt, aber die

zugrunde liegenden Prinzipien

sind gleichgeblieben.

Architektur zerfällt in drei Teile

Unabhängig davon, ob ein HF-

Signalgenerator zur Erzeugung

von Dauerstrichsignalen (CW)

verwendet wird oder eine analoge

und/oder digitale Modulation

umfasst, verfügt er über drei

grundlegende architektonische

Elemente:

• einen Referenzabschnitt

• einen Syntheseabschnitt

• einen Ausgabeabschnitt

Reference

Ф

Das veranschaulicht Bild 1. Jeder

Abschnitt wird im Folgenden

beschrieben.

Der Referenzabschnitt

ist ein entscheidender Faktor für

die Genauigkeit der Ausgangsfrequenz.

Sein Kernstück ist ein

Referenzoszillator, der extrem

stabil und kostengünstig sein

muss, um in ein Testinstrument

eingebaut werden zu können.

Viele HF-Signalgeneratoren

nutzen die elektrostriktive (oder

inverse piezoelektrische) Eigenschaft

von kristallinem Quarz

als Referenzoszillator (auch als

XO bekannt), um eine Referenzfrequenz

zu erzeugen. Seine

Stabilität stellt sicher, dass die

Ausgangsfrequenz der Quelle

zwischen den Kalibrierungen

genau bleibt.

Synthesizer

×M

Die wichtigsten Eigenschaften

sind die Kurzzeitstabilität

(Phasenrauschen) und die

Langzeitstabilität (oder Alterungsrate),

die beide durch die

Temperatur beeinflusst werden

können. Um die temperaturbedingten

Frequenzschwankungen

zu begrenzen, können Oszillatoren

eine Temperaturkompensation

(als TCXO bezeichnet)

enthalten oder in einem temperaturgesteuerten

(ofengesteuerten)

Gehäuse untergebracht werden,

das eine konstante Temperatur

aufrechterhält (als OCXO

bezeichnet).

Der Synthesebereich

eines Signalgenerators verwendet

einen oder mehrere Referenzoszillatoren,

um direkt

oder indirekt den gewünschten

Betriebsfrequenzbereich zu

erzeugen. Es gibt zwei Arten der

direkten Synthese: analog und

digital – siehe Bild 2.

Die direkte analoge Synthese

(DAS) verwendet eine Reihe

von Oszillatoren, die multipliziert,

geteilt, gemischt und

dann gefiltert werden, um eine

Reihe von Ausgangsfrequenzen

zu erzeugen. Die Vorteile einer

DAS-Architektur bestehen darin,

dass Benutzer sehr schnell (oft

in Nanosekunden) zwischen Frequenzen

wechseln können und

die Ausgabe ein sehr geringes

Phasenrauschen aufweist.

Output

Quelle:

Understanding the Basics of

RF Signal Generation

Boonton

www.boonton.com

übersetzt von FS

Bild 1: Drei architektonische Elemente eines HF-Signalgenerators

÷N

ALC

Control

12 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

F 1

F 2

F 3

Filter 1

Filter 2

Filter 3

F 4

F 5

F 6

Filter N

F CLOCK

Phase

Accumulator

Tuning Word

Look-Up

Table

DAC

F1, F2, ...

Bild 2: Direkte analoge Synthese (links) und direkte digitale Synthese (rechts)

Der Nachteil besteht darin, dass

ein DAS-Design oft viele Komponenten

verwendet, was die

Kosten, den Formfaktor und

die Verlustleistung erhöhen und

die Zuverlässigkeit verringern

kann. Bei all der Multiplikation,

Division und Mischung kann es

auch schwierig sein, alle unerwünschten

Frequenzmischungsprodukte

(oder Störemissionen)

zu mindern.

Instrumente mit direkter digitaler

Synthese (DDS) verwenden

einen Referenzoszillator,

um einen digitalen Schaltkreis

zu takten, der einen Digital/

Analog-Wandler (DAC) enthält,

um die gewünschte Ausgangsfrequenz

direkt zu erzeugen. Diese

Architektur ermöglicht schnelle

Schaltgeschwindigkeiten (oft in

Mikrosekunden) und eine feine

Frequenzauflösung, aber die

DAC-Technologie kann in der

Frequenz begrenzt sein und weist

typischerweise einen hohen Störanteil

auf.

Bei der indirekten Synthese wird

ein spannungsgesteuerter Oszillator

(VCO) oder ein Yttrium-

Eisen-Granat-Oszillator (YIG)

verwendet, um die gewünschte

Ausgangsfrequenz zu erzeugen.

Ein VCO erzeugt eine Ausgangsfrequenz

aus einer Eingangsspannung.

Die Ausgangsfrequenz

kann durch Änderung

der Spannung mithilfe eines

Varactors, eines spannungsvariablen

Kondensators, der in der

Regel aus einer in Sperrrichtung

gepolten pn-Sperrschichtdiode

besteht, geändert oder abgestimmt

werden. YTOs nutzen

das Prinzip der magnetischen

Resonanz, um Signale mit sehr

geringem Phasenrauschen über

breite Abstimmbereiche (z.B.

2...18 GHz) zu erzeugen.

VCOs sind kleiner und kostengünstiger

als YTOs und können

die Frequenz schneller ändern,

während YTOs eine bessere

spektrale Reinheit und einen

größeren Abstimmbereich aufweisen.

Für Messzwecke weisen

VCOs und YTOs keine ausreichende

Frequenzgenauigkeit

und -stabilität auf.

Viele Signalgeneratoren verwenden

Phasenregelschleifen

(PLLs), um die Leistung zu verbessern.

In einer PLL wird die

VCO- oder YTO-Ausgangsfrequenz

heruntergeteilt und mit

einem Phasendetektor mit der

Referenz verglichen. Bei einer

Abweichung wird ein Fehlersignal

erzeugt. Wenn einer der

Oszillatoren nach oben (oder

unten) driftet, wird das Fehlersignal

am Ausgang des Phasendetektors

den VCO/YTO-Ausgang

nach unten (oder oben)

anpassen, um eine stabile Frequenzausgabe

zu gewährleisten.

Die Rate, mit der die Korrekturen

erfolgen, ist die PLL-

Schleifenbandbreite. Aufgrund

der begrenzten Frequenzbereiche,

insbesondere bei VCOs,

wird dem Synthesizerausgang

häufig ein Frequenzmultiplikator

nachgeschaltet, um höhere

Amplitude

Sub-Harmonic

Spur

0.5f 0

Phase

Noise

Bild 3: Messungen der spektralen Reinheit

gewünschte Frequenzen zu

erreichen. Der Ausgangsbereich

eines Signalgenerators hält

die gewünschte Ausgangsamplitude

aufrecht, indem er die

Ausgangsleistung misst und

Abweichungen vom eingestellten

Leistungspegel ausgleicht.

Ein automatischer Pegelregelkreis

(ALC) tastet die Ausgangsleistung

des Signalgenerators

ab und passt die Verstärkung

oder Dämpfung an, um

die vom Benutzer vorgesehene

Ausgangsleistung aufrechtzuerhalten.

Der ALC-Schaltkreis

bietet einen nominalen Amplitudenabstimmbereich,

der mit

einstellbaren Dämpfungsgliedern

erweitert werden kann.

Es gibt zwei Arten von Dämpfungsgliedern,

die häufig verwendet

werden: mechanische

und Festkörper-Dämpfungsglieder.

Mechanische Dämpfungsglieder

führen zu sehr

geringen Verlusten zwischen

dem Ausgang des Leistungsverstärkers

und dem Ausgangsanschluss.

Sie haben jedoch eine

begrenzte Lebensdauer, eine

geringere Wiederholbarkeit,

langsamere Schaltgeschwindigkeiten

und können Phasenverschiebungen

verursachen.

Intended Signal

Non-Harmonic

Spur

f 0 2f 0

Ein typisches mechanisches

Dämpfungsglied kann für ein

bis zehn Millionen Zyklen spezifiziert

werden. Bei einer ATE-

Anwendung, bei der der Leistungspegel

50 Wochen lang

an Wochentagen acht Stunden

pro Tag geändert wird, könnte

das Dämpfungsglied innerhalb

weniger Monate ausfallen. Festkörper-Dämpfungsglieder

haben

eine viel längere Lebensdauer,

führen nicht zu Phasenverschiebungen

und schalten viel

schneller. Sie können jedoch

eine erhöhte Einfügungsdämpfung

und Temperaturdrift, eine

geringere Dämpfung und einen

engeren Frequenzbereich aufweisen.

Die drei wichtigsten

Leistungsmerkmale

Die beschriebenen architektonischen

Kompromisse wirken

sich auf die Leistung des Signalgenerators

aus. Die wichtigsten

Leistungsmerkmale lassen sich

in drei Kategorien einteilen:

• Leistungsabgabe-Effizienz

• Frequenz- und Amplitudensteuerung

• spektrale Reinheit

Harmonic

Spur

Frequency

hf-praxis 2/2025 13

Messtechnik

und Breitbandrauschen. Breitbandrauschen

ist in erster Linie

das Ergebnis des thermischen

Rauschens im Signalgenerator

und ist unabhängig von der

Betriebsfrequenz. Das Phasenrauschen

des Phasendetektors

ist ebenfalls unabhängig von

der Betriebsfrequenz. Das Phasenrauschen

wird jedoch um 20

log N verschlechtert, wobei N

der Teiler des Teilungskreises

ist, der das VCO/VTO-Signal

in die Referenzfrequenz für den

Phasen vergleich umwandelt.

Bild 4: Phasenrauschbeiträge

Die maximale Effizienz der Leistungsabgabe

wird erreicht, wenn

die Impedanz des Signalgeneratorausgangs

mit der Impedanz

des Eingangs des zu prüfenden

Geräts (DUT) übereinstimmt.

Bei Fehlanpassungen über eine

HF-Leitung entsteht eine stehende

Welle. Die Spezifikation

des Stehwellenverhältnisses

(SWR) beschreibt deren Grad

der Ausprägung, aber auch das

Verhältnis von Lastwiderstand zu

Leitungs-Wellenwiderstand. Es

beträgt also 1, wenn der Signalgenerator

mit einem DUT mit

einer perfekten Impedanz von

50 Ohm betrieben wird.

Für die Frequenz- und Amplitudensteuerung

sind die Aspekte

„Bereich, Genauigkeit, Stabilität,

Auflösung und Schaltgeschwindigkeit“

von Bedeutung.

Die meisten dieser Aspekte sind

ziemlich selbsterklärend, aber

die Schaltgeschwindigkeit weist

einige Variablen und Nuancen

auf. Die Schaltgeschwindigkeit

kann sich auf die Zeit beziehen,

die benötigt wird, um auf

eine bestimmte Frequenz oder

einen bestimmten Leistungspegel

umzuschalten, um einen

Bereich von Frequenzen oder

Leistungspegeln mit einer festen

Schrittweite zu durchlaufen oder

um eine Liste von Frequenz- und

Leistungspegeländerungen auszuführen.

Die Nuance hat damit

zu tun, festzustellen, wann ein

Signalgenerator eine bestimmte

Frequenz oder einen bestimmten

Leistungspegel erreicht hat. Die

Änderung gilt als abgeschlossen,

wenn die aktualisierte Frequenz

oder Leistung ein definiertes

„Einschwing“-Kriterium

erfüllt. Beispielsweise gilt eine

Amplitudenänderung für den

SGX1006 (Aufmacherbimd) als

abgeschlossen, wenn die Ausgangsamplitude

innerhalb von

0,1 dB des beabsichtigten Werts

eingeschwungen ist.

Zu beachten ist, dass die Frequenzumschaltgeschwindigkeit

für Signalgeneratoren, die PLLs

verwenden, von der Schleifenbandbreite

beeinflusst wird. Im

Gegensatz dazu tritt dieser Effekt

bei Signalgeneratoren, die DASoder

DDS-Architekturen verwenden,

nicht auf.

Hersteller von Signalgeneratoren

haben oft unterschiedliche

Einschwingkriterien. Dies

macht es sehr schwierig, die

Spezifikationen der Schaltgeschwindigkeit

zu vergleichen.

Darüber hinaus kann es auch

zu einer Fehlausrichtung zwischen

den Einschwingkriterien

des Instruments und den Anforderungen

des durchzuführenden

Tests kommen.

Um diese potenzielle Fehlausrichtung

zu beheben, ermöglichen

viele Signalgeneratoren

dem Benutzer, eine Verweilzeit

einzustellen. Eine Verweilzeit ist

die Mindestzeit, die ein Signalgenerator

auf einer bestimmten

Frequenz oder einem bestimmten

Leistungspegel verbleibt, bevor

er zum nächsten wechselt. Für

die spektrale Reinheit sind

das Phasenrauschen und die

Amplitude der Oberwellen und

Störstrahlungen im Verhältnis

zum beabsichtigten Signal von

Bedeutung. Im Idealfall würde

ein Signalgenerator nur ein CW-

Signal mit einer bestimmten beabsichtigten

Frequenz ausgeben.

Leider bestehen Signalgeneratoren

aus nicht idealen Komponenten,

die Phasenrauschen und

Signaloberwellen erzeugen, die

beide Intermodulationsprodukte

erzeugen und zu Störstrahlungen

führen. Oberwellen sind unerwünschte

Signale, die bei ganzzahligen

Vielfachen des beabsichtigten

CW-Ausgangssignals

auftreten. In Signalgeneratoren

werden häufig Frequenzmultiplikatoren

verwendet, um den Frequenzbereich

zu erweitern, was

zur Entstehung von Subharmonischen

führen kann. Störende

Emissionen können aus vielen

Quellen stammen, sodass sie bei

einer Vielzahl von Frequenzen

auftreten können und schwer

vorherzusagen und zu mindern

sind. Glücklicherweise sind sie

oft viel schwächer als das beabsichtigte

CW-Signal und die

besser vorhersehbaren Harmonischen

– siehe Bild 3.

Es gibt vier Hauptquellen

für Phasenrauschen in einem

PLL-basierten Signalgenerator:

Referenzoszillator, PLL-

Phasendetektor, VCO oder YTO

Andererseits haben der Phasenrauschbeitrag

des Referenzoszillators

und des VCO/YTO eine

vorhersehbare Frequenzabhängigkeit,

die zunächst mit einer

Rate von 1/f3 (-30 dB/Dekade)

abfällt und dann in eine 1/f2 (-20

dB/Dekade)-Beziehung übergeht.

Die Bandbreite der PLL

bestimmt den Punkt, an dem der

VCO/YTO-Beitrag zum Gesamtphasenrauschen

unterdrückt

wird. Bild 4 zeigt, wie diese

verschiedenen Beiträge zusammen

einen Phasenrauschplot des

Signalgenerators ergeben.

Signalgeneratoren

der SGX1000-Serie

Als Beispiel für einen Signalgenerator

mit verschiedenen architektonischen

Optimierungen und

der daraus resultierenden Leistung

betrachten wir die Signalgeneratoren

der SGX1000-Serie

von Boonton. Der SGX1006

RF-Signalgenerator nutzt einen

internen 100-MHz-OCXO in

einer nicht-PLL-basierten proprietären

Mischung aus DAS

und DDS, um Frequenzen von

10 MHz bis 6,4 GHz zu erzeugen,

die in einen variablen Festkörper-Dämpfungsregler

eingespeist

werden, um Leistungspegel

zwischen -50 dBm und +18

dBm zu liefern. Dieses Design

führt zu mehreren herausragenden

Leistungsspezifikationen,

wie schnelle Frequenzumschaltung,

ultra-geringes Phasenrauschen

oder hervorragende

Amplitudengenauigkeit. ◄

14 hf-praxis 2/2025

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Messtechnik

Testverfahren zur Optimierung

von HF-Leistungsverstärkern

für Breitband-Kommunikationsanwendungen

Bild 1: Messaufbau für CW-Tests

HF-Leistungsverstärker, die über

eine große Bandbreite lineares

Verhalten zeigen und sich für


eignen, gewinnen angesichts

immer komplexerer Funkstandards

mit höheren Datenraten

zunehmend an Bedeutung. Bei

Charakterisierung und Performance-Optimierung

von HF-

Leistungsverstärkern sind verschiedene

Kennzahlen und entsprechende

Testmethoden zu

berücksichtigen.

Hintergrund

Es werden laufend neue Kommunikationsstandards

veröffentlicht

oder bestehende Standards

weiterentwickelt, um neue

Anwendungsfälle, Dienste und

Anwendungen zu unterstützen

– und jeder Standard stellt

seine eigenen Anforderungen an

die Systemperformance, gerade

wenn hohen Datenraten und

damit weite Signalbandbreiten

gefordert sind. Daraus ergeben

sich insbesondere hohe Anforderungen

an die Performance

von aktiven Komponenten wie

z. B. HF-Leistungsverstärkern.

Größere Kanalbandbreiten und

komplexe digitale Modulationsverfahren

ermöglichen eine

schnellere Datenübertragung,

sind aber auch mit strengeren

Vorgaben an das Design verbunden.

Mit größeren Bandbreiten

und komplexen Modulationsverfahren

nimmt die Anfälligkeit

für falsch decodierte Symbole

und die damit einhergehenden

Bitfehler zu. Aus diesem Grund

muss sich der Verstärker bei

diesen Anwendungsfällen über

einen größeren Frequenzbereich

linear verhalten.

Grundlegende Tests

von HF-Verstärkern

Für den Entwicklungsingenieur

rückt die Optimierung des

Verstärkerverhaltens über den

relevanten Frequenz- und Leistungsbereich

zur Unterstützung

komplexer Modulationen in den

Mittelpunkt. Hierfür ist eine

umfassende, strukturierte Teststrategie

erforderlich. Designund

Verifizierungstests von

HF-Leistungsverstärkern fallen

grundsätzlich in zwei Kategorien:

einerseits Messungen

grundlegender Eigenschaften

eines Verstärkers mit Hilfe

von CW-Signalen (Continuous

Wave) und andererseits Tests

mit modulierten Signalen, um

die Performance unter entsprechenden

Breitbandbedingungen

sicherzustellen. Zu den CWbasierten

Tests gehören die

Messung der Verstärkung und

Impedanzanpassung über den

geplanten Frequenzbereich

genauso wie die Analyse der

Verzerrung im nichtlinearen

Bereich, in Form von Kompression,

Harmonischen und Intermodulation.

Alle diese Tests

sowie auch Messungen der

Rauschzahl, des Wirkungsgrads

und des Leistungswirkungsgrads

(Power Added Efficiency, PAE)

lassen sich mit einem geeigneten

Vektornetzwerkanalysator

(VNA) wie dem R&S ZNA in

Verbindung mit einem Netzgerät

durchführen (Bild 1).

Durch die Messung der Kompressionspunkte

lässt sich der

nutzbare Leistungsbereich des

Verstärkers ermitteln, bevor er

in Sättigung geht und nichtlinear

wird. Dazu wird die Ausgangsleistung

über der Verstärkung

mithilfe eines VNAs gemessen

und der 1-dB- oder 3-dB-Kompressionspunkt

bestimmt. Zur

Prüfung des Wirkungsgrads wird

durch das Netzgerät der Energieverbrauch

ermittelt, der dann mit

der am Ausgang des Verstärkers

gelieferten zusätzlichen HF-Leistung

verglichen wird.

Der Leistungswirkungsgrad

(Power Added Efficiency, PAE)

drückt aus, wie effizient ein

Verstärker die Leistung eines

Autor:

Markus Lörner

Market Segment Manager

RF & Microwave Component

Rohde & Schwarz

www.rohde-schwarz.com

Bild 2: Messaufbau für modulierte Tests

16 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Bild 3: Berechnung

des Fehlervektorbetrags (EVM)

HF-Signals in Bezug auf den

Stromverbrauch verstärkt. Er

kann bestimmt werden, indem

mit einem VNA die HF-Eingangsund

Ausgangsleistung gemessen

werden, während ein Netzgerät

erfasst, welche elektrische Leistung

der Verstärker aufnimmt.

Ein weiterer wichtiger Indikator

für Nichtlinearität sind die

von einem Verstärker aufgrund

von Intermodulation und harmonischer

Verzerrung erzeugten

zusätzlichen Frequenzkomponenten.

Für den Intermodulationstest

werden zwei Signale

mit einem bestimmten Offset

und Leistungspegel in einen

Verstärker eingespeist und die

Intermodulationsprodukte zweiter

und dritter Ordnung (IM2 und

IM3) gemessen. Sie werden dann

mit den Grundfrequenzsignalen

verglichen, um IM2 und IM3 zu

berechnen.

Zur Messung der erzeugten

Oberwellen wird ein CW-Signal

in den Leistungsverstärker eingespeist

und bei einem Vielfachen

der Grundfrequenz gemessen.

Die frequenzumsetzende Messfunktion

des VNAs erleichtert

die Messung, da die Oberwellenfrequenzen

beim Zwei-, Drei-,

Vierfachen usw. der Eingangsfrequenz

liegen. Für das Verständnis

der Linearität des Verstärkers

ist auch der Interceptpunkt

dritter Ordnung (IP3) von

zentraler Bedeutung. Es handelt

sich um eine Approximation des

Vergleichs des linearen Verhaltens

und der Anstiegsrate der

dritten Harmonischen.

Die Rauschzahl hat negative

Auswirkungen auf den Dynamikbereich

und das Signal/

Rausch-Verhältnis (SNR) und ist

ein Maß für das vom Verstärker

selbst erzeugte Rauschen. Zur

Bestimmung der Rauschzahl

wird das Ausgangsrauschen gegenüber

dem Eingangsrauschen

unter Berücksichtigung der Verstärkung

bewertet. Beim Cold-

Source-Verfahren wird das Rauschen

bei ausgeschalteter Quelle

und die Verstärkung bei eingeschalteter

Quelle gemessen. Ein

VNA dient dabei sowohl als

Quelle als auch als Messempfänger.

Alternativ werden bei der

Y-Faktor-Methode ein Spektrumanalysator

und eine Rauschquelle

eingesetzt. Es werden

zwei Messungen durchgeführt:

eine mit eingeschalteter Rauschquelle

und eine mit ausgeschalteter

Rauschquelle. Über das Verhältnis

beider Messpunkte wird

das durch den Verstärker selbst

hinzugefügte Rauschen ermittelt.

Von CW-Tests

zu Modulationstests

CW-Tests mit einem VNA liefern

wichtige Informationen

über die grundlegenden Eigenschaften

des Verstärkers. Allerdings

können nur modulationsbasierte

Tests Aufschluss darüber

geben, wie sich das Gerät

bei Verwendung eines speziellen

Funkstandards verhält, für den

es entwickelt wurde – beispielsweise

5G oder WiFi. Für diese

Art von Tests werden ein Vektorsignalgenerator

(VSG) und

ein Signalanalysator mit entsprechender

Frequenzabdeckung

und Bandbreite benötigt, wie in

Bild 2 dargestellt.

Bei modulierten Tests stellt

die Fehlergröße (Error Vector

Magnitude, EVM) die wichtigste

Kennzahl zur Charakterisierung

der Modulationsqualität

dar. Jedem Symbol in

einer I/Q-Konstellation ist ein

Ideal- oder Referenzpunkt mit

einem bestimmten Betrag und

einer bestimmten Phase zugeordnet.

Die empfangenen oder

gemessenen Punkte entsprechen

jedoch selten genau dem idealen

Punkt. Die Abweichungen

sind teilweise auf Betrags fehler

(Magnitude error) und teilweise

auf Phasenfehler (Phase Error)

zurückzuführen. Diese beiden

Fehlerquellen lassen sich

quantifizieren, indem die Referenz-

und Messpunkte durch

einen Vektor verbunden werden.

Dieser Vektor ist der namensgebende

„Fehlervektor“ (Error

Vector) – siehe Bild 3. Das quadratische

Mittel der Amplitude

des Fehlervektors (Root Mean

Square, RMS), normiert auf die

ideale Referenzamplitude, ergibt

den EVM-Wert, der entweder in

Prozent oder dB angegeben wird.

Der EVM-Wert wird zu jedem

Symbolzeitpunkt gemessen.

Höhere EVM-Werte bedeuten

eine höhere Wahrscheinlichkeit,

dass der Empfänger ein Symbol

mit einem anderen verwechselt,

und damit eine höhere Bitfehlerwahrscheinlichkeit

entsteht.

Die gemessenen I/Q-Punkte

können in einem Konstellationsdiagramm

visualisiert und

mit Hilfe eines Signalanalysators

mit den jeweiligen Idealwerten

verglichen werden. Für den Entwicklungsingenieur

ist dieses

Diagramm äußerst hilfreich, da

es einen Überblick über die allgemeine

Modulationsqualität

bietet. Darüber hinaus lässt die

Fehlerverteilung auf spezielle

Probleme der Verstärkerperformance

schließen, beispielsweise

Phasenrauschen, weißes Rauschen

oder Kompression.

Linearisierung

Die Linearisierung des Verstärkers

kann auf verschiedene

Arten erfolgen. Am gängigsten

ist die digitale Vorverzerrung

(DPD) des Signals, wie in Bild

4 gezeigt. Dabei wird die eingehende

Wellenform dynamisch

modifiziert, um das nichtlineare

Verhalten des Leistungsverstärkers

im Voraus zu kompensieren.

Die Vorverzerrung verbessert die

Bild 4: Digitales Vorverzerrungssystem

Signalqualität und reduziert den

EVM-Wert. Ein weiterer Vorteil

besteht darin, dass die Nachbarkanalstörung,

ausgedrückt in

ACLR reduziert wird, wenn ein

Vielfaches der Signalbandbreite

für den Linearisierungsansatz

verwendet wird.

Die digitale Vorverzerrung basiert

auf mathematischen Algorithmen

und kann auf verschiedene Weise

realisiert werden. Ein iterativer

Ansatz für die digitale Vorverzerrung

führt schnell zu Ergebnissen

und bietet eine einfache Möglichkeit,

die bestmögliche Performance

eines Verstärkers mit

DPD zu finden. Entwickler von

HF-Leistungsverstärkern möchten

verstehen, wie gut das Verstärkerverhalten

durch Vorverzerrung

linearisiert werden kann,

um den Verstärker nahe am Kompressionspunkt

zu betreiben, wo

der Wirkungsgrad maximal ist.

Die Messungen, die zur Erstellung

eines Modells des Leistungsverstärkers

notwendig

sind, lassen sich problemlos

mit dem R&S SMW200A

Vektorsignalgenerator in Verbindung

mit dem R&S FSW

Signal- und Spektrumanalysator

durchführen. Mit den integrierten

Signalerzeugungsfähigkeiten

des Signalgenerators

können verschiedene standardkonforme

Testsignale wie z.B.

5G-Signale ausgegeben werden.

Der Analysator führt für jedes

Testsignal sämtliche Charakterisierungsmessungen

auf Grundlage

einer einzigen Datenerfassung

durch. Das Eingangssignal

wird in einem iterativen Prozess

manipuliert, um das beste

Ergebnis für einen bestimmten

Arbeitspunkt zu erzielen. Das

vorgeschlagen System unterstützt

zwei DPD-Modi: den

Echtzeit-Polynom-Modus, der

sich für Mobilgeräte eignet, und

den Direct-DPD-Modus, der

hf-praxis 2/2025 17

Messtechnik

Bild 5: Testaufbau für die Hüllkurvennachführung

durch Korrektur des Signals auf

Basis einzelner Abtastwerte eine

ideale Vorverzerrung einschließlich

Memoryeffekt ermöglicht.

Effizienzsteigerungen

Envelope Tracking (ET) ermöglicht

nur die DC Leistung

zuzuführen, die benötigt wird

und steigert so die Effizienz des

Verstärkers. Sie wird in batteriebetriebenen

Geräten wie Mobilfunktelefonen

eingesetzt. Durch

die Kombination eines Signalgenerators

und Spektrumanalysators,

wie in Bild 5 dargestellt,

entsteht ein einfacher, aber effektiver

Testaufbau für ET-Anwendungen.

Die ET-Technik wirkt

Energieverlusten entgegen, ermöglicht

längere Batterielaufzeiten

und führt zu einer höheren

Geräteeffizienz.

Der Crest-Faktor beschreibt das

Verhältnis von Scheitelwert zu

Effektivwert der Signalleistung.

Manche Leistungsspitzen sind

zwar statistisch äußerst selten,

müssen aber dennoch innerhalb

des linearen Bereichs des Verstärkers

gehalten werden, um das

gesamte Signal linear übertragen

zu können. Solche hohen Peaks

können unerwünschte Intermodulationsprodukte

erzeugen.

Wird das Signal im Verstärker

jedoch durch Kappen seltener

Spitzen modifiziert, bleiben die

Auswirkungen auf den Signalinhalt

minimal, und das verbleibende

Signal kann mit höherer

Effizienz verstärkt werden.

genutzt wurden, zu einem integrierten

Verstärkertestsystem

zusammengeführt, wie in Bild 6

dargestellt, lassen sich nicht nur

sämtliche Tests mit der notwendigen

Flexibilität und Genauigkeit

durchführen, sondern es sind

auch synchronisierte Messungen

möglich. Darüber hinaus laufen

die Tests dank nur einer Verbindung

zum Prüfling, die für alle

Messungen verwendet wird,

schneller ab, und das lästige

Umstecken der Kabel entfällt.

Für die Funkkommunikation

mit sehr hohen Datenraten sind


erforderlich, die bei gleicher

Bandbreite mehr Bits pro

Symbol übertragen können.

Dadurch rücken die Symbole

in Bezug auf Betrag und Phase

näher zusammen. Um Bitfehler

zu vermeiden, ist deswegen eine

höhere Modulations- und Demodulationsgenauigkeit

notwendig.

Der Fehlervektor (EVM) ist die

wichtigste Kennzahl (KPI) der

Modulationsqualität. Die Ermittlung

und Analyse des EVM-

Wertes ist für Entwickler von

HF-Leistungsverstärkern unerlässlich,

um möglichen Fehlerursachen

im Ausgangssignal auf

den Grund zu gehen.

Zur vollständigen Bewertung

von Designs während der Entwicklung,

Validierung und

Produktion von HF-Leistungsverstärkern

wird eine Kombination

aus CW- und Modulationstests

angewendet. Der Prozess

kann strukturiert werden,

indem zunächst eine grundlegende

Charakterisierung des

Verstärkers mit CW-Techniken

durchgeführt wird, anschließend

modulierte Signale für standardspezifische

Tests verwendet

werden und schließlich eine

Linearisierung durch eine spezifische

digitale Vorverzerrung

(DPD) implementiert wird. Mit

einem überraschend einfachen

Testaufbau gelingt dies ohne

Schwierigkeiten. Eine Kombination

aus Netzwerkanalysator,

Signalgenerator, Signalanalysator

und Netzgerät bietet dem

Designer eine Komplettlösung

für die Entwicklung von Verstärkern,

die große Bandbreiten

für Signale komplexer Modulationen

abdecken.

Referenzen:

eGuide: Testing RF power

amplifier designs, Rohde &

Schwarz GmbH & Co. KG, PD

3608.0391.92, Version 01.00,

November 2023

Flyer: RF amplifier testing -from

wafer to design-in, Rohde &

Schwarz, PD 5215.7568.32, Version

02.02, April 2023

White Paper: Understanding

EVM, Paul Dominowski, Rohde

& Schwarz GmbH & Co. KG,

PD 3683.8038.52, Version 01.00,

Oktober 2022 ◄

Integrierter Messaufbau zur

vollständigen Charakterisierung

Werden die Testgeräte, die für

die CW- und Modulationstests

Bild 6: Ein komplettes Verstärkertestsystem

18 hf-praxis 2/2025

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Messtechnik

Messen im 5G-Spektrum

Wie ordnungsgemäße Tests den ROI maximieren

ROI meint Return of Invest, also „Zurückkehrendes Einkommen aus der Investition“.

Wer im 5G-Bereich tätig ist und sein ROI maximieren möchte, findet hier wertvolle Hinweise.

Die Einführung von 5G veränderte

das Funkzugangsnetz

(Radio Access Network, RAN)

erheblich, um den wachsenden

Anwendungsfällen gerecht zu

werden.

Zu den wichtigsten Technologien,

die in RAN-Designs integriert

sind, gehören Network

Slicing und Mobile Edge Computing.

Beide sind notwendig,

damit 5G den wichtigsten

Leistungsindikatoren und den

wachsenden Anwendungen entsprechen

kann. Die Bedeutung

dieser Technologien darf zwar

nicht unterschätzt werden, doch

die eigentliche Währung von 5G

ist das Spektrum!

