7-2013
HF-Praxis 7/2013
HF-Praxis 7/2013
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Juli 7/<strong>2013</strong> Jahrgang 18 D 4287 E<br />
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Innovatives Aufzeichnungsund<br />
Wiedergabesystem<br />
für<br />
HF-Signale<br />
IZT, Seite 8
50 MHz to 18 GHz<br />
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Ihre<br />
An ultra-high<br />
drahtlosen<br />
dynamic<br />
Anwendungen<br />
range,<br />
anbietet.<br />
low noise,<br />
Ein extrem<br />
and exceptional<br />
großer<br />
(37dB<br />
auf. Seine<br />
typical)<br />
hohe<br />
makes<br />
Entkopplung<br />
it very<br />
(37<br />
useful<br />
dB typisch)<br />
as a buffer<br />
empfiehlt<br />
amplifier<br />
ihn<br />
in<br />
Dynamikbereich, niedriges Rauschen und ein ausgezeichnetes<br />
besonders als Pufferverstärker in einer Vielzahl von Applikationen,<br />
IP3 performance<br />
IP3-Verhalten<br />
(42<br />
(42<br />
dBm<br />
dBm<br />
typical<br />
typisch<br />
at<br />
bei<br />
2<br />
2<br />
GHz),<br />
GHz)<br />
make<br />
machen<br />
it ideal<br />
ihn<br />
a wide variety<br />
von der<br />
of<br />
Satellitentechnik<br />
applications, from<br />
bis<br />
satellite<br />
P2P, EWF<br />
to<br />
und<br />
P2P,<br />
Radar<br />
EWF,<br />
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Editorial<br />
Autor:<br />
Harald Müller<br />
Vertriebsingenieur<br />
Vertriebsbüro München<br />
Tel: 089/3076677-29<br />
Mobil: 0151/1832 3049<br />
hmueller@municom.de<br />
Technische Beratung, Distribution und<br />
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Aktive und passive Komponenten, sowie Spezial-Messgeräte<br />
für die Nachrichtenelektronik, insbesondere der drahtlosen<br />
und optischen Übertragungstechnik.<br />
Beschaffung von abgekündigten und schwer<br />
beschaffbaren integrierten Schaltkreisen<br />
(original / fabrikneu)<br />
Flexible und kostengünstige Lösungen für<br />
Hochfrequenzanwendungen<br />
Vor wenigen Jahren war Hochfrequenztechnik und ihre Anwendung<br />
eine Sache für Spezialisten und im täglichen Leben wenig<br />
sichtbar. Die rasante Akzeptanz und Verbreitung des Mobiltelefons<br />
hat bewirkt, dass Hochfrequenzanwendungen immer mehr in den<br />
Mittelpunkt unseres Tagesablaufs rücken. Wichtiges Moment ist<br />
hier vor allem die ständige Erreichbarkeit und der kontinuierliche<br />
Informationsaustausch.<br />
Die Industrie hat sich im Zuge dieser Entwicklung schon sehr früh<br />
vor der Forderung gesehen, neben funktionellen Innovationen,<br />
ihre Produkte auch kommerziell innovativ zu gestalten - sprich:<br />
kostengünstige Produkte mit einem steigenden Funktionsumfang<br />
anzubieten. Kleine Baugrößen zu günstigem Preis ist die Maxime!<br />
Diese Herausforderung führt zu einem Effizienzdruck der Bauteileindustrie,<br />
dem nur durch steigende Integrationsdichte bei der<br />
Realisierung moderner Kommunikationshardware zu begegnen<br />
ist. Verschiedene Technologien machen diesen Weg begehbar:<br />
monolithisch integrierte Schaltungen und mit hybriden Technologien<br />
aufgebaute Schaltkreise. Die monolithisch integrierte Schaltung<br />
hat sicherlich die höchste Integrationseffizienz, ist aber nicht<br />
die flexibelste Lösung. Speziell im Segment mittlerer Stückzahlen<br />
sind hybride Ansätze flexibler und damit kostengünstiger. Hier<br />
sind Bausteine prädestiniert, die z.B. auf preiswerten Substraten<br />
wie LTCC aufgebaut sind. Mit ihnen sind anwenderspezifische<br />
Lösungen kurzfristig anzubieten. Die Keramik kann als Träger<br />
von Chips unterschiedlichsten Technologien dienen und ermöglicht<br />
sehr anwendungsorientierte Lösungen, bei denen CMOS,<br />
Si, GaAs oder SiGe ihre spezifischen Vorteile ausspielen können.<br />
Monolithische Prozesse setzen üblicherweise nur auf eine einzige<br />
Technologie. Durch Kombination mehrerer Bare-Chips, auch mit<br />
relativ geringem Integrationsniveau, kann eine hohe funktionelle<br />
Integrationsstufe erreicht werden, die dann auch bei geringeren<br />
Stückzahlen kostenoptimiert zu produzieren ist. Beispiele findet<br />
man in der CaTV Technik, in der faseroptischen Kommunikation<br />
und der Messtechnik.<br />
Ein weiteres Problem bei der Wahl der Technologie stellt der Zeitfaktor<br />
dar, weil innovative Lösungen den Markt immer schneller<br />
erreichen müssen, um Konkurrenz- und Innovationsdruck zu begegnen.<br />
Monolithische Schaltungen erfordern, neben einem hohen<br />
Kostenaufwand in der Entwicklungsphase, auch relativ viel Zeit,<br />
um die technologischen Prozesse zu durchlaufen. Die MultiChip-<br />
Technologie ermöglicht es hingegen, relativ schnell die Zusammenschaltung<br />
zu komplexen Funktionseinheiten, um z.B. Frontends<br />
oder komplette Umsetzer in SMD-Bauform zu realisieren. ◄<br />
municom GmbH<br />
Fuchsgrube 4<br />
83278 Traunstein<br />
Hotline: +49 861 16677 - 99<br />
EN ISO 9001:2008<br />
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hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 3
Inhalt<br />
Zum Titelbild:<br />
Juli 7/<strong>2013</strong> Jahrgang 18 D 4287 E<br />
State of the Art MW-Amplifiers<br />
from 5 kHz to 60 GHz<br />
• Cryogenic Amplifiers<br />
• High Dynamic Range Amplifiers<br />
• High Power Amplifiers<br />
• Low Noise Amplifiers<br />
• Multi Octave Amplifiers<br />
• SATCOM Amplifiers<br />
• Wideband Amplifiers<br />
• Waveguide Amplifiers<br />
• EMC Amplifiers<br />
HF- und<br />
Mikrowellentechnik<br />
Innovatives Aufzeichnungsund<br />
Wiedergabesystem<br />
für<br />
HF-Signale<br />
In dieser Ausgabe:<br />
Wireless:<br />
IZT, Seite 8<br />
Innovatives<br />
Aufzeichnungs- und<br />
Wiedergabesystem<br />
für<br />
HF-Signale auf der<br />
Automotive Testing<br />
Expo Europe <strong>2013</strong><br />
IZT zeigte vom 4. bis 6. Juni auf<br />
der Automotive Testing Expo<br />
Europe in Stuttgart die leistungsstarke<br />
IZT RecPlay-Plattform<br />
zur Designvalidierung von HF-<br />
Empfangsgeräten. 8<br />
Gestaltung der Zukunft mit Low-Energy-<br />
Anwendungen und -Systemen<br />
Mit dem zunehmenden Einsatz<br />
von mobilen Geräten und dem<br />
gestiegenen Bedarf an Informationsaustausch<br />
mit kleinen Geräten,<br />
wie etwa Sensorknoten, werden<br />
neue Anforderungen an Konnektivitätsoptionen<br />
gestellt. 10<br />
Applikationen:<br />
Digital einstellbare Dämpfungsglieder<br />
Dämpfungsglieder haben in der<br />
HF-Technik die wichtige Funktion,<br />
Pegel zu steuern. Sie werden<br />
in diversen Gehäusevarianten<br />
und Größen angeboten. Man<br />
unterscheidet weiter zwischen<br />
festen, kontinuierlich und digital<br />
einstellbaren Typen. 25<br />
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG<br />
Bunsenstr. 5/II<br />
D-82152 Martinsried<br />
Quarze:<br />
So funktionieren Schwingquarze, Teil 2<br />
info@tactron.de Fon: +49 89 895 569 0<br />
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Dieser zweite Teil rückt die elektrischen Eigenschaften eines<br />
Quarzes in den Mittelpunkt. 28<br />
4 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Rubriken 7-<strong>2013</strong><br />
Messtechnik:<br />
Optical Modulation Analyzer<br />
RF & Wireless International<br />
AR‘s „Cavitenna“ RF Antenna Uses The Shielded Room<br />
as a Reverberating<br />
Antenna<br />
A top-loaded monopole, the Cavitenna,<br />
model ATC25M1G, uses the shielded<br />
room as a reverberating antenna, and the<br />
wall as the antenna‘s ground plane. 41<br />
Teledyne LeCroy kündigte zusammen mit<br />
Coherent Solutions (vormals Southern Photonics)<br />
einen 45-GHz-Optical-Modulationsanalysator<br />
an, und zwar mit der höchsten<br />
Echtzeit-Bandbreite im Markt. 16<br />
Elektromechanik:<br />
Synchroner Schaltregler<br />
für 36 V/5 A<br />
New 6000 MHz<br />
VCO from Crystek<br />
Corporation<br />
Crystek‘s CVCO33BE-6000-6000<br />
VCO operates at 6000 MHz with a<br />
control voltage range of 0.5 V~4.5<br />
V. This VCO features a typical<br />
phase noise of -85 dBc/Hz @ 10<br />
kHz offset and has excellent linearity.<br />
44<br />
AWT Global introduces<br />
PIM Tester for Laboratory and QA<br />
AWT Global has launched a new line of Passive<br />
Intermodulation (PIM) Testers - the PIM S1L<br />
Series. These analyzers are well suited to meet<br />
the requirements of Laboratory and Quality Assurance<br />
applications. 42<br />
Mit dem MPQ4470 vertreibt Endrich einen<br />
vollintegrierten synchronen Schaltregler von<br />
MPS für das 24-V-Versorgungsnetz. 23<br />
EMV:<br />
Miniaturisierte Vielschicht-<br />
Ferrit-Chip-Beads mit<br />
hervorragender Rauschunterdrückung<br />
Produkt-Portrait:<br />
Digitaler I/Q-Sampling-Predistortion-Empfänger<br />
Der LTM9013 von Linear Technology ist<br />
ein breitbandiger HF-zu-digital-µModul-<br />
Empfänger. 30<br />
Bauelemente:<br />
Kleine Abschlusswiderstände<br />
für bis zu 50 W<br />
RES-NET Microwave stellte seine neue<br />
RPT-Serie, bestehend aus Dünnfilmelementen,<br />
