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3-2021

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

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März 3/<strong>2021</strong> Jahrgang 26<br />

HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Realtime-Spektrum- und<br />

Signalanalysator setzt neue<br />

Maßstäbe GAUSS, Seite 24


D C T O 5 0 G H Z<br />

Test Solutions<br />

Components, Systems and Accessories<br />

User-Assembled<br />

Leverage our wide<br />

selection of in stock<br />

components for total<br />

flexibility to build your<br />

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from design to production.<br />

DISTRIBUTORS


EMV goes digital!<br />

Editorial<br />

Dr.-Ing. Stephan Braun<br />

GAUSS INSTRUMENTS<br />

International GmbH<br />

Das Wort Digitalisierung hört<br />

man in letzter Zeit sehr häufig.<br />

Doch was bedeutet Digitalisierung<br />

in der Praxis? Löst Digitalisierung<br />

alle Probleme oder<br />

ist Digitalisierung eher als ein<br />

Problem zu verstehen?<br />

Als 2020 die Pandemie Deutschland<br />

erreichte, hätte ich nicht<br />

gedacht, dass wir rund 10<br />

Monate später in Deutschland<br />

einen ersten zugelassenen Impfstoff<br />

haben.<br />

Andererseits hätte ich auch nicht<br />

gedacht, dass die Meldung von<br />

Daten an das RKI teilweise<br />

immer noch per FAX stattfinden<br />

wird und mangelnde Digitalisierung<br />

beklagt wird.<br />

Das Beispiel Impfstoff zeigt,<br />

dass wir eine sehr erfolgreiche<br />

Gründerszene in Deutschland<br />

haben, die innovative Ideen in<br />

einem internationalen Team<br />

umsetzen und weltweit Maßstäbe<br />

setzen. Digitalisierung ist<br />

ein Innovationsmotor um Produkte<br />

zu entwickeln, dient der<br />

internationalen Vernetzung und<br />

gemeinsamen Lösungsfindung.<br />

Videokonferenzen durch unterschiedliche<br />

Systeme sind seit<br />

vielen Jahren Standard sowie<br />

schnelle und effiziente Analysemöglichkeiten<br />

und Auswertungen<br />

selbstverständlich sind.<br />

Was bedeutet das für die Messtechnik?<br />

Nun es bedeutet z.B.,<br />

dass Messsysteme in Prüflaboren<br />

volldigital sind. Emissionsmessungen<br />

können mit mehr als 500<br />

MHz Echtzeitbandbreite durchgeführt<br />

werden und mit anderen<br />

Systemen wie z.B. einem Drehtisch<br />

im Labor synchronisiert<br />

werden. Diese abgestimmten<br />

hocheffizienten Systeme verarbeiten<br />

Datenmengen von einigen<br />

GByte in wenigen Sekunden.<br />

Kunden können live an der Messung<br />

durch Videokonferenzen<br />

teilnehmen und durch gemeinsame<br />

Schnittstellen können<br />

Ergebnisse verglichen, ausgewertet<br />

und als Know-How für<br />

zukünftige Produktentwicklungen<br />

eingesetzt werden.<br />

Dieser moderne Ansatz innovativer<br />

Prüflabore und volldigitaler<br />

Messtechnik mit hoher<br />

Echtzeitbandbreite bietet einen<br />

erheblichen Mehrwert gegenüber<br />

den konventionellen Methoden<br />

der Datenreduktion und Dokumentation<br />

in abgespeckter Form.<br />

Die EMV <strong>2021</strong> findet dieses Jahr<br />

digital statt. Es wird wieder ein<br />

spannendes Programm geben,<br />

an welchem Interessierte aus der<br />

ganzen Welt aus teilnehmen können.<br />

Auch der vom VDE GMM<br />

FA 7.1 organisierte Workshop<br />

Störfestigkeitsprüfung zeigt die<br />

Umsetzung durch innovative<br />

Lösungen.<br />

Digitalisierung löst sicher nicht<br />

alle Probleme, aber sie bietet bei<br />

richtiger Anwendung erhebliches<br />

Potential um Probleme zu lösen,<br />

Innovationen voranzutreiben<br />

und international Menschen zu<br />

vernetzen.<br />

Dr.-Ing. Stephan Braun<br />

Leistungsbauteile für<br />

die EMV Industrie<br />

■ Directional Couplers<br />

Frequenz 0.01 – 6500 MHz<br />

Leistung bis 100000 Watt CW<br />

■ Combiners<br />

Frequenz 0.01 – 6500 MHz<br />

Leistung bis 20000 Watt CW<br />

■ 90° Hybrids<br />

Frequenz 2 – 8000 MHz<br />

Leistung bis 2500 Watt CW<br />

■ Digital Power Meter<br />

Frequenz 1.5 – 2500 MHz<br />

Leistung bis 50000 Watt CW<br />

■ 180° Hybrids<br />

Frequenz 0.1 – 6000 MHz<br />

Leistung bis 2500 Watt CW<br />

■ Absorptiv Filters<br />

Passband 1 – 1000 MHz<br />

Passband Leistung bis 5000 Watt CW<br />

■ Störstrahlungssichere<br />

HF-Verbindungen<br />

über Glasfaser<br />

■ Breitband-HPAs bis zu 100 W<br />

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

bis zu 80 Testkanäle<br />

www.<br />

municom GmbH<br />

Traunstein · München<br />

.de<br />

Technische Beratung und Distribution<br />

EN ISO 9001:2015<br />

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

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 3


Inhalt 7/2020<br />

Inhalt 3/<strong>2021</strong><br />

Die ganze Bandbreite<br />

der HF-und MW-Technik<br />

High Power & Ultra Wideband Components<br />

for EMC Testing<br />

Dual Directional Coupler<br />

• Coupling : 35 dB<br />

• Average Power:<br />

250 W<br />

• Insertion Loss:<br />

0.5 dB<br />

• Frequency Range: 900 MHz to 9 GHz<br />

• Directivity:<br />

11 dB<br />

• VSWR:<br />

1.40:1 max.<br />

• Connector:<br />

N Type<br />

Other models<br />

on request<br />

März 3/<strong>2021</strong> Jahrgang 26<br />

HF- und<br />

®<br />

Mikrowellentechnik<br />

Realtime-Spektrum- und<br />

Signalanalysator setzt neue<br />

Maßstäbe GAUSS, Seite 24<br />

Zum Titelbild:<br />

Realtime-Spektrumund<br />

Signalanalysator<br />

setzt neue Maßstäbe<br />

Der neue Realtime Spectrum<br />

& Signal Analyzer TDEMI S<br />

von Gauss setzt neue Maßstäbe<br />

bei Echtzeit-, Funk- und EMV-<br />

Messungen bis in den THz<br />

Bereich. 24<br />

High Frequency Flexible Coaxial Cable Assemlies<br />

→ high performance assemblies with excellent Insertion Loss,<br />

VSWR and Phase Stability<br />

• Frequency Range: DC to 18GHz<br />

• Nominal Impedance: 50Ω<br />

• Shilding Effectiveness: >90dB<br />

• Peak Power Handling: 10kW<br />

• Connectors:<br />

SMA, 7/16, TNC, SC, N<br />

Typical Attenuation & Typical Average Power<br />

@ 25°C and Sea Level<br />

Frequency Attenuation CW Power<br />

0.3 GHz 0.084 dB/m 3300 W<br />

1 GHz 0.145 dB/m 1900 W<br />

2 GHz 0.206 dB/m 1350 W<br />

4 GHz 0.295 dB/m 900 W<br />

6 GHz 0.365 dB/m 750 W<br />

8 GHz 0.425 dB/m 650 W<br />

10 GHz 0.479 dB/m 600 W<br />

12 GHz 0.528 dB/m 580 W<br />

14 GHz 0.574 dB/m 550 W<br />

16 GHz 0.617 dB/m 525 W<br />

18 GHz 0.657 dB/m 450 W<br />

Phase Stability vs Temperature (PPM)<br />

Temperature(°C)<br />

EMC - flex 7.8 series<br />

Customized<br />

assemblies<br />

on request<br />

TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG<br />

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

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

4 hf-praxis 3/<strong>2021</strong><br />

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

EMV-Testboxen – welche ist die richtige?<br />

Betrachtet man den EMV-Test als fünftes Rad am Wagen, kann sich<br />

das bitter rächen. EMV-Normen fordern mit Prüfaufbau zwecks<br />

Grenzwertmessungen ihren Tribut. Oft kommt man dabei um Testkammern<br />

nicht umhin. 16<br />

Rubriken:<br />

3 Editorial<br />

4 Inhalt<br />

6 Verstärker<br />

8 Schwerpunkt EMV<br />

32 Messtechnik<br />

42 Bauelemente<br />

48 5G und IoT<br />

51 Kabel und Stecker<br />

55 Aktuelles<br />

57 RF & Wireless<br />

62 Impressum


International News<br />

GCF Approval for Industry<br />

First VoNR Test Cases<br />

JYEBAO<br />

Kanalmessungen für die zukünftige<br />

Mobilfunkkommunikation<br />

Das Verständnis der Ausbreitungseigenschaften der<br />

elektromagnetischen Wellen in einem Millimeterwellen-Funkkanal<br />

ist für die Entwicklung zukünftiger Standards<br />

wie 6G von grund legender Bedeutung 34<br />

HF-Testkabel-Set für höchste Ansprüche<br />

und beste Performance im Labor<br />

Für wirklich hervorragende und exakte Ergebnisse<br />

sind Hochleistungs-Testkabel zu unverzichtbaren Faktoren<br />

geworden. Mit dem überarbeiteten HF-Testkabel-<br />

Set von JYEBAO (Vertrieb: CompoTEK) realisieren<br />

Anwender auch ihre anspruchsvollen Applikationen bis<br />

6 GHz mit Erfolg. 51<br />

Hochleistungs-<br />

Kompaktoszilloskop<br />

der Spitzenklasse<br />

Die Firma Rigol Technologies<br />

stellte die neue kompakte<br />

Hochleistungs-Oszilloskope-Serie<br />

DS8000-R auf<br />

Basis der MSO8000-Serie<br />

vor. Mit der Einführung der<br />

neuen 1HE-kaskadierbaren<br />

DS8000-R-Digitaloszilloskop-Module<br />

bietet Rigol<br />

eine signifikante Ergänzung<br />

zu seinem UltraVision-II-<br />

Oszilloskop-Portfolio. 32<br />

Anritsu Corporation announced that the<br />

GCF CAG has approved the industry<br />

first VoNR Protocol Conformance tests<br />

on the 5G NR Mobile Device Test Platform<br />

ME7834NR at their CAG#65 meeting<br />

held in January <strong>2021</strong>. 57<br />

XBAW Filter Targets WiFi 6E<br />

RFMW announced design and sales support<br />

for an ultra-wideband filter from<br />

Akoustis. 58<br />

Pick&Place Miniature<br />

Circulators for L-Band Radar<br />

RFMW announces design and sales support<br />

for a high power SMT circulator<br />

from Skyworks Ireland. The SKYFR-<br />

001982 circulator delivers 200 W average<br />

and 400 W peak power handling<br />

for 1.2 to 1.4 GHz L-band radar systems<br />

and wireless applications. 62<br />

Neue,<br />

hochflexible<br />

Testkabel<br />

von JYEBAO<br />

• Very Flexible<br />

(PUR jacket)<br />

• Stainless Precision<br />

Connectors used<br />

• Excellent RF<br />

performance<br />

• Extra sturdy connector/<br />

cable connection<br />

(Solder clamp designs)<br />

• Taper Sleeve added<br />

• Intended for lab use/<br />

intensive handling<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 5<br />

5


Verstärker<br />

Rauscharmer<br />

GaAs-Verstärker für<br />

0,5 bis 20 GHz<br />

Der DBLNA300101800A (Vertrieb:<br />

Globes) ist ein GaAsbasierter<br />

rauscharmer Breitbandverstärker<br />

für den Frequenzbereich<br />

von 0,5 bis 20 GHz. Der<br />

Verstärker liefert 60 dB Verstärkung<br />

mit einer Rauschzahl von<br />

2 dB typ. und weist einen P1dB<br />

von 22 dBm auf. Er ist an Eingang<br />

und Ausgang an 50 Ohm<br />

angepasst und arbeitet an einer<br />

Versorgungsspannung von 12 V<br />

bei 320 mA.<br />

Der Verstärker eignet sich<br />

nahezu ideal für Test- und Prüfinstrumente<br />

und drahtlose Infrastruktur,<br />

wie RF Mikrowelle &<br />

VSAT, 5G-Kommunikation und<br />

Glasfaserkommunikation.<br />

Interessenten wenden sich für<br />

Angebote, Preise, Bestellungen,<br />

Anfragen für maßgefertigte Baugruppen<br />

und spezifische technische<br />

Fragen direkt an:<br />

■ Globes Elektronik<br />

GmbH & Co. KG<br />

hf-welt@globes.de<br />

www.globes.de<br />

Halbleiter ersetzt<br />

Wanderfeldröhre<br />

Exodus Advanced Communications<br />

ist ein multinationaler<br />

HF-Kommunikationsausrüster,<br />

der sowohl kommerzielle als<br />

auch staatliche Stellen und deren<br />

verbundene Unternehmen weltweit<br />

bedient.<br />

Exodus stellte den neuen<br />

AMP2065A-LC vor, ein Solidstate-System<br />

für Signale mit<br />

Frequenzen von 6 bis 18 GHz<br />

und mit 200 W CW-Ausgangsleistung<br />

und 53 dB Verstärkung.<br />

Dieser Klasse-A/AB-Leistungsverstärker<br />

verfügt über ein Breitband-GaN-Hybrid-Design<br />

mit<br />

einem in sich geschlossenen<br />

Wasser-/Luftkühlungssystem<br />

und integrierten Schutzschaltungen<br />

für hohe Zuverlässigkeit<br />

und Robustheit.<br />

Das Modell AMP2065A-LC ist<br />

mit optionaler digitaler Steuerung<br />

und Überwachung sowie<br />

Multicolor-Touchdisplay und<br />

modernsten Remote-Schnittstellen<br />

verfügbar.<br />

Der Verstärker eignet sich für<br />

alle Einkanal-Modulationsstandards<br />

und ist der nahezu ideale<br />

Ersatz für in die Jahre gekommene<br />

Verstärker mit Wanderfeldröhren<br />

(TWTs). Typische<br />

Anwendungen im TWT-Ersatz<br />

finden sich in der EMV, im Militär-,<br />

Satcom- und im Laborbereich.<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Da sie eine lineare Schaltungstopologie<br />

verwenden, weisen Verstärker<br />

der AE-Techron-7800-<br />

Serie kein Schaltrauschen in<br />

ihrem Ausgang und eine sehr<br />

geringe Strahlungs-EMI auf.<br />

Dies führt zu THD- und Grund-<br />

Rauschen, die viel niedriger sind<br />

als bei herkömmlichen Schaltmodusverstärkern.<br />

Dies macht die Verstärker von<br />

AE Techron nahezu ideal für<br />

Anwendungen, die entweder<br />

eine hohe Präzision erfordern<br />

oder aufgrund empfindlicher<br />

Messungen das mit Schaltmodusverstärkern<br />

verbundene<br />

Strahlungsrauschen nicht tolerieren<br />

können.<br />

Die Key Features:<br />

Langlebige,<br />

DC-fähige und<br />

rauscharme Linearverstärker<br />

Die AC-Leistungsverstärker der<br />

7800-Serie von AE Techron sind<br />

langlebige, DC-fähige, rauscharme<br />

Verstärker mit großer<br />

Bandbreite und vier Quadranten.<br />

Diese Kombination von Merkmalen<br />

und Fähigkeiten macht<br />

sie zu einer großartigen Wahl für<br />

eine Vielzahl von Forschungsund<br />

Industrieanwendungen.<br />

Verstärker der Serie 7800 sind<br />

eine optimale Lösung, wenn<br />

Bandbreite und/oder Systemrauschen<br />

ein Problem darstellen.<br />

Sie können niederohmige<br />

Lasten mit Frequenzen von bis<br />

zu 60 kHz ansteuern.<br />

• Ausgangsleistung bis zu 20<br />

kVA kontinuierlich, 40 kVA<br />

kurzfristig<br />

• Strom bis zu 400 A kontinuierlich,<br />

800 A kurzfristig<br />

• Spannung bis zu ±500 Vp<br />

• Bandbreite: DC bis 60 kHz<br />

±3 dB<br />

• Anstiegsgeschwindigkeit:<br />

40 V/µs<br />

• THD weniger als 0,25% (DC<br />

bis 20 kHz)<br />

• DC-Drift weniger als ±400<br />

µV (von Raumtemperatur bis<br />

zur thermischen Abschaltung)<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

6 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Microchip multi-Power-over-Ethernet (mPoE)<br />

Die ultimative Stromversorgung für kabelgebundene<br />

Ethernet-Netzwerke<br />

Mit mPoE (multi-Power-over-Ethernet) von Microchip lässt sich jedes kabelgebundene Netzwerkgerät<br />

nahtlos und effizient mit Strom versorgen. Dies macht die Technik zur idealen Lösung für Ethernet-basierte<br />

Anwendungen. Durch ihren einzigartigen Algorithmus ermöglicht sie Abwärtskompatibilität zu<br />

Pre-Standard-/Vornorm-Geräten, während gleichzeitige alle IEEE ® PoE-Standards unterstützt werden.<br />

Microchip mPoE ist eine hervorragende Lösung für herkömmliche Netzwerkgeräte wie IP-Telefone, WAPs<br />

(Wireless Access Points) und IP-Überwachungskameras sowie für 5G-Kleinzellen, LoRa®-Gateways,<br />

LED-Leuchten, Zugangskontrollterminals und andere IoT-Geräte.<br />

Der Aufbau flexibler, skalierbarer und zuverlässiger zukunftssicherer Netzwerke, die in der Lage sind, mit<br />

dem Wachstum eines Unternehmens Schritt zu halten, ist heute zwingend erforderlich. Da die Branche<br />

die neueste PoE-Generation zur Verwaltung von Daten und Stromversorgung über ein einziges Ethernet-<br />

Kabel einführt, stehen Unternehmen vor der Herausforderung, Pre-Standard Powered Devices (PDs) neben<br />

neuen IEEE-802.3bt-kompatiblen PDs in einer einzigen Ethernet-Infrastruktur zu betreiben.<br />

Unsere PSE-Chipsätze (Power Source Equipment) mit Microchip mPoE ermöglichen es, dass sowohl<br />

Pre-Standard- als auch IEEE-konforme Geräte im selben Netzwerk zusammenarbeiten können. Unsere<br />

PoE-Injectors/Midspans und PoE-Switches bieten diese einzigartige Technik, um eine schnelle und einfache<br />

Bereitstellung von Microchip mPoE in jedem Netzwerk zu ermöglichen, ohne dass<br />

bestehende Switches oder Verkabelungen geändert werden müssen. Microchip<br />

mPoE löst Interoperabilitätsprobleme zwischen verschiedenen PoE-Standards und<br />

Legacy-Lösungen, um einen internationalen Netzwerk-Stromversorgungsstandard<br />

bereitzustellen.<br />

microchip.com/mpoe<br />

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

eingetragene Warenzeichen von Microchip Technology<br />

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

anderen Warenzeichen sind im Besitz der jeweiligen<br />

Eigentümer. © <strong>2021</strong> Microchip Technology Inc.<br />

Alle Rechte vorbehalten. MEC2369A-GER-02-21


HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

Schwerpunkt in diesem Heft:<br />

EMV<br />

Alles über Precompliance-Tests<br />

Der unverzichtbare<br />

Test vor dem Test, das<br />

ist der Precompliance-<br />

Test. Wie gut wissen Sie<br />

darüber Bescheid?<br />

Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Um zu verhindern, dass EMV-<br />

Probleme viel zu spät, etwa<br />

während der Produktzertifizierung,<br />

erkannt werden, sollte<br />

man das Thema EMV bereits<br />

frühzeitig in Design-Reviews<br />

miteinbeziehen, im Rahmen der<br />

EMI-Fehlersucheaktiv Störaussendungen<br />

auf Platinen- oder<br />

Komponentenebene aufspüren<br />

und beheben und anschließend<br />

Precompliance-Tests am fertig<br />

montierten Produkt durchführen.<br />

Dabei sind ein Messaufbau<br />

und Testverfahren, die reduzierte<br />

Versionen des finalen Konformitätstests<br />

darstellen, der beste<br />

Weg, um gültige und zuverlässige<br />

Messergebnisse zu erhalten,<br />

die den Messungen in einem zertifizierten<br />

Prüflabor entsprechen.<br />

Kein definierter<br />

Messaufbau<br />

Für Precompliance-Tests gibt<br />

es keinen definierten Messaufbau;<br />

es wird dabei immer die<br />

Umgebung des finalen Konformitätstests<br />

nachgebildet. Precompliance-Tests<br />

lassen sich<br />

einfach an individuelle Anforderungen<br />

anpassen, da sie nicht<br />

an bestimmte Vorgaben gebunden<br />

sind. Damit werden schnelle<br />

und kostengünstige Messungen<br />

möglich. In manchen Fällen ist<br />

schnelles Testen entscheidend,<br />

in anderen sind maximale Genauigkeit<br />

und Zuverlässigkeit<br />

gefordert. Die Testumgebungen<br />

unterscheiden sich stark, je nachdem,<br />

ob leitungsgebundene oder<br />

gestrahlte Störaussendungen<br />

gemessen werden sollen.<br />

Vorteile und<br />

Möglichkeiten<br />

Erstere lassen sich mit sehr<br />

geringem Aufwand messen;<br />

erforderlich sind nur eine geeignete<br />

Netznachbildung oder eine<br />

Stromzange bzw. ein Spannungstastkopf.<br />

Komplizierter<br />

verhält es sich bei gestrahlten<br />

Störaussendungen, da bei diesen<br />

Messungen ein minimaler<br />

Abstand von mehreren Metern<br />

zwischen der Antenne und dem<br />

Messobjekt erforderlich ist und<br />

externe Störgrößen das Messergebnis<br />

beeinflussen können.<br />

Falls keine geeignete Schirmoder<br />

Halbabsorberkammer zur<br />

Verfügung steht (was häufig der<br />

Fall ist), so kann die Messung<br />

auch in einer elektromagnetisch<br />

„ruhigen“ Zone innerhalb eines<br />

Gebäudes oder – noch besser –<br />

im Freien durchgeführt werden,<br />

da es hier weniger Objekte gibt,<br />

die Aussendungen reflektieren<br />

können. Dabei wird zunächst das<br />

umgebende Spektrum mit einem<br />

Spektrumanalysator gemessen,<br />

um den Einfluss von Störaussendungen<br />

aus der Umgebung auf<br />

das Testergebnis zu minimieren.<br />

GTEM Cell und EMS<br />

Eine weitere Möglichkeit ist die<br />

Verwendung einer GTEM-Zelle<br />

(Gigahertz Transverse Electromagnetic<br />

Cell), die das Messobjekt<br />

gegen Einflüsse von außen<br />

isoliert und Reflexionen dämpft.<br />

GTEM-Zellen sind wesentlich<br />

kompakter und somit kostengünstiger<br />

als Absorberkammern. Der<br />

Messaufbau kann mit weiteren<br />

Komponenten ergänzt werden,<br />

z.B. mit Netzfiltern, Trenntransformatoren,<br />

Abschirmelementen<br />

oder Absorberkegeln, um die<br />

Testumgebung individuell an den<br />

jeweiligen Zweck anzupassen<br />

und zu optimieren. Die Testumgebung<br />

für elektromagnetische<br />

Störfestigkeit (Electromagnetic<br />

Susceptibility, EMS) entspricht<br />

weitgehend der für finale Konformitätstests<br />

geforderten Umgebung.<br />

Da die Erzeugung starker<br />

elektromagnetischer Felder Auflagen<br />

unterliegt, ist hier eine<br />

abgeschirmte Umgebung unerlässlich.<br />

Somit kann es sich als<br />

schwierig erweisen, diese Tests<br />

im Rahmen einer Precompliance-Prüfung<br />

durchzuführen.<br />

Rohde & Schwarz liefert schlüsselfertige,<br />

auf die Bedürfnisse<br />

des Kunden zugeschnittene<br />

EMV-Testsysteme, die den<br />

Anforderungen der aktuellen<br />

EMV-Normen in vollem Umfang<br />

entsprechen. ◄<br />

8 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


EMV<br />

Grundlagen der militärischen<br />

EMV-Prüfung<br />

EMV-Prüfer müssen zwar keine Vorschriften<br />

definieren, benötigen aber dennoch ein<br />

grundlegendes Verständnis der Anforderungen<br />

an EMV-Tests. Am Beispiel der<br />

militärischen EMV-Prüfung wird das hier<br />

skizziert.<br />

Die Anforderungen an militärische EMV-<br />

Tests werden von Branchenführern, Beschaffungsspezialisten<br />

und Projektleitern definiert.<br />

Dies in hoher Klarheit, damit erfahrene<br />

EMV-Prüfer und Prüflaboringenieure<br />

genau wissen, was für die Konformitätsprüfung<br />

von Systemen und Komponenten oder<br />

einer Kombination aus beiden erforderlich<br />

ist. Obwohl die Beweislast nicht bei den<br />

EMV-Testingenieuren und Testlabors liegt,<br />

sind sie nach wie vor erforderlich, um Prüfvorschriften<br />

zu identifizieren, Testverfahren<br />

zu definieren sowie die Tests durchführen.<br />

Daher ist es wichtig, ein grundlegendes<br />

Verständnis der Anforderungen zu haben,<br />

die für militärische Tests in Standards wie<br />

MIL-STD-461 und MIL-STD-464 gestellt<br />

werden.<br />

MIL-STD-461 und<br />

MIL-STD-464<br />

Beim Testen von Geräten zur Verwendung in<br />

militärischen Anwendungen muss entschieden<br />

werden, welcher militärische Standard<br />

verwendet wird.<br />

Es gibt zwei Hauptunterschiede zwischen<br />

MIL-STD-461 und MIL-STD-464. Das<br />

erste, was bei der Auswahl eines Standards<br />

berücksichtigt werden muss, ist die Ausrüstung,<br />

die getestet wird. MIL-STD-461<br />

zielt auf Komponenten und Subsysteme,<br />

die auf Plattformen installiert werden. Ein<br />

Beispiel hierfür wäre ein Display, das im<br />

Cockpit eines Flugzeugs installiert ist.<br />

MIL-STD-464 wurde jedoch geschrieben,<br />

um Tests auf ganzen Plattformen durchzuführen.<br />

So würde nach MIL-STD-461 das<br />

Flugzeug selbst getestet werden.<br />

Der andere Unterschied zwischen den beiden<br />

Standards besteht in der Menge an Anleitungen,<br />

die zur Durchführung eines Tests<br />

bereitgestellt werden. MIL-STD-461 enthält<br />

Grenzwerte und Schweregrade, die innerhalb<br />

eines Labors berücksichtigt werden müssen,<br />

sowie klare Anweisungen zur Durchführung<br />

der Tests. Alternativ beschreibt<br />

MIL-STD-464 nur die Umgebung, in der<br />

die Plattform unter dem Gerät betrieben<br />

werden kann, und daher die dazugehörigen<br />

Teststufen. Obwohl es keine Anweisungen<br />

zum Testen gibt, wird klargestellt, wie<br />

sich die Umweltanforderungen auf MIL-<br />

STD-461 beziehen.<br />

Definieren des Testansatzes<br />

Der Testansatz wird von der Vertrags-/<br />

Genehmigungsstelle festgelegt. Der erste<br />

Schritt zur Bestimmung der Anforderungen<br />

und Testansätze besteht darin, die Testprobe<br />

zu definieren. Testen Sie ein volles Fahrzeug<br />

oder testen Sie eine Komponente in diesem<br />

Fahrzeug? Wie bereits erwähnt, werden die<br />

Anforderungen von MIL-STD-464 höchstwahrscheinlich<br />

implementiert, wenn Sie das<br />

gesamte Fahrzeug erneut testen.<br />

Wenn Sie eine Komponente testen, z.B. eine<br />

Anzeige auf der Brücke eines Flugzeugträgers,<br />

würden Sie die Anforderungen von<br />

MIL-STD-461 implementieren. Insbesondere<br />

würden Sie die Version MIL-STD-461<br />

für Navy Above Deck Equipment testen.<br />

■ AR Inc.<br />

info@arworld.us<br />

Hochgeschwindigkeits-SPDT-<br />

Switch erlaubt schnelle Tests<br />

Der NuSwitch VU150MH01 von NuWaves<br />

ist ein Hochgeschwindigkeits-SPDT-Switch<br />

mit geringem Verlust, der von 50 bis 500<br />

MHz arbeitet. Dieser Schalter kann eine<br />

Eingangsleistung von bis zu 150 W verarbeiten,<br />

hat einen Einfügungsverlust von<br />

weniger als 0,25 dB und eine Isolation von<br />

über 25 dB. Er weist eine Schaltgeschwindigkeit<br />

von 4 µs auf und unterstützt eine<br />

TTL-Steuerschnittstelle. Dieser Schalter<br />

benötigt eine Gleichstromversorgung von 5<br />

V und verbraucht bis zu 350 mA. Es ist als<br />

Modul mit einer Größe von 3,54 x 4,20 x<br />

0,98 Zoll und SMA-Buchsen erhältlich und<br />

eignet sich ideal für eine Vielzahl von UHF/<br />

VHF-Anwendungen in Labor und Industrie.<br />

■ NuWaves<br />

www.nuwaves.com<br />

6 GHz ECHTZEIT<br />

USB Spektrumanalysator<br />

Sweep-Geschwindigkeit: 1THz/s<br />

POI: 97ns (FFT), 10ns (I/Q)<br />

120MHz Vektorsignalgenerator<br />

245MHz I/Q-Streaming<br />

Frequenzbereich: 10MHz bis 6GHz<br />

Inkl. RTSA-Suite PRO Software<br />

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hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 9<br />

9<br />

✔<br />

✔<br />

✔<br />

✔<br />

✔<br />

✔<br />

&<br />

USB VEKTOR<br />

Signalgenerator


EMV<br />

Ein Blick ins EMVG hilft bei der<br />

Rechtsfindung<br />

EN55032/35,<br />

leitungsgeführte<br />

Störspannung,<br />

Einstrahlung, ESD.<br />

Richtig, aber das<br />

EMVG umfasst<br />

weit mehr als die<br />

EMV-Technik. Ein<br />

juristischer Blick hinter<br />

das Gesetz.<br />

„Gesetz über die elektromagnetische<br />

Verträglichkeit von<br />

Betriebsmitteln“ oder Elektro-<br />

magnetische-Verträglichkeit-<br />

Gesetz (EMVG) – so sperrig<br />

wurde die Richtlinie 2014/30/<br />

EU in Deutschland benannt.<br />

Entwicklungsabteilungen finden<br />

hier einen Strauß von technischen<br />

Normen und Entstörmaßnahmen.<br />

Aber Juristen sehen<br />

das EMVG losgelöst von technischen<br />

Details und subsumieren<br />

das Ganze mehr oder weniger<br />

stur unter den Gesetzestext,<br />

was zu konträren Ansichten<br />

und Problemen führt, je nach<br />

Sichtweise eines Technikers<br />

oder Juristen. Die Aufmachergrafik<br />

skizziert diesen Zustand<br />

etwas näher. Hierbei gibt es zum<br />

EMVG neben den technischen<br />

Normen prinzipiell drei Querverbindungen<br />

zu anderen Gesetzesbereichen<br />

mit EU-, Verwaltungsund<br />

Privatrecht.<br />

Die Korrelation zum<br />

EU-Recht<br />

folgt dabei vorrangig aus der<br />

Richtlinie 2014/30/EU, aber<br />

auch über weitere Verordnungen<br />

und Richtlinien, z.B.<br />

über den Beschluss 768/2008/<br />

EG sowie die EG-Verordnung<br />

Nr. 765/2008, welche beide<br />

die gemeinschaftliche Nomenklatur<br />

und den Aufbau für ein<br />

identisches Grobgerüst von CE-<br />

Richtlinien bilden. Diese beiden<br />

Normen, auch New Legislative<br />

Framework (NLF) genannt,<br />

kann man somit getrost auch<br />

als Eltern der aktuellen Richtlinien<br />

bezeichnen, denn sie bilden<br />

einen Rahmen für Rechtsvorschriften<br />

zur Harmonisierung<br />

der Bedingungen für die Vermarktung<br />

von Produkten und<br />

einen Bezugspunkt für geltende<br />

Rechtsvorschriften. Die darauf<br />

basierenden lex specialis Richtlinien<br />

wie z.B. 2014/30/EU für die<br />

EMV orientieren sich im Aufbau<br />

an diesen und passen sich dem<br />

technischen Zweck an.<br />

Zum jetzigen Zeitpunkt hat<br />

die EU mehr als 20 Richtlinien<br />

erlassen, welche eine CE-<br />

Kennzeichnung vorschreiben,<br />

wobei natürlich nicht alle, wie<br />

z.B. (EU) 2016/425 (Schutzausrüstungen)<br />

einen Bezug zur<br />

Elektronik haben. Grundlegend<br />

gilt aber, dass es Aufgabe des<br />

Herstellers ist, herauszufinden<br />

welche der Richtlinien durch<br />

sein Produkt zu erfüllen sind. So<br />

sind dies z.B. bei einem Netzteil<br />

zumindest die EMV-Richtlinie,<br />

die Niederspannungsrichtlinie<br />

2014/35/EU und die RoHS<br />

RL 2011/65/EU (geändert EU<br />

2016/425).<br />

In diesem Zusammenhang plakativ<br />

ein paar Worte zur Klarstellung<br />

der Bindungswirkung<br />

einer EU-Richtlinie: Vergessen<br />

Sie sie einfach!<br />

Das ist natürlich nicht ernst<br />

gemeint, hat aber den Hintergrund,<br />

dass eine (EU)-Richtlinie<br />

gem. Art.288 EU-Vertrag<br />

keine direkte Rechtswirkung<br />

gegen ein Rechtssubjekt wie<br />

z.B. ein Unternehmen aufweist.<br />

Die Richtlinie ist nur gegenüber<br />

den Mitgliedsstaaten der EU<br />

dahingehend bindend, diese in<br />

nationales Recht umzusetzen.<br />

Dahingehend haben Verordnungen,<br />

egal ob seitens der EU<br />

oder national festgelegt, eine<br />

direkte Rechtsbindung, ähnlich<br />

einem Gesetz. Folgerichtig kodifiziert<br />

jeder Mitgliedsstaat seine<br />

eigene Umsetzung (Bild 1), so<br />

wie z.B. in Österreich mittels<br />

Elektromagnetische Verträglichkeitsverordnung<br />

(EMVV).<br />

Bild 1: Diese Grafik versinnbildlicht: Es kodifiziert jeder Mitgliedsstaat seine eigene Umsetzung<br />

