3-2021
Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik
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 />
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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 />
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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 />
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POI: 97ns (FFT), 10ns (I/Q)<br />
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Frequenzbereich: 10MHz bis 6GHz<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 />
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suits your exact designs needs.<br />
MODULES<br />
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ease of design implementation<br />
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SOFTWARE<br />
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Two Way Ranging (TWR), Time<br />
Difference of Arrival (TDoA), and<br />
Angle of Arrival (AoA) topologies.<br />
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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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www.spirig.com<br />
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 />
Satellitenempfänger.<br />
■ Amplitech<br />
www.amplitechinc.com<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>
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