vor. 32<br />
Rubriken:<br />
TDK hat eine miniaturisierte Vielschicht-<br />
Ferrit-Chip-Bead-Serie in der Baugröße<br />
0603 (EIA 0201) entwickelt. Die Bauelemente<br />
haben ein fast 80% geringeres Volumen<br />
und eine 65% kleinere Grundfläche als<br />
bisherige Typen der Serie MMZ1005-E mit<br />
vergleichbarer Leistung. 24<br />
Editorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
Inhalt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Aus Forschung und Technik . . . . . 6<br />
Titelstory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
Messtechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . 16<br />
Elektromechanik . . . . . . . . . . . . . 23<br />
EMV. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
Applikationen. . . . . . . . . . . . . . . . 25<br />
Quarze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
Produkt-Portraits . . . . . . . . . . . . . 30<br />
Bauelemente. . . . . . . . . . . . . . . . . 32<br />
RF & Wireless . . . . . . . . . . . . . . . 40<br />
Fachbücher/Impressum . . . . . . . . 46<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 5
Aus Forschung und Technik<br />
Low-power Beamforming-Transceiver-<br />
Chipset für drahtlose 60 GHz/Multi-Gbit-<br />
Nachrichtenübertragung<br />
Imec´s Low power, Multi-Gbit,<br />
60-GHz-Modul, der einen 4O-nm-<br />
Kleinleistungschip mit einem<br />
Vierfach-Antennenarray verbindet.<br />
Imec stellte, gemeinsam<br />
mit Panasonic<br />
Corporation, anlässlich<br />
der ISSCC2O13 ein<br />
60-GHz-Transceiver-<br />
Chipset mit niedriger<br />
Leistungsaufnahme<br />
vor, das hohe<br />
Bitgeschwindigkeiten<br />
über kurze Distanzen<br />
erreicht.<br />
Imec erhöhte das Link-Budget<br />
des Systems vor allem durch<br />
die Einführung von Beamforming<br />
in die Architektur des<br />
Funkgerätes. Dieses Multi-Gbit<br />
60-GHz-Chipset ebnet den Weg<br />
in Richtung zu zu kleinen, preiswerten,<br />
Kleinleistungslösungen<br />
für hohe Datenraten mit batteriebetriebenen<br />
Consumergeräten<br />
wie Smartphones und Tablets.<br />
Direkte Umwandlung<br />
Das Prototypen-Chipset besteht<br />
einem Empfänger- und einem<br />
Senderchip. Sie basieren auf dem<br />
Prinzip der direkten Umwandlung,<br />
die mit einer auf dem<br />
Chip befindlichen Phased-array-<br />
Architektur kombiniert wird.<br />
Dies macht sie geeignet für die<br />
Implementierung in digitaler<br />
40-nm-CMOS-Low-power-<br />
Technologie, die eine preiswerte<br />
Produktion für den Massenmarkt<br />
ermöglicht. Die Empfänger- und<br />
Senderchips sind für vier Antennenpfade<br />
ausgelegt, aber sie<br />
sind leicht zu auf mehr Pfade zu<br />
erweitern, da das Beamforming<br />
im analogen Basisband und nicht<br />
im HF-Bereich erfolgt. Die Chip-<br />
Größe konnte durch die Verwendung<br />
von lumped components<br />
und sehr kompakten mm-Wellen-CMOS-Layouttechniken<br />
selbst bei 60 GHz klein gehalten<br />
werden.<br />
Der Senderchip verbraucht 584<br />
mW, der Empfängerchip 400<br />
mW bei 1,1 V Versorgungsspannung.<br />
Das Chipset wird mit einer<br />
Vierer-Antennengruppe in einem<br />
kompakten Modul integriert<br />
und in einem drahtlosen Link<br />
demonstriert. Mit QPSK- Modulation<br />
wird eine Bitgeschwindigkeit<br />
von 2,31 Gbps erreicht,<br />
mit QAM 16 werden 4,62 Gbps<br />
erzielt. Es traten keine Bitfehler<br />
auf, wenn Pakete mit 32.768<br />
Symbolen über einem Abstand<br />
von 3,6 m mit QPSK-Modulation<br />
und von 0,7 m mit QAM-16-<br />
Modulation übertragen wurden.<br />
Dank des Beamformings wird<br />
ein 3-dB-Scan-Winkel um 120°<br />
mit 11 dBi Antennenverstärkung<br />
erreicht. Die imec Empfänger-<br />
und Senderchips sind<br />
für den IEEE802.11ad Standard<br />
bestimmt. Das Empfänger- und<br />
Senderchipset wurde mit einem<br />
Basisbandchip IEEE-802.11ad<br />
PHY/MAC geprüft, das von<br />
Panasonic entwickelt wurde.<br />
Die Beamforming-Funktionalität<br />
wurde auch bei diesen Systemtests<br />
verifiziert.<br />
■ IMEC<br />
www.imec.be<br />
6 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Vielen Dank für<br />
wunDerVolle<br />
Jahre<br />
Unsere Welt ändert sich im Nanosekundentakt. Neue Verbindungen entstehen.<br />
Alte Probleme werden gelöst. Und was gestern noch unmöglich erschien, ist heute<br />
schon in Reichweite. Sie schaffen jeden Tag phantastische Dinge durch Technik.<br />
Wir sind stolz darauf, unseren Teil dazu beizutragen.<br />
© <strong>2013</strong> Maxim Integrated Products, Inc. All rights reserved. Maxim Integrated and the Maxim Integrated logo are trademarks of<br />
Maxim Integrated Products, Inc., in the United States and other jurisdictions throughout the world.
Titelstory<br />
Innovatives Aufzeichnungs- und<br />
Wiedergabesystem für HF-Signale auf der<br />
Automotive Testing Expo Europe <strong>2013</strong><br />
IZT RecPlay - Das innovative<br />
Aufzeichnungs- und<br />
Wiedergabesystem für HF-Signale<br />
Innovationszentrum für<br />
Telekommunikationstechnik<br />
GmbH IZT<br />
Marisa Schaffer<br />
Am Weichselgarten 5<br />
91058 Erlangen<br />
sales<strong>2013</strong>@izt-labs.de<br />
IZT, ein technologisch führender<br />
Entwickler, Hersteller<br />
und Anbieter von innovativen<br />
High-Performance-Produkten<br />
zur Erfassung, Modifikation und<br />
Erzeugung von Funksignalen,<br />
zeigte vom 4. bis 6. Juni auf<br />
der Automotive Testing Expo<br />
Europe in Stuttgart die leistungsstarke<br />
IZT RecPlay-Plattform<br />
zur Designvalidierung von HF-<br />
Empfangsgeräten für Analogund<br />
Digitalfunk, Video sowie<br />
globale Navigationssatellitensysteme.<br />
Zahlreiche Vorteile<br />
RecPlay bietet Kunden zahlreiche<br />
Vorteile wie etwa weitaus<br />
geringere Kosten für Feldtests,<br />
beliebig wiederholbare Labortests,<br />
Genauigkeit bei der Wiedergabe<br />
von HF-Umgebungen<br />
sowie eine kürzere Time-to-<br />
Market.<br />
Die Plattform umfasst einen portablen<br />
HF-Recorder für Mobilfunk-<br />
und Telematikanwendungen<br />
für phasensynchrone<br />
Aufzeichnung von Diversity-<br />
Signalen mehrerer Antennen.<br />
Kunden profitieren von dem<br />
leichtgewichtigen Recorder mit<br />
30-cm-Touchscreen und hoher<br />
Auflösung als schlüsselfertige<br />
Lösung für Tests im Fahrzeug.<br />
Ein integrierter GPS-Empfänger<br />
dient als stabile Zeit- und<br />
Ortsreferenz. Der innovative<br />
Signalgenerator von RecPlay<br />
vereint die Funktionen von 31<br />
virtuellen Signalgeneratoren in<br />
einem Gerät zum Test von Funkempfängern<br />
und zur Simulation<br />
von komplexen Mixed-Signal<br />
HF-Szenarien.<br />
Das System kann Empfangsszenarien<br />
im Frequenzbereich<br />
von 9 kHz bis 3 GHz mit einer<br />
Bandbreite bis 20 MHz aufzeichnen<br />
und offline wiedergeben. Es<br />
unterstützt die meisten gängigen<br />
Funkübertragungsstandards wie<br />
FM-RDS, DVB-T, DAB, DAB+,<br />
DMB-Audio, Sirius und XM,<br />
einschließlich DRM/DRM+ und<br />
HD-Radioempfänger. ◄<br />
8 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
HF-Abstimmung<br />
Peregrines digital abstimmbare Kondensatoren (DTCs) DuNE<br />
sind monolithisch integrierte Impedanzabstimmungs-ICs für heutige<br />
anspruchsvolle HF-Anwendungen.<br />
Die DTCs ermöglichen breitbandige, abstimmbare Anpassnetzwerke, die Fehlanpassungsverluste<br />
minimieren; eine erweiterte Frequenzbandabdeckung bei kleineren Antennen und verbessern den<br />
Wirkungsgrad des Systems, indem mehr Leistung an die Antenne geliefert wird.<br />
Zu den Anwendungen zählen Impedanzanpassung und Apertur-Tuning für 4G LTE Smartphone-<br />
Designs, abstimmbare Filter und Anpassnetzwerke, RFID, HF/VHF/UHF-Funk, Phasenschieber<br />
und andere drahtlose Kommunikationstechnik.<br />
Abstimmkapazitätsbereich: von 0,6 bis 14 pF über die gesamte DTC-Serie<br />
• große Auswahl von Abstimmverhältnissen: von 2,82:1 bis 9,1:1 von 100 MHz - 3 GHz<br />
• 4- und 5-Bit, 16- und 32-Stufen einstellbar über I 2 C- oder SPI-Schnittstelle<br />
Außergewöhnliche Linearität und Harmonische durch HaRP-Technologie<br />
• IIP3 bis zu +70 dBm (typ)<br />
• 2fo/3fo bis zu -40/-50 dBm @ 34 dBm HF (900 MHz) und 32 dBm HF (1900 MHz)<br />
Ausgezeichnete ESD-Festigkeit an allen Anschlüssen:<br />
• bis zu 2kV HBM<br />
0<br />
Power Delivered to Antenna<br />
y<br />
NEW<br />
SPI-kompatibel<br />
winziges QFN<br />
2x2 mm<br />
Power Delivered [dB]<br />
-1<br />
-2<br />
-3<br />
-4<br />
-5<br />
-6<br />
-7<br />
-8<br />
0.65<br />
Antenna Only<br />
With DTC<br />
0.70 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 1.00 1.05<br />
Frequency [GHz]<br />
Power Delivered [dB]<br />
Low<br />
Mismatch<br />
High<br />
Mismatch<br />
I 2 C-kompatibel<br />
Weitere Informationen<br />
dtc.psemi.com<br />
Changing RF Design. Forever. TM<br />
Der Name Peregrine und das Logo sind eingetragene Marken; UltraCMOS, HaRP und DuNE sind<br />
Marken der Peregrine Semiconductor Corp. ©<strong>2013</strong> Alle Rechte vorbehalten.