In der Anwendung, als auch<br />

über Verweise aus dem EMVG,<br />

spricht man daher natürlich zu<br />

Recht von der Pflicht zur Richtlinie,<br />

auch wenn diese formaljuristisch<br />

nicht (direkt) bindend ist.<br />

Privatrechtlich<br />

agiert das EMVG hauptsächlich<br />

mit drei Schnittstellen:<br />

a) Vertragsrecht bzw. Gewährleistungsrecht<br />

b) Lauterbarkeitsrecht<br />

c) Deliktsrecht/Produkthaftung<br />

Nun ist die Richtlinie, wie<br />

auch in deren Einführungsleitfaden<br />

angegeben, keine<br />

Sicherheitsrichtlinie. Sie dient<br />

ausschließlich einem Funktionsschutz,<br />

denn letztendlich ist<br />

durch einen EMV-Fehler nur in<br />

den seltensten Fällen ein Schaden<br />

an Personen oder Sachen<br />

zu erwarten. Folgerichtig sind<br />

Fälle aus dem Deliktshaftungsrecht<br />

(BGB §§823ff) oder aus<br />

dem Produkthaftungsrecht mit<br />

Bezug zur EMV wohl eher die<br />

Ausnahme als die Regel. In der<br />

Niederspannungs- oder Maschinenrichtlinie<br />

sieht das jedoch<br />

anders aus und kann bei diesen<br />

zu Schadensersatzansprüchen<br />

aus Delikts-, Vertrags- oder Produkthaftungsrecht<br />

führen, rein<br />

theoretisch aber natürlich auch<br />

auf EMVG basierend.<br />

Das CE-Zeichen<br />

fällt unweigerlich auf bei Inaugenscheinnahme<br />

des EMVGs<br />

(Bild 2). Doch was ist das überhaupt?<br />

Was sagt es aus? Welche<br />

rechtliche Bindungswirkung<br />

wird hier erzeugt?<br />

Das CE-Zeichen ist im ersten<br />

Schritt nicht mehr als die Erklä-<br />

10 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 11


EMV<br />

Bild 2: Dieses Zeichen kennen<br />

Sie, aber wissen Sie auch, was es<br />

bedeutet?<br />

rung des Herstellers gegenüber<br />

der Behörde (hier der BNA) über<br />

die Einhaltung der Richtlinie(n)<br />

bzw. deren nationaler Umsetzungen<br />

im Zuge eines Verwaltungszeichens.<br />

Es ist nichts<br />

anderes als eine Art Produkt-<br />

Reisepass für die EU (+ EWR +<br />

EFTA), welcher dem Verkäufer<br />

erlaubt, das Produkt ohne Handelshemmnisse<br />

zu vermarkten.<br />

Gemäß dem Spruch „Zwei<br />

Juristen, drei Meinungen“ gehen<br />

die weiteren Sichtweisen auch in<br />

der Rechtsprechung, inwieweit<br />

und ob z.B. das Fehlen des CE-<br />

Zeichens im Zuge von privatrechtlichen<br />

Verträgen wie z.B.<br />

Kaufvertrag einen Mangel aus<br />

BGB §433 (Mangel Kaufvertrag)<br />

oder §280 (Pflichtverletzung<br />

aus Vertrag) darstellt, oder<br />

ob das Fehlen überhaupt ein<br />

Problem ist, auseinander. So hat<br />

das AG Frankfurt geurteilt, dass<br />

das Fehlen eines CE-Zeichens<br />

weder einen Sachmangel (BGB<br />

§434) noch einen Rechtsmangel<br />

(BGB §435) darstellt. Allenfalls<br />

könnten Schäden daraus über<br />

eine Pflichtverletzung (BGB<br />

§280) realisiert werden.<br />

Ähnlich gilt, inwieweit das Vorhandensein<br />

eines CE-Zeichens<br />

überhaupt eine Willenserklärung<br />

des Verkäufers in Richtung<br />

Käufer darstellt, in welcher er<br />

die Einhaltung der technischen<br />

Normen dem Käufer gegenüber<br />

mittels dem CE-Zeichen konkludent<br />

erklären will.<br />

Etwas einfacher ist die Fragestellung,<br />

wenn das CE-Zeichen isoliert<br />

durch seine „Reisepassfunktion“<br />

beschrieben wird, aufgrund<br />

welcher dem z.B. gewerblichen<br />

Importeur überhaupt erst erlaubt<br />

wird, das Produkt innereuropäisch<br />

ohne Handelshemmnisse<br />

zu vertreiben. Durch das Fehlen<br />

des CE-Zeichens wird dem Wirtschaftsakteur<br />

diese Möglichkeit<br />

nun genommen, das Produkt im<br />

Zuge des Weiterverkaufs zu nutzen,<br />

was letztendlich als Mangel<br />

zu subsummieren ist. Um<br />

diese Probleme zu umgehen, ist<br />

es anzuraten und letztlich auch<br />

gängige Praxis, das CE-Zeichen<br />

nebst den zu berücksichtigenden<br />

Normen sowie der nationalen<br />

Gesetze per Vertrag oder Datenblatt<br />

zur Beschaffenheit und<br />

Grundlage des Produktes zu<br />

erklären. Sollte dann das Produkt<br />

nicht den Normen entsprechen<br />

oder die Kennzeichnung nicht<br />

gegeben sein, so kann der Käufer<br />

recht einfach einen Mangel<br />

ansetzen. So ist letztlich die Aussage,<br />

ob das das alleinige CE-<br />

Zeichen in Bezug auf die EMV<br />

konkludent die Bestätigung der<br />

z.B. EN55032&35 darstellt, privatrechtlich<br />

zumindest in Frage<br />

zu stellen.<br />

Ein Anspruch aus eher<br />

unerwarteter Richtung<br />

Bild 3: Vier Gruppen von Wirtschaftsakteuren<br />

kann seitens des Gesetzes gegen<br />

unlauteren Wettbewerb (UWG)<br />

quasi aus dem Nichts kommen.<br />

Das UWG regelt zum einen die<br />

Wettbewerbsbedingungen zwischen<br />

Unternehmen, aber auch<br />

in deren Richtung zum Verbraucher.<br />

Und genau dieses sogenannte<br />

Lauterbarkeitsrecht ist<br />

ein potentieller Ansatzpunkt,<br />

den Wettbewerber im Zuge<br />

eines Abmahnverfahrens wählen<br />

könnten, um ungewollten<br />

Marktbegleitern zumindest zeitweise<br />

den Zugang zu Märkten<br />

zu unterbinden.<br />

Wie kann das sein? Nehmen<br />

wir an, ein Hersteller markiert<br />

sein Produkt mit der Beschriftung<br />

„CE-geprüft“. Das UWG<br />

definiert in §3 (1) und (2) als<br />

Generalklausel bzw. Auffangtatbestand<br />

unlautere Handlungen<br />

als die das wirtschaftliche Verhalten<br />

eines Verbrauchers beeinflussende<br />

Tätigkeit. Alleine<br />

basierend darauf könnte bereits<br />

ein Unterlassungsanspruch im<br />

Zuge einer anwaltlichen Abmahnung<br />

wegen der Begrifflichkeit<br />

„CE-geprüft“ gebildet werden.<br />

Warum?<br />

CE-geprüft?<br />

„CE-geprüft“ suggeriert einem<br />

Verbraucher einen Qualitätsstandard,<br />

welchen das CE-Zeichen<br />

im Zuge seiner Selbstdeklaration<br />

so nicht darstellt. Insbesondere<br />

wenn das CE-Zeichen auf Basis<br />

des Anhang II der Richtlinie<br />

ohne Einbindung einer benannten<br />

Stelle vergeben wurde. Einfach<br />

ausgedrückt hält das CE-<br />

Zeichen nicht das ein, was das<br />

Wort „CE-geprüft“ einem Verbraucher<br />

vorspiegelt und ihn<br />

dadurch dazu verleiten kann,<br />

eine Entscheidung zugunsten<br />

des Produktes zu treffen, die er<br />

so nicht getroffen hätte, wenn das<br />

Zeichen richtig gewesen wäre.<br />

Das UWG gibt hierzu sogar<br />

mittels seines Anhanges entsprechende<br />

exemplarische Verstöße<br />

für die Anwendung von<br />

§3 vor, worunter auch diese Art<br />

der unrechtmäßigen Verwendung<br />

von Zeichen fällt. Wettbewerbsrechtlich<br />

ähnlich zu<br />

bewerten sind ebenso das Fehlen<br />

des CE-Zeichens, das fälschliche<br />

Anbringen ohne Grundlage<br />

sowie theoretisch auch das<br />

Nichterfüllen der technischen<br />

Normen.<br />

Die verwaltungsrechtliche<br />

Schnittstelle zum<br />

EMVG<br />

gibt es neben dem privatrechtlichen<br />

Bereich. Die BNA ist<br />

kraft Gesetzes (EMVG §22) die<br />

zur Durchführung des EMVGs<br />

bestimmte Behörde. Zu ihren<br />

12 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


EMV<br />

Aufgaben gehört u.a. auch die<br />

Marktüberwachung, wozu sie<br />

sich auch der Amtshilfe des<br />

Zolls beim Import von Drittlandprodukten<br />

bedient (wie auch in<br />

der Verordnung EG/765/2008<br />

beschrieben).<br />

Im Zuge dessen prüft die BNA<br />

auf formale Fehler namentlich<br />

i.d.H. CE-Kennzeichnung,<br />

Adressen, Anleitung und Konformitätserklärung,<br />

sowie auf<br />

technische EMV-Fehler, welche<br />

im EMVG auch als mit Risiko<br />

behaftet tituliert sind.<br />

Im Falle einer Nichtkonformität<br />

erlässt die Bundesnetzagentur<br />

einen Verwaltungsakt, in welchem<br />

sie die entsprechenden<br />

Maßnahmen sowie im Regelfalle<br />

ein Bußgeld festlegt. Ein<br />

solcher Verwaltungsakt unterscheidet<br />

sich im allgemeinen<br />

Teil nicht von jedem anderen<br />

Verwaltungsakt wie z.B. Knöllchen<br />

beim Falschparken oder<br />

einer Baugenehmigung. Er lässt<br />

entsprechende Rechtsbehelfe zu,<br />

erstrangig den Widerspruch, der<br />

jedoch innerhalb einer Fristigkeit<br />

von einem Monat nach Bekanntgabe<br />

(§70 VwGO) gestellt sein<br />

muss. Wird diese Frist nicht<br />

eingehalten, so ist nur unter<br />

bestimmten Bedingungen oder<br />

bei Formfehlern ein sog. Wiedereinsetzen<br />

in den vorherigen<br />

Stand möglich.<br />

Abgesehen davon, dass seitens<br />

des EMVGs eine gesetzliche<br />

Mitwirkungspflicht der Wirtschaftsakteure<br />

sowieso festgeschrieben<br />

ist, z.B. gem. EMVG<br />

§9 (4), kann es im Fall der Fälle<br />

kein Fehler sein, eventuell unter<br />

Inanspruchnahme eines Anwalts<br />

mit der BNA entsprechend kooperativ<br />

zusammenzuarbeiten,<br />

denn letztendlich hätte die BNA<br />

auch die Möglichkeit, Maßnahmen<br />

zu Lasten des Wirtschaftsakteurs<br />

eigenmächtig durchzuführen<br />

und/oder ein Zwangsgeld<br />

festzusetzen.<br />

Bild 4: Vom Bauteil bis zur Anlage gilt fast alles als Betriebsmittel<br />

Besonderheiten des<br />

EMVGs<br />

wollen wir uns nun genauer<br />

anschauen. Das EMVG und<br />

andere NLF-Richtlinien definieren<br />

die Stufen von der Herstellung<br />

bis zum Vertrieb gemeinsam<br />

als sog. Wirtschaftsakteure<br />

(Bild 3) und meint damit<br />

jemanden, der im Rahmen einer<br />

Geschäftstätigkeit handelt. Somit<br />

ist der private Import zur Eigennutzung<br />

oder die eigene Herstellung<br />

durch einen Verbraucher<br />

nicht durch das EMVG betroffen.<br />

Aber Achtung, wie so oft steckt<br />

die Wahrheit im Detail. Denn die<br />

Aussage, ob jemand gewerblich<br />

tätig ist, ist in diesem Zusammenhang<br />

nicht nur davon abhängig,<br />

ob eine Kaufmannseigenschaft<br />

gem. HGB §§1-7 vorliegt<br />

oder eine Eintragung in ein<br />

Register, sondern es wird auch<br />

die Auslegung des Finanzamts<br />

angesetzt, ob jemand permanent,<br />

selbstständig und mit Gewinnabsicht<br />

Dinge verkauft.<br />

Bereitstellung auf dem<br />

Markt<br />

Sollte also jemand im größeren<br />

Stil Produkte im Drittland<br />

einkaufen, um diese auf einer<br />

Onlineplattform zu verkaufen,<br />

kann er schnell trotz Kennzeichnung<br />

Privatverkauf im gewerblichen<br />

Bereich enden. „Größerer<br />

Stil“ bedeutet dabei in diesem<br />

Zusammenhang nicht zwangsläufig<br />

mehrere tausend Produkte<br />

im Jahr. Hierbei umfasst diese<br />

Definition auch weit mehr als<br />

den Verkauf. Die Begrifflichkeit<br />

„Bereitstellung auf dem Markt“<br />

definiert jede entgeltliche oder<br />

auch unentgeltliche Abgabe zum<br />

Vertrieb, Verbrauch oder zur<br />

Verwendung. Somit sind schon<br />

einmal alle schuldrechtlichen<br />

Verträge wie Kauf, Miete, Leihe<br />

etc. heiße Aspiranten, um unter<br />

das EMVG zu fallen. Theoretisch<br />

würde auch eine Schenkung<br />

unter das EMVG fallen, wobei<br />

es hier nicht darauf ankommt,<br />

dass das BGB den Schenkenden<br />

in Sachen Haftung größtenteils<br />

freischreibt.<br />

Die Art der schuldrechtlichen<br />

Vereinbarung zwischen z.B.<br />

Käufer und Verkäufer spielt<br />

dabei eine eher untergeordnete<br />

Rolle, sondern es richtet sich<br />

ausschließlich nach den Vorgaben<br />

des EMVGs. Der Zeitpunkt,<br />

ab welchem ein Gerät EMVG<br />

konform sein muss, ergibt sich<br />

dabei u.a. aus der Legaldefinition<br />

§3 10. Hierbei ist der Zeitpunkt<br />

des Inverkehrbringens als<br />

das erstmalige Bereitstellen definiert.<br />

Formal müsste somit nach<br />

der EMVG-Definition z.B. bei<br />

einem Verkaufsprozess zumindest<br />

ein Angebot des Verkäufers<br />

vorliegen, damit man den Verkaufsvorgang<br />

als grundlegend<br />

angestoßen betrachten kann.<br />

Nun stellt aber juristisch das<br />

Ausstellen in einem Geschäft<br />

oder das „Anbieten“ in einem<br />

Onlineshop typischerweise<br />

eben noch kein Angebot dar,<br />

sondern nur die sog. Aufforderung<br />

zur Abgabe eines solchen<br />

durch den potentiellen Käufer,<br />

das sog. invitatio ad offerendum.<br />

Damit wären Geräte, welche<br />

z.B. unbestellt auf Halde<br />

im Lager des Herstellers oder<br />

Importeurs liegen, (noch) nicht<br />

vom EMVG umfasst. Diese Auslegung<br />

könnte zu mannigfaltigen<br />

Diskussionen führen. Im Produktschutzgesetz<br />

(ProdSG) wird<br />

dieser frühe Zeitpunkt deutlicher<br />

herausgestellt:<br />

§ 1 Anwendungsbereich (1)<br />

Dieses Gesetz gilt, wenn im<br />

Rahmen einer Geschäftstätigkeit<br />

Produkte auf dem Markt bereitgestellt,<br />

ausgestellt oder erstmals<br />

verwendet werden.<br />

§ 2 Begriffsbestimmungen 2. ist<br />

Ausstellen, das Anbieten, Aufstellen<br />

oder Vorführen von Produkten<br />

zu Zwecken der Werbung<br />

oder der Bereitstellung auf dem<br />

Markt.<br />

In der Praxis wird letztendlich<br />

der Vorgang der Bereitstellung<br />

deutlich nach vorne verlegt, z.B.<br />

zum Import, so dass, zumindest<br />

auf dem Papier, nur konforme<br />

Produkte in die EU importiert<br />

werden bzw. dort zum Vertrieb<br />

bereitliegen.<br />

Einen Sonderfall stellen die<br />

sogenannten Fullfillment-Dienstleister<br />

(FFC) dar, welche Drittlandprodukte,<br />

die sich bereits<br />

physisch in der EU in Zollfreilägern<br />

befinden, im Auftrag des<br />

Drittlandlieferanten entnehmen<br />

und an Kunden mit Sitz in der<br />

EU senden. Es ist einem pflichtbewussten<br />

Importeur nur denkbar<br />

schlecht zu erklären, warum<br />

die EU hier (noch) mit zwei<br />

Maßstäben misst und zum einen<br />

den Importeur voll dem EMVG<br />

und anderen Richtlinien unterwirft<br />

und zum anderen den Drittlandlieferanten<br />

nebst seinem<br />

Erfüllungsgehilfen (Dienstleister)<br />

von den Richtlinien mehr<br />

14 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


EMV<br />

oder weniger entbindet bzw.<br />

in Bezug auf potentielle Maßnahmen<br />

diese nicht durchsetzen<br />

kann oder will. Obgleich<br />

der Dienstleister i.d.R. in der<br />

EU ansässig ist, ist es umstritten,<br />

ob er nun als Händler oder<br />

Spediteur mit fremden Waren<br />

(= Erfüllungsgehilfe und damit<br />

nicht unter die Richtlinien fallend)<br />

einzugruppieren ist und<br />

damit mit Maßnahmen belegt<br />

werden kann. Die 2014/35/EU<br />

eröffnet nun zumindest im Falle<br />

eines Risikoverstoßes die Möglichkeit,<br />

über EMVG §23(4)<br />

den FFC mit ins Boot der Wirtschaftsakteure<br />

zu nehmen.<br />

Was umfasst denn das<br />

EMVGs eigentlich?<br />

Diese Frage ist recht einfach zu<br />

beantworten: nahezu alles, wie<br />

Bild 4 zeigt. Ausnahmen hiervon<br />

liegen nur dann vor, wenn<br />

z.B. im Zuge einer Sicherheitsnorm<br />

wie der EN60601-1-2 die<br />

EMV speziell festgelegt ist und<br />

somit mittels eines lex specialis<br />

Ansatzes dem EMVG vorgeht,<br />

das Funkanlagengesetz anzuwenden<br />

ist oder spezielle Ausnahmen<br />

aus EMVG §2 (3) vorliegen.<br />

Des Weiteren möchte ich<br />

mit einem Vorurteil aufräumen,<br />

nachdem die Richtlinie nur für<br />

Geräte gilt, welche für private<br />

Nutzer gedacht sind. Diese Einschätzung<br />

mag daherkommen,<br />

dass das EMVG/RL von Endnutzern<br />

spricht, es aber gleichzeitig<br />

nicht legal definiert.<br />

Etwas Klarheit schafft hier der<br />

Blue-Guide: „…bezeichnet der<br />

Ausdruck Endnutzer eine natürliche<br />

Person (z. B. einen Verbraucher)<br />

oder eine rechtliche<br />

Einheit (z. B. ein Unternehmen),<br />

die das Gerät bestimmungsgemäß<br />

nutzt oder beabsichtigt, es<br />

bestimmungsgemäß zu nutzen...“<br />

Das EMVG stellt also nicht<br />

darauf ab, ob der Nutzer ein<br />

privater Verbraucher gem. BGB<br />

§13 ist, sondern ausschließlich,<br />

ob der Nutzer das Gerät seiner<br />

Bestimmung nach z.B. aus dem<br />

Datenblatt oder nach üblicher<br />

Verwendung nutzt.<br />

Und wie stark sind<br />

technische Inhalte<br />

vertreten?<br />

Wer das EMVG durchblättert,<br />

wird auch keine Inhalte technischer<br />

Art finden. Das EMVG<br />

definiert keine Feldstärken,<br />

Abstände, dBµV, Höhenscan etc.<br />

Es ist mehr oder weniger losgelöst<br />

von technischen Details. So<br />

ergibt sich der erste Bezug zur<br />

Technik aus §4, worin erwähnt<br />

wird, dass die Betriebsmittel dem<br />

Stand der Technik entsprechen<br />

müssen, die Emissionen anderer<br />

Geräte nicht stören sollen<br />

und das Gerät sich nicht durch<br />

Immissionen stören lassen soll.<br />

Technisch gesehen also nicht<br />

wirklich hilfreich. Die letztendliche<br />

Verbindung zu den<br />

technischen Normen folgt über<br />

§16, welcher eine Konformitätsvermutung<br />

zugunsten der Verwendung<br />

von Normen vorgibt.<br />

Juristisch eine interessante Aussage.<br />

Denn diese Konformitätsvermutung<br />

zugunsten der Normen<br />

begründet keinen Umkehrschluss<br />

welcher aussagt, dass,<br />

wenn keine Normen angesetzt<br />

werden, das Betriebsmittel nicht<br />

konform ist. Diese Sichtweise ist<br />

natürlich ein heißes Eisen, denn<br />

wie würden ein Kunde oder die<br />

BNA wohl reagieren, wenn als<br />

zugrundeliegende Anforderung<br />

„Kaffeesatz vom 9.12.2020 10<br />

Uhr“ vermerkt sein würde? Falls<br />

man sich letztendlich doch entschließt<br />

und die Normen ansetzt,<br />

sind diese natürlich aktuell zu<br />

wählen, z.B. mittels Verfügung<br />

2018/C246/01.<br />

Das EMVG detailliert also mehr<br />

die formellen Bedingungen als<br />

die technischen Details. Neben<br />

dem CE- Zeichen und der Typenbezeichnung<br />

(oder Chargen oder<br />

SN-Nr.) muss der Hersteller<br />

und ggfs. auch Importeur Name<br />

und Adresse aufbringen. Diese<br />

Adressen können je nach Art<br />

und Größe des Gerätes auch in<br />

der Bedienungsanleitung eingetragen<br />

sein, welche neben<br />

der Konformitätserklärung und<br />

event. Montageanleitung dem<br />

Gerät beigefügt sein muss. Ist<br />

das Gerät für einen privaten<br />

Verbraucher gedacht, so hat die<br />

Montage- und Bedienungsanleitung<br />

in Landessprache zu sein.<br />

Im Vorfeld im sog. Konformitätsprozess<br />

stellt der Hersteller<br />

die Übereinstimmung zu den<br />

Normen oder, falls gewünscht,<br />

auch zum „Kaffeesatz“ sicher.<br />

Dabei ist der Hersteller nicht<br />

gezwungen, eine benannte Stelle<br />

(EMV-Labor) einzubinden. Er<br />

kann auch durch eigene Untersuchungen<br />

bzw. über das Design<br />

die Konformität sicherstellen.<br />

Während des Konformitätsprozesses<br />

hat der Hersteller außerdem<br />

über eine Risikoanalyse &<br />

Bewertung bereits während des<br />

Designvorgangs zu ermitteln,<br />

ob und welche Bedingungen<br />

repräsentativ sind und welche<br />

Auswirkungen zu erwarten sind.<br />

Die Konformitätsunterlagen<br />

sind letztendlich 10 Jahre aufzubewahren.<br />

Um abschließend noch einem<br />

weiteren Vorurteil entgegen zu<br />

treten: Auch wenn alle in einem<br />

System eingesetzten Geräte<br />

CE-konform sind, bedeutet dies<br />

nicht automatisch, dass man vom<br />

EMVG und der Konformitätserklärung<br />

für das Komplettgerät<br />

befreit ist oder das Gesamtsystem<br />

in Summe messtechnisch sauber<br />

ist. Anders sieht es aus, wenn die<br />

Systemteile einzeln verkauft werden.<br />

Wobei man auch hier unter<br />

Umständen Gefahr läuft, dass,<br />

wenn bestimmte Zubehörteile<br />

mehr oder weniger zwingend<br />

vorgegeben sind, man dadurch<br />

doch wieder von einem Komplettsystem<br />

ausgehen kann und<br />

die EMV für das Komplettsystem<br />

nachweisen muss. Verglichen<br />

mit dem z.B. mehr als 2000<br />

Paragraphen umfassenden BGB<br />

erscheint das EMVG auf den<br />

ersten Blick mit seinen nur 34<br />

Paragraphen recht übersichtlich.<br />

Aber es beinhaltet einige Fallstricke<br />

und Querverbindungen,<br />

die es zu beachten, gilt um Privat-<br />

und Verwaltungsrechtlich<br />

auf der sicheren Seite zu sein.<br />

■ Magic Power Technology<br />

GmbH<br />

www.mgpower.de/<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 15


EMV<br />

EMV-Testboxen – welche ist die richtige?<br />

• DIN EN 61326-1<br />

Elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und<br />

Laborgeräte – EMV-Anforderungen<br />

• DIN EN 60601-1-2<br />

Medizinische elektrische Geräte – EMV-<br />

Anforderungen und Prüfungen<br />

• DIN EN 61547<br />

Einrichtungen für allg. Beleuchtungszwecke<br />

– EMV-Störfestigkeitsanforderungen<br />

• DIN EN 55015<br />

Funkstörungen von elektrischen Beleuchtungseinrichtungen<br />

Betrachtet man den EMV-Test<br />

als fünftes Rad am Wagen, kann<br />

sich das bitter rächen. EMV-<br />

Normen fordern mit Prüfaufbau<br />

zwecks Grenzwertmessungen<br />

ihren Tribut. Oft kommt man<br />

dabei um Testkammern nicht<br />

umhin.<br />

Vernachlässigt man den EMV-Test auch im<br />

Zuge der Entwicklung, folgt Ungemach in<br />

Form von Re-Designs, oftmals mit Abschirmung,<br />

Ferriten, Kabelschirmen usw. verbunden,<br />

auf dem Fuße. Steht eine geeignete Testkammer<br />

bereit, kann man dem vorbeugen.<br />

Grund genug, hier einige Beispielprodukte,<br />

welche die mögliche Produkt-Spannweite<br />

umreißen sollen, vorzustellen.<br />

Normen, die Beachtung fordern<br />

„EMV verstehen, heißt EMV-gerecht entwickeln!“<br />

liest man bei EMCO. Und EMVgerecht<br />

entwickeln bedeutet, in den Lauf der<br />

Produktentwicklung an kritischen Stationen<br />

EMV-Prüfungen einzubauen. Bei dresden<br />

elektronik hat man die hierzu relevantesten<br />

Anwendungsnormen zusammengestellt.<br />

Zunächst die Fachgrundnormen:<br />

• DIN EN 61000-6-1<br />

Störfestigkeit für Wohnbereiche, Geschäftsund<br />

Gewerbebereiche sowie Kleinbetriebe<br />

• DIN EN 61000-6-2<br />

Störfestigkeit für Industriebereiche<br />

• DIN EN 61000-6-3<br />

Störaussendung für Wohnbereiche,<br />

Geschäfts- und Gewerbebereiche sowie<br />

Kleinbetriebe<br />

• DIN EN 61000-6-4<br />

Störaussendung für Industriebereiche<br />

Nun Produktnormen (Auswahl):<br />

• DIN EN 55011<br />

ISM-Geräte – Funkstörungen<br />

• DIN EN 55032<br />

Einrichtungen der Informationstechnik –<br />

Funkstöreigenschaften<br />

• DIN EN 55024<br />

Einrichtungen der Informationstechnik –<br />

Störfestigkeitseigenschaften<br />

• DIN EN 50121-3-2<br />

EMV Bahnfahrzeuge – Geräte<br />

• DIN EN 50121-4<br />

EMV Bahn-, Signal- und Telekommunikationseinrichtungen<br />

• DIN EN 55014-1<br />

EMV Haushaltgeräte, Elektrowerkzeuge –<br />

Störaussendung<br />

• DIN EN 55014-2<br />

EMV Haushaltgeräte, Elektrowerkzeuge –<br />

Störfestigkeit<br />

• DIN EN 50293<br />

EMV für Straßenverkehrs-Signalanlagen<br />

• DIN EN 61131-2<br />

SPS Betriebsmittelanforderungen und Prüfungen<br />

Auswahlkriterien für<br />

Schirmboxen<br />

Auch kleinere Schirmboxen sind nicht billig,<br />

da will die Kaufentscheidung wohlüberlegt<br />

sein. Folgendes ist unbedingt zu beachten:<br />

• Abmessungen (innen und außen)<br />

• spezifizierter Frequenzbereich<br />

• Schirmwirkung/Schirmmaß<br />

• Absorberwirkung/Dämpfung der Innenwandung<br />

• Anschlussmöglichkeiten für das DUT<br />

• Gewicht (mit Blick auf Transport)<br />

• Preis bzw. Preis/Leistungs-Verhältnis<br />

Grundsätzlich sollte man wissen, dass<br />

elektrische und magnetische Felder ganz<br />

verschieden auf eine Abschirmung reagieren.<br />

Zur guten elektrischen Abschirmung<br />

genügt relativ dünnes Metall, wie Kupfer,<br />

das jedoch geerdet sein muss. Gegen magnetische<br />

Felder hilft diese Maßnahme nicht,<br />

hier zählen nur Art des Matrerials (z.B. sogenanntes<br />

Mu-Metall) und Dicke des Materials.<br />

Einen guten Kompromiss erreicht man<br />

mit speziellem Schaum, denn dieser kostet<br />

und wiegt viel weniger als Metall.<br />

Mit Schaum ausgekleidete<br />

Testbox für 20 MHz bis 6 GHz<br />

Die HDRF-6U60-B1 von RF Electronics<br />

ist eine HF-geschirmte Testbox, die von<br />

20 MHz bis 6 GHz arbeitet. Sie hat einen<br />

dicken HF-absorbierenden Schaum, der<br />

eine Isolation von mehr als 130 dB bietet<br />

und Reflexionen dämpft. Die HF-Testbox<br />

ist mit abgeschirmten Netzfiltern für Stromanschlüsse<br />

in der Box ausgestattet, wobei<br />

weiterhin alle Funksignale blockiert werden.<br />

Die hintere Seitenwand des abgeschirmten<br />

Gehäuses hat einen Lüfter mit zwei abgeschnittenen<br />

Wellenleiter-Lüftungsschlitzen<br />

(einer an der Vordertür und der andere an<br />

der hinteren Seitenwand). Die E/A-Zugangsklappen<br />

an der Rückwand des abgeschirmten<br />

Gehäuses beherbergen Wechselstrom- und<br />

16 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Gleichstrom-Versorgungsanschlüsse mit 5 A<br />

und unterstützen Schnittstellen wie RS232,<br />

10G-RJ-45 und USB 2.0.<br />

Die RF Shielded-Testbox ist mit Standardzubehör<br />

wie einem ultraleisen 12-V-DC-<br />

Lüfter (120 mm, 1300 U/min) mit einem<br />

universellen Eingangsspannungsadapter<br />

erhältlich. Eine feste LED-Leuchte ist mit<br />

Netzteil an der Decke der Box montiert. Eine<br />

Steckdosenleiste mit 5-Wege-Universal-<br />

Faltbuchse und Netz-IDE-Buchse für die<br />

AC-E/A-Buchse der Box ist vorhanden.<br />

Die Holz-Glimmer-Grundplatte in der Box<br />

dient als isolierende Oberfläche, um Prüflinge<br />

und andere Einheiten korrekt in der<br />

Box zu platzieren.<br />

Die RF Shielded-Testbox wird gemäß dem<br />

Standard-19-Rack-Design hergestellt und<br />

ihre robuste Konstruktion ermöglicht eine<br />

lange Lebensdauer. Sie ist in einem Gehäuse<br />

mit Außenabmessungen von 436 x 260 x<br />

585 mm und einem Freiraum von 386 x 210<br />

x 525 mm erhältlich. Diese RF Shielded-<br />

Testbox ist in anpassbaren Größen erhältlich,<br />

um den anwendungsspezifischen Anforderungen<br />

gerecht zu werden. Sie eignet sich<br />

ideal für Testplattformen, WLAN (802.11a,<br />

b, g, n, Wechselstrom), drahtlose Gerätetests,<br />

digitale Forensik, EMV-Tests, Bluetooth-,<br />

RFID-, 3G-, LTE- und 5G-Anwendungen.<br />

HF-Kammer für integrierte<br />

HF-Messungen und<br />

Protokolltests<br />

EMV<br />

Die MA8171A von Anritsu ist eine HF-Kammer,<br />

die für integrierte HF-Messungen und<br />

Protokolltests wie 5G-NR-Strahl-Managementtests<br />

in einer OTA-Umgebung entwickelt<br />

wurde. Er unterstützt sowohl den<br />

Modus 5G NR Standalone (SA) als auch<br />

Non-Standalone (NSA) und ermöglicht<br />

in Kombination mit einem HF-Wandler<br />

mmWave-Bandmessungen und -tests. Die<br />

Kammer bietet eine Abschirmung von<br />

über 60 dB von 24 bis 40 GHz. Sie verfügt<br />

über USB-2.0-Anschlüsse (Typ A) für<br />

den UE-Anschluss, einen Mini-D-Sub-15-<br />

Pin-Anschluss (M) für den Positionsregler<br />

sowie verschiedene Koaxialanschlüsse für<br />

die interne und externe Schnittstelle.<br />

Die Kammer MA8171A misst 1460 (B) x<br />

1210 (H) x 1000 (T) mm (ohne Vorsprünge)<br />

und wiegt weniger als 150 kg. Sie kann für<br />

die Entwicklung von 5G-NR-Chipsätzen,<br />

-Geräten und -Terminals verwendet werden.<br />

Weitere Details:<br />

• Testmethode DFF (Direct Far Field)<br />

• Messarten ERP, TIRP<br />

• Prüflingsgröße 330 x 270 x 140 mm<br />

• Rotation 2-Achsen-Rotator<br />

• Drehbereich 0 bis 380 Grad<br />

• ruhige Zone 15 cm<br />

• Fernfeldentfernung 60 cm<br />

Testgehäuse mit abgeschirmten<br />

Netzfiltern<br />

Das Produkt HDRF-1560-C von RF Electronics<br />

ist ein RF Shielded Test Enclosure<br />

für 20 MHz bis 6 GHz. Es hat einen dicken<br />

HF-absorbierenden Schaum, der eine Isolation<br />

von über 120 dB bei 3 GHz bietet.<br />

Das Testgehäuse verfügt über abgeschirmte<br />

Netzfilter, mit denen Geräte im Gehäuse mit<br />

Strom versorgt werden können, während alle<br />

Funksignale blockiert werden.<br />

Der HDRF-1560-C verfügt über eine Reihe<br />

benutzerfreundlicher E/A-Verbindungsoptionen,<br />

darunter HDMI, RJ45, USB,<br />

DB9, VGA, DB25 und AC/DC. Die abgeschirmte<br />

Box misst 438 x 390 x 565 mm<br />

und ist nahezu ideal für Anwendungen<br />

Ihr Partner für<br />

EMV und HF<br />

Messtechnik-Systeme-Komponenten<br />

EMV-<br />

MESSTECHNIK<br />

Absorberräume, GTEM-Zellen<br />

Stromzangen, Feldsonden<br />

Störsimulatoren & ESD<br />

Leistungsverstärker<br />

Messempfänger<br />

Laborsoftware<br />

HF- & MIKROWELLEN-<br />

MESSTECHNIK<br />

Puls- & Signalgeneratoren<br />

GNSS - Simulation<br />

Netzwerkanalysatoren<br />

Leistungsmessköpfe<br />

Avionik - Prüfgeräte<br />

Funkmessplätze<br />

ANTENNEN-<br />

MESSTECHNIK<br />

Positionierer & Stative<br />

Wireless-Testsysteme<br />

Antennenmessplätze<br />

Antennen<br />

Absorber<br />

Software<br />

HF-KOMPONENTEN<br />

Abschlusswiderstände<br />

Adapter & HF-Kabel<br />

Dämpfungsglieder<br />

RF-over-Fiber<br />

Richtkoppler<br />

Kalibrierkits<br />

Verstärker<br />

Hohlleiter<br />

Schalter<br />

Besuchen Sie unser Portal<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 17 Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 56517<br />