Denn:

Das Spektrum macht einen

großen – und immer noch wachsenden

– Teil der Investitionen

der Anbieter aus. Der erhöhte

Bedarf an Frequenzen ist auf die

explodierende Nachfrage nach

Daten zurückzuführen. 5G geht

über die traditionellen Anforderungen

der Verbraucher an

Mobilfunk hinaus und erstreckt

sich auf neue Branchen von der

mobilen Gesundheitsversorgung

und industriellen Automatisierung

bis hin zu intelligenten

Städten und autonomen Sektoren.

Um all dem gerecht zu werden,

müssen 5G-Netze ein neues

Maß an Flexibilität und Agilität

aufweisen.

Das Problem dabei: Technologien

wie Network Slicing und

Mobile Edge Computing können

nur so flexibel und effizient

sein, wie es die Frequenzausstattung

eines Mobilfunkbetreibers

zulässt. Aus diesen Gründen

ist es unerlässlich, dass das Frequenzspektrum

ordnungsgemäß

verwaltet und überwacht wird –

von der Netzeinführung bis hin

zum Betrieb und zur Wartung.

Neue Testprozesse

Angesichts der in 5G verwendeten

Technologien und der

geschäftskritischen Natur vieler

Anwendungen sind Tests

von entscheidender Bedeutung.

Zwar ähneln viele Tests denen

von LTE – nur mit neuen, strengeren

Spezifikationen –, doch

sind auch völlig neue Analysen

erforderlich, um den Netzbetrieb

sicherzustellen.

Das Verständnis der Anwendungsfälle

und der sich entwickelnden

RANs sowie die

Umsetzung der aufgrund dieser

Faktoren erforderlichen Testprozesse

trugen dazu bei, dass

5G-Netze die erforderlichen

Spezi fikationen erfüllen.

Quelle:

White Paper

"5G Spectrum: How Proper

Testing Maximizes ROI"

Anritsu

www.anritsu.com

übersetzt und leicht gekürzt

von FS

Bild 1: 5G-Anwendungsfälle (mit freundlicher Genehmigung von ITU-T)

20 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Bild 2: Aufschlüsselung der beiden Segmente (FR1- und FR2-Bereiche)

Die drei (bekannten)

Anwendungsfälle

und die drei (weniger

bekannten) Leistungsverbesserungen

von 5G

Inzwischen sind alle, die mit

5G-Diensten zu tun haben, mit

den drei wichtigsten Anwendungsfällen

vertraut: Enhanced

Mobile Broadband (eMMB),

Ultra-reliable and Low Latency

Communications (URLLC) und

Massive Machine Type Communications

(MTC). Bild 1 zeigt

dazu noch eine Aufschlüsselung

aller 5G-Anwendungsfälle.

Hierzu sei festgehalten: Mit

Spitzengeschwindigkeiten beim

Herunterladen von mindestens

20 Gbit/s und einer zuverlässigen

Nutzerdatenrate von 100

Mbit/s in städtischen Gebieten

wird eMMB die wachsende

Nachfrage der Verbraucher nach

Videos sowie Virtual Reality

(VR) und Augmented Reality

(AR) unterstützen. Und URLLC

unterstützt mit einer Latenzzeit

von 1 ms und einer sehr hohen

Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit

und Sicherheit geschäftskritische

Anwendungen, wie autonome

Fahrzeuge und mobile Gesundheitsversorgung.

Schließlich:

Um die Milliarden von IoT-

Endpunkten zu unterstützen,

gibt es MTC.

5G bietet im Vergleich zu 4G

LTE drei wesentliche Leistungsverbesserungen,

um den Anforderungen

dieser Anwendungsfälle

gerecht zu werden:

• Hochgeschwindigkeit: Es

herrscht allgemein Einigkeit

darüber, dass 5G bis zu 50-mal

schneller ist als 4G. Natürlich

gibt es Variablen, wie das spezifische

Betreibernetz und die

Anzahl der Benutzer, die zu

einem bestimmten Zeitpunkt

auf das Netz zugreifen, die sich

auf die realen Zahlen auswirken.

Tabelle 1 zeigt den Unterschied

zwischen 4G, 4G LTE-

Advanced (LTE-A) und 5G in

Bezug auf die Geschwindigkeit.

• mehrere gleichzeitige Verbindungen:

5G verfügt über

eine deutlich höhere Verkehrskapazität

und Netzwerkeffizienz.

Man sieht heute eine 100-

fache Steigerung im Vergleich

zu 4G. Dies ist notwendig, um

die Milliarden von IoT-Geräten

zusätzlich zu den herkömmlichen

drahtlosen und aufkommenden

geschäftskritischen

Anwendungen unterzubringen.

Um diese Möglichkeiten

zu nutzen, wird bei 5G eine

Vielzahl von Funkfrequenzen

genutzt.

Wie 5G die Spektrumanalyse

verändert

5G benötigt eine beträchtliche

Menge an Spektrum, um alle

Anwendungsfälle abzudecken.

5G New Radio (NR) bedeutet

eine flexible Frequenznutzung

mit skalierbarer Numerologie,

Time Division Duplex (TDD),

massivem MIMO und Strahlformung.

All dies bedeutet für

HF-Ingenieure, die das 5G-Netz

validieren, testen und optimieren,

erhebliche Herausforderungen

und neue Anforderungen an die

Spektrum analyse.

Die 5G-Frequenzen sind in Frequenzbereich

1 (FR1) und Frequenzbereich

2 (FR2) unterteilt.

FR1 reicht derzeit von

450 MHz bis 6 GHz (oder noch

etwas weiter). FR2 umfasst

die höheren Millimeterwellenfrequenzen

(mmWave) bis mindestens

52,6 GHz. Bild 2 zeigt

eine Aufschlüsselung der beiden

Segmente. FR1 wurde 2021 um

ein neues Segment – das C-Band

Maximalgeschwindigkeit

Durschnittliche

Geschwindigkeit

– erweitert, das sich erheblich

auf die Funktionsweise von

5G-Netzwerken sowie auf die

Art und Weise, wie sie getestet

werden müssen, auswirkt. Das

C-Band liegt zwischen 3,4 und

4,2 GHz und verfügt über drei

Bänder – n77, n78 und n79.

Das C-Band ist für 5G besonders

attraktiv, da es eine gute

Balance zwischen Abdeckung

und hohem Durchsatz bietet.

Die höheren Frequenzen für

5G ermöglichen eine höhere

Datenübertragung über breitere

Kanäle als herkömmliche

LTE-Signale. 5G NR unterstützt

Kanalgrößen von 50

bis 400 MHz in Bändern über

24 GHz (sowie von 5 bis 100

MHz für Bänder unter 6 GHz).

Wie bereits erwähnt, wird auch

die Latenzzeit erheblich reduziert,

und zwar von 25…40 ms

auf bis zu 1 ms. Die Datengeschwindigkeiten

liegen zwischen

100 Mbps bei niedrigeren Frequenzen

und 10 Gbps bei den

höheren Bändern.

Herausforderungen

von TDD meistern

Höhere Frequenzen und Frequenzverdichtung

aufgrund

zunehmender Anwendungsfälle

sind nur zwei der Überlegungen

beim Testen von 5G-Equipement.

Ein weiterer Punkt ist TDD, das

mit 5G NR erstmals in Mobilfunknetzen

zum Einsatz kommt.

Denn TDD-basierte Frequenzen

machen bis zu 80% der gesamten

5G-Netzkapazität aus. Da

TDD in demselben Kanal zu

unterschiedlichen Zeiten sendet,

werden Interferenzen zu einem

heiklen Problem. So können

beispielsweise Übertragungen

mit höherer Leistung von Basisstationen

in einem Netzwerk

Basisstationen in benachbarten

Netzwerken stören, die Signale

4G 4G LTE A 5G

150 Mbps

300 Mbps

-1 Gbps

1-10 Gbps

10 Mbps 15-50 Mbps =/> 50 Mbps

Tabelle 1: Geschwindigkeiten von drahtlosen Netzwerken

hf-praxis 2/2025 21

Messtechnik

Bild 3: Skizze zum Beamforming

von Endgeräten mit geringerer

Leistung empfangen.

Aufgrund von TDD ist eine hochpräzise

Zeitsynchronisation im

gesamten Netzwerk erforderlich.

GPS – das Standardverfahren in

LTE – ist nicht mehr praktikabel,

um Synchronisationsverluste

zu verhindern. TDD-Spektren

wie Citizens Broadband Radio

Service (CBRS) und mmWave

erfordern eine viel engere Zeitund

Phasensynchronisation, um

Interferenzen zwischen Uplink

(UL) und Downlink (DL) zu

verhindern.

Das C-Band nutzt die TDD-

Übertragung. Um Störungen

beim Übergang von TDD-ULund

DL-Frames zu erkennen,

sind fortlaufende Spektralanalysen

und -überwachungen erforderlich.

Dies ist beim C-Band

besonders wichtig, weil das

Spektrum freigegeben werden

muss, da es von verschiedenen

Stellen von der Bundesregierung

bis hin zu Satellitendiensten

genutzt wurde.

Ein weiterer entscheidender

Faktor für die ordnungsgemäße

Bereitstellung des C-Bands aufgrund

der Verwendung der TDD-

Technologie ist die zeitliche

Abstimmung und Synchronisierung,

um Übersprechen zu vermeiden.

Wichtige Messgrößen

für das C-Band sind der Zeitfehler

(Time Error, TE) und der

absolute Zeitfehler. Der Zeitunterschied

zwischen zwei Punkten

oder Uhren ist der Zeitfehler

(TE). Der absolute Zeitfehler ist

der Zeitunterschied zwischen

einem Gerät und den Primary

Reference Time Clocks (PRTC).

Er wird mit Precise Time Basic

(PTB) gemessen und darf maximal

1,1 µs betragen, um der

ITU-T zu entsprechen.

Notwendigkeit von OTA-Tests

Skalierbare Numerologie, Massive

MIMO und Beamforming

sind weitere 5G-Faktoren, die

sich auf die Tests auswirken.

Beamforming (Bild 3) wird verwendet,

um Massive-MIMO-

Arrays dabei zu unterstützen, das

Spektrum effizienter zu nutzen,

indem mehrere Übertragungen

gleichzeitig stattfinden können.

Bei höheren FR2-Frequenzen

(mm-Wellen) erzeugt Beamforming

auch ein stärkeres Signal,

indem die Sendeleistung in eine

bestimmte Richtung konzentriert

wird, wodurch Störungen

durch andere Geräte reduziert

werden. Aufgrund dieser Faktoren

müssen Tests „im Strahl“

durchgeführt werden, d.h. „über

die Luft“ (OTA).

Bild 4: Slot-Struktur in 5G

Rahmen (Frames) und Struktur

Die Komplexität der 5G-NR-

Signale wird durch die verwendete

Rahmenstruktur deutlich.

Die Signale müssen TDD- und

FDD-Übertragungen unterstützen

und in lizenzierten und nicht

lizenzierten Frequenzbereichen

wirken. Außerdem müssen eine

sehr geringe Latenz, schnelle

hybride automatische Wiederholungsanfragen

(HARQ), Koexistenz

mit LTE und Übertragungen

variabler Länge, wie z.B. kurze

Dauer für URLLC und lange

Dauer im Zusammenhang mit

eMBB, unterstützt werden.

Um den mannigfaltigen Faktoren

gerecht zu werden, folgt

die Rahmenstruktur drei wichtigen

Design-Prinzipien:

1. In sich geschlossene Übertragungen:

Daten in einem Slot

und in einem Strahl werden

separat decodiert, ohne auf

andere Slots und Strahlen

angewiesen zu sein.

2. Übertragungen sind zeitlich

und frequenzmäßig begrenzt.

Durch die Zusammenfassung

von Übertragungen können

neue Übertragungsarten

leichter in bestehende Übertragungen

integriert werden.

3. Statische und/oder strenge

Zeitvorgaben über Slots und

verschiedene Übertragungsrichtungen

hinweg sind zu

vermeiden.

Bild 4 zeigt die 5G-Slot-Struktur.

Ein Frame in 5G NR besteht aus

10 Subframes mit einer Dauer

von jeweils 1 ms. Dieses Design

ähnelt dem von LTE. Jeder Teilrahmen

besteht aus 2-µs-Slots,

die entweder 14 (normale CP)

oder 12 (erweiterte CP) OFDM-

Symbole enthalten können. Normale

CP wird immer mit einem

Unterträgerabstand verwendet,

während normale und erweiterte

CP-Typen durch einen Abstand

von 60 kHz unterstützt werden.

Ein weiterer Grund für OTA-

Tests ist, dass 5G zugehörige

adaptive Antennensystemtechnologien

(AAS) erfordert, sodass

die jeweilige Funk- und Antennenleistung

nicht aufgeteilt werden

kann. Das bedeutet, dass das

Testen jeder einzelnen Antenne,

wie es bei 4G LTE und anderen

älteren Funktechnologien

möglich war, der Vergangenheit

angehört.

Synchronisations signalblöcke

Die flexible Numerologie ermöglicht

die Übertragung und

den Empfang mehrerer Frequenzen

und die Planung verschiedener

Dienste über Signale,

die aus Daten kanälen und

Synchronisationssignalblöcken

(SSBs) bestehen. Ein einzelner

SSB umfasst vier OFDM-Symbole

auf der Zeitachse und 240

Unter träger auf der Frequenzachse.

22 hf-praxis 2/2025

1 GHz quasi-peak real-time bandwidth.

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Messtechnik

Bild 5: Anzeige einer 5G-Beamforming-Messung

Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR)

Cell/Sector ID

Equivalent Isotropic Radiated Power (EIRP)

Frequency Error

Tabelle 2: 5G-Messungen der Strahlstärke und -qualität

SS-Blöcke übertragen PSS

(primäres Synchronisationssignal),

SSS (sekundäres

Synchronisations signal) und

PBCH mit DMRS. Die SSBs

werden in den ersten 5 ms des

SS-Bursts gruppiert, wobei

die maximale Anzahl von SS-

Blöcken in einem einzelnen

Burst von der Frequenz abhängt.

Der SSB enthält wichtige Daten

über die Zellen-ID und -position

und ermöglicht die Messung der

Senderquali tät. Der Abstand

der Unterträger ermöglicht eine

skalierbare Slot-Dauer, sodass

mehr in kürzerer Zeit arbeiten

können, was dazu beiträgt, die

hohe Geschwindigkeit von 5G

zu erreichen.

Um unternehmenskritische

Anwendungen mit geringer

Latenz zu unterstützen, wird ein

Mini-Slot verwendet, der eine

kürzere Dauer hat und jederzeit

gestartet werden kann, ohne auf

den Beginn einer Slot-Grenze

warten zu müssen.

Messungen sorgen

für eine höhere Rendite

Modulation Quality

Occupied Bandwidth (OBW)

Spurious Noise

Genaue und gründliche Tests

all dieser Elemente während

der Installation von 5G-Netzwerken

tragen dazu bei, eine

höhere Rendite auf das eingesetzte

Kapital (ROI) für diese

Frequenzspektrum-Käufe zu

erzielen. Leistungsprobleme

werden vermieden, deren Identifizierung

und Behebung teuer

sein kann. Die Kosten für die

Entsendung von Technikern

zur erneuten Überprüfung der

Sendemasten und zur Fehlerbehebung

sind hoch, sodass die

Beseitigung von Störungsquellen

schon bei der Installation der

Sendemasten über die gesamte

Lebensdauer des Netzwerks hinweg

Geld spart. Außerdem werden

so Einnahmeverluste durch

Kundenabwanderung aufgrund

schlechter Netzwerkleistung

vermieden.

Synchronization Signal Blocks (SSB)

Time Offset

Feldtest-Analysatoren müssen

in Bezug auf die Erfassung der

Bandbreite weiter als je zuvor

getrieben werden, um die breiteren

Signale zu erfassen. Die

Echtzeit-Spektrumanalyse ist

auch für die Erfassung und Analyse

der Rahmenstrukturen der

5G-Signale von entscheidender

Bedeutung, um deren Konfiguration

und Timing zu verstehen

und die SSB innerhalb der

5G-Wellenform zu lokalisieren.

EIRP – effektiv abgestrahlte

Sendeleistung

Die Gesamtleistung, die von

einer Basisstation mit einer isotropen

Antenne übertragen werden

müsste, um die gleiche Leistung

zu erzielen, die an einem

festen Punkt von einer Basisstation

mit Richt- oder Strahlformungsantennen

gemessen

wird, bezeichnet man als EIRP

(effektiv abgestrahlte isotrope

Leistung). Da die gesamte abgestrahlte

Leistung (TRP, total

radiated power) bei den strahlgeformten

Signalen nicht gemessen

werden kann, ermöglicht diese

Messung die Verfolgung der

Leistung, die vom Funkgerät in

einem bestimmten Strahl abgestrahlt

wird. EIRP-Tests messen

die von einem Strahlformungssignal

abgegebene Leistung, um

sicherzustellen, dass sie innerhalb

der FCC-Richtlinien liegt.

Der maximale EIRP im DL für

das 28-GHz-Band beträgt 78

dBm, daher muss die Testlösung

in der Lage sein, diese Spezifikation

zu messen.

24 hf-praxis 2/2025

SSB

Die maximale Anzahl von SSB-

Strahlen pro Zelle liegt je nach

Frequenzbereich zwischen 4 und

64. SSB-Strahlen sind statisch

oder halbstatisch und zeigen

immer in die gleiche Richtung.

Sie bilden ein Raster aus Strahlen,

das den gesamten Zellenbereich

abdeckt. Verschiedene

SSB-Strahlen einer Zelle werden

zu unterschiedlichen Zeiten

übertragen. Daher gibt es keine

Interferenzen zwischen den SSB-

Strahlen innerhalb einer Zelle,

und Scanning-Empfänger sollten

in der Lage sein, extrem schwache

SSB-Strahlen zu erkennen,

selbst wenn ein dominanter,

starker Strahl aus derselben

Zelle vorhanden ist. Bild 5 zeigt

die Herausforderungen, die mit

5G-Signaltests aufgrund von

SSB und Strahl formung verbunden

sind. Die Abbildung

zeigt eine 5G-Antenne, die SSB-

Strahlen in einen 120-Grad-Sektor

sendet. Das Signal wird in

acht separate Sektoren aufgeteilt,

wobei jeder Strahl in eine

andere Richtung zeigt.

Zeitversatz

Bei LTE-HF-Tests schließen

Außendiensttechniker in der

Regel eine omnidirektionale

Antenne an einen Spektrumanalysator

an und überwachen

den OTA-Datenverkehr vom

Funkgerät aus. Bei 5G ist dies

nicht mehr möglich, da die Funkgeräte

nicht immer Daten übertragen.

Datenstrahlen werden

nur gebildet, wenn ein Endgerät

Daten von der Basisstation

abruft. Diese Faktoren verändern

Messtechnik

die Art und Weise, wie 5G vor

Ort getestet werden muss, wo

Techniker einen Standort aufsuchen,

die Funkgeräte identifizieren

und grundlegende Daten

über die Signale erfassen müssen.

Die Implementierung von

OTA-Testmethoden zum Testen

von MIMO-Beamsteering- und

Beamforming-Technologien, die

in 5G NR verwendet werden, ist

der beste Ansatz. Angaben zu

Messungen zur Sicherstellung

der Strahlstärke und Qualität

von 5G-Übertragungen sind in

Tabelle 2 aufgeführt. Wir werden

uns auf einige der wichtigsten

Messungen konzentrieren.

Grundlage der Messungen

Um die 5G-Beamforming-Messung

durchzuführen, ist eine fortschrittliche

Synchronisationssignalanalyse

erforderlich, um die

Informationen in jedem Strahl

zu dekodieren. Ein Spektrumanalysator

muss in der Lage sein,

genaue isotrope Strahlungsmessungen

durchzuführen, damit die

Außendiensttechniker durch den

Fast Transient Signals

Hidden Signals

Border Issues

Subcarrier Analysis

Physical Obstructions

Tabelle 3: Mögliche Ursachen für 5G-Signalstörungen

Sektor reisen und die Leistungspegel

von Sektor zu Sektor verschieben

können, um die Strahlabdeckung

zu verstehen und zu

verfolgen.

OBW – die belegte Bandbreite

Die belegte (okkupierte) Bandbreite

(Bandwith) für jede

5G-NR-Trägerwelle muss

kleiner sein als die Kanalbandbreite

der Basis station.

Die Feststellung der OBW ist

eine notwendige 5G-Spektrumsmessung,

um sicherzustellen,

dass die Übertragungsprodukte

den Spezi fikationen

entsprechen.

ACLR – Adjacent Channel

Leakage Power Ratio oder

Adjacent Channel Power

Ratio (ACPR)

Die Leistung, die der Sendekanal

in seinen Nachbarkanal

„abstrahlt“, muss möglichst

klein sein, damit ein etwaiges

Sendesignal im Nachbarkanal

noch einwandfrei detektiert

werden kann. Die Messung

erfolgt mit Signalanalysatoren,

die bereits die entsprechenden

Messroutinen und die erforderliche

Hardware integriert haben.

Die Leistung eines Kanals

(CHP oder CHPwr, Channel

Power) entspricht der Integration

der Leistung über dessen

Bandbreite.

Es handelt sich also um eine

weitere Spektrumsmessung zur

Sicherstellung der Übertragung.

ACLR ist das Verhältnis der

gefilterten mittleren Leistung,

die auf die zugewiesene Kanalfrequenz

zentriert ist, zur gefilterten

mittleren Leistung, die auf

eine benachbarte Kanalfrequenz

zentriert ist.

Zeitversatz

Diese Messung ist notwendig,

um die Differenz zwischen dem

Beginn der Zeiterfassung und

dem Beginn des Messintervalls

anzugeben. Wenn der Zeitversatz

beispielsweise 5 ms beträgt

und die Suchzeitkurve bei -8,3

ms beginnt, liegt der Beginn

des Messintervalls bei -3,3 ms

innerhalb der Suchzeitkurve. In

diesem Fall zeigt der Zeitversatz

den Versatz zwischen dem

Frame-Trigger und dem tatsächlichen

Start des Frames an.

Interferenztests

Da 5G-Signale stärker gerichtet

sind als ihre LTE-Pendants,

wird die Signaljagd immer

wichtiger, um Interferenzen

zu beseitigen, die dazu führen,

dass Netzwerke unter die festgelegten

KPIs fallen. KPI steht

für Key Performance Indicator

und lässt sich am besten mit

„wichtiges Leistungsmerkmal“

übersetzen, sprich: Eine Kennzahl,

die dringend ermittelt und

anschließend weiter gemessen

werden muss, weil ihre Auswertung

dem konkreten und strategischen

Erfolg eines Unternehmens

dienen kann.

Tabelle 3 zeigt typische Ursachen

für Interferenzen. In diesen

Szenarien bietet ein Echtzeit-

Spektrum analysator mit 100

MHz Bandbreite deutliche Vorteile.

Er ermöglicht es Technikern,

breitere Signale in Echtzeit

zu analysieren, um anhaltende

und intermittierende Störer

zu verfolgen. Störsignale sind

besonders bei 5G-NR-Signalen,

die im Frequenzbereich unter 6

GHz arbeiten, von Bedeutung.

Während es für bestehende

Spektrumanforderungen unerlässlich

ist, wird das Testen

von Störsignalen im 5G-Einsatz

noch wichtiger. Für diese Messungen

sollte das Feldinstrument

eine starke TOI-Spezifikation

(third-order-intercept point)

von 20 dBm haben, um sicherzustellen,

dass das Frontend des

Instruments nicht über steuert

wird, sowie einen angezeigten

durchschnittlichen Rauschpegel

(DANL) von -164 dBm, um

schwache Signale anzuzeigen. ◄

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hf-praxis 2/2025 25

Messtechnik

Wie ist Ihr Situationsbewusstsein

für das HF-Spektrum?

Unsere Abhängigkeit von und unser Bedarf an Bandbreite, angetrieben durch die informationsbasierte

Gesellschaft, stellt uns vor Herausforderungen, da das elektromagnetische Spektrum überfüllt wird.

Störungen mit anderen Geräten

zu vermeiden. Drittens umfasst

er die Überwachung und Durchsetzung

der Einhaltung von Vorschriften,

um sicherzustellen,

dass drahtlose Dienste innerhalb

der ihnen zugewiesenen Frequenzbänder

betrieben werden.

Whitepaper „MAKING SENSE

OF RADIO FREQUENCY,

RF fundamentals & spectrum

situational awareness“

Autoren:

Chris Abraham

Jaimie Brzezinski

Alistair Massarella

Malcolm Sellars

Pio Szyjanowicz

CRFS

www.crfs.com

übersetzt und gekürzt von FS

Ein überfülltes Spektrum kann

elektromagnetische Störungen

verursachen mit schwerwiegenden

Folgen – bis hin zu einer

katastrophalen Niederlage im

Militär. Unsere verstärkte Nutzung

führt zu einem Mangel

an verfügbarem Spektrum auf

lokaler, nationaler und internationaler

Ebene. Obwohl das

elektromagnetische Spektrum

theoretisch unendlich ist, gibt

es Nutzungsgrenzen, bedingt a)

durch physikalische Faktoren,

die die Reichweite einschränken,

und b) durch die technologischen

Möglichkeiten, die uns zur Verfügung

stehen. Wenn wir die

Nutzung des Spektrums weiter

ausbauen wollen, muss es effizienter

genutzt und im Interesse

aller Bürger verwaltet werden.

Funkfrequenzkonflikte

verstehen

Bei Anwendungen mit kurzer

Reichweite kann die Verwaltung

einfach durch lokale Frequenz-Manager

oder durch die

Einhaltung gemeinsamer Freigabeprotokolle,

wie sie für WiFi-

Geräte standardisiert sind, erfolgen.

Anwendungen mit größerer

Reichweite können jedoch eine

größere Herausforderung darstellen,

da sich nationale Stellen

für eine reibungslose und effiziente

gemeinsame Nutzung des

Spektrums abstimmen müssen.

Die Situation wird in der Nähe

internationaler Grenzen noch

komplexer, da sich die Behörden

verschiedener Länder auf

die Frequenznutzung einigen

und diese koordinieren müssen.

Unter Spektrum-Management

versteht man den Prozess der

Regulierung der Nutzung des

Funkfrequenzspektrums. Ziel

ist es, sicherzustellen, dass alle

drahtlosen Kommunikationstechnologien

nebeneinander

existieren können, indem Störungen

minimiert, die Effizienz

maximiert und die unbefugte

Nutzung von Ressourcen verhindert

werden.

Es gibt drei Schlüsselbereiche

des Frequenz-Managements

Erstens umfasst der Prozess

die Zuweisung bestimmter Frequenzen

und deren Zuordnung

zu bestimmten Verwendungszwecken,

wie Rundfunk, Mobilfunknetze,

Satellitenkommunikation

und andere drahtlose

Dienste. Zweitens beinhaltet

er die Festlegung technischer

Standards für drahtlose Geräte

und die Sicherstellung, dass

diese eingehalten werden, um

Eine effektive Frequenzverwaltung

ist unerlässlich, um sicherzustellen,

dass drahtlose Kommunikationsnetze

effizient und

zuverlässig funktionieren. Dies

sollte Innovationen und Investitionen

in neue Technologien fördern

und die wachsende Nachfrage

nach drahtlosen Diensten

unterstützen.

RF-Spektrumüberwachung

Bei der RF-Spektrumüberwachung

werden Hochfrequenzsignale

erkannt, gemessen

und analysiert. Die dadurch

gesammelten Informationen

können zur Identifizierung von

Störquellen, zur Optimierung

von Antennen und Empfängern

und zur Identifizierung potenzieller

Spektrumprobleme verwendet

werden. Das übergeordnete

Ziel der Spektrumüberwachung

ist die Unterstützung

des Spektrum-Management-

Prozesses. Die spezifischeren

Ziele sind:

• EMS-Störungen ansprechen

und verhindern

• einen Mindeststandard für

drahtlose Dienste sicherstellen

(z.B. akzeptabler Fernseh- und

Radioempfang, Mobilfunkabdeckung

für einen Prozentsatz

der allgemeinen Bevölkerung

und drahtlose Abdeckung für

Notfalldienste)

• Bereitstellung wichtiger Frequenzüberwachungs-Daten

für Verwaltungsorganisationen

26 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Frequenzplanung

Die Herausforderung der Frequenzplanung

besteht darin,

das HF-Spektrum verschiedenen

Funkdiensten auf exklusiver

oder gemeinsamer Basis

zuzuweisen. Auf internationaler

Ebene wird diese Verteilung

von den Weltfunkkonferenzen

(WRC) geregelt. Auf der Grundlage

der Internationalen Tabelle

der Frequenzzuweisungen können

nationale Behörden ihre

eigenen Frequenzzuweisungen

organisieren. Die Nutzung eines

Teils des Frequenzspektrums

durch mehrere Nutzer ist ein

entscheidender Bestandteil des

Frequenz-Managements. Eine

effiziente gemeinsame Nutzung

bedeutet, dass mehr Spektrum

für mehr Nutzer verfügbar ist.

Dies wird durch die Zusammenarbeit

nationaler Behörden

und die Koordinierung grenznaher

Regionen durch internationale

Organisationen erleichtert.

Nationale Behörden müssen sich

bei der Zuweisung geeigneter

Frequenzen an die Zuweisungstabelle

halten.

Technische Verfahren der Frequenzzuweisung

sollten eine

effektive Kanal- und Frequenzwiederverwendung

auf der

Grundlage möglicher Interferenzkonzepte

oder erforderlicher

Kriterien für die Frequenzabstandstrennung

zwischen

Funknetzen ermöglichen.

Die Verwaltung des Spektrums

in der Nähe internationaler Grenzen

ist jedoch schwieriger, da

verschiedene Länder im Allgemeinen

unterschiedliche Regeln

und Vorschriften für die Zuweisung

und Nutzung von Funkfrequenzen

haben. Daher muss die

Frequenznutzung in Grenzgebieten

koordiniert werden, wo dieselbe

Frequenz verschiedenen

Diensten zugewiesen werden

kann, da es zu Interferenzen

kommen kann, wenn sich mehrere

Signale aus verschiedenen

Ländern überlagern.

Gelb markiert bzw. mit A bezeichnet: der Bereich des Spektrums, in dem die meisten funktechnischen Anwendungen

(frei von atmosphärischen Einflüssen) arbeiten

Da die Frequenzzuweisung

auch eine politische Entscheidung

ist, kann es bei politischen

Spannungen zwischen

Nachbarländern zu mangelnder

Zusammenarbeit oder

Meinungsverschiedenheiten

über die Nutzung bestimmter

Frequenzen kommen. Dies kann

zu Verzögerungen oder Schwierigkeiten

bei der Aushandlung

von Vereinbarungen über die

Frequenznutzung führen.

Die Frequenzzuweisung hat

auch eine militärische Komponente.

Wenn eine Einheit in ein

fremdes Gebiet verlegt wird,

muss sie sicherstellen, dass sie

die örtlichen Zuweisungsregeln

befolgt. In diesem Szenario sind

militärische Frequenz-Manager

bei der Planung und Durchführung

von Feldoperationen von

entscheidender Bedeutung.

Das 5G-Frequenzspektrum

Das erste kommerzielle 5G-Netz

wurde in Südkorea eingeführt.

Die verstärkte Durchdringung

des EMS´ von 5G-Technologien

bedeutet die zunehmende Nutzung

des Internets der Dinge, die

Weiterentwicklung von WLAN,

HAPS-Konnektivität (internationale

Nutzung von Systemen in

großer Höhe), NGSO-Satelliten

(nicht-geostationäre Satelliten)

oder Superhighway-Korridore,

d.h. sichere Routenführung für

Drohnen.

Messungen im Leistungs-,

Frequenz- und Zeitbereich

Wenn Sie das Spektrum und

alle Technologien, die das EMS

nutzen, verwalten möchten, ist

es wichtig, über erstklassige

Messgeräte zu verfügen, die

alle wichtigen Parameter von

HF-Signalen messen können:

insbesondere Messungen im

Leistungs-, Frequenz- und Zeitbereich.

Wenn Ihr HF-Empfänger

in einem dieser Parameter

eingeschränkt ist, können Sie

keine intelligenten Entscheidungen

auf der Grundlage von

Wahrheitsdaten treffen.

Wichtige Parameter, auf die

HF-Experten bei der Bewertung

eines HF-Empfängers immer

zuerst achten, sind Empfindlichkeit

und Dynamikbereich. Die

Empfindlichkeit ist ein Maß für

den minimalen Leistungspegel

eines eingehenden Signals, der

erforderlich ist, damit der Empfänger

es mit einem bestimmten

Leistungsniveau erkennen und

demodulieren kann. Der Dynamikbereich

ist ein Maß für die

Fähigkeit eines Systems oder

einer Komponente, hohe und

niedrige Leistungspegel von

Signalen gleichzeitig zu verarbeiten

und zu unterscheiden.