Wireless<br />
Wireless-Technologien:<br />
Gestaltung der Zukunft mit Low-Energy-<br />
Anwendungen und -Systemen<br />
Mit dem zunehmenden<br />
Einsatz von mobilen<br />
Geräten und dem<br />
gestiegenen Bedarf an<br />
Informationsaustausch<br />
mit kleinen Geräten,<br />
wie etwa Sensorknoten,<br />
werden neue<br />
Anforderungen an<br />
Konnektivitätsoptionen<br />
gestellt.<br />
Autor:<br />
Rolf Nilsson<br />
CEO von connectBlue<br />
www.connectBlue.com<br />
Bild 1: Eine wichtige Anforderung beim „Internet der Dinge“ ist<br />
eine Low Power Wireless-Lösung, die einfach zu implementieren<br />
sowie kostengünstig ist. Ein direkter Anschluss aller kleinen<br />
Geräte und Sensoren direkt an das Festnetz oder das<br />
Mobilfunknetz wäre zu teuer.<br />
Unser Artikel behandelt die<br />
folgenden Themen: die neuen<br />
Trends unter dem Stichwort<br />
„Internet der Dinge“, die Anforderungen<br />
an niedrigen Stromverbrauch<br />
und mobile Konnektivität,<br />
Optionen für die Wireless-<br />
Technologie, Koexistenz von<br />
Funklösungen und mögliche<br />
Low-Energy-Anwendungen.<br />
„Internet der Dinge“,<br />
„Web der Dinge“ oder<br />
„Embedded Web“<br />
Bereits jetzt zeichnet sich eindeutig<br />
ab, dass verschiedene<br />
Apparate und Geräte immer<br />
mehr Informationen austauschen<br />
können müssen. Beispielsweise<br />
steigt der Bedarf für die fortlaufende<br />
Überwachung von Gerätenutzung,<br />
Energieverbrauch,<br />
Lagerbeständen und Fernsteuerung<br />
von Geräten. Diese Tendenzen<br />
sind quer durch zahlreiche<br />
Branchen zu erkennen,<br />
einschließlich der folgenden<br />
Beispiele:<br />
• Medizinische Anwendungen:<br />
Erstellung von individuell<br />
angepassten Arzneimitteln,<br />
Fernüberwachung und Alarmierung<br />
usw.<br />
• Gebäude: Verfolgung von<br />
Energieverbrauch, Sicherheitsüberwachung<br />
usw.<br />
• Industrielle Anwendungen:<br />
Fernsteuerung, Informationsaustausch<br />
mit Verfolgungssystemen<br />
usw.<br />
• Infrastruktur und Umweltschutz:<br />
Überwachung von<br />
Verkehr, Luft- und Gewässerverschmutzung<br />
usw.<br />
Jährlich werden mehr als 10 Milliarden<br />
Mikrocontroller ausgeliefert,<br />
die alle Informationen lokal<br />
bzw. über das Internet austauschen<br />
können, d.h. eine riesige<br />
Vielfalt an sogenannten „intelligenten<br />
Geräten“ ist im Einsatz.<br />
Zu diesen Geräten zählen Bewegungssensoren,<br />
Pumpen für Wasserbecken<br />
oder Schwimmbäder,<br />
Messgeräte für Gas und Strom<br />
sowie Straßenbeleuchtung.<br />
Da Internetzugang und die Abdeckung<br />
der Infrastruktur heutzutage<br />
kein Problem mehr darstellen,<br />
ist der Zugriff auf all diese<br />
Geräte über das Internet möglich.<br />
Diese Entwicklung wird unter<br />
den Schlagwörtern „Internet der<br />
Dinge“, „Web der Dinge“ oder<br />
„Embedded Web“ zusammengefasst.<br />
Neben der Internetverbindung<br />
ist dafür üblicherweise<br />
eine lokale Funkverbindung<br />
erforderlich, die stromsparend<br />
arbeitet (Low Power). Die meisten<br />
derartigen Anwendungen<br />
und Lösungen benötigen auch<br />
ein Gateway für die Anbindung<br />
von Sensorknoten an das Internet<br />
über eine lokale Infrastruktur<br />
oder über ein Mobilfunknetz.<br />
Low Power<br />
Wireless-Geräte und<br />
Sensorkonnektivität<br />
Eine Mobilfunkverbindung stellt<br />
für viele Anwendungen eine<br />
gute Alternative dar, benötigt<br />
aber eine beträchtliche Menge<br />
an Energie und ist sowohl im<br />
Kauf als auch im Betrieb relativ<br />
teuer, verglichen mit den<br />
Kosten für kleinere Geräte oder<br />
Sensoren. In diesen Fällen wird<br />
der lokal implementierten Low<br />
Power Wireless-Technologie<br />
bei der Überwindung der Entfernung<br />
zwischen dem Gerät<br />
und einem Gateway der Vorzug<br />
gegeben, wobei das Gateway an<br />
die vorhandene Infrastruktur<br />
oder das Mobilfunknetz angeschlossen<br />
ist.<br />
Es stehen mehrere Low Power<br />
Wireless-Technologien zur Verfügung,<br />
u.a. Ant+, EnOcean,<br />
ZigBee und proprietäre Technologien,<br />
die im 2,4 GHz und<br />
Sub 1 GHz Band operieren.<br />
Low Power WLAN-Versionen<br />
stehen auch zur Verfügung, verbrauchen<br />
allerdings bei vielen<br />
Anwendungen zu viel Energie.<br />
Insbesondere wenn Sensoren<br />
oder andere kleinere Geräte neu<br />
montiert werden müssen, ist der<br />
Einsatz von Wireless-Technologie<br />
sinnvoll. Dazu gehört auch<br />
„Wireless Power“, was normalerweise<br />
mit Batterien bewerkstelligt<br />
wird. Für viele kleine<br />
Geräte reichen Knopfzellenbatterien,<br />
um sie jahrelang in<br />
Betrieb zu halten. Wenn eine<br />
Lösung mit Batterie die Anforderungen<br />
nicht erfüllt, gibt es<br />
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Wireless<br />
Bild 2: Die Konnektivität zu Smartphones und Tablets, auf denen<br />
eine „App“ als lokales HMI sowie als Access Point oder Gateway<br />
dienen kann, wird immer wichtiger.<br />
mehrere Möglichkeiten für die<br />
Versorgung mit Energie. Zu den<br />
möglichen Energiequellen durch<br />
Energy Harvesting gehören:<br />
Sonnenenergie, Temperaturunterschiede<br />
und Bewegung (z.B.<br />
Rotation oder Vibration).<br />
Zusätzlich zur Konnektivität<br />
mit der Cloud werden für die<br />
lokale Überwachung und Steuerung<br />
immer häufiger Smartphones<br />
oder Tablets eingesetzt,<br />
wodurch der Bedarf an Wireless-Technologie<br />
in persönlichen<br />
HMI (Human Machine Interface)<br />
steigt.<br />
Ein derartiges mobiles Gerät<br />
kann auch als Gateway für die<br />
Cloud fungieren. Die Betriebssysteme<br />
(Apple iOS, Android<br />
oder Windows) benötigen Low<br />
Power Wireless-Technologien<br />
und integrierte Konnektivität<br />
zu diesen Gerätetypen.<br />
Was ist Bluetooth Low<br />
Energy?<br />
Bluetooth Low Energy Technologie<br />
ist, dank des extrem niedrigen<br />
Stromverbrauchs und der<br />
Konnektivitätsmöglichkeiten<br />
mit Smartphones und Tablets,<br />
besonders interessant als Option<br />
für Wireless-Technologie.<br />
Bluetooth Low Energy unterscheidet<br />
sich erheblich von der<br />
Classic Bluetooth Technologie,<br />
die ideal geeignet ist für Anwendungen,<br />
welche fortlaufend<br />
Daten streamen, einschließlich<br />
Sprachanwendungen. Classic<br />
Bluetooth hat dafür gesorgt,<br />
dass viele Anwendungen in den<br />
Bereichen Consumer, Industrie<br />
und Medizintechnik kabellos<br />
betrieben werden können. Bluetooth<br />
Low Energy Technologie<br />
ist die perfekte Wahl für Anwendungen,<br />
die phasenweise oder<br />
regelmäßig kleine Datenmengen<br />
übertragen müssen. Bluetooth<br />
Low Energy verfügt über<br />
einzigartige Eigenschaften und<br />
neue Features, die mit Classic<br />
Bluetooth nicht praktikabel sind.<br />
Beispielsweise ist es möglich,<br />
mit Knopfzellenbatterien betriebene<br />
Sensoren und Antriebe mit<br />
Bluetooth Low Energy fähigen<br />
Smartphones, Tablets oder Gateways<br />
zu verbinden.<br />
Der Stromverbrauch wird auf ein<br />
Minimum beschränkt, da sich<br />
ein Gerät mit Bluetooth Low<br />
Energy die meiste Zeit im Ruhezustand<br />
befindet und nur „aufwacht“,<br />
wenn tatsächlich eine<br />
Verbindung aufgebaut wird. Die<br />
eigentlichen Verbindungszeiten<br />
belaufen sich auf nur wenige<br />
Millisekunden, der maximale<br />
Stromverbrauch beträgt weniger<br />
als 15 mA und lediglich 1<br />
µA sind als durchschnittlicher<br />
Stromverbrauch möglich. Ein<br />
kleines Gerät kann mehrere Jahre<br />
lang mit einer Knopfzellenbatterie,<br />
wie einer CR2032-Batterie,<br />
betrieben werden. Auch alternative<br />
Energiequellen sind denkbar.<br />
Um einen extrem geringen<br />
Stromverbrauch zu erreichen,<br />
verwendet Bluetooth Low<br />
Energy eine kleinere Datenrate.<br />
Theoretisch beträgt die Datenrate<br />
1 Mbit/s, in der Praxis belaufen<br />
sich die Übertragungsraten für<br />
Bluetooth Low Energy jedoch<br />
auf weniger als 100 kbit/s.<br />
Software und Struktur<br />
Classic<br />
Low Energy<br />
Daten-Payload-Durchsatz (netto) 2 Mbit/s ~100 kbit/s<br />
Robustheit Überzeugend gut Überzeugend gut<br />
Reichweite Bis zu 1000 m Bis zu 250 m<br />
Dichte des lokalen Systems Überzeugend gut Überzeugend gut<br />
Großflächiges Netzwerk Schwach Gut<br />
Niedrige Latenz Überzeugend gut Überzeugend gut<br />
Geschwindigkeit des Verbindungsaufbaus Schwach Überzeugend gut<br />
Stromverbrauch Gut Sehr gut<br />
Kosten Gut Überzeugend gut<br />
B l u e t o o t h u m f a s s t e i n e<br />
bestimmte Menge an „Profilen“,<br />
in denen im Wesentlichen<br />
anwendungsdefiniertes Verhalten<br />
abgesteckt wird, das Bluetooth-Geräte<br />
für die Kommunikation<br />
untereinander verwenden.<br />
Beispiele für Classic Bluetooth<br />
Profile sind Headset Profile<br />
(HSP) für die Sprachausgabe<br />
per Headset, Object Exchange<br />
(OBEX) für die generische Datenübertragung<br />
zwischen zwei<br />
Geräten, Advanced Audio Distribution<br />
Profile (A2DP) für die<br />
Übermittlung von Audiodaten,<br />
Video Distribution Profile (VDP)<br />
für die Übertragung von Videodaten,<br />
File Transfer Profile (FTP)<br />
für die Dateiübertragung, Serial<br />
Port Profile (SPP) für die serielle<br />
Datenübertragung und Personal<br />
Area Networking Profile (PAN)<br />
für Netzwerkverbindungen.<br />
Die Profile von Bluetooth Low<br />
Energy unterscheiden sich<br />
von den Profilen von Classic<br />
Bluetooth und basieren auf<br />
dem Generic Attribute Profile<br />
(GATT). GATT enthält Service-<br />
Gruppen, Attribute, Deklarationen<br />