10<br />

E-Mail: info@emco-elektronik.de<br />

Web: www.emco-elektronik.de


EMV<br />

gemäß 802.11 a/b/g/n/ac, Bluetooth, RFID<br />

und 3/4/5G.<br />

Weitere Produktspezifikationen:<br />

• Stromversorgung 12 V DC<br />

• HF-Absorber -18 bis -25 dB bei 2,4 GHz<br />

• Isolierung 90 bis 130 dB<br />

• Innenmaß 374 (B) x 325 (H) x 476 mm (L)<br />

• Gewicht 18,5 kg<br />

RF Shielded Test Enclosure für<br />

24 bis 40 GHz<br />

Das RP-H40A3SA-NBC01 von Taiwan<br />

Rapidtek, Inc. ist ein RF Shielded Test Enclosure,<br />

das von 24 bis 40 GHz arbeitet. Das<br />

Gehäuse hat einen absorbierenden Schaum,<br />

der eine Isolation von über 75 dB bietet. Es<br />

misst innen 1130 (B) x 780 (T) x 915 (H)<br />

mm und ist mit 2,92-mm-Anschlüssen und<br />

Steuerpanels für 4xRJ45, 2xRS232, 4xUSB<br />

3.0 und 2xTyp C erhältlich. Das Gehäuse<br />

hat einen pneumatischen Deckel.<br />

Weitere Produktspezifikationen:<br />

• Ausführung: Benchtop/Tabletop Shield<br />

Box Design<br />

• Versorgung: 110 bis 220 V<br />

• HF-Absorber -30 dB (Reflexionsvermögen)<br />

• Anwendungen: Notebooks, Tablet-PCs,<br />

Telefone, Kameras, Bluetooth-, WLANund<br />

ZigBee-Komponenten<br />

• Außenmaße: 1412 x 1209 x 1307 mm<br />

• Gewicht: 350 kg<br />

• Aktionstyp: halbautomatisch, Ant/Sonde<br />

• Testmethode: OTA<br />

Benchtop RF Shield Box für<br />

bis zu 12 GHz<br />

Die HDRF-1557 von RF Electronics ist eine<br />

Benchtop RF Shield Box, die eine hohe Isolationsstufe<br />

für Frequenzen von DC bis zu 12<br />

GHz bietet. Sie hat einen dicken HF-absorbierenden<br />

Schaum, der Reflexionen dämpft,<br />

und ist mit abgeschirmten Leistungsfiltern<br />

für den Stromanschluss in der Box ausgestattet,<br />

während dennoch alle Funksignale<br />

blockiert werden.<br />

Diese Schirmbox verfügt über eine robuste<br />

Konstruktion für eine lange Lebensdauer und<br />

ist für digitale forensische Untersuchungen<br />

mit eingebauten Handschuhen konzipiert,<br />

die eine manuelle Handhabung des Prüflings<br />

ermöglichen. Sie misst innen 374 x 476 x<br />

325 mm und bietet eine große Auswahl an<br />

E/A-Anschlussoptionen. Die HDRF-1557<br />

ist ideal für digitale forensische Untersuchungen,<br />

WLAN-, Bluetooth-, RFID-,<br />

3/4/5G-Gerätetests, F & E und EMV-Tests<br />

geeignet. Die Außenmaße betragen 438 x<br />

390 x 565 mm (B x H x T).<br />

Schirmende Untersuchungsbox<br />

mit Handschuhen und<br />

Fenster<br />

Die Untersuchungsbox mit eingebautem<br />

LED-Licht und abgeschirmten Handschuhen<br />

von Infratron misst innen 500 x 400 x<br />

406 mm. Die Box ist ausgelegt für mittlere<br />

Abschirmleistung um 80 dB bei Kontakt<br />

mit dem untersuchten Gerät.<br />

Weitere technische Daten:<br />

• garantierte Abschirmwirkung 65 dB<br />

• Anzahl der Filter: 4<br />

• Außenabmessungen: 547 ( B) x 447 (T)<br />

x 438 (H) mm<br />

• Gewicht: 36 kg<br />

Eine einfache und flexible Bedienung in<br />

Labor und Produktionslinie sowie Forschung<br />

und Entwicklung ist möglich. Die<br />

abgeschirmte Box ist mit Gasfedern ausgestattet,<br />

die das Öffnen und Schließen der<br />

Box erleichtern.<br />

Schirmboxen für spezielle<br />

Anforderungen<br />

Schirmboxen von DVTest sind individuelle<br />

Lösungen für spezielle Anwendungen. Die<br />

Produkte, die EMCO anbietet, erreichen bis<br />

zu 100 dB Schirmung oder bis zu 90 GHz<br />

Einsatzfrequenz. Sie verfügen über eine<br />

Deckel- oder Türöffnung, sind klein oder<br />

groß, individuell oder speziell. Das macht<br />

sie einsatzfähig für den Fertigungstest oder<br />

Laboranwendungen.<br />

Es gibt einwandige oder doppelwandige<br />

Konstruktionen, Ausführungen mit Klimatest<br />

oder ein einfaches Einstiegsmodell. Die<br />

DVTest-Schirmboxen erhalten ein individuelles<br />

Anschlusspanel mit den speziell benötigten<br />

Schnittstellen, Filtern und Kopplern.<br />

Weiteres Zubehör wie Positionierer sind<br />

ebenfalls möglich.<br />

Unnd die Schirmboxen von ETS-Lindgren<br />

bieten eine vollständige Integration von<br />

drahtlosen OTA- und EMV-Testsystemen<br />

einschließlich Testumgebungen, Instrumentierung<br />

und Software. Es stehen sowohl<br />

absorbierende als auch Reverberation-Optionen<br />

zur Verfügung, die eine ideale Umgebung<br />

für jede Testanforderung bieten.<br />

Man sieht: Egal ob Validierung, Charakterisierung,<br />

Performance, Forschung, Ent-<br />

18 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


wicklung, Produktion, Industrie, Raumfahrt,<br />

Militär, Mobilfunk – bei EMCO sollte man<br />

fündig werden.<br />

Testen, aber richtig<br />

Wenn Sie nun die Schirmbox Ihrer Wahl<br />

gefunden haben, sollten Sie nicht unüberlegt<br />

drauflostesten, sondern vorher alles genau<br />

planen. Welche Messungen sind erforderlich<br />

unter welchen Nebenbedingungen und<br />

was muss nicht getestet werden? Ein akkreditiertes<br />

Prüflabor wie die Akuvib GmbH<br />

kann da mit Rat und Tat zur Seite stehen.<br />

Man kann Kosten sparen, wenn man ihm<br />

die EMV-Betreuung vom Prototyp bis zur<br />

Serie überträgt, die Tests jedoch im eigenen<br />

Hause durchführt.<br />

EMV-Messungen müssen nach internationalen<br />

Standards (DIN, IEC, ISO, EN, CISPR)<br />

erfolgen, die helfen sollen, die Qualität der<br />

Produkte zu sichern und zu optimieren. Bei<br />

Messungen ermittelt man nicht nur die auftretenden<br />

Störungen, sondern entwickelt<br />

gleichzeitig geeignete Entstörmaßnahmen.<br />

Akuvib-Leistungsdaten im Bereich Störemission:<br />

• Emissionsmessungen bis 6 GHz nach<br />

allen gängigen Standards<br />

• Prüfplätze für Prüflinge Automotive<br />

(z.B. ISO 16750-2) und Industrie (1- und<br />

3-phasig)<br />

• maximale Anschlusswerte 3 x 32 A<br />

Akuvib-Leistungsdaten im Bereich Störfestigkeit:<br />

• elektrostatische Entladung (ESD), z.B. EN<br />

61000-4-2/ISO 10605 bis 30 kV<br />

• HF-Einstrahlung, z.B. EN 61000-4-3<br />

max. 20 V/m /ISO 11452-2 max. 600 V/m<br />

• schnelle Transienten (Burst), z.B. EN<br />

61000-4-4 bis 3 x 63 A<br />

• Stoßspannungen (Surge), z.B. EN 61000-<br />

4-5 bis 3 x 63 A<br />

EMV<br />

• induzierte HF-Spannungen, z.B. EN<br />

61000-4-6 bis 10 V<br />

• Bulk Current Injection (BCI), z.B. ISO<br />

11452-4<br />

• Magnetfelder (Automotive und Industrie),<br />

z.B. EN 61000-4-8/ISO 11452-8<br />

max. 1 kA/m<br />

• Power Fail, Voltagevariation, Dips, z.B.<br />

EN 61000-4-11, -29 bis 1 x 16 A<br />

• transiente Störgrößen, z.B. ISO 7637-2,<br />

ISO 7637-3<br />

Zum Schluss noch ein<br />

Leitfaden<br />

Der relativ neue Leitfaden „Generic IC EMC<br />

Test Specification“ Version 2.1 definiert<br />

gemeinsame Tests, für das EMV-Verhalten<br />

von integrierten Schaltkreisen hinsichtlich<br />

HF-Emission und HF-Immunität im Frequenzbereich<br />

von 150 kHz bis zu 3 GHz<br />

sowie Pulsimmunität und Systemebene ESD,<br />

basierend auf internationalen Standards für<br />

ICs und Normen für IC-Anwendungen.<br />

Er enthält alle Informationen, um jede Art<br />

von ICs in der gleichen Weise zu bewerten.<br />

In diesem Dokument werden allgemeine<br />

Informationen und Definitionen von<br />

IC-Typen, Pin-Typen, Test- und Messnetzwerken,<br />

Pin-Auswahl, Betriebsarten und<br />

Limit-Klassen gegeben. Dies ermöglicht<br />

eine EMV-Spezifikation gemäß geltenden<br />

Vorschriften.<br />

Die Revision 2.1 der generischen IC-EMV-<br />

Testspezifikation ist eine Erweiterung der<br />

vorherigen Version mit neuen und aktualisierten<br />

Testmethoden und Testdefinitionen.<br />

Sie beschreibt nun auch HF-Immunität und<br />

Emissionsprüfung bis zu 3 GHz sowie transienten<br />

Puls- und unpowered Systemlevel-<br />

ESD-Tests für integrierte Schaltungen.<br />

Von der<br />

Idee bis zum<br />

Service.<br />

HF-Technik aus einer Hand,<br />

individuell & kundenspezifisch.<br />

// Mobilfunk- & EMV-<br />

Messtechnik<br />

// Schirmboxsysteme<br />

// Schalten & Verteilen<br />

von HF-Signalen<br />

// Mechanik, Präzisionsfrästeile<br />

& Gehäuse<br />

// Distribution von IMS<br />

Connector Systems<br />

// HF-Komponenten<br />

MTS EMV Lösungen, wie z.B.<br />

// Schirmboxsysteme<br />

// Relaisschaltfelder<br />

// HF geschirmte Gehäuse<br />

// Matrixsysteme<br />

// HF-Komponenten und Kabel<br />

// Gefilterte Schnittstellen<br />

m t s - s y s t e m t e c h n i k . d e<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 19


EMV<br />

Relaisschaltfelder und deren<br />

Sonderanwendungen<br />

Struktur der Verstärkermatrix-KVE-Serie<br />

Die Anwendung der<br />

Schaltfelder von MTS<br />

Systemtechnik ist nicht<br />

auf einen einfachen Fall<br />

beschränkt.<br />

MTS Systemtechnik GmbH<br />

info@mts-systemtechnik.de<br />

www.mts-systemtechnik.de<br />

Die Relaisschaltfelder der Serie<br />

KRE-4xxx werden hauptsächlich<br />

für die Automatisierung<br />

von EMV-Untersuchungen<br />

eingesetzt. Hierbei steuern sie<br />

die Umschaltung zwischen den<br />

einzelnen Leistungsendstufen,<br />

um eine breitbandige Messung<br />

nach Prüfnorm ohne manuelles<br />

Umschalten zu ermöglichen.<br />

Die Auswahl der Relais<br />

erfolgt dabei individuell nach<br />

den Anforderungen des Kunden<br />

(Frequenzbereich bis zu 50<br />

GHz möglich). Die Anwendung<br />

der Schaltfelder von MTS Systemtechnik<br />

ist jedoch nicht auf<br />

diesen relativ einfachen Fall<br />

beschränkt. Anhand von Beispielen<br />

soll die flexible Einsatzmöglichkeit<br />

dieses leistungsfähigen<br />

Gerätekonzepts einmal aufgezeigt<br />

werden.<br />

Verstärkermatrix-KVE-<br />

Serie<br />

Sie dient als abgesetzter Vorverstärker<br />

in der Schirmkammer.<br />

Um den geforderten Frequenzbereich<br />

von 100 kHz bis<br />

26,5 GHz abzudecken, sind fünf<br />

verschiedene low noise amplifier<br />

eingebaut, die über HF-Relais<br />

wahlweise in den Signalweg<br />

geschaltet werden können. Die<br />

LNAs haben ein Rauschen im<br />

Bereich von ±1 dB typ. bis ±2<br />

dB typ. und eine Verstärkung<br />

zwischen 31 dB bis 50 dB.<br />

Bei den vier Verstärkern, die<br />

oberhalb von 1 GHz arbeiten,<br />

ist jeweils noch ein Bandpass<br />

zum Schutz des Eingangs vorgeschaltet.<br />

Damit von der Matrix<br />

möglichst wenige Störsignale<br />

ausgesendet werden, ist das<br />

enthaltene Netzteil längsgeregelt<br />

und der Steuereingang ist<br />

als LWL-Anschluss ausgeführt.<br />

Relaisschaltfeld<br />

KRE-4123-ESCU<br />

Dieses einfache Schaltfeld dient<br />

zum Selektieren von bis zu<br />

vier verschiedenen Netznachbildungen<br />

für einen Messempfänger<br />

durch eingebaute HF-<br />

Relais. Zusätzlich können bei<br />

Bedarf noch 10 dB oder 20 dB<br />

Dämpfung in den Signalweg<br />

geschaltet werden. Die nicht<br />

ausgewählten LISNs sind dabei<br />

jeweils mit 50 Ohm terminiert.<br />

Als maximale Eingangsleistung<br />

sind dabei 50 W CW je<br />

Anschluss möglich. Das Gerät<br />

kann sowohl über RS232, per<br />

USB als auch mithilfe des eingebauten<br />

Touchpanel-Displays<br />

bedient werden.<br />

Schaltmatrix<br />

MX-3/6/3-Master/<br />

MX-2X6/3-Slave<br />

Durch diese komplexe Vierfachmatrix<br />

ist es möglich, ferngesteuert<br />

sechs verschiedene HF-<br />

Leistungsverstärker flexibel auf<br />

drei verschiedene nebeneinander<br />

liegende Schirmkammern zu verteilen.<br />

Dabei sind jeder Schirmkammer<br />

ein Signalgenerator und<br />

jeweils zwei Leistungsmessgeräte<br />

zugeordnet (s. Bild), die<br />

20 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 21


Das Relaisschaltfeld KRE-4123-ESCU<br />

immer synchron mit den Schirmkammern<br />

schalten. Durch diese<br />

komfortable Schalteinrichtung<br />

wird eine optimale Ausnützung<br />

von sehr teurem Invest (HF-Leistungsverstärker)<br />

erreicht und<br />

erspart dadurch hohe Kosten.<br />

Durch drei verschiedene IEEE-<br />

488-Schnittstellen (eine je<br />

Schirmkammer) kann die Matrix<br />

gesteuert werden. Dabei ist es<br />

nicht möglich einen Verstärker<br />

auszuwählen, der bereits mit<br />

einer anderen Schirmkammer<br />

verschaltet ist, damit möglicherweise<br />

keine laufende Messung<br />

unterbrochen wird.<br />

Als Besonderheit gibt es auch<br />

noch je einen Interlock-Anschluss<br />

für alle drei Schirmkammern.<br />

Dadurch kann jederzeit sichergestellt<br />

werden, dass bei geöffneter<br />

Tür der ausgewählte Verstärker<br />

kein Eingangssignal mehr erhält,<br />

indem der Eingang jeweils auf<br />

eine 50-Terminierung geschaltet<br />

wird. Zusätzlich gibt es für jeden<br />

Verstärker noch einen Interlock-<br />

Ausgang. Aus Sicherheitsgründen<br />

erfolgt die Verschaltung<br />

dabei elektromechanisch und<br />

ist dadurch unabhängig von der<br />

Firmware.<br />

Die Matrix hat eine minimale<br />

Isolation von 110 dB und kann<br />

bis 6 GHz eingesetzt werden.<br />

Der Leistungsteil der Matrix<br />

ist maximal mit 1 kW CW bis<br />

1 GHz und mit 400 W CW bis<br />

6 GHz belastbar, bei nur einer<br />

Einfügedämpfung von 1,5 dB<br />

bis 4 GHz und 2 dB bis 6 GHz.<br />

Die MTS Systemtechnik ist auf<br />

kundenspezifische Lösungen<br />

spezialisiert. Unterschiedliche<br />

Konfigurationen können bei uns<br />

direkt erörtert und individuell<br />

realisiert werden. ◄<br />

Die Schaltmatrix MX-3/6/3-Master/MX-2X6/3-Slave<br />

22 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


D C T O 8 6 G H Z<br />

Filter Solutions<br />

For Every Application<br />

Selection and Solutions<br />

• 300+ in-stock models and custom designs with<br />

fast turnaround<br />

• Low pass, high pass, band pass, band stop,<br />

diplexers and triplexers<br />

• In-house design and manufacturing capability<br />

Technologies<br />

LTCC, lumped L-C, ceramic resonator,<br />

reflectionless filters, suspended substrate,<br />

microstrip, alumina, cavity and waveguide<br />

DISTRIBUTORS


EMV-Messtechnik<br />

Realtime-Spektrum- und Signalanalysator<br />

setzt neue Maßstäbe<br />

Der neue Realtime<br />

Spectrum & Signal<br />

Analyzer TDEMI S<br />

von Gauss setzt neue<br />

Maßstäbe bei Echtzeit-,<br />

Funk- und EMV-<br />

Messungen bis in den<br />

THz Bereich.<br />

Mit der Einführung der ersten<br />

TDEMI-Messsysteme im Jahr<br />

2007 wurden erstmalig breitbandige<br />

digitale Messempfänger<br />

vorgestellt, welche eine Kurzzeit-Fouriertransformation<br />

verwenden,<br />

um über ein Echtzeitbandbreite<br />

von 162,5 MHz eine<br />

normgerechte Messung an allen<br />

Frequenzpunkten durchzuführen.<br />

Durch immer leistungsfähigere<br />

ADCs, FPGAs und neue<br />

Millimeterwellenschaltkreise<br />

(MMICs) wurde die Echtzeitbandbreite<br />

inzwischen sogar auf<br />

685 MHz vergrößert.<br />

Grenzen<br />

konventioneller<br />

Technik<br />

Bei konventionellen superheterodyn<br />

EMV-Empfängern<br />

können hingegen aufgrund<br />

von systembedingten Grenzen<br />

überhaupt maximal nur wenige<br />

MHz FFT-Auswertebandbreite<br />

erreicht werden. Neben der eingeschränkten<br />

FFT-Bandbreite ist<br />

die Dynamik solcher konventioneller<br />

Messempfänger durch<br />

den 1-dB-Kompressionspunkt<br />

des Mischers limitiert. Bei der<br />

dabei bereitgestellten Echtzeitanalyse<br />

von einigen MHz<br />

besteht außerdem der Nachteil,<br />

dass dieser Modus nicht die für<br />

voll normkonforme Messungen<br />

benötigte Genauigkeit für pulsförmige<br />

Signale aufweist, wie es<br />

die Anforderung gemäß CISPR<br />

16-1-1 verlangt.<br />

Die patentierte TDEMI Technologie<br />

hingegen hat durch die<br />

vollständig lückenlose Signalverarbeitung<br />

eine voll CISPRnormkonforme<br />

Echtzeitbandbreite<br />

von 685 MHz erreicht,<br />

und bietet mit dem sogenannten<br />

Multi-GHz-Echtzeit-Scanning-<br />

Verfahren darüber hinaus die<br />

Möglichkeit, mehrere GHz so<br />

schnell zu erfassen und zu messen,<br />

dass im Spektrogramm ein<br />

Bereich über mehrere GHz in<br />

Echtzeit dargestellt werden kann.<br />

Diese Technologie wurde nun für<br />

EMV-Messungen, EMV-Analysen<br />

und anspruchsvollste Spektrum<br />

Analyzer Anwendungen<br />

weiterentwickelt und ein neuartiges<br />

mobiles Messgerät TDEMI<br />

S mit einer neuen Hardware-<br />

Plattform, welche neue Maßstäbe<br />

setzt, ist das Ergebnis.<br />

Flexibel konfigurierbar<br />

und erweiterbar<br />

Das TDEMI S ist ein flexibel<br />

konfigurierbares und erweiterbares<br />

Messgerät. Es bietet<br />

schon in seiner Grundausstattung<br />

höchste Performance als<br />

Spektrumanalyzer und die Frequenzbereiche<br />

1, 6, 9, 18, 26,<br />

40, 44 und 50 GHz. Mit externen<br />

Mischern ist sogar der THz-<br />

Bereich möglich.<br />

Bei Entwicklung und Design<br />

wurden höchste Aufmerksamkeit<br />

auf Spurious Performance,<br />

Messgeschwindigkeit und Energieverbrauch<br />

gelegt. Die flexible<br />

Konfigurierbarkeit erlaubt es,<br />

das Gerät als Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

einzusetzen. Die<br />

neue HyperOverlapping-Tech-<br />

Autoren:<br />

Stephan Braun, Arnd Frech,<br />

GAUSS INSTRUMENTS<br />

International GmbH,<br />

www.gauss-instruments.com/<br />

Bild 1: HyperOverlapping-Technology<br />

24 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


EMV-Messtechnik<br />

In den vergangenen Jahren gab<br />

es signifikante technologische<br />

Entwicklungen, bei denen<br />

zunächst die Echtzeitbandbreite<br />

von 162,5 MHz auf 345<br />

MHz und schließlich auf 645<br />

MHz erhöht wurde [1]. Neben<br />

den mittlerweile weitverbreiteten<br />

sehr schnellen vollständig<br />

normkonformen Emissionsmessungen<br />

mit hoher Echtzeitbandbreite<br />

erfolgten teilweise immer<br />

noch Emissionsmessungen im<br />

klassischen Frequenzschrittverfahren.<br />

Das TDEMI UltraA<br />

führte dann diese beide Welten<br />

zusammen und vereint seither<br />

die Vorteile beider Ansätze.<br />

Bild 2: Messung eines OFDM-Signals mit 1000-fachem HyperOverlapping<br />

nologie eröffnet vollkommen<br />

neue Möglichkeiten, um Signale<br />

zu erfassen und zu analysieren.<br />

Oversampling-Faktoren im<br />

Bereich von 1000 ermöglichen<br />

es, sowohl den Rauschabstand<br />

signifikant zu verbessern als<br />

auch die Aktualisierungsrate des<br />

Echtzeitmodus gegenüber aktuell<br />

existierender Echtzeitmesstechnik<br />

deutlich zu beschleunigen.<br />

Darüber hinaus kann das TDEMI<br />

S mit der Option EMI-UG als<br />

CISPR/ANSI/MIL-konformer<br />

Messempfänger konfiguriert<br />

werden. Selbstverständlich stehen<br />

auch hier wiederum das<br />

neuartige HyperOverlapping<br />

im FFT-basierenden Modus<br />

zur Verfügung, sodass Signale<br />

mit deutlich höherer Auflösung<br />

erfasst und dargestellt werden.<br />

Hochauflösende ADCs, welche<br />

eine patentierte Technologie<br />

verwenden um nichtlineare<br />

Effekte zu kompensieren, erreichen<br />

höchste Genauigkeiten bei<br />

der Messung. Die Hardware-<br />

Plattform ist auf Energieeffizienz<br />

optimiert, sodass auch im<br />

Betrieb unter Volllast durch die<br />

Messtechnik weniger als 30 W<br />

verbraucht werden. Zusammen<br />

mit einem leistungsfähigen PC<br />

ergibt sich somit eine Leistungsaufnahme<br />

von ca. 60 W bei einer<br />

typischen Konfiguration.<br />

Ein hochauflösender kapazitiver<br />

Touchscreen mit integrierten<br />

Anschlüssen als Bedienfront ist<br />

sowohl im Labor als auch für den<br />

Outdoor-Einsatz bestens geeignet.<br />

Alle Anschlüsse sind als<br />

Wechselkopfadapter ausgeführt,<br />

sodass bei Beschädigung dieser<br />

Anschlüsse einfach der Wechselkopf<br />

getauscht werden kann.<br />

Das hochauflösende Display mit<br />

Projected Capacitive Multitouch<br />

ermöglicht eine komfortable und<br />

intuitive Bedienung.<br />

Das TDEMI S kann mit externen<br />

Mischern bis in den THz-Bereich<br />

erweitert werden. Dadurch stehen<br />

die Möglichkeiten hoher<br />

Echtzeitbandbreite, höchster HF-<br />

Performance und die Möglichkeiten<br />

der neuartigen HyperOverlapping<br />

Technologie auch<br />

im THz Bereich zur Verfügung.<br />

CISPR-konformes<br />

FFT-basiertes<br />

Messgerät<br />

Bild 3: Messung eines Signalgenerators und dessen Mikrophonie<br />

Um die CISPR 16-1-1 einzuhalten,<br />

ist eine vollständige<br />

Äquivalenz der Messergebnisse<br />

beider Ansätze erforderlich.<br />

Dies stellt die patentierte<br />

TDEMI-Technologie sicher,<br />

sodass für beide Betriebsarten<br />

die Kalibrierwerte gleich sind.<br />

Die Norm CISPR 16-3 enthält<br />

hierzu einen technischen Report,<br />

der weitgehend auf der Technologie<br />

TDEMI beruht.<br />

Darin wird z.B. für eine korrekte<br />

Pulsanzeige der Zusammenhang<br />

zwischen Basisbandabtastrate<br />

und Genauigkeit<br />

gezeigt. Ein typisches Overlapping<br />

von ca. 80% ist bei einer<br />

lückenlosen Signalverarbeitung<br />

dazu geeignet, um die CISPR<br />

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

Pulsanzeige einzuhalten. Ein<br />

konventioneller Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

zeigt ein wesentlich<br />

geringeres Overlapping und<br />

kann daher nicht alle Typen von<br />

Signalen korrekt messen.<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 25