Eine niedrigere Rauschzahl

(NF) weist auf eine bessere

Empfängerleistung hin, da das

empfangene Signal weniger

zusätzliches Rauschen aufweist.

Ein niedriger NF-Wert

ist aus mehreren Gründen wichtig:

Erstens ermöglicht er dem

Empfänger, schwache Signale

in einer lauten Umgebung zu

erkennen. Zweitens verbessert

er die Genauigkeit und Zuverlässigkeit

der Signalmessungen,

wie z.B. Signalstärke, Frequenz

und Modulation. Der Benutzer

möchte natürlich auch einen

HF-Empfänger mit einem möglichst

großen Dynamik bereich.

Die Fähigkeit, in einem breiten

Bereich von Signal stärken genau

zu messen, ist unerlässlich, um

alle verschiedenen Signaltypen

zu erkennen und zu charakterisieren.

Bei der Suche nach Rauschen

oder Interferenzen ist ein

breiter Dynamikbereich unerlässlich.

Der Dynamikbereich

des HF-Empfängers definiert

dann seinen Abdeckungsbereich

für verschiedene Arten von Technologien,

die das EMS nutzen.

Ein breiterer Dynamik bereich

bedeutet natürlich einen größeren

Abdeckungsbereich. Die Herausforderung

beim Dynamik bereich

in der HF-Überwachung besteht

hf-praxis 2/2025 27

Messtechnik

Grafik zum Thema „Lizenzierung des Spektrums“

darin, sicherzustellen, dass der

Empfänger empfindlich genug

ist, um schwache Signale zu

erkennen, während er gleichzeitig

nicht durch starke Signale

gesättigt oder „überlastet“ wird.

Diese „Überlastung“ kann dazu

führen, dass der HF-Empfänger

nicht mehr linear arbeitet und

daher keine genauen Messungen

mehr durchführen kann. Um

einen hohen Dynamikbereich zu

erreichen, muss das HF-Empfängersystem

sorgfältig entworfen

und kalibriert werden, von der

Antenne über den Empfängerverstärker

bis hin zu den Signalverarbeitungskomponenten.

Es

sind ausgefeilte Signalverarbeitungsverfahren,

wie automatische

Verstärkungsregelung und

Filterung, erforderlich.

Darüber hinaus wird die Herausforderung

des Dynamikbereichs

bei der HF-Überwachung

durch die Tatsache verschärft,

dass die für die Kommunikation

genutzten Frequenzbänder

immer dichter und überlasteter

werden, da immer mehr Geräte

und Systeme um begrenzte

Frequenzressourcen konkurrieren.

Daher müssen HF-Überwachungssysteme

in der Lage

sein, eine größere Bandbreite

an Signalen mit zunehmender

Komplexität und Interferenz zu

erkennen und zu analysieren.

Erfassung und Digitalisierung

von HF-Signalen aus der Luft

in einem Computer

Diese erfordert spezielle Hardware

und Software und ist aus

mehreren Gründen ein komplexer

Prozess:

Da HF-Signale komplex sein und

eine Vielzahl von Frequenzen,

Modulationen und Protokollen

enthalten können, ist es schwierig,

sie genau zu erfassen und

in digitale Daten zu übersetzen.

HF-Signale können durch

Interferenzen von anderen Quellen,

wie z.B. anderen drahtlosen

Geräten oder Umweltfaktoren

wie Gebäuden und Gelände,

beeinträchtigt werden. Dies

kann es erschweren, das beabsichtigte

Signal zu isolieren und

zu erfassen. HF-Signale können

je nach Abstand zwischen Sender

und Empfänger und anderen

Faktoren wie Hindernissen und

Interferenzen unterschiedlich

stark sein. Schwache Signale

können schwer zu erkennen

und genau zu übersetzen sein.

HF-Signale können durch Rauschen

beeinträchtigt werden,

was die genaue Erkennung und

Übersetzung des Signals stören

kann. Dies kann durch verschiedene

Faktoren verursacht

werden, darunter elektronische

Interferenzen, atmosphärische

Bedingungen und sogar das

interne Rauschen des Empfängers.

Weiter: HF-Signale können verschlüsselt

sein, um unbefugten

Zugriff zu verhindern. Die Entschlüsselung

dieser Signale kann

eine Herausforderung darstellen

und erfordert spezielle Kenntnisse

und Ausrüstung. Da HF-

Signale sowohl in der Amplitude

als auch in der Phase variieren,

ist es nicht einfach, ein lineares

Modell anzuwenden, um sie für

Speicher- und Analysezwecke in

einem digitalen Format darzustellen.

Die am häufigsten verwendete

Methode verwendet

einen mathematischen Ausdruck,

der Daten im sogenannten I/Q-

Format erzeugt. HF-Empfänger

können als I/Q-Datenerfassungslösungen

verwendet werden, um

regelmäßig HF-Funksignale in

einem Format zu erfassen, das

entsprechend verarbeitet und

analysiert werden kann.

Rauschpegel reduzieren

Der Rauschpegel ist der minimale

Signalpegel, der von

einem Empfänger ohne Weiteres

erkannt werden kann. Durch

seine Reduzierung können die

Empfindlichkeit und der Dynamikbereich

des Empfängers verbessert

werden, sodass er schwächere

Signale ohne zusätzliche

Maßnahmen erkennen und in

anspruchsvolleren Umgebungen

eingesetzt werden kann. Die

Reduzierung des Rauschens ist

jedoch mit mehreren Herausforderungen

verbunden:

Die Reduzierung des von

elektronischen Komponenten

erzeugten Rauschens erfordert

eine sorgfältige Konstruktion

und Optimierung der Komponentenparameter,

was aufgrund

physikalischer Einschränkungen

schwierig sein kann.

HF-Signale können durch elektromagnetische

Störungen von

Geräten in der Nähe oder durch

Naturphänomene wie Blitze

beeinträchtigt werden. Um die

Auswirkungen von Umgebungsgeräuschen

zu reduzieren, müssen

die Empfängerkomponenten

sorgfältig gefiltert und abgeschirmt

werden, was komplex

und teuer sein kann.

Bei HF-Systemen muss oft ein

Kompromiss zwischen Empfindlichkeit

und Selektivität eingegangen

werden. Durch eine

Erhöhung der Empfindlichkeit

des Empfängers kann die Fähigkeit

zur Erkennung schwacher

Signale verbessert werden, aber

auch die Wahrscheinlichkeit,

unerwünschte Signale oder Rauschen

zu erkennen, steigt. Um

Empfindlichkeit und Selektivität

in Einklang zu bringen, müssen

die gewünschte Leistung des

Systems und die spezifischen

Anwendungsanforderungen

sorgfältig abgewogen werden.

Die fortschrittlichsten und

modernsten Superheterodyn-

SDR-Empfänger sind besonders

gut darin, das Grundrauschen zu

reduzieren – in der Regel wird

ein Grundrauschen erreicht,

das nur wenige dB vom theoretischen

thermischen Rauschgrenzwert

entfernt ist.

Spektrum-Sweeps

oder I/Q-Datenaufzeichnung?

Bei der Verarbeitung digitaler

Signale gibt es zwei Möglichkeiten:

Spektrum-Sweeps oder

I/Q-Datenaufzeichnung. Welche

Technik verwendet werden soll,

hängt davon ab, welche Informationen

über das Signal der

Benutzer benötigt.

Spektrum-Sweep: Hierbei

scannt ein Spektrumanalysator

den interessierenden Frequenzbereich

und misst die Leistung

oder Amplitude der Signale bei

jeder Frequenz. Die Ergebnisse

können verwendet werden, um

Störungen durch HF-Quellen

zu identifizieren und die Frequenzantwort

von HF-Komponenten

und -Systemen zu analysieren.

Spektrumanalysatoren

können wiederum die Leistung

von HF-Systemen optimieren,

Probleme beheben und die Einhaltung

der gesetzlichen Anforderungen

für HF-Emissionen

sicherstellen.

I/Q-Datenaufzeichnung: Hierbei

werden sowohl die Amplitude

als auch die Phase eines

Signals gemessen. Das Signal

wird zunächst in zwei Komponenten

aufgeteilt: eine gleichphasig

mit einem Referenzsignal

28 hf-praxis 2/2025

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

Messtechnik

und die andere um 90° phasenverschoben

zum Referenzsignal.

Diese beiden Komponenten werden

dann separat mithilfe von

Analog/Digital-Wandlern abgetastet,

um die I- (in-phase) und

Q-Komponenten (Quadratur)

des Signals zu erzeugen. Durch

Messung der Phasendifferenz

zwischen den beiden Komponenten

kann das ursprüngliche

Signal mit Amplituden- und Phaseninformationen

rekonstruiert

werden. Die ausgefeilteste I/Q-

Datenaufzeichnung unterstützt

hohe Wiedergabetreue und ist so

konzipiert, dass sichergestellt ist,

dass kein Signal von Interesse

verpasst wird.

Aufzeichnung, Digitalisierung

und Analyse

Die Aufzeichnung der Signalaktivität

rund um die Uhr, ihre

Digitalisierung und anschließende

Analyse ist für viele

Bereiche äußerst hilfreich,

darunter die Spektrumverwaltung,

das HF-Systemdesign und

die Kommunikationssicherheit.

Daher sind Aufzeichnungs- und

Wiedergabelösungen erforderlich,

um Signalerfassungsdaten

über lange Zeiträume kontinuierlich

aufzuzeichnen und zu

speichern.

Die Komplexität

von HF-Systemen

Komplexität ist ein wesentlicher

Faktor bei der Entwicklung,

Implementierung und Wartung

von HF-Systemen und -Technologien.

Die Komplexität von

HF-Systemen kann durch eine

Vielzahl von Faktoren beeinflusst

werden, darunter die

Anzahl der Frequenzbänder oder

Kanäle, der erforderliche Empfindlichkeitsgrad,

die Art der

verwendeten Modulationsverfahren,

das Vorhandensein von

Interferenzen und der Bedarf an

fortschrittlichen Signalverarbeitungsverfahren.

Mit steigender

Nachfrage nach Datenbandbreite

werden auch die Methoden zur

Filterung, Kanalentzerrung und

Fehlerkorrekturcodierung immer

komplizierter und erfordern eine

höhere Verarbeitungsleistung

sowohl beim Empfänger als auch

beim Sender.

Im Allgemeinen steigt mit der

Anzahl der Frequenzbänder

oder Kanäle und der erforderlichen

Empfindlichkeit auch die

Komplexität des HF-Systems.

So ist beispielsweise die Entwicklung

eines HF-Systems,

das über einen breiten Frequenzbereich

betrieben werden kann

oder schwache Signale bei Vorhandensein

von Rauschen und

Störungen erkennt, eine komplexe

Aufgabe. HF-Ingenieure

müssen mit der Theorie der elektromagnetischen

Wellen, dem

Antennen-Design, der Theorie

der Übertragungsleitung, der

Ausbreitung von HF-Signalen

und dem Design von HF-Schaltkreisen

vertraut sein, um HF-

Systeme effektiv entwerfen und

warten zu können.

In praktischen HF-Systemen ist

die Wahl der Trägerfrequenz und

Bandbreite oft ein Kompromiss

zwischen Faktoren wie verfügbarer

Bandbreite, Interferenzen,

Stromverbrauch und behördlichen

Anforderungen.

Interferenzen

sind allgegenwärtig

Daher sollte die Spektrumüberwachung

die Ursache der

Interferenz ermitteln, etwa mit

speziellen HF-Messgeräten,

wie HF-Messempfängern und

Spektrumanalysatoren. Mit diesen

Geräten lassen sich unerwünschte

Signale identifizieren,

man kann die Spektrumsbelegung

anzeigen, die Interferenzquellen

lokalisieren und feststellen,

wie schwerwiegend die

Interferenz ist.

Je nach Quelle und Art der Störung

gibt es mehrere Möglichkeiten,

HF-Störungen zu blockieren

oder abzuschwächen,

darunter: Abschirmung, Einhausung

der Störquelle oder der

empfindlichen Geräte in einem

Metallgehäuse, Filterung, Blockierung

bestimmter Frequenzen

oder Frequenzbereiche, die Störungen

verursachen, Erdung,

also Anschluss der Geräte an

eine geerdete Metallstruktur oder

Isolierung empfindlicher Geräte

von potenziellen Störquellen.

Bei der Suche nach HF-Störungen

werden Quellen von

Technologien, die den Bedarf an Spektrum vorantreiben

HF-Störungen lokalisiert und

identifiziert, die den drahtlosen

Empfang in einem bestimmten

Gebiet beeinträchtigen. Das Ziel

der Suche nach HF-Störungen

besteht darin, die Quelle des

Störers zu lokalisieren. Diese

Informationen können dann

verwendet werden, um geeignete

Maßnahmen zu ergreifen,

um die Störung zu beseitigen

oder abzuschwächen. Dieser

Prozess kann eine Vielzahl von

Werkzeugen umfassen, darunter

Spektrumanalysatoren,

Richtantennen, Signalgeneratoren

und Tools zur Störungskartierung.

Ein HF-Interferenzfilter (RFI)

blockiert unerwünschte Signale

oder Rauschen im HF- Spektrum,

während das gewünschte Signal

durchgelassen wird. Diese

Geräte verwenden verschiedene

Filtertechnologien, wie z.B.

Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass-

und Bandsperr filter. HF-

Interferenzfilter filtern nicht nur

unerwünschte Signale, sondern

30 hf-praxis 2/2025

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DISTRIBUTORS

Messtechnik

schützen auch empfindliche

Geräte vor Schäden durch hohe

HF-Energie.

Wie Funkstörungen ermittelt

und behoben werden

1. Identifizieren Sie das betroffene

System oder Gerät, bei

dem Störungen auftreten.

2. Bestimmen Sie die Art der

Störung: Ist sie schmalbandig,

breitbandig oder intermittierend?

3. Untersuchen Sie mögliche

Störquellen, zu denen andere

Funksysteme, elektrische

Geräte oder Naturphänomene

wie Blitze gehören

können.

4. Führen Sie eine Standortuntersuchung

durch, um die

HF-Umgebung zu bewerten

und Störquellen zu identifizieren.

5. Verwenden Sie einen Spektrumanalysator,

um das HF-

Spektrum zu analysieren und

unerwünschte Signale oder

Rauschen zu identifizieren.

6. Überprüfen Sie Kabel und

Steckverbinder auf Beschädigungen

oder Korrosion,

die die Leistung des Systems

beeinträchtigen können.

7. Überprüfen Sie die Erdung

und Abschirmung, da eine

unzureichende Erdung oder

Abschirmung zu Störungen

führen kann.

8. Überprüfen Sie die Konfiguration

des betroffenen

Systems, z.B. die Antennenhöhe,

Ausrichtung und

Polarisation.

9. Installieren Sie HF-Interferenzfilter,

um unerwünschte

Signale oder Rauschen im

HF-Spektrum zu blockieren

oder zu dämpfen.

10. Testen und überwachen Sie

das System, um sicherzustellen,

dass die Störung beseitigt

oder gemildert wurde.

Dies kann die Durchführung

von Feldtests, die Durchführung

von Signalqualitätsmessungen

oder die Überwachung

der Systemprotokolle

umfassen.

Was ist RF-Spoofing?

Es ist ein Angriff, bei dem ein

Sender störende Signale an einen

Zielempfänger sendet, die sich

von den echten Signalen unterscheiden.

Ziel des RF-Spoofing

ist es, den normalen Betrieb

eines Kommunikationssystems

zu stören. Die Erkennung und

Verhinderung ausgeklügelter

RF-Spoofing-Angriffe kann sich

als besonders schwierig erweisen,

da böswillige Signale nur

schwer von normalen Signalen

zu unterscheiden sind.

Was ist ein RF-Cyberangriff?

Das kann entweder ein Eindringoder

ein Exfiltrationsangriff sein

oder beides, wobei RF-Signale

zur Durchführung des Angriffs

verwendet werden. Bei RF-

Intrusionsangriffen benötigen

die Angreifer keinen physischen

Zugang zum Zielsystem und

können aus der Ferne agieren.

Sie können übertragene Signale

auf verschiedene Weise manipulieren,

z.B. durch Änderung

der Signalstärke, Frequenz oder

Modulation, um den Empfänger

dazu zu bringen, das gefälschte

Signal als legitim zu akzeptieren.

Dadurch kann der Angreifer

falsche Daten in das System einspeisen,

die Kommunikation stören

oder sich unbefugten Zugang

zum Netzwerk verschaffen.

Die Exfiltration von Funksignalen

ist eine Spionagetechnik,

bei der Funksignale verwendet

werden, um sensible

oder geheime Informationen

aus einer sicheren Einrichtung

(z.B. einer Botschaft) zu übertragen.

Gegenmaßnahmen zur

technischen Überwachung sind

unerlässlich, insbesondere in

sensiblen Umgebungen wie Botschaften,

um RF-Cyberangriffen

entgegenzuwirken.

Was ist RF-Jamming?

RF-Jamming verhindert, dass

ein drahtloses Gerät in einem

drahtlosen Netzwerk mit anderen

Geräten oder dem Netzwerk

selbst kommuniziert. RF-

Jammer werden in der Regel aus

Sicherheitsgründen eingesetzt,

um jegliche unbefugte Kommunikation

zu unterbinden. Funkstörer

überlasten Geräte, indem

sie Hochleistungsfunksignale auf

derselben Frequenz senden wie

das Zielgerät, das gestört wird.

Eine nützliche Methode zur

Erkennung eines Funkstörers ist

die Verwendung eines Spektrumanalysators,

der die Stärke eines

Signals in einem bestimmten

Frequenzbereich misst. Durch

die Analyse der Signalstärke in

verschiedenen Teilen des Spektrums

können Störungen erkannt

werden, die das Signal blockieren,

wie z.B. ein Funkstörer.

Es gibt viele Mythen rund um RF

Hier sind einige der häufigsten:

Je mehr Antennen ein Gerät hat,

desto besser ist seine Leistung

– das ist nicht unbedingt wahr.

Die Anzahl der Antennen eines

Geräts korreliert nur manchmal

mit seiner Leistung. Andere

Faktoren, wie die Qualität der

Antenne, das Design des Geräts

und die Umgebung, in der es

verwendet wird, können ebenfalls

die Leistung beeinflussen.

Man braucht eine Sichtverbindung,

um ein HF-Signal zu empfangen

– auch das stimmt nicht

immer. Denn HF-Signale können

viele Materialien durchdringen

und auch durch Reflexion (z.B.

an der Ionosphäre) oder über

einen „HF-Mehrweg“ übertragen

werden.

Eine bessere SDR-Leistung

ist nur mit großen, in Racks

montierten Geräten erreichbar.

Falsch. Heute sind einige der

fortschrittlichsten und leistungsstärksten

SDRs mit geringem

SWaP ausgestattet und können

problemlos bei Feldtruppen,

Drohnen, Pop-up-Masten, Fahrzeugen

usw. eingesetzt werden.

HF-Sensoren sind kompliziert

zu bedienen. Falsch. Dank

Automatisierung und einfacher

Planungsfunktionen können

Bediener Einsätze im Voraus

planen und RF-Sensoren für

mehr Benutzer in verschiedenen

Bereichen und für den Einsatz

in mehreren (parallelen) Missionen

öffnen.

Für Remote-Spektrum-Systeme

sind immer High-IP-Verbindungen

erforderlich. Falsch.

Hochentwickelte RF-Sensoren

können mit Kommunikationsund

Mesh-Netzwerken mit geringer

Bandbreite betrieben werden

und liefern nützliche verarbeitete

Daten, die sich perfekt für

Umgebungen mit umkämpftem

Spektrum eignen.

Was leisten HF-Tests?

Die Funktechnologie ist der

unsichtbare Eckpfeiler unserer

modernen Welt. Wir sind vollständig

von drahtlosen Geräten

abhängig, die Funksignale über

das elektromagnetische Spektrum

senden – und alle nutzen

die HF-Übertragung.

HF-Tests beziehen sich auf den

Prozess des Testens von Hochfrequenzkomponenten

und -geräten,

um deren ordnungsgemäße

Funktion und die Einhaltung der

gesetzlichen Standards sicherzustellen.

HF-Tests werden verwendet,

um verschiedene Parameter

von HF-Geräten zu messen, wie

z. B. Frequenz, Leistung, Modulation,

Verzerrung und Rauschen.

HF-Tests werden in vielen

Bereichen eingesetzt, darunter

Telekommunikation, Elektronik,

Luft- und Raumfahrt und Verteidigung.

Sie werden verwendet,

um verschiedene HF-Geräte wie

Antennen, Sender, Empfänger

und Verstärker zu testen.

Bei HF-Tests werden spezielle

Testgeräte wie Signalgeneratoren,

Spektrumanalysatoren,

Oszilloskope und Leistungsmesser

verwendet, um HF-Signale

zu erzeugen und zu messen. Die

Tests können unter verschiedenen

Bedingungen durchgeführt

werden, einschließlich

unterschiedlicher Frequenzen,

Leistungspegel und Umgebungsbedingungen,

um sicherzustellen,

dass das Gerät in verschiedenen

Szenarien korrekt

funktioniert.

Hochwertige RF-Hardware und

-Software liefert detaillierte

Daten, die es Ihnen ermöglichen,

das RF-Spektrum zu nutzen – die

Leistung Ihrer RF-Systeme zu

optimieren, Probleme effektiver

zu beheben und neuen Trends

und Technologien in diesem

Bereich immer einen Schritt

voraus zu sein. ◄

32 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Vektorsignalgeneratoren mit verbesserter EVM-Performance

bietet Nachrüstoptionen über

einen einfachen Service- und

Kalibrierungsprozess an.

Rohde & Schwarz hat die neueste

Generation seiner beiden Vektorsignalgeneratoren

vorgestellt:

das Flaggschiff R&S SMW200A

für anspruchsvollste Anwendungen

sowie dessen Entsprechung

in der Mittelklasse, den

Klassenprimus R&S SMM100A.

Rohde & Schwarz

GmbH & Co. KG


Neben einer neugestalteten

Frontplatte und Benutzeroberfläche

wurde der R&S

SMW200A mit einer modifizierten

Mikrowellen-Hardware

ausgestattet, die eine bessere

EVM-Performance sowie eine

höhere Ausgangsleistung im

Frequenzbereich oberhalb von

20 GHz ermöglicht. Diese neuen

Fähigkeiten adressieren die

Anforderungen der 5G NR FR2

Forschung sowie Tests von HF-

Komponenten und -Modulen.

Mit dem Upgrade wird die neue

Softwareoption R&S SMW-

K575 eingeführt, die eine digitale

Vorverzerrungstechnologie

einsetzt, um den EVM bei hoher

Ausgangsleistung zu optimieren.

Dadurch wird eine hohe

Genauigkeit und Stabilität auch

bei komplexen Modulationsschemata

im gesamten Frequenzbereich

sichergestellt.

Diese wichtigen Verbesserungen

gelten auch für den

R&S SMM100A, die Mittelklasse-Entsprechung

des

R&S SMW200A. Der R&S

SMM100A bietet außerdem

eine neue Option für niedriges

Phasenrauschen: Mit der Option

R&S SMM-B709 erreicht der

R&S SMM100A beispielsweise

eine EVM-Performance

von unter –53 dB bei einem

IEEE802.11be-Signal mit einer

Bandbreite von 320 MHz.

Auch Kunden mit Vorgängermodellen

des R&S SMW200A

oder R&S SMM100A können

von den neuen Leistungsverbesserungen

durch die R&S

SMx-K575 HF-Linearisierung

profitieren: Rohde & Schwarz

Gerald Tietscher, Vice President

Signal Generators, Power Supplies

and Meters bei Rohde &

Schwarz, erklärt: „Mit zunehmenden

Datenraten und komplexeren

Modulationsschemata wird

ein niedriger EVM entscheidend

für Stabilität und Zuverlässigkeit

in Wireless-Anwendungen. Mit

der jüngsten Evolutionsstufe

der R&S SMW200A und R&S

SMM100A Vektorsignalgeneratoren

machen wir deutlich, wie

wichtig uns die Weiterentwicklung

unserer Signalerzeugungstechnik

ist. Mit ihren überlegenen

HF-Eigenschaften und

der außergewöhnlichen EVM-

Performance sind diese Geräte

unverzichtbare Werkzeuge für

Testanwendungen mit höchsten

Ansprüchen.“ ◄

Teledyne LeCroy

Wavesurfer 4000 HD Serie

Hochleistungs-Signalquelle deckt 2,4 bis 2,5 GHz ab

Das Modell RFS-2G42G5050+

von Mini-Circuits ist ein

Hochleistungs-Koaxial-Signalquellenmodul,

das gepulste

und CW-Signale von 2400

bis 2500 MHz mit Leistungspegeln

von bis zu 50 W (47

dBm) erzeugen kann. Es

kann auch als eigenständiger

Verstärker mit einer Verstärkung

von 51,5 dB im gleichen

Frequenz bereich betrieben

werden.

Es verfügt über integrierte

Koppler und Detektoren für die

Vorwärts- und Rückwärtsleistungs-Erkennung

und nimmt

in der Regel 4,25 A aus einer

28-V-DC-Versorgung auf.

Es ist mit MCX-zu-SMA-

Buchsen ausgestattet.

Mini-Circuits

www.minicircuits.com

• Bandbreite bis zu 1 GHz

• 12 bit Auflösung

• 4 analoge und 16 digitale

Kanäle

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hf-praxis 2/2025 33

Messtechnik

Optische Tastköpfe für präzise

GaN-Transistor- und Halbleitermessungen

MicSig-SigOFIT-Probe-Anwendung (Hintergrund/Glasfaser by Chaitawat Pawapoowadon from Pixabay)

In der Welt der Hochleistungselektronik

haben sich Galliumnitrid-

(GaN)-Transistoren als

wahre Innovationstreiber etabliert.

Diese modernen Halbleiterbauelemente

bieten eine

beispiellose Effizienz, Schaltgeschwindigkeit

und Leistungsdichte.

Allerdings stellen die

genaue Messung und Charakterisierung

dieser Bauelemente

aufgrund ihrer hohen Spannungen,

schnellen Schaltflanken

und Anfälligkeit für elektromagnetische

Störungen (EMI) eine

einzigartige Herausforderung

dar. Hier kommen optischen

Tastköpfe wie die SigOFIT-

Serie von Micsig ins Spiel und

eröffnen die Möglichkeiten für

präzise und zuverlässige Messungen

an GaN-Transistoren und

modernen Halbleiterbauteilen.

Die SigOFIT-Tastköpfe

nutzen die Glasfasertechnologie,

um eine galvanische Trennung

zwischen dem Messgerät

und dem Prüfling (DUT/Device

Under Test) zu erreichen. Diese

Isolierung eliminiert das Risiko

von Masseschleifen und ermöglicht

sichere Messungen selbst

bei hohen Spannungen und

Transienten bis zu 60 kVpk.

Einer der Hauptvorteile ist ihre

herausragende Gleichtaktunterdrückung

(CMRR) bis 180 dB,

die um ein Vielfaches höher ist

als bei herkömmlichen optischen

Tastköpfen. Diese bemerkenswerte

CMRR ermöglicht genaue

Messungen, indem sie Gleichtaktstörungen

und -schwingungen

effektiv unterdrückt,

die durch hochfrequente Schaltharmonische

verursacht werden

– eine häufige Herausforderung

bei der Prüfung von GaN-Bauelementen.

Die Bandbreite

der SigOFIT reicht von 100

MHz bis 1 GHz, wodurch selbst

die schnellsten Transienten mit

höchster Präzision erfasst werden

können. GaN-Bauelemente

können hohe Spannungen in nur

wenigen Nanosekunden schalten

und erzeugen dabei hochenergetische,

hochfrequente Harmonische.

Die SigOFIT-Tastköpfe

zeichnen sich zudem durch eine

minimale Eingangskapazität von

weniger als 3 pF aus , was sie

zur idealen Wahl für die Prüfung

von GaN-Bauelementen

macht, die sehr empfindlich auf

kapazitive Belastungen reagieren.

Ein weiterer bedeutender

Vorteil der optischen SigOFIT-

Tastköpfe ist ihr breiter Messbereich.

Im Gegensatz zu herkömmlichen,

differenziellen

Tastköpfen, die auf Hochspannungssignale

beschränkt sind,

können die SigOFIT mit verschiedenen

Dämpfungsspitzen

für Differenzmodus-Signale

von ±1,25 V bis ±6250 V eingesetzt

werden . Diese Vielseitigkeit

ermöglicht eine umfassende

Charakterisierung von

GaN-Transistoren und Halbleiterbauteilen

unter einer Vielzahl

von Betriebsbedingungen.

Neben ihrer technischen Überlegenheit

bieten die SigOFIT

praktische Vorteile wie schnelle

Reaktionszeiten und effizienten

Betrieb. Die AutoZero-Funktion

ist in weniger als einer Sekunde

abgeschlossen, wodurch eine

genaue Signalausgabe in Echtzeit

gewährleistet ist. Darüber

hinaus zeichnen sich die Tast-

Shashank Vodapally

nach Unterlagen von Micsig

Meilhaus Electronic GmbH

www.meilhaus.com

GaN HEMT (Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor). Vergleichsmessung mit Micsig SigOFIT (rechts)

und anderen optischen Tastköpfen (links)

34 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

köpfe durch eine hohe Genauigkeit

aus, mit einer DC-Gain-

Genauigkeit von besser als 1%.

Die dargestellte GaN-HEMT-

Messung (Gallium Nitride High

Electron Mobility Transistor)

zeigt einen Vergleich von SigO-

FIT (MOIP05P, rechts) mit anderen,

marktüblichen optischen

Tastköpfen (links). Für die Micsig-MOIP05P-Sonde

erkennt

man ein sehr rauscharmes Signal

bei der Überwachung des X-Eingangs

sowohl für die High- als

auch die Low-Side des Gate-

Treibers. Mit herkömmlichen

optischen Tastköpfen hingegen

erhält man das rauscharme Signal

nur für den Low-Side-Gate-Treiber.

Auf dem High-Side-Gate-

Treiber ist ein hohes Rauschsignal

zu erkennen.

Die Anwendungsmöglichkeiten

der SigOFIT sind vielfältig

und reichen vom Design von

Motorantrieben, Leistungswandlern

und elektronischen

Vorschaltgeräten bis hin zur

Bewertung von Leistungsbauelementen,

EMI- und ESD-Fehlersuche

sowie Floating-Messungen.

Mit dem wachsenden

Bedarf an hocheffizienten und

leistungsstarken Elektronikbauteilen,

insbesondere im Bereich

der GaN- und SiC-Technologie,

werden optische Tastköpfe wie

die SigOFIT-Serie eine entscheidende

Rolle spielen, um genaue

und zuverlässige Messungen zu

ermöglichen und die Innovation

in der Halbleiterindustrie voranzutreiben.

◄

Unterstützung von AirFuel-Alliance-HF-Standardisierung

mit HF-Wireless-Power-Tester

Rohde & Schwarz hat kürzlich einen Konzeptnachweis

für Tests von drahtlosen

Fernfeld-Energieübertragungssystemen

auf der IEEE Wireless Power Technology

Conference and Expo (WPTCE) in Kyoto

präsentiert. Der von Rohde & Schwarz

entwickelte drahtlose Hochfrequenz-(HF)-

Wireless Power Tester basiert auf unternehmenseigener

Messtechnik sowie auf

dem Markt erhältlichen Entwicklungs-Kits

für Wireless Charging. Er bietet außerdem

Funktionen zur Testautomatisierung

und eine benutzerfreundliche Web-Oberfläche.

Mit diesem Konzept unterstützt

Rohde & Schwarz den HF-Standard der

AirFuel Alliance.

Hintergrund:

Die Zahl der drahtlosen Kommunikationsgeräte

soll nach Schätzungen von Statista

bis 2030 die 29-Milliarden-Marke überschreiten.

Innovative Lösungen für deren

Energieversorgung sind daher dringlich

gefragt. Herkömmliche Methoden der

Stromversorgung wie manuelles Wiederaufladen,

Wechseln von Batterien oder

kabellose Ladepads sind unpraktisch und

erfordern eine kostspielige regel mäßige

Wartung.

Die HF-Technologie bietet eine vielversprechende

Alternative: Dabei werden

Geräte drahtlos mit Strom versorgt, indem

HF-Signale in Gleichstrom (DC) umgewandelt

werden.

Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG


Rohde & Schwarz hat auf der jüngsten

IEEE WPTCE Konferenz im japanischen

Kyoto als Konzeptnachweis für diese

Technologie einen Prototyp eines Wireless

Power Tester-(WPT)-Systems präsentiert.

Die kontaktlose Energieübertragung über

HF-Wellen, im Englischen als RF Wireless

Powering bezeichnet, ermöglicht es, mehrere

Geräte gleichzeitig in einer Entfernung

von mehreren Metern einer Stromquelle

mit Strom zu versorgen. Damit werden

sowohl Kabel als auch das lästige Wechseln

von Batterien überflüssig.

Die Anwendungsfälle von RF Wireless

Powering sind vielfältig – besondere

Bedeutung kommt aber der Stromversorgung

von leistungsarmen IoT-Geräten zu.

Innerhalb eines intelligenten Gebäudes

oder Fahrzeugs kann die Technik zahlreiche

Sensoren mit Energie versorgen,

ohne dass diese manuell wieder aufgeladen

oder Batterien gewechselt werden

müssten. Die drahtlose Energieübertragung

bietet auch unter dem Gesichtspunkt des

Umweltschutzes wichtige Vorteile. Die

Batterieproduktion ist ein äußerst energieintensiver

Prozess, und giftige Stoffe

aus Batterien können in Wasserquellen

gelangen. Da die drahtlose Energieübertragung

den Einsatz batterieloser Geräte

ermöglicht, entfallen auch entsprechende

Umweltbelastungen.

Mit dem WPT-Projekt von Rohde &

Schwarz soll eine umfassende Testlösung

für Wireless-Power-Sender und -Empfänger

entstehen. Rohde & Schwarz ist

aktives Mitglied der AirFuel Alliance,

einer globalen Koalition, die an der Entwicklung

der standardisierten drahtlosen

HF-Ladetechnologie AirFuel RF arbeitet.

Als Messtechnikhersteller bringt Rohde

& Schwarz sein Know-how in die Entwicklung

der Industriestandards ein, die

die Zukunft der drahtlosen Energieversorgung

bestimmen werden.

Das WPT-System von Rohde & Schwarz

unterstützt die AirFuel Alliance Conformance

Test Specification für HF-

Laden. Der Testaufbau besteht aus dem

R&S SMB100B HF- und Mikrowellen-

Signalgenerator, dem R&S FSV3000

Signal- und Spektrumanalysator, der als

Batterie emulator verwendeten R&S NGU

Source Measure Unit (SMU) sowie zwei

R&S HMC8012 Digitalmultimetern. Das

gesamte System lässt sich über eine Webschnittstelle

steuern und automatisieren. ◄

hf-praxis 2/2025 35

Messtechnik

Kalibrier- und Verifikations-Kits für VNAs

MAURY Microwave präsentiert

neue VNA-Kalibrier- &

-Verifikations-Kits. Diese SOLT-

Kalibrier-Kits der CK50-Serie

bestehen aus individuell charakterisierten

Kurzschluss-,

Leerlauf- und Festabschluss-

Standards. Jedes Kit wird mit

benutzerdefinierten S-Parametern

ausgeliefert, die für die

VNA-Kalibrierung anstelle einer

verallgemeinerten Polynomdefinition

verwendet werden, was

zu einer TRL-vergleichbaren

Genauigkeit mit der Einfachheit

von SOLT-Komponenten führt.

Verifikations-Kits der CK60-

Serie sind für die 1-Tor- und

2-Tor- VNA-Kalibrierungsvalidierung

für gut angepasste als

auch unangepasste Prüflinge

konzipiert. Jedes Kit wird mit

individuell charakterisierten

Verifizierungsstandards geliefert

und wird für die Validierung der

Kalibrierung verwendet, indem

die vom Anwender gemessenen

S-Parameter des entsprechenden

Verifizierungsstandards mit den

im Werk gemessenen S-Parametern

verglichen werden.

In Kombination mit der Insight-

Kalibrierungs- & Mess software

der MT940-Serie können

Anwender den Unsicherheitsbeitrag

ihres Kalibrier-Kits zu

ihren Gesamtmessungen quantifizieren

und überlappende

Unsicherheitsgrenzen verwenden,

um eine VNA-Kalibrierung

mit größerer Sicherheit zu validieren.

◄

Dropout-, Surge- und Ripple-

Simulator und AC/DC-Quelle




Eine komplette Single-Box-

Lösung für DO-160 Section 16

(115 V, 14 V DC, 28 V DC) und

MIL STD 704 Sections 1-8 gibt

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• Bibliothek mit mehr als 3000

voreingestellten Prüfroutinen

der Automobil- & Luftfahrtnormen

• freistehendes System mit eigener

Peripherie

• einfaches Erstellen, Ändern

oder Anpassen von Testsequenzen

• kann als Kontroller oder als

Knotenpunkt in einem größeren

System fungieren

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Dauerausgangsstrom ◄

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Die neueste Generation der Produkte

von der EMC PARTNER

AG ist besonders flexibel und

kann exakt auf die Bedürfnisse

der Kunden zugeschnitten werden,

was sie äußerst kosteneffektiv

macht: Die IMU-Serie

bietet kompakte Prüfgeräte für

leitungsgebundene Störfestigkeit

mit modularer Architektur.

Der AVI-LV5 ist ein vielseitiger

Testgenerator für Flugzeugprüfungen,

welcher Normanforderungen

von DO-160 abdeckt.

Der MIL-MG3-Testgenerator

deckt die Anforderungen von

MIL-STD-461 ab. Eine neue

Webseite bietet zudem komfortable

Möglichkeiten, sich über

Produkt- oder Prüfanforderungen

zu informieren.

EMC PARTNER AG

www.emc-partner.com

36 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Hochwertige HF-Messkabel für bis zu 110 GHz

Die Kabel der PT-Serie von

ANOISON sind hochwertige,

phasen- und amplitudenstabile

Messkabel. Sie sind für den

Frequenzbereich bis 110 GHz

erhältlich und werden je nach

Kundenwunsch mit Steckern/

Buchsen der Typen N, SMA, 3.5,

2.92, 2.4, 1.85, 1.35 und 1.0 konfektioniert.

Für den Anschluss

an einen VNA-Port sind NMDoder

auch miniNMD-Adapter

und -Stecker für die Kabel der

PT-Serie verfügbar.

Falls die Anforderungen an die

Phasen- und Amplitudenstabilität

Ihrer Messanwendung sehr

hoch sind, ist das PT- Kabel

von ANOISON eine hervorragende

Wahl. Das PT-35-Kabel

für den Frequenzbereich DC

bis 26,5 GHz hat z.B. eine Phasenstabilität

von typisch +/-3°

und eine Amplitudenstabilität

von typisch +/-0,05 dB. Diese

exzellenten Werte wurden auch

noch erreicht, nach dem die

Kabel einem Biege-Life-Test

mit 20000 Zyklen und einem

Drehtest mit 5000 Zyklen unterzogen

worden waren. Wie alle

Kabel von ANOISON kann die

Länge auf Kundenwunsch angepasst

werden.

Melatronik

Nachrichtentechnik GmbH

info@melatronik.de

www.melatronik.de

hf-praxis 2/2025 37

Messtechnik

Die Nahfeldanalyse im Mikrometerbereich

und ihre Vorteile

... werden hier am Beispiel einer Untersuchung am Mikroprozessor Raspberry Pi geschildert.

Bild 1: Feldauskopplung,

gemessen mit ICR HH150-27 bei 25 MHz

Bild 2: Feldauskopplung,

gemessen mit ICR HH150-27 bei 163,7 MHz

Nahfeldsonden

sind in der Elektrotechnik bei der Entwicklung

von Baugruppen nicht mehr wegzudenken.

Sowohl in der Hochfrequenztechnik

als auch in der EMV-Technik werden sie

erfolgreich eingesetzt. Sie werden genutzt,

um Simulationswerte zu evaluieren, Störquellen

ausfindig zu machen und Echtzeitüberwachung

durchzuführen. Folgende Vorteile

bringen Nahfeldsonden mit:

1. geringe Rückwirkung auf das Messsystem

durch kontaktlose Messung

2. vielseitige Einsatzmöglichkeiten durch

optimierte Formgebung der Spitzen

3. Durch ihre geringe Größe sind auch

schwer erreichbare Strukturen untersuchbar.

4. Nahfeldsonden decken ein breites Frequenzspektrum

ab.

5. Die Sonden sind für Messungen im Frequenz-

und im Zeitbereich einsetzbar.

6. einfache Handhabung

Diese Vorteile ermöglichen eine einfache

Integration der Nahfeldsonden in den

Entwicklungsprozess.

Langer EMV-Technik GmbH

www.langer-emv.de

Bild 3: Feldauskopplungw, gemessen am

Speicher-IC mit ICR HH150-27 bei 18 MHz

Ein weiterer Aspekt

und der größte Vorteil der Nahfeldanalyse

ist die Möglichkeit, verschiedene Wirkzusammenhänge

in Baugruppen (z.B.

Magnetfelder) zu untersuchen. Das Magnetfeld

und das elektrisches Feld sind getrennt

voneinander messbar. So ist es möglich, die

Wirkung des elektrischen Feldes von der

Wirkung des magnetischen Feldes getrennt

zu beurteilen. Der damit verbundene Gewinn

an Freiheitsgraden für die Beurteilung des

Wirkzusammenhangs ist erheblich, da aus

den Feldverteilungen auch Verteilungen der

Ströme und Spannungen abgeleitet werden

können.

Um diesen Vorteil der Nahfeldmessung

ausnutzen zu können, sind die Sonden der

Langer EMV-Technik GmbH so konstruiert,

dass z.B. Magnetfeldsonden gegen Eindringen

von elektrischen Feldern geschirmt sind.

Damit noch nicht genug: Ein weiterer positiver

Aspekt der Nahfeldmessung mit Nahfeldsonden

ist die räumliche Auflösung von

Messwerten. Je nach Größe der Nahfeldsonden

können Messvolumina höher oder

niedriger aufgelöst gemessen werden. So

kann beispielsweise die Feldverteilung von

Bild 4: Feldauskopplung, gemessen am Speicher-IC

mit ICR HH150-27 bei 24 MHz

ganzen Baugruppen sowie von kleinsten

Schaltkreisen vermessen und grafisch angezeigt

werden.

Für den Bereich der Feldverteilung

der Schaltkreise

eignen sich besonders die Nahfeldmikrosonden

der ICR-Serie. Diese Sonden zeichnen

sich durch eine hohe räumliche Auflösung

von ca. 70 bis 250 µm aus. Mit dieser Auflösung

können Feldverteilungen von integrierten

Schaltkreisen aufgenommen und

ausgewertet werden. In Bild 1 und 2 ist

z.B. die Feldverteilung des Prozessor-Chips

eines Raspberry Pi bei verschieden Spektralfrequenzen

sichtbar. Die Feldverteilungen

resultieren aus den inneren Schaltvorgängen

des IC.

In den Abbildungen kann man die unterschiedliche

Aktivität des Schaltkreises bei

unterschiedlichen Frequenzen erkennen.

Diese Aktivitäten spiegeln die Vorgänge

und Funktionen des Schaltkreises wider

und sind z.B. abhängig von der Technologie

des IC und der Soft- bzw. Firmware. Im

Vergleich dazu zeigt die Feldverteilung des

38 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Speicherschaltkreises des Raspberry Pi die

Verschiedenheit des Aufbaus auf.

Die Bilder 3 und 4 zeigen eine über die

gesamte Chipfläche verteilte Aktivität des

ICs. Sie wird durch die über den Chip verteilte

Funktion des ICs erzeugt.

Unter verschiedenen Gesichtspunkten

nämlich der Fehlerdiagnose, der Qualitätssicherung

und der Optimierung von integrierten

Schaltungsteilen sind diese Arten

von Nahfelduntersuchungen ein Gewinn in

der Entwicklung, aber auch bei der Fehlersuche

in fertigen Geräten.

Die Vorteile der hohen Ortsauflösung und

des breiten Frequenzbereiches sind besonders

nützlich bei der Untersuchung von

sicherheitskritischen Funktionen der integrierten

Schaltungen. Dies wird aktuell

besonders im Bereich Schaltkreissicherheit

angewendet.

Bei den sogenannten Seitenkanalangriffen

werden im Zeitbereich Schaltkreise mit

bestimmten Signalen beaufschlagt und an

verschiedenen Positionen wird die Reaktion

des Schaltkreises anhand von Feldstärkeerhöhung

untersucht. Hier bietet Langer

EMV-Technik nicht nur die Nahfeldsonden

zur Messung der Reaktion, sondern auch

die Pulsfeldgeneratoren zur Einspeisung

der Störsignale an. Die Ortsauflösung der

eingespeisten Pulsfelder liegt hierbei im

Bereich von 200 bis 300 µm.

Man sieht: Für grundlegende EMV-Untersuchungen

sind die Nahfelder eine der wichtigsten

Informationsquellen. Daher sind

Nahfeldsonden die Augen der Entwickler

innerhalb des Gerätes. ◄

Over-the-Air-Tests für WLAN-Geräte der nächsten Generation

Reality- und Augmented-Reality-Anwendungen

in extrem

hoher Auflösung. Zu den wichtigsten

Faktoren für den höheren

Durchsatz gehören eine erweiterte

Kanalbandbreite von 320

MHz, bis zu 16 Spatial Streams,

die Verwendung der 4096 QAM-

Modulation und der Multi-Link-

Betrieb (MLO).

Die Unternehmen Bluetest

und Rohde & Schwarz setzen

ihre langjährige Zusammenarbeit

fort und haben die Wi-Fi-

7-Testfunktionalität des R&S

CMX500 One-Box-Signalisierungstesters

in die Bluetest-

Flow-Steuersoftware integriert.

Entwickler und Hersteller von

WLAN-Produkten der nächsten

Generation können nun

die Bluetest-Modenverwirbelungs-Testsysteme

(Reverberation

Test System, RTS) nutzen,

um MIMO-Stresstests von

IEEE 802.11be- Stationen und

-Zugangspunkten unter realistischen

Bedingungen durchzuführen.

Bluetest ist auf Modenverwirbelungskammern

wie die RTS65

spezialisiert, die für eine effiziente

Bewertung der Over-the-

Air-Performance von Wireless-

Geräten konzipiert sind. Anders

als Absorberkammern sorgen

Modenverwirbelungskammern

für starke Reflexionen von HF-

Signalen im Inneren der Kammer,

sodass eine Mehrwege-HF-

Umgebung mit Rayleigh-Fading

entsteht. Diese Umgebung

kommt den realen Bedingungen

in Innenräumen und Städten sehr

nahe und ist deswegen ideal für

die Bewertung der Antennenund

Funk-Performance moderner

Mehrantennen- und Mehrträgergeräte,

die bei WLAN, 4G

und 5G zum Einsatz kommen.

Der Aufbau wird über die Bluetest-Flow-Steuersoftware

betrieben,

eine integrierte Testumgebung

für komplexe Wireless-

Lösungen. Dank der Integration

der Wi-Fi-7-Testfunktionalität

des R&S CMX500 One-Box

Signalisierungstesters in die

Bluetest-Flow-Software können

WLAN-Entwickler, die mit dem

R&S CMX500 arbeiten, nun die

Modenverwirbelungstechnik von

Bluetest für die Optimierung

moderner WLAN-Stationen und

Zugangspunkte nutzen.

Wi-Fi 7 (IEEE 802.11be) wurde

für extrem hohe Datendurchsätze

konzipiert und erreicht Übertragungsraten

im zweistelligen

Gigabit-Bereich bei gleichzeitig

niedriger Latenz. Es entspricht

damit der wachsenden Nachfrage

nach Video-Streaming-, Virtual-

Bei der Entwicklung von

WLAN-Geräten müssen Messungen

der Antennen sowie der

HF-Sender- und Empfängercharakteristiken

unter realistischen

Bedingungen im Signalisierungsmodus

durchgeführt werden.

Da MLO ein wesentliches

Merkmal von Wi-Fi 7 darstellt,

ist eine Testumgebung, die mehrere

HF-Ketten bietet, von entscheidender

Bedeutung. Der

R&S CMX500 One-Box-Tester

von Rohde & Schwarz, der eine

integrierte Wi-Fi 7-Testfunktionalität

bietet, ist ein Multitechnologie-

und Mehrkanal-Signalisierungstester.

Seine große

Flexibilität, die Unterstützung

mehrerer Funktechnologien und

die integrierten IP-Testfunktionen

machen ihn zu einer vielseitigen

Lösung für eine Vielzahl

Wi-Fi 7-spezifischer Tests.

Rohde & Schwarz

GmbH & Co. KG


hf-praxis 2/2025 39

Messtechnik

Tragbare Millimeterwellen-Analyse mit Extendern

• optimierte Leistung

im mmWave-Bereich

Unterstützung der In-Band-Signalanalyse

mit Auswahl des Spektrumanalysator-

Modus, des IQ-Analysator-Modus oder

des Echtzeit-Spektrumanalysator-Modus

(RTSA) mit einer außergewöhnlichen

Empfindlichkeit von typisch -155 dBm/Hz

• Kosteneffizienz

Im Vergleich zu herkömmlichen mmWave-

Signalanalyse- und -Generierungslösungen

reduziert die Kombination von Keysight

FieldFox und Virginia Diodes Frequenz-

Extendern die Kosten um die Hälfte oder

mehr.

Keysight Technologies hat den Frequenzbereich

seiner FieldFox-Handheld-Signalanalysatoren

erweitert und bietet nun Unterstützung

für die Analyse von Millimeterwellen

(mmWave) bis zu 170 GHz. Durch eine

Zusammenarbeit mit Virginia Diodes, Inc.

können die FieldFox-Handheld-Analysatoren

der A- und B-Serie von Keysight mit

18 GHz oder höher mit den PSAX-Frequenz-

Extendern von Virginia Diodes kombiniert

werden, um den Sub-THz-Frequenzbereich

abzudecken.

Hintergrund:

Techniker im Feld benötigen präzise

mmWave-Messungen, um moderne drahtlose

Kommunikations- und Radarsysteme zu

verbessern. Das ist entscheidend, wenn es um

Sende-/Empfangstests für 5G, 6G, Luft- und

Raumfahrt, Verteidigung und Automotive-

Radar geht. mmWave-Signale sind jedoch

sehr empfindlich gegenüber Hindernissen,

Wetterbedingungen und Interferenzen.

Keysight Technologies

www.keysight.com

Das Verständnis ihrer Ausbreitungseigenschaften

durch präzise Messungen hilft

Ingenieuren, effizientere Netzwerke und

Radarsysteme zu entwerfen, die Ab deckung

zu verbessern und die Zuverlässigkeit zu

erhöhen.

Um diesen Einblick zu gewinnen, werden

üblicherweise große Tisch-Signalanalysatoren

und -generatoren verwendet,

die für Feldmessungen oft sehr teuer und

unhandlich sind. Der FieldFox von Keysight

geht dieses Problem an und ermöglicht

mmWave-Messungen in einer leichten,

tragbaren Lösung, wenn er mit den PSAX-

Frequenz-Extender-Modulen von Virginia

Diodes kombiniert wird. Darüber hinaus

können sich Ingenieure für den FieldFox

entscheiden, der mit der herunterladbaren

Option 357 Pulsgenerator ausgestattet ist.

In Verbindung mit einem PSGX-Modul von

Virginia Diodes bietet der FieldFox dann

eine Lösung zur Erzeugung von mmWave-

Signalen bis zu 170 GHz. Dadurch können

Anwender genaue mmWave-Messungen in

einer einfachen, leicht zu bedienenden und

robusten Lösung erhalten.

Zu den wichtigsten Vorteilen des Field-

Fox von Keysight in Kombination mit

Frequenz-Extender-Modulen von Virginia

Diodes gehören:

• erweiterte Frequenzabdeckung

Erweiterung der Frequenzabdeckung des

FieldFox von 18 GHz (je nach Modell)

bis zu 170 GHz für die Signalanalyse oder

-erzeugung

• tragbare und komfortable Tests

Mit einem Gesamtgewicht von weniger als

4 kg macht die Kombination aus Keysight

FieldFox und Virginia Diodes Frequenz-

Extendern mmWave-Feldtests sowohl im

Feld als auch in der Laborumgebung viel

praktischer und komfortabler.

Dr. Thomas W. Crowe, CEO von Virginia

Diodes, sagte: „Virginia Diodes stellt hochmoderne

Test- und Messgeräte für mmWaveund

THz-Anwendungen her, darunter

Erweiterungsmodule für Vektornetzwerkanalysatoren,

Spektrumanalysatoren und

Signalgeneratoren. Diese Produkte verbessern

die Fähigkeiten von Hochleistungs-

Mikrowellenmessgeräten, indem sie sie

auf höhere Frequenzen erweitern. Durch

unsere Zusammenarbeit mit Keysight freut

sich Virginia Diodes, Frequenz-Extender für

die FieldFox-Handanalysatoren anbieten zu

können, die den Kunden leichte Lösungen

sowohl für die Signalanalyse als auch für

die Signalerzeugung im mmWave-Bereich

mit außergewöhnlicher Signalqualität und

Messintegrität bieten.“

Vince Nguyen, Vice President und General

Manager, Aerospace, Defense, and Government

Solution Group bei Keysight, sagte: „In

der Luft- und Raumfahrt, im Verteidigungsbereich

und im kommerziellen Sektor fehlt

eine tragbare Lösung, die genaue mmWave-

Messungen ermöglicht. Da Kunden Innovationen

erforschen, benötigen sie Zugang

zu höheren Frequenzen im Funkspektrum,

einschließlich mmWave. In Zusammenarbeit

mit dem Virginia Diodes haben wir eine

Lösung entwickelt, mit der die Signalanalyse

und -erzeugung sowohl im Feld als auch im

Labor einfach zu testen ist.“ ◄

40 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Leistungsmessköpfe

für hochgenaue Messungen bis 18 GHz

Ihr Partner für

EMV und HF

Messtechnik-Systeme-Komponenten

EMV-

MESSTECHNIK

Absorberräume, GTEM-Zellen

Stromzangen, Feldsonden

Störsimulatoren & ESD

Leistungsverstärker

Messempfänger

Laborsoftware

Mit den neuen R&S NRPxE HF-Leistungsmessköpfen

setzt Rohde & Schwarz

neue Maßstäbe für genaue und zuverlässige

Leistungsmessungen in Frequenzbereichen

bis 18 GHz. Die innovativen

Sensoren sind äußerst präzise und langlebig

und warten mit einem hervorragenden

Preis/Leistungs-Verhältnis auf.

Sie eignen sich ideal für den Einsatz in

F&E und Produktion sowie in Universitäten

oder im Feld.

Mit einem beeindruckenden Dynamikbereich

von 80 dB, einer Videobandbreite

von 100 kHz und bis zu 1000 Messungen

pro Sekunde bieten die neuen R&S

NRPxE Leistungsmessköpfe einzigartige

Performance und Vielseitigkeit. Mit Frequenzbereichen

von 10 MHz bis 8 oder 18

GHz sind die Leistungsmessköpfe ideal

für verschiedenste Messanforderungen.

Die kompakte Bauweise und das robuste

Gehäuse sorgen für eine einfache Handhabung

und einen zuverlässigen Betrieb

selbst in anspruchsvollen Umgebungen.

Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG


Vereinfachte Bedienung

Die R&S NRPxE-Sensoren zeichnen sich

durch ein benutzerfreundliches Design

mit IEEE-konformer Aufschrift- und

Anschlusskabel-Farbcodierung aus und

stellen so einen gefahrlosen Betrieb sicher.

Die integrierte Trigger-Funktionalität und

die RGB-Status-LED bieten zusätzlichen

Komfort, sodass Anwender den Sensorstatus

und die Triggermessungen mühelos

überwachen können.

Nahtlose Integration und Fernsteuerung

Mit einer USBTMC-Schnittstelle lassen

sich die NRPxE-Sensoren einfach in

Testsysteme integrieren und über PC oder

ein Mobilgerät fernsteuern. Die kostenlose

PowerViewer Mobile App ermöglicht

Messungen unterwegs mit einem

Android-Smartphone und ist damit perfekt

für den Service- and Wartungseinsätze

im Feld geeignet.

Die neuen R&S NRPxE HF-Leistungsmessköpfe

ersetzen die etablierten NRP-

Z2x1 HF-Leistungsmessköpfe und bieten

modernste Leistungsmessungen an

modulierten und unmodulierten Signalen.

Sie sind ab sofort bei Rohde & Schwarz

und ausgewählten Vertriebspartnern

erhältlich. ◄

hf-praxis 2/2025 41

HF- & MIKROWELLEN-

MESSTECHNIK

Puls- & Signalgeneratoren

GNSS - Simulation

Netzwerkanalysatoren

Leistungsmessköpfe

Avionik - Prüfgeräte

Funkmessplätze

ANTENNEN-

MESSTECHNIK

Positionierer & Stative

Wireless-Testsysteme

Antennenmessplätze

Antennen

Absorber

Software

HF-KOMPONENTEN

Abschlusswiderstände

Adapter & HF-Kabel

Dämpfungsglieder

RF-over-Fiber

Richtkoppler

Kalibrierkits

Verstärker

Hohlleiter

Schalter

Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 565 10

Email: info@emco-elektronik.de

Internet: www.emco-elektronik.de

Messtechnik

Testlösung zur Validierung

von Bluetooth Channel Sounding

7layers hat erfolgreich seine

Interlab Test Solution Bluetooth

RF für die Channel-Sounding-

Qualifizierung validiert, die den

R&S CMW Wideband Radio

Communication Tester nutzt.

Die Lösung wurde gemeinsam

mit Rohde & Schwarz und führenden

Chipsatzherstellern entwickelt

und als erste Testplattform

von der Bluetooth SIG für

die Durchführung von Channel

Sounding-Qualifikationstests

gemäß Bluetooth RFPHY

Release 6.0 gelistet.

Bluetooth Channel Sounding,

eine neue Funktion zur sicheren

Positionsbestimmung, wird

sowohl in Endverbraucher- als

auch Geschäftsanwendungen

eine bisher unerreichte Genauigkeit

ermöglichen.

7layers, ein Unternehmen der

Bureau Veritas Group, und

Rohde & Schwarz arbeiten seit

vielen Jahren bei der Entwicklung

von Bluetooth-HF-Testlösungen

für Bluetooth Qualification

Test Facilities (BQTF),

Bluetooth Recognized Test Facilities

(BRTF) sowie für Chipsatzund

Modulanbieter zusammen.

Dank der engen Partnerschaft

mit Rohde & Schwarz und

führenden Chipsatzherstellern

konnte 7layers nun die Channel

Sounding-Funktionalität seiner

Interlab Test Solution Bluetooth

RF validieren. Die Bluetooth

SIG hat diese als validierte

Testlösung für Channel-Sounding-Qualifikationstests

gemäß

Bluetooth RFPHY Version 6.0

gelistet.

Bluetooth-Low-Energy-

Geräte mit verbesserter

Positionsgenauigkeit

Die Einführung von BLE-Geräten

mit Channel-Sounding-

Unterstützung wird die Positionsgenauigkeit

in Anwendungen

wie Digital Key und Find My

erheblich verbessern. Darüber

hinaus bieten diese Geräte einen

niedrigeren Stromverbrauch und

höhere Sicherheit – entscheidende

Merkmale für Bluetoothfähige

Produkte. Die Bluetooth

SIG hat im September 2024

Testfälle zur Qualifikation dieser

neuen Funktionen eingeführt.

Die Interlab Test Solution Bluetooth

RF erfüllt sämtliche Qualifikationsanforderungen

für

Bluetooth Classic und Low

Energy einschließlich Funkpeilung

sowie für die neueste

Core-Funktion Bluetooth Channel

Sounding. Eine umfassende

Testautomatisierung und die

hochgenaue Implementierung

der Bluetooth-Testfälle sind für

die Konformitätssicherheit mit

den Bluetooth-Spezifikationen

von entscheidender Bedeutung.

Die Interlab Test Solution für

Bluetooth Channel Sounding

arbeitet mit einem Wideband

Radio Communication Tester der

R&S CMW Plattform und bietet

eine integrierte HF-Pfad-Kalibrierung,

eine hohe Messgenauigkeit

sowie präzise Analysefähigkeiten.

Die Testplattform von

Rohde & Schwarz unterstützt die

entsprechenden HF-Messungen

auf der Bitübertragungsebene

zum Einsatz in der Entwicklung

sowie für Vorqualifizierungstests

als Standalone-Box.

Die Interlab Test Solution Bluetooth

RF für Channel Sounding

ist Teil des Interlab Portfolios.

Sie ist ab sofort von

7layers als Qualifikationstestlösung

für BQTFs und BRTFs

erhältlich. Weitere Informationen

sind erhältlich unter:

sales@interlab.com.

Rohde & Schwarz

GmbH & Co. KG


VNA-Testportkabel

MAURY Microwave präsentierte mit der

StabilityVNA-Serie die branchenweit

besten VNA-Testportkabel für aktuelle

VNA-Anwendungen.

Vorteile der StabilityVNA-Serie

im Überblick:

• Die branchenweit beste Phasen stabilität

gegen Biegung verbessert die Messgenauigkeit

und gewährleistet reproduzierbare

und zuverlässige Messungen.

Überlegene Flexibilität und ein Anti-

Rutsch-Band sorgen dafür, dass die Kabel

beliebig positioniert werden können,

ohne dass das DUT zurückfedert oder

belastet wird.

• Erhöhte Druckfestigkeit und Biegezyklen

verbessern die Lebensdauer und tragen

zu einer langfristigen, ununterbrochenen

Nutzung bei.

• Farbcodierte Steckverbinder verringern

das Potential für fehlerhafte Anschlussversuche.

• Die beste Amplituden- und Phasenstabilität

verringert die Messunsicherheit

und erhöht das Vertrauen in die Messergebnisse.

• Standardlängen und Steckerkonfigurationen

ab Lager (USA), benutzerdefinierte

Längen und Konnektoren auf Anfrage. ◄




42 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Optisches High-Resolution-Reflektometer

der Benutzer außerdem gleichzeitig

die Einfügedämpfung mit

einer Genauigkeit von ±0,02 dB

messen.

Die Yokogawa Test & Measurement

Corporation gab die

Markteinführung ihres hochauflösenden

Reflektometers

AQ7420 bekannt. Das AQ7420

nutzt die OLCR-Technologie

(Optical Low Coherence Reflectometry)

und ist ideal für die

Analyse der internen Struktur

von optischen Modulen sowie

die Visualisierung von Mikrorissen

in optischen Steckern

geeignet. Der Messbereich von

100 mm ist dabei optimiert auf

Stecker und aktive sowie passive

optische Komponenten. Mit

einer beeindruckenden räumlichen

Auflösung von 40 µm und

einer außergewöhnlichen Empfindlichkeit

bei der Messung der

Reflexion bis zu -100 dB, bleibt

es frei von optischen Artefakten.

Durch die optionale Sensorkopfeinheit

ermöglicht das AQ7420

die gleichzeitige Messung von

Reflexion und Einfügedämpfung,

wodurch es sich als hocheffiziente

und kostengünstige

Lösung für den Bereich der

optischen Reflexions messung

auszeichnet.

Yokogawa Test &

Measurement

www.yokogawa.com

Das AQ7420 ist ein kompaktes

Gerät mit den Abmessungen

430 (B) x 132 (H) x 350 (T) mm

(ohne Schutzhülle und Griffe).

Es wiegt etwa 8 kg.

Hintergrund der Entwicklung

Yokogawa Test & Measurement

setzt kontinuierlich auf Kunden-

Feedback und Branchentrends,

um innovative Lösungen im

Einklang mit den Marktanforderungen

zu entwickeln. Im

Bereich der Silizium-Photonik

und der Herstellung von Glasfaser-Steckverbindern

wurde

das Unternehmen auf mehrere

neuen Anforderungen aufmerksam,

die mit den bestehenden

Marktlösungen nicht erfüllt werden

konnten. Dazu gehörten:

die noch stärkere Reduzierung

von optischen Artefakten, die

gleichzeitige Messung von

Reflexion und Einfügedämpfung,

eine verbesserte Stabilität

der gemessenen Wellenformen

und schnellere Messzeiten. Ziel

war es, eine neue Lösung zu entwickeln,

die diesen Anforderungen

gerecht wird.