und Beschreibungen. Im<br />
Generic Access Profile (GAP)<br />
werden Geräteerkennung,<br />
Verbindungen und Bonding<br />
beschrieben.<br />
Auf diese Weise werden eine<br />
Reihe von grundlegenden Services<br />
und Profilen eingerichtet,<br />
wie z.B. die Zeit, der Batteriezustand,<br />
E/A für Automatisierung,<br />
Gebäudeautomatisierung<br />
(z.B. Temperatur, Thermostate,<br />
Feuchtigkeit, Beleuchtung, Ein-/<br />
Ausschalter, Dimmer) Fernsteuerung,<br />
Fitness (z.B. Schrittzähler<br />
oder Herzfrequenzmesser),<br />
medizinische Geräte (z.B. Blutzuckermessgeräte)<br />
usw.<br />
Im Gegensatz zu Classic Bluetooth<br />
sind Produktentwickler<br />
mit Bluetooth Low Energy in<br />
der Lage, ihre eigenen Profile<br />
und Services zu entwickeln und<br />
zu den von Bluetooth SIG entwickelten<br />
hinzuzufügen. Beispielsweise<br />
hat connectBlue den<br />
Low Energy Serial Port Service<br />
entwickelt. Es handelt sich um<br />
einen GATT-basierten Service,<br />
der transparente serielle Kommunikation<br />
bietet und daher<br />
eine ideale Lösung für Geräte<br />
mit niedrigeren Datenraten ist,<br />
die phasenweise Daten übertragen<br />
müssen.<br />
12 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
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Bild 3: Ein „Advertiser“ sendet phasenweise Daten aus und agiert<br />
bei der Verbindung immer als Slave. Ein „Scanner“ wartet auf ein<br />
„Advertisement“ und agiert bei der Verbindung immer als Master.<br />
Genau wie bei Classic Bluetooth,<br />
basiert Bluetooth Low Energy<br />
auf einem Master, der mit einer<br />
Reihe von Slaves verbunden ist.<br />
Allerdings gibt es einen Unterschied:<br />
bei Bluetooth Low<br />
Energy kann die Anzahl der Slaves<br />
extrem groß sein. Wie groß,<br />
das bestimmt die Implementierung<br />
und der verfügbare Speicher.<br />
Die neue „Advertising“-<br />
Funktion ermöglicht einem<br />
Slave, zu signalisieren, wenn er<br />
etwas an andere Geräte, sogenannte<br />
„Scanner“, zu übertragen<br />
hat. In „Advertising“-Nachrichten<br />
können auch Ereignisse oder<br />
Messwerte enthalten sein.<br />
Bluetooth Low Energy verwendet<br />
eine einfache Sterntopologie,<br />
welche den Implementierungsaufwand<br />
beträchtlich vereinfacht.<br />
Diese Topologie passt<br />
hervorragend zur weit verbreiteten<br />
Systemarchitektur, bei der<br />
verschiedene kleine Geräte mit<br />
einem Master auf einer Fertigungsinsel<br />
verbunden sind. In<br />
den meisten Fällen sind Infrastruktur-<br />
oder Ethernet-Netzwerke<br />
verfügbar und die geografische<br />
Abdeckung muss nicht<br />
durch Mesh-Netzwerke erweitert<br />
werden.<br />
Eine Einheit ist immer entweder<br />
ein Master oder ein Slave aber<br />
niemals beides. Der Master kommuniziert<br />
mit den Slaves und<br />
kann auch gleichzeitig mit mehreren<br />
Slaves kommunizieren.<br />
Konnektivität und<br />
Kompatibilität<br />
Da sich die beiden Technologien<br />
grundlegend unterscheiden, gibt<br />
es die beiden folgenden Implementierungsoptionen:<br />
* Single-Mode-Geräte:<br />
Herkömmliche Classic Bluetooth<br />
Implementierungen sind<br />
Single-Mode-Implementierungen.<br />
Aber mit Bluetooth Low<br />
Energy gibt es nun auch Single-<br />
Mode Bluetooth Low Energy<br />
Geräte, die sogenannten Bluetooth<br />
Smart Geräte. Diese Geräte<br />
sind klein und batteriebetrieben,<br />
wobei der günstige Preis sowie<br />
der sparsame Energieverbrauch<br />
besonders im Vordergrund stehen.<br />
Zu typischen Single-Mode<br />
Low Energy Geräten gehören<br />
Beschleunigungssensoren, Temperatur-<br />
und Drucksensoren.<br />
* Dual-Mode-Geräte:<br />
Diese Geräte sind auch unter<br />
dem Namen Bluetooth Smart<br />
Ready Geräte bekannt, und bei<br />
ihnen kommen beide Technologien,<br />
Bluetooth Low Energy<br />
sowie Classic Bluetooth, zum<br />
Tragen. Bei Dual-Mode-Geräten<br />
lässt sich kaum nennenswert<br />
Energie einsparen, da sie beide<br />
Technologien unterstützen müssen.<br />
Die Energieeinsparung lässt<br />
sich nur mit der Single-Mode-<br />
Option erreichen. Beispiele für<br />
Dual-Mode-Geräte sind u.a.<br />
Smartphones, Computer und<br />
industrielle Plattformen.<br />
Einfache Installation<br />
und überragende<br />
Koexistenz mit anderen<br />
Wireless-Technologien<br />
Viele Features von Classic Bluetooth<br />
finden wir auch bei Bluetooth<br />
Low Energy, wie etwa<br />
Adaptive Frequency Hopping<br />
(AFH) sowie ein Teil des Logical<br />
Link. Dadurch ist Bluetooth Low<br />
Energy ausgesprochen einfach<br />
einzurichten und robust sowie<br />
zuverlässig unter den denkbar<br />
härtesten Bedingungen.<br />
Um einfachere und kostengünstigere<br />
Funk-Chipsets zu erhalten,<br />
verwendet Bluetooth Low<br />
Energy nur 40 Kanäle mit je zwei<br />
MHz, während Classic Bluetooth<br />
79 Kanäle mit je einem<br />
MHz nutzt.<br />
Bluetooth, Wireless LAN,<br />
IEEE 802.15.4/ZigBee, Wireless<br />
HART, und viele proprietäre<br />
Funktechniken verwenden<br />
das lizenzfreie 2,4 GHz ISM-<br />
Band(Industrial Scientific Medical).<br />
Daher müssen viele Wireless-Technologien<br />
die Frequenzplanung<br />
einsetzen, um robuste<br />
und zuverlässige Kommunikation<br />
zu erreichen. Die Bluetooth-<br />
Technologie hat allerdings diese<br />
Probleme bereits gelöst dank<br />
des integrierten AFH-Features<br />
und einer hohen Störungsto-<br />
Bild 4: Beispiele für Bluetooth-Module (von connectBlue), die die Technologien Classic Bluetooth und Bluetooth Low Energy<br />
abdecken. Es gibt Single-Mode Classic Bluetooth Lösungen und Single-Mode Bluetooth Low Energy Lösungen, während Dual-Mode<br />
Lösungen eine Brücke zwischen den beiden Technologien bilden.<br />
14 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Wireless<br />
Bluetooth Low Energy Knoten<br />
könnte Software für Berechnungen,<br />
logische Operationen<br />
sowie zum Speichern von Werten<br />
aus der Vergangenheit enthalten.<br />
Bild 5: Im 2,4-GHz-Band nutzt Bluetooth Low Energy Technologie 40 Kanäle anstatt 79, wie bei<br />
Classic Bluetooth.<br />
- Zugriff auf Geräte<br />
Ein schneller und sicherer Verbindungsaufbau<br />
wird als Schlüssel<br />
verwendet, damit das mobile<br />
Schaltpult Zugriff auf die Automatisierungszelle<br />
oder Maschine<br />
erhält. Darüber hinaus ist es<br />
möglich, dass das Feature für<br />
die Erkennung der Nähe eine<br />
Nachricht sendet, wenn sich<br />
der Benutzer in der Produktionszelle<br />
befindet bzw. wenn er<br />
sich gerade nicht darin befindet,<br />
und je nach Ergebnis eine weiterführende<br />
Interaktion anstößt.<br />
leranz. Diese Features sorgen<br />
auch dafür, dass Bluetooth Low<br />
Energy Technologie reibungslos<br />
mit anderen Wireless-Technologien<br />
im 2,4 GHz Band koexistieren<br />
kann, da Bluetooth keine<br />
Frequenzen nutzt, die von anderen<br />
Wireless-Technologien in<br />
der Nähe belegt sind. Außerdem<br />
können bestimmte Kanäle explizit<br />
von der Verwendung ausgeschlossen<br />
werden, was unter dem<br />
Namen „Channel Blacklisting“<br />
bekannt ist.<br />
Dank einer optimierten Modulation<br />
hat Bluetooth Low Energy<br />
ein um ca. 3 dB besseres Link-<br />
Budget als Classic Bluetooth.<br />
Ein Gerät mit Bluetooth Low<br />
Energy kann daher eine Reichweite<br />
von 200-300 Metern in<br />
einer Sichtlinie bieten, ohne<br />
dass ein zusätzlicher Leistungsverstärker<br />
erforderlich wäre. Industrielle<br />
Sensoren und Antriebe<br />
benötigen zwar häufig nur eine<br />
Reichweite von lediglich 20 -<br />
50 Metern, aber hinsichtlich<br />
Robustheit und Zuverlässigkeit<br />
sind große Reserven wichtig, um<br />
temporäre Hindernisse und Störungen<br />
überbrücken zu können.<br />
Insgesamt gibt es drei Advertising-Kanäle<br />
für die Signalisierung<br />
und 37 Datenkanäle.<br />
Davon befinden sich die drei<br />
Advertising-Kanäle und neun der<br />
Datenkanäle zwischen den drei<br />
meistgenutzten WLAN-Kanälen<br />
im 2,4-GHz-Band.<br />
Bluetooth Low<br />
Energy Technologie:<br />
Fallbeispiele<br />
Um eine bessere Vorstellung<br />
davon zu erhalten, in welchen<br />
Fällen Bluetooth Low Energy<br />
ideal eingesetzt werden kann,<br />
finden Sie hier eine Zusammenstellung<br />
mit theoretischen und<br />
tatsächlichen Fallbeispielen in<br />
medizinischen und industriellen<br />
Anwendungen.<br />
- Tragbare Überwachung<br />
und Steuerung<br />
Ein tragbares HMI-Gerät kann<br />
mit einem iPhone oder Android<br />
Smartphone/Tablet realisiert<br />
werden. Lese-/Schreibvariablen<br />
können mit einem Gerät<br />
wie z.B. einem PLC (Programmable<br />
Logic Controller) und<br />
einem Beleuchtungssystem ausgetauscht<br />
werden. Smartphones<br />
bieten darüber hinaus neue Möglichkeiten<br />
unter Verwendung der<br />
Internetverbindung für Zugriff<br />
auf Ersatzteillisten, zum Abrufen<br />
von Benutzeranweisungen,<br />
zur Darstellung von visuellen<br />
Daten, Alarmlisten und Diagrammen<br />
mit Trends.<br />
- Einfache Fernbedienung<br />
Bei einer einfachen Fernbedienung<br />
kann es sich um eine<br />
E-/A-Einheit handeln mit Tasten<br />
und LEDs. Der Datenaustausch<br />
(d.h. die E-/A-Übertragung) zwischen<br />
zwei Geräten wie einem<br />
PLC und einem E-/A-Gerät oder<br />
einem HMI-Panel findet über<br />
Bluetooth Low Energy statt. Die<br />
digitalen und analogen Signale<br />
werden von einer Seite auf die<br />
andere gespiegelt.<br />
- Datenerfassung<br />
Das Bluetooth Low Energy<br />
Gateway liest nach bestimmten<br />
Zeitspannen die Sensorwerte<br />