EMV-Messtechnik<br />

Bild 4: Linearität des TDEMI S<br />

Messgeschwindigkeit<br />

und normkonforme<br />

Echtzeitmessung<br />

Durch die Kombination von<br />

Kurzzeit-FFT und digitalem<br />

Superheterodyn-Modus kann<br />

man nun gleichzeitig über ein<br />

ganzes Band von 685 MHz<br />

an allen Frequenzpunkten mit<br />

Quasi-Peak- und CISPR-Average-Detektoren<br />

messen. Technisch<br />

wird dies durch eine hochgradige<br />

Parallelisierung erreicht.<br />

Die Kurzzeit-FFT ist hierbei<br />

einer der mathematischen Bausteine,<br />

welcher es ermöglicht,<br />

Berechnungen auf hocheffiziente<br />

Weise durchzuführen und Symmetrieeigenschaften<br />

auszunutzen.<br />

Die gemäß CISPR 16-1-1<br />

Norm erforderlichen Detektoren<br />

müssen an allen Frequenzpunkten<br />

vollständig parallel realisiert<br />

werden, was zu sehr hohen<br />

Anforderungen an die Rechenleistung<br />

führt. Dies ließe sich als<br />

vereinfachtes Blockschaltbild<br />

einer Kombination von Kurzzeit-<br />

FFT und Mehrkanalempfänger<br />

darstellen. Das TDEMI enthält<br />

eine Vielzahl solcher Funktionsblöcke.<br />

Auch ein Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

ist im TDEMI S bereits<br />

standardmäßig vorhanden. Dieser<br />

kann an bis zu 32.000 Frequenzpunkten<br />

gleichzeitig eine<br />

Zero-Span-Messung durchführen.<br />

Der Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

des TDEMI vereint<br />

somit auf einzigartige Weise die<br />

Vorteile der Zero-Span-Funktion<br />

mit der Möglichkeit, diese an<br />

tausenden Frequenzen gleichzeitig<br />

durchführen zu können.<br />

HyperOverlapping-<br />

Technologie<br />

Die HyperOverlapping-Technologie<br />

setzt zwar hier an, geht<br />

jedoch noch einen großen Schritt<br />

weiter. Es werden mehrere tausend<br />

Blöcke parallel verwendet,<br />

sodass die Signale an den<br />

einzelnen Frequenzpunkten mit<br />

einem Oversampling-Faktor von<br />

mehreren 1000 zur Verfügung<br />

stehen und die weitere Signalverarbeitung<br />

wie Filter, Detektor<br />

usw. ebenfalls mit hohem<br />

Oversampling betrieben werden.<br />

Dies führt u.a. auch bei EMV-<br />

Messungen zu höchster Genauigkeit<br />

sowie zu einer weiteren<br />

Beschleunigung der Messungen.<br />

Bild 1 skizziert den Aufbau der<br />

HyperOverlapping-Technologie.<br />

Das Eingangssignal wird mittels<br />

mehreren ADCs hochauflösend<br />

digitalisiert und mittels einer<br />

Digital-Down-Conversion-Einheit<br />

auf die Echtzeitbandbreite<br />

(RTBW) begrenzt. Im nächsten<br />

Schritt wird durch ein Echtzeitmodul,<br />

welches das HyperOverlapping<br />

steuert, das Signal<br />

zeitversetzt auf bis zu mehrere<br />

tausend FFT-Einheiten verteilt.<br />

Jede FFT-Einheit kann bis zu<br />

32.000 Punkte gleichzeitig messen.<br />

Im Anschluss werden die<br />

Ausgangssignale wieder zusammengeführt<br />

und mit sehr hohem<br />

Oversampling durch Detektoren<br />

und Videofilter ausgewertet und<br />

zur Anzeige gebracht. Diese<br />

hohe zeitliche Auflösung in Verbindung<br />

mit hohem Oversampling<br />

führt zur Beschleunigung<br />

der Messung gegenüber einem<br />

Echtzeit-Messempfänger oder -<br />

Spektrumanalysator um bis zum<br />

Faktor 100. Dabei gelingt eine<br />

Beschleunigung um einen Faktor<br />

bis zu 3,2 Mio.!<br />

Bild 2 stellt die Messung eines<br />

OFDM-Signals dar. Hierzu<br />

wurde ein Auflösebandbreite von<br />

100 Hz gewählt, ein HyperOverlapping<br />

von ca. 1000 und ein<br />

Videofilter mit 10 Hz Bandbreite.<br />

Man kann die einzelnen Träger<br />

sowie Breitbandstörungen, welche<br />

von der Umgebung stammen,<br />

sehr schön erkennen. Eine<br />

besonders herausfordernde Messung<br />

ist die Analyse von abgestrahlten<br />

Signalen auf Modulationen,<br />

welche z.B. durch Mikrophonie<br />

entstehen.<br />

Bild 3 zeigt die Analyse eines<br />

Signalgenerators auf Mikrophonie.<br />

Der Signalgenerator wurde<br />

mit einem Ausgangspegel mit<br />

50 dBµV betrieben. Durch die<br />

Beschallung des Generators mit<br />

Signalen, kann festgestellt werden<br />

ob akustische Signale durch<br />

die Mikrophonie von Bauteilen<br />

auf einen Träger moduliert<br />

werden. Bei der Messung mit<br />

dem TDEMI S lassen sich mittels<br />

HyperOverlapping-Technologie<br />

Nebenaussendungen<br />

bei -147 dBm messen. Dadurch<br />

kann z.B. analysiert werden, ob<br />

EMV-Störungen auch weitere<br />

Informationen, wie z. B. eine<br />

Unterhaltung in einem Besprechungsraum,<br />

enthalten.<br />

Bild 5: Messung eines Trägers bei 500 MHz<br />

Dieses Beispiel zeigt, dass das<br />

TDEMI S für eine Vielzahl von<br />

Applikationen geeignet ist, welche<br />

eine besonders hohe Anforderung<br />

hinsichtlich Rauschboden,<br />

Geschwindigkeit und Dynamik<br />

haben. Bei EMV-Analysen<br />

ist es dadurch z.B. ebenfalls<br />

möglich, sehr schwache Signale<br />

genau zu analysieren und einer<br />

Störquelle zuzuweisen.<br />

Geringer Energieverbrauch<br />

Klassische High-Performance<br />

Messempfänger mit 30 MHz<br />

Echtzeitbandbreite wiegen meist<br />

mehr als 20 kg und nehmen ca.<br />

300 W auf. Durch neueste Technologien<br />

wiegt das TDEMI S im<br />

Gegensatz hierzu weniger als 8<br />

kg bei lediglich 60 W typisch.<br />

Gleichzeitig verfügt das TDEMI<br />

S über eine IQ-Echtzeitbandbreite<br />

von 500 MHz, HyperOverlapping-Technologie<br />

und<br />

erfüllt mit den Optionen EMI-<br />

UG, COM-UG und COM2-<br />

UG auch die Anforderungen<br />

der CISPR 16-1-1. Durch das<br />

geringe Eigengewicht, das handliche<br />

Format und den geringen<br />

Energieverbrauch ist ein mobiler<br />

Einsatz mit Akkus über mehrere<br />

Stunden möglich.<br />

Linearität und Messunsicherheit<br />

Das TDEMI S kann im FFTbasierenden<br />

und im Superheterodyn-Modus<br />

arbeiten. Durch<br />

die Kombination von mehreren<br />

hochauflösenden 14-Bit-ADCs<br />

mit hohem Oversampling und<br />

hoher Linearität ergibt sich eine<br />

sehr hohe Messgenauigkeit.<br />

Wird z.B. ein Signal im Pegelbereich<br />

10 bis 90 dBµV gemessen,<br />

so liegen die typischen Abwei-<br />

26 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


EMV-Messtechnik<br />

chungen im Bereich von +/-0,04<br />

dB. Bild 4 informiert näher.<br />

Für Vormessungen sowie für eine<br />

finale vollständig normkonforme<br />

Messung ist ein sogenanntes<br />

FFT-based measuring Instrument<br />

gemäß CISPR Normen erforderlich,<br />

welches keine Unterschiede<br />

zwischen klassischen Frequenzschrittverfahren<br />

im Superheterodyn-Modus<br />

und dem FFT-<br />

Modus zeigen darf. Das TDEMI<br />

S wurde so konzipiert, dass beide<br />

Pfade mathematisch mit gleichen<br />

Filterkoeffizienten arbeiten. Weitere<br />

Maßnahmen sorgen dafür,<br />

dass bei beiden Betriebsarten<br />

keine Unterschiede hinsichtlich<br />

Anzeigepegel existieren. Somit<br />

wird sichergestellt, dass stets<br />

die mathematische Äquivalenz<br />

gemäß CISPR 16-3 eingehalten<br />

ist. Nur bei Messgeräten, welche<br />

eine exakte Identität der Ergebnisse<br />

zwischen FFT-basierenden<br />

Modus und Superheterodyn-<br />

Modus bereitstellen, wird der<br />

FFT-basierende Modus ebenfalls<br />

durch die Kalibrierung vollkommen<br />

abgedeckt. Das TDEMI S<br />

ist stets für beide Betriebsarten<br />

rückführbar nach ISO 17025<br />

kalibriert.<br />

Die erreichte Performance z.B.<br />

hinsichtlich Linearität ist ebenfalls<br />

in beiden Betriebsarten<br />

gleich, sodass die Vorteile der<br />

Geschwindigkeit durch die Verwendung<br />

des FFT-basierenden<br />

Modus´ mit der hohen Messgenauigkeit<br />

kombiniert werden.<br />

Dynamik und Spurious<br />

Response im Vergleich<br />

Vor zehn Jahren bestand der<br />

Vorteil der klassischen Empfängertechnologie<br />

noch darin,<br />

dass die Dynamik höher war im<br />

Vergleich zu den ersten EMV-<br />

Zeitbereichsmesssystemen.<br />

Allerdings wurden durch neue<br />

Bauelementetechnologien, wie<br />

z.B. leistungsfähigere ADCs und<br />

neuartige Eingangsverstärkern,<br />

signifikante Verbesserungen<br />

erzielt. Somit verfügen heutige<br />

Zeitbereichsmesssysteme wie<br />

TDEMI X und TDEMI Ultra<br />

sogar über eine höhere Dynamik<br />

gegenüber konventionellen<br />

Empfängern bzw. der Superheterodyn-Technologie.<br />

Das TDEMI S wurde so entwickelt,<br />

dass z.B. durch neue<br />

ADCs die sogenannte Spurious<br />

Response nochmals deutlich<br />

verbessert wird. In Bild 5 ist<br />

z.B. die Messung eines Signals<br />

bei 500 MHz dargestellt. Die<br />

Messung erfolgte hierbei mit<br />

deaktivierter Vorselektion, um<br />

ausschließlich die Performance<br />

der ADCs und der Signalverarbeitung<br />

zu validieren. Es ist gut<br />

zu erkennen, dass über einen<br />

Bereich von ca. 90 dBc keine<br />

Spurious zu sehen sind – eine<br />

Performance, die selbst bei den<br />

am Markt verfügbaren teuersten<br />

(und somit von den HF-Eigenschaften<br />

her höchstwertigsten)<br />

konventionellen Empfängern<br />

nicht erreicht wird. Der abgebildete<br />

Rauschboden stammt<br />

vom Signalgenerator selbst.<br />

Durch Zuschalten der Vorselektion<br />

oder auch des patentierten<br />

Multisampling-Verfahrens lässt<br />

sich die Performance noch weiter<br />

verbessern.<br />

Digitale Demodulation<br />

Die große Echtzeitbandbreite des<br />

TDEMI S im Zusammenspiel<br />

mit seiner sehr leistungsfähigen<br />

Hardware erlaubt es auch, sehr<br />

breitbandige Signale von bis zu<br />

510 MHz zu digitalisieren und<br />

analoge und digitale Demodulation<br />

durchzuführen. Bild 6<br />

bringt den Blockaufbau für den<br />

IQ-Modus dargestellt. Das Eingangssignal<br />

des ADC-Systems<br />

wird mittels eines breitbandigen<br />

IQ-Mischers, ZF-Filters und<br />

Dezimators in Echtzeit verarbeitet<br />

und in einem leistungsfähigen<br />

Speicher zwischengespeichert.<br />

Im Anschluss daran kann eine<br />

digitale Demodulation erfolgen.<br />

Erweiterung des<br />

Frequenzbereichs<br />

Das TDEMI S umfasst den Frequenzbereich<br />

bis 50 GHz. Darüber<br />

werden externe Mischer<br />

verwendet, um bis in den THz-<br />

Bereich zu kommen. Dazu muss<br />

das TDEMI S mit der Option<br />

MX-UG (External Mixer Hardware<br />

Interface) ausgestattet<br />

werden.<br />

Bild 7 zeigt den Aufbau mit<br />

einem externen Mischer. Das<br />

TDEMI S verfügt hierzu über<br />

einen Generatorausgang, welcher<br />

als Lokaloszillator (LO)<br />

hinsichtlich der Frequenz frei<br />

definierbar ist. Hierdurch wird<br />

eine Kompatibilität mit verschiedensten<br />

am Markt verfügbaren<br />

externen Mischersystemen<br />

sichergestellt. Beim TDEMI S<br />

ist sowohl die LO-Frequenz als<br />

auch das ZF-Band des externen<br />

Mischers frei definierbar. Dieser<br />

innovative Ansatz ermöglicht<br />

es, erstmalig große Echtzeitbandbreiten<br />

herunterzumischen<br />

und diese gleichzeitig in Echtzeit<br />

auszuwerten. Das Beispiel<br />

eines solchen Konverterschemas<br />

ist für zwei Typen von externen<br />

Mischern in Tabelle 1 exemplarisch<br />

dargestellt.<br />

Wird beispielsweise ein externer<br />

Mischer mit dem Multiplikationsfaktor<br />

16 betrieben bei 5 GHz<br />

LO-Frequenz, so ergibt sich an<br />

der Mischerdiode eine Frequenz<br />

von 80 GHz. Spezifiziert man<br />

nun beispielsweise ein Echtzeit-<br />

ZF-Band von 100 bis 685 MHz,<br />

so erhält man eine Echtzeitbandbreite<br />

von 585 MHz. Diese kann<br />

genutzt werden, um zum einen<br />

ein lückenloses Spektrogramm<br />

mit 300 ps POI darzustellen, zum<br />

anderen aber auch, um beispielsweise<br />

IQ-Daten auszuwerten<br />

und eine digitale Demodulation<br />

durchzuführen. Dieser Aufbau<br />

dient etwa für 5G-Messungen<br />

gemäß den FCC-Normen. Ein<br />

großer Vorteil ist, dass die Messgeschwindigkeit<br />

gegenüber bisherigen<br />

5G-Messlösungen deutlich<br />

beschleunigt wird und neuartige<br />

Auswertemethoden zur<br />

Verfügung stehen.<br />

Im THz Bereich kann mit einem<br />

externen Konvertermodul,<br />

welches z.B. mit dem Multiplikationsfaktor<br />

54 arbeitet und<br />

einen ZF-Bereich von bis zu 40<br />

GHz hat, eine Konversion in den<br />

Bandbereich 1 bis 6 GHz erfolgen.<br />

Mittels Echtzeit-Scanning<br />

lässt sich somit eine Messung im<br />

Spektrogramm-Modus über den<br />

gesamten Bereich von 5 GHz<br />

darstellen. Durch den Vorstoß<br />

in den THz-Bereich und mehreren<br />

GHz Echtzeitdarstellung<br />

ergeben sich Möglichkeiten der<br />

Erfassung und Visualisierung,<br />

welche über die Anforderungen<br />

von 5G sogar noch hinausgehen.<br />

Unterdrückung von<br />

Spiegelfrequenzen bei<br />

externen Mischern<br />

Eine Herausforderung bei der<br />

Verwendung von externen<br />

Mischern besteht darin, während<br />

der Messung Spiegelfrequenzen<br />

zu unterdrücken. Mit dem patentierten<br />

Verfahren „Multisampling“,<br />

welches auch für externe<br />

Mischer anwendbar ist, gelingt<br />

eine zuverlässige Unterdrückung<br />

von Mischprodukten.<br />

Automatische<br />

Korrektur des<br />

Conversion Gains<br />

Zu den externen Mischern werden<br />

im TDEMI S Korrekturfaktoren<br />

als Transducer hinterlegt<br />

zwecks automatischer frequenzselektiver<br />

Korrektur des Messergebnisses.<br />

Zusammen mit den<br />

Transducer-Daten des Mischers<br />

werden auch LO-Frequenzen<br />

und Echtzeitbänder als dynamisch<br />

konfigurierbare Parameter<br />

in der Software automatisch<br />

hinterlegt. Dies führt zu einer<br />

sehr einfachen und intuitiven<br />

Bedienbarkeit. Wird z.B. der<br />

externe Mischer in der Geräte-<br />

Software durch den Benutzer<br />

aktiviert, so kann er einfach in<br />

jeder Betriebsart wie gewohnt<br />

alle weiteren Einstellungen<br />

vornehmen und seine Messung<br />

durchführen. Ist beispielsweise<br />

ein externer Mischer für 1,1...1,5<br />

THz mit Transducer und LO-<br />

Konfiguration aktiviert, so lässt<br />

sich einfach ein Scan von 1,1 bis<br />

1,5 THz definieren und dieser<br />

erfolgt dann automatisch mit den<br />

entsprechenden Einstellungen.<br />

Automatisierung<br />

für Funk- und<br />

EMV-Messungen<br />

Zur vollen Messautomatisierung<br />

unterstützt die Software EMI64k<br />

Automation Suite alle Betriebsarten<br />

des TDEMI S. Damit<br />

kann das TDEMI S sowohl für<br />

EMV-Messungen im klassischen<br />

Modus als auch im Echtzeit-<br />

Spektrogramm-Modus eingesetzt<br />

werden. Dies ist sowohl<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 27


EMV-Messtechnik<br />

Bild 6: Blockschaltbild des IQ-Modus<br />

für den Pre-Compliance Einsatz<br />

möglich als auch mit den<br />

Optionen EMI-UG, COM-UG<br />

und COM2-UG für finale Full-<br />

Compliance Messungen.<br />

Funkmessungen können in den<br />

Betriebsarten Spektrumanalysator<br />

sowie Echtzeit-Spektrumanalysator<br />

erfolgen, wobei<br />

sich durch die HyperOverlapping-Technologie<br />

sowohl die<br />

Messgeschwindigkeit als auch<br />

die Genauigkeit nochmals verbessert.<br />

Es ist damit z.B. auch<br />

möglich, in wenigen Sekunden<br />

die Abstrahlung von Signalen<br />

bei einem Pegel von -150 dBm<br />

durchzuführen und dies in 3D<br />

zu visualisieren.<br />

Zusammenfassung<br />

Moderne Messgeräte mit hoher<br />

Echtzeitbandbreite im Zusammenspiel<br />

mit einer Fernsteuer-<br />

Software bieten dem Anwender<br />

neben den zuvor erwähnten technologischen<br />

Vorteilen zusätzlich<br />

auch signifikante wirtschaftliche<br />

Vorteile. Durch Reduktion<br />

der Testzeiten und vollständig<br />

lückenloser Charakterisierung<br />

lassen sich Prüfkosten, Entwicklungskosten<br />

und Time-to-Market<br />

Zeiten deutlich reduzieren.<br />

Eine besonders flexible Lösung<br />

mit höchster Performance ist das<br />

TDEMI S. Anwender können es<br />

für eine Vielzahl von Applikationen<br />

konfigurieren, eventuell<br />

nachrüsten und somit für neue<br />

Anwendungszwecke erweitern.<br />

So kann das TDEMI S<br />

für Funkmessungen und EMV-<br />

Messungen sowohl im Full-<br />

Compliance als auch im Pre-<br />

Compliance Bereich eingesetzt<br />

werden. Darüber hinaus ist das<br />

TDEMI S aufgrund von exzellenten<br />

technologischen Eigenschaften<br />

(Spurious-Unterdrückung,<br />

Dynamik, Rauschboden<br />

und HyperOverlapping-Technologie)<br />

für Applikationen geeignet,<br />

bei denen heutige Messgeräten<br />

an ihre Grenzen stoßen.<br />

Die Erweiterung mittels<br />

externen Mischern in den THz-<br />

Bereich ermöglicht den Einsatz<br />

des TDEMI S im Rahmen von<br />

Zulassungsmessungen für 5G<br />

und darüber hinaus.<br />

Literaturverzeichnis<br />

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

MHz Echtzeitbandbreite für<br />

Full-Compliance-Messungen<br />

mit dem TDEMI X, in hfpraxis<br />

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

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

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

2016+III.pdf<br />

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

for radio disturbance<br />

and immunity measuring apparatus<br />

and methods Part 1-1: Radio<br />

disturbance and immunity measuring<br />

apparatus – Measuring<br />

apparatus. International Electrotechnical<br />

Commission, 2010<br />

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

for the control of electromagnetic<br />

interference characterization<br />

of sub systems and equipment,<br />

Department of Defence, 2015<br />

[4] ANSI 63.2 American National<br />

Standard for Electromagnetic<br />

Noise and Field Strength Instrumentation,<br />

10 Hz to 40 GHz<br />

Specifications<br />

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

Requirements for the competence<br />

of testing and calibration<br />

laboratories<br />

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

Anwendung der EMV-Zeitbereichsmesstechnik<br />

für Schienenfahrzeuge<br />

und E-Mobility, emv<br />

2016 – Internationale Fachmesse<br />

und Kongress für Elektromagnetische<br />

Verträglichkeit, Düsseldorf,<br />

Feb 23-25, 2016, ausgezeichnet<br />

mit dem Best Paper<br />

Award 2016<br />

[7] ETSI EN 300 328 V2.1.1,<br />

Wideband transmission systems;<br />

Data transmission equipment<br />

operating in the 2.4 GHz ISM<br />

band and using wide band modulation<br />

techniques; Harmonised<br />

Standard covering the essential<br />

requirements of article 3.2 of<br />

Directive 2014/53/EU, European<br />

Telecommunications Standards<br />

Institute 2016<br />

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

Höchste Prüfqualität von EMV-<br />

Messungen durch normgerechte<br />

Messung an allen Frequenzen,<br />

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

S. 44-48<br />

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

VDE-Institut eröffnet neue<br />

Prüfhalle für Funkentstörung und<br />

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

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

◄<br />

LO-Frequenz M LO x M Basisband RF Band Echtzeitband<br />

5 GHz 16 80 GHz 100...685 MHz 80,1...80,68 GHz 585 MHz (Echtzeitbandbreite)<br />

27,78 GHz 54 1,5 THz 1...6 GHz 1,501...1,506 THz 5 GHz (Echtzeitscanning)<br />

Tabelle 1: Konverterschema<br />

Bild 7: Einfacher Anschluss und Ansteuerung eines externen Mischers für den<br />

THz-Bereich<br />

28 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


D C T O 5 0 G H Z<br />

MMIC Products<br />

In-House Design and Packaging<br />

• 700+ models in stock and growing<br />

• Industry-leading quality and reliability<br />

• All models available in QFN or bare die format<br />

DISTRIBUTORS


EMV-Messtechnik<br />

Mit Messkammern zukunftsweisende<br />

Lösungen gut kombinieren<br />

Die Herstellung modernster<br />

drahtloser Geräte erfordert<br />

umfangreiche Tests und<br />

Verifizierungen. Um die Gesamtbetriebskosten<br />

zu minimieren,<br />

sollten die Testwerkzeuge und<br />

Testumgebungen flexibel und<br />

an verschiedenen Standorten<br />

einsetzbar sein. HF-Messkammern<br />

schaffen hierbei eine ideale<br />

Umgebung für störungsfreie<br />

Messungen.<br />

Mit diesen Systemen lassen sich<br />

z.B. 5G-Antennen, -Module und<br />

-Geräte während des gesamten<br />

Entwicklungszyklus´ charakterisieren<br />

und analysieren.<br />

Von Forschung & Entwicklung<br />

bis hin zu automatisierten Prüfungen<br />

sowohl für aktive als<br />

auch passive Komponenten und<br />

Messungen sind die kundenspezifischen<br />

Messkammern vielseitig<br />

einsetzbar.<br />

Die Messkammern von Telemeter<br />

sind kombinierbar mit<br />

Signalgeneratoren bis 13,6 GHz,<br />

Echtzeit-Spektrumanalysatoren<br />

bis 6,5 GHz und Netzwerkanalysatoren<br />

bis 43,5 GHz (mit<br />

Frequency Extension System<br />

bis 110 bzw. 330 GHz). Für die<br />

jeweilige Messung passgenau<br />

selektierte Signalgeneratoren<br />

sowie Spektrum- oder Netzwerkanalysatoren<br />

liefert Telemeter<br />

Electronic aus eigenem Produktsortiment<br />

als anschlussfertiges<br />

Messsystem. Die Messgeräte<br />

können hierbei direkt im Messkammer-Unterbau<br />

platzsparend<br />

integriert werden (optional auch<br />

mit 19-Zoll-Rack-Montage).<br />

Punktum: Gemeinsam mit ihren<br />

Markenpartnern bietet die Telemeter<br />

Electronic GmbH dem<br />

Kunden zukunftsweisende Messtechnik<br />

zum fairen Preis. Die<br />

Anwendungsspezialisten von<br />

Telemeter entwickeln gemeinsam<br />

mit dem Kunden die möglichst<br />

perfekte, maßgeschneiderte<br />

Messlösung. So erhält der<br />

Kunde ein „Rundum-sorglos-<br />

Paket“ für die nötigen Messungen.<br />

■ Telemeter Electronic GmbH<br />

info@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

Burst- und Surge-Prüfungen im<br />

eigenen EMV-Labor durchführen<br />

Der Fast-Transient-Burst-Test<br />

nach IEC/EN 61000-4-4 simuliert<br />

Störungen, die bei Einschaltvorgängen<br />

großer Verbraucher<br />

oder durch einen schlecht<br />

entstörten Elektromotor mit<br />

Bürstenfeuer auf Leitungen<br />

verursacht werden. Der Surge-<br />

Test nach IEC/EN 61000-4-5<br />

simuliert die Auswirkungen<br />

von Blitzeinschlägen auf das<br />

Stromnetz oder das Abschalten<br />

schwerer Lasten. Netzunterbrechungen<br />

und Spannungseinbrüche<br />

nach IEC/ EN 61000-4-11<br />

sind Prüfungen auf Störfestigkeit<br />

gegen schwankende Netzqualität.<br />

Die definierten Störungen für<br />

Störfestigkeitsmessungen werden<br />

im EMV-Labor von einem<br />

Testsystem erzeugt und über ein<br />

Kopplungs-/Entkopplungsnetzwerk<br />

an Versorgungsanschlüssen,<br />

Steuereingängen sowie<br />

Steuerausgängen des Prüflings<br />

durchgeführt, um festzustellen,<br />

ob der Prüfling gegen solche<br />

Phänomene störfest ist.<br />

Der hochmoderne AXOS Compact<br />

von Haefely ist ein eigenständiges<br />

Testsystem und vereint<br />

die Steuerung von bis zu<br />

sechs wichtigen EMV-Prüfungen<br />

wirtschaftlich in einem einzigen<br />

Gerät. Er beherrscht die normgerechte<br />

Prüfung von Burst IEC/<br />

EN 61000-4-4, Surge (1,2/50 µs<br />

& 8/20 µs) IEC/EN 61000-4-5,<br />

Ring-Wave IEEE C62.41, Spannungsunterbrechungen<br />

IEC/EN<br />

61000-4-11, gepulsten Magnetfeldern<br />

IEC/EN 61000-4-9 und<br />

Telecom-Wave (10/700 µs) IEC/<br />

EN 61000- 4-5 & ITU.<br />

Der AXOS enthält ein integriertes<br />

einphasiges Kopplungsund<br />

Entkopplungsnetzwerk<br />

(CDN) für EMV-Testanwendungen<br />

bis zu 16 A und kann um<br />

viele weitere, über den AXOS<br />

steuerbare, Module erweitert<br />

werden. Die intuitive Bedienung<br />

erfolgt über einen einfach<br />

zu benutzenden Touchscreen<br />

oder über einen Labor-PC. Mit<br />

einem passenden Prüftisch und<br />

einem normgerechten Prüfaufbau<br />

lassen sich so Burst, Surge<br />

und weitere Störfestigkeitsmessungen<br />

an Leitungen im eigenen<br />

EMV-Labor durchführen.<br />

Die EMCO Elektronik GmbH<br />

ist als Lieferant und Systempartner<br />

für EMV-Applikationen<br />

mit mehr als 25-Jahren Marktpräsenz<br />

durch ihren Erfahrungsschatz<br />

in der Lage, auch ganz<br />

individuelle Systemanforderungen<br />

zu erfüllen. Entsprechende<br />

Anfragen richten Leser<br />

an das EMCO-Team.<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Spezialkabel für EMV-Messungen<br />

EMV-Messungen für gestrahlte<br />

Emission und gestrahlte Immunität<br />

sind zwei völlig verschiedene<br />

Herausforderungen. Tru-<br />

Win bietet für beide Messaufgaben<br />

eine jeweils eigene speziell<br />

entwickelte Hochleistungskabel-Serie.<br />

Die TRUflex-PWR-Serie bietet<br />

dämpfungsarme HF-Hochleistungskabel<br />

bis 50 kW für EMV-<br />

Immunitätsmessungen mit unterschiedlichsten<br />

Anschlusssteckern.<br />

Mit der einzigartigen und<br />

belastbaren Befestigungstechnik<br />

TRUtieTM sind die Kabel<br />

hervorragend für den robusten<br />

Einsatz mit ständigem Umbau<br />

im EMV Labor sowie für kritische<br />

Sicherheitsanwendungen<br />

in Industrieanlagen geeignet.<br />

Die TRUcore-Serie bietet breitbandige<br />

HF-Hochfrequenzkabel<br />

bis 50 GHz für EMV-Emissionsmessungen<br />

mit überlegener<br />

Mechanik und Haltbarkeit. Ein<br />

30 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


EMV-Messtechnik<br />

innovatives Kabeldesign bietet<br />

eine ausgezeichnete Phasenstabilität<br />

und hat auch unter<br />

Lastbedingungen eine herausragende<br />

Quetsch- und Torsionsbeständigkeit.<br />

Auch bei der<br />

TRUcore-Serie bietet die zuverlässige<br />

TRUtie-Befestigungstechnik<br />

eine große Auswahl an<br />

Anschlusssteckern für individuelle<br />

HF-Kabel mit einer langen<br />

Lebensdauer im EMV-Labor und<br />

für anspruchsvolle Messaufgaben<br />

mit einer verlässlichen Wiederholbarkeit.<br />

Die flexiblen Kabellösungen von<br />

TruWin werden aus einem breiten<br />

Spektrum an Stecker- und<br />

Kabelkombinationen in individueller<br />

Länge gefertigt. Wer<br />

bei den Anschlusssteckern ständig<br />

wechselnde Anforderungen<br />

hat oder auf das zeitaufwendige<br />

und verschleißende Verschrauben<br />

der Anschlüsse verzichten<br />

möchte, wählt die innovativen<br />

TruWin Quick Connect/Disconnect<br />

Anschlüsse, die eine sicher<br />

passende, effiziente und wiederholbare<br />

Hochleistungsverbindung<br />

gewährleisten.<br />

In DACH-Bereich erhalten Interessenten<br />

die TruWin-Kabel von<br />

EMCO.<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

zur Optimierung der Messgeschwindigkeit.<br />

Ein extrem leistungsstarkes<br />

Frontend mit effizienter Vorselektion<br />

sorgt für herausragende<br />

Leistung. Der Anschluss für<br />

externe Geräte wie LISNs und<br />

Schaltmatrix ist die Garantie für<br />

noch schnellere Testzeiten.<br />

Der ER8000 kann schnell und<br />

effektiv Emissionsmessungen<br />

durchführen und zu prüfende<br />

Geräte charakterisieren, sei es<br />

während der Produktentwicklung<br />

oder in einem EMV-Labor<br />

zur Zertifizierung von EMV-<br />

Messungen.<br />

Der FFT-Empfänger ist mit zwei<br />

verschiedenen Frequenzbereichen<br />

erhältlich: 9 kHz bis 30<br />

MHz (ER8000/00) oder 9 kHz<br />

bis 3 GHz (ER8000/01). Benutzer<br />

können auch später von der<br />

00- auf die 01-Version aufrüsten.<br />

Kennzeichen im<br />

Überblick:<br />

• zu CISPR 16-1-1 voll kompatibel<br />

• eingebaute Netznachbildung<br />

16 A<br />

• gapless FFT<br />

• ein Eingang für alle Frequenzbereiche<br />

(N-Buchse)<br />

• bis zu 2 W Eingangsleistung<br />

• Vorverstärker mit geringer<br />

Verzerrung<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

Thermische Prüfungen in einer<br />

Schirmbox<br />

Neuer EMV-Messempfänger ist extrem<br />

schnell und präzise<br />

Der ER8000 ist ein FFT-EMV-<br />

Messempfänger für 9 kHz bis<br />

3 GHz und CISPR-16-1-1-konform<br />

mit eingebauter Netznachbildung.<br />

Der besonders kompakte,<br />

flexible und benutzerfreundliche<br />

ER8000 ist zudem<br />

ein kostengünstiges Produkt, das<br />

sich nahezu perfekt für alle leitungsgeführten<br />

und gestrahlten<br />

Messungen eignet.<br />

Eine vollkonforme Messung in<br />

Band B ist in nur zwei Sekunden<br />

und in Band C + D in einer<br />

Minute vollzogen. Dies ist das<br />

Ergebnis eines hochmodernen<br />

Designs mit FFT-Architektur<br />

Die dbSAFE TSE ist eine hochwertige<br />

doppelwandige 100-dB-<br />

Schirmbox für thermische Prüfungen.<br />

Das System kann in<br />

Kombination mit einer Temperatursteuereinheit<br />

HF-geschirmte<br />

Tests bei extremen Temperaturen<br />

von bis zu -80 bis +180<br />

°C durchführen.<br />

Die Lufteinlässe gewährleisten<br />

keinen Isolationsverlust an den<br />

Luftöffnungen. Ein frostfreier<br />

Adapter an der Auslassöffnung<br />

sorgt dafür, dass sich keine<br />

Feuchtigkeit ansammelt. Die<br />

dbSAFE TSE gibt es mit individuellem<br />

Anschlusspanel mit<br />

Deckel- oder Türöffnung.<br />

DVTest bietet weitere Modelle,<br />

Größen, Verschlüsse, Frequenzbereiche,<br />

Schirmungen, Anwendungen<br />

und Optionen exklusiv<br />

über die Firma EMCO Elektronik<br />

an.<br />

■ EMCO Elektronik GmbH<br />

info@emco-elektronik.de<br />

www.emco-elektronik.de<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 31


Messtechnik<br />

Hochleistungs-Kompaktoszilloskop der<br />

Spitzenklasse<br />

Die Firma Rigol<br />

Technologies stellte<br />

die neue kompakte<br />

Hochleistungs-<br />

Oszilloskope-Serie<br />

DS8000-R auf Basis der<br />

MSO8000-Serie vor.<br />

Schaltungen, multiple Überwachungen<br />

für Forschungszwecke,<br />

Schaltleistungsmessungen und<br />

-analysen im Leistungsbereich.<br />

Die DS8000-R-Serie bietet<br />

Hochleistungsoszilloskope der<br />

Wahl in Forschung und Entwicklung,<br />

Universitäten, Produktion<br />

und Qualitätskontrolle in der<br />

Automobil-, Kommunikationsund<br />

Luftfahrtindustrie sowie in<br />

der Leistungselektronik.<br />

Rigol Technologies EU GmbH<br />

www.rigol.eu<br />

Das neue Flaggschiff-Oszilloskop DS8000-R von Rigol. Als Beispiel<br />

Rackmount-Installation mit einer Vielzahl von synchronisierten Kanälen<br />

Mit der Einführung der neuen<br />

1HE-kaskadierbaren DS8000-<br />

R-Digitaloszilloskop-Module<br />

bietet Rigol eine signifikante<br />

Ergänzung zu seinem UltraVision-II-Oszilloskop-Portfolios.<br />

Der Kern<br />

der UltraVision-II-Architektur<br />

ist das Phoenix-Chipset mit<br />

zwei eigenentwickelten ASICs,<br />

die das analoge Frontend bilden<br />

und die Signal-Processing-Performance<br />

liefern. Diese Chips<br />

sind umgeben von weiterer<br />

Hochleistungs-Hardware wie<br />

einem Xilinx Zync-7000-SoC,<br />

Dualcore-Arm-9-Prozessoren,<br />

dem Linux +Qt-Betriebssystem,<br />

einem Highspeed-DDR-<br />

Systemspeicher und einem<br />

QDRII-Display-Speicher.<br />

Bei der neuen flexibel erweiterbaren<br />

und kompakten DS8000-<br />

R Serie mit Bandbreiten von<br />

350 MHz bis 2 GHz (optionale<br />

Erweiterung) und einer maximalen<br />

Abtastrate von 10 GS/s ist<br />

die DS8000-Serie ideal geeignet<br />

für die schnelle Erfassung<br />

und Analyse von Signalen. Die<br />

Halb-19-Zoll-Bauform (1HE)<br />

zusammen mit einem Synchronisationsmodul<br />

erlaubt es, mehrere<br />

Einschübe als multiples Messgerät<br />

mit bis zu 512 analoge Eingangskanälen<br />

zu kaskadieren<br />

und bietet somit in der Entwicklung<br />

als auch in der Forschung<br />

ein außergewöhnlich flexibles<br />

und leistungsstarkes Remote<br />

System an.<br />

Ein Grundmodul<br />

hat 4x analoge Eingangskanäle,<br />

sowie 1x externen Trigger Eingang<br />

und 1x 25-MHz-Arbiträrgenerator-Ausgang.<br />

Das Gerät<br />

kann sowohl als Laborgerät als<br />

auch in ein Rack-System integriert<br />

verwendet werden. Zu<br />

den typischen Anwendungen<br />

gehören automatisierte Tests in<br />

Fabriken, Protokollanalysen für<br />

serielle Busse in der Fahrzeugelektronik,<br />

Messen elektronischer<br />

Zur Erfassung und<br />

Verarbeitung großer<br />

Datenmengen<br />

steht für alle Kanäle eine Speichertiefe<br />

von 500 MPts zur Verfügung.<br />

Die Signalerfassungsrate<br />

von bis zu 600.000 Wfms/s<br />

ermöglicht die Erfassung von<br />

sehr schnellen Fehlerimpulsen.<br />

Die Echtzeitaufzeichnung und<br />

Wiedergabe von Signalen ist mit<br />

bis zu 450.000 Frames möglich.<br />

Auch diese Gerätevariation bietet<br />

für die Frequenzanalyse den<br />

Einsatz einer hochauflösenden<br />

FFT mit 1 Mio. Abtastwerten an.<br />

Diese Oszilloskopvariante wurde<br />

mit der neuen integrierten Messmethode<br />

mit Echtzeit-Augendiagramm<br />

und Jitter-Analyse-Software<br />

sowie der Darstellung des<br />

Jitter-Trends speziell für die digitale<br />

Analyse deutlich erweitert.<br />

UltraDAQ Lite – Hochgeschwindigkeits-Datenerfassungs-Software für den PC<br />

32 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Messtechnik<br />

Vielfältigste Trigger-, Mathematik-<br />

und Darstellmöglichkeiten<br />

(erweiterte FFT von 1 Mio Punkten,<br />

Masken-Test und Power-<br />

Analyse) sind wie alle üblichen<br />

seriellen Busprotokoll-Analyseund<br />

Triggerfunktionen erhältlich.<br />

Integriertes Voltmeter, Frequenzzähler<br />

und ein optionaler<br />

2-Kanal-Arbiträr-Funktionsgenerator<br />

runden den kompletten<br />

Messumfang ab (7-in-1-Gerät).<br />

Wenn mehr als vier Kanäle<br />

genutzt werden, lassen sich alle<br />

Einzelgeräte über eine Synchronisationseinheit<br />

miteinander<br />

kombinieren. Diese kann über<br />

die optische 10-GB-Schnittstelle<br />

10GE SFP+ an einen Netzwerkrouter<br />

angebunden werden.<br />

Somit kann man die Daten mit<br />

einer sehr hohen Geschwindigkeit<br />

auf dem PC übertragen. Mit<br />

UltraDAQ Lite bietet Rigol hierfür<br />

eine Hochgeschwindigkeits-<br />

Datenerfassungs-Software für<br />

den PC an.<br />

Für dieses Produkt hält Rigol<br />

auf der Webseite ein Open-<br />

Source-Software-Entwickler-<br />

Kit (SDK) beriet für Kunden,<br />

welche das System nach ihren<br />

eigenen Anforderungen abändern<br />

möchten.<br />

Das DS8000-R kann auch in<br />

robusteren Umgebungen mit<br />

Temperaturen bis zu -40 °C<br />

herab betrieben werden.<br />

Weitere Schnittstellen wie USB-<br />

Host, USB-Device, HDMI, LAN<br />

und USB-GPIB (Adapter) sind<br />

verfügbar. Die Oszilloskope lassen<br />

sich zusätzlich auch über<br />

Maus und Keyboard oder über<br />

Web-Control steuern und nutzen.<br />

Einsatz des DS8000-R als Labormessgerät<br />

Als Besonderheit<br />

bietet Rigol sämtliche Erweiterungen,<br />

wie höhere Bandbreiten,<br />

serielle Dekodierung, und die<br />

1-Kanal-Arb-Generator-Funktionen<br />

per Software-Upgrade<br />

an. Es kann mit einer etwas<br />

kleineren Ausstattung begonnen<br />

und später den erweiterten<br />

oder anspruchsvolleren Messanforderungen<br />

im Labor angepasst<br />

werden.<br />

Rigol sichert für dieses komplett<br />

flexible und erweiterbare<br />

Oszilloskop ein interessantes<br />

Preis/Leistungs-Verhältnis. Ein<br />

umfangreiches Zubehörprogramm<br />

von aktiven und passiven<br />

Tastköpfen, Hochspannungs-<br />

Tastköpfen und 19-Zoll-Einbaurahmen,<br />

Software-Treibern<br />

für bekannte Pakete und Hochsprachen<br />

und ein Web Remote<br />

Control stehen ebenfalls zur Verfügung.<br />

◄<br />

SCALABLE UWB SOLUTIONS<br />

FOR PRODUCT INTEGRATION<br />

Chipsets.<br />

Modules.<br />

Turn key<br />

software stacks.<br />

END-TO-END UWB SOLUTION<br />

CHIPSETS<br />

Industrial and automotive<br />

grade ICs offer the freedom<br />

to select the MCU or SoC that<br />

suits your exact designs needs.<br />

MODULES<br />

Turnkey UWB modules enable<br />

ease of design implementation<br />

and faster time-to-market.<br />

Qorvo’s second generation of ultra-wideband (UWB) radio technology enables centimeter<br />

accuracy for location applications in public safety, security, health, connected home, smart<br />

city, automotive and asset tracking. With real-time, ultra-accurate, ultra-reliable location<br />

and communication capabilities, Qorvo UWB radio modules and chipsets provide secure,<br />

yet affordable solutions which are immune to multipath interference. 50 times faster<br />

than GPS technology and more accurate, the Qorvo portfolio offers low power (coin cell<br />

operated) solutions with turnkey software stacks to support product integration.<br />