Das Ergebnis ist das neue

hochauflösende Reflektometer

AQ7420, dass in zwei Versionen

erhältlich ist: mit einer Wellenlänge

(1310 nm) und mit zwei

Wellenlängen (1310 und 1550

nm). Außerdem gibt es eine

Steuersoftware für Windows

11, einen optionalen Sensorkopf

speziell für die Verlustmessung,

verschiedene Anschluss-Fasern

(kompatibel mit einer Vielzahl

von Steckertypen) und einer

Auswahl an Fasern für das Shiften

der Startposition des 100 mm

großen Messbereichs innerhalb

des Messobjektes.

Die wichtigsten Merkmale

Eine der herausragendsten Neuerungen

des AQ7420 ist die

signifikante Reduzierung von

Artefakten. Bei herkömmlichen,

auf der OLCR/OFDR-Technologie

basierenden Geräten können

oft (je nach verwendetem Gerät)

optische Artefakte (Geisterreflexionen)

in Bereichen auftreten,

in denen es keine tatsächliche

Reflexion gibt, was zu Fehleinschätzungen

führen kann. In solchen

Situationen ist die korrekte

Analyse der Wellenform stark

von der Erfahrung der Anwender

abhängig. Im Gegensatz dazu

verfügt das neue AQ7420 über

eine Technologie, die optische

Artefakte erheblich reduziert,

wodurch die Analyse und Bewertung

stark vereinfacht wird.

Hervorzuheben ist außerdem

die Möglichkeit, Reflexion und

Einfügedämpfung gleichzeitig

zu messen. Herkömmliche

OLCR/OFDR-Instrumente sind

oft nicht in der Lage, die Stärke

der Reflexion genau zu bestimmen,

da die Messgenauigkeit des

Reflexionspegels zu gering ist.

Das hochauflösende Reflektometer

AQ7420 begegnet diesem

Problem, indem es Messungen

mit einer Genauigkeit von ±3 dB

ermöglicht. Durch die Nutzung

des optischen Sensorkopfes kann

Ein weiteres wichtiges Merkmal

ist die kürzere Messzeit. Im Vergleich

zur vorherigen Produktgeneration

(AQ7410) ist die

Messzeit des neuen hochauflösenden

Reflektometers AQ7420

um etwa 50% kürzer, d.h. etwa

6 s im Vergleich zu 12 s vorher.

Wichtige Zielmärkte

• Unternehmen und Einrichtungen,

die auf dem Gebiet

der Silizium-Photonik forschen

• Hersteller von optischen Komponenten

und Steckverbinder

• alle Unternehmen, die sich mit

der Analyse defekter optischer

Komponenten befassen

Anwendungen

• Erkennung der Position

und Stärke von Reflexionen

in optischen Steckern und

optischen Modulen mit hoher

Genauigkeit

• Visualisierung von Mikrorissen

in optischen Steckverbindern,

die mit Dämpfungsmessungen

nicht sichtbar sind◄

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hf-praxis 2/2025 43

Messtechnik

Einstiegsoszilloskop

mit klassenbesten Spezifikationen

oder Oszilloskop-Aufzeichnungen und ermöglicht

das Hinzufügen von Rauschen,

um reale Bedingungen zu simulieren. Er

umfasst außerdem vordefinierte Muster für

die Protokolle I 2 C, SPI, UART und CAN/

LIN und bietet Benutzern die Flexibilität,

Zähler auszuwählen oder manuell Muster

einzugeben.

Das R&S RTB 2 ist ein vielseitiges 10-in-1-

Gerät, das ein Oszilloskop, einen Protokollanalysator,

einen Logikanalysator, einen

Funktionsgenerator und weitere Komponenten

in sich vereint. Dank dieser umfassenden

Integration eignet es sich ideal für

Benutzer, die kompakte Lösungen benötigen

– insbesondere Studenten, Bastler und

Ingenieure, die nur begrenzten Platz zur

Verfügung haben. Der passwortgeschützte

Education-Modus und der integrierte Webserver

ermöglichen die Anzeige und Steuerung

bei Laborübungen – eine Funktionalität,

die in der Lehre unverzichtbar ist.

Rohde & Schwarz

GmbH & Co. KG


Rohde & Schwarz erweiterte sein Oszilloskop-Portfolio

mit dem neuen R&S RTB 2,

einer Weiterentwicklung des R&S RTB2000,

dem ersten Oszilloskop der Einstiegsklasse

mit Touchscreen-Bedienung und 10 Bit vertikaler

Auflösung. Beim R&S RTB 2 kommen

zu dieser einzigartigen Ausstattung nun

noch ein integrierter Arbiträr generator und

segmentierter Speicher mit klassenführenden

160 Mpts hinzu.

Im Jahr 2017 setzte das R&S RTB2000

einen neuen Standard in seiner Klasse mit

Ausstattungsmerkmalen wie Touchscreen

und 10 Bit vertikaler Auflösung, die zuvor

nur in höheren Preissegmenten verfügbar

waren. Das R&S RTB 2 schreibt nun diese

Innovationsgeschichte fort und wartet mit

zusätzlichen Funktionen, noch mehr Performance

sowie einem neuen Farbschema auf.

Mehrere wichtige Neuerungen verbessern

die Funktionalität des Geräts weiter

sorgen für noch größere Flexibilität.

Der Arbiträrfunktionsgenerator erlaubt es

Benutzern, Schaltungs stimuli zu simulieren

oder fehlende Komponenten zu emulieren.

Der Generator kann Signale mit bis zu 25

MHz und Pattern- Geschwindigkeiten von

bis zu 50 Mbit/s erzeugen. Er unterstützt

importierte Signalformen aus CSV-Dateien

Darüber hinaus verfügt das R&S

RTB 2 über einen erweiterten Speicher,

der bis zu 160 MPunkte im segmentierten

Modus unterstützt. Der Benutzer kann so

größere Datenmengen für eine gründliche

Fehlersuche erfassen. Mit dem überarbeiteten

R&S RTB 2-PK1 Software-Optionspaket

gewinnt das Oszilloskop weitere

Fähigkeiten – es deckt ein noch größeres

Anwendungsspektrum ab und bietet zusätzliche

Leistung.

Philip Diegmann, Vice President des Fachgebiets

Oszilloskope bei Rohde & Schwarz,

erklärt: „Mit dem R&S RTB 2 wollen wir

dem Anwender ein vielseitig einsetzbares,

alltagstaugliches Gerät für jede Aufgabe

an die Hand geben. Mit Merkmalen wie

10-bit-Auflösung und der Flexibilität von

zehn Geräten in einem bietet dieses Oszilloskop

solide Leistung zu einem attraktiven

Preis sowie die innovative Technik, die

Ingenieure, Studenten und Lehrkräfte für

ihre messtechnischen Aufgaben benötigen.“

Das neue R&S RTB 2 ist ab sofort bei Rohde

& Schwarz und ausgewählten Vertriebspartnern

erhältlich. Es stehen ein Zweiund

Vierkanal-Modell sowie Bandbreiten

von 70 MHz, 100 MHz, 200 MHz und 300

MHz zur Verfügung. ◄

44 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Batronix

Oszilloskope

Echtzeitanalyse-Option

für Live-Messungen

Spektrumanalysatoren

Netzwerkanalysatoren

Die Narda-TSX-Option für Live-

Messungen stellt einen bedeutenden Fortschritt

in der Echtzeitanalyse von elektromagnetischen

Feldern dar. Mit dieser

Funktion können Messungen nicht nur

durchgeführt, sondern auch unmittelbar

visuell verfolgt und analysiert werden.

Durch die Installation der kostenlosen

PC-Software erhält man Zugriff auf diese

erweiterten Funktionen. Dadurch können

Messungen individuell angepasst und optimiert

werden.

Telemeter Electronic GmbH

info@telemeter.de

www.telemeter.info

Im Gegensatz zu traditionellen Messmethoden,

bei denen Daten aufgezeichnet

und später analysiert werden, ermöglichen

Live-Messungen eine sofortige Darstellung

der Messwerte. Dies bedeutet, dass während

der Messung Veränderungen in den

elektromagnetischen Feldern beobachtet

und entsprechend reagiert werden kann.

Live-Messungen bieten zahlreiche Vorteile,

die verschiedene Aspekte der Messtechnik

optimieren. Ein wesentlicher Vorteil ist die

Effizienz, da Probleme schneller identifiziert

und Messprozesse zügig optimiert

werden können. Zudem zeichnen sich die

Live-Messungen durch ihre Flexibilität

aus: Die Messungen lassen sich in Echtzeit

anpassen, um auf veränderte Bedingungen

unmittelbar zu reagieren. Darüber

hinaus ermöglichen sie tiefere Einblicke,

da die detaillierte Analyse der Messdaten

ein umfassenderes Verständnis der elektromagnetischen

Umgebung schafft. Schließlich

sorgt eine intuitive Benutzeroberfläche

für eine hohe Benutzerfreundlichkeit und

erleichtert die Bedienung erheblich. Die

Produktspezialisten von Telemeter Electronic

stehen für eine detaillierte Beratung

jederzeit gerne zur Verfügung. ◄

hf-praxis 2/2025 45

Signalgeneratoren

Entdecken Sie jetzt die

neuesten Innovationen der

Messtechnik bei Batronix!

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service@batronix.com

Telefon +49 (0)4342 90786-0

Messtechnik

Modulare Hochpräzisions-SMU beschleunigt

Entwicklung von Halbleiterbauelementen

Yokogawa Test & Measurement

führte mit der neuen AQ2300-

Serie eine leistungsfähige und

hochpräzise Source Measure

Unit (SMU) in den europäischen

Markt ein. Die modulare

SMU der AQ2300-Serie

erfüllt vielfältige Anforderungen,

die sich aus der Integrationsdichte

bei modernen Halbleiter-

und Kommunikationsgeräten

ergeben und bietet neben

der Generierung und Messung

von hoch präzisen Spannungen

und Strömen auch eine qualitativ

hochwertige Impulserzeugung.

Dank ihrer modularen

und effizienten Architektur bietet

die 2-Kanal-SMU zeitund

platzsparende Lösungen für

anspruchsvolle Messaufgaben,

die in der Halbleiterentwicklung

essenziell sind.

Yokogawa Test &

Measurement

www.yokogawa.com

Hintergrund der Entwicklung

Die Verbreitung von Smartphones

und Tablets, das Aufkommen

von KI und der Ausbau

autonomer Fahrzeuge erhöhen

den Bedarf an einer Kommunikationsinfrastruktur,

die sowohl

höhere Geschwindigkeiten als

auch bessere Energieeffizienz

bietet. Insbesondere bei Lasern

ist für die Entwickler eine genaue

Erfassung der Ströme wichtig,

um die Laserleistung optimal zu

regeln. Vor diesem Hintergrund

hat Yokogawa die AQ2300-Serie

entwickelt.

Sie zeichnet sich durch hohe

Präzision, Flexibilität und Modularität

aus, und wird so den

höheren Anforderungen gerecht,

die sich aus der Miniaturisierung

und steigenden Komplexität der

Messaufgaben in Forschung und

Entwicklung ergeben.

Hauptmerkmale

Zusätzliche technische Informationen:

Ein zentraler Vorteil der Hochleistungs-SMU

der AQ2300-

Serie liegt in der Feinabstimmung

ihrer Regelungsparameter.

Nutzer können die Geräte

der AQ2300-Serie mühelos

so konfigurieren, dass Überschwinger

an der steigenden

Flanke sowie Welligkeit und

Schwingungen effektiv reduziert

werden. Dazu genügt

die Eingabe der R-, L- und

C-Werte (Widerstand, Induktivität,

Kapazität) der Last.

Bemerkenswert ist dabei,

dass diese Werte bei einem

Bereichswechsel erhalten

bleiben.

Die Möglichkeit der Reaktionsanpassung,

kombiniert

mit einer digitalen Feedback-

Regelung, ermöglicht zudem

die Erzeugung hochwertiger

gepulster Signale (minimale

Pulsbreite von 50 µs, minimale

Zykluszeit von 100 µs).

Jeder Kanal der SMU der

AQ2300-Serie bietet flexible

Die hochgradig modulare SMU

der AQ2300-Serie ermöglicht

Einsatzmöglichkeiten: Anwender

können zwischen Spannungs-

oder Stromquelle,

Messfunktion oder einer Kombination

aus Versorgung und

Messung wählen. Die Steuerung

der Quellen- und Mess-

Funktion erfolgt präzise über

ein Trigger-Signal, sei es durch

einen internen Timer oder ein

Signal am externen Trigger-

Eingang. Diese Funktionalität

ermöglicht es, Messungen so

durchzuführen, dass instabile

Zustände, die während der Einschwingzeit

nach einer Ausgangsänderung

auftreten, die

Ergebnisse nicht verfälschen.

Das Grundgerät und die SMU-

Module zeichnen sich auch

durch die Fähigkeit aus, pro

Kanal bis zu 100.000 Messdatenpunkte

zu speichern,

wodurch Messunterbrechungen

erheblich reduziert werden.

Besonders hervorzuheben sind

auch die galvanische Trennung

zwischen den Kanälen

und Modulen sowie die Hot-

es dem Anwender, die Anzahl

der Kanäle (bis zu 18) anzupassen,

um so alle Anforderungen

auch auf kleinster Fläche und in

beengten Platzverhältnissen zu

erfüllen. Das erleichtert einen

effizienteren Betrieb von Testsystemen,

insbesondere in der

Halbleiterentwicklung.

Die Erzeugung von gepulsten

Signalen hoher Reinheit (50 µs

Pulsweite) ist eine weitere wichtige

Funktion. Mit ihr lässt sich

die Wärmeentwicklung am Prüfling

vermindern, was genauere

Messungen ermöglicht. Obwohl

Prüfaufbau oder Verkabelung die

Flankensteilheit beeinflussen

können, kann durch optimierte

Parametereinstellungen eine saubere

Wellenform gewährleistet

werden.

Swap-Fähigkeit der Module,

die einen unterbrechungsfreien

Betrieb gewährleistet.

Ein weiteres herausragendes

Merkmal ist die Digital-I/O-

Option der SMU, die die Verbindung

und den Austausch

von Signalen mit anderen

Geräten ermöglicht. Über die

Digital-I/O-Schnittstelle können

Start- und Stopp Signale

zwischen der SMU und externen

Geräten übermittelt werden.

So wird die Erzeugung

und Messung in der SMU automatisch

gestartet, sobald ein

5-V-Signal (oder die steigende

Flanke) von einem externen

Gerät empfangen wird. Nach

Abschluss der Erzeugung oder

Messung sendet die SMU ein

0-V-Signal (oder die fallende

Flanke) zurück. Diese Funktion

reduziert die Notwendigkeit

von Abfragen, die sonst

zur Überwachung der Startund

Endzeitpunkte der Spannungs-

oder Stromerzeugung

erforderlich wären.

46 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Bemerkenswert ist auch die

Interoperabilität. So verfügen

die SMUs der AQ2300-Serie

nicht nur auf dem Grundgerät

über Trigger-Anschlüsse, sondern

auch auf jedem einzelnen

SMU-Kanal. Darüber hinaus

ermöglichen die Synchronisationsfunktionen

des Grund gerätes

eine flexible Auswahl der Einstellungen.

Insgesamt stehen drei

Modi zur Verfügung:

• Synchronisation des Grundgerätes

mit externen Geräten

• Synchronisation einzelner

Kanäle mit externen Geräten

• Synchronisation

zwischen den SMU-Kanälen

Das Gerät kann zudem mit einer

digitalen I/O-Schnittstelle ausgestattet

werden, die eine nahtlose

Kommunikation mit externen

Geräten ermöglicht. Die Geräte

sind in Varianten mit drei oder

neun Slots verfügbar und lassen

sich vielseitig an kleine und

mittlere Messsysteme anpassen.

Eine flexible Steuerung der

Messzeitpunkte trägt dabei zur

Optimierung der Gesamtleistung

des Systems bei.

In punkto Produktivität ermöglicht

die AQ2300-Serie

das gleichzeitige Messen von

Spannungen und Strömen.

Die beschleunigte interne und

externe Signalverarbeitung führt

zu einer weiteren Steigerung der

Arbeitseffizienz, da der schnelle

Datentransfer die gesamte Messzeit

verkürzt.

Einsatzbereiche

und Anwendungen

• Forschungseinrichtungen für

optische Telekommunikation

• Hersteller von optischen Halbleiterkomponenten,

wie Laserdioden,

Fotodioden, LEDs und

Modulatoren

• Hersteller von elektronischen

Halbleiterkomponenten, wie

Transistoren und FETs (Feldeffekttransistoren)

Ein Hauptanwendungsbereich ist

die statische Prüfung von Laserdioden

und Modulen: Die SMU

der AQ2300-Serie kann über

mehrere Kanäle unterschiedliche

Spannungen oder Ströme erzeugen

und mithilfe der Sweep-

Synchronisationsfunktion die

I/V- oder I/L-Kennlinien von

Geräten zur optischen Kommunikation,

wie z.B. Laserdioden,

messen. Zudem ermöglicht sie

es, in Synchronisation mit einer

abstimmbaren Lichtquelle das

Ansprechverhalten von Fotodioden

zu ermitteln.

Ein zweiter Hauptanwendungsbereich

ist das Prüfen der

Filtereigenschaften von WDM-

Photodioden-Modulen: Die

AQ2300-Serie kann für mehrerer

WDM-Kanäle unterschiedliche

Spannungen oder Ströme erzeugen

und mithilfe der Sweep-

Synchronisation das Ansprechverhalten

der einzelnen Kanäle

analysieren und so die Filtercharakteristik

bewerten.◄

Oszilloskope bis 1 GHz und Signalgeneratoren bis 500 MHz

4 GS/s und 12 Bit vertikaler Auflösung ausgestattet.

Die Geräte zeichnen sich außerdem

durch ihre kompakte Bauform und

einen 25,7 cm großen hochauflösenden

Touchscreen aus. Ein Batteriebetrieb der

Geräte ist möglich.

Rigol erweiterte sein Produktspektrum

um neue Oszilloskope und Signalgeneratoren.

Die Serien DHO5000, MHO5000,

DG5000 umfassen Oszilloskope bis 1

GHz und Signalgeneratoren bis 500 MHz.


www.meilhaus.com

Die DHO5000-Serie bietet digitale

Speicher oszilloskope mit 4 oder 8 analogen

Kanälen, die MHO5000-Serie

bietet Mixed-Signal-Oszilloskope mit

16 digitalen Kanälen (optionale Logik-

Tastköpfe erforderlich) und einer eingebauten

2-Kanal-Signalquelle (Option für

MHO). Die Geräte beider Serien sind mit

einer analogen Bandbreite bis 500 MHz

oder 1 GHz, einer Echtzeit-Abtastrate bis

Die DG5000-Serie bietet 2-Kanal-Funktions-

und Arbiträr-Signalgeneratoren mit

einer Bandbreite bis 250, 350 oder 500

MHz (Sinus) und einer Abtastrate bis

2,5 GS/s. Eine vertikale Auflösung von

16 Bit sorgt für eine präzise Signalausgabe,

ein eingebauter Generator ermöglicht die

Erfassung von Oberwellen hoher Ordnung

(max. 20. Ordnung). Die maximale Arbiträrsignallänge

beträgt 64 Mpts/Kanal

(optional 128 Mpts/Kanal). Die Geräte

sind mit Modulationsfunktionen wie AM,

FM, PM, SUM, ASK, FSK, PSK, PWN;

Burst und Sweep und digitalen I-Q-Modulationen

(optional) ausgestattet, außerdem

mit Optionen wie Mehrimpulserzeugung,

erweiterte Sequenzfunktion oder Muster.

Eine standardmäßige Web-Steuerungsfunktion

erlaubt eine einfachere Gerätesteuerung

aus der Ferne.◄

hf-praxis 2/2025 47

Messtechnik

Eine neue Art, Magnetfelder zu analysieren

Mit der BFD-400-1, ihrer jüngsten digitalen H-Feld-Sonde, haben die Ingenieure von Narda Safety Test Solutions

nach eigener Ansicht den Durchbruch in der isotropen Messung und Analyse niederfrequenter magnetischer

Felder geschafft.

in einem einzigen Messgerät abzubilden.

Ferner kann die BFD-400-1 im Unterschied

zum ELT-400 über die einfache Bewertung

der Feldexposition hinaus das Spektrum

abbilden und das Signal in einzelne Spektralkomponenten

zerlegen, die Aufschluss

über seine genaue Zusammensetzung geben.

Auf dem FieldMan, Nardas smartem und

intuitiv zu bedienenden EMF-Breitband-

Mess gerät, erfasst und bewertet die neue

Sonde zuverlässig und sicher Feldexposition

von Beschäftigten in Bereichen wie Automotive,

Eisenbahn und weiteren Industrie-

Anwendungen bei Frequenzen zwischen

1 Hz und 400 kHz.

Gemeinsam mit der kompakten EHP-50F-

Sonde, dem frequenzselektiven FFT-Feldanalysator

zur isotropen Messung elektrischer

und magnetischer Felder, die ab sofort

ebenfalls mit dem FieldMan betrieben werden

kann, deckt sie im Arbeitsschutz künftig

den kompletten Niederfrequenzbereich

ab. Während die Sonden die Expositionen

in Übereinstimmung mit den bedeutendsten

Normen wie der EU-Richtlinie 2013/35/EU,

ICNIRP oder IEEE automatisch bewerten,

zeigt der FieldMan den Expositionsindex

direkt in Prozent der ausgewählten Norm an.

Narda

www.narda.de

Die neue Ausgangslage

Die verlässliche Bewertung niederfrequenter

Feldquellen im Arbeits- und Personenschutz

stellt besonders im industriellen Umfeld

extrem hohe Anforderungen an die Messtechnik

sowie die Auswertung und Analyse

der erfassten Signale. Denn oftmals

geht sie mit immer komplexer werdenden

Feldbedingungen einher. Aber auch generell

kommt dem Bereich EMF Safety vor

dem Hintergrund neuer Mega-Trends eine

rasch wachsende Bedeutung zu. Neben dem

Wärme- und Verkehrssektor – Stichwort

Elektromobilität – zeichnet sich bereits die

Elektrifizierung großer Industrieprozesse

wie der Stahlproduktion über Elektrolichtbogenöfen

deutlich ab, die zuvor auf fossilen

Energieträgern basierten.

NF und HF in einem Gerät

Mit der neuentwickelten Sonde BFD-400-1

knüpft der Technologie- und Marktführer

der professionellen Messtechnik für elektromagnetische

Felder (EMF) jetzt nahtlos an

die beispiellose Erfolgsgeschichte seines

ELT-400 an. Angesichts der weit mehr als

2.000 verkauften Einheiten weltweit setzte

Nardas Referenzgerät im NF-Bereich über

anderthalb Dekaden die „EMF Safety“-

Benchmark. Nun soll der in die Jahre

gekommene ELT-400 von der innovativen

BFD-400-1 abgelöst werden, mit dem der

FieldMan jetzt in der Lage ist, kompromisslos

Niederfrequenz und Hochfrequenz im

Bereich von 1 Hz (nahe DC) bis 90 GHz

Die Einsatzgebiete

Adressiert werden alle Akteure, Behörden,

Institutionen, Dienstleister und Beauftragte,

die innerhalb des Arbeitsschutzes

mit der normenkonformen Überwachung

der geltenden internationalen Standards für

Sicherheit in niederfrequenten magnetischen

Feldern wie der EU-Richtlinie 2013/35/EU,

ICNIRP, IEEE oder CENELEC betraut sind.

Typische Messumgebungen hier sind industrielle

Produktionsbereiche wie Induktionserwärmung

und Schmelzen, elektrische

Schweißgeräte, der Eisenbahn-Sektor,

elektrische medizinische Geräte, Energie-

Versorgungssysteme oder der Automobil-

Bereich. Die E-Mobilität hat hier ein ganz

aktuelles Anwendungsfeld hervorgebracht,

in dem neben EMV-Messungen u.a. die

lokale Feldexposition von Pkw-Insassen

auf ihren Sitzen in E-Fahrzeugen mit Hilfe

von mehreren speziell positionierten Sonden

untersucht wird.

Technische Errungenschaften

Wie alle Digitalsonden des FieldMan zeichnet

sich auch die BFD-400-1 dadurch aus,

dass über die Messwerterfassung hinaus auch

die Messwertberechnung in der Sonde gelöst

ist. Denn die für die Messwertverarbeitung

erforderlichen aktiven Komponenten befinden

sich im Stecker der Sonde selbst. Die

Digitalsonde von Narda STS kommt somit

auch ohne das Grundgerät aus. Und dieses

am Markt einzigartige Feature bringt gleich

mehrere entscheidende Vorteile mit sich.

Gerade für sensible Messungen im Bereich

EMF Safety, bei denen es um die Sicherheit

von Personen geht, fordern immer mehr

Kunden den Einsatz akkreditiert kalibrierter

Messgeräte. Da es ausreicht, die BFD-

400-1 ohne Grundgerät einzuschicken, haben

Messtechniker hier die Möglichkeit, ihren

FieldMan während der gesamten Dauer der

Kalibrierung mit anderen Sonden weiter zu

nutzen. Sie sind somit in der Lage, weiterhin

Aufträge anzunehmen und vermeiden

Verdienstausfälle.

48 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Eigenständige Nutzung

Ferner können die digitalen Sonden von

Narda STS mit der entsprechenden Software-

Option beispielsweise auch ohne den Field-

Man am PC oder Laptop genutzt werden.

Das ermöglicht Anwendern den simultanen

Einsatz gleich mehrerer Sonden, wie es bei

EMF-Messungen im Automotive-Bereich

oder in großen Produktionshallen anderer

Industriezweige üblich ist, ohne zwingend

für jede einzelne ein eigenes Grundgerät

anschaffen zu müssen. Zudem vermeidet

Narda STS durch die Signalverarbeitung

innerhalb der Sonde eine potenzielle Sicherheitsschwachstelle,

die generell von Steckbzw.

Schraubverbindungen bei der Signalübertragung

ausgeht.

Der standardkonforme 100-cm 2 -Sensor

Bei der eingesetzten Sonde handelt es sich

um einen 100-cm 2 -Sensor, der die Feldstärke

isotrop, das heißt, unabhängig von der Einfallsrichtung

des elektromagnetischen Feldes

präzise erfasst. Um die Belastung durch

niederfrequente Felder korrekt bewerten zu

können, sind in der Regel genaue Kenntnisse

des Feldes und der verwendeten Messgeräte

notwendig. Denn geltende Grenzwerte sind

abhängig von der jeweils vorherrschenden

Frequenz. Die BFD-400-1 nutzt daher die

frequenzgangbewertende Messmethode

der „geformten Zeitbereichsbewertung“,

Weighted Peak oder Shaped Time Domain

(STD), um Signale in der Zeitbereich zu analysieren.

Letztere erleichtert den Messalltag

insofern auch für unerfahrenere Messtechniker

enorm, als sie die Frequenzabhängigkeit

der Grenzwerte automatisch berücksichtigt.

Man unterscheidet grundsätzlich in WPM

(Weighted Peak Magnitude) und WRM

(Weighted Root Mean Square). Während

sich WPM gut zur Erfassung von Spitzeneffekten

eignet, gibt WRM dem Anwender

eine bessere Vorstellung von der durchschnittlichen

Gesamtbelastung.

Eine einzige Sonde, alle Standards

Früher, mit dem ELT-400 war der Messtechniker

systemimmanent immer auf eine

bestimmte Norm festgelegt, was darauf

zurückzuführen war, dass die Frage verschiedener

Standards damals über jeweils

unterschiedliche Hardware-Filter gelöst

wurde. Damit ist jetzt Schluss. Die BFD-

400-1 verfügt über nachgeschaltete digitale

Filter, die die „Normenfrage“ software-seitig

regeln. Das heißt, dass es dem Anwender

nun möglich ist, mit einer einzigen Sonde

mehrere Standards wie die ICNIRP, FCC,

DIN EN 50413 VDE 0848 oder EU-Richtlinie

2013/35/EU zu messen.

Funktionsweisen

Mit der BFD-400-1 kann in Kombination

mit dem FieldMan sowohl einfach als

auch sehr detailliert gemessen werden. Der

erste Teil dabei besteht aus dem Einschalten

des Grundgeräts und dem Ablesen des

auf seinem Display in Prozent dargestellten

Standards bzw. Ergebnisses. So gelingen

auf Knopfdruck nicht nur hochspezialisierten

Messtechnikexperten sichere,

verlässliche und normenkonforme Arbeitsplatzmessungen.

Sind detaillierte Resultate

des erfassten Signals gefordert, liefert die

BFD-400-1 über ihre drei orthogonal und

konzentrisch angeordneten Spulen auch

eine präzise dreikanalige Echtzeitanalyse

bis zu 400 kHz, deren Ergebnisse im Zeitund

Frequenzbereich angezeigt werden. Sie

misst Magnetfelder omnidirektional und lässt

sich dank der geometrischen Anordnung

ihrer Spulen leicht und präzise positionieren.

In jeder der drei Spulen werden Spannungen

induziert, die proportional zur zeitlichen

Ableitung der magnetischen Flussdichte

sind. Die komplette Signalverarbeitung für

die Messung im Zeit-/Frequenz-Bereich

findet in der Sonde statt. Im Zeit-Bereich

können phasenkorrekte Auswerteverfahren

mit Peak- oder RMS-Detektoren eingesetzt

werden, wobei der Messwert digital über

den USB-Sondenanschluss an den FieldMan

oder einen PC übertragen wird.

Betriebsmodi

Die BFD-400-1 verfügt über sechs Betriebsmodi:

„Field Strength“ (Feldstärkemessung)

sowie „Spatial Average“ (Messung des räumlichen

Durchschnitts der Feldstärke über

mehrere im Raum verteilte Punkte) und

„Timer Logging“ (über einen definierten

Zeitraum hinweg werden kontinuierlich

oder in regelmäßigen Intervallen Feld stärken

gemessen). Darüber hinaus kann die neue

Sonde im Betriebsmodus „Spectrum/Real-

Time FFT“ das elektromagnetische Feld in

Echtzeit in seine einzelnen Frequenzkomponenten

zerlegen und analysieren. Im

Operationsmodus „Shaped Time Domain“

kann der Messtechniker die Signale in der

Zeitbereich unter Berücksichtigung von frequenzabhängigen

Gewichtungen (Shaping)

erfassen, so wie es die Norm erfordert. Im

Betriebsmodus „Scope“ kann die zeitliche

Entwicklung eines magnetischen Signals in

der Zeitbereich ohne externes Oszilloskop

visualisiert werden. Und im „Raw-Data-

Streaming“-Modus kann der Techniker

unaufbereitete Rohdaten in Echtzeit und

kontinuierlich von der BFD-400-1 erfassen

und an ein externes System, z. B. einen PC

oder Datenlogger, übertragen. ◄

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hf-praxis 2/2025 49

Messtechnik

Vielseitige Arbiträrsignalgeneratoren

Siglent stellte den neuen Funktions- und

Arbiträrsignalgenerator der SDG1000X

Plus-Serie vor, der Entwicklern eine flexible

und leistungsstarke Lösung zur Signalerzeugung

bietet. Die Serie überzeugt mit

einer maximalen Ausgangsfrequenz von

60 MHz, einer vertikalen Auflösung von

16 Bit, einer Abtastrate von 1 GSa/s sowie

einer Arbiträrsignallänge von 8 Mpts. Mit

der PRBS-Sinalerzeugung (bis zu 40 Mbit/s),

dem Multipuls-Modus und vielen weiteren

Funktionen ist der SDG1000X Plus

ein vielseitig einsetzbares Gerät in jedem

Entwicklungslabor.

Siglent Technologies Germany GmbH

www.siglenteu.com

Hochpräzises Sampling-System

Für eine exakte Signalemulation und

- analyse ist eine hohe vertikale Auflösung

und passende Samplingrate unerlässlich.

Die SDG1000X Plus-Serie verfügt über

ein Sampling-System mit 16-Bit vertikaler

Auflösung und einer Abtastrate von 1 GSa/s.

Dies ermöglicht eine präzise Ausgabe von

feinsten Signaldetails. Damit wird eine

hohe Wiedergabetreue garantiert. Aus diesem

Grund ist die Serie ideal für Anwendungen,

die eine detaillierte Signalerzeugung

erfordern. Ein Beispiel hierfür ist etwa die

Entwicklung und Prüfung von Kommunikationsgeräten.

8-Mpts/Kanal-Speicher

Mit 8 Mio. Punkten Speicher pro Kanal

bietet der SDG1000X Plus die perfekte

Lösung, wenn lange und komplexe Arbiträrsignale,

die für Tests in anspruchsvollen

Anwendungen erforderlich sind, erzeugt

werden müssen. Die Geräte ermöglichen die

Simulation detailliert modulierter Signale

und Impulssequenzen, welche für die Verifiaktion

und die Sicherstellung der Leistungsfähigkeit

moderner Kommunikationssysteme

entscheidend sind. Der Generator eignet

sich zudem für Chiptests in der Halbleiterindustrie,

bei denen exaktes Timing und präzise

Amplitudensteuerung unerlässlich sind.