oder die Sensorgeräte übertragen<br />
die Sensorwerte bei einer<br />
bestimmten vorgegebenen<br />
Temperaturveränderung. Der<br />
Über connectBlue<br />
- Asset Management<br />
Die Wartung von Geräten und<br />
die Verwendung von Geräteinformationen<br />
weitet sich immer<br />
mehr aus. Es ist möglich, Informationen<br />
zu Gerätetyp, Laufzeitwerten,<br />
letzter Prüfung, Überlastung<br />
usw. im Bluetooth Low<br />
Energy Knoten zu speichern. Auf<br />
die Daten kann zugegriffen werden,<br />
sobald ein Anwender in die<br />
Nähe des Geräts kommt.<br />
■ connectBlue<br />
www.connectblue.com<br />
Rolf Nilsson ist CEO und<br />
Gründer von connectBlue und<br />
verfügt über eine in 30 Jahren<br />
erworbene profunde Fachkenntnis<br />
in den Bereichen<br />
industrielle Automatisierungstechnik<br />
und Kommunikation.<br />
Vor der Gründung von<br />
connectBlue, war Rolf Nilsson<br />
President von Eurotherm<br />
Scandinavia und davor in<br />
Führungspositionen bei Alfa<br />
Laval Automation/ABB Automation<br />
Products beschäftigt.<br />
connectBlue ist ein führender<br />
Anbieter von Wireless-<br />
Lösungen für robuste industrielle<br />
und medizintechnische<br />
Anwendungen, die aufgrund<br />
von Design und Tests für die<br />
anspruchsvollsten Anwendungen<br />
und Umgebungen<br />
perfekt geeignet sind. Basierend<br />
auf den Technologien<br />
Classic Bluetooth, Bluetooth<br />
Low Energy, Wireless LAN<br />
(WLAN) und IEEE 802.15.4/<br />
ZigBee, bietet connectBlue<br />
Ready-to-Use-Produkte und<br />
Module sowie kundenspezifische<br />
Designlösungen an.<br />
connectBlue hat seinen<br />
Hauptsitz in Malmö (Schweden)<br />
und Niederlassungen in<br />
Seattle (USA) sowie Pfaffenhofen/München<br />
(Deutschland).<br />
Weitere Informationen finden<br />
Sie unter www.connectblue.<br />
com. connectBlue(r) ist ein<br />
eingetragenes Warenzeichen<br />
von connectBlue AB.<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 15
Messtechnik<br />
Optical Modulation Analyzer<br />
höchsten Echtzeit-Bandbreite im Markt:<br />
Das System ist in der Lage, optische DP-<br />
QPSK- und DP-16-QAM-Signale mit bis<br />
zu 85 GBaud zu testen. Das neue Produkt<br />
wurde im März <strong>2013</strong> erstmals auf der OFC/<br />
NFOEC in Anaheim, USA, gezeigt.<br />
Der Optical Modulation Analyzer besteht<br />
aus einem IQ-RT45 Coherent Optical Receiver<br />
mit 45 GHz, der von Coherent Solutions<br />
entwickelt wurde, und einem Teledyne<br />
LeCroy LabMaster 10 Zi Oszilloskop mit<br />
Echtzeit-Bandbreiten bis zu 65 GHz sowie<br />
einer firmeneigenen Optical Modulation<br />
Analyse Software.<br />
Teledyne LeCroy kündigte zusammen mit<br />
Coherent Solutions (vormals Southern<br />
Photonics) einen 45-GHz-Optical-Modulationsanalysator<br />
an, und zwar mit der<br />
Dynamische Kalibrierfähigkeit<br />
Neben der marktführenden Systembandbreite<br />
und der höchsten testbaren Baud-<br />
Rate zeichnen sich diese Geräte durch eine<br />
dynamische Kalibrierfähigkeit aus, die es<br />
dem LabMaster-Oszilloskop erlaubt, sich<br />
vom IQ-RT45 Coherent Optical Receiver<br />
abzukoppeln und auch für andere elektrische<br />
Tests eingesetzt zu werden, ohne<br />
eine Neukalibierung beim Hersteller notwendig<br />
zu machen. Dies ermöglicht eine<br />
duale Nutzung des Oszilloskop, z.B für<br />
serielle Augendiagramme, Jitter, Rauschen<br />
und die Analyse des Übersprechverhaltens.<br />
■ Teledyne LeCroy<br />
teledynelecroy.com/europe<br />
Neue 100/10BASE-T-Ethernet-Decodersoftware<br />
Teledyne Le Croy kündigte<br />
eine neue 100/10BASE-T-<br />
Ethernet-Decodersoftware als<br />
Option für Oszilloskope an.<br />
Diese ist mit fast allen Oszilloskopen<br />
des Herstellers mit<br />
Bandbreiten von 200 MHz bis<br />
65 GHz kompatibel. Die neue<br />
Option erlaubt es, 100- und<br />
10BASE-T-Ethernet-Signale<br />
einfach zu decodieren. Man<br />
kann jeden Frame eines Datenpakets<br />
untersuchen, um die<br />
Pre-Compliance nach IEEE<br />
zu gewährleisten.<br />
Diese Decodersoftware hilft<br />
auch bei der Fehlersuche:<br />
Problembereiche, welche mit<br />
einem Protocol Analyzer nicht<br />
einfach zu erkunden sind,<br />
wie Fragen der Interoperabilität<br />
oder Schwächen auf der<br />
physikalischen Ebene, können<br />
gut ausgelotet werden.<br />
Die 100/10BASE-T-Ethernet-Decodersoftware<br />
verarbeitet<br />
schnell die Signale und<br />
erstellt daraus ein farbcodiertes<br />
Overlay mit einfach zu verstehenden<br />
Details. Decodierte<br />
Link-Layer-Information wird<br />
als farbcodierte Ebene dargestellt,<br />
die sich beim Zoomen<br />
oder beim Verändern der Zeitbasis<br />
automatisch dem Signal<br />
anpasst.<br />
Leistungsfähige Sucheigenschaften<br />
erlauben den wasserdichten<br />
Check des Signals. So<br />
kann etwa nach Frame Types,<br />
Source/Destination Addresses<br />
oder Data Strings gesucht werden.<br />
Dabei bleibt die Fehlersuche<br />
immer sehr einfach, denn<br />
es gibt eine Liste der häufigsten<br />
Fehlerbedingungen.<br />
■ Teledyne LeCroy<br />
teledynelecroy.com/europe<br />
16 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Messtechnik<br />
Flexibler Highend-Vektorsignalgenerator<br />
Der neue Highend-Vektorsignalgenerator<br />
R&S SMW200A von<br />
Rohde & Schwarz übertrifft mit<br />
seiner Kombination aus maximaler<br />
Flexibilität, höchster Performance<br />
und intuitiver Bedienung<br />
alle Lösungen am Markt. Er ist<br />
das ideale Werkzeug, um komplexe,<br />
digital modulierte Signale<br />
mit hoher Qualität zu erzeugen.<br />
Vielfältig konfigurierbar, reicht<br />
sein Einsatzgebiet vom einpfadigen<br />
Vektorsignalgenerator bis<br />
zum Mehrkanal-MIMO-Empfängertester.<br />
Der R&S SMW200A vereint<br />
Basisbandgenerator, HF-Generator<br />
und MIMO-Fading-Simulator<br />
in einem Gerät. Er deckt den<br />
Frequenzbereich von 100 kHz<br />
bis 3 oder 6 GHz ab und verfügt<br />
über eine interne Basisbandsektion<br />
mit einer I/Q-Modulationsbandbreite<br />
von 160 MHz. Mit<br />
seinen hervorragenden Modulations-<br />
und HF-Eigenschaften<br />
ist er prädestiniert für die Entwicklung<br />
hochwertiger Komponenten,<br />
Module oder kompletter<br />
Produkte für breitbandige Kommunikationssysteme,<br />
wie LTE-<br />
Advanced oder WLAN IEEE<br />
802.11ac. Insbesondere punktet<br />
er bei der Verifikation von<br />
3G- und 4G-Basisstationen,<br />
aber auch bei Anwendungen im<br />
Aerospace & Defense-Bereich.<br />
Optional lässt sich der R&S<br />
SMW200A mit einem zweiten<br />
HF-Pfad für Frequenzen bis 6<br />
GHz sowie mit Modulen für<br />
bis zu zwei Basisbänder und<br />
vier Fading-Simulatoren ausstatten.<br />
So erhalten Anwender<br />
zwei vollwertige Vektorsignalgeneratoren<br />
in einem Gerät. Es<br />
lassen sich Szenarien mit Fading<br />
wie 2x2 MIMO, 8x2 MIMO für<br />
TD-LTE oder 2x2 MIMO für<br />
LTE-Advanced-Carrier-Aggregation<br />
einfach simulieren. Diese<br />
verlangte bisher komplizierte<br />
Setups mit mehreren Geräten.<br />
Für Anwendungen wie beispielsweise<br />
3x3 MIMO für WLAN<br />
oder 4x4 MIMO für LTE-FDD<br />
werden mehr als zwei HF-Quellen<br />
benötigt. Zusätzlich zu den<br />
zwei vorhandenen internen<br />
HF-Pfaden lassen sich dafür<br />
hochkompakte R&S SGS100A<br />
Signalgeneratoren als weitere<br />
HF-Quelle anschließen, die der<br />
R&S SMW200A fernsteuert. So<br />
steht für 4x4-MIMO-Empfängertests<br />
eine Lösung mit nur fünf<br />
Höheneinheiten zur Verfügung,<br />
die korrekt kodierte Basisbandsignale,<br />
Echtzeit-Kanalsimulation,<br />
AWGN-Generierung und bei<br />
Bedarf phasenstarr gekoppelte<br />
HF-Ausgangsteile bereitstellt.<br />
Von Anfang an sind Optionen für<br />
alle wichtigen digitalen Kommunikationsstandards<br />
verfügbar:<br />
LTE, LTE-Advanced, 3GPP<br />
FDD/HSPA/HSPA+, GSM/<br />
EDGE/EDGE Evolution, TD-<br />
SCDMA, CDMA20000/1xEV-<br />
DO und WLAN IEEE 802.11a/b/<br />
g/n/ac. Die Standards laufen<br />
direkt auf dem R&S SMW200A<br />
ohne externen PC. Signale oder<br />
einzelne Parameter lassen sich<br />
so schnell und unkompliziert<br />
variieren, was die Fehlersuche<br />
im DUT vereinfacht und Zeit<br />
spart. Aufgrund der Mehrpfadigkeit<br />
des R&S SMW200A können<br />
Entwickler selbst Szenarien<br />
mit verschiedenen Signalen mit<br />
minimalem Aufwand erzeugen,<br />
beispielsweise für Tests an Multistandard-Radio-Basisstationen.<br />
Die exzellente Signalqualität des<br />
R&S SMW200A sorgt für eine<br />
hohe Genauigkeit bei spektralen<br />
Messungen und Modulationsmessungen.<br />
Das Phasenrauschen<br />
beträgt -139 dBc (typ.) bei 1 GHz<br />
(20 kHz Offset). Bei der Modulationsqualität<br />
punktet der R&S<br />
SMW200A beispielsweise mit<br />
einer EVM von -49 dB (meas.)<br />
für WLAN 802.11ac sowie<br />
einem I/Q-Modulationsfrequenzgang<br />
von 0,05 dB (meas.) über<br />
160 MHz. Diese Eigenschaften<br />
unterstützen Entwickler dabei,<br />
eine hervorragende Qualität<br />
bei ihren Produkten zu erzielen.<br />
THERM-A-GAP<br />
Zudem bietet der R&S SMW<br />
200A ein ausgeklügeltes Bedienkonzept.<br />
Über den neuen<br />
Touchscreen steuern Anwender<br />
das Gerät noch intuitiver über die<br />
bewährte Blockdiagrammdarstellung<br />
von Rohde & Schwarz.<br />
Einstellhilfen unterstützen dabei,<br />
schnell zum Ziel zu gelangen.<br />
Presets sind für alle wichtigen<br />
digitalen Standards und Fading-<br />
Szenarien verfügbar. Testcase<br />
Wizards für LTE und UMTS<br />
vereinfachen komplexe Conformance<br />
Tests an Basisstationen<br />
nach 3GPP-Spezifikation.<br />