To learn how easily UWB technology can be added to your design,<br />

contact sales@rfmw.com or visit www.rfmw.com/qorvo.<br />

SOFTWARE<br />

Complete software solutions for<br />

Two Way Ranging (TWR), Time<br />

Difference of Arrival (TDoA), and<br />

Angle of Arrival (AoA) topologies.<br />

DESIGN SERVICES<br />

Development kits and evaluation<br />

boards are available or work<br />

with an authorized, experienced<br />

design partner.<br />

www.RFMW.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 33


Messtechnik<br />

6G im Blickfeld<br />

Kanalmessungen für die zukünftige<br />

Mobilfunkkommunikation<br />

sehen. Auf der World Radio Conference<br />

(WRC-19) der ITU im<br />

letzten Jahr kamen weitere Bänder<br />

zwischen 275 und 450 GHz<br />

hinzu. Fürs erste konzentrieren<br />

sich die Forschungsarbeiten für<br />

6G aber auf das D- und H-Band<br />

(Bild 1).<br />

Kanalmodelle als<br />

Fundament für die<br />

Nutzung neuer<br />

Frequenzbereiche<br />

Bevor ein neuer Kommunikationsstandard<br />

entwickelt werden<br />

kann, müssen die Ausbreitungseigenschaften<br />

im geplanten Frequenzband<br />

verstanden und charakterisiert<br />

sein. Dann lassen<br />

sich Kanalmodelle ableiten, die<br />

Link-Level- und System-Level-<br />

Simulationen des neuen Standards<br />

erlauben. Dafür müssen<br />

die zugrunde liegenden Messdaten<br />

die untersuchten Umgebungen<br />

korrekt abbilden. Geometrie-basierte<br />

stochastische<br />

Kanalmodelle (GSCM) wie<br />

3GPP TR38.901 [3], gültig bis<br />

100 GHz, basieren auf einer<br />

großen Zahl solcher Kanalmessungen<br />

in verschiedenen Umgebungsszenarien.<br />

Die Entwicklung der Kanalmodelle<br />

einschließlich ihrer Spezifizierung<br />

durch 3GPP hat sich bis<br />

hin zu 4G auf den Frequenzbereich<br />

unterhalb von 6 GHz und<br />

quasistatische Umgebungen<br />

beschränkt. Mit 5G wurden<br />

dynamische und andersartige<br />

Umgebungsszenarien entsprechend<br />

neuer Anwendungsfälle<br />

relevant (Automotive, Hochgeschwindigkeitszüge,<br />

Industrieumgebungen<br />

etc.) und der<br />

Frequenzbereich in den Millimeterwellenbereich<br />

erweitert. Die<br />

hierfür gewonnenen Kanalmodelle<br />

lassen sich aber nicht ohne<br />

Weiteres auf den Bereich jenseits<br />

von 100 GHz übertragen. Mehr<br />

noch als im Millimeterwellenbereich<br />

wird in diesem Frequenzbereich<br />

die Ausbreitung durch<br />

Das Verständnis der<br />

Ausbreitungseigenschaften<br />

der elektromagnetischen<br />

Wellen<br />

in einem Millimeterwellen-Funkkanal<br />

ist<br />

für die Entwicklung<br />

zukünftiger Standards<br />

wie 6G von grundlegender<br />

Bedeutung.<br />

Autor:<br />

Dr. Taro Eichler<br />

Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Bei Rohde & Schwarz hat man<br />

das rechtzeitig erkannt und<br />

zusammen mit zwei Fraunhofer-Instituten<br />

einen Zeitbereichs-Channel-Sounder<br />

für das<br />

300-GHz-Band entwickelt und<br />

in ersten Forschungsprojekten<br />

bereits eingesetzt.<br />

Von 5G zu 6G<br />

Der Aufbau flächendeckender<br />

5G-Netze und die sukzessive<br />

Bereitstellung aller vorgesehenen<br />

Optionen in den FR1- und<br />

FR2-Bändern wird die Industrie<br />

noch auf Jahre hinaus beschäftigen.<br />

Unterdessen widmet<br />

sich die Forschung bereits den<br />

Grundlagen für die Nachfolgegeneration<br />

6G [1, 2].<br />

Einige der Technologiekandidaten<br />

dafür (z.B. neue Wellenformen<br />

als Alternative zu OFDM<br />

oder der Full-Duplex-Betrieb)<br />

wurden bereits für 5G diskutiert,<br />

aber nicht in den Standard übernommen.<br />

Weitere Forschungsschwerpunkte<br />

im Bereich 6G<br />

sind neue Netzwerktopologien,<br />

ultra-massive MIMO, visible<br />

light communication (VLC),<br />

Quantenkommunikation (für<br />

intrinsisch abhörsichere Kommunikation)<br />

oder die Anwendung<br />

von Machine Learning<br />

für die Netzwerksteuerung und<br />

-optimierung.<br />

Unterwegs zum<br />

Terahertz-Spektrum<br />

Setzt man in 5G erstmals Millimeterwellen<br />

bei großen Bandbreiten<br />

ein, um die für anspruchsvolle<br />

Echtzeitanwendungen wie<br />

die drahtlose Fabrikautomation<br />

nötigen Übertragungsraten zu<br />

ermöglichen, werden mit der in<br />

Umrissen erkennbaren 6G-Technologie<br />

noch einmal deutlich<br />

höhere Übertragungsraten und<br />

geringere Latenzzeiten angepeilt.<br />

Große zusammenhängende Frequenzbereiche<br />

mit Bandbreiten<br />

von mehreren GHz findet man<br />

aber nur im Sub-THz- und THz-<br />

Bereich, also oberhalb von 100<br />

GHz (Bild 1). Bisher waren dort<br />

schon weite Teile des D-Bands<br />

(110 bis 170 GHz) für künftige<br />

Kommunikationsdienste vorge-<br />

34 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Messtechnik<br />

Bild 1: Spektrum der für Mobilkommunikation nutzbaren Frequenzbänder. Die 5G-Bänder verteilen sich auf den Bereich unterhalb von 100 GHz.<br />

Die 6G-Forschung konzentriert sich auf das D- und das H-Band<br />

den menschlichen Körper, Fahrzeuge<br />

oder Umweltbedingungen<br />

wie Regen stark beeinflusst.<br />

Über Channel<br />

Sounding zum<br />

Kanalmodell<br />

Kanalmessungen durch Channel<br />

Sounding liefern ein Bild<br />

der Ausbreitungseigenschaften<br />

von elektromagnetischen Wellen<br />

bei einer betrachteten Frequenz.<br />

Der Begriff Channel<br />

Sounding ist eine Anleihe aus<br />

der Sonartechnik: Von einem<br />

Schiff oder U-Boot sendet man<br />

einen kurzen akustischen Puls<br />

aus und zeichnet die Reflexionen<br />

im Zeitbereich auf. Sie<br />

ergeben ein brauchbares Abbild<br />

der Umgebung. Während bei<br />

der Sonartechnik Sender und<br />

Empfänger räumlich zusammenfallen,<br />

sind beim Channel<br />

Sounding Sender und Empfänger<br />

räumlich getrennt. Ein<br />

kurzes moduliertes Signal mit<br />

exzellenten Autokorrelationseigenschaften<br />

übernimmt<br />

die Rolle des „Pings“, dessen<br />

Impulsantwort aufgenommen<br />

wird. Also eine Laufzeitmessung.<br />

Sie erfasst sowohl die<br />

direkte Ausbreitungskomponente<br />

(line of sight, LOS)<br />

als auch alle Reflexionen<br />

und Streuungen (non line of<br />

sight, NLOS) von Objekten<br />

der Umgebung (Bild 2). Aus<br />

den Ergebnissen lassen sich<br />

die Modellparameter für den<br />

Kanal ableiten und deren Werte<br />

bestimmen. Allgemein gilt, dass<br />

Objekte dann für elektromagnetische<br />

Wellen „physikalisch<br />

sichtbar“ sind und als Reflektor<br />

oder Streuobjekt wirken, wenn<br />

sie mindestens so groß sind<br />

wie die Wellenlänge der einfallenden<br />

Welle. Bei höheren Frequenzen,<br />

z.B. 30 GHz, reflektieren<br />

daher bereits Objekte im<br />

Zentimeterbereich.<br />

Vereint forschen<br />

Rohde & Schwarz sammelt<br />

schon seit einigen Jahren Erfahrungen<br />

in Channel-Sounding-<br />

Projekten. So untersuchte man<br />

Bild 2: Prinzip des Channel Sounding. Zur Aufnahme der Kanalimpulsantwort (CIR) wird ein elektromagnetischer<br />

„Ping“ auf der interessierenden Frequenz gesendet und es werden alle rücklaufenden Signalanteile erfasst<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 35


Messtechnik<br />

Bild 3: Schematischer Aufbau des 300-GHz-Channel-Sounding-Systems. Sendeseitig wird eine 2 GHz breite „Ping-<br />

Sequenz“ (geeignet für Autokorrelation) von einem Signalgenerator R&S SMW200A auf einer Zwischenfrequenz<br />

erzeugt. Der THz-Transceiver des Fraunhofer IAF hebt es in die Sendefrequenzlage, wobei ein R&S SGS100A als<br />

Lokaloszillator fungiert. Empfangsseitig erfolgt die Signalverarbeitung spiegelbildlich, nur dass ein Analysator R&S<br />

FSW die Kette abschließt. Details in [5]<br />

zusammen mit dem japanischen<br />

Netzbetreiber NTT Docomo<br />

den Bereich bis 150 GHz<br />

und konzentrierte sich dann<br />

auf einen 3GPP-Forschungsschwerpunkt<br />

zur Entwicklung<br />

neuer 5G-Kanalmodelle<br />

für Industrieszenarien, etwa<br />

Produktionsumgebun gen. Zur<br />

3GPP-Unterstützung führte<br />

Rohde & Schwarz Messungen<br />

in seinen Werken Memmingen<br />

und Teisnach durch, und<br />

zwar sowohl in den Millimeterwellen-Frequenzbändern<br />

bei<br />

28 und 66 GHz als auch in dem<br />

für private Campus-Netze designierten<br />

Band bei 3,7 GHz [4].<br />

Zusammen mit dem Fraunhofer<br />

Heinrich-Hertz-Institut (HHI)<br />

und NTT Docomo wurden die<br />

Ergebnisse für das 3GPP-Meeting<br />

in Xian (China) eingereicht.<br />

Aktuell geht es um Kanäle bei<br />

noch deutlich höheren Frequenzen.<br />

Neben dem Fraunhofer<br />

HHI gehört mit dem Institut<br />

für Angewandte Festkörperphysik<br />

IAF inzwischen ein weiteres<br />

Forschungsschwergewicht aus<br />

dem Fraunhofer-Kosmos zum<br />

Team. Zusammen hat man einen<br />

Forschungsaufbau entwickelt,<br />

der Signalgenerierung und -analyse<br />

im Bereich von 270 bis<br />

320 GHz mit einer Bandbreite<br />

von 2 GHz ermöglicht [5]. Das<br />

Signal kann zur Durchführung<br />

von Kanalmessungen und für<br />

Übertragungsexperimente mit<br />

neuartigen Wellenformen beaufschlagt<br />

werden.<br />

Das HHI arbeitet an der Signalverarbeitung,<br />

der Synchronisierung<br />

von Sender und Empfänger<br />

und an der Systemintegration.<br />

Vom IAF stammen die<br />

Millimeterwellen-Sende- und<br />

-Empfangsmodule. Rohde &<br />

Schwarz steuert sein Knowhow<br />

in Mess- und Funktechnik bei<br />

und stellt die nötigen Messgeräte<br />

zur Signalerzeugung und<br />

-auswertung. Bild 3 skizziert<br />

den Versuchsaufbau.<br />

Die ersten Messungen bei<br />

300 GHz belegen die für diesen<br />

Frequenzbereich beispiellose<br />

Dynamik des Messsystems<br />

(Bild 4). Zusammen mit<br />

dem Fraunhofer HHI und NTT<br />

Docomo sind weitere Messungen<br />

in verschiedenen Umgebungsszenarien<br />

in Vorbereitung, um<br />

diesen Sub-THz-Bereich systematisch<br />

zu charakterisieren.<br />

Fazit<br />

Der Mobilfunk der sechsten<br />

Generation wird zwar voraussichtlich<br />

erst in acht bis zehn<br />

Jahren eingeführt, seine Grundlagen<br />

sind jedoch längst Gegenstand<br />

der Forschung.<br />

Die Entwicklung der Sub-THz-<br />

Kommunikation, die für 6G<br />

ins Auge gefasst wird, setzt ein<br />

gutes Verständnis der Wellenausbreitungseigenschaften<br />

in<br />

diesem bisher nicht hinreichend<br />

erforschten Frequenzbereich<br />

voraus. Rohde & Schwarz kooperiert<br />

mit Forschungsorganisationen<br />

und Industriepartnern<br />

im Rahmen von Projekten, die<br />

diese Wissenslücke schließen<br />

sollen. Und gewinnt dabei nicht<br />

zuletzt wertvolle Erkenntnisse<br />

über die Anforderungen an die<br />

Messtechnik, die in einigen Jahren<br />

von der Mobilfunkindustrie<br />

benötigt werden.<br />

Referenzen<br />

[1] „5G Evolution and 6G”,<br />

NTT Docomo, Inc., White Paper,<br />

January 2020<br />

[2] „Key drivers and research<br />

challenges for 6G ubiquitous<br />

wireless intelligence (white<br />

paper)”, 6G flagship research<br />

program, University of Oulu,<br />

Finland, 2019<br />

[3] 3rd Generation Partnership<br />

Project (3GPP), „3GPP<br />

TR?38.901 (V16.0.0): Study on<br />

channel model for frequencies<br />

from 0.5 to 100 GHz,” Oct. 2019<br />

[4] „Measurement and Characterization<br />

of an Indoor Industrial<br />

Environment at 3.7 and<br />

28 GHz”, to be published at<br />

EuCAP2020, https://arxiv.org/<br />

abs/2004.11561<br />

[5] „THz Channel Sounding:<br />

Design and Validation of a High<br />

Performance Channel Sounder<br />

at 300 GHz”, to be published at<br />

IEEE WCNC2020, https://arxiv.<br />

org/abs/2001.06703 ◄<br />

Bild 4: Ergebnis der Kanalmessungen bei 300 GHz mit Vektorsignalgenerator<br />

R&S SMW200A und Signalgenerator R&S SGS100A sowie dem Signal- und<br />

Spektrumanalysator R&S FSW43<br />

36 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


2 6 T O 8 6 G H Z<br />

mmWave<br />

Components<br />

400+ Models and Counting<br />

• In-house design and manufacturing capability<br />

• Industry-leading quality<br />

• Supply chain security—no EOL target through<br />

the life of your system<br />

DISTRIBUTORS


Messtechnik<br />

Verwandlungskünstler<br />

Economy-Vektorsignalgenerator für vielfältige<br />

Aufgaben<br />

Der R&S SMCV100B<br />

ist die erste Multi-<br />

Standard-Plattform<br />

für Automotive-,<br />

Broadcast-,<br />

Navigations- und<br />

Wireless-Applikationen<br />

am Markt und<br />

vollständig per Software<br />

konfigurierbar.<br />

Autor:<br />

Ralph Kirchhoff<br />

Rohde & Schwarz<br />

GmbH & Co. KG<br />

www.rohde-schwarz.com<br />

Damit ist dieses Messgerät für<br />

zahlreiche Anwendungen vom<br />

Labor bis hin zur Produktion<br />

geeignet – überall dort, wo<br />

unterschiedliche Technologien<br />

aufeinandertreffen.<br />

Signale mit 4 kHz bis<br />

3 GHz<br />

In der Basiskonfiguration<br />

erzeugt der Vektorsignalgenerator<br />

eine Ausgangsfrequenz<br />

von 4 kHz bis 3 GHz bei einer<br />

HF-Bandbreite von 60 MHz<br />

und einer Ausgangsleistung<br />

von -110 bis +15 dBm. In dieser<br />

Konfiguration ist ein ARB-<br />

Generator mit 64 MS enthalten.<br />

In der maximalen Ausbaustufe<br />

liegt die obere Grenzfrequenz<br />

bei 7,125 GHz, die HF-Bandbreite<br />

bei 240 MHz und die<br />

maximale Ausgangsleistung<br />

bei 25 dBm. Mit 7,125 GHz<br />

ausgestattet, deckt der R&S<br />

SMCV100B auch 5G-NR-<br />

Applikationen im erweiterten<br />

FR1-Frequenzbereich ab.<br />

Die leistungsstarke, Linuxbasierte<br />

Plattform ist vollständig<br />

per Software-Optionen erweiterbar.<br />

Alle Optionen sind in<br />

der Gerätefirmware enthalten<br />

und können bei Bedarf mittels<br />

Freischaltcode aktiviert werden.<br />

Ergänzende Hardware ist<br />

nicht erforderlich. Die Optionen<br />

umfassen Frequenz- und Bandbreitenerweiterungen,<br />

Erhöhung<br />

der HF-Ausgangsleistung,<br />

größere Speichertiefen für den<br />

ARB-Generator sowie eine Verbesserung<br />

des Phasenrauschens<br />

Applikationen<br />

Durch die vielen verfügbaren Standards und seine Funktionalität<br />

ist der R&S SMCV100B nahezu ideal für eine Vielzahl<br />

von Anwendungen geeignet:<br />

• Forschung und Ausbildung<br />

Labors an Universitäten, Schulen usw.<br />

• Breitbandmarkt<br />

Allzweckgenerator in Labors<br />

• Mobilfunkmarkt<br />

Signale für Kommunikationsstandards wie 5G, LTE, IoT und<br />

WiFi entsprechend den verschiedenen Versionen von IEEE<br />

802.11, Bluetoothund anderen Standards<br />

• Rundfunk- und Endgeräteindustrie<br />

Herstellung und Prüfung von Rundfunkempfängern, Settop-<br />

Boxen, TV-Empfängern usw.<br />

• Automotive-Industrie<br />

Produktion, End-of-Line-Prüfung von Autoradios, Unterhaltungs-<br />

und Navigationssystemen und vielen anderen Produkten<br />

• Elektronikfertigung<br />

Herstellung verschiedener Produkte mit ständig variierenden<br />

Anforderungen an Modulationsarten, Systembandbreiten usw.<br />

38 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Messtechnik<br />

Bild 1: Gemessenes SSB-Phasenrauschen für verschiedene Trägerfrequenzen (mit Option R&S<br />

SMCVB-K709 für niedriges Phasenrauschen)<br />

auf weniger als -125 dBc (20 kHz Offset)<br />

bei 1 GHz (Bild 1).<br />

Im R&S SMCV100B wird für die Signalgenerierung<br />

ein HF-DAC eingesetzt, der<br />

es erlaubt, die I/Q-Modulation und die<br />

HF-Signalgenerierung im Digitalbereich<br />

durchzuführen. Dadurch werden sehr gute<br />

Werte bezüglich I/Q-Imbalance, Restträger/Seitenband-Unterdrückung<br />

und EVM<br />

erreicht. Bis zu einer Ausgangsfrequenz<br />

von 2,5 GHz wird das HF-Signal unmittelbar<br />

vom HF-DAC generiert, für höhere<br />

Frequenzen durchläuft das Signal aus dem<br />

HF-DAC einen Mischerzweig.<br />

Der R&S SMCV100B kann von der PC-<br />

Software R&S WinIQSIM2 mit vorberechneten<br />

Signalen versorgt werden.<br />

Diese Simulations-Software unterstützt<br />

alle gebräuchlichen Wireless-Standards<br />

inklusive solcher für IoT sowie das Generieren<br />

nicht-zellularer Signale wie WiFi<br />

(802.11xx) und vieler weiterer. Insgesamt<br />

stehen mehr als 30 Standards in Verbindung<br />

mit dem R&S SMCV100B zur<br />

Auswahl. Darüber hinaus lassen sich bei<br />

aktivierter Option Custom Digital Modulation<br />

selbst definierte Signale auf das Gerät<br />

bringen und über den internen Arbitrary-<br />

Waveform-Generator ausspielen.<br />

Ein paar Möglichkeiten näher<br />

vorgestellt<br />

Für Go/NoGo-Tests kann der Generator<br />

Signale eines einzelnen Navigationssatelliten<br />

für die Standards GPS, Glonass, Galileo und<br />

BeiDou erzeugen. Zum Durchführen von<br />

Funktionstests mit fester Satellitenposition,<br />

z.B. in der Produktion, lassen sich vordefinierte,<br />

zeitlich begrenzte I/Q-Sequenzen<br />

abspielen.<br />

Wie gesagt: Die Speichertiefe des ARB-<br />

Generators beträgt in der Basiskonfiguration<br />

64 MS. Sie lässt sich per Keycode auf bis zu<br />

1 GS erweitern. Reicht das nicht aus, besteht<br />

die Möglichkeit, per Waveform-Streaming<br />

I/Q-Signalszenarien mit HF-Bandbreiten<br />

bis zu 56 MHz von der internen SSD oder<br />

einem USB-Speichermedium abzuspielen.<br />

Über die digitale I/Q-Schnittstelle können<br />

dem R&S SMCV100B auch Daten von<br />

extern, beispielsweise vom I/Q-Recorder<br />

R&S IQW, zugespielt werden.<br />

FPGA-basierte Echtzeit-Coder für die weltweit<br />

gebräuchlichen Rundfunkstandards<br />

sind vorhanden. Der R&S SMCV100B<br />

beherrscht analoge und digitale Audiostandards<br />

sowie digitale terrestrische und satellitengestützte<br />

Fernsehstandards der zweiten<br />

und dritten Generation. Zu den DVB-Standards<br />

DVB-T2 und DVB-S2X wird erstmalig<br />

auf einer Economy-Plattform auch<br />

ATSC 3.0 angeboten.<br />

Für Empfängertests, bei denen ein definiertes<br />

C/N-Verhältnis gefordert ist, steht<br />

ein breitbandiger interner Rauschgenerator<br />

zur Verfügung.<br />

Fazit<br />

Der R&S SMCV100B ist die erste Multi-<br />

Standard-Plattform für Automotive-, Broadcast-,<br />

Navigations- und Wireless-Applikationen<br />

und vollständig per Software konfigurierbar.<br />

Mit seinem Halb-19-Zoll-Gehäuse<br />

ist der Generator nahezu ideal für den platzsparenden<br />

Einbau in Racks ggeignet. Auf<br />

dem Labortisch überzeugt er durch kompakte<br />

Abmessungen und sein Lüftungskonzept.<br />

Die Abluft wird mit einem minimalen Lüfter-Schallleistungspegel<br />

von nur 52 dB(A)<br />

an der Rückseite abgegeben. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 39