Auch Forscher im biomedizinischen Bereich

profitieren vom SDG1000X Plus. Durch die

Möglichkeit der Simulation komplexer bioelektrischer

Signale unterstützt er die Analyse

der elektrischen Signalüber tragung in

lebenden Organismen und erleichtert die Entwicklung

innovativer medizinischer Geräte.

Perfekt für Tests von

Kommunikationssystemen

Der SDG1000X Plus unterstützt PRBS-

Signalerzeugung von PRBS3 bis PRBS32

und kann schnelle pseudozufällige binäre

Sequenzen (PRBS) mit Bitraten von 1 µbps

bis 40 Mbps erzeugen, was ihn zur idealen

Wahl für Tests an seriellen Hochgeschwindigkeitskommunikationssystemen

macht.

Ob bei Protokollen wie Ethernet, USB oder

HDMI – das SDG1000X Plus ermöglicht

die Simulation realer Kommunikationsumgebungen,

sodass Entwickler potenzielle

Schwachstellen frühzeitig erkennen können.

Mit integrierter Logikpegelunterstützung

für TTL, LVCMOS und andere Standards

erzeugt das Gerät problemlos Differenzsignale

und ist somit besonders geeignet für

Anwendungen, die ein hohes Gleichtaktunterdrückungsverhältnis

erfordern.

Doppelpuls-Test

Der SDG1000X Plus bietet eine Multipuls-Ausgabefunktion

mit sehr schnellen

Anstiegs- und Abfallzeiten von nur 10 ns.

Jeder Impuls lässt sich individuell konfigurieren,

wodurch Entwickler exakte Gate-

Ansteuerungssignale erzeugen können.

50 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Damit können dynamische Schalteigenschaften

von Komponenten wie IGBTs und

MOSFETs gemessen und analysiert werden.

Diese Funktion erhöht die Effizienz und

Genauigkeit bei Tests an Elektronikkomponenten

erheblich und ermöglicht eine

detaillierterte Charakterisierung wichtiger

Bauteileigenschaften.

Weitere Funktionen

• Vielseitige Sweep- und Burst-Modi:

Der SDG1000X Plus unterstützt sowohl

lineare als auch logarithmische Sweep-

Modi sowie N-Zyklus- und Gated-Burst-

Modi. Dank der drei möglichen Triggerquellen

(intern, extern und manuell) kann

der Benutzer die Einstellungen flexibel an

die jeweilige Testumgebung anpassen. Dies

verbessert die Effizienz und den Arbeitsablauf

deutlich.

• Umfassende Modulationsunterstützung:

Die SDG1000X-Plus-Serie bietet eine

Vielzahl analoger und digitaler Modulationsarten,

darunter AM, DSB-AM, FM,

PM, ASK, FSK, PSK und PWM, und

eignet sich so für Anwendungen von der

Audiosignalverarbeitung bis zur drahtlosen

Kommunikation. Ingenieure können

problemlos externe Signalquellen für die

Modulation integrieren und damit komplexe

Testanforderungen flexibel und effizient

abdecken.

Webserver-Fernsteuerung

Die integrierte Webserver-Funktion der

SDG1000X-Plus-Serie ermöglicht dem

Anwender eine einfache Fernsteuerung und

Konfiguration des Geräts über das Netzwerk

– ideal für Testumgebungen, in denen Parameter

oft angepasst werden müssen.

Kosteneffiziente Leistung

Mit einer Vielzahl von Funktionen, die bisher

nur in höherpreisigen Modellen zu finden

waren, bietet die SDG1000X Plus-Serie

hochpräzise und leistungsstarke Testfunktionen

zu einem attraktiven Preis/Leistungs-

Verhältnis. Für Entwickler, die eine flexible

Lösung für diverse Testszenarien suchen, ist

dieses Gerät eine effiziente und wirtschaftliche

Wahl, die die Testeffizienz maximiert

und gleichzeitig die Kosten für F&E und

Fehlerbehebung reduziert.◄

hf-praxis 2/2025 51

Messtechnik

LCR-Chiptest mit „Leiterplatten-Puzzle“

Seit vielen Jahrzehnten werden

SMD-Elektronik-Chips immer

kleiner. Das hat gute Gründe

und Vorteile: hochgenaue Herstellungsprozesse,

geringerer

Flächenverbrauch auf Leiterplatten,

Verbesserung von Hochfrequenzeigenschaften,

geringere

Bauteilkosten.

Begrenzt wird in der Leistungselektronik

diese Miniaturisierung

durch eine notwendige

Wärmeabfuhr. Seit vielen Jahren

stellt man aber auch dort den

Trend zur kleineren Strukturen

fest. Kleinere Abmessungen der

Bauteile und damit kürzere Leitungsführung

auf Leiterplatten

beschleunigen die Signalübertragung.

In schnellen Rechenund

Speichersystemen ermöglicht

dieser Effekt maximale

Performance.

foxblue electronics

www.foxblue.de

Hintergrund

Das Handling kleinster Bauteile

ist nicht trivial. Die Zeiten als

man Prototypen „wire by wire“

und „groben Handwerkszeug“

erstellte, sind lange vorbei.

Heute ist der Einsatz moderner

und präziserer Werkzeuge und

Methoden gefragt.

In der Bauteilherstellung, Distribution,

Entwicklung und

Fertigung werden LCR-Komponententester

eingesetzt, um

die Qualität wie auch die elektrischen

Kennwerte von Elektronik-Chips

zu bestimmen und zu

überwachen.

In hochfrequenten Anwendungen

werden nicht nur die

Abmessungen von Spulen,

Kondensatoren und Widerständen

stets kleiner, sondern auch

deren elektrische Kenngrößen.

Wenn Messbereiche von 0,001

µH und 0,001 pF mit 6 Stellen

Anzeigeumfang aufgelöst werden,

ist die Anforderung an die

Messtechnik enorm. Bei kleinen

Kennwerten steigt entsprechend

die notwendige Messfrequenz

bis zu 50 MHz.

Moderne LCR-Komponententester

messen die Bauteile in

einer Brückenschaltung. Der

imaginäre Anteil eines Bauteils

wird durch den Phasenwinkel

bestimmt. Die Messimpedanz

und die Messfrequenz werden

für maximale Auflösung des

Messsignals automatisch angepasst.

Was sich bei der ohmschen

Widerstandsmessung bewährt

hat, wird auch hier eingesetzt:

Die 4-Leiter-Messung. Zuleitungs-

und Kontaktierungsverluste

kompensieren sich subtraktiv.

Zwischen Komponententester

und Messobjekt sind die vier

Leiter jeweils koaxial ausgeführt.

Übersprechen, HF-Nebeneffekte

und unerwünschte Signalreflexionen

werden minimiert.

Bei näherer Betrachtung der

physikalischen Grundlagen und

den Anforderungen an die Messtechnik

wird schnell klar, dass

Messgerätehersteller vor großen

Herausforderungen stehen. So

ist es verständlich, dass man

den Fokus auf die elektrische

Messtechnik legt, vernachlässigt

jedoch die Entwicklung passender

Kontaktierungssysteme.

Kontaktierungssystem

picolab-LCR-500-SMD

Die Firma foxblue electronics

in Stuttgart schließt mit einem

manuellen Kontaktierungssystem

picolab-LCR-500-SMD

diese Ausstattungslücke. Man ist

kompatibel mit allen namhaften

LCR-Komponententestern auf

Basis des 4-Leiter-Koaxialanschlusses.

Ein zweipoliges Bauteil wird

zwischen zwei Federkontakten

während der Messung stabil

gehalten. Die Federkontakte

sind exakt in einer Bewegungsflucht

ausgerichtet. Dabei ist

einer starr auf der Grundplatte

montiert, der zweite auf einem

beweglichen Gleitschlitten. In

der Messposition arretiert sich

der Schlitten eigenständig, um

stabile und gleichbleibende Kontaktbedingungen

herzustellen.

Das Bedienpersonal distanziert

sich während der Messung aus

dem Nahbereich der Messanordnung.

Das verhindert eine Verfälschung

der Messung.

Zur Kontaktierung stehen mehrere

auswechselbare vergoldete

Kontaktstifte zur Wahl. Es können

Chip-Bauformen 0402 bis

2824 mit einem maximalen Kontaktabstand

bis 7,5 mm eingespannt

werden. Die Haltekraft ist

für Bauteile bis 50 g ausgelegt.

Die Grundkapazität des Messadapters

bei 0603 Bauteilen

liegt bei 1 pF, im Wesentlichen

verursacht durch gegenüberliegenden

Flächen der Federkontakte.

Durch einen vorangestellten

Kalibriervorgang wird diese

auf null gesetzt. Hilfreich ist ein

exakt gearbeitetes Kalibriertool

(Abstandslehre). Die induktive

Nullkalibration ist noch einfacher.

Die Kontakte berühren

sich während des Vorgangs.

Zur Plausibilitätsprüfung wird

ein Bauteil mehrfach nacheinander

gemessen. Die Konstanz

der Messergebnisse beschreibt

die Reproduktionsgenauigkeit.

Darüber bekommt man einen

praxistauglichen Hinweis über

die Aussagekraft des Messergebnisses.

Herstellung des Adapters

Bei der Umsetzung der technischen

Anforderungen zum

funktionierenden Adapter stellte

sich die Frage, welche Konstruktion

sich dafür bestenfalls eignet.

Für eine bestehende Hochfrequenz

Anwendungen wurde

bereits ein neuartiges Konstruktionskonzept

erfunden und

angewendet. Dabei wird eine

Vielzahl von Leiterplattenteilen

zu einem gesamten Gebilde

ohne weitere Elemente direkt

zusammengefügt und verlötet.

52 hf-praxis 2/2025

Messtechnik

Es entsteht ein stabiles 3D-Konstruktionsteil

aus präzise gefrästen

Konturen, Metallisierungen

und elektrischen Verbindungen.

Die Erfindung wird nun um

einen wesentlichen Konstruktionsgrad

erweitert. Man schafft

einen beweglichen Schlitten, der

lineare, präzise geführte Bewegung

ermöglicht. Die Zugabe

bildet eine smarte Arretierung.

Bei der Herstellung des Adapters

werden aus einem flachen

Leiterplatten-Nutzenstück die

Teile vereinzelt und an vorgesehen

Stellen gefügt, exakt ausgerichtet

und verlötet. Zueinander

passende Einzelteile zusammenzusetzten,

das kennen wir

alle. Das ist ein Puzzle. Diese

innovative Konstruktionsweise

bezeichnet foxblue electronics

davon abgeleitet als picopuzzle.

Der picolab-LCR-400-SMD

In einer Abwandlung zum picolab-LCR-500-SMD

gibt es auch

den picolab-LCR-400-SMD. Ein

LCR-Komponenten-Adapter, der

direkt auf LCR-Handmessgeräte

einsteckt wird. Die Koaxialkabel

entfallen. Ansonsten ist

er funktions identisch.

Die Adapter picolab-LCR-

500-SMD und picolab-LCR-

400-SMD sind in kleinen Stückzahlen

betriebsfertig verfügbar.

Zudem will man mit diesem

anspruchsvollen Produkt die

nachweisliche Innovationskraft

der Erfindung herausstellen.

Auf Kundenanfragen bietet

man anwendungsspezifische

Lösungen bereits ab einem

Stück. ◄

Sampler-Extended Real-Time-Oszilloskope

Die Geräte der PicoScope-9400-Serie sind

2- und 4-Kanal-Oszilloskope, ausgestattet

mit Echtzeit-Abtastung, Äquivalenzzeit-

Abtastung und hoher Analogbandbreite. Die

Modelle PicoScope 9404-05 und 9402-05

haben eine Analogbandbreite von 5 GHz,

70 ps Transition-Zeit und eine Random-

Sampling-Rate von 1 TS/s (1 ps Auflösung).

Die Modelle PicoScope 9404-16

bzw. 9402-16 haben eine Analogbandbreite

von 16 GHz, 22 ps Transition-Zeit und eine

Random-Sampling-Rate von 2,5 TS/s (0,4

ps Auflösung). Das neue Modell PicoScope

9404A-25 hat eine Analogbandbreite von

25 GHz und eine Random-Sampling-Rate

von 5 TS/s (0,2 ps Auflösung).


www.meilhaus.com

Die Modelle CDR verfügen über eine Funktion

für Taktrückgewinnung (Clock Recovery

Option). Die Kanäle der PicoScopes

9400 arbeiten simultan, da sie mit individuellen

12-Bit/500-MS/s-A/D-Wandlern

ausgestattet sind. Die 9400-Oszilloskope

eigenen sich nahezu ideal für Puls-, Augenund

Maskentests bis herunter zu 45 ps und

bis 11 Gb/s.

Die PicoScope SXRTOs bieten eine

Zufallsabtastung, mit der sich Anwendungen

mit hoher Bandbreite, die sich wiederholende

Signale oder taktbezogene Ströme

beinhalten, problemlos analysieren lassen.

Im Gegensatz zu anderen Abtastmethoden

ermöglicht die Zufallsabtastung die Erfassung

von Pre-Trigger-Daten und erfordert

keinen separaten Takteingang.

SXRTOs (Sampler-Extended Real-Time

Oszilloskope) kombinieren die Vorteile

von Echtzeit-Abtastung, Äquivalenzzeit-

Abtastung und hoher Analogbandbreite.

Bei niedrigen Geschwindigkeiten der Zeitbasis

erfasst ein SXRTO viele Samples pro

Trigger und verhält sich wie ein Echtzeit-

Digitalisierer, der die gesamte Wellenform

von einem einzigen Trigger erfasst. Bei

Erhöhung der Timebase-Geschwindigkeit

schaltet das Gerät in den ETS-Modus. Das

PicoScope 9400 SXRTO bietet eine einzigartige,

maximale effektive 12-Bit-Abtastrate

beim ETS von 1 oder 2,5 TS/s, was einer

zeitlichen Auflösung von nur 1 bzw. 0,4 ps

entspricht. Die analoge Bandbreite beträgt

5 oder 16 GHz. Das neue Modell PicoScope

9404A-25 hat eine Analogbandbreite von

25 GHz und eine Random-Sampling-Rate

von 5 TS/s (0,2 ps Auflösung).

Die PicoScope-SXRTOs erlauben HF-,

Mikrowellen- und Gigabit-Messungen

digitaler Systeme. Außerdem Signal-,

Augen-, Puls- und Impulscharakterisierung

sowie präzise Timing- und Phasenanalyse,

Entwurf und Charakterisierung

digitaler Systeme, Augendiagramm, Maske

und Grenzwertprüfung bis 3 Gb/s. Schließlich

die Analyse schneller Datenschnittstellen

(Ethernet, HDMI 1, PCI, SATA, USB

2.0), Halbleiter-Charakterisierung sowie

Signal-, Daten-, Impuls-/Impuls-Integrität

und Pre- Compliance-Tests.

Die Oszilloskope der PicoScope 9400-Serie

sind mit einer intuitiv bedienbaren, touchkompatiblen

Windows-Benutzeroberfläche

ausgestattet und verfügen über umfangreiche

eingebaute Messfunktionen, Zooms, Datenmasken

und Histogramme. Typische Anwendungen

sind in den Bereichen Telekom- und

Radartests, Service und Fertigung. Glasfaser-,

Sende-Empfänger- und Lasertests. ◄

hf-praxis 2/2025 53

5G/6G & IoT

Blick in die Zukunft von 6G

Autor:

Roger Nichols

6G Program Manager

Keysight Technologies

www.keysight.com

Die 6G-Entwicklung wird heute

von der Forschung dominiert,

aber in den nächsten zwei Jahren

wird sich das Gleichgewicht von

der Forschung zur tatsächlichen

Entwicklung verschieben. Die

Branche hat sich darauf geeinigt,

dass der erste umsetzbare

6G-Standard frühestens im März

2029 fertiggestellt sein soll – es

liegt also noch ein langer Weg

vor uns. Auf welchen Gebieten

kann man im Jahr 2025 Fortschritte

erwarten?

Die Liste der Grundlagentechnologien,

die vor einigen Jahren

viel Aufmerksamkeit erregt hat,

ist inzwischen etwas überarbeitet

worden. Die „beliebtesten“

Technologien für das Jahr 2025

werden sich zweifellos ändern,

wenn weitere Forschung, frühe

Entwicklung und einige rudimentäre

Versuche die Machbarkeit

einer Technologie beweisen

und in einigen Fällen widerlegen.

Es gibt eine ganze Liste von

6G-Technologien, die im Jahr

2025 eine große Rolle spielen

werden. Darunter sind zunächst

einige Technologien, die mit sehr

hoher Wahrscheinlichkeit auch

in Zukunft zu den 6G-unterstützenden

Technologien gehören

werden.

Mobile terrestrische

7...16-GHz-Funksysteme

Wireless-Technologien hängen

in erster Linie von der Verfügbarkeit

von Frequenzen ab. Die

Zunahme des Datenverbrauchs

und der kabellosen Konnektivität

hat und wird auch in Zukunft zu

einer immer größeren Nachfrage

nach Frequenzspektren führen.

Für einen Mobilfunkbetreiber ist

es das ideale (in manchen Fällen

sogar das einzig akzeptable) Szenario,

in seinen geografischen

Einsatzgebieten über ein exklusives

Spektrum zu verfügen, in

dem er eine ausreichend hohe

Funkleistung übertragen kann,

um ein Netzwerk mit hoher

Kapazität und Zuverlässigkeit

zu betreiben.

Der gestiegene Kapazitätsbedarf

hat dazu geführt, dass die Wiederverwendung

des Frequenzspektrums

zwischen 7 und 24

GHz unter besonderer Berücksichtigung

der Frequenzen zwischen

7 und 16 GHz untersucht

wurde. Dieses Spektrum wird in

erheblichem Umfang für Funknavigation,

Funkortung und

Satellitenanwendungen genutzt.

Erschwerend kommt hinzu, dass

dieses Frequenzband in großem

Umfang und ausschließlich von

Bundesbehörden auf der ganzen

Welt genutzt wird (insbesondere

von den Verteidigungsministerien).

Darüber hinaus haben

diese höheren Frequenzen einen

höheren Ausbreitungsverlust als

die Frequenzen zwischen 3 und

5 GHz. Letztere werden in 5G

verwendet, bringen aber aufgrund

der höheren Verluste im

Vergleich zu den niedrigeren Frequenzen,

die in 4G stark genutzt

werden (die meisten unter 2,5

GHz), eigene technische Herausforderungen

mit sich.

Damit der Mobilfunk im Bereich

7-16 GHz funktioniert, muss

ernsthaft darüber nachgedacht

werden, wie ein Teil des Spektrums

gemeinsam genutzt werden

kann. Die Mechanismen für

die gemeinsame Nutzung umfassen

sowohl komplexe politische

Maßnahmen als auch Technologien,

sodass beidem Aufmerksamkeit

geschenkt wird.

54 hf-praxis 2/2025

5G/6G & IoT

Selbst wenn ein Teil dieses

Bereichs für die ausschließliche

Nutzung durch kommerzielle

Wireless-Dienste reserviert

wird, führt der zusätzliche Ausbreitungsverlust

zu erheblichen

technologischen Anstrengungen.

Die naheliegendste Lösung für

das Problem des geringeren

Signal-Rausch-Verhältnisses

am Empfänger besteht darin, die

Zellengröße zu verringern. Das

ist jedoch für die Mobilfunkbetreiber

aufgrund der Kosten für

den Erwerb von Standorten und

der Herausforderung, eine sehr

dichte Backhaul-Verbindung zu

mehr Zellen aufzubauen, finanziell

nicht machbar. Daher ist es

von entscheidender Bedeutung

zu untersuchen, wie diese Probleme

mit fortschrittlichen integrierten

Funk- und Antennensystemen

überwunden werden

können (s. unten „MIMO der

nächsten Generation“).

Künstliche Intelligenz (KI)

Die Form der Künstlichen Intelligenz,

die als Machine Learning

(ML) bekannt ist, erfreut sich

großer Beliebtheit, da mehrere

leistungsstarke LLMs (Large-

Language-Modelle) für den

öffentlichen Gebrauch zur Verfügung

stehen. Telekommunikationsentwickler

erforschen

jedoch ganz andere Arten von

Modellen. Während LLMs auf

die menschliche Sprache trainiert

werden, die in großen Mengen

im Internet ausgetauscht wird,

entwickelt die Mobilfunkbranche

künstliche Intelligenz, um

die Leistung von Netzwerken

zu optimieren, die Komplexität

des Strahlenmanagements

zu bewältigen, das Design von

Schaltkreisen zu optimieren, effizientere

Datenflüsse zu ermöglichen

und den Gesamtstromverbrauch

zu senken.

Dabei kommen keine LLMs zum

Einsatz, sondern ML-Modelle,

die auf technischen Daten aus

Netzwerken, Schaltkreisen und

sogar synthetisierten Daten aus

Simulations- und Emulationstools

trainiert werden. Die wichtigsten

technischen Herausforderungen

werden durch die Notwendigkeit

eines zuverlässigen

Modells angetrieben, das konsistent

die Leistung herkömmlicher

Mittel übertrifft. Sie lassen

sich wie folgt zusammenfassen:

1) Entwicklung, Verfeinerung

und Training des Modells (das

erfordert viele Daten, denen die

Entwickler vertrauen können)

2) Validierung, dass das Modell

unter den allermeisten Umständen

funktioniert

MIMO der nächsten Generation

MIMO wurde entwickelt, um die

Tatsache zu nutzen, dass Funkwellen

mehrere Wege zwischen

Sender und Empfänger nehmen

können (z.B. einen direkten Weg

und einen oder mehrere indirekte

Wege infolge Reflexionen). Vor

MIMO waren mehrere Pfade ein

Problem für die Funkkommunikation

und verursachten „Mehrweg-Interferenzen“.

Einige von

uns können sich an ein „Geisterbild“

auf unseren Fernsehern

erinnern, als der einzige Zugang

über ein antennengestütztes

Rundfunksystem erfolgte.

MIMO in der Mobilfunktechnik

befindet sich nun in der vierten

Generation. Die jüngsten Entwicklungen

waren notwendig,

um die zunehmenden Verluste

im 3,5-GHz-Spektrum zu überwinden,

das für 5G zugewiesen

wurde.

Der grundlegende Ansatz besteht

aus zwei Aspekten: Erstens werden

viele Antennenelemente und

eine komplexe digitale Signalverarbeitung

(DSP) verwendet,

sodass die Antennenelemente

zusammenarbeiten, um das

effektive Signal-Rausch-Verhältnis

am Empfänger zu verbessern.

Zweitens wird der Zustand des

Funkkanals zwischen Sender

und Empfänger ständig gemessen

(mobile Wireless-Kanäle

sind einem ständigen Wandel

unterworfen). So verändert der

DSP kontinuierlich, wie die verschiedenen

Antennenelemente

verwendet werden, um den ständigen

Wandel im Kanal zu überwinden.

Der Übergang zu 7...16

GHz bei gleichbleibender Zellengröße

(z.B. Beibehaltung des

maximalen Abstands zwischen

Sende- und Empfangsstation

wie bei 3,5 GHz) bedeutet noch

mehr technische Komplexität im

MIMO-System: mehr und sogar

verteilte Antennenelemente und

ein stärkerer DSP. Angesichts

der Komplexität der Anforderungen

ist dies ein ausgezeichneter

Ansatzpunkt für die Nutzung

von ML.

Open RAN

Als Radio Access Network

(RAN) wird das Netzwerk der

Funkbasisstationen bezeichnet,

das als Schnittstelle zu den mobilen

Endgeräten der Anwender

(z.B. Smartphones) dient. Vor

5G war das RAN eine geschlossene

Architektur, bei der jeder

der wenigen großen Hersteller

von Netzwerk-Equipment seine

eigenen proprietären Ansätze

verfolgte.

hf-praxis 2/2025 55

5G/6G & IoT

Die Idee der Virtualisierung

der digitalen Teile des RAN

(Software-Einheiten, die auf

leistungsstarken Allzweckservern

laufen) hat die Branche

jedoch dazu angespornt, an der

Standardisierung der sich daraus

ergebenden Disaggregation

(Funkeinheit, digitale Einheit,

zentrale Einheit) und an der Standardisierung

der Schnittstellen

zwischen diesen Architekturkomponenten

zu arbeiten.

Dieser offene RAN-Ansatz hat

zu neuen Konzepten geführt, zu

denen auch intelligente Steuerungen

der RAN-Funktionalität

(RAN Intelligent Controller

oder RIC) gehören, bei denen

ML bereits in gewissem Umfang

zum Einsatz kommt. Open RAN

(und andere offene Standards)

werden von vielen als notwendiger

Schritt für 6G angesehen,

und so wird in diesem Bereich

weiter geforscht, um die Konzepte

in die nächste Generation

zu überführen.Neben diesen

sehr wahrscheinlich früher oder

später zu Einsatz kommenden

Bereichen, erhalten auch die

folgenden Bereiche in diesem

Jahr viel Aufmerksamkeit, auch

wenn sie ein höheres Risiko bei

der Kommerzialisierung in 6G

aufweisen.

Millimeterwellen-Technologie

(24...71 GHz aus 5G)

Der Frequenzbereich 2 (FR2),

wie das 3GPP dieses Band nennt,

wird bereits für 5G genutzt, aber

die Branche hat Schwierigkeiten,

die Dienste rentabel zu machen.

Die Technologie ist nach wie

vor teuer, und es gibt keine

eindeutige „Killer-App“, die

die Nutzung und das Volumen

antreibt (und damit die Kosten

durch Größenvorteile senkt).

Auch bei den Normen und der

Umsetzung ist noch einiges zu

tun, um die Zuverlässigkeit der

Funkverbindungen zu verbessern

(vor allem beim intelligenten

Strahl-Management, das

ähnlich wie MIMO auf genaue

Echtzeit-Kanalzustandsinformationen

angewiesen ist und auch

von ML profitieren kann). Der

Bedarf an Kapazität und Spektrum

ist jedoch groß, und die

Kapazitäten, die im 7-17-GHz-

Bereich frei werden, werden

nicht ausreichen. Daher kann

FR2, von dem ein großer Teil

bereits zugewiesen, aber bislang

nicht ausreichend genutzt ist, ein

notwendiger Teil davon sein.

Integrierte terrestrische und

nicht-terrestrische Netzwerke

In letzter Zeit wird viel über die

Integration terrestrischer und

nicht-terrestrischer Wireless-

Netzwerke (NTN) berichtet,

wobei Satelliten und hochgelegene

Plattformen (HAPS-Ballons,

suborbitale Stratosphärenflugzeuge

usw.) genutzt werden.

Dabei geht es um eine bessere

Abdeckung und höhere Zuverlässigkeit

– insbesondere bei

Naturkatastrophen oder Notfällen

auf See. Die Technologien

sind anspruchsvoll:

• Sender-Empfänger-Entfernungen

von hunderten Kilometern

(nicht hunderten Metern)

• Verwaltung des Datenverkehrs

zwischen mehreren unterschiedlichen

Netzwerken

• Bewältigung von Interferenzen

aufgrund der zusätzlichen

Dimension der Übertragungsrichtung

(fast keine

Mobilfunkmasten richten die

Signale gerade nach oben oder

unten und alle standardisierten

Funkkanalmodelle sind nur

zweidimensional)

Das ist ein spannendes Terrain,

und während das Geschäftsmodell

für Satellitenunternehmen

offensichtlich erscheinen mag

(gleiche Infrastruktur, mehr

Anwender), ist es für den terrestrischen

Mobilfunkbetreiber

weniger klar.

ISAC (Integrated Sensing and

Communications)

Die Möglichkeit, Kommunikationssignale

zur Erfassung der

Umgebung zu nutzen, ist ein

weiterer Bereich, dem große

Aufmerksamkeit geschenkt wird.

Verkehrs-Management, Drohnen-Management,

Kontrolle von

Menschenmengen und unzählige

andere Anwendungen werden in

Betracht gezogen.

Die Herausforderung liegt

erstens in der Funkfrequenz

(Wellenlänge) und der Signalbandbreite

und zweitens in der

Kapazitätsverwaltung. Die Frequenz,

die Wellenlänge und die

Bandbreite der Signale stehen

in direktem Zusammenhang

mit der physikalischen und zeitlichen

Präzision der Erfassung.

Auch die Kapazität ist von entscheidender

Bedeutung. Wenn

die Funkressourcen nur für die

Erfassung vorgesehen sind,

bedeutet das, dass sie nicht für

die Kommunikation genutzt

werden können, und der Kapazitätsbedarf

wurde oben bereits

erörtert.

Allerdings sind Signale, die für

die Kommunikation ideal sind,

nicht unbedingt ideal für die

Erfassung. Auch wenn Erfassung

und Kommunikation mit genau

demselben Signal erfolgen können,

gibt es keine Garantie dafür,

dass die gewünschte Richtung

der Erfassungsanforderung mit

der Richtung übereinstimmt, in

die das System das erforderliche

Funksignal übertragen muss.

Die technische Arbeit in diesem

Bereich bedeutet also, dass man

mit diesen vielfältigen Herausforderungen

jonglieren muss,

zusätzlich zu den komplexen

Problemen der Interferenzen

bei der Erfassung von mehreren

Basisstationen und mobilen

Geräten. Die Geschäftsmodelle

sind hier nicht offensichtlich,

sodass der letztendliche Nutzen

dieser Technologie bislang nicht

abzusehen ist. Und schließlich

gibt es noch weitere 6G-Themen,

die 2025 erforscht werden, deren

Möglichkeiten der Kommerzialisierung

aber noch unklarer sind:

RIS

(Reflective Intelligent Surfaces)

Die Ausbreitung in Innenräumen

und die Ausbreitung von

außen nach innen sind in vielen

Funksystemen problematisch.

So werden beispielsweise Parkhäuser,

große Geschäftsgebäude,

Einkaufszentren und überdachte

Stadien durch verteilte Antennensysteme

und Funk-Repeater

– manchmal sogar durch zusätzliche

unabhängige Basisstationen

– versorgt. Die Theorie

besagt, dass weniger kostspielige

Ansätze mit großen, an der

Wand befestigten Flächen, die

intelligente Reflexionen nutzen,

einen großen Unterschied

beim Empfang in Innenräumen

machen können. Sie wären intelligent

genug, um sich an veränderte

Bedingungen anzupassen

(Menschen, Möbelwechsel,

Umstellung von Maschinen in

Innenräumen usw.). Die Herausforderung

besteht darin, sie

kostengünstig, zuverlässig und

flexibel zu machen und gleichzeitig

die Leistung zu verbessern.

Es bleibt noch viel zu tun,

und die Herausforderungen, vor

allem in Bezug auf die Kosten,

sind erheblich.

SubTHz-Technologie (>100 GHz)

Die Attraktivität der sehr großen

Bandbreiten, die bei Frequenzen

über 100 GHz zur Verfügung

stehen, wurde durch den mangelnden

kommerziellen Erfolg

bei den oben beschriebenen

anspruchsloseren FR2-Bändern

geschmälert. Hinzu kommt,

dass SubTHz noch teurer und

schwieriger zu handhaben ist als

24...71 GHz. In der Industrie und

im akademischen Bereich wird

weiterhin intensiv geforscht,

aber SubTHz wird nicht mehr

für den allgemeinen Einsatz als

6G-Funkzugangstechnologie in

Betracht gezogen.

Es gibt jedoch bedeutende und

erfolgreiche Demonstrationen

von Punkt-zu-Punkt-Mikrowellenverbindungen

mit D-Band-

Technologie (110...170 GHz).

Die erhebliche Nachfrage nach

Backhaul-Datenkapazität könnte

weitere Investitionen in diese

immer höheren Frequenzen für

diese und andere Nischenanwendungen

ansteuern. Zu den untersuchten

Technologien gehören

erwartungsgemäß Halbleiter,

Antennen, Strahl-Management,

Hochgeschwindigkeits-DSP und

sogar bandinternes Vollduplex

(Verdopplung der Datenrate

durch gleichzeitiges Senden

und Empfangen), wobei wie bei

allen anderen Dingen auch wirtschaftliche

Zwänge zu beachten

sind. ◄

56 hf-praxis 2/2025

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Frequenzbereich von 18 bis 40 GHz. Sein

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EXODUS Advanced Communications ist

ein multinationaler HF-Kommunikationsausrüster,

der sowohl kommerzielle als auch

staatliche Stellen und deren verbundene

Unternehmen weltweit bedient.