Weitere Informationen im Video<br />
auf www.rohde-schwarz.com/<br />
campaigns/en/smw/video.html.<br />
■ Rohde & Schwarz GmbH &<br />
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www.rohde-schwarz.com<br />
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Messtechnik<br />
18-Slot-PXI-Express-Chassis hoher Kapazität<br />
Adlink Technology hat<br />
ein neues PXI-Express-<br />
Chassis herausgebracht,<br />
das sich speziell für<br />
Applikationen mit<br />
hohen Anforderungen<br />
an Bandbreite,<br />
Kompaktheit und<br />
Kapazität eignet.<br />
Das 18-Slot-PXI-Express-Chassis<br />
mit zehn hybriden Peripherieslots<br />
enthält einen konfigurierbaren<br />
PCIe-Switch, der entweder<br />
zwei Links x8 oder vier Links x4<br />
ermöglicht und damit die volle<br />
Bandbreite der PCIe Gen2 anbietet.<br />
Schneller Datendurchsatz,<br />
flexible Konfiguration, innovative<br />
Struktur und intelligente<br />
Managementfunktionen zählen<br />
zu den wichtigsten Merkmalen<br />
des PXES-2780, das damit die<br />
Anforderungen einer Vielzahl<br />
von Test-und Messapplikationen,<br />
wie Wireless- und Hochfrequenztests,<br />
erfüllt.<br />
Hoher Datendurchsatz,<br />
flexible Konfiguration<br />
Das Chassis PXES-2780 enthält<br />
einen Systemslot, einen System-<br />
Timingslot, zehn hybride Peripherieslots<br />
und sechs PXI-<br />
Express-Slots und bietet 8 GB/s<br />
Systembandbreite sowie 4 GB/s<br />
Slotbandbreite für dedizierte<br />
Peripherieslots. Die Unterstützung<br />
des Einsatzes von zwei<br />
Links x8 über einen konfigurierbaren<br />
PCIe-Switch erleichtert<br />
die Hochrüstung zu höheren<br />
Bandbreiten. Die zehn hybriden<br />
Slots sind rückwärtskompatibel<br />
zu PXIe-/PXI-/cPCle-/<br />
cPCI-Modulen und erzielen<br />
somit maximale Flexibilität für<br />
den Ersatz von PXI- und PXI-<br />
Express-Slots, wodurch die<br />
Kosten einer Systemhochrüstung<br />
niedrig gehalten werden können.<br />
Hochwertiges Design,<br />
viele Stärken<br />
Das innovative Design des<br />
PXES-2780 sorgt für eine<br />
hohe Verfügbarkeit in zuverlässigen<br />
Testsystemen, und<br />
die integrierten Instrumenten-<br />
Referenztakte für die Synchronisation<br />
der Module stellen die<br />
Leistungsfähigkeit von Modulen<br />
von Drittanbietern sicher. Das<br />
innovative Kühlsystem kann<br />
eine Wärmeleistung von 38,2<br />
W je Peripherieslot abführen<br />
und sorgt zusammen mit den<br />
hochwertigen Powermodulen<br />
für alle Schienen für eine optimale<br />
Betriebszuverlässigkeit.<br />
Mit einem Betriebsgeräusch von<br />
nur 46,3 dBA bei Raumtemperatur<br />
eignet sich das PXES-2780<br />
auch für geräuschempfindliche<br />
Einsatzumgebungen.<br />
Chassismanagement<br />
integriert und<br />
intelligent<br />
Das PXES-2780 verfügt über ein<br />
integriertes Chassismanagement,<br />
das eine Kommunikation mit<br />
dem eingebauten Controller über<br />
einen SMBus oder ein Fernmanagement<br />
über einen Standard-<br />
RS-232-Port ermöglicht.<br />
Mittels Adlinks per Software<br />
konfigurierbarem „PXES-2780<br />
Intelligent Management Interface“<br />
kann der Anwender ganz<br />
einfach Testequipment überwachen<br />
und managen, egal, ob es<br />
sich um ein Tischsystem oder<br />
verbundene externe Testinstrumente<br />
handelt. So lassen sich<br />
z. B. der PCIe-Switch konfigurieren<br />
oder die Lüfterdrehzahl<br />
vorgeben, der Status des Chassis<br />
überwachen und protokollieren,<br />
das Chassis aus der Ferne<br />
ein- oder ausschalten und Hinweise<br />
versenden, sobald benutzerdefinierte<br />
Grenzwerte erreicht<br />
wurden. Das PXES-2780 folgt<br />
auf die Markteinführung von<br />
Adlinks PXI/PXIe-Produktfamilie<br />
hoher Bandbreite für Funktionstestsysteme.<br />
Es wurde primär<br />
für Multichannel-Testapplikationen<br />
entwickelt. Weitere Informationen<br />
über Adlinks PXI/<br />
PXIe-Produkte finden Sie unter<br />
www.adlinktech.com/pxi.<br />
■ LIPPERT ADLINK<br />
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18 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Messtechnik<br />
Breitbandiges Radiation Meter<br />
Das Broadband Radiation Meter Modell<br />
NBM-580 von Narda bietet eine neue<br />
Möglichkeit, preiswerte Überwachungsund<br />
Alarmsysteme für elektromagnetische<br />
Felder zu installieren. Das Gerät erfasst die<br />
Messwerte von bis zu acht räumlich verteilten<br />
Messstationen, zeichnet sie kontinuierlich<br />
auf und löst bei Grenzwertüberschreitung<br />
einen Alarm aus. Für eine preiswerte<br />
Grenzwertüberwachung lassen sich die<br />
persönlichen Strahlungsmonitore Nardalert<br />
S3 als Messstationen einsetzen. Mit<br />
DC-Spannung versorgt und über optische<br />
Kabel mit dem NBM-580 verbunden, liefern<br />
sie kontinuierlich Messwerte, die auf<br />
einstellbare Schwellwerte bezogen sind,<br />
sodass Überschreitungen sofort erkannt,<br />
gemeldet und dokumentiert werden können.<br />
Für eine genauere Überwachung der Feldstärken<br />
eignet sich das Field Meter NBM-<br />
520 mit seinen Messsonden. Damit ist der<br />
Anwender in der Lage, elektrische und<br />
magnetische Feldstärken mit einer Dynamik<br />
von bis zu 60 dB zu erfassen. Das Modell<br />
NBM-580 arbeitet alle Ergebnisse zentral<br />
auf. Anschließend lassen sie sich direkt auf<br />
dem Display darstellen, über IEEE-488 auslesen<br />
oder per Ethernet aus der Ferne abrufen.<br />
Es können bis zu acht Nardalert S3 oder<br />
NBM-520 (auch gemischt) angeschlossen<br />
werden, die in Entfernungen von einigen<br />
hundert Metern platziert sind. Dafür sind<br />
vier optische und vier USB-Eingänge vorhanden.<br />
Eingebaut sind ebenfalls schwachund<br />
starkstromfähige Alarmrelais.<br />
■ Telemeter Electronic GmbH<br />
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19<br />
tun kann:
Messtechnik<br />
Universal-Oszilloskope mit Logikanalyse<br />
Rohde & Schwarz hat mit der<br />
neuen R&S RTM-Serie den<br />
Funktionsumfang seiner Universal-Oszilloskope<br />
ausgebaut. Als<br />
wichtigste Erweiterungen stehen<br />
ab sofort ein tiefer Speicher<br />
von 20 MSa sowie eine Logikanalyse-Option<br />
mit 16 digitalen<br />
Kanälen zur Verfügung.<br />
Dabei ist das Bedienkonzept der<br />
neuen R&S RTM-Modelle auf<br />
besonders einfache Handhabung<br />
ausgerichtet. Das R&S RTM bietet<br />
Zeitbereichs-, Logik-, Protokoll-<br />
und Frequenzanalyse in<br />
einem Gerät. Damit ist es optimal<br />
auf die Anforderungen bei<br />
Entwicklung und Test von elektronischen<br />
Schaltungen abgestimmt.<br />
Bei der Nutzerfreundlichkeit<br />
punktet das R&S RTM mit<br />
farbcodierten Bedienelementen,<br />
logisch gruppierten Menüs mit<br />
flachen Strukturen und Tasten<br />
für häufig benötigte Funktionen.<br />
Die Undo-/Redo-Funktion stellt<br />
vorangegangene Einstellungen<br />
problemlos wieder her und<br />
verzeiht so jeden Fehler. Um<br />
mehr Platz für die gleichzeitige<br />
Anzeige von Analog-, Logik-,<br />
Mathe- und Referenzsignalen zu<br />
schaffen, hat Rohde & Schwarz<br />
für den R&S RTM einen VirtualScreen<br />
realisiert: Der Bildschirm<br />
wird für eine übersichtliche<br />
Darstellung aller Signale<br />
auf 20 Divisions erweitert. Einmal<br />
aktiviert, lässt sich der Ausschnitt<br />
des VirtualScreen per<br />
Drehknopf auf die gewünschte<br />
Position verschieben.<br />
Durch die Logikanalyse-Option<br />
R&S RTM-Bl ist das R&S RTM<br />
um 16 Logikkanäle erweiterbar.<br />
Mit 5 GSa/s Abtastrate und einer<br />
Speichertiefe von 20 MSa bietet<br />
das Universal-Oszilloskop bei<br />
digitalen und analogen Kanälen<br />
den besten Leistungsumfang in<br />
seiner Geräteklasse und ermöglicht<br />
so ein genaues Vermessen<br />
von langen Signalsequenzen.<br />
Wie alle Oszilloskope von Rohde<br />
& Schwarz besticht das R&S<br />
RTM durch Präzision. Dank der<br />
hohen Eingangsempfindlichkeit<br />
sind selbst bei 1 mV/Div die<br />
volle Messbandbreite und die<br />
gesamte Auflösung des A/D-<br />
Wandlers nutzbar. Die hohe Trigger-Empfindlichkeit<br />
schafft die<br />
Möglichkeit, Signale zu messen,<br />
die bei anderen Geräten im Rauschen<br />
untergehen. Im Messalltag<br />
ist es zudem wichtig, Ergebnisse<br />
schnell zur Verfügung zu haben.<br />
Hier ist die QuickMeas-Funktion<br />
einzigartig. Auf Knopfdruck<br />
stellt sie die wichtigsten Messwerte<br />
dar und aktualisiert diese<br />
kontinuierlich.<br />
Die neue R&S RTM-Serie inklusive<br />
der Logikanalyse-Option<br />
R&S RTM-Bl steht ab sofort<br />
mit zwei und vier Kanälen und<br />
einer Bandbreite von 350 und<br />
500 MHz zur Verfügung.<br />
■ Rohde & Schwarz<br />
GmbH & Co. KG<br />
www.rohde-schwarz.com<br />
50-GHz-Signal- und Spektrumanalysator<br />
Rohde & Schwarz hat den Frequenzbereich<br />
seines Highend-Signal- und Spektrumanalysators<br />
R&S FSW bis zur 50 GHz-Marke<br />
erhöht. In Kombination mit Analysebandbreiten<br />
von bis zu 320 MHz bietet das neue<br />
Mikrowellenmodell unschlagbare Voraussetzungen<br />
für anspruchsvolle Messaufgaben<br />
in Forschung und Entwicklung und bei<br />
Radar- oder Satellitenanwendungen. Der<br />
neue R&S FSW50 deckt einen Frequenzbereich<br />
von 2 Hz bis 50 GHz durchgehend<br />
ab. Mit harmonischen Mischern von Rohde<br />
& Schwarz lässt sich der Frequenzbereich<br />
auf 110 GHz erweitern.<br />
Zudem verdoppelt Rohde & Schwarz<br />
die Analysebandbreite des R&S FSW<br />
von 160 MHz auf einzigartige 320 MHz.<br />
Damit ermöglicht der R&S FSW50 die<br />
Demodulation breitbandiger Signale wie<br />