Messtechnik<br />

Messqualitäten für den Außeneinsatz<br />

heißt, dass das Instrument hermetisch<br />

abgedichtet in Schutzklasse<br />

IP65 ausgeführt ist und<br />

trotzdem die Wärme des Echtzeitanalysators<br />

mit seinem integrierten<br />

„Windows 10“-Rechner<br />

hinreichend abgegeben werden<br />

kann. Der Bereich seiner<br />

Betriebstemperatur ist mit -20<br />

bis +55 °C angegeben.<br />

Praxisanwendungen<br />

geht bei Frequenzen um 700<br />

MHz ein nicht unerhebliches<br />

Störpotenzial aus. Besonders<br />

hervorzuheben ist dabei auch<br />

der Gewichtsvorteil der sehr<br />

kompakt bauenden, 13 kg wiegenden<br />

Outdoor Unit. Dieser<br />

macht die Montage hoch oben<br />

an Masten, wo sie „freie Sicht<br />

genießt“ und daher häufig eingesetzt<br />

wird, zur leichten Übung<br />

für Messtechniker.<br />

Narda Safety Test<br />

Solutions präsentierte<br />

das jüngste Mitglied<br />

seiner erfolgreichen<br />

SignalShark-Familie.<br />

Nach Handheld und Remote Unit<br />

schließt der neue Real-Time Outdoor<br />

Remote Analyzer jetzt die<br />

letzte noch verbliebene Lücke in<br />

punkto Anwendungen. Denn der<br />

extrem robuste, ferngesteuerte<br />

Signalanalysator wird die Qualitäten<br />

der Baureihe künftig vornehmlich<br />

bei Monitoring-Aufgaben<br />

in 24/7-Außeneinsätzen<br />

einbringen. Im Freien, etwa in<br />

luftiger Höhe an einem Antennenmast<br />

montiert, bei klirrender<br />

Kälte ebenso wie bei sengender<br />

Hitze, allen Wettern ausgesetzt<br />

und ganz auf sich allein gestellt.<br />

Narda Safety Test Solutions<br />

GmbH<br />

info.narda-de@L3Harris.com<br />

www.narda-sts.com<br />

Hoch oben, wo er bei der Störersuche<br />

„freie Sicht genießt“,<br />

jedoch für gewöhnlich nur wenig<br />

Infrastruktur vorfindet.<br />

Perfekt für Monitoring<br />

im Außenbereich<br />

Unter unwirtlichen Bedingungen<br />

erkennt und analysiert, klassifiziert<br />

und lokalisiert er HF-<br />

Signale zwischen 8 kHz und<br />

8 GHz und steht dabei seinen<br />

beiden Geschwistern in nichts<br />

nach. Mit seiner Echtzeitbandbreite<br />

von 40 MHz entgeht ihm<br />

kein auch noch so kurzes oder<br />

seltenes Signalereignis.<br />

Die SignalShark Outdoor Unit ist<br />

in vielerlei Hinsicht die perfekte<br />

Messeinheit für alle Applikationen<br />

der Langzeit-Frequenzüberwachung<br />

im Außenbereich.<br />

Aufgrund ihrer speziellen Konstruktion<br />

erlaubt ihre robuste,<br />

wetterfeste Außenhülle aus Aluminium-Druckguss,<br />

die auch als<br />

Kühlkörper fungiert, ein Design,<br />

das problemlos auch ohne Lüftungsöffnungen<br />

auskommt. Das<br />

Narda adressiert die neue Outdoor<br />

Unit des SignalShark an<br />

alle Branchen und Anwender, die<br />

mit langfristig angelegten Überwachungsaufgaben<br />

unter Freiluftbedingungen<br />

betraut sind.<br />

Dazu zählen Behörden, dazu<br />

zählen Systemintegratoren für<br />

zivile und militärische Systemlösungen,<br />

der Grenzschutz und<br />

die Polizei.<br />

Da es das SignalShark-Trio<br />

mit sich bringt, dass Anwender<br />

immer nur ein Gerät „lernen“<br />

müssen, immer das gleiche GUI<br />

angezeigt bekommen, können<br />

sie die unterschiedlichen Units<br />

problemlos für alle denkbaren<br />

Applikationen einsetzen. So<br />

kann ein Polizeibeamter beispielsweise,<br />

der einen mobilen<br />

„Störer“ detektiert hat, einfach<br />

von der SignalShark Outdoor<br />

Unit zum Handheld wechseln<br />

und die Verfolgung mit diesem<br />

Gerät und der automatischen<br />

Peilantenne ADFA am Boden zu<br />

Fuß oder im Streifenwagen bis<br />

zum Zugriff fortsetzen.<br />

Der neue Realtime Outdoor<br />

Remote Analyzer eignet sich<br />

beispielsweise auch für aktuelle<br />

Monitoring-Aufgaben, um<br />

sicherzustellen, dass Frequenzbereiche,<br />

in denen derzeit neue<br />

5G-Dienste ausgerollt werden<br />

sollen, frei von Störern bzw.<br />

unbelegt, „sauber“ sind. Diese<br />

Frequenzbereiche gilt es insofern<br />

besonders und permanent<br />

zu überwachen, als sie teilweise<br />

gerade erst offiziell freigegeben<br />

worden sind oder sich<br />

unter Umständen in unmittelbarer<br />

Nachbarschaft von terrestrischen<br />

Broadcastern wie TV-<br />

Sendern befinden. Von letzteren<br />

Unschlagbare Dynamik<br />

Welches Glanzstück die Narda-<br />

Ingenieure mit ihrer neuen Outdoor<br />

Unit hervorgebracht haben,<br />

wird besonders beim Thema<br />

Dynamik deutlich – ohnehin eine<br />

Paradedisziplin des SignalShark.<br />

Wenn Messtechniker auf Störersuche<br />

sind, haben sie es in<br />

der Regel mit sehr schwachen<br />

Signalen, mit sehr kleinen Pegeln<br />

zu tun. Um diese überhaupt zu<br />

detektieren, braucht das Gerät<br />

eine hohe Empfindlichkeit. Und<br />

die kann sich hier voll entfalten,<br />

indem die Outdoor Unit einfach<br />

direkt unter den Antennen montiert<br />

werden kann und dadurch<br />

mit äußerst kurzen Kabeln auskommt.<br />

Denn jeder Meter Kabel<br />

kostet aufgrund seiner Dämpfung<br />

wertvolle dB Empfindlichkeit.<br />

Auf der anderen Seite ist die<br />

SignalShark Outdoor Unit<br />

äußerst großsignalfest und neigt,<br />

selbst umgeben von sehr großen<br />

Pegeln, nicht so leicht zum Übersteuern.<br />

Das birgt für Anwender<br />

den immensen Vorteil, dass<br />

sie die Outdoor Unit direkt auf<br />

Sendemasten betreiben können,<br />

ohne ihre Infrastruktur verändern<br />

zu müssen. Das Instrument kann<br />

sehr hohe Feldstärken teilweise<br />

mitten in der Keule einer Sendeantenne<br />

vertragen und trotzdem<br />

sogar schwache Störersignale<br />

sauber empfangen. Die herausragenden<br />

Dynamikeigenschaften<br />

des SignalShark wurden bereits<br />

von mehreren nationalen Regulierungsbehörden<br />

bestätigt und<br />

als sehr wichtiges Kriterium<br />

für den Praxiseinsatz hervorgehoben.<br />

Erst vor Kurzem wurde<br />

die Outdoor Unit zusammen mit<br />

40 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Messtechnik<br />

Elektronische Lasten mit eingebautem Datenlogger<br />

Die programmierbaren elektronischen<br />

DC-Lasten der Serie<br />

EL34000A von Keysight bieten<br />

eine exzellente Leistung<br />

bei sehr kompakter Bauform.<br />

Die Lasten eignen sich nahezu<br />

ideal für das Design/die Verifizierung<br />

von Verbrauchernetzteilen,<br />

Batterien, Batteriemodulen,<br />

Solarpanels, LED-Treibern<br />

und Leistungswandlern<br />

oder für das Charakterisieren<br />

von Breitbandhalbleitern wie<br />

MOSFETs und IGBTs.<br />

Die Geräte liegen als ein- oder<br />

zweikanalige Modelle mit 350<br />

W oder 2x300 W Leistung vor.<br />

Sie führen präzise Spannungsund<br />

Strommessungen aus und<br />

der integrierte Datenlogger<br />

erlaubt statische Messungen.<br />

Zu den erweiterten Funktionen<br />

gehören Oszilloskop-Ansicht,<br />

Datenprotokollierung, Sequenzierung<br />

und mehr. Mit der<br />

Keysight PathWave BenchVue<br />

Software lassen sich die Lasten<br />

fernsteuern, in verschiedenen<br />

Betriebsarten bedienen und<br />

mit anderen Testinstrumente<br />

kombinieren. Schnittstellen<br />

sind verfügbar als USB, LAN,<br />

GPIB (optional).<br />

Die Prüfspannung beträgt bei<br />

beiden Modellen bis zu 150<br />

V, Strommessungen können<br />

bis zu 60 A bzw. bis zu 2x60<br />

A durchgeführt werden (die<br />

Eingangsparallelschaltung des<br />

Modells EL34243A erlaubt ein<br />

Testen mit mehr Leistung und<br />

höheren Stromstärken). Die<br />

Betriebsarten der EL30000A-<br />

Lasten sind Konstantstrom<br />

(CC), Konstantspannung (CV),<br />

Konstantwiderstand (CR) und<br />

Konstantleistung (CP). Dank<br />

der vollintegrierten Volt- und<br />

Amperemeter entfallen externe<br />

Shunt-Widerstände, wodurch<br />

genauere Spannungs-, Stromund<br />

Energiemessungen möglich<br />

sind. Um Messfehler weiter<br />

zu reduzieren, verfügen<br />

die elektronischen DC-Lasten<br />

der EL30000-Serie über eine<br />

Remote-Sense-Technologie zur<br />

Eliminierung von Spannungsabfällen,<br />

die durch angeschlossene<br />

Kabel verursacht werden.<br />

Auch Messungen über die<br />

Zeit sind dank des integrierten<br />

Datenloggers möglich: Die<br />

Abtastrate ist von 20 µs bis 60<br />

s einstellbar, das Messergebnis<br />

kann als CSV-Datei gespeichert<br />

werden – intern auf RAM oder<br />

extern auf einem USB-Speichergerät.<br />

Weiterhin lassen sich<br />

Recovery-Zeiten von Stromversorgungen<br />

mit transienter<br />

Last messen; mithilfe der eingebauten<br />

Scope-Funktion werden<br />

Spannung und Strom digitalisiert<br />

und auf dem 4,3-Zoll-<br />

Farbdisplay angezeigt.<br />

Steuern lassen sich die Lasten<br />

der EL34000A-Serie mit der<br />

Keysight-Software BenchVue<br />

PathWave, eine Software für<br />

erweiterte Leistungssteuerung<br />

und Analyse. Die BenchVue<br />

PathWave erlaubt den schnellen<br />

und einfachen Zugriff auf<br />

erweiterte Fähigkeiten und<br />

Messfunktionen, sie beinhaltet<br />

eine API (Automation<br />

Programming Interface) und<br />

sie arbeitet in vier Betriebsarten:<br />

Scope (Kurzzeit-Wellenformerfassung),<br />

Datenlogger<br />

(Langzeit-Wellenformerfassung),<br />

CCDF (statistische<br />

Analyse) und ARB (Wellenformerstellung).<br />

■ Meilhaus Electronic GmbH<br />

www.meilhaus.com<br />

einem TDOA-System getestet<br />

und in einem offiziellen Schreiben<br />

unabhängig sehr lobend<br />

erwähnt.<br />

Offene Plattform<br />

Wie alle Geräte der SignalShark-<br />

Baureihe ist auch die Outdoor<br />

Unit als offene Plattform konzipiert.<br />

Das heißt, dass auch sie<br />

über Standardsprachen kommuniziert<br />

sowie gängige Formate<br />

nutzt und unterstützt, wie sie in<br />

der Wissenschaft gebräuchlich<br />

sind. Ihre Palette an Erweiterungsmodulen<br />

schließt dabei<br />

natürlich markenfremde Nicht-<br />

Narda-Erzeugnisse mit ein.<br />

Auf dem Windows10-basierten<br />

Gerät mit Intel Quad-Core-Prozessor<br />

lassen sich also zusätzliche<br />

Anwendungen wie z. B.<br />

zur Klassifizierung von digital<br />

modulierten Signalen von Drittanbietern<br />

ausführen. Eine gut<br />

dokumentierte SCPI-Befehlsfrequenz<br />

zur Fernsteuerung und<br />

„VITA 49-Zoll-konformes I/Q-<br />

Streaming“ ermöglichen eine<br />

einfache Integration in jede<br />

Software-Umgebung.<br />

Antennen frei wählbar<br />

Abgesehen von der LTE-Antenne<br />

in der Version „Modem“ verfügt<br />

das Gerät über keine integrierte<br />

oder angeschlossene Antenne.<br />

Das bedeutet, dass Antennen<br />

je nach Applikation frei wählbar<br />

sind. Hierzu bietet die Outdoor<br />

Unit drei umschaltbare<br />

HF-Anschlüsse, sodass drei<br />

verschiedene Antennen – für<br />

unterschiedliche Frequenzbereiche<br />

oder unterschiedliche<br />

Richtungen – genutzt werden<br />

können. Wird sie beispielsweise<br />

in Verbindung mit der automatischen<br />

DF Antenne ADFA von<br />

Narda betrieben, können Störer<br />

im Spektrum aufgespürt<br />

und direkt im Anschluss gepeilt<br />

werden. Doch auch wenn die<br />

Outdoor Unit „nur“ mit einer<br />

handelsüblichen omnidirektionalen<br />

Antenne eingesetzt wird,<br />

ist eine Lokalisierung möglich.<br />

Denn sie unterstützt sowohl die<br />

automatische Peilung als auch<br />

TDOA. Eine TDOA-Software<br />

kann in einem TDOA-Netzwerk<br />

aus mehreren (mindestens drei)<br />

Einheiten berechnen, zu welchem<br />

Zeitpunkt das Signal auf<br />

welcher Antenne aufgetroffen ist<br />

und somit exakt ermitteln, von<br />

wo aus es ausgesendet wurde.<br />

Zwei Arten der<br />

Stromversorgung<br />

Narda hat zwei Versionen der<br />

neuen SignalShark-Variante im<br />

Angebot: Bei der Outdoor Unit<br />

„PoE“ (Power over Ethernet)<br />

laufen Stromversorgung – auch<br />

die der automatischen Antenne –<br />

und Datenkommunikation über<br />

ein einziges Ethernet-Kabel. Das<br />

erleichtert den Anschluss an ein<br />

Gebäude.<br />

Die Version „Modem“ für den<br />

Stand-alone-Betrieb wird mit<br />

Gleichstrom versorgt, etwa via<br />

Solarpanel, und verfügt über<br />

ein integriertes LTE-Modem<br />

für Datentransfer und Remote-<br />

Steuerung.<br />

Das heißt, wenn ein Mobilfunknetz<br />

verfügbar ist und die Sonne<br />

scheint, ist die Anlage zu 100%<br />

autark. Nachts wird die Outdoor<br />

Unit über ihre integrierten Akkumulatoren,<br />

die tagsüber aufgeladenen<br />

werden, zuverlässig mit<br />

Strom versorgt. ◄<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 41


Bauelemente<br />

SP6T-Switch-Matrix für Signale von 0 bis 50 GHz<br />

Das Modell RC-1SP6T-50 von Mini-Circuits<br />

ist eine einpolige elektromechanische<br />

Sechspositions-Schaltmatrix (SP6T) mit<br />

einem weiten Frequenzbereich von DC bis<br />

50 GHz. Sie wurde für eine Lebensdauer<br />

von mehr als 2 Mio. Schaltzyklen pro<br />

Schalterposition entwickelt und ist in einer<br />

ausfallsicheren Konfiguration ohne Unterbrechung<br />

konzipiert, die sich ideal für<br />

automatisierte Testanwendungen eignet.<br />

Die Schaltmatrix ist gut auf 50 Ohm mit<br />

einem typischen SWR von 1,3 bis 40 GHz<br />

und 1,6 bis 50 GHz abgestimmt. Sie weist<br />

über die gesamte Bandbreite einen geringen<br />

Verlust auf: 0,2 dB oder weniger von<br />

DC bis 26,5 GHz und 0,4 dB oder weniger<br />

bis 50 GHz. Die Isolation zwischen den<br />

Ports ist hoch mit mindestens 85 dB von<br />

DC bis 26,5 GHz und mindestens 75 dB<br />

bis 50 GHz. Die absorbierende Schaltmatrix<br />

hat eine Schaltgeschwindigkeit von<br />

50 ms und ist für einen Betriebstemperaturbereich<br />

von 0 bis 40 °C ausgelegt. Sie<br />

verarbeitet Kaltschalt-Eingangsleistungen<br />

von 20 W bis 18 GHz, 10 W bis 26,5 GHz<br />

und 3 W bis 50 GHz.<br />

Verwendet wurde ein kompaktes Metallgehäuse<br />

von 5,5 × 6,0 × 2,75 Zoll mit<br />

2,4-mm-HF-Buchsen und USB- und RJ45-<br />

Ethernet/LAN-Schnittstellen für die Computersteuerung.<br />

Die RoHS-kompatible<br />

Switch-Matrix wird mit vollständiger Softwareunterstützung<br />

geliefert, einschließlich<br />

einer benutzerfreundlichen grafischen<br />

Benutzeroberfläche (GUI) für Microsoft<br />

Windows und einem vollständigen API<br />

(Application Programming Interface) für<br />

Windows und Linux.<br />

■ Mini-Circuits<br />

sales@minicircuits.com<br />

www.minicircuits.com<br />

Miniatur-MMIC-Vorspannungs-T-Glied<br />

für<br />

1,5 bis 28 GHz<br />

Das Modell MBT-283 + von<br />

Mini-Circuits ist ein MMIC-<br />

Bias-T-Glied mit 50 Ohm Impedanz<br />

und Frequenzen von 1,5 bis<br />

28 GHz sowie der Fähigkeit, bis<br />

zu 500 mA Gleichstrom und 1 W<br />

(30 dBm) HF-Leistung zu verarbeiten.<br />

Es eignet sich gut zum<br />

Versorgen von aktiven Antennen,<br />

Verstärkern, Laserdioden und<br />

anderen aktiven Komponenten<br />

und Geräten und bietet einen<br />

geringen Verlust und eine hohe<br />

Isolation zwischen den Ports.<br />

Der typische Einfügungsverlust<br />

beträgt 0,7 dB von 1,5 bis<br />

25 GHz und 1 dB oder weniger<br />

CelsiStrip ®<br />

Thermoetikette registriert<br />

Maximalwerte durch<br />

Dauerschwärzung.<br />

Bereich von +40 ... +260°C<br />

GRATIS Musterset von celsi@spirig.com<br />

Kostenloser Versand ab Bestellwert<br />

EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)<br />

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von 25 bis 28 GHz, der typische<br />

Rückflussverlust beträgt 19 dB<br />

von 1,5 bis 10 GHz, 21 dB von<br />

10 bis 20 GHz und 14 dB oder<br />

mehr von 20 bis 28 GHz. Die<br />

Isolation zwischen den Ports<br />

beträgt typischerweise 57 dB<br />

von 1,5 bis 10 GHz und 47 dB<br />

oder besser von 10 bis 28 GHz.<br />

Das zum Patent angemeldete<br />

RoHS-konforme Bias-T-<br />

Stück wird mit einem winzigen<br />

16-poligen MCLP-Gehäuse<br />

mit einer Größe von nur 3,5 ×<br />

2,5 mm geliefert und hat einen<br />

Gleichstromwiderstand von 2,7<br />

Ohm von seinen DC- und RF-<br />

Ports bis zum kombinierten DC/<br />

RF-Port. Es ist für Spannungen<br />

bis 25 V und Betriebstemperaturen<br />

von -40 bis +85 °C ausgelegt.<br />

Richtkoppler<br />

überwacht<br />

Leistungsfluss im<br />

Bereich 40 bis 65 GHz<br />

Der Breitband-Richtkoppler<br />

ZCDC10-E40653+ von Mini-<br />

Circuits bietet eine hohe Richtwirkung<br />

bei ausgezeichneter<br />

Kopplungsebenheit von 40<br />

bis 65 GHz. Die Richtwirkung<br />

beträgt typischerweise 19 dB<br />

von 40 bis 50 GHz und typischerweise<br />

17,9 dB von 50 bis<br />

65 GHz mit einer 10-dB-Kopplung<br />

innerhalb von ±0,4 dB<br />

über den gesamten Frequenzbereich.<br />

Der Einfügungsverlust<br />

der Hauptleitung (einschließlich<br />

des Kopplungsverlusts) beträgt<br />

typischerweise 1,4 dB von 40<br />

bis 50 GHz und 1,7 dB von 50<br />

bis 65 GHz. Die Eingangs- und<br />

Ausgangs-Rückflussdämpfung<br />

beträgt typischerweise 21,1 dB<br />

von 40 bis 50 GHz und 22,6 dB<br />

von 50 bis 65 GHz.<br />

Der RoHS-konforme Richtkoppler<br />

kann bis zu 300 mA Gleichstrom<br />

von Eingang zu Ausgang<br />

leiten und über den gesamten<br />

Frequenzbereich bis zu 12 W<br />

HF-Eingangsleistung verarbeiten.<br />

Der 50-Ohm-Richtkoppler<br />

eignet sich gut zum Testen und<br />

Überwachen von Millimeterwellen-Signalleistungspegeln.<br />

Er misst 31,75 × 16 × 12,7 mm<br />

(1,25 × 0,63 × 0,5 Zoll) bei<br />

robustem Metallgehäuse und<br />

wird mit 1,85-mm-Buchsen<br />

geliefert. Der Koppler hat einen<br />

Betriebstemperaturbereich von<br />

-55 bis +100 °C.<br />

Monolithischer<br />

Verstärker für<br />

Frequenzen bis 50 GHz<br />

Das Modell LTA-M1109-D +<br />

von Mini-Circuits ist ein breitbandiger<br />

monolithisch verteilter<br />

Verstärkerchip mit flacher Verstärkung<br />

und geringem Rauschen<br />

von DC bis 50 GHz. Mit einer<br />

Vorspannung von 5 V und 160<br />

mA kann der winzige Chip eine<br />

Verstärkung von 17,3 dB bei 100<br />

MHz, von 16,1 dB bei 20 GHz,<br />

von 17,4 dB bei 30 GHz und von<br />

17,4 dB bei 40 GHz erzielen. Mit<br />

einer Verstärkungsflachheit von<br />

±2,2 dB von 0,1 bis 40 GHz und<br />

einer Bandbreite von 50 GHz ist<br />

der verteilt designte Verstärker-<br />

Chip ideal für 5G-Netze, kommerzielle<br />

und militärische Funkgeräte<br />

sowie Instrumentierungsanwendungen.<br />

Die typische Rauschzahl beträgt<br />

3,1 dB bei 10 GHz, 4 dBm bei<br />

20 GHz, 5,5 dB bei 30 GHz,<br />

7,8 dB bei 40 GHz und 11,8 dB<br />

bei 50 GHz. Die typische Ausgangsleistung<br />

bei 1-dB-Komprimierung<br />

beträgt 20 dBm bei 10<br />

GHz, 19,3 dBm bei 20 GHz, 17,9<br />

dBm bei 30 GHz und 17 dBm<br />

bei 40 GHz. Basierend auf der<br />

Halbleitertechnologie des pseudomorphen<br />

Hochmobilelektronen-Transistors<br />

(pHEMT) ist<br />

42 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Bauelemente<br />

der RoHS-kompatible Verstärker<br />

gut auf 50 Ohm und ausgelegt<br />

und kann mit seiner maximalen<br />

Betriebsspannung von 7,5 V DC<br />

eine maximale HF-Eingangsleistung<br />

von 17 dBm verarbeiten.<br />

Dies im Betriebstemperaturbereich<br />

von -40 bis +85 °C.<br />

Steuerbares<br />

Dämpfungsglied für 6<br />

bis 12 GHz<br />

Das Modell ZX73-123+ von<br />

Mini-Circuits ist ein spannungsvariables<br />

Dämpfungsglied mit<br />

stufenlos einstellbarer Dämpfung<br />

von 0 bis 20 dB im Frequenzbereich<br />

von 6 bis 12 GHz.<br />

Es wird mit einer einzigen Steuerspannung<br />

bei geringem Stromverbrauch<br />

betrieben (z.B. 40 mA<br />

bei 0,85 V für eine Dämpfung<br />

von 20 dB). Das 50-Ohm-Dämpfungsglied<br />

fügt einen typischen<br />

Vollband-Einfügungsverlust von<br />

0,8 dB hinzu und verursacht<br />

einen typischen Rückflussverlust<br />

von 15 dB bei einer Dämpfungseinstellung<br />

von 0 dB.<br />

Das RoHS-konforme Dämpfungsglied<br />

ist mit SMA-Koaxialanschlüssen<br />

ausgestattet und<br />

misst 30,48 × 25,4 × 9,65 mm<br />

(1,2 × 1 × 0,38 Zoll). Das spannungsvariable<br />

Dämpfungsglied<br />

ist eine gute Lösung zum Einstellen<br />

von Leistungspegeln in<br />

Verstärkern, Kommunikationssystemen<br />

und Testgeräten und<br />

kann Eingangsleistungspegel<br />

von bis zu 20 dBm verarbeiten.<br />

Es ist für Betriebstemperaturen<br />

von -55 bis +85 °C ausgelegt.<br />

LTCC-Bandpassfilter<br />

für 17 bis 20,4 GHz<br />

Das Modell BFCG-1902+ von<br />

Mini-Circuits ist ein 50-Ohm-<br />

Keramikbandpass mit verlustarmem<br />

Durchlassbereich von<br />

17 bis 20,4 GHz. Das Miniatur-<br />

Bandpassfilter wurde auf einem<br />

proprietären LTCC-Substratmaterial<br />

(Low-Temperature-<br />

Cofired-Ceramic) hergestellt<br />

und hat eine Mittenfrequenz von<br />

18,6 GHz mit einem typischen<br />

Einfügungsverlust von 1,5 dB<br />

von 17 bis 20,4 GHz und einem<br />

typischen Rückflussverlust von<br />

15 dB über den gleichen Bereich.<br />

Die Stoppband-Unterdrückung<br />

beträgt typischerweise 38 dB<br />

von Gleichstrom bis 10,8 GHz<br />

und 24 dB von 10,8 bis 13 GHz<br />

bzw. typischerweise 28 dB von<br />

24,5 bis 26 GHz und 38 dB von<br />

26 bis 39 GHz.<br />

Das temperaturstabile, RoHSkonforme<br />

Filter ist nahezu ideal<br />

für Satellitenkommunikationssysteme<br />

(Satcom) und andere<br />

Millimeterwellenanwendungen<br />

geeignet. Es lässt sich gut für die<br />

Massenproduktion verwenden<br />

und wird in einem hermetischen<br />

Standardgehäuse mit einer Größe<br />

von nur 2,01 × 1,24 × 0,25 mm<br />

(0,079 × 0,049 × 0,022 Zoll)<br />

geliefert. Es ist für Betriebstemperaturen<br />

von -55 bis +125 °C<br />

ausgelegt und kann bei Raumtemperatur<br />

bis zu 1 W Eingangsleistung<br />

verarbeiten.<br />

90°-Leistungsteiler für<br />

Signale mit 3 bis 14,5<br />

GHz<br />

Das Modell QCH-153+ von<br />

Mini-Circuits ist ein Zweiwege-<br />

Hochleistungs-90°-Leistungsteiler<br />

(Splitter) mit ausgezeichneter<br />

Amplituden- und Phasenkonstanz<br />

über die beiden geteilten<br />

Kanäle bei Signalen mit 3 bis<br />

14,5 GHz. Entwickelt wurde das<br />

Produkt für Eingangsleistungen<br />

von bis zu 25 W bei einer Gehäusetemperatur<br />

von 85 °C. Der<br />

50-Ohm-Leistungsteiler bietet<br />

Ausgänge mit Phasenlagen bei<br />

0 und 90° mit einer typischen<br />

Amplitudenunsymmetrie von<br />

±1,5 dB und einer typischen Phasenunsymmetrie<br />

von ±5° von 3<br />

bis 14,5 GHz.<br />

Der typische Einfügungsverlust<br />

beträgt 0,4 dB von 3 bis 9 GHz<br />

und 1 dB von 9 bis 14,5 GHz,<br />

während die typische Isolation<br />

zwischen den Ports 20 dB von 3<br />

bis 9 GHz und 13 dB von 9 bis<br />

14,5 GHz beträgt. Das typische<br />

SWR beträgt 1,2 von 3 bis 9 GHz<br />

und 1,5 von 9 bis 14,5 GHz. Der<br />

RoHS-konforme Leistungsteiler<br />

misst 14,22 × 5,08 × 1,6 mm<br />

(0,56 × 0,2 × 0,063 Zoll) und hat<br />

einen Betriebstemperaturbereich<br />

von -55 bis +105 °C.<br />

■ Mini-Circuits<br />

sales@minicircuits.com<br />

www.minicircuits.com<br />

Tiefpassfilter mit 24 GHz Eckfrequenz<br />

Das Modell ZLSS-K24G+<br />

von Mini-Circuits ist ein kompaktes<br />

Tiefpassfilter, das auf<br />

der Stripline-Technologie für<br />

suspendierte Substrate basiert.<br />

Es hat einen typischen Einfügungsverlust<br />

von 1,5 dB<br />

und ein SWR von typischerweise<br />

2 über sein gesamtes<br />

Durchlassband von DC bis 24<br />

GHz. Das High-Q-Filter bietet<br />

einen schnellen Abfall von der<br />

24-GHz-Grenzfrequenz zum<br />

bei nominell 40 GHz beginnenden<br />

Sperrband mit einer<br />

typischen Unterdrückung von<br />

40 dB von 29 bis 33 GHz und<br />

70 dB von 33 bis 40 GHz. Die<br />

Gruppenverzögerung beträgt<br />

im gesamten 24-GHz-Durchlassbereich<br />

weniger als 0,3 ns.<br />

Der 50-Ohm-Tiefpass kann bis<br />

zu 2 W Eingangsleistung verarbeiten.<br />

Er eignet sich gut für<br />

5G-Sender und -Empfänger<br />

sowie für Testanwendungen<br />

und misst nur 19,1 × 15,2 ×<br />

12,1 mm (0,75 × 0,6 × 0,48<br />

Zoll) mit weiblichen 2,92-mm-<br />

Eingangs- und Ausgangsanschlüssen.<br />

Betriebstemperaturbereich<br />

-40 bis +85 °C.<br />

■ Mini-Circuits<br />

sales@minicircuits.com<br />

www.minicircuits.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 43


Bauelemente<br />

Neuer Lüfter ist ein „Kraftprotz“<br />

Der kompakte Lüfter mit der<br />

Baugröße 80 x 80 x 38 mm<br />

von Telemeter Electronic ist<br />

mit seinen 18.300 Umdrehungen<br />

pro Minute in der Lage,<br />

einen sensationellen statischen<br />

Druck von 1600 Pa zu generieren.<br />

Dabei wird ein Luftvolumen<br />

von 240 m 3 pro Stunde<br />

gefördert. Der „Kraftprotz“<br />

ist zusätzlich mit einer PWM-<br />

Steuerung und einem Drehzahlsensor<br />

ausgestattet, sodass<br />

eine Steuerung je nach Anforderung<br />

bequem möglich ist.<br />

Der Betriebstemperaturbereich<br />

erstreckt sich von -20<br />

bis +70 °C, die Lebensdauer<br />

ist von 70.000 h bei 40 °C<br />

spezifiziert. Aktuell ist der<br />

neue Lüfter mit einer Versorgungsspannung<br />

von 12 V<br />

DC bei Telemeter Electronic<br />

erhältlich. Entwickelt wurde<br />

er für die besonders hohen<br />

Anforderungen in Anlagen und<br />

Geräten mit hoher Systemimpedanz,<br />

beispielsweise für Server,<br />

Router oder Kommunikationsgeräte.<br />

■ Telemeter Electronic GmbH<br />

info@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

Hochtemperaturkondensatoren vertragen<br />

bis 125 °C<br />

Selbst wenn keine Wasserkühlung<br />

möglich ist oder die Kühlwassertemperatur<br />

nur bis zu<br />

45 °C betragen kann, kommen<br />

die HTC-Hochtemperaturkondensatoren<br />

von Celem (Vertrieb:<br />

Eurocomp) sicher und zuverlässig<br />

zum Einsatz.<br />

In der HTC-Serie werden verschiedene<br />

Bauformen angeboten,<br />

je nach Kapazität für 550<br />

oder 1000 V. Je nach Bauform<br />

betragen die Kapazitätswerte<br />

0,1 bis 0,4 µF. Das Bild zeigt<br />

die Bauformen CSM, C-Cap<br />

mini, CMPP und CSP mit den<br />

unterschiedlichen Anschlussmöglichkeiten.<br />

Auf Wunsch<br />

können diese Kondensatoren mit<br />

UL-zertifiziertem Harz hergestellt<br />

werden. Celem verwendet<br />

für seine HTC-Serie eine hochwertige<br />

Hochtemperaturfolie,<br />

wodurch sich die Serie z.B. auch<br />

ideal für Wireless-Leistungsübertragung<br />

in Automobilanwendungen<br />

eignet, z.B. im Rahmen<br />

eines induktiven (kabellosen)<br />

Ladens von EVs.<br />

■ Eurocomp Elektronik GmbH<br />

www.eurocomp.de<br />

2-VA-Transformator<br />

für 3 bis 3000 MHz<br />

Der RFXF9503 von MiniRF ist<br />

ein Transformator, der von 3 bis<br />

3000 MHz arbeitet. Es wurde<br />

für Anwendungen entwickelt,<br />

die kleine, kostengünstige und<br />

äußerst zuverlässige oberflächenmontierte<br />

Komponenten<br />

erfordern. Der Transformator hat<br />

eine Einfügungsdämpfung von<br />

Spulen: Auf die Größe kommt es an…<br />

Der Hersteller von kundenspezifischen<br />

Hochfrequenzfiltern,<br />

Weichen und Verstärkern<br />

Rittmann-HF-Technik in<br />

Pforzheim hat ab sofort kundenspezifische<br />

Luftspulen aus<br />

eigener Produktion im Lieferprogramm.<br />

Die Spulen werden<br />

je nach individuellem Kundenwunsch<br />

aus Kupferlackdraht,<br />

versilbertem Kupferdraht oder<br />

auch Backlackdraht gefertigt.<br />

Die Anschlussdrähtchen werden<br />

lötfähig abgefräst und auf<br />

Wunsch verzinnt. Auch können<br />

die Spulen für die automatische<br />

Bestückung als Tape&Reel-<br />

Material geliefert werden.<br />

Verwendung finden diese<br />

Spulen in hochfrequenztechnischen<br />

Schaltungen. Aufgrund<br />

der eigenen Produktion können<br />

auch kleine Stückzahlen<br />

äußerst kostengünstig und mit<br />

kurzen Lieferzeiten hergestellt<br />

werden.<br />

■ Rittmann-HF-Technik<br />

www.rittmann-hf-technik.de<br />

44 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


K N O W - H O W V E R B I N D E T<br />

Bauelemente<br />

Extrem rauscharme Verstärker-MMICs für 5G<br />

EMV, WÄRME­<br />

ABLEITUNG UND<br />

ABSORPTION<br />

SETZEN SIE AUF<br />

QUALITÄT<br />

Elastomer- und Schaumstoffabsorber<br />

Europäische Produktion<br />

Kurzfristige Verfügbarkeit<br />

Kundenspezifisches Design<br />

oder Plattenware<br />

Die koreanischen Amplifier-Experten von<br />

ASB haben eine Reihe neuer High-Performance-Produkte<br />

für die Telekommunikation<br />

im Portfolio. Die ultra-rauscharmen<br />

Verstärker für 5G-Anwendungen<br />

im C-Band bestechen allen voran durch<br />

ihre äußerst niedrigen Rauschwerte, ihre<br />

hohe Linearität und durch den schaltbaren<br />

on/off control für den Leistungsteil.<br />

Der AHL5220 ist beispielsweise ein<br />

GaAs-E-pHEMT-Ultra-Lownoise &<br />

High-Linearity LNA mit exzellenten Werten<br />

in den 5G-Frequenzbereichen von 2,5<br />

bis 4,2 GHz für die Bänder n77 und n78.<br />

Das aktuell wichtigste Band ist n78 (bei<br />

3,6 GHz). Hier funken langfristig alle vier<br />

deutschen 5G-Provider, das Band wird<br />

vorrangig für die Versorgung der Städte<br />

genutzt. Bei 3,6 GHz wird ein Gain von<br />

15,7 dB bei einer Rauschzahl von 0,6 dB<br />

sowie ein 34,5 dBm Output IP3 erreicht.<br />

Die Betriebsspannung beträgt 5 V bei<br />

65 mA, die Gehäuseform ist ein bleifreies<br />

TDFN8.<br />

Für das Band n79 von 4,4 bis 5 GHz<br />

steht der AHL5318 mit ebenfalls hervorragenden<br />

Spezifikationen bereit. Der<br />

nutzbare Frequenzbereich des Verstärkers<br />

reicht von 3 bis 6,2 GHz. Bei 4,7 GHz<br />

bietet diese Verstärker einen Gewinn<br />

von 15,4 dB, eine Rauschzahl von 0,85<br />

dB und ein OIP3 von 35 dBm. Die on/<br />

off-Kontrolle ist hier ebenfalls integriert.<br />

■ CompoTEK GmbH<br />

www.compotek.de<br />

-EA1 & -EA4<br />

Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)<br />

bzw. 4 GHz (EA4)<br />

Urethan oder Silikon<br />

Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C<br />

(Urethanversion bis 120°C)<br />

Standardabmessung 305mm x 305mm<br />

weniger als 3,5 dB und kann eine Leistung<br />

von bis zu 2 W verarbeiten. Es ist in einem<br />

SMT-Paket mit Band und Rolle erhältlich<br />

und auf 50 Ohm abgestimmt. Dieser RoHSkompatible<br />

Transformator ist ideal für Breitband-,<br />

Funk- und andere Kommunikationssystemanwendungen.<br />

Der 1:1-SMT-Transformators<br />

ist von seinem Aufbau her ein<br />

Balun und verlangt eine Betriebstemperatur<br />

von -40 bis 85 °C.<br />

■ MiniRF<br />

www.minirf.com<br />

Kälteerzeugender Verstärker<br />

für 4 bis 8 GHz<br />

Der APTC3-04000800-1K00-D4-V von<br />

Amplitech ist ein rauscharmer kryogener<br />

(cryogenic, kälteerzeugend) Verstärker,<br />

der von 4 bis 8 GHz arbeitet. Es bietet eine<br />

Verstärkung von mehr als 40 dB bei einer<br />

Rauschzahl von 0,35 dB und einen P1dB<br />

von -6 dB. Der Verstärker erfordert eine<br />

Gleichstromversorgung von 0,7 V und<br />

nimmt 20 mA (typisch) auf, während 2,5<br />

mW Leistung für 4 °K in der Vorstufe sorgen<br />

zwecks Senkung des Eigenrauschens.<br />

Das Produkt wird mit modernster PHEMT-<br />

Technologie hergestellt und ist für kryogene<br />

Anwendungen bis 1 °K ausgelegt. Dieser<br />

nach MIL-883, MIL-45208 zertifizierte LNA<br />

ist als Modul mit SMA-Buchsen erhältlich<br />

und eignet sich fast ideal für Quantencomputer,<br />

Radiometer, Nanophysik (Elektronen-<br />

Spin-Resonanz), Astronomie-/Observatoriumsempfänger,<br />

Supraleiterforschung und<br />

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5G und IoT<br />

Probleme und Lösungen<br />

Herausforderungen beim Masseneinsatz<br />

von 5G<br />

Neue<br />

Herausforderungen<br />

verlangen nach<br />

adaptiven Lösungen,<br />

die unterschiedliche<br />

Anforderungen<br />

ansprechen und sich<br />

dabei entsprechend den<br />

Marktgegebenheiten<br />

weiterentwickeln.<br />

Das Zynq UltraScale+ RFSoC<br />

DFE (digital frontend) trifft<br />

diese Herausforderungen wegen<br />

seiner spezifischen Architektur,<br />

die mehr Hard-IP Logik als traditionelle<br />

Soft-Logik integriert.<br />

Das macht sie wettbewerbsfähig<br />

in Bezug auf Kosten und Leistung<br />

mit kundenspezifischen<br />

ASICs. Außerdem erhält sie so<br />

ihre Xilinx-spezifische adaptierbare<br />

DNA.<br />

Steigende Performance<br />

und Komplexität der<br />

Funksysteme<br />

Der Bedarf an größerer Bandbreite<br />

in der Funkeinheit (RU,<br />

radio unit) entsteht nicht nur<br />

durch die höheren Datenraten.<br />

Die Netzbetreiber müssen auch<br />

die Ansprüche komplexer Funk-<br />

Konfigurationen für existierende<br />

und künftige Bänder erfüllen.<br />

Um diese Anforderungen zu<br />

bewältigen, werden die Funkeinheiten<br />

so ausgelegt, dass sie die<br />

größte verfügbare Momentan-<br />

Bandbreite (iBW) unterstützen.<br />

Frühe 5G-Sender unterstützten<br />

Bandbreiten bis herauf zu 200<br />

MHz. In Zukunft müssen sie bis<br />

zu 400 MHz abdecken.<br />

Die Auslieferungen von 4G-<br />

Equipment werden noch über<br />

viele Jahre mit signifikantem<br />

Liefervolumen weitergehen.<br />

Beim Upgrade auf 5G und bei<br />

dessen Einsatz müssen die Netzbetreiber<br />

aber weiterhin auch die<br />

4G-Abdeckung bieten. Da die<br />

Kapazität der Sendestationen<br />

nach der Zahl der Einheiten<br />

und deren Gewicht berechnet<br />

wird, kann ein Multimode RU<br />

für 4G und 5G sowohl die Aufwendungen<br />

für CapEx, als auch<br />

für OpEx reduzieren.<br />

Eine weitere Komplexität von<br />

5G-Funksystemen ist die vertellte<br />

oder dezentrale Schnittstelle<br />

(distributed unit, DU).<br />

Die typischen Aufteilungen sind<br />

7.1, 7.2 und 7.3. Diese dezen-<br />

Autor:<br />

David Brubaker,<br />

Senior Product Line Manager<br />

Xilinx<br />

www.xilinx.com<br />

Bild 1: 5G ermöglicht Innovationen in privaten Netzen<br />

48 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


5G und IoT<br />

Bild 2: 5G bringt neue Geschäftsmodelle, Märkte und Wettbewerbe<br />

trale Schnittstelle müssen alle<br />

5G-Funksysteme unterstützen.<br />

Unterschiedliche<br />

Anwendungsfälle<br />

Bei 3G drehte sich alles um die<br />

Übertragung von Sprache und<br />

SMS. Die Betreiber berechneten<br />

minutenweise Zeiteinheiten und<br />

die Anzahl der SMS-Meldungen.<br />

4G brachte einen spezifischen<br />

Anwendungsfall: die mobile Datenübertragung.<br />

Das förderte den<br />

Aufschwung der Smartphones<br />

und die monatsweise Berechnung<br />

von Datenmengen bis zu<br />

mehreren GB.<br />

5G ist anders angelegt. Hier gibt<br />

es drei Haupt-Einsatzsituationen,<br />

wie die Aufmachergrafik<br />

sie darstellt: verbesserte breitbandige<br />

Mobilkommunikation<br />

(Enhanced Mobile Broadband,<br />

eMBB), ultra-zuverlässige Kommunikation<br />

mit niedriger Latenz<br />

(Ultra-Reliable Low-Latency<br />

Communication, URLLC) und<br />

durchgehend automatisierte<br />

Kommunikation (Massive<br />

Machine Type Communication,<br />

mMTC). Eine getrennte Optimierung<br />

jeder dieser Anwendungsfälle<br />

würde zu recht unterschiedlich<br />

ausgelegten Lösungen<br />

für das Funksystem führen.<br />

Doch 5G vereinigt sie in einem<br />

gemeinsamen Standard.<br />

Heute geht es bei 5G fast ausschließlich<br />

um eMBB. Die<br />

Netzbetreiber beschleunigen<br />

den Ausbau ihrer 5G-Netze,<br />

um Kunden für das jeweils<br />

schnellste Netz zu gewinnen.<br />

Weil URLLC und mMTC konzeptionell<br />

neu sind, gibt es noch<br />

keine entwickelten Märkte oder<br />

ökonomische Gesichtspunkte für<br />

ihren Einsatz. Die wichtigste für<br />

URLLC propagierte Applikation<br />

sind autonome Fahrzeuge. Doch<br />

die 5G-Netze werden in diesem<br />

Bereich kaum eine signifikante<br />

Rolle spielen. Dieser Prozess<br />

wird in situ, also mit lokaler<br />

Bereitstellung, angelegt sein.<br />

Ein zukunftsfähiger Einsatzfall<br />

für URLLC ist der Betrieb von<br />

Fahrzeugen oder Maschinen in<br />

Situationen, die zu gefährlich<br />

für bordseitige Steuerung sind,<br />

wie im Bergbau oder bei Hilfeleistungen<br />

in Katastrophensituationen.<br />

Für den mMTC-Einsatzfall werden<br />

Größenordnungen von bis<br />

zu 1 Million vernetzter Geräte<br />

pro Quadratkilometer veranschlagt.<br />

Mit Smarthome-Geräten<br />

funktioniert WiFi sehr gut,<br />

sodass 5G dieses nicht ersetzen<br />

dürfte. Der mMTC-Einsatz<br />

dürfte größere Bedeutung in<br />

industriellen, kommerziellen<br />

und behördlichen Anwendungen<br />

finden, also in Smart Factories<br />

und Smart Cities.<br />

Neu entstehende<br />

Standards<br />

Der 4G- oder LTE-Standard<br />

wurde 2009 mit dem Release 9<br />

abgeschlossen und entwickelte<br />

sich über die nächsten acht Jahre<br />

mit fünf weiteren 3GPP-Releases<br />

bis zu 4G LTE Advanced. Die<br />

erste und zweite Phase von 5G<br />

wurde im Release 15 und 16<br />

definiert. Diese behandeln die<br />

Grundzüge von eMBB, mMTC<br />

und URLLC. Mittlerweile hat<br />

die Arbeit am Release 17 begonnen,<br />

und Release 18 ist im Planungsstadium.<br />

Der 5G-Standard<br />

wird sich somit in den nächsten<br />

zehn Jahren entsprechend den<br />

Marktgegebenheiten weiter entwickeln.<br />

5G-Markt-Disruption<br />

Eine weitere Herausforderung<br />

für 5G lässt sich ganz allgemein<br />

in der Disruption existierender<br />

Märkte konstatieren. Im<br />

Rückblick auf den 4G-Markt<br />

ist dies sehr einschneidend. 4G<br />

hatte nur einen Anwendungsfall,<br />

und der Markt setzte sich<br />

aus traditionellen Netzbetreibern<br />

zusammen, die Daten an<br />

Consumer verkauften und ihre<br />

Netzinfrastruktur von ebenso<br />

traditionellen Hardware-OEMs<br />

erwarben.<br />

Heute stören die O-RAN Alliance<br />

und das Telecom Infra Project<br />

die etablierten Geschäftsmodelle,<br />

indem sie andersgeartete<br />

Lieferanten unterstützen. Disruptiv<br />

agierende 5G-Netzbetreiber<br />

wie Dish, Rakuten und RJIO<br />

fordern damit ihre Peers und die<br />

existierenden Operatoren heraus.<br />

Bild 3: Das Zynq RFSoC DFE integriert ein komplettes DFE-Subsystem<br />

mit Hard IP<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 49


5G und IoT<br />

Bild 4: Die Vorteile der Hard-IP-Implementierung<br />

Disruption und wirkliche Innovationen<br />

dürften eher in privaten<br />

Netzen auftreten, die mMTCund<br />

URLLC-Funktionen einsetzen,<br />

um vollständige Unternehmenslösungen<br />

anzubieten<br />

(Bild 1). Das Ergebnis ist eine<br />

dynamische 5G-Ökonomie mit<br />

neuen Betreibern und Lieferanten,<br />

wie in Bild 2 dargestellt.<br />

Das Zynq RFSoC DFE<br />

Das Zynq RFSoC DFE erfüllt<br />

heutige und zukünftige Anforderungen<br />

von 5G, denn es<br />

implementiert bekannte und<br />

rechenintensive DFE-Funktionen<br />

in einer harten oder ASICähnlichen<br />

Struktur, die sowohl<br />

für 4G- und neue 5G-Funkstandards<br />

(NR, new radio) konfigurierbar<br />

ist. Dazu s. Bild 3.<br />

Diese „harten“ Zellen beanspruchen<br />

eine geringere Fläche an<br />

Silizium. Sie können außerdem<br />

den Leistungsverbrauch im Vergleich<br />

zur traditionellen FPGA<br />

Soft Logic um bis zu 80% reduzieren.<br />

Das verdeutlicht Bild 4.<br />

Da jeder Hard IP Kern physisch<br />

kleiner ist als die Soft Logic,<br />

lassen sich weitere Kerne hinzufügen,<br />

um im DFE die zweifache<br />

Verarbeitungskapazität<br />

gegenüber den Zynq UltraScale+<br />

RFSoC Gen-3 Bausteinen<br />

bereitzustellen.<br />

Wenn man die Hard-IP-Blöcke<br />

voll ausnutzt, ist der Leistungsverbrauch<br />

eines Zynq RFSoC<br />

DFE um die Hälfte geringer als<br />

bei einer äquivalenten Implementierung<br />

in einem Zynq<br />

RFSoC Gen-3 Baustein.Die<br />

Hard-IP-Blöcke werden, wie<br />

in Bild 5 gezeigt, physisch im<br />

Zynq RFSoC DFE so angeordnet,<br />

dass sie konsistent mit<br />

dem Datenfluss sind. Jede IP-<br />

Funktion setzt sich aus mehreren<br />

Instanziierungen zusammen.<br />

Das ermöglicht es dem<br />

Baustein, entsprechend der<br />

vorliegenden Applikation aufwärts<br />

oder abwärts zu skalieren.<br />

Für größtmögliche Flexibilität<br />

kann der Anwender jeden Block<br />

überspringen und an jedem<br />

Punkt des Datenpfades weitere<br />

Logikelemente einfügen.<br />

Das Zynq RFSoC DFE unterstützt<br />

Multiband- und Multimode-Funksysteme<br />

mit bis zu<br />

400 MHz iBW im Bereich FR1<br />

(bis herauf zu 7,125 GHz) sowie<br />

bis zu 1,6 GHz iBW, wenn es<br />

als ZF-Transceiver für FR2 eingesetzt<br />

wird.<br />

Zusammenfassend lässt sich<br />

sagen: Das Xilinx Zynq Ultra-<br />

Scale+ RFSoC DFE umfasst<br />

auf der Basis des erfolgreichen<br />

Zynq UltraScale+ RFSoC alle<br />

kritischen und rechenintensiven<br />

digitalen Verarbeitungsblöcke<br />

in einer harten Standardgemäßen<br />

Konfiguration. Es<br />

bietet damit die Vorteile eines<br />

ASIC, erhält jedoch seine adaptierbare,<br />

schnell umsetzbare<br />

Xilinx DNA durch die adaptierbare<br />

Logic – als Vorbereitung<br />

auf zukünftige Anforderungen<br />

und Marktentwicklungen.<br />

Weitere Informationen<br />

erhalten Sie unter<br />

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Bild 5: Funktionales Blockdiagramm des Zynq RFSoC DFE<br />