Das Verstärkermodell AMP2145C-LC

wurde für Breitband-EMV- und -Labortests

gemäß MIL-Std 461 (RS103) und andere

EXODUS Advanced Communication versteht

sich als Systemausrüster kompletter

Verstärkersysteme, bietet aber auch reine

Modultechnik für die weitere Integration

bzw. den Laboraufbau. Das Leistungsspektrum

umfasst den Frequenzbereich von 10

kHz bis 75 GHz bei Leistungen bis zu 1

kW bei Modulen und 50 kW für Verstärkersysteme.

◄

Neue Generation linearisierter Verstärkung für das 5G-NTN-Zeitalter

Kuhne electronic GmbH

https://kuhne.alaris.tech/

Alaris Kuhne freut sich, die

Markteinführung des KU PA

190250 - 80 LIN bekanntzugeben,

eines nach eigener Ansicht

bahnbrechenden linearisierten

Leistungsverstärkers, der

neue Maßstäbe in der drahtlosen

Kommunikation setzt.

Dieser fortschrittliche Verstärker

arbeitet im Frequenzbereich

von 1900 bis 2500

MHz und bietet unvergleichliche

Leistung und Linearität

für COFDM-S-Band-Anwendungen.

Mit seiner robusten

Ausgangsleistung von 8 bis

10 W modulierter Leistung

wurde der KU PA 190250 - 80

LIN entwickelt, um die hohen

Anforderungen moderner Kommunikationssysteme

zu erfüllen

und optimale Leistung für

kritische Anwendungen sicherzustellen.

Hintergrund: Das Aufkommen

von 5G Non-Terrestrial Networks

(NTN) markiert einen

entscheidenden Moment in

der globalen Konnektivität,

indem es die digitale Kluft

überwindet und nahtlose Kommunikation

über terrestrische,

luftgestützte und satellitengestützte

Bereiche hinweg

ermöglicht. Als Schlüsselfaktor

für 5G NTN ist der

KU PA 190250 - 80 LIN einzigartig

positioniert, um fortschrittliche

Netzwerkarchitekturen

zu unterstützen und

zuverlässige sowie effiziente

Signalübertragung selbst unter

anspruchsvollsten Bedingungen

zu gewährleisten.

Der KU PA 190250 - 80 LIN

unterstützt auch wegweisende

Initiativen wie die Inflight-

Konnektivitätslösungen. Durch

die Bereitstellung von Hochleistungs-Kommunikation

mit

geringer Latenz ermöglicht dieser

Leistungsverstärker verbesserte

Passagiererlebnisse und

betriebliche Effizienz in der

Luftfahrtindustrie. Sein fortschrittliches

Design erfüllt die

hohen Anforderungen der Endto-End-Dienste

und ermöglicht

unterbrechungsfreie Konnektivität

für Passagiere und Besatzung

im globalen Luftraum. ◄

58 hf-praxis 2/2025

Funkchips & -module

SoCs für NextGen (I)IoT

Mit drei SoCs der neuen

nRF54L-Serie, dem nRF54L15,

nRF54L10 sowie nRF54L05,

erweitert Rutronik das Portfolio

an Bluetooth Low Energy Systems-on-Chip

aus dem Hause

Nordic Semiconductor. Der SoC

nRF54L stellt eine entscheidende

Erweiterung der nRF54-

Reihe dar und ist der Nachfolger

der erfolgreichen und beliebten

nRF52-Reihe. Höhere Leistung,

Effizienz und Sicherheit machen

das erst kürzlich gelaunchte Produkt

zur optimalen und zukunftssicheren

Wahl für die Realisierung

der nächsten Generation

drahtloser IoT-Produkte. Die

nRF54L-Serie, sowie weitere

Produkte von Nordic Semiconductor

werden unter www.rutronik24.com

verfügbar sein.

Rutronik Elektronische

Bauelemente GmbH

www.rutronik.com

hf-praxis 2/2025

Alle SoCs der nRF54L-Serie

bieten MCU-Funktionalität mit

einem 128 MHz Arm Cortex-

M33-Prozessor, wodurch die

Verarbeitungsleistung im Vergleich

zum nRF52840 verdoppelt

und die Verarbeitungseffizienz

verdreifacht wird. Dies

ermöglicht eine verbesserte

Funktionalität der Endprodukte

bei bis zu dreifach geringerem

Stromverbrauch.

Sicherheit ist im (I)IoT-Umfeld

eine der zentralen Herausforderungen,

weshalb Nordic Semiconductor

bei der nRF54L-Serie

auf fortschrittliche Sicherheitsfunktionen

mit physischem

Schutz setzt: Sicheres Booten,

sichere Firmware-Aktualisierung,

sichere Speicherung,

sowie eine durch TrustZone

aktivierte vertrauenswürdige

Ausführungsumgebung, einen

kryptografischen Beschleuniger

mit Seitenkanal-Leckageschutz

und Manipulationsdetektoren

erlauben bereits jetzt die Entwicklung

von Anwendungen,

die auch künftigen Sicherheitsvorschriften

standhalten.

Die Hard- und Software-Highlights

der nRF54L-Serie im Vergleich

zum alten Flaggschiff der

nRF52 Serie (nRF52840) sind

deutlich bessere Spezifikationen

hinsichtlich:

• Arm Cortex-M33 (128 MHz)

statt Arm Cortex-M4 (64 MHz)

• 1.5 MB NVM/256 KB RAM

statt 1 MB Flash/256 KB RAM

• Bluetooth LE Version 6.0 und

höher, statt Bluetooth LE Version

5.4

Weitere Benefits:

• nichtflüchtiger Speicher (Nonvolatile

Memory, NVM):

1,5 MB (nRF54L15) // 1

MB (nRF54L10) // 0,5 MB

(nRF54L05)

• 256 KB RAM (nRF54L15) //

192 KB RAM (nRF54L10) //

96 KB RAM (nRF54L05)

• Ultra-Low-Power-Multiprotokoll-2,4-GHz-Funk:

Bluetooth

Low Energy, Bluetooth Mesh,

Bluetooth Channel Sounding,

Format 102 x 146 mm + 3 mm im Anschnitt, rechts unten

Ultra-High Precision

Thin Film Chip

Resistor Networks

Down to 1ppm/K in relative TCR

Susumu Deutschland GmbH

Zigbee, Thread, Matter, proprietäre

2,4-GHz-Protokolle

und Unterstützung für Ökosysteme

wie Amazon Sidewalk,

Google Find My Device und

Apple Find My

• RISC-V Co-Prozessor und

integrierte Peripherien: neue

globale Echtzeituhr, auch bei

ausgeschaltetem System verfügbar,

14-Bit-Analog-Digital-

Wandler und serielle Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen

• PSA Level 3 zertifiziert

• Design-Flexibilität & Pin-to-

Pin-Kompatibilität

Anwendungsbeispiele sind

Smart Home & Matter, Smart

Wearables, VR/AR, PC-Peripherie,

HID, Remote Control,

(Industrial) IoT, Gebäudeautomation,

Access Control sowie

Medical/Healthcare, Fitness. ◄

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Crystal Oscillators

Crystal Filters

Crystals

MADE IN GERMANY

Quarze & Oszillatoren

Differenzoszillatoren sind kompakt,

robust und AEC-Q200-zertifiziert

WDI AG

www.wdi.ag

Aker Technology hat bekanntgegeben,

dass seine gesamte Serie von Differenzoszillatoren

nun AEC-Q200 zertifiziert

ist und für den Einsatz in Automobilanwendungen

freigegeben wurde. Mit

LVPECL-, LVDS- und HCSL-Ausgängen

sind die SA-Oszillatoren speziell für

den Einsatz in der Automobilelektronik

entwickelt.

Die Oszillatoren der SA-Serie sind in

vier kompakten Bauformen erhältlich

(2,5 x 2 bis 7 x 5 mm) und bieten einen

Frequenzbereich von 13,5 bis 200 MHz

sowie eine Frequenzstabilität von bis

zu ±20 ppm. Sie unterstützen mehrere

Spannungsoptionen (1,8, 2,5, 3,3 und

2,375 bis 3,63 V) und verfügen über

einen Arbeitstemperaturbereich von -40

bis +125 °C, sind somit nahezu ideal für

raue Umgebungen geeignet.

Wie alle Aker-Produkte können die SA-

Oszillatoren schnell in kleinen Mengen

und mit kurzen Lieferzeiten geliefert

werde. ◄

OCXO mit niedrigem Phasenrauschen

und geringer G-Empfindlichkeit

Der US-Hersteller MtronPTI hat mit

dem XO9095 einen neuen ofengesteuerten

Quarzoszillator (OCXO) auf den

Markt gebracht, der für anspruchsvolle

Anwendungen wie Radar, elektronische

Kriegsführung (EW) und Satellitenkommunikation

(SatCom) entwickelt

wurde. Mit einem Frequenzbereich von

200 MHz bis 6 GHz und einer Temperaturstabilität

von ±100 ppb überzeugt

der XO9095 durch seine exzellente

spektrale Reinheit und geringe

G-Empfindlichkeit von nur 0,5 ppb/g.

KVG Quartz Crystal Technology GmbH

Waibstadter Straße 2-4

74924 Neckarbischofsheim · Germany

+49 7263 648-0 · info@kvg-gmbh.de

www.kvg-gmbh.de

60

WDI AG

www.wdi.ag

Der XO9095 verfügt über ein kompaktes

Gehäuse (25,4 x 25,4 mm) und

ein Gewicht von 20 g. Weitere herausragende

Eigenschaften sind eine niedrige

Alterung von ±2 ppm über 20 Jahre

und eine hohe spektrale Reinheit mit

Subharmonischen von -45 dBc und

Störsignalen von -80 dBc. Dank dieser

Features ist der XO9095 die nahezu

perfekte Lösung für Hochfrequenzanwendungen.

◄

hf-praxis 2/2025

27 YEARS

PETERMANN

TECHNIK

QUARZE, OSZILLATOREN & MEHR

WELCOME TO THE WORLD OF CLOCKING

PRODUKTSPEKTRUM:

+ MHz SMD/THT Quarze

+ 32.768 kHz Quarze

+ Quarzoszillatoren

+ Silizium (wie MEMS) Oszillatoren

+ 32.768 kHz µPower Oszillatoren

+ MHz Ultra Low Power Oszillatoren

+ Low Power Clock Oszillatoren

+ Programmierbare Oszillatoren

+ Differential Oszillatoren

+ Spread Spectrum Oszillatoren

+ VCXO, VCTCXO

+ SPXO, LPXO, TCXO, OCXO

+ High Temperature Oszillatoren

+ Automotive Oszillatoren

+ Keramikresonatoren und -filter

+ SAW Produkte

APPLIKATIONEN:

+ IoT/M2M

+ Networking/Infrastructure

+ Mobile Communication

+ Telecom (5G)

+ Wearables

+ Wireless

+ Smart Metering

+ Timing/Precision

+ Industrial/Embedded

+ Medical

+ Automotive

+ Consumer

+ Etc.

PRODUKTVORTEILE & SERVICE:

+ Passende Lösung für jede Clocking

Applikation

+ Besonders umfangreiches

Produktsortiment

+ Höchste Qualität und Zuverlässigkeit

+ Sehr breiter Frequenzbereich

+ Erweiterter Temperaturbereich

von –55/+125°C

+ Äußerst wettbewerbsfähige Preise

+ Umfangreicher Design-in-Support

+ Großserienbetreuung

+ Kurze Liefertermine

+ Kostensparendes In-House-Engineering

+ Kurze Time-to-Market-Zeiten

PETERMANN-TECHNIK GmbH

Lechwiesenstr. 13

86899 Landsberg am Lech

Deutschland – Germany

Tel +49 (0) 8191 – 30 53 95

Fax +49 (0) 8191 – 30 53 97

info@petermann-technik.de

WWW.PETERMANN-TECHNIK.DE

Bauelemente & Baugruppen

Kompakte Abschlüsse, Abschwächer,

Zirkulatoren und Isolatoren

Die Produkte zeichnen sich

durch einige bemerkenswerte

Besonderheiten aus.

Telemeter Electronic GmbH

info@telemeter.de

www.telemeter.info

In neuen Anwendungen wie

der Luft- und Raumfahrt,

Mobilfunk/5G oder der Messtechnik

werden hochwertige

Komponenten in immer höheren

Frequenzbereichen benötigt.

Gleichzeitig besteht der Wunsch

nach immer höherer Leistung

bei kleinstmöglicher Bauform.

Bei Telemeter Electronic gibt

es hochwertige Hochfrequenz-

Abschlüsse, Abschwächer,

Zirkulatoren oder Isolatoren in

kompakter Bauform zur Integration

in Komponenten und

Bauteilen.

Neben zahlreichen Standardkomponenten

bietet das Unternehmen

ab größeren Stückzahlen

kundenspezifische Lösungen an.

Selbstverständlich passgenau auf

die individuelle Anwendung und

Anforderungen zugeschnitten.

Die Abschwächer und Abschlüsse

bieten eine uneingeschränkte

Leistung dank der Verwendung

von Dickfilm-Technologie auf

Substrat basis. Beein druckend

sind auch die kompakten

Baugrößen der Abschlüsse/

Ab schwächer und Zirkulatoren/

Isolatoren, die beispielsweise bei

einem 22-GHz-Modell nur 1,7

x 1,7 x 0,38 mm betragen und

bei einem 15-GHz-Modell auf

3,17 x 3,17 x 0,635 mm anwachsen.

Zudem über zeugen diese

Komponenten durch exzellente

SWR-Werte, die beispielsweise

bei 1,1 liegen.

Für eine effiziente SMT-Bestückung

werden sie als Tape &

Reel geliefert. Ein weiterer Pluspunkt

ist die hohe Qualität, die

durch eine Produktion in Europa

garantiert wird. ◄

Symmetrie erzeugen in breitem Frequenzbereich

Würth Elektronik eiSos

GmbH & Co. KG

www.we-online.com

Würth Elektronik hat seine SMT-Balun-

Serie WE-BAL erweitert. Die Bauelemente

zur Kopplung symmetrischer und

unsymmetrischer Übertragungsleitungen

wurden hinsichtlich verwendeter Materialien

und Herstellungsverfahren verbessert

und decken jetzt breitere Frequenzbereiche

von 673 bis 5900 MHz ab.

Hintergrund: In zahlreichen Anwendungen

wie Antennensystemen, Audio- und Videogeräten,

drahtlosen Kommunikationssystemen,

PoE-Systemen oder Messinstrumenten

ist es nötig, symmetrische

und unsymmetrische Übertragungsleitungen

so zu koppeln, dass Signalverluste

vermieden werden.

Die SMT-Baluns von Würth Elektronik

verbessern dank ihres breiten Frequenzbereichs

in einer großen Zahl verschiedener

Anwendungen die Signalübertragung

und minimieren Interferenzen.

Die SMT-Baluns mit symmetrischer Impedanz

von 50 bis 200 Ohm zeichnen sich

durch kompaktes Design (Bauform 0603

und 0805) und geringe Einfügungsdämpfung

bis maximal 2,0 dB aus.

Die Bauelemente sind ab sofort ohne

Mindestbestellwert ab Lager erhältlich.

Kostenlose Muster werden gestellt. ◄

62 hf-praxis 2/2025

Bauelemente & Baugruppen

Neue Bauelemente von Mini-Circuits

Koaxialer Tripler

liefert 10 bis 22 GHz

Das Modell ZXF90-3-223-K+

von Mini-Circuits ist ein 3×-Frequenzvervielfacher,

der Eingangssignale

von 3,33 bis 7,33

GHz in Ausgangssignale von 10

bis 22 GHz umwandelt. Er ist für

Eingangssignalpegel von 12 bis

18 dBm ausgelegt und erreicht

über den gesamten Bereich einen

typischen Umwandlungsverlust

von 18 dB oder weniger.

Die Unterdrückung der zweiten

Harmonischen beträgt in

der Regel 45 dB oder mehr.

Der 50-Ohm-Tripler misst 0,7

× 0,7 × 0,37 Zoll mit SMA-

Buchse für den koaxialen Eingang

und 2,92-mm-Stecker für

den Ausgang.

Oberflächenmontierter

LNA mit geringem

Rauschen verstärkt

Signale mit Frequenzen

von 50 MHz bis 10 GHz

für EW-, Radar- und Testanwendungen

und wird in einem

sechspoligen QFN-Gehäuse für

die Oberflächenmontage mit

einer Größe von 1,5 × 1,5 mm

geliefert.

Oberflächenmontierter

Mischer für HF/LO-Signale

mit 2 bis 6 GHz

Das Modell SMIQ-263H+ von

Mini-Circuits ist ein oberflächenmontierter

MMIC-I/Q-

Frequenzmischer mit einem

HF- und Lokaloszillator-Bereich

(LO) von 2 bis 6 GHz und einem

Zwischenfrequenzbereich (IF)

von DC bis 3 GHz. Der passive

GaAs-HBT-Mischer kann

mit einer LO-Leistung von 17

bis 19 dBm umgehen und weist

einen typischen Umwandlungsverlust

von 8,7 dB oder weniger

auf. Der Mischer wird in einem

24-poligen QFN-Gehäuse mit

einer Größe von 4 × 4 mm geliefert

und erreicht eine typische

LO-zu-RF-Isolierung von 42 dB

und eine LO-zu-IF-Isolierung

von 32 dB.

Koaxialfilter

mit Durchlassbereich

von 7120 bis 7320 MHz

Er weist eine typische Durchlassdämpfung

von 1,5 dB und

eine Rückflussdämpfung von

18 dB auf. Das untere Sperrband

reicht von Gleichstrom bis 7020

MHz und das obere Sperrband

von 7420 MHz bis 13 GHz, mit

einer typischen Dämpfung von

20 dB in der Nähe des Durchlassbereichs,

die bei Frequenzen,

die am weitesten vom Durchlassbereich

entfernt sind, auf 80

dB ansteigt.

MMIC-Dämpfungsglieder

in Pad-Ausführung

für DC bis 60 GHz

Die GaAs-MMIC-Dämpfungsglieder

der BAT-Serie von Mini-

Circuits bieten eine feste Dämpfung

mit geringem Verlust von

Gleichstrom bis 60 GHz. Sie

vertragen eine Leistung von 2

W und passen in winzige QFN-

Oberflächenmontage-Gehäuse

mit sechs Anschlüssen, die nur

1,5 × 1,5 mm (0,059 × 0,059

Zoll) messen.

Diese passiven 50-Ohm-Bauteile

sind nahezu ideal geeignet

für Anwendungen in den

Bereichen elektronische Kampfführung

(EW), Radar und Satellitenkommunikation

(SatCom)

und weisen eine typische Eingangs-Rückflussdämpfung

von

20 dB über die gesamte Bandbreite

auf. Sie sind in einer Vielzahl

von festen Dämpfungswerten

erhältlich, darunter

0, 5, 15 und 30 dB.

Mini-Circuits


Das Modell PMA1-14LN+ von

Mini-Circuits ist ein rauscharmer

Verstärker (LNA) mit

einer typischen Verstärkung von

21,8 bis 22,3 dB von 50 MHz bis

10 GHz. Die typische Rauschzahl

beträgt 1,6 dB bei 50 MHz,

1,1 dB bei 4 GHz und 1,8 dB

bei 10 GHz. Die typische Ausgangsleistung

bei 1-dB-Kompression

liegt zwischen 19,6

und 22,8 dBm. Der 50-OhmpHEMT-LNA

eignet sich gut

Das Modell ZVBP-7220-S+ von

Mini-Circuits ist ein koaxialer

Hohlraum-Bandpassfilter mit

einem Durchlassbereich von

7120 bis 7320 MHz. Der Filter

mit SMA-Buchsen ist für eine

Leistung von 5 W ausgelegt.

hf-praxis 2/2025 63

Aerospace & Defense

Mavenir und Terrestar erreichen NB-IoT-

Meilenstein für nicht-terrestrische Netzwerke

Terrestar Solutions Inc.

www.terrestarsolutions.ca

Mavenir

www.mavenir.com

Mavenir, der Anbieter von cloudnativer

Netzwerkinfrastruktur,

der die Zukunft der Netzwerke

gestaltet, und Terrastar Solutions

Inc. (TSI), Kanadas führender

mobiler Satelliten betreiber,

haben mit der erfolgreichen

Durchführung der ersten NB-

IoT-Live-Datensitzungen über

den TSI-Satelliten Echostar T1,

ein nicht-terrestrisches Netzwerk

(NTN) im geostationären

Erdorbit (GEO), einen wichtigen

Meilenstein erreicht. Anders als

bei Simulationen wurden diese

Datensitzungen unter realen

Bedingungen durchgeführt,

was die Stabilität dieser hochmodernen

Technologie beweist.

Die beiden Unternehmen haben

in Allan Park, Ontario, Übertragungstests

von NB-IoT für

NTN durchgeführt und dabei

wichtige Funktionen wie Netzwerkanbindung,

Paging, Ping,

Datensitzungen und Non-IP-

Datenübertragung (NIDD) getestet.

Die Tests umfassten auch

eine kontinuierliche 24-Stunden-

Konnektivität, wodurch die

Leistungsfähigkeit und Stabilität

der Lösung von Mavenir

unter realen Bedingungen weiter

bestätigt wurde. Die erfolgreichen

Datensitzungen wurden

mit handelsüblichen IoT-Modulen

durchgeführt, was zeigt, dass

die Technologie für den kommerziellen

Einsatz mit 3GPPstandardisierten

Produkten verschiedener

Anbieter geeignet ist.

Mavenir hat eine kundenspezifische

RAN-Schnittstelle entwickelt,

um eine nahtlose Integration

mit der Satellitenbodenstation

von TSI zu ermöglichen

und die Infrastruktur von TSI für

die Bereitstellung von satellitengestützten

NB-IoT-Diensten zu

optimieren. Dieser Meilenstein

legt die Grundlage für weitere

Fortschritte. Mavenir und TSI

arbeiten aktiv an erweiterten

Funktionen, darunter Sprachdienste

und 5G NR, um die Tests

auf weitere Standorte in Kanada

auszudehnen und schließlich

eine vollständige Satellitenabdeckung

auch in den entlegensten

Gebieten zu erreichen.

Mavenir und Terrestar haben

außerdem die Einrichtung eines

hochmodernen Labors in Montreal

angekündigt, das die NB-

IoT-Tests vorantreiben und die

nahtlose Integration mit TSI-

Partnern erleichtern soll. Ausgestattet

mit modernsten RAN- und

Core-Lösungen von Mavenir,

die auf der öffentlichen Cloud

von Amazon Web Services

(AWS) laufen, unterstützt das

Labor NTN auf NB-IoT. Diese

Initiative ist ein entscheidender

Schritt zur Beschleunigung der

Entwicklung und Einführung

satellitengestützter vernetzter

Dienste und unterstreicht das

Engagement für Innovation

und Zusammenarbeit in diesem

Bereich.

„Die größte Herausforderung für

die Mobilfunkbranche ist seit

der Einführung von GSM die

flächendeckende Abdeckung,

insbesondere in Gebieten, in

denen es derzeit keinen wirtschaftlichen

Nutzen gibt“, so

Pardeep Kohli, Präsident und

CEO bei Mavenir. „Nicht-terrestrische

Netzwerke bieten eine

ideale Lösung für diese Herausforderung,

indem sie kosteneffiziente

Abdeckung über große

Flächen bereitstellen, neue Märkte

erschließen und bestehende

terrestrische Mobilfunkdienste

erweitern. Die heutige Ankündigung

mit unseren Partnern

von Terrestar unterstreicht unser

gemeinsames Engagement, die

Konnektivität durch satellitengestützte

Technologien voranzubringen.“

„Dieser Erfolg ist ein wichtiger

Meilenstein in unserer Zusammenarbeit

mit Mavenir, um

NB-IoT in der ersten Phase der

Dienstentwicklung für Massenmarktdienste

kommerziell

zu vermarkten.“, so Jacques

Leduc, Präsident and CEO bei

Terrestar Solutions. „Es entspricht

auch unserer Zielsetzung,

alle Kanadier überall und

mit allem zu verbinden, indem

wir unser MSS-Spektrum und

unsere standardisierte Technologie

zur Ergänzung der MNO-

Architekturen einsetzen. Durch

die erfolgreichen Tests unserer

gemeinsamen NTN-Lösung

unter realen Bedingungen haben

wir die Leistungsfähigkeit und

Zuverlässigkeit dieser Technologie

nachgewiesen. Die Einrichtung

des Labors in Montreal

wird die Tests der Partner weiter

beschleunigen und den Weg für

großflächige IoT-Einführungen

in Kanada ebnen.“ ◄

64 hf-praxis 2/2025

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

Kabel & Verbinder

Die Auswahl von HF-Steckverbindern optimieren

Technische Überlegungen zu verbesserter Signalintegrität durch den optimalen Steckverbinder

stellt dieser Beitrag an.

Autor:

Federico Sangregorio

EMEA RF Engineer

PEI-Genesis

www.peigenesis.com

HF-Steckverbinder für Frequenzen

von einigen MHz bis

zu mehreren GHz sind in Telekom-,

Satelliten- und Verteidigungssystemen

unverzichtbar.

Egal, ob Sie einen neuen Aufbau

entwerfen oder einen bestehenden

aufrüsten – die Wahl

des Steckverbinders hat direkte

Auswirkungen auf die Funktionalität

und Haltbarkeit Ihres

Systems. Der Beitrag schildert

die wichtigsten Überlegungen

bei der Wahl des richtigen HF-

Steckverbinders liefert Antworten

auf die Frage, wie man bei

so vielen verfügbaren Typen und

Varianten das richtige Modell

finden kann.

Frequenzbereich

Einer der ersten Überlegungen

bei der Auswahl eines HF-Steckverbinders

ist der Frequenzbereich

Ihrer Anwendung. HF-

Steckverbinder sind für den

effektiven Betrieb in bestimmten

Frequenzbereichen ausgelegt.

Bei Anwendungen mit Frequenzen

unter 1 GHz, wie

z.B. herkömmliche Rundfunk-

(UKW/MW) und Fernsehübertragungen

oder Mobilfunknetze

früherer Generationen,

ist der Bandbreitebedarf relativ

gering. In diesen Szenarien

werden häufig Steckverbinder

wie Bayonet Neill Concelman

(BNC) oder F-Typ verwendet.

Bei höheren Frequenzbereichen,

wie in WLAN (2,4- und 5-GHz-

Bänder), GPS-Systemen (1,575-

und 1,227-GHz-Bänder) und

modernen Mobilfunknetzen (bis

zu 6-GHz-Bänder), sind dementsprechend

auch die Anforderungen

an Steckverbinder höher.

SMA-Steckverbinder (Sub-

Miniatur Version A) sind aufgrund

ihres kompakten Formfaktors,

ihrer zuverlässigen Leistung

und ihrer Fähigkeit, Frequenzen

von bis zu 18 GHz verarbeiten

zu können, eine beliebte Wahl

für Mittelfrequenzanwendungen

dieser Art. SMA-Steckverbinder

werden häufig in WLAN-Routern,

Mobilfunk-Basisstationen

und GPS-Geräten eingesetzt, wo

sie Vorteile wie geringe Einfügungsdämpfung

und hohe Rückflussdämpfung

bieten, sodass

das Signal über die gesamte

Verbindung hinweg seine Integrität

behält.

In Anwendungen wie Satelliten-

und 5G-Kommunikation,

die Frequenzen über 10 GHz

nutzen, müssen Steckverbinder

sehr hohen Standards genügen.

Steckverbinder der Typen 2,92

mm (K) und SMP sind ideal für

diese Anwendungen, wobei der

2,92-mm-Steckverbinder bis zu

40 GHz unterstützt, was ihn in

Mikrowellensystemen und in

der Satellitenkommunikation zur

Aufrechterhaltung der Signalintegrität

unerlässlich macht.

Für Anwendungen mit höchsten

Frequenz anforderungen, wie

Millimeterwellen-Kommunikation,

Kfz-Radar und bestimmte

wissenschaftliche Instrumente,

66 hf-praxis 2/2025

KNOW-HOW VERBINDET

kann der Frequenzbereich sogar über 40

GHz liegen. In diesen Fällen sind spezielle

Steckverbinder wie die Typen 1,85 mm

(V) und 1,0 mm erforderlich Der 1,85-mm-

Steckverbinder unterstützt Frequenzen von

zu 67 GHz und wird häufig in HF-Test- und

Messsystemen eingesetzt, bei denen hohe

Präzision und minimale Signalverschlechterung

entscheidend wichtig sind.

Die Wahl eines Steckverbinders, der Ihren

Frequenzanforderungen entspricht oder diese

übertrifft, ist eine unverzichtbare Voraussetzung,

um die Signalintegrität aufrechtzuerhalten

und Signalverluste zu minimieren.

Wenn dieses Kriterium nicht beachtet

wird, kann es zu Signaldämpfung, Reflexion

oder sogar zu vollständigem Signalverlust

kommen.

Belastbarkeit

Ein weiterer entscheidender Faktor bei der

Auswahl von HF-Steckverbindern ist die

Belastbarkeit, besonders bei Anwendungen,

bei denen das System erhebliche Mengen

an Strom übertragen muss. Die Nennbelastung

eines HF-Steckverbinders ist die

maximale Strommenge, die er sicher und

ohne Leistungsabfall verarbeiten kann, d.h.

ohne Problemen wie Überhitzung, Signalverzerrung

oder sogar physische Schäden

am Steckverbinder.

Bei Anwendungen mit geringem Energieverbrauch,

wie z.B. Drahtlosgeräten für Privatbenutzer

oder kleinen Netzwerk geräten, ist

der Energiebedarf im Allgemeinen gering

– oft in einem Bereich zwischen einigen

Milliwatt und wenigen Watt. In diesen

Szenarien werden häufig Steckverbinder

wie SMA oder MMCX (Micro-Miniature

Coaxial) verwendet. Beispielsweise können

SMA-Steckverbinder bei niedrigeren

Frequenzen in der Regel Belastungen von

bis zu 500 W standhalten, sodass sie sich

für viele Anwendungen mit mittlerer Leistung

in der Netzwerk- und Drahtloskommunikation

eignen.

Im Gegensatz dazu erfordern Hochleistungsanwendungen

wie Radarsysteme,

militärische Kommunikation oder große

Rundfunkdienste Steckverbinder, die für

Belastungen im Kilowattbereich ausgelegt

sind. Ein Paradebeispiel dafür ist der

DIN-7/16-Steckverbinder, der speziell für

Hochleistungsübertragungen mit minimalem

Verlust und hohem Widerstand gegen

passive Intermodulation (PIM) entwickelt

wurde. Diese Steckverbinder können bei

niedrigeren Frequenzen Leistungspegel

von mehr als 5 kW verarbeiten und werden

daher häufig in Rundfunktürmen, Hochleistungs-HF-Verstärkern

und Basisstationen

für Mobilfunknetze eingesetzt.

Kabel & Verbinder

Umgebungsbedingungen

Umgebungsfaktoren wie Feuchtigkeit, Temperatur

und Kontakt mit korrosiven Substanzen

können die Leistung von HF-Steckverbindern

erheblich beeinflussen. Für Anwendungen

in extrem rauen Umgebungen, wie

Militär oder Luft- und Raumfahrt, ist es von

entscheidender Bedeutung, Steckverbinder

auszuwählen, die geeignete Abdichtung und

Schutz gegenüber Umgebungsbedingungen

bieten. IP-konforme Steckverbinder bieten

beispielsweise Schutz vor eindringenden

Partikeln und Wasser und gewährleisten

so eine zuverlässige Leistung in anspruchsvollen

Umgebungen. Gleichermaßen können

Steckverbinder mit Teflon oder anderen

speziellen Isolatoren hohen Temperaturen

standhalten, sodass sie für den Einsatz in

Motoren oder anderen Bereichen mit hoher

Hitze geeignet sind.

Beratung und Verkauf

Wenn es um die Beschaffung zuverlässiger

und leistungsstarker HF-Steckverbinder

geht, ist PEI-Genesis ein vertrauenswürdiger

Berater für die Industrie. PEI-Genesis bietet

eine umfassende Produktpalette, die auf die

Anforderungen verschiedenster Branchen

zugeschnitten ist. Dazu gehört eine große

Auswahl von HF-Steckverbindern branchenführender

Marken, wie Amphenol RF,

SV Microwave, Times Microwave Systems,

Cinch Connectivity Solutions, XMA Corporation

und Micro-Mode. Die Produktreihen

dieser Anbieter umfassen beliebte Steckverbindertypen

wie SMA, BNC, N-Typ,

MIL-STD-1553B und DIN-7/16, die für

ein Anwendungsspektrum von der Unterhaltungselektronik

bis hin zur militärischen

Hochleistungskommunikation geeignet sind.