beispielsweise Radar-Chirps bis 50 GHz.<br />
Bisher werden für die Aufzeichnung derart<br />
breitbandiger Signale oft komplizierte<br />
Setups aus einem digitalen Oszilloskop<br />
und einem Downconverter benutzt. Der<br />
R&S FSW50 vereinfacht nicht nur diesen<br />
Testaufbau. Er verfügt auch über einen<br />
weitaus höheren Dynamikbereich und<br />
ist leichter kalibrierbar. Seine hohe HF-<br />
Dynamik, seine Messgeschwindigkeit und<br />
seine zahlreichen Messfunktionen machen<br />
den R&S FSW50 zu einem exzellenten<br />
Mikrowellenanalysator insbesondere für<br />
Forschungslabore in der Industrie oder<br />
für Universitäten. Auch Kalibrierlabore<br />
im A&D-Bereich, die die maximale Eingangsfrequenz<br />
von 50 GHz oder eine hohe<br />
Reproduzierbarkeit der Messergebnisse<br />
benötigen, profitieren von dem Gerät.<br />
Das geringe Eigenrauschen im Mikrowellenbereich<br />
mit eingeschaltetem Vorverstärker<br />
von -164 dBm/Hz ermöglicht<br />
es, auch kleinste Nebenwellen zum Beispiel<br />
an Radarsignalen aufzuspüren. Auch<br />
nahe am Träger ist der Analysator selbst<br />
bei 50 GHz sehr empfindlich mit einem<br />
Phasenrauschen von -114 dBc (1 Hz) in<br />
10 kHz Trägerabstand. Seine integrierte<br />
Multistandard Radio Analyzer-Funktion<br />
ermöglicht es, Spektrum- und Modulationsparameter<br />
von unterschiedlich modulierten<br />
Signalen inklusive deren Zeitbezug<br />
zu messen. Das macht die Analyse der<br />
gegenseitigen Beeinflussung unterschiedlicher<br />
Signale sehr einfach und die Suche<br />
von Ursachen sehr effizient. Die einfache<br />
Touchscreen-Bedienung über den 31-cm-<br />
Bildschirm erleichtert komplexe Messaufgaben<br />
deutlich. Anwender können sich<br />
mehrere Messungen und unterschiedliche<br />
Anwendungen über die MultiView-Funktion<br />
parallel auf dem Bildschirm anzeigen<br />
lassen.<br />
■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG<br />
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von Trends, die<br />
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Forschungsarbeit von Drittanbietern<br />
ergeben.<br />
Im „Technologieausblick <strong>2013</strong> -<br />
Automatisiertes Testen“ stellt NI<br />
Forschungsergebnisse zu aktuellen<br />
Mess- und Prüftechnologien<br />
sowie -methoden vorstellt.<br />
In diesem Technologieausblick<br />
werden die Trends untersucht,<br />
die sich auf Branchen wie die<br />
Luft- und Raumfahrt, das Verteidigungswesen,<br />
die Automobilindustrie,<br />
die Unterhaltungselektronik,<br />
die Halbleiterindustrie,<br />
die Telekommunikation und<br />
das Transportwesen auswirken.<br />
Ingenieure und Abteilungsleiter<br />
können mit diesem Bericht von<br />
den neuesten Strategien und<br />
besten Vorgehensweisen für die<br />
Optimierung einer Prüfabteilung<br />
profitieren.<br />
Der Technologieausblick <strong>2013</strong><br />
- Automatisiertes Testen deckt<br />
folgende Themen ab:<br />
- Testrentabilität: Aufgrund<br />
neuer lnvestitionsmodelle<br />
müssen Testabteilungen die<br />
Art und Weise überdenken, in<br />
der sie Erfolg messen.<br />
- Big Analog Data: Führende<br />
Unternehmen der Branche<br />
nutzen bestehende IT-Infrastrukturen<br />
und analytische<br />
Werkzeuge, um Testdaten<br />
schneller auszuwerten und<br />
Entscheidungen treffen zu<br />
können.<br />
- Softwarezentrierte Ökosysteme:<br />
Offene, softwarezentrierte<br />
Ökosysteme haben<br />
einen großen Einfluss auf den<br />
Wert, der sich mit automatisierten<br />
Testsystemen erreichen<br />
lässt.<br />
- Aktualität der Testsoftware:<br />
Ingenieure setzen beste Vorgehensweisen<br />
zur Softwareentwicklung<br />
ein, um die Verlässlichkeit<br />
des Testsystems<br />
auch bei komplexen Systemen<br />
sicherzustellen.<br />
- Moore‘sches Gesetz im RF-<br />
Bereich: Neue Technologieund<br />
Messgeräteplattformen<br />
erhöhen die Leistungsfähigkeit<br />
und senken die Kosten<br />
für RF-Testausrüstung.<br />
Der „Technologieausblick —<br />
Automatisiertes Testen“ basiert<br />
zum einen auf Lösungsansätzen<br />
aus den Bereichen Industrie,<br />
Wirtschaft, Forschung und<br />
Lehre, zum anderen auf Angaben<br />
aus Anwenderforen und<br />
Umfragen.<br />
Auf Grundlage dieser Daten<br />
gibt der Technologieausblick<br />
eine umfassende Übersicht über<br />
die neuen Trends, mit denen die<br />
geschäftlichen und technologischen<br />
Herausforderungen im<br />
Mess- und Prüfbereich bewältigt<br />
werden können. Der „Technologieausblick<br />
<strong>2013</strong> — Automatisiertes<br />
Testen“ kann unter<br />
www.ni.com/ato heruntergeladen<br />
werden.<br />
■ National Instruments<br />
www.ni.com<br />
Peregrine stellt STeP8 UItraCMOS-Prozesstechnologie vor<br />
Die neueste Generation der UItraCMOS-<br />
Prozesstechnologie ermöglicht bisher unerreichte<br />
Eigenschaften in HF-Frontend-ICs.<br />
Die Semiconductor Technologie Plattform<br />
8 (STeP8) bringt 36% Verbesserung beim<br />
RonCoff-Verhalten gegenüber der STeP-<br />
5Technologie, die im letzten Jahr vorgestellt<br />
wurde.<br />
Linearität, Einfügedämpfung und Isolation<br />
der HF-ICs konnten grundlegend verbessert<br />
werden. Flaggschiff-Komponenten der<br />
neuesten Generation dieser UItraCMOS-<br />
Technologie sind zum Beispiel der durch<br />
HaRP verbesserte SP16T-HF-Schalter und<br />
ein hochintegrierter, durch DuNE verbesserter,<br />
SP4T-Antennenabstimmschalter -<br />
beide als Muster erhältlich.<br />
Der anfangs auf STeP8 basierende SP16T-<br />
HF-Schalter ist gegenüber den in der<br />
Industrie führenden STeP-5-basierten Entsprechungen<br />
um nahezu 40% geschrumpft.<br />
Der SP4T Antennenabstimmschalter hat<br />
einen Durchlasswiderstand von 1,5 Ohm<br />
und eine Einfügedämpfung von 0,15 dB<br />
bei 900 MHz, eine Verbesserung um 66%<br />
im Vergleich zu den Vorgängern.<br />
Das 4G-LTE-Netz hat außerordentliche<br />
Herausforderungen im Bereich der HF-<br />
Frontends von Smartphones hervorgebracht,<br />
auch in Bezug auf das fragmentierte<br />
HF-Spektrum, was die Koexistenz<br />
zwischen den Bändern und weiteren Konnektivitätsstandards<br />
wie GPS, WiFi und<br />
Bluetooth bedingt. Der Mangel einer globalen<br />
Frequenzangleichung hat daher zu<br />
mehr als 40 LTE-Bändern geführt.<br />
Um eine beständige und zuverlässige<br />
Funktion innerhalb der LTE-Umgebung zu<br />
gewährleisten, sind in den HF-Frontends<br />
qualitativ hochwertige Komponenten mit<br />
kleinem Formfaktor gefragt.<br />
Hochintegrierte HF-Frontendmodule, wie<br />
UItraCMOS-STeP8, entsprechen diesen<br />
Anforderungen, indem sie eine ideale<br />
Kombination von hoher Linearität und<br />
geringer Einfügedämpfung in einer einzigen,<br />
monolithisch-integrierten Komponente<br />
darstellen.<br />
Ausgewählte Kunden können Muster des<br />
STeP8-basierten Schalters SP16T RF und<br />
des Antennenabstimmschalters SP4T ab<br />
sofort anfordern.<br />
■ Peregrine<br />
www.psemi.com<br />
22 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Elektromechanik<br />
Synchroner Schaltregler<br />
für 36 V/5 A<br />
Mit dem MPQ4470 vertreibt Endrich einen<br />
vollintegrierten synchronen Schaltregler<br />
von MPS für das 24-V-Versorgungsnetz.<br />
Der Baustein ist, angesichts der gebotenen<br />
Eigenschaften, sehr kompakt. Er eignet sich<br />
für Anwendungen mit einem Eingangsspannungsbereich<br />
von 4,5 bis 36 V und einem<br />
Dauerlaststrom bis zu 5 A. Mit seinen guten<br />
Lastsprungeigenschaften, seiner hohen Stabilität<br />
und seinem ausgezeichneten Wirkungsgrad<br />
über einen großen Lastbereich<br />
hinweg bietet sich der MPQ4470 auch für<br />
Anwendungen mit schnellen und großen<br />
Lastsprüngen an.<br />
Kurzschluss-, Überlast-, Überspannungsund<br />
Unterspannungsschutz sowie thermisches<br />
Abschalten vervollständigen die<br />
positiven Eigenschaften des Produkts. Der<br />
MPQ4470 kommt mit wenigen externen<br />
Bauteilen aus, was zusammen mit dem nur<br />
3x4 mm großen QFN-20-Gehäuse die Realisierung<br />
besonders kompakter Stromversorgungslösungen<br />
ermöglicht. Die Schaltungsentwicklung<br />
mit diesem Schaltregler<br />
gestaltet sich unkompliziert und kann bei<br />
Bedarf vor Ort unterstützt werden.<br />
Zu den Anwendungsgebieten des MPQ4470<br />
gehören Kfz-Elektronik, industrielle Applikationen<br />
und optische Kommunikationssysteme.<br />
Die AEC-Q100-Zertifizierung des<br />
Bausteins verbessert die Voraussetzungen<br />
für den Einsatz im Automotive-Bereich.<br />
■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />
www.endrich.com<br />
Kundenspezifische<br />
Temperierungsbaugruppen<br />
auf Peltierbasis<br />
Basierend auf herkömmlichen thermoelektrischen<br />
Kühlmodulen, entwickelt<br />
und fertigt Telemeter Electronic maßgeschneiderte<br />
Kühl- und Temperierungseinheiten<br />
gemäß den Kundenvorgaben. Diese<br />
Einheiten werden in medizintechnischen<br />
Geräten u.a. zur Anregung und Steuerung<br />
analytischer Prozesse oder chemischer<br />
Reaktionen verwendet. Hierzu zählen<br />
u.a. Autosampler, DNA-Analysesysteme,<br />
Chromatographen sowie Detektoren und<br />
medizinische Lasersysteme. Die Möglichkeiten<br />
umfassen die Fertigung oder<br />
Bearbeitung der Probenträger und Kühlkörper,<br />
den Eloxierprozess und die Endmontage<br />
der Baugruppen inkl. Montage<br />
der Peltierelemente, Lüfter und Temperatursensorik.<br />
■ Telemeter Electronic<br />
www.telemeter.info<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 23
EMV<br />
Miniaturisierte Vielschicht-Ferrit-Chip-Beads<br />
mit hervorragender Rauschunterdrückung<br />
TDK hat eine miniaturisierte Vielschicht-<br />
Ferrit-Chip-Bead-Serie in der Baugröße<br />
0603 (EIA 0201) entwickelt. Die Bauelemente<br />
haben ein fast 80% geringeres Volumen<br />
und eine 65% kleinere Grundfläche als<br />
bisherige Typen der Serie MMZ1005-E mit<br />
vergleichbarer Leistung.<br />
Diese neue MMZ0603-E-Serie vereint<br />
kompakte Abmessungen von nur 0,6 x<br />
0,3 x 0,3 mm mit hervorragenden elektrischen<br />
Eigenschaften. MMZ0603S601E<br />
und MMZ0603S102E sind derzeit mit<br />
Impedanzen von 600 oder 1.000 Ohm bei<br />
100 MHz lieferbar. Bei 1 GHz liegen die<br />
Impedanzen bei 1.000 bzw. 1.800 Ohm.<br />
Der Gleichstromwiderstand liegt bei 1,6<br />
oder 2,6 Ω max., der Nennstrom bei 150<br />
bzw. 125 mA max.<br />
Seit über 20 Jahren vertreiben wir erfolgreich elektromechanische Komponenten<br />
und Systeme.<br />
Unsere Kunden sind beste Adressen der Luftfahrt, Telekommunikation, Industrieelektronik<br />
und Medizintechnik.<br />
Unsere Lieferanten sind Unternehmen aus den USA und Europa.<br />
Eine attraktive Palette erklärungsbedürftiger Produkte in den Bereichen EMV,<br />
Schnittstellen und Sensorik festigt unsere Position im Markt.<br />
Wir möchten unser Team verstärken.<br />
Deshalb suchen wir zum baldigen Eintritt einen<br />
Vertriebsingenieur (m/w) Raum Hannover<br />
überwiegend für die Postleitzahlengebiete 2, 3 und 4.<br />
Ihre Aufgaben werden sein:<br />
Technische und kaufmännische Betreuung des existierenden<br />
Kundenstammes<br />
Erschließung neuer Märkte, Aufbau neuer Kunden<br />
Durchführung von Verkaufsaktionen, Messeauftritten<br />
Dazu sollten Sie folgende Voraussetzungen erfüllen:<br />
Ingenieur, Techniker der Elektrotechnik - oder vergleichbar qualifiziert<br />
Einige Jahre Erfahrung im Vertrieb erklärungsbedürftiger Produkte - aber<br />
auch Neueinsteiger in den Vertrieb haben eine Chance. Trauen Sie sich!<br />
Gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift<br />
Kreativität, Durchsetzungsvermögen, Belastbarkeit<br />
Sie sollten Ihre Tätigkeit vom Home-Office aus, am besten im Raum<br />
Hannover, durchführen.<br />
Interessiert?<br />
Dann schicken Sie uns doch bitte Ihre Bewerbung:<br />
ELECTRADE GmbH<br />
Personalstelle<br />
Lochhamer Schlag 10 b<br />
82166 Gräfelfing<br />
www.electrade.com<br />
personal@electrade.com<br />
Effiziente<br />
Rauschunterdrückung<br />
Dank dieser sehr guten Werte kann mit<br />
einem einzigen Bauelement eine höchst<br />
effiziente Rauschunterdrückung in einem<br />
sehr weiten Frequenzbereich realisiert werden.<br />
Die Vielschicht-Ferrit-Chip-Beads der<br />
Serie MMZ0603-E eignen sich daher sehr<br />
gut für die Rauschunterdrückung in kleinen<br />
mobilen Geräten, wie Smartphones,<br />
die gleichzeitig auf mehreren Frequenzbändern<br />
arbeiten.<br />
Der wichtigste Fortschritt für die Miniaturisierung<br />
von Ferrit-Chip-Beads gelang<br />
TDK mit seiner Fertigungstechnologie<br />
Gigaspira, bei der durch eine rechtwinklig<br />
zu den Anschlusselektroden positionierte<br />
Mikro-Spulenwicklung die Streukapazitäten<br />
effizient unterdrückt werden.<br />
TDK erfüllt mit der hochleistungsfähigen<br />
Serie MMZ0603-E in Baugröße 0603, die<br />
rasant zur vorherrschenden Bauform für<br />
passive Bauelemente in Smartphones wird,<br />
bestens die Anforderungen des Marktes.<br />
Hauptanwendungsgebiete:<br />
- mobile Geräte, wie Smartphones, Tablet-<br />
PCs, Audio-Player und Digitalkameras<br />
- kompakte Geräte mit drahtloser Datenübertragung,<br />
wie Bluetooth, WLAN,<br />
GPS usw.<br />
- Geräte zur Datenspeicherung, wie HDDs<br />
■ TDK Electronics Europe GmbH<br />
www.tdk.co.jp<br />
24 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Applikationen<br />
Digital einstellbare Dämpfungsglieder<br />
Dämpfungsglieder<br />
(Attenuators) haben<br />
in der HF-Technik die<br />
wichtige Funktion,<br />
Pegel zu steuern. Sie<br />
werden in diversen<br />
Gehäusevarianten und<br />
Größen angeboten.<br />
Man unterscheidet<br />
weiter zwischen festen,<br />
kontinuierlich und<br />
digital einstellbaren<br />
Typen.<br />
Mit digital einstellbaren Dämpfungsgliedern<br />
erhält man eine<br />
höhere Genauigkeit und Linearität<br />
als mit den bekannten einfachen<br />
Lösungen. Diese Attenuator<br />
lassen sich vielseitig<br />
einsetzen. Ihr großer Vorteil ist<br />
die schnelle, weil elektronische<br />
Umschaltmöglichkeit.<br />
In vielen Varianten<br />
Es gibt verschiedene Möglichkeiten,<br />
ein digitales Dämpfungsglied<br />
zu realisieren. So kann man<br />
Schalter mit GaAs-MESFETs,<br />
PIN-Dioden oder MOSFETs<br />
einsetzen. Diverse Technologien,<br />
wie monolithische Chips, Anordnungen<br />
mit LTCC-Substraten<br />
(Low-Temperature Cofired<br />
Ceramic) oder Hybridlösungen<br />
sind anzutreffen. Die Ansteuerlogik<br />
kann auf CMOS oder<br />
TTL basieren. Und der Treiber<br />
für die internen Schalter kann<br />
intern vorhanden oder extern<br />
erforderlich sein.<br />
Die Bitbreite entscheidet über<br />
die Anzahl der erzielbaren<br />
Dämpfungswerte. Populär sind<br />
5- und 6-Bit-Typen. Das Least-<br />
Sigificant Bit (LSB) steuert den<br />
kleinsten Schritt von z.B. 0,5<br />
dB, das Most-Significant Bit<br />
den größten von z.B. 8 Bit bei<br />
einem 5-Bit-Dämpfungsglied<br />
mit 0,5 dB Schrittweite. Im Falle<br />
00001 wäre die Dämpfung also<br />
0,5 dB, im Falle 11111 wäre sie<br />
8 dB + 4 dB + 2 dB + 1 dB +0,5<br />
dB = 15,5 dB.<br />
Je größer die mögliche Dämpfung,<br />
umso stärker wird diese<br />
von Temperatur und Frequenz<br />
beeinflusst sowie von der Isolation<br />
der internen Schalter. Hohe<br />
Dämpfungswerte erfordern also<br />
einen hohen technologischen<br />
Aufwand, was sich im Preis niederschlägt.<br />
Ein weiteres Kriterium<br />
ist die Impedanz. Üblich<br />
sind 50 oder 75 Ohm. Auch<br />
digital steuerbare Dämpfungsglieder<br />
gibt es in verschiedensten<br />
Gehäusevarianten.<br />
Für SMT oder Labor<br />
Die digitalen Stufen-Dämpfungsglieder<br />
der DAT-Familie<br />
von Mini-Circuits nutzen eine<br />
Super-RF-CMOS-Technologie,<br />
um die Faktoren Genauigkeit,<br />
Linearität, Programmierbarkeit,<br />
ESD-Toleranz und Bandbreite zu<br />
optimieren. Dies gelang sogar<br />
mit einem nur 4x4x0,9 mm messenden<br />
SMT-Gehäuse (Bild 1).<br />
Zu dieser Serie gehören Modelle,<br />
die nur eine positive oder nur<br />
eine duale Betriebsspannung<br />
benötigen. Die Betriebsspannung<br />
bestimmt Schaltgeschwindigkeit<br />
und Rauschverhalten.<br />
Für alle Dämpfungsglieder mit<br />
Super-RF-CMOS-Technologie<br />
gilt der in Bild 2 gezeigte<br />
Grundaufbau. Konkret wird dort<br />
ein 6-Bit-Attenuator gezeigt.<br />
Einzelne Dämpfungsstufen<br />
werden mit Bypass-Schaltern<br />
überbrückt. Der Treiber ist für<br />
geringen Platzbedarf, geringe<br />
Kosten und beste Überschaubarkeit<br />
integriert.<br />
Mit der Super RF CMOS Technology<br />
sind MSB-Werte von 16<br />
Bit möglich. Das gilt für Industrieanforderungen<br />
als hoher<br />
Wert.<br />
Das ursprünglich für SMT entwickelte<br />
Konzept wird auch in<br />
größeren Gehäusen (ZX-Typ)<br />
mit koaxialen Anschlüssen geliefert,<br />
siehe Bild 3. Diese Ausführungen<br />
sind z.B. für Messtechnik,<br />
Labor und Prototypen-Entwicklung<br />
geeignet. Das obige<br />
Bild zeigt zwei Ausführungen<br />
mit Steuerkabeln.<br />
Kennwerte und<br />
Auswahl<br />
Folgende Parameter sind wichtig<br />
für die Auswahl eines digitalen<br />
Dämpfungsgliedes:<br />
- kleinster Schritt<br />
- maximale Dämpfung<br />
- Toleranz<br />
- Frequenzbereich<br />
- Impedanz<br />
- SWR (oft als Return Loss ausgedrückt)<br />
- Belastbarkeit<br />
- Durchgangsdämpfung in Stellung<br />
0 dB<br />
- Ansteuerung<br />
- Versorgung<br />
Für moderne CDMA-Basisstationen<br />
benötigt man z.B. 0,5 dB<br />
Schrittweite und mindestens 20<br />
dB maximale Dämpfung. Das<br />
erfordert eine 6-Bit-Ausfüh-<br />
Bild 1: DSA im SMT-Gehäuse<br />
Bild 2: Grundaufbau der DAT-Serie<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 25
Applikationen<br />
Typ Impedanz obere Einsatzfrequenz 0,5 dB 1 dB 2 dB 4 dB 8 dB 16 dB<br />
DAT-15R5-XY 50 Ohm 4 GHz x x x x x -<br />
DAT-31-XY 50 Ohm 2,4 GHz - x x x x x<br />
DAT-31R5-XY 50 Ohm 2,4 GHz x x x x x<br />
DAT-15575-XY 75 Ohm 2 GHz x x x x x -<br />
DAT-3175-XY 75 Ohm 2 GHz - x x x x x<br />
DAT-31575-XY 75 Ohm 2 GHz x x x x x x<br />
Bild 3: DAT-Dämpfungsglied mit<br />
Steckverbindern<br />
Eckdaten der DAT-Serie. Mit X = S für serielle und X = P für parallele Steuerung und Y = P für 3 V und<br />
Y = N für ±3 V ergeben sich insgesamt 24 Varianten<br />
rung. Für Laboranwendungen<br />
wird man eine besonders enge<br />
Toleranz wünschen. Der Frequenzbereich<br />
beginnt bei DC.<br />
WLAN-Lösungen gemäß IEEE<br />
802.11b/g erfordern z.B. besonders<br />
gute Funktion im Bereich<br />
2,4...2,5 GHz, während für zellulare<br />
Basisstationen der Bereich<br />
800...1.000 MHz wichtig ist.<br />
Super RF CMOS Dämpfungsgliedes<br />
gibt es für 50 und 75<br />
Ohm. Mit diesem Prozess wird<br />
ein relativ geringer Return Loss<br />
Bild 4: Typischer Dämpfungsverlauf in 16-dB-Stellung<br />
von 20 dB ermöglicht. Die<br />
50-Ohm-Typen sind bis 2,4/4<br />
GHz, die 75-Ohm-Typen bis 2<br />
GHz spezifiziert.<br />
Die Belastbarkeit gilt bei höchster<br />
Dämpfung. Hier kommt der<br />
Attenuator einer Dummy Load<br />
mehr oder weniger nahe. Man<br />
kennzeichnet die Belastbarkeit<br />
oft über den 1-dB-Kompressionspunkt.<br />
Sehr lineare Ausführungen<br />
beschränken sich auf 0,2<br />
dB Kompression.