50 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


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Ist Ihr Netzwerk fit für höhere Datenraten?<br />

Auswahl des richtigen Steckverbinders<br />

Vertreter der neuen Schnittstelle 4.3-10<br />

Wenn man sich<br />

für klassische<br />

Steckverbinder wie<br />

7/16, N oder 4.1/9.5<br />

entscheidet oder für die<br />

neue Schnittstelle 4.3-<br />

10, so kann das einen<br />

erheblichen Einfluss<br />

auf die Leistung eines<br />

bestimmten Netzwerks<br />

haben.<br />

Es gibt mehrere wichtige Überlegungen<br />

bei der Auswahl eines<br />

Connectors, einschließlich des<br />

Netzwerk-Designs und der<br />

Auswahl des mobilen Telekommunikationssystems.<br />

In<br />

diesem Artikel werden die beiden<br />

Kategorien von Steckverbindern<br />

„klassisch“ und „neu“<br />

verglichen und gegenübergestellt<br />

und es werden ihre elektrischen<br />

und mechanischen Unterschiede<br />

hervorgehoben, sodass die Leistungsfähigkeit<br />

in bestimmten<br />

Anwendungen besser eingeschätzt<br />

werden kann.<br />

Zukunftsfähigkeit<br />

gefragt<br />

Ein solcher Fall sind z.B. Long-<br />

Term-Evolution-Netzwerke<br />

(LTE), die mit 100 Mbit/s eine<br />

hohe Datenrate aufweisen. Eine<br />

höhere Übertragungsrate, wie sie<br />

etwa 5G mit sich bringen kann,<br />

wird PIM-Schwachstellen (Passive<br />

Intermodulation) in heutigen<br />

Netzwerken mit Frequenzduplex<br />

aufdecken. Netzwerke der<br />

vierten Generation erfordern<br />

daher eine überlegene Übertragungs-Performance,<br />

viel höher<br />

als bei früheren Generationen.<br />

Netzbetreiber stehen auch vor<br />

der Herausforderung der Aufrechterhaltung<br />

der Kundenbindung<br />

in einem unversöhnlichen<br />

Wettbewerbsumfeld. Eine Basis<br />

für Zukunftsfähigkeit ist eine<br />

geringe Netzwerk-PIM. Entsprechende<br />

PIM-Tests sind<br />

daher jetzt unerlässlich. Einer<br />

der Hauptvorteile der neuen<br />

4.3-10-Schnittstelle ist seine<br />

Zuverlässigkeit in Bezug auf<br />

PIM.<br />

Die Größe eines Steckverbinders<br />

hat in heutigen anspruchsvollen<br />

Anwendungen einen großen<br />

Einfluss auf die Qualität der<br />

Übertragung. Mast- oder Dachinstallationen<br />

erfordern leichte<br />

Produkte und daher sehen wir<br />

einen Trend zur Miniaturisierung<br />

von RRHs (Remote Radio<br />

Heads). Außerdem schrumpft<br />

der Platz für HF-Ports, doch<br />

MIMO-Antennensysteme erfordern<br />

mehr Antennenleitungen.<br />

Reduzierter Platzbedarf und<br />

eine höhere Anzahl von Ports<br />

erfordern Anschlüsse, die näher<br />

beieinander positioniert werden<br />

können, ohne dass Werkzeuge<br />

wie Drehmomentschlüssel benötigt<br />

werden.<br />

Historische<br />

Schnittstellen und ihre<br />

Leiden<br />

Der N-Steckverbinder ist ein<br />

wetterfester mittelgroßer HF-<br />

Steckverbinder mit Gewinde.<br />

Er wurde in den vierziger Jahren<br />

erfunden und war einer<br />

der ersten Steckverbinder, die<br />

Mikrowellenfrequenzen übertragen<br />

konnten.<br />

Die 7/16-Schnittstelle wurde in<br />

den sechziger Jahren entwickelt<br />

und wird auch in Mobilfunknetzen<br />

und Basisstationen verwendet<br />

wie auch bei anderen Kommunikationsgeräten.<br />

Vor 50 Jahren<br />

waren große Kabel und hohe<br />

Sendeleistungen eine Herausforderung<br />

für die Schnittstelle vom<br />

Typ N. In der Vergangenheit<br />

hatte die 7/16-Schnittstelle einen<br />

geschlitzten Außenkontakt. Kurz<br />

nachdem PIM mehr und mehr<br />

zu einem Thema wurde, ersetzte<br />

man den Schlitzkontakt durch<br />

einen festen äußeren Kontakt.<br />

Der Schlitzkontakt ergab zusätzlich<br />

zu dem nicht definierten<br />

Radialkontakt einen Frontkontakt.<br />

Um PIM in den Griff zu<br />

bekommen, benötigt man einen<br />

genau definierten Kontakt, sei es<br />

ein Radial- oder Frontkontakt.<br />

Unsicherheit im Kontakt kann<br />

zu einer schlechten PIM führen.<br />

Ein fester äußerer Kontakt, wie<br />

er beim 7/16-System verwendet<br />

wird, bietet bessere Leistungen<br />

bezüglich PIM. Um die elektrische<br />

Performance zu gewährleisten,<br />

muss ein hohes Drehmomentkraft<br />

vorhanden sein, wenn<br />

man die beiden Steckverbinderteile<br />

miteinander verbindet.<br />

Der Steckverbinder vom Typ<br />

4.1-9.5 wurde in den siebziger<br />

Jahren entwickelt und in den<br />

neunziger Jahren sporadisch<br />

in Telekommunikationsanwendungen<br />

eingesetzt, und zwar<br />

in Anwendungen, die einen<br />

robusteren Steckverbinder als<br />

Quelle:<br />

4.3-10: choosing the right<br />

connector, White Paper,<br />

Ausgabe 2014, von Claudia<br />

Bartholdi, Produktmanagerin<br />

RF-Abteilung, Huber +<br />

Suhner AG, Herisau, Schweiz<br />

übersetzt von FS<br />

Bild 1: N-Typ (links), 7/16-Schnittstelle (Mitte) und Typ 4.1-9.5 (rechts)<br />

52 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Kabel und Stecker<br />

N erfordern, aber nicht genug<br />

Platz für einen 7/16-Steckverbinder<br />

boten.<br />

Bild 2 ist eine Impression der<br />

drei Typen. Alle diese klassischen<br />

Schnittstellen haben<br />

einen Frontkontakt. Dies bedeutet:<br />

Es ist ein starker Druck erforderlich,<br />

um die Anzahl der Kontaktpunkte<br />

auf der Vorderseite<br />

zu maximieren, um eine stabile<br />

PIM-Leistung zu erreichen. Der<br />

7/16 benötigt wegen der größeren<br />

Fläche und der Dimensionierung<br />

der Schnittstelle ein Drehmoment<br />

von min. 25 Nm zwecks<br />

Sicherstellung der elektrischen<br />

Werte für eine zuverlässige Verbindung.<br />

Der 4.1-9.5 benötigt<br />

ein geringeres Drehmoment<br />

und seine Dimensionierung der<br />

Grenzfläche ermöglicht mehr<br />

Kontaktfläche zwischen Stecker<br />

und Buchse. Der N-Stecker hat<br />

einen Größenvorteil und einen<br />

geringeren Drehmomentbedarf<br />

im Vergleich zu den genannten<br />

zwei Schnittstellen, aber folglich<br />

ist die PIM-Leistung nicht<br />

so gut wie bei den 4.1-9.5- oder<br />

7/16-Anschlüssen.<br />

Ein anderes Problem bei diesen<br />

Schnittstellen besteht darin, dass<br />

das Drehmoment unter Vibration<br />

oder bei Bewegung verlorengehen<br />

könnte. Bei allen drei<br />

Schnittstellen sind die elektrischen<br />

Parameter stark vom<br />

Drehmoment abhängig. Wenn<br />

während der Installation ein<br />

falsches Drehmoment aufgebracht<br />

wird, dann ist die Leistung<br />

in Bezug auf PIM und<br />

Return Loss nicht vorhersehbar.<br />

Die kritischen Oberflächen<br />

für gute elektrische Leistungen<br />

liegen bei der 7/16-Schnittstelle<br />

auf der Buchsenseite und bei<br />

4.1-9.5 auf der Steckerseite (s.<br />

Bild 2). Die Steckverbinder sind<br />

während ihres Lebenszyklus´<br />

empfindlich gegen versehentliche<br />

Beschädigungen. Abrieb<br />

und physikalisch beschädigte<br />

Oberflächen tragen zu instabilen<br />

PIM-Leistungen bei.<br />

Evolution zu 4.3-10<br />

Huber + Suhner ist aktiver Partner<br />

einer Entwicklungsfirmengruppe,<br />

die innovative Lösungen<br />

für den Telekommunikationsmarkt<br />

anbieten soll. Das neue<br />

4.3-10-Steckverbindersystem<br />

wurde entwickelt, um den steigenden<br />

Leistungsanforderungen<br />

von Mobilfunkgeräten gerecht<br />

zu werden. Dabei wird auch<br />

die Größe reduziert, um die<br />

laufenden Anforderungen an<br />

die Platzreduzierung zu erfüllen.<br />

Das System 4.3-10 erfüllt<br />

die Anforderung an die Kompaktheit<br />

mit der Fähigkeit, in<br />

einen 1-Zoll-Flansch (25,4 mm)<br />

zu passen. Es ist auch deutlich<br />

leichter als andere HF-Schnittstellen,<br />

und zwar um bis zu<br />

60%. Diese neue Schnittstelle<br />

bietet sehr gute PIM-Leistung<br />

zusammen mit Gewichts- und<br />

Größenvorteilen.<br />

Funktionen und<br />

Vorteile des<br />

4.3-10-Systems<br />

Ein wesentliches Merkmal dieses<br />

Verbinders ist die Trennung der<br />

elektrischen und mechanischen<br />

Ebene. Dies impliziert eine<br />

andere Art der Kontaktaufnahme<br />

mit dem äußeren Kontakt. Die<br />

vordere Kontaktkraft, die für<br />

Schnittstellen wie N , 7/16 oder<br />

4.1/9.5 nötig ist, wird mit 4.3-10<br />

nicht mehr benötigt. Der Kontakt<br />

wird radial realisiert, was eine<br />

geringere Kraft für die Maximierung<br />

der Kontaktpunkte ermöglicht.<br />

Dies ist eine etablierte<br />

Kontaktmethode, sie ermöglicht<br />

ein höheres Maß an Kontaktsicherheit.<br />

Dies ist nicht vergleichbar<br />

mit dem Schlitzkontakt der<br />

7/16-Schnittstelle, an der ein<br />

zweifaches Maß an Unsicherheit<br />

erzeugt wird.<br />

Die Entkopplung der elektrischen<br />

und mechanischen<br />

Ebene gibt die Möglichkeit,<br />

die Verbindung mit einem niedrigeren<br />

Kupplungsdrehmoment<br />

zu realisieren. Es besteht keine<br />

Notwendigkeit mehr für einen<br />

hohen Drehmomentwert. Im<br />

Gegenteil, diese Konstruktion<br />

erleichtert sogar eine Handschraubenlösung<br />

oder eine Push-<br />

Pull-Konstruktion aufgrund ihres<br />

innovativen Designs. Der Kopplungsmechanismus<br />

beeinflusst<br />

PIM oder Return Loss nicht<br />

mehr und alle drei Konfigurationen<br />

(Schraube, Handschraube<br />

Bild 2: Kritische Kontaktbereiche, wenn es um PIM geht<br />

oder Push-Pull) sind auf die<br />

gleiche Weise durchzuführen.<br />

Dabei kann sich das Kabel auch<br />

drehen, ohne die zuverlässige<br />

Verbindung zu beeinträchtigen.<br />

Die 4.3-10-Schnittstelle zeichnet<br />

sich durch geschützte Kontaktflächen<br />

aus, der Stecker ist<br />

robuster, der Steckvorgang häufiger<br />

wiederholbarer, auch wenn<br />

der Stecker vor Ort schlecht<br />

gehandhabt wird. Alle Kupplungsmechanismen<br />

(Schraube,<br />

Handschraube und Druck/Zug)<br />

haben die gleichen PIM- und<br />

Return-Loss-Leistungen. Sie<br />

verwenden die gleiche Universalbuchse,<br />

was hohe Flexibilität<br />

für den Endbenutzer<br />

bei der Installation bedeutet.<br />

Für Kunden, die werkzeuglose<br />

Lösungen bevorzugen, sind die<br />

Handschrauben- oder Push-Pull-<br />

Anschlüsse die nahezu perfekte<br />

Wahl. Die Installation ist sehr<br />

einfach und intuitiv und besonders<br />

geeignet für Mehrfachinstallationen<br />

in sehr engen Räumen.<br />

Für Anwendungen, die eine sehr<br />

geringe HF-Leckage erfordern,<br />

ist der Schraubentyp mit 5 Nm<br />

Drehmomentanforderung am<br />

besten geeignet.<br />

Die Abmessungen des 4.3-<br />

10 ermöglichen es, dass das<br />

Design und die Kupplung in<br />

einen 25,4-mm-Flansch passen.<br />

Dadurch ist die Möglichkeit<br />

gegeben, Module mit hoher<br />

Dichte zu entwerfen. Auch die<br />

Tatsache, dass die Versionen<br />

„Handschraube“ und Push-Pull<br />

keinen Drehmomentschlüssel<br />

erfordern, ermöglicht die Steigung<br />

auf 25,4 mm (1 Zoll). Da<br />

keine hohen Drehmomenteinstellungen<br />

mehr erforderlich<br />

sind, kann das Panel viel leichter<br />

ausgeführt werden und recht<br />

dünn sein in der Wandstärke.<br />

Dies gilt für alle drei Arten von<br />

Verbindungstypologien.<br />

Anwendungen<br />

Der neue Typ 4.3-10 ist die<br />

beste Wahl für Anwendungen in<br />

neuen Basisstationen sowie für<br />

Lösungen für verteilte Antennensysteme<br />

(DAS), Gebäudearchitektur<br />

und kleine Zellen (5G). In<br />

Basisstationen kann der Typ 4.3-<br />

10 für Verbindungen sowohl im<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 53


Kabel und Stecker<br />

Vergleichstabelle der Leistungsmerkmale<br />

Electrical data<br />

Mechanical data<br />

diverses<br />

Frequency<br />

range<br />

PIM typ.<br />

RL<br />

RF leakage<br />

Coupling<br />

Condition<br />

with proper<br />

torque typical<br />

not properly<br />

screwed<br />

with proper<br />

torque typical<br />

not properly<br />

screwed<br />

with proper<br />

torque typical<br />

not properly<br />

screwed<br />

Remote-Funkkopf als auch für<br />

die Schnittstelle an der Antenne<br />

und an den Jumpern verwendet<br />

werden. Im Multi-Operator/<br />

Multi-Band-DAS, deswegen,<br />

weil hier HF-Signale kombiniert,<br />

terminiert oder verteilt<br />

werden müssen. In Anwendungen<br />

mit kleinen Zellen eignet<br />

sich der 4.3-10 besonders<br />

wegen der herausfordernden<br />

Platzbeschränkungen und hohen<br />

Anforderungen an die elektrische<br />

Leistungsfähigkeit.<br />

Fazit<br />

Mit der starken Zunahme der<br />

drahtlosen Datennutzung wird<br />

die Netzwerkinfrastruktur<br />

sowohl im Gebäude als auch<br />

im Freien eingesetzt und muss<br />

eine ausreichende Abdeckung<br />

und Bandbreite bieten, um eine<br />

große Datenmenge verarbeiten<br />

und transportieren zu können.<br />

Darüber hinaus wird die Verwendung<br />

von Daten zunehmend<br />

DIN 7/16 4.3/10 DIN 4.1/9.5 N<br />

IEC 61169-4 IEC 61169-54 IEC 60169-11 IEC 61169-16<br />

DC to 7.5 GHz DC to 12 GHz DC to 14 GHz DC to 18 GHz<br />

-162 dBc (2 x<br />

43dBm)<br />

Unstable<br />

-166 dBc<br />

(2 x 43 dBm)<br />

-166 dBc<br />

(2 x 43 dBm)<br />

DC-3 GHz ≥ 36 dB<br />

3-6 GHz 32dB<br />

-162 dBc (2 x 43<br />

dBm)<br />

Unstable<br />

-155 dBc (2 x 43<br />

dBm)<br />

Unstable<br />

DC - 2.5GHz > 34<br />

DC - 2GHz > 36 dB<br />

dB<br />

2 - 6GHz > 26 dB<br />

2.5 - 5GHz > 32 dB<br />

not predictable equal not predictable not predictable<br />

≥ 128 dB@1 GHz<br />

not predictable<br />

Screw<br />

≥ 120 dB @ DC to 6<br />

GHz (Type 1)<br />

≥ 90 dB @ DC to 3<br />

GHz (Type 2, 3)<br />

≥ 70 dB @ 3 to 6 GHz<br />

(Type 2, 3)<br />

≥ 90 dB @ DC to 3<br />

GHz<br />

Type 1: Screw<br />

Type 2: Hand Screw<br />

Type 3: Push pull or<br />

Quick-lock<br />

≥ 128 dB@1 GHz<br />

not predictable<br />

≥ 90 dB @ 2 bis<br />

3GHz<br />

not predictable<br />

auf Bereiche mit einer hohen<br />

Benutzerdichte beschränkt.<br />

Große Bürogebäude, konzentrierte<br />

Wohngebiete, öffentliche<br />

Gebäude wie U-Bahn-Stationen,<br />

Flughäfen, Sportarenen<br />

oder Kongresszentren erfordern<br />

Infrastrukturlösungen,<br />

die optimale Effizienz bieten.<br />

Gleichzeitig müssen<br />

Deckungsund<br />

Kapazitätsprobleme<br />

gelöst<br />

werden. Signale<br />

verschiedener<br />

Mobilfunkbetreiber<br />

mit verschiedenen<br />

Frequenzen<br />

müssen berücksichtigt<br />

und neu<br />

verteilt werden,<br />

um eine optimale<br />

Abdeckung<br />

ohne gegenseitige<br />

Einmischung<br />

zu gewährleisten.<br />

Auch Signalqualität<br />

und Zuverlässigkeit<br />

werden zu<br />

einem Differenzierungsmerkmal<br />

für die Betreiber.<br />

Mit den heutigen<br />

Anforderungen<br />

a n K o m p a k t -<br />

heit, Robustheit,<br />

einfache Installation<br />

und sehr<br />

hohe Zuverlässigkeit<br />

bei den<br />

e l e k t r i s c h e n<br />

Leistungen ist<br />

der Typ 4.3-10<br />

ist die ultimative<br />

Wahl. Mit seiner<br />

reduzierten<br />

Größe, ausgezeichneten<br />

elektrischen<br />

Leistung<br />

unabhängig vom<br />

aufgebrachten<br />

D r e h m o m e n t<br />

und innovativen<br />

Kupplungsmechanismen<br />

bietet<br />

das Produkt 4.3-<br />

10 signifikante<br />

Kundenvorteile<br />

und Wettbewerbsvorteile<br />

bei der<br />

Anwendung in<br />

Kommunikationssystemen.<br />

◄<br />

54 hf-praxis 3/<strong>2021</strong><br />

Screw<br />

Screw<br />

Torque 25 - 30 Nm 5 Nm (type 1) 10 Nm 3 Nm<br />

Interface<br />

rotation<br />

Flange (Pitch)<br />

pitch for a<br />

regular torque<br />

wrench<br />

Not possible<br />

32 (40) mm<br />

possible with<br />

type 2, 3<br />

25.4 (25.4) mm<br />

with type 2, 3<br />

Not possible<br />

Not possible<br />

25.4 (32) mm 25.4 (32) mm<br />

Operation ≥ 500 ≥ 100 ≥ 500 ≥ 500<br />

Weigth/Size 100% 60% 60% 0.4<br />

IP rating IP 68 IP 68 (25m) IP 68 IP 68<br />

Disadvant.<br />

Size.<br />

Electrical reliability<br />

dependent on torque.<br />

Electrical contact<br />

parts exposed.<br />

Electrical reliability<br />

dependent on<br />

torque.<br />

Electrical contact<br />

parts exposed<br />

Buckling and PIM<br />

problems


Erste Modelle einer WiFi-6-Accesspoint-<br />

Familie<br />

Aktuelles<br />

Mit zwei leistungsstarken WiFi-<br />

6-Accesspoints läutet der deutsche<br />

Netzwerkinfrastruktur-<br />

Ausstatter Lancom Systems<br />

das neuste WLAN-Zeitalter ein.<br />

Deutlich reduzierte Latenzzeiten<br />

und bis zu 25 % mehr Durchsatz<br />

pro WLAN-Client machen<br />

den LX-6400 und LX-6402 zur<br />

zukunftssicheren Basis für Hochleistungs-WLANs<br />

und Netze<br />

mit hoher Endgeräte-Dichte.<br />

Die LX- 640x-Serie eignet sich<br />

für den universellen Einsatz wie<br />

zum Beispiel in Schulen oder<br />

Büros jeglicher Größe, Universitäten,<br />

Einkaufzentren, Krankenhäusern<br />

oder Arenen. Die Access<br />

Points sind ab sofort lieferbar, bis<br />

Ende des Jahres wird das Portfolio<br />

um weitere Modelle für die<br />

Indoor- und Outdoor-Nutzung<br />

ausgebaut.<br />

Parallelbetrieb auf 2,4<br />

und 5 GHz<br />

Die neuen WiFi-6-Accesspoints<br />

verfügen über je zwei integrierte<br />

IEEE-802.11ax-Funkmodule<br />

für den parallelen Betrieb auf<br />

2,4 und 5 GHz und bieten 4x4<br />

Multi-User MIMO (MU-MIMO)<br />

im Up- und Downlink für die<br />

gleichzeitige Ansteuerung einer<br />

hohen Zahl von Clients.<br />

Die Geräte haben Kanalbandbreiten<br />

von 20, 40 und 80 MHz<br />

(mit vier Streams) sowie 160<br />

MHz (mit zwei Streams). Endgeräte<br />

mit zwei Antennen, die den<br />

Empfang von 160 MHz unterstützen,<br />

profitieren damit von<br />

starken Datenraten bis zu 2.400<br />

MBit/s im 5-GHz-Frequenzband.<br />

Dank der parallel nutzbaren<br />

1.150 Mbit/s im 2,4-GHz-Band<br />

(unterstützte Kanalbandbreiten<br />

20 und 40 MHz mit vier Streams)<br />

ergibt sich ein Gesamtdurchsatz<br />

von 3.550 Mbit/s im 802.11ax-<br />

Standard. Im<br />

5-GHz-Band werden bis zu 16<br />

überlappungsfreie Kanäle unterstützt,<br />

verbunden mit automatischer<br />

DFS-Kanalwahl.<br />

Die Unterschiede liegen im<br />

Antennen-Design. Der Lancom<br />

LX-6400 verfügt über acht<br />

dezent ins Gehäuse integrierte<br />

180°-Sektorantennen, beim Lancom<br />

LX-6402 hingegen sind vier<br />

externe Dualband-Rundstrahlantennen<br />

vorhanden. Diese lassen<br />

sich nach Bedarf gegen Sektorantennen<br />

austauschen. Beide<br />

Modelle verfügen über einen<br />

2,5-Gigabit-Ethernet-PoE-Port<br />

(IEEE 802.3at bis 30 W) sowie<br />

einen Gigabit-Ethernet-Port.<br />

Für State-of-the-Art Security<br />

sorgen WPA3-Personal und<br />

IEEE 802.1X (WPA3-Enterprise),<br />

wobei auch die Vorgängervarianten<br />

WPA2-Personal<br />

und WPA2-Enterprise weiterhin<br />

konfigurierbar sind. Zudem<br />

unterstützen die Accesspoints<br />

Virtualisierungsfunktionen wie<br />

Multi-SSID und VLAN. Die<br />

Stromversorgung erfolgt wahlweise<br />

über PoE (IEEE 802.3at)<br />

oder ein Netzteil.<br />

Optionaler Betrieb<br />

als cloudmanaged<br />

WLAN<br />

Wie alle aktuellen Lancom-<br />

Accesspoints bieten auch die<br />

neuen WiFi-6-Modelle größtmögliche<br />

Flexibilität im Betrieb:<br />

Sie können autark per Web-GUI<br />

betrieben oder zentral per Zero-<br />

Touch-Deployment über die<br />

Lancom-Management-Cloud<br />

(LMC) verwaltet werden. Ab<br />

April 2020 wird zudem das<br />

Management über WLAN-Controller<br />

unterstützt.<br />

Als ideale Ergänzung zu WiFi<br />

6 hat Lancom im Dezember<br />

2019 sein Switch-Portfolio um<br />

ein erstes Multi-Gigabit-Modell<br />

erweitert. Der Lancom GS-<br />

3528XP unterstützt an zwölf<br />

seiner Ports 2,5-Gigabit-Ethernet<br />

und bildet damit die leistungsstarke<br />

Basis für den Betrieb von<br />

WiFi-6-Accesspoints über PoE<br />

und anderen Netzwerkkomponenten<br />

mit hohen Performance-<br />

Anforderungen. ◄<br />

Lancom Systems GmbH<br />

www.lancom.de<br />

www.vibrio.eu<br />

Detaillierte Information zu WiFi 6 stellt Lancom auf einer umfangreichen Technologieseite zur Verfügung:<br />

www.lancom-systems.de/technologie/wi-fi-6/<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 55


Aktuelles<br />

EMV <strong>2021</strong>: Vielfältiges Workshop-Programm auf fünf Tage verlängert<br />

Die „EMV“, die aufgrund der<br />

Pandemie digital ausgetragen<br />

wird, findet vom 22. bis<br />

26.3.<strong>2021</strong> statt. Anwender der<br />

elektromagnetischen Verträglichkeit<br />

können ihr individuelles<br />

Weiterbildungsprogramm<br />

aus Beiträgen zu zahlreichen<br />

Themenschwerpunkten zusammenstellen.<br />

Die Verlängerung auf fünf Tage<br />

ermöglicht Workshop-Interessenten<br />

vielfältigere Kombinationsmöglichkeiten<br />

sowie<br />

die Teilnahme an bis zu neun<br />

statt wie bisher sechs Beiträgen.<br />

Ausstellern und Teilnehmern<br />

wird mehr Flexibilität bei<br />

der Vergabe von individuellen<br />

Gesprächsterminen und somit<br />

die Möglichkeit zur Integration<br />

in den Berufsalltag eingeräumt.<br />

Interaktivität<br />

und Bezug zum<br />

Berufsalltag in der<br />

EMV<br />

Der praxisorientierte, interaktive<br />

Charakter der Workshops,<br />

die in Echtzeit stattfinden, setzt<br />

sich auch im digitalen Format<br />

fort: Teilnehmer können individuelle<br />

Fragestellungen einbringen<br />

und die Anwendung<br />

im Arbeitsalltag mit Experten<br />

der elektromagnetischen<br />

Verträglichkeit diskutieren.<br />

Renommierte Speaker aus der<br />

EMV-Industrie und Wissenschaft<br />

referieren u.a. zu folgenden<br />

EMV-Themen: Grundlagen,<br />

Filter, Zulassung, Drives,<br />

Messen, funktionale Sicherheit,<br />

Automotive<br />

Keynote zur EMV<br />

aktueller Technologien<br />

Die EMV wird am Montag,<br />

22.3.<strong>2021</strong>, von Prof. Dr.-Ing.<br />

Thorsten Schrader von der Physikalisch-Technischen<br />

Bundesanstalt<br />

eröffnet: Im Rahmen der<br />

Keynote mit dem Titel „Elektromagnetische<br />

Verträglichkeit von<br />

Windenergieanlagen und terrestrischer<br />

Navigations-Einrichtungen<br />

der Luftfahrt“ vergleicht<br />

er Messergebnisse der drohnenbasierten<br />

Vor- Ort-Messtechnik<br />

sowie des Forschungsflugzeugs<br />

Jade One mit Ergebnissen der<br />

Vollwellensimulationen. Darüber<br />

hinaus stellt Prof. Dr.- Ing.<br />

Thorsten Schrader vereinfachte,<br />

jedoch durch Messungen undSimulationen<br />

validierte Prognoseverfahren<br />

für die Doppler-<br />

Drehfunkfeuer vor.<br />

Die Keynote ist für alle Teilnehmer<br />

der digitalen EMV <strong>2021</strong><br />

frei zugänglich.<br />

Registrierung ab<br />

sofort möglich<br />

Die Anmeldung zu den Workshops<br />

ist ab sofort unter www.eemv.com<br />

möglich. Bis zum<br />

15.3.<strong>2021</strong> sind vergünstigte<br />

Preise für die EMV-Workshops<br />

verfügbar. Weitere Informationen<br />

zur „EMV goes digital“<br />

<strong>2021</strong> sind unter www.e-emv.<br />

com erhältlich.<br />

■ Mesago Messe Frankfurt<br />

www.mesago.de<br />

Messe Frankfurt<br />

www.messefrankfurt.com<br />

Fachbücher für die Praxis<br />

Hochfrequenz-<br />

Transistorpraxis<br />

Schaltungstechnik, Einsatzprinzipien, Typen und<br />

Applikationen<br />

Frank Sichla, 17,5 x 25,5 cm, 278 Seiten,<br />

zahlr. Abb. und Tabellen ISBN 978-3-88976-153-8,<br />

beam-Verlag 2008, 24,- €<br />

Art.-Nr.:118070<br />

Obwohl heute integrierte Schaltungen die Elektronik dominieren,<br />

haben diskrete Transistoren besonders im HF-Bereich<br />

noch immer hohe Bedeutung, denn es gibt einfach zu viele<br />

Problemstellungen, für die einzig und allein sie die optimale<br />

Lösung darstellen.<br />

Diskrete Transistoren sind keineswegs „out“, sondern machen<br />

nach wie vor Fortschritte. Mit neusten Technologien werden immer<br />

höhere Frequenzen erschlossen sowie erstaunlich geringe<br />

Rauschfaktoren erzielt.<br />

Dieses Buch beschreibt die Anwendung der Bipolar- und Feldeffekttransistoren<br />

im HF-Bereich, indem es die Schaltungstechnik<br />

praxisorientiert erläutert und mit einer Fülle von ausgewählten<br />

Applikationsschaltungen für Einsteiger als auch erfahrene<br />

Praktiker illustriert.<br />

Aus dem Inhalt:<br />

• Bipolartransistoren<br />

• Die „Bipo“-Grundschaltungen<br />

• Die beliebtesten Schaltungstricks<br />

• „Bipo“-Leistungsverstärker<br />

• FETs im Überblick<br />

• FET-Grundschaltungen<br />

• SFETs, MESFETs und Dualgate-MOSFETs<br />

• Die Welt der Power-MOSFETs<br />

• Rund um die Kühlung<br />

• Transistorschaltungen richtig aufbauen<br />

• Kleinsignal-Verstärkerschaltungen<br />

• HF-Leistungsverstärker<br />

• Oszillatorschaltungen<br />

• Senderschaltungen<br />

• Mess- und Prüftechnik<br />

Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie unter www.beam-verlag.de<br />