Die Auswahl des richtigen HF-Steckverbinders

ist ein differenziertes Verfahren,

bei dem verschiedene Faktoren sorgfältig

gegeneinander abgewägt werden müssen,

darunter Frequenzbereich, Strombelastbarkeit

und Umweltbeständigkeit. Jede Anwendung

hat ihre spezifischen Anforderungen,

und die ideale Wahl ist daher ein Steckverbinder,

der alle erforderlichen Kriterien

erfüllt, um eine optimale Produktleistung

zu gewährleisten.

Weitere Informationen zum umfassenden

Angebot von HF-Steckverbindern, das bei

PEI-Genesis erhältlich ist, finden Sie unter

www.peigenesis.com.◄

hf-praxis 2/2025 67

EMV, WÄRME

ABLEITUNG UND

ABSORPTION

SETZEN SIE AUF

QUALITÄT

Elastomer- und Schaumstoffabsorber

Europäische Produktion

Kurzfristige Verfügbarkeit

Kundenspezifisches Design

oder Plattenware

-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

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Temperaturbereich bis 90°C

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61231 Bad Nauheim

T +49 (0)6032 96360

F +49 (0)6032 963649

info@electronicservice.de

www.electronicservice.de

ELECTRONIC

SERVICE GmbH

Kabel & Verbinder

Slim-Kabelkonfektionen sparen Leiterplattenplatz

und unterstützen PCIe 6.0/CXL 3.1

Kabelkonfektionen (ARC6) bestehende

AcceleRate-System über robuste Metallverriegelungen

und Abschirmungen sowie

durchgehende Schweißlaschen.

Samtec AcceleRate Slim Direct-Attach

Kabelkonfektionen sind speziell für

Anwendungen mit hoher Dichte in den

Bereichen Computer, Datenkommunikation,

KI und geschirmte Gigabit-Ethernet-

Designs konzipiert.

Samtec fügte damit dem branchenweit

flachsten Kabelsystem neue Komponenten,

in Produktionsstückzahlen verfügbar,

hinzu. Mit einer Breite von nur 7,6 mm

spart das Samtec AcceleRate Interconnect

System wertvollen Leiterplattenplatz, ist

für Geschwindigkeiten von 64 Gbps PAM4

(32 Gbps NRZ) ausgelegt und für PCIe

6.0/CXL 3.1 einsatzfähig.

Die AcceleRate-Kabelkonfektion besteht

aus Samtecs proprietärem 34 AWG, 100

Ohm Eye Speed Twinax Kabeln mit

extrem geringem Versatz, die die geringe

Grundfläche ermöglichen. Das Twinax-

Kabel mit extrem geringem Versatz leitet

die Signale von der Leiterplatte weg

und stellt einen wichtigen Leistungsfaktor

dar, da Signalreichweite und -integrität

bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen

immer wichtiger werden. Da jedes Design

einzigartig ist, arbeitet Samtec schon früh

im Prozess mit Systemarchitekten zusammen,

um Lösungen für das Kabel-Management

und die Verteilung der Wärmelast

zu entwickeln.

AcceleRate-Verbindungen nutzen die

Direct-Attach-Technologie zur direkten

Verbindung mit den Kontakten, was zu

einer verbesserten Signalintegrität führt

und eine (variable) Übergangsplatine überflüssig

macht. Um die Stabilität auf der

Leiterplatte zu erhöhen, verfügt das aus

schmalen Buchsensteckern (ARF6) und

AcceleRate Slim Kabelkonfektionen sind

mit 8, 16 und 24 differentiellen Paaren

erhältlich. Die Option mit 16 differentiellen

Paaren unterstützt PCIe x4 plus

Seitenbänder und die Option mit 24 differentiellen

Paaren unterstützt PCIe x8 plus

Seitenbänder. Die Option der Pin belegung

mit umgekehrter Polarität reduziert das

Übersprechen der Gegenseite (FEXT).

Das Samtec ARC6, ARF6 High-Density-

Kabelsystem ist auf Lager und ab sofort

in Produktionsmengen direkt bei Samtec

oder über autorisierte Vertriebspartner

erhältlich. Diese Produkte sind zudem

Teil des Samtec-Reserve-Programms,

das innerhalb von 24 Stunden ausgeliefert

werden kann. Als führender Serviceanbieter

in der Steckverbinderbranche

vereinfacht Samtec die Entwicklung der

richtigen Produkt lösung durch das kostenlose

Herunterladen von 3D-Modellen und

die Bereitstellung von kostenlosen Produktmustern.

Samtec Inc.

www.samtec.com

Adapter verbindet

Wellenleiter

mit Koaxialkabel

von 75 bis 110 GHz

Das Modell WR10-10R+ von

Mini-Circuits ist ein Wellenleiter-zu-Koaxial-Adapter

für

50-Ohm-Verbindungen im

W-Band von 75 bis 110 GHz.

Er verbindet einen rechtwinkligen

1,0-mm-Koaxialstecker

mit Buchse mit einem geraden

WR10 UG387/U-Flansch mit

Verdrehsicherung mit einem

typischen Einfügungsverlust von

0,7 dB oder weniger und einem

maximalen Einfügungsverlust

von 1,3 dB über den gesamten

Frequenzbereich. Der Adapter,

der sich durch eine Aluminiumlegierungskonstruktion

mit vergoldeter

Oberfläche auszeichnet,

weist ein maximales SWR

von 1,6 und typischerweise 1,2

über den gesamten Frequenzbereich

auf.

Mini-Circuits


Gepanzertes flexibles

Kabel für Signale mit

Frequenzen bis 110 GHz

Das Modell WBL-1FT-W1F1M+

von Mini-Circuits ist ein 12 Zoll

langes, armiertes, flexibles

Kabel mit geringem Verlust

von Gleichstrom bis 110 GHz.

Das 50-Ohm-Kabel ist mit

einem 1,0-mm-Stecker und einer

1,0-mm-Buchse abgeschlossen

und hat einen minimalen Biegeradius

von 26 mm, um für

Hochgeschwindigkeitsdaten,

optische Kommunikation und

Testsysteme geeignet zu sein.

Die typische Einfügungsdämpfung

beträgt 1,5 dB von DC bis

35 GHz, 3,2 dB von 35 bis 75

GHz und 4,5 dB von 75 bis 110

GHz. Die Rückflussdämpfung

im gesamten Band beträgt in der

Regel 21,4 dB oder mehr.

Mini-Circuits


68 hf-praxis 2/2025

1,0-mm-Koaxialstecker

für zuverlässige Konnektivität

und Messungen bis zu 120 GHz

Kabel & Verbinder

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Profitieren Sie von 30

Jahren Know-How & Service

SPINNER stellte das neue 1,0 mm messende

hochpräzise Koaxialkalibrier-Kit

sowie Kabelstecker und Adapter vor, die

für einen beeindruckenden Frequenzbereich

von DC bis zu 120 GHz ausgelegt

sind. Diese Produkte werden häufig in der

Vektor-Netzwerkanalyse (VNA) und bei

Millimeterwellenmessungen eingesetzt.

Auch bekannt als Typ-W-Stecker, sind

die 1,0-mm-Koaxialstecker unverzichtbar

für HF-Ingenieure, die Messungen bis zu

120 GHz durchführen.

Unsere Stecker bieten unvergleichliche

Messgenauigkeit, Vielseitigkeit und Benutzerfreundlichkeit

und sind somit ideal für

Koaxialmessungen, Mikrowellen-Kommunikationssysteme

sowie Anwendungen

in Verteidigung und Luft- und Raumfahrt.

Diese Sektoren verlangen präzise und

genaue Signalübertragungen.

Konventionelle 1,0-mm-Stecker haben

einen bemerkenswerten Nachteil: ihre grobe

Steigung. Der signifikante axiale Abstand

zwischen den Gewindewänden führt oft

dazu, dass sich die Mutter bei minimaler

Handhabung von selbst lockert, was zu

Kalibrierungsproblemen und wiederholten

Tests führt. Dies verursacht nicht nur

zusätzliche Kosten, sondern auch erhebliche

Frustration.

Reproduzierbare Testergebnisse

von Anfang an

Daher bietet SPINNER eine Vielzahl von

Lösungen an, um sicherzustellen, dass

1,0-mm-Koaxialstecker über längere Zeit

zuverlässig verbunden bleiben. Unser

umfassendes Sortiment an Adaptern sorgt

für optimale mechanische Verbindungen

über verschiedene Frequenzbereiche hinweg.

Dies umfasst Adapter von 1,0 mm auf

1,85 mm für Messungen bis zu 70 GHz an

einem 110/120-GHz-VNA sowie Adapter

für den 1,35-mm-E-Stecker.

Gesichert durch einen

robusten Testport-Adapter

Für Labore, die stark auf 1,0-mm- Stecker

angewiesen sind, bieten die robusten Testport-Adapter

von SPINNER die beste

Lösung. Diese Adapter verfügen über ein

größeres Gewinde, das eine sichere mechanische

Verriegelung bietet und unbeabsichtigte

Quer- oder Torsionskräfte daran hindert,

die empfindliche 1,0-mm-Koaxialverbindung

zu beschädigen. Sobald ein

Testaufbau mithilfe unserer robusten

Adapter montiert und kalibriert ist, kann

man sich auf eine stabile und zuverlässige

Funktionsweise verlassen.

Mit den innovativen Lösungen von

SPINNER können Sie von Anfang an

genaue und reproduzierbare Testergebnisse

erzielen, was Effizienz und Präzision

bei Ihren Hochfrequenzmessungen

gewährleistet.

SPINNER GmbH

info@spinner-group.com

www.spinner-group.com

Ihre go to

Elektronik

Manufaktur

spezialisiert

auf Funk

Wir entwickeln, produzieren u.

vertreiben maßgeschneiderte

Produkte für die Bereiche

// Telekommunikations- /

Mobilfunkbranche

// Hochfrequenz- und

Messtechnik

// CNC Frästechnik

Unsere Beratung ist

unsere Stärke.

Sprechen Sie uns gerne an.

// Thomas Karg

Vertriebsingenieur

+49 9078 / 91294-21

thomas.karg@mts-systemtechnik.de

hf-praxis 2/2025 69

mts-systemtechnik.de

DC TO 86 GHz

Filter

Technologies

For Every Application

LEARN MORE

Selection and Solutions

• 1500+ in-stock models

• Low pass, high pass, band pass, band stop,

diplexers and triplexers

• In-house design and manufacturing capability

• Fast, affordable custom capabilities

Cavity

• Passbands to 43.5 GHz

• Stopbands to 57 GHz

• Bandwidths as narrow

as 1%

• 100+ dB rejection

Ceramic Resonator

• Fractional bandwidths

from 0.5 to 40%

• Excellent power handling,

up to 20W

• High Q in miniature

SMT package

Lumped L-C

• Wide catalog selection

• Several package options

including aqueous washable

• Variety of filter topologies

LTCC

• Tiny size, as small as 0202

• Industry’s widest selection

of mmWave LTCC filters

• Proprietary designs with

stopband rejection up to

100 dB

Microstrip

• Connectorized designs

with 4 to 40% fractional

bandwidth

• Power handling up to 10W

• Flat group delay

MMIC Reflectionless

• Patented topology absorbs

and internally terminates

stopband signals

• Perfect for pairing with

amplifiers, mixers, multipliers,

ADC/DACs & more

• Cascadable with other

filter technologies

Rectangular

Waveguide

• WR-12, WR-15 and

WR-28 interfaces

• Passbands up to 87 GHz

• High stopband rejection,

40 dB

Suspended

Substrate

• Ultra-wide passbands

up to 26 GHz

• Wide stopbands

up to 40 GHz

• High Q

Thin Film on Alumina

• Passbands from

DC to 40 GHz

• High rejection with

wide passband

• Miniature SMT package

Extended Spectrum Measurement

• Image-Response-Free

Spectrum Measurement

up to 7.5 GHz

Anritsu Corporation announced

the release of enhanced software

functions for its Signal Analyzers

MS2830A/MS2840A/

MS2850A. These enhancements

enable the analyzers to extend

the spectrum measurement frequency

range to encompass the

millimeter-wave band by connecting

VDI or Eravant external

mixers.

Millimeter-wave sensing device

can detect subtle changes in

human body surfaces caused by

breathing and heartbeat, as well

as identify the position of people

and objects. These advancements

open up new applications

in diverse fields, such as medical

care, automotive, and facialrecognition

security systems.

Anritsu Corporation

www.anritsu.com

Anritsu contributes to the development

of a safer and more

secure society by providing

solutions to evaluate millimeterwaveband

signals and enhancing

of millimeter-wave device

quality.

Development Background

The growing demand for sensing

technologies using millimeter-wave

radar, particularly

in the 60 GHz band, has driven

advancements in medical applications.

This technology is also

employed in facial-recognition

security systems. Furthermore,

automotive radar technology is

undergoing advancements with

the development of wideband

79 GHz band radar capable of

detecting small targets such as

pedestrians and bicycles at high

resolution.

To accurately evaluate sensors

designed for detecting mobile

objects and automotive radars

using ultra-wideband millimeterwave

signals, simple solutions

are required to measure transmission

signal characteristics

Product Features

Anritsu’s mid-range benchtop

MS2830A, MS2840A, and

MS2850A signal analyzers provide

high-performance capabilities

and comprehensive options

for wireless signal measurements

across diverse applications.

These models span the RF to

microwave/millimeter-wave frequency

bands and accommodate

narrow- to wide-band signals.

For spectrum, signal, and

phase-noise measurements, the

measurement frequency range

can be extended by installing

Anritsu’s External Mixer Connection

Function MX284090A.

This function supports connection

of a recommended external

mixer from Eravant or VDI to

the signal analyzer’s 1st Local

Output port.

An image response can occur

when measuring with external

mixers lacking preselectors to

eliminate unwanted signals,

causing erroneous reception

of signals at different frequencies

from the intended signal.

Anritsu’s signal analyzers boast

industry-leading intermediate

frequencies (IF) of 1.875 GHz

(MS2830A) and 1.8755 GHz

(MS2840A/MS2850A), facilitating

conversion of received

high-frequency signals to

manageable frequencies for

processing. This enables suppression

of image-response

effects up to 7.5 GHz using

Anritsu’s proprietary PS (Preselector

Simulation) function,

facilitating measurement of

hard-to-distinguish variable

signals.

• Simple Measurement Setup

The single coaxial-cable connection

between the signal analyzer

and recommended external

mixers enhances flexibility

in positioning the signal analyzer

and allows the external

mixer to be placed close to the

device under test.

The MS2830A offers exceptional

cost-effectiveness and is suitable

for a broad range of applications,

including R&D, manufacturing,

and maintenance.

The MS2840A stands out with

its exceptional phase noise performance

and provides a comprehensive

suite of options to

support higher-performance

measurements. These options

include 2dB attenuator resolution

and noise floor suppression.

The MS2850A signal analyzer

function supports signal analysis

at bandwidths up to 1 GHz. ◄

72 hf-praxis 2/2025

RF & Wireless

25 GHz Sampler-extended Realtime Oscilloscope

Pico Technology has signifycantly

enhanced its PicoScope

9400 Series by launching the

PicoScope 9404A-25, a highperformance

oscilloscope offering

an impressive 25 GHz

bandwidth on four channels.

This latest addition builds on

the existing PicoScope 9400

Series, which features models

with 5 and 16 GHz bandwidths,

expanding the reach and capabilities

of this advanced family

of oscilloscopes.

Pico Technology

www.picotech.com

Pico Technology‘s unique Sampler-Extended

Real-Time Oscilloscope

(SXRTO) technology

combines the advantages of

traditional real-time acquisition

with sampling oscilloscope capabilities,

offering engineers the

best of both worlds. This means

the scope can trigger directly on

the signal and can also record

pre-trigger data, while also

achieving the extremely high

time and amplitude resolution

of a sampling scope.

The PicoScope 9404A-25 features

a high-speed internal trigger

up to 18 GHz, eliminating

the need for an external trigger

or clock recovery circuit,

making it a versatile and convenient

choice for engineers

tackling challenging high-speed

signal analysis. With a real-time

sampling rate of 500 MS/s, the

oscilloscope is capable of capturing

lower frequency nonrepetitive

signals or single-shot

events. For higher-speed repetitive

signals, it employs random

equivalent-time sampling

to achieve effective sampling

rates of up to 5 TS/s. In both

modes, the trigger event can be

positioned anywhere in memory,

enabling detailed observation of

events before and after the trigger

– a key feature of advanced

real-time oscilloscopes.

The PicoScope 9404A-25 is

equipped with PicoSample 4

PC software, allowing for easy

instrument setup and waveform

visualization. It provides

a wide array of signal integrity

measurements, including pulse

and timing performance, jitter

analysis, RZ & NRZ eye diagrams

and communications

mask tests compliant with industry

standards such as PCIe, GB

Ethernet, and Serial ATA—delivering

a comprehensive validation

toolkit.

With 175 ready-made mask

tests, pre-compliance testing for

buses such as Ethernet, USB or

PCI Express is made particularly

easy. With the free integrated

tool, new tests for any

standard can be created within

a few minutes.

For OEM and custom integration,

the PicoScope 9404A-25

supports ActiveX remote control

via the Windows COM interface

standard, allowing seamless

incorporation into user-designed

systems. Since the measurement

process used in the lab can be

implemented identically in automation,

the transfer from the lab

to the production line is particular

easy. Programming examples

are provided in VB.NET, MAT-

LAB and LabVIEW, ensuring

compatibility with various development

environments, including

JavaScript and C. ◄

Spring-Loaded Adapters for SMP, SMPM and SMPS Connectors

Fairview Microwave, an Infinite Electronics

brand, has announced the launch

of its new spring-loaded adapters for the

SMP, SMPM and SMPS connector series.

Available in a variety of lengths, the adapters

are designed to meet the needs of highfrequency

applications where reliability

and precision are critical.

The new adapters offer enhanced performance

for RF connectivity, making them

essential for industries such as telecommunications,

aerospace and defense. They

eliminate gaps between the bullet and

receptacle, ensuring optimal signal transmission

and minimal signal loss.

The spring-loaded design accommodates

variations in PCB tolerance, which can be

a big challenge in high-frequency environments.

With low SWR and guaranteed

performance under compression, these

adapters offer excellent RF performance,

even in demanding conditions. Additionally,

they support a frequency range from

DC to 65 GHz, making them suitable for

a wide array of applications that require

high-frequency precision and consistency.

Fairview Microwave

Infinite Electronics

www.infiniteelectronics.com

hf-praxis 2/2025 73

RF & Wireless

RFMW Introduces New Products

1600 W

LDMOS Transistors

New Generation

of Single-Layer Ceramic

Patch Antennas

Passive MMIC Equalizer

FEM for Wi-Fi 7

Ampleon‘s ART1K6PH and

ART1K6PHG (gullwing lead

version) are 1600 W LDMOS

power transistors based on

Ampleon‘s Advanced Rugged

Technology (ART). Designed

for ISM, broadcast, and communications

applications, these

transistors cover a frequency

range of 1 to 450 MHz. The costeffective

OMP package gives

unmatched performance across

a wide range of uses.

Class E/EF2 With ~1.7 kW

at >90% Drain Efficiency

The Sangshin KSA-

SL1L5MS33T9F2C is a new

generation of single-layer ceramic

patch antenna designed to

offer small form factor and high

reliability, ideal for use in next

generation automotive applications.

At just 33×33×9 mm, this

dual-output solution optimizes

axial ratio at L1 and L5 frequencies

and 4 dBi typical peak gain.

Two-Stage Linear

RF Power Amplifier

The Marki Microwave MEQ14-

14ASM passive MMIC equalizer

is an ideal solution for

compensating for low pass filtering

effects in RF/microwave

and high speed digital systems.

It provides positive slope from

DC to 14 GHz with DC attenuation

of 14 dB. The unique

design offers superior return

loss when compared to competitors.

GaAs MMIC technology

provides consistent unit-to-unit

performance in a small, low cost

QFN form factor.

Broadband Tunable

Balanced Mixer

The Qorvo QPF4509 is an integrated

front end module designed

for Wi-Fi 7 (802.11be)

systems. The small form factor

and integrated matching minimizes

layout area. Performance

is focused on optimizing the PA

for a 5 V supply voltage that

minimizes power consumption to

allow for systems that use digital

pre-distortion to achieve the

highest linear output power and

leading edge throughput for the

RF chain. This is done across a

wide bandwidth enabling operation

in all channels from UNII1-4

(5.170 to 5.895 GHz).

14 GHz Cascadable

Broadband InGaP

HBT MMICs

The ART2K5TPU LDMOS

RF Power transistor expands

Ampleon‘s selection of Advanced

Rugged Technology (ART)

and delivers an impressive 2.5

kW using a supply rail of 75

V. Suitable for a wide range of

applications including broadcast,

ISM and communications,

it has a frequency range of 1 to

400 MHz and contains a thermal

sensor on the die to assist

with temperature measurement.

75 V ART technology is particularly

well suited at replacing

VDMOS. It enables Class E/

EF2, giving ~1.7 kW at >90%

drain efficiency.

The CML CMX90A006 twostage

linear RF power amplifier

delivers 33 dBm of output power

at 1 dB gain compression over

860 to 930 MHz, applicable to

license-free bands. It operates

over a wide supply voltage range

of 2.5...5.25 V to enable system

level optimization and is suitable

for single cell Lithium batteries.

The RF input is internally matched

to 50 Ohms, whilst the output

match is implemented externally

to optimize performance

for each application. Available

in a 4 x 4 mm QFN package.

The Guerrilla RF GRF7042 is

a broadband tunable balanced

mixer with integrated LO buffer

that can be used as either an

up or down converter. Requiring

a single-ended LO input,

the device has differential RF

and IF inputs. The integrated

LO buffer is operated from a

single positive supply of 1.8

to 5 V for both V DD and V ENA-

BLE inputs. This bi-directional

mixer is ideal for high-linearity

transmit/receive chains and low-

Power Applications. It is offered

in an RoHS-Compliant 2.0 × 2.0

mm 12-lead QFN.

This is a series of low-cost, DC

to 14 GHz cascadable broadband

InGaP HBT MMIC amplifiers

from Marki Microwave. They

are general-purpose gain block

amplifiers which provide high

P1dB, high OIP3, and very small

size. Their simple application

circuits require minimal external

components, allowing them

be used in a variety of applications

like mobile TM equipment,

5G transceivers, RADAR,

SATCOM, and more. They are

available in surface mount and

bare die form.

RFMW

www.rfmw.com

74 hf-praxis 2/2025

RF & Wireless

4-Strand and 6-Strand Multi-Fiber Distribution

Cable Assemblies

L-Com

Infinite Electronics

www.infiniteelectronics.com

L-com, an Infinite Electronics brand and a

supplier of wired and wireless connectivity

products, announces the launch of its new

line of four-strand and six-strand multifiber

distribution cable assemblies. The

four-strand fiber optic assemblies are ideal

for smaller, lower-demand setups, while

six strands can accommodate medium- to

large-scale installations that anticipate future

growth and increased bandwidth needs.

These cost-effective indoor breakout assemblies

are designed for enterprise networking,

data centers, cloud-based services and AIbased

data storage and communications.

They are perfect for use in data centers,

LANs, passive optical networks and intrabuilding

backbones. They can also be used

for head-end termination to fiber backbones

and multi-floor deployments.

L-com’s new multi-fiber distribution assemblies

offer a wide range of connectors, fiber

modes, jackets and lengths to suit various

needs. Connector combinations are standard

SC-SC or, for higher-density installations,

the more compact LC-LC. Fiber

modes include shorter-range multimode

OM5, OM3 or OM1 fiber or longer-range

single-mode OS2. Cable jacket options

are general purpose PVC, flame-retardant

OFNR-rated riser, or the even more flameretardant

OFNP-rated plenum. Standard

cable assembly lengths of 5, 10 or 15 meters

are available.

These pre-terminated cable assemblies can

be installed immediately for quick deployment

and reduced maintenance costs. Also,

they are scalable to meet a user’s growing

requirements, supporting increasing bandwidth

and connectivity demands. ◄

partnering with

Resistive Products for High Reliability Applications

High Reliable

Fixed

Attenuator

Series

High Reliable

Diamond RF

Resistives ®

Series

High Reliable

Thermopad ®

Series

■

S-Level Tested Based on MIL PRF-55342

■ Serialized Packaging with Test Data

■

Small Form Factors

www.smithsinterconnect.com

www.rfmw.com/emc

hf-praxis 2/2025 75

RF & Wireless

Rohde & Schwarz Mobile Test Summit on latest developments

in wireless communications – sessions available online now

Rohde & Schwarz

GmbH & Co. KG


The Mobile Test Summit 2024

took place in late November at

the Rohde & Schwarz headquarters

in Munich, Germany. This

annual event is a platform where

industry professionals can share

insights on the latest trends in

mobile device and infrastructure

testing. The three main topics

for this year’s summit were the

next generation of 5G Advanced;

mission- and business-critical

networks; and energy efficiency

and sustainability by design. For

those who could not join the live

event, Rohde & Schwarz is offering

on-demand recordings of all

the presentations online.

The Rohde & Schwarz Mobile

Test Summit was held over two

days, November 19 to 20, 2024,

at the company’s headquarters in

Munich. Wireless communications

professionals were invited

to engage in two days of discussions

on the latest developments

in mobile device and infrastructure

testing.

This year’s summit focused on

the next step of 5G, covering

topics such as 5G Advanced,

non-terrestrial networks (NTN),

RedCap, mission- and businesscritical

services and the adaptation

of AI/ML. Another key discussion

point was energy efficiency

for both mobile devices

and networks. The line-up of

international speakers included

key industry players from the

European Space Agency (ESA),

Fraunhofer IIS, Frequentis,

Nokia Bell Labs, OQ Technology

Sarl, Murata Electronics,

Panasonic Connect Europe, Siemens,

Sony Semiconductors,

A1 Croatia, O2 Telefonica and

Telekom.

Alexander Pabst, Vice President

of Wireless Communications at

Rohde & Schwarz, says: “The

rapid evolution of the mobile

ecosystem demands fresh perspectives

on testing challenges.

This year’s Mobile Test Summit

focused on topics chosen to

reflect the growing importance

of 5G applications and sustainable

design. The event recordings

capture two days of lively

discussion, offering valuable

insights from industry leaders

and Rohde & Schwarz technology

experts.”. ◄

LTE Cat 1bis Module with Embedded eSIM

U-blox has launched the SARA-

R10001DE, a LTE Cat 1bis module featuring

an embedded eSIM with Wireless

Logic connectivity designed to improve

the robustness, reliability, and resilience

of IoT applications. The integral eSIM

ensures flexible connectivity management

and gives customers the ability to switch

to the best network in terms of coverage

and cost. Offering faster deployment and

reliable connectivity regardless of geography,

the SARA-R10001DE offers multiple

benefits in applications including asset

tracking, telematics, micro-mobility, solar

technology, smart homes, and cities, and

point of sales.

The new u-blox SARA-R10001DE provides

full LTE Cat 1bis band support and

an eSIM with multi-IMSI technology and

eUICC capability. The eSIM is already profiled

with a series of Wireless Logic SIM

profiles but can also be remotely profiled

via OTA using Remote SIM Provisioning.

The multiple SIM profiles stored in the

Wireless Logic eSIM allow the module to

connect to the best network automatically.

This gives confidence that the module

will always connect to the best network

and that the eSIM will maintain reliable

connectivity by switching automatically

to a different operator if any issues arise.

The embedded eSIM simplifies customer

logistics because it minimizes the time

and effort involved in managing SIM

procurement and eliminates the need to

source companion components such as

SIM holders.

Additional savings are possible because

the SARA-R10001DE allows customers

to simplify logistics and reduce complexity.

Bundling an IoT module with flexible

connectivity allows customers to use

a single SKU instead of having several

SKUs with different SIM cards in the

warehouse, simplifying stock itineraries

and reducing storage requirements.

The embedded eSIM enhances robustness

for reliable operation in harsh environments.

Unlike plastic SIMs that can warp

and fail, the eSIM component is soldered

in like a standard electronic component

to guarantee permanent electric contact.

Designed to provide LTE global coverage,

the SARA-R10001DE provides an easy

migration path for legacy 2G and 3G

devices to 4G LTE global coverage.

u-blox

www.u-blox.com

76 hf-praxis 2/2025

Verstärker

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

DISTRIBUTORS

RF & Wireless/Impressum

Rohde & Schwarz offers

extended test capabilities

for GMSL(TM)-based solutions

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

Rohde & Schwarz

GmbH & Co. KG


Rohde & Schwarz has collaborated

with Analog Devices, Inc.

(ADI) to create a wide range of

tests for Gigabit Multimedia

Serial Link (GMSL) devices.

The GMSL technology from

ADI provides a cost-efficient,

scalable, and simple SerDes

solution designed to improve

performance for high-speed

video links, primarily used in

In-Vehicle Infotainment (IVI)

and Advanced Driver-Assistance

Systems (ADAS) in vehicles.

The collaboration will enable

engineers, developers and

manufacturers to create and

deploy GMSL-based ADAS and

IVI systems rapidly.

Rohde & Schwarz now incorporated

the ability to perform

Physical Medium Attachment

(PMA) tests in accordance with

GMSL requirements. The solution

is fully integrated into the

Rohde & Schwarz oscilloscope

firmware and offers an extensive

range of signal integrity tools.

These tools include LiveEye,

which allows for real-time monitoring

of signal behaviour, and

advanced jitter and noise analysis.

Additionally, it includes

built-in eye masks for forward

and reverse channels. To verify

narrowband crosstalk, the solution

includes a powerful built-in

spectrum analysis on the R&S

RTP oscilloscope. Furthermore,

cable, connector, and channel

characterization can be performed

using vector network analyzers

provided by Rohde &

Schwarz.

GMSL technology is increasingly

becoming a fundamental element

in automotive applications,

including safety, monitoring,

infotainment, and autonomy,

owing to its ability to reliably

transport high-resolution digital

video for camera and displaybased

applications.

Balagopal Mayampurath, Vice

President of ADI’s GMSL Technology

Group said, “It is significant

that GMSL is adopted

by several OEMs and Tier-1s,

making it a de facto video connectivity

standard in the automotive

industry. The tests from

Rohde & Schwarz expedite the

process for customers to build

and deliver GMSL-based solutions

and they are critical in

supporting the automotive ecosystem.”

◄

• Erscheinungsweise:

monatlich

• 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.

78 hf-praxis 2/2025

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• ADI Icron.

• ACKSYS.

• Acromag.

• B+K Precision, Sefram.

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• Ceyear.

• Cleverscope.

• Copper Mountain.

• Digilent.

• FOTRIC.

• GMC-I Gossen Metrawatt.

• HIKMICRO.

• HIOKI.

• ITECH.

• Keysight.

• LabJack.

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• Pico Technology.

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Analyse, Multimeter, VNA,

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Im Messtechnik-Web-Shop:

www.MEsstechnik24.de

Erwähnte Firmen- und Produktnamen sind zum Teil eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. Irrtum und Änderung vorbehalten. © 2025 Meilhaus Electronic.

presents

HSX9000 Series

Low Phase Noise, Multi-Channel

RF Synthesizers up to 40 GHz

Offering ultra-low phase noise, exceptional spectral purity,

multi-channel capability, and a compact 1U high chassis.

The Microwave HSX9000 Series of the Holzworth product

line can meet the most challenging signal generation

requirements up to 40 GHz.

4 Fully Independent Channels

Each RF output operates independently driven

by its own internally loaded synthesizer/attenuator

module. The instrument can be configured with

up to 4 independently tunable channels.

RF Synthesis up to 40 GHz

Application-specific frequency options include

combinations of 10 MHz to 3 GHz, 6 GHz, 12 GHz,

20 GHz, and 40 GHz.

Ultra-Low Phase Noise

An ultra-low phase noise (ULN) option is available.

The 40 GHz phase noise performance is specified

as -115 dBc/Hz, 10 kHz offset (low close-in phase

noise option).

Phase Coherency

The instrument multi-loop architecture with a

centralized reference distribution subsystem ensures

all integrated channels to maintain a phase-coherent

relationship.

Channel-to-Channel Stability

Due to its unique architecture, the HSX9000 Series

generates precisely synthesized signals with both

instantaneous and long-term stability. The thermally

optimized and fan-less chassis ensures the lowest

possible thermal gradients between channels.

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

de-sales@milexia.com

2-2025

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