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

56 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


Anritsu Collaborates with Qualcomm to Achieve World-First GCF Certification<br />

for 5G RF mmWave Demodulation/CSI Conformance Test<br />

unit time in a fading environment,<br />

helping assure terminal<br />

performance under near-to-live<br />

usage test conditions, and driving<br />

widespread rollout of commercial<br />

5G services.<br />

The ME7873NR is an automated<br />

test system for 3GPP TS 38.521/<br />

TS 38.533 5G NR RF and RRM<br />

tests. It supports both 5G NR<br />

standalone (SA) and non-standalone<br />

(NSA) modes.<br />

Anritsu Corporation in collaboration<br />

with Qualcomm Technologies,<br />

Inc. is pleased to announce<br />

that it’s 5G RF Conformance<br />

Test System ME7873NR has<br />

achieved the world’s first approval<br />

from GCF for the mmWave<br />

(FR2) 3GPP TS38.521-4 Demodulation/CSI<br />

Conformance<br />

Testing (Performance test hereafter),<br />

required for 5G NR RF<br />

Conformance tests. GCF certified<br />

Anritsu’s ME7873NR Performance<br />

test for 5G NR FR2<br />

non-standalone (NSA) mode<br />

tests implemented in collaboration<br />

with Qualcomm Technologies<br />

at the January <strong>2021</strong> CAG<br />

meeting. Prior to this GCF certification,<br />

Anritsu has been a<br />

key player at 3GPP RAN5 meetings,<br />

the body responsible for<br />

formulating RF Conformance<br />

test standards. This certification<br />

facilitates confirmation of<br />

5G mmWave throughput per<br />

Additionally, 5G NR device<br />

developers can also use the<br />

ME7873NR for other non-Performance<br />

tests to validate device<br />

design compliance with 3GPP<br />

standards and test performance.<br />

Anritsu expects the ME7873NR<br />

to play a key role in commercial<br />

5G mobile network services by<br />

promoting the 5G terminal market<br />

launch.<br />

Anritsu’s General Manager of<br />

Anritsu’s Mobile Solutions Division,<br />

Mr. Shinya Ajiro, commented,<br />

“Anritsu’s collaboration<br />

with Qualcomm Technologies<br />

from the earliest testing stage<br />

has helped promote GCF certification<br />

for FR2. For the future,<br />

we plan to lead in mobile certifications<br />

to help grow the 5G<br />

ecosystem.”<br />

Moreover, combination with<br />

the CATR Anechoic Chamber<br />

MA8172A for 5G OTA tests<br />

covers the frequency bands<br />

used not only by 3GPP FR1<br />

(Sub-6 GHz) but also by FR2<br />

(mmWave). The easy-to-configure<br />

system can be tailored to<br />

match each customer’s measurement<br />

conditions.<br />

Customers already owning the<br />

predecessor LTE-Advanced<br />

RF Conformance Test System<br />

ME7873LA can upgrade easily<br />

to the ME7873NR to obtain the<br />

latest RF test system at high costperformance<br />

efficiency.<br />

■ Anritsu Corporation<br />

www.anritsu.com<br />

GCF Approval for Industry First VoNR Test Cases<br />

Anritsu Corporation announced that the<br />

GCF (Global Certification Forum) CAG<br />

(Certification Agreement Group) has<br />

approved the industry first VoNR (Voice<br />

over New Radio) Protocol Conformance<br />

tests on the 5G NR Mobile Device Test<br />

Platform ME7834NR at their CAG#65<br />

meeting held in January <strong>2021</strong>.<br />

The VoNR and IMS conformance tests<br />

for NR are defined by 3GPP in TS<br />

34.229-5 and have earlier been verified<br />

by Anritsu at 3GPP RAN WG5 (Radio<br />

Access Network Working Group 5).<br />

These tests have also been submitted to<br />

PTCRB (PCS Type Certification Review<br />

Board) PVG (PTCRB Validation group)<br />

for approval in the upcoming PVG#92<br />

meeting. The 5G NR Mobile Device Test<br />

Platform ME7834NR is registered with<br />

both the GCF and PTCRB as Test Platform<br />

(TP) 251. The ME7834NR is a test<br />

platform for 3GPP-based Protocol Conformance<br />

Test (PCT) and Carrier Acceptance<br />

Testing (CAT) of mobile devices<br />

incorporating Multiple Radio Access<br />

Technologies (RAT).<br />

It supports 5G NR in both Standalone<br />

(SA) and Non-Standalone (NSA) mode<br />

in addition to LTE, LTE-Advanced<br />

(LTE-A), LTE-A Pro, and W-CDMA.<br />

When combined with Anritsu’s new OTA<br />

chamber MA8171A and RF converters,<br />

the ME7834NR covers the sub-6 GHz<br />

and millimeter wave (mmWave) 5G frequency<br />

bands.<br />

■ Anritsu Corporation<br />

www.anritsu.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 57


RF & Wireless<br />

RFMW introduces new products<br />

RFMW Announced<br />

Distribution<br />

Agreement with<br />

Nuvotronics<br />

RFMW announced a global distribution<br />

agreement with Nuvotronics,<br />

Inc. Under the agreement,<br />

RFMW is franchised for<br />

worldwide marketing and sales<br />

of Nuvotronics’ portfolio of<br />

mmWave power modules, filters,<br />

diplexers, multiplexers,<br />

and antenna arrays. Nuvotronics<br />

offers an extensive range<br />

of custom and standard modules<br />

providing compact, highly efficient<br />

solutions at a fraction of the<br />

mass of traditional solutions due<br />

to their unprecedented ability to<br />

fabricate and miniaturize 3D airmetal-dielectric<br />

structures with<br />

micron level tolerances. RFMW<br />

is a specialized distributor providing<br />

customers and suppliers<br />

with focused distribution of RF<br />

and microwave components as<br />

well as specialized componentengineering<br />

support.<br />

CATV Equalizer<br />

Delivers 20 dB Slope<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for a variable<br />

gain equalizer from Qorvo. The<br />

QPC7335 equalizer supports<br />

CATV amplifier and transmission<br />

systems from 45 to 1000<br />

MHz with a 20 dB slope range.<br />

Gain equalizers allow the ability<br />

to adjust for power roll of with<br />

changes such as temperature,<br />

cable length, etc. The QPC7335<br />

has minimum insertion loss of<br />

2.3 dB with flatness of 1 dB.<br />

Using integrated gain equalizers<br />

reduces a project’s bill of materials<br />

(BOM) and provides space<br />

reduction for dense PCB designs.<br />

Offered in a 6 x 6 mm package.<br />

VHF Data Exchange<br />

System Module<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for a VHF Data<br />

Exchange System Module<br />

from CML Microcircuits. The<br />

VDES1000 module is a complete<br />

marine VHF Data Exchange<br />

System (VDES) Software<br />

Defined Radio (SDR) solution.<br />

Implemented using state-of-the<br />

art technology provides a very<br />

tight integration, with industry<br />

leading high performance and<br />

unsurpassed flexibility in a very<br />

small form factor. The module<br />

provides out-of-the box high<br />

performance, a fully compliant<br />

multi-channel AIS Class-A,<br />

ASM, VDE transceiver and is<br />

highly flexible. The VDES1000<br />

module integrates an isolated<br />

power supply, high power amplifier,<br />

Low Noise amplifier (LNA),<br />

digital baseband processing<br />

and protocol handler for AIS,<br />

ASM and VDE and is designed<br />

for easy addition to an existing<br />

housing, enabling a speedy development<br />

cycle to end product.<br />

Future proof to accommodate<br />

evolving VHF Data Exchange<br />

System standards, the module<br />

is fully upgradeable via software<br />

updates.<br />

Fiber Deep Switch<br />

Provides High<br />

Isolation<br />

RFMW announced design<br />

and sales support for a lowloss<br />

switch from Qorvo. The<br />

QPC7522 is a 75 ohm, SPDT<br />

switch operating from 5 to 3300<br />

MHz. Insertion loss ranges from<br />

just 0.12 dB at lower frequencies<br />

to 0.7 dB at maximum frequency.<br />

Processed using Silicon on Insulator<br />

(SOI), this reflective switch<br />

is designed for use in Fiber Deep<br />

nodes, CATV amplifiers and set<br />

top boxes used in 75 ohm environments<br />

but can also support 50<br />

ohm designs. Port to port isolation<br />

is measured at 1 GHz is 45<br />

dB and the QPC7522 requires no<br />

external DC blocking capacitors<br />

on the RF path. Offered in a 1.1<br />

x 1.5 mm LGA package.<br />

pHEMT Amplifier<br />

Supports Ka-Band<br />

Radar<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for a high frequency<br />

power amplifier from<br />

Qorvo. The Qorvo QPA2575<br />

offers 3 W of saturated power<br />

with small signal gain of 19<br />

dB. Ideal for Ka-Band radar<br />

and electronic warfare designs<br />

operating within 32 to 38 GHz,<br />

the QPA2575 also finds uses in<br />

satellite communication systems.<br />

Fully matched to 50 ohms with<br />

integrated DC blocking caps on<br />

both I/O ports, it is 100% DC<br />

and RF tested on-wafer to ensure<br />

compliance to performance specifications.<br />

LP-WAN Module<br />

Delivers Greater<br />

Range<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for a high efficiency,<br />

high performance transmit/<br />

receive front-end module (FEM)<br />

from Skyworks Solutions. The<br />

SKY66121-11 provides greater<br />

than four times range extension<br />

versus standalone systems-onchip,<br />

with 30 dBm Pout at 169<br />

to 170 MHz.<br />

The device features low power<br />

consumption and enables fast<br />

switch timing (


RF & Wireless<br />

EW Power Amp<br />

spans 2 to 20 GHz<br />

GEN10 LDMOS technology, the<br />

BLM10D3438-70ABG delivers<br />

>30 dB of gain and 10 W average<br />

power from a 28 V supply.<br />

Designed for broadband operation,<br />

the carrier and peaking<br />

device, input splitter and output<br />

combiner are integrated in a 10<br />

x 10 mm plastic package.<br />

150 W S-Band GaN<br />

Amplifier for Radar<br />

equipment, they are SMT mountable<br />

with conductive epoxy and<br />

solder. The AEQ05472 surface<br />

mount package measures 28 x<br />

16 x 7 mm.<br />

Dualpath Active<br />

Antenna System FEM<br />

RFMW announced design<br />

and sales support for a broad<br />

bandwidth, high frequency,<br />

GaN on SiC, power amplifier<br />

from Qorvo. With decade band<br />

width, the Qorvo QPA2962 serves<br />

radar and EW applications<br />

from 2 to 20 GHz. Delivering<br />

10 W of saturated output power<br />

with large signal gain of 13 dB,<br />

power added efficiency (PAE) is<br />

20 to 35% for this 22 V device<br />

drawing 1.68 A of current. The<br />

QPA2962 is packaged in a 5 x 5<br />

mm, air cavity laminate package<br />

for ease of use in densely populated<br />

boards. Both RF ports<br />

are internally DC blocked and<br />

matched to 50 ohms allowing<br />

for simple system integration.<br />

Suitable for multiple wideband<br />

systems including communications,<br />

electronic warfare, test<br />

instrumentation and radar applications<br />

across both military and<br />

commercial markets.<br />

3-Stage Doherty<br />

MMIC Amplifier<br />

Serves 5G<br />

RFMW announces design and<br />

sales support for a high gain<br />

amplifier from Ampleon. The<br />

BLM10D3438-70ABG is a<br />

3-stage, fully integrated Doherty<br />

MMIC solution for 3.4 to 3.8<br />

GHz power amplifier designs.<br />

The Doherty configuration performs<br />

well with DPD, making<br />

it perfectly suited for mMIMO<br />

5G applications in the N78 band.<br />

Using Ampleon state-of-the-art<br />

High-Performance<br />

Frac-N Synthesizer<br />

Integrates VCO<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for a high-performance<br />

synthesizer from CML<br />

Microcircuits. The CMX940 is<br />

a low-power, high-performance<br />

Fractional-N PLL with fullyintegrated<br />

wideband VCOs and<br />

programmable output divider,<br />

generating RF signals over a<br />

continuous frequency range of<br />

49 to 2040 MHz. Two, level-controlled,<br />

single-ended RF outputs<br />

support Tx and Rx sub-systems.<br />

A configurable reference path is<br />

used to minimize close-in phase<br />

noise and mitigate integer and<br />

sub-integer boundary spurious.<br />

Available in a 7 x 7 mm VQFN<br />

package, the chip configuration<br />

is controlled by a SPI compatible<br />

C-BUS serial interface and<br />

requires only external loop filter<br />

and clock reference to provide a<br />

complete and very compact RF<br />

synthesizer solution with typical<br />

phase noise of -122 dBc/Hz, 10<br />

kHz offset at 520 MHz. Consuming<br />

only 58 mA from a 3...3.6<br />

V supply, it’s the perfect choice<br />

for a wide variety of portable and<br />

battery powered wireless applications,<br />

including digital narrowband<br />

two-way radio equipment<br />

compliant with ETSI PMR<br />

co-existence standards applicable<br />

under the Radio Equipment<br />

Directive.<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for a high efficiency,<br />

GaN on SiC, power amplifier<br />

from Qorvo. Serving S-band<br />

radar from 2.9 to 3.5 GHz, the<br />

Qorvo QPA3070 amplifier offers<br />

150 W (52 dBm) of saturated<br />

output power with power gain<br />

of 28 dB. Power added efficiency<br />

(PAE) is 58% for this<br />

50 V device. The QPA3070 is<br />

packaged as a 7 x 7 mm QFN<br />

for reduced PCB real estate<br />

and ease-of-use. 100% DC and<br />

RF tested on-wafer to ensure<br />

compliance to electrical specifications.<br />

Thin Film Equalizer<br />

Delivers Repeatability<br />

RFMW announced availability<br />

of the Knowles DLI, surface<br />

mount, high frequency, gain<br />

equalizer series. Offering a variety<br />

of nominal gain slope from,<br />

1 to 3.5 dB, all devices in the<br />

series are footprint interchangeable.<br />

The AEQ05472 has a bandwidth<br />

from DC to 18 GHz with<br />

low frequency insertion loss of<br />

0.25 and 3.5 dB slope. Designed<br />

as small, low cost solutions using<br />

precision thin-film conductor and<br />

resistor films, their proprietary,<br />

high dielectric constant ceramics<br />

provide superior RF performance<br />

in applications such as broadband<br />

EW, ECM, ECCM microwave<br />

modules. Equalizers allow<br />

compensation circuits to correct<br />

for loss slope created by other<br />

elements within a circuit, such<br />

as in amplifier stages. Well suited<br />

for use with pick and place<br />

RFMW announced design and<br />

sales support for an integrated<br />

dualpath RF frontend. Each path<br />

of the Renesas F0453B consists<br />

of an RF switch and two gain<br />

stages with 6 dB of gain control<br />

supporting analog frontend receivers<br />

in Active Antenna System<br />

(AAS) from 3.3 to 4 GHz. The<br />

F0453B provides 34.5 dB gain<br />

with 23 dBm OIP3, 15 dBm<br />

output P1dB, and 1.35 dB noise<br />

figure at 3.5 GHz. Gain is reduced<br />

6 dB in a single step with<br />

a maximum settling time of 31<br />

ns. The device uses a single 3.3<br />

V supply and 130 mA of IDD.<br />

The F0453B is offered in a 5 x<br />

5 x 0.8 mm, 32-LGA package<br />

with 50 ohms input and output<br />

impedance for ease of integration<br />

into the signal path. Typical<br />

applications include Multi-mode<br />

& Multi-carrier receivers, 4.5G<br />

(LTE Advanced) and 5G band<br />

42 & 43.<br />

■ RFMW<br />

www.rfmw.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 59


RF & Wireless<br />

New Generation 4 SiC FETs<br />

Richardson Electronics, Ltd. announced<br />

the availability of UnitedSiC’s Gen 4 SiC<br />

FETs. Released earlier this week, the Gen<br />

4 SiC FETs, named UJ4C, are the first and<br />

only devices to be rated at 750 V. Based<br />

on key Figures of Merit (FoM), the UJ4C<br />

series enables new performance levels<br />

and works with all the typical Si IGBT,<br />

Si MOSFET, and SiC MOSFET drive<br />

voltages. Available in 18- and 60-mOhm<br />

options and 3- and 4-lead TO247 packages,<br />

these new SiC FETs, provide increased<br />

efficiency, reduced on-resistance per unit<br />

area, low intrinsic capacitance, and offer<br />

the lowest integral diode VF with excellent<br />

reverse recovery and reduced deadtime<br />

losses.<br />

In hard-switching applications, these products<br />

exhibit the lowest RDS(on) x EOSS<br />

(mohm-uJ) resulting in lower turn-on<br />

and turn-off loss, while in soft-switching<br />

applications, their low RDS(on) x Coss(tr)<br />

(mohm-nF) specification provides lower<br />

conduction loss and higher frequency.<br />

Applications that benefit the most from<br />

these devices are automotive, industrial<br />

charging, telecom rectifiers, datacenter<br />

PFC, and DC-DC conversion as well as<br />

renewable energy and energy storage.<br />

Power Conversion Solutions<br />

with Current Sensors and<br />

Gate Drivers<br />

Richardson Electronics, Ltd. announced<br />

the availability of Tamura Corporation’s<br />

Current Sensors & Gate Drivers. A leading<br />

provider in magnetic components,<br />

Tamura’s Current Sensors are highly reliable<br />

with a fast response time and excellent<br />

immunity to dv/dt noise. They also use the<br />

Hall-Effect system, making them ideal for<br />

measuring AC/DC currents. Applications<br />

that benefit the most from these sensors<br />

include but are not limited to uninterruptible<br />

power supplies (UPS), solar power<br />

generation, power conversion, and wind<br />

power systems.<br />

As a dedicated module for SiC MOSFETs/<br />

IGBT gate drives, Tamura’s Gate Drivers<br />

are an integrated module with a built-in<br />

DC-DC converter and a dedicated drive<br />

circuit and are suitable for power conditioners,<br />

inverters, and gate drives for the<br />

IGBT of motor drives and the SiC MOS-<br />

FETs of next generation. As an all-in-one<br />

device, these gate drivers feature wide<br />

input voltage, low stray capacity, and highspeed<br />

response and accuracy. Officially<br />

endorsed by Fuji Electric, Tamura’s Gate<br />

Drivers are an ideal solution for the GEN<br />

7 X-Series IGBT modules. Fuji has tested<br />

and recommended a driver for all products<br />

available with the GEN 7 Series.<br />

Power Conversion Product<br />

Offering with IGBT Modules<br />

Richardson Electronics, Ltd. strengthened<br />

their power conversion product offering<br />

with Fuji Electric’s 7th generation<br />

(X-Series) IGBT modules. Fuji’s 7th Generation<br />

IGBT modules represent the latest<br />

IGBT chip technology and is specifically<br />

designed to complement requirements<br />

needed for the latest power conversion<br />

applications including energy savings,<br />

miniaturization, and increased reliability.<br />

Key features are:<br />

• The module has been optimized by<br />

thinning the thickness and miniaturizing<br />

the structure of the IGBT chip and<br />

diode chip that makes up the module,<br />

reducing power loss when compared to<br />

previous generations. Applications have<br />

seen inverter loss reduced by 10% and<br />

chip temperature improved by 11 °C.<br />

• A newly developed insulating board<br />

has improved the heat dissipation of the<br />

module, allowing a footprint reduction<br />

of 36% while reducing power loss and<br />

suppressing heat generation when compared<br />

with previous generations.<br />

• Higher temperature operation: This new<br />

series is rated for continuous operation<br />

at 175 °C allowing up to 35% more output;<br />

doubling power cycling capabilities<br />

compared to previous generations.<br />

Product series includes 650/1200/1700 V,<br />

10...1800 A, offered in small PIM, EconoPIM,<br />

6-Pack, Dual, Dual XT, Econo-<br />

PACK and PrimePACK packages.<br />

New SiC Schottky Diodes<br />

Richardson Electronics, Ltd. announced<br />

the availability of new SiC Schottky diodes<br />

from UnitedSiC, now with the lowest<br />

VF-Qc for fast switching applications.<br />

With its innovative device technology,<br />

UnitedSiC enables its customers to deliver<br />

industry-transforming levels of power<br />

efficiency to the most advanced applications.<br />

Its 3rd generation field-effect transistors<br />

provide excellent switching speed,<br />

fast body diode, high-temperature operation,<br />

low R DS(ON) , and ruggedness that<br />

make them outstanding solutions for all<br />

switching circuit topologies.<br />

UnitedSiC recently expanded its 3rd generation<br />

SiC diode portfolio with the UJ3D<br />

1200 V and 1700 V devices (UJ3D1210K2,<br />

UJ3D1220K2, UJ3D1250K2, and<br />

UJ3D1725K2). Typical applications that<br />

will benefit the most from these devices<br />

include fast-charge electric vehicle (EV)<br />

charging access points, industrial motor<br />

drives, and solar energy inverters.<br />

Key features are:<br />

• 25 A rated option for the 1700 V<br />

• 10, 20, and 50 A rated options for the<br />

1200 V<br />

• >8.8 mm clearance between anode and<br />

cathode<br />

• lowest VF-Qc for fast switching applications<br />

• excellent surge current capability<br />

Richardson Electronics RF/<br />

Microwave Offering with<br />

Signal Microwave<br />

Richardson Electronics, Ltd. announced<br />

a new global distribution agreement with<br />

Signal Microwave, a leader in microwave<br />

connectors and test boards for applications<br />

up to 110 GHz. The agreement aligns with<br />

both companies’ commitment to providing<br />

the highest reliability and quality products<br />

for various applications, including RF and<br />

microwave communications, wired and<br />

wireless transmission, test equipment,<br />

and radar.<br />

Signal Microwave is moving beyond the<br />

technology developed by traditional microwave<br />

connector manufacturers to create<br />

innovative new connector and PC board<br />

products for both microwave and highspeed<br />

digital applications. All products<br />

are fabricated and assembled in the USA<br />

and France using military-grade materials<br />

and processes.<br />

■ Richardson Electronics, Ltd.<br />

www.rell.com<br />

60 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


RF & Wireless<br />

u-blox Technology at Heart of NetModule’s Automotive<br />

Telematics Solution<br />

u-blox, a global provider of<br />

leading positioning and wireless<br />

communication technologies,<br />

and NetModule, a leading<br />

manufacturer of communication<br />

products for M2M, Telematics<br />

and IoT, today announced their<br />

partnership in the development<br />

of modular, multifunctional<br />

automotive gateways for telematics<br />

applications. NetModule’s<br />

NG800 automotive gateway<br />

platform, available for various<br />

products, features the ublox<br />

TOBY-L2 cellular module, the<br />

u-blox NEO-M8L GNSS receiver,<br />

and in some products the<br />

ublox JODY-W1 WiFi module.<br />

As advanced telematics grows<br />

its footprint in commercial automotive<br />

applications, demands<br />

on the reliability and robustness<br />

of the cloud connectivity are on<br />

the rise. NetModule designed its<br />

NG800 automotive IoT gateway<br />

to offer robust communication<br />

Mid- and Highband Frontend<br />

Module supports 3G/4G/5G<br />

A new FEM (frontend module) from Skyworks<br />

meets 5G NR and LTE advanced requirements<br />

where wider bandwidth (100 MHz) and carrier<br />

aggregation are used for higher data rates.<br />

This highly integrated solution includes power<br />

amplifier blocks operating in the mid and high<br />

bands, a silicon controller containing the MIPI<br />

RFFE interface, RF band switches, mid- and<br />

high-band antenna switches, bi-directional couplers<br />

and integrated filters to support Bands 1,<br />

2, 3, 7, 34, 39, 40 and 41. Packaged in a 62-pad<br />

LGA assembly, it offers a highly manufacturable<br />

and low-cost solution. The SKY58085-<br />

11 builds upon Skyworks’ Sky5 portfolio of<br />

between a vehicle’s onboard<br />

electronics and connected cloud<br />

based applications enabling a<br />

broad spectrum of automotive<br />

use cases, including e-mobility<br />

monitoring, fleet management,<br />

and remote vehicle diagnostics.<br />

To meet customer-specific requirements<br />

with bespoke solutions,<br />

NetModule has adopted<br />

an innovative modular platform<br />

approach comprising software,<br />

electronic, and mechanical<br />

modules. This platform allows<br />

to manufacture a broad range of<br />

product variants at a moderate<br />

investment, even in small quantities.<br />

In addition, the NG800<br />

gateway received in 2019 the<br />

highly appreciated Red Dot<br />

Design Award in the category<br />

Product Design.<br />

Municipalities will be among<br />

those to benefit, for instance,<br />

by equipping garbage collection,<br />

street cleaning, and winter<br />

maintenance vehicles with<br />

the NG800 telematics gateway.<br />

Authorities will be able to monitor<br />

their vehicles’ activities, itineraries,<br />

and status, gathering<br />

valuable real-time data that they<br />

can leverage to optimize their<br />

operations.<br />

The NG800, which combines<br />

LTE Cat 4 cellular communication,<br />

Bluetooth low energy short<br />

range radio, and GNSS positioning<br />

with dead reckoning, also<br />

features a Molex CMC 48 pin<br />

connector to accept wired inputs<br />

such as CAN, RS-232, automotive<br />

Ethernet 100BASE-T1, and<br />

Fast Ethernet 100BASE-TX.<br />

Housed in a robust IP69-classified<br />

case, the NG800 is designed<br />

to withstand harsh handling,<br />

making it tough enough<br />

to be mounted on the vehicles’<br />

exteriors.<br />

■ u-blox<br />

www.u-blox.com<br />

revolutionary products for 5G applications. A<br />

demonstration of SKY58085-11 is available<br />

on Skyworks’ YouTube Channel.<br />

■ Skyworks Solutions, Inc<br />

www.skyworksinc.com<br />

Lowcost CRO VCO<br />

Delivers Exceptional<br />

Phase Noise at 6.55<br />

GHz<br />

The new CRO6550X2-LF utilizes<br />

a doubled CRO oscillator<br />

design to cover 6.55 GHz<br />

within a tuning window of 0.3<br />

to 4.7 V. This ceramic resonator<br />

VCO features exceptionally<br />

low phase noise of -102 dBc/<br />

Hz @ 10 kHz and better than<br />

-125 dBc/Hz at 100 kHz offset.<br />

Besides the spectral purity,<br />

making the CRO6550X2-LF<br />

even more remarkable is that it<br />

is available in Z-Comm’s standard<br />

Mini-16-SM package measuring<br />

0.5 x 0.5 x 0.22 in. The<br />

CRO6550X2-LF is well suited<br />

for satellite communication<br />

systems requiring unmatched<br />

performance levels.<br />

This low cost VCO is configured<br />

to deliver output power of 0 ±4<br />

dBm into a 50 ohm load and<br />

covers the operating frequency<br />

with a low Kvco figure of 10<br />

MHz/V all while guaranteed to<br />

operate over the industrial temperature<br />

range of -40 to +85<br />

°C. It is specified to run off a 8<br />

V supply while drawing only 25<br />

mA of current. The CRO6550X2-<br />

LF suppresses both the ½ and<br />

2nd harmonic to better than 22<br />

dBc while limiting pulling to<br />

less than 2 MHz. It is available<br />

in tape and reel packaging for<br />

production requirements.<br />

■ Z-Communications, Inc.<br />

www.zcomm.com<br />

hf-praxis 3/<strong>2021</strong> 61


RF & Wireless<br />

AI and Machine Learning Accessible on<br />

Resource-constrained IoT Chips<br />

Nordic announced that further to<br />

entering into a partnership with<br />

Edge Impulse, a leading provider<br />

of what’s termed ‘tiny machine<br />

learning’ or ‘TinyML’ tools designed<br />

to run on resource constrained<br />

semiconductor devices,<br />

that all its nRF52 and nRF53<br />

Series Bluetooth Low Energy<br />

(LE) chips will now be able<br />

to benefit from easy-to-use AI<br />

and machine learning features<br />

as standard. This is a first for<br />

the Bluetooth semiconductor<br />

industry.<br />

“What AI and machine learning<br />

on resource-constrained chips<br />

does – which Nordic will now<br />

collectively refer to as TinyML<br />

– is take the application potential<br />

of wireless IoT technologies<br />

such as Bluetooth to a whole new<br />

level in terms of environmental<br />

awareness and autonomous decision<br />

making,” comments Kjetil<br />

Holstad, Nordic’s Director of<br />

Product Management.<br />

“Although we have had customers<br />

build and run TinyML<br />

applications on Nordic’s Bluetooth<br />

chips in the past, before<br />

now this required quite a high<br />

level of mathematical and computer<br />

programming expertise<br />

using professional science industry<br />

and academia software like<br />

MATLAB.”<br />

One example of the<br />

above<br />

Edge Impulse & Nordic Semiconductor nRF52840 DK<br />

https://docs.edgeimpulse.com/docs/nordic-semi-nrf52840-dk<br />

Edge Impulse & Nordic Semiconductor nRF5340 DK<br />

https://docs.edgeimpulse.com/docs/nordic-semi-nrf5340-dk<br />

About Nordic nRF53 & nRF52 Series https://tinyurl.com/nRF5x<br />

About Nordic Semiconductor ASA www.nordicsemi.com/About-us<br />

is two successful projects in the<br />

Hackster.io and Smart Parks<br />

backed ‘ElephantEdge’ wildlife<br />

tracker challenge that employed<br />

Nordic’s nRF52840 System-on-<br />

Chip (SoC). These included an<br />

award-winning design by Dhruv<br />

Sheth called ‘EleTect’, a TinyML<br />

and IoT smart wildlife tracker<br />

employing the nRF52840 SoC as<br />

well as an accelerometer, camera<br />

and microphone. Sheth’s different<br />

TinyML models included:<br />

Camera vision models to monitor<br />

the risk of poaching and predators<br />

or to monitor elephant<br />

movements; accelerometer data<br />

models to predict and classify<br />

common elephant behaviors; and<br />

audio data models to detect and<br />

classify elephant musth data and<br />

mood swings (a periodic condition<br />

in male elephants characterized<br />

by highly aggressive behavior<br />

that can place them in conflict<br />

with humans). These models<br />

were made ready for deployment<br />

in three forms including a C++<br />

library, Arduino library, and<br />

OpenMV library all available<br />

on GitHub.<br />

“What our partnership with Edge<br />

Impulse will do is remove all the<br />

complexity and previous technological<br />

barriers-to-entry for<br />

our customers wishing to add<br />

TinyML features to their Bluetooth<br />

applications,” continues<br />

Holstad. “In fact using Edge<br />

Impulse tools, Nordic customers<br />

could be up and running TinyML<br />

on their applications within an<br />

afternoon. And at an ultra-low<br />

power consumption level that<br />

still supports extended battery<br />

operation, even from small batteries.”<br />

Holstad says prime engineering<br />

areas for TinyML include but are<br />

not limited to audio and vibration<br />

where it can be used to establish<br />

normal operating patterns<br />

and rapidly detect anomalies.<br />

Example applications include<br />

anti-poaching (listening for gun<br />

shots), predictive and preventative<br />

maintenance (listening for<br />

tell-tale changes in the vibration<br />

signature of a public escalator or<br />

lift), and utilities (power line failure<br />

detection after a storm). But<br />

Holstad says all Nordic customer<br />

applications stand to benefit from<br />

TinyML from asset tracking to<br />

wearables.<br />

The Nordic Edge Impulse partnership<br />

will center around Edge<br />

Impulse’s Edge Optimized Neural<br />

(EON) compiler that is said<br />

to optimize computer processing<br />

and memory use by up to 50 percent<br />

when running TinyML on<br />

resource-constrained semiconductor<br />

devices.<br />

■ Edge Impulse<br />

www.edgeimpulse.com<br />

■ Nordic Semiconductors<br />

www.nordicsemi.com<br />

DC to 26.5 GHz<br />

Pickoff Tee<br />

RLC Electronics has recently<br />

launched a DC to 26.5 GHz<br />

Pickoff Tee with 15 dB of pickoff<br />

loss. The units provide extremely<br />

hf-Praxis<br />

ISSN 1614-743X<br />

Fachzeitschrift<br />

für HF- und<br />

Mikrowellentechnik<br />

• Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

Krummbogen 14<br />

35039 Marburg<br />

Tel.: 06421/9614-0<br />

Fax: 06421/9614-23<br />

info@beam-verlag.de<br />

www.beam-verlag.de<br />

• Redaktion:<br />

Ing. Frank Sichla (FS)<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

• Anzeigen:<br />

Myrjam Weide<br />

Tel.: +49-6421/9614-16<br />

m.weide@beam-verlag.de<br />

• Erscheinungsweise:<br />

monatlich<br />

• Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

• Druck & Auslieferung:<br />

Brühlsche<br />

Universitätsdruckerei<br />

Der beam-Verlag übernimmt,<br />

trotz sorgsamer Prüfung der<br />

Texte durch die Redaktion, keine<br />

Haftung für deren inhaltliche<br />

Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer<br />

beruhen auf Kundenangaben!<br />

Handels- und Gebrauchs namen,<br />

sowie Warenbezeichnungen und<br />

dergleichen werden in der Zeitschrift<br />

ohne Kennzeichnungen<br />

verwendet.<br />

Dies berechtigt nicht zu der<br />

Annahme, dass diese Namen im<br />

Sinne der Warenzeichen- und<br />

Markenschutzgesetzgebung als<br />

frei zu betrachten sind und von<br />

jedermann ohne Kennzeichnung<br />

verwendet werden dürfen.<br />

broadband signal monitoring in<br />

a very small package (0.54” x<br />

0.39” x 0.32”). Other/custom<br />

pickoff losses are available if<br />

desired. Units are offered in<br />

standard frequency ranges from<br />

DC to 18 GHz, DC to 26 GHz<br />

and DC to 40 GHz. RLC offers<br />

both catalog options and customized<br />

options, and can provide<br />

form factor drop-in replacement/obsolescence<br />

assistance<br />

as needed.<br />

■ RLC Electronics, Inc<br />

www.rlcelectronics.com<br />

62 hf-praxis 3/<strong>2021</strong>


THE<br />

PERFORMANCE LEADER<br />

IN MICROWAVE CONNECTORS<br />

18 GHz<br />

27 GHz<br />

40 GHz<br />

50 GHz<br />

Keyed<br />

Connectors<br />

SuperSMA<br />

Connectors<br />

2.92 mm (K)<br />

Connectors<br />

2.40 mm<br />

Connectors<br />

1.85 mm (V)<br />

Connectors<br />

67 GHz<br />

67 GHz<br />

0.9 mm SuperMini<br />

Connectors<br />

67 GHz<br />

SuperMini<br />

Board-to-Board<br />

Connectors<br />

up to 67 GHz<br />

SSBP MultiPort<br />

Cable Harnesses<br />

110 GHz<br />

up to 110 GHz<br />

up to 110 GHz<br />

1.0 mm (W)<br />

Connectors<br />

Board Mount<br />

Connectors<br />

Precision<br />

Adapters<br />

• Lowest VSWR and Insertion Loss<br />

• Excellent Repeatability<br />

• Rugged and Durable<br />

• Field Replaceable / Serviceable<br />

• Transmission Line Design Approach<br />

• Space / Hi-Rel Qualified<br />

• Materials Traceability and Lot Control<br />

Weitere Informationen erhalten Sie über –><br />

HEILBRONN<br />

HAMBURG<br />

MÜNCHEN<br />

Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn<br />

Tel. (07131) 7810-0 • Fax (07131) 7810-20<br />

Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt<br />

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hf-welt@globes.de<br />

www.globes.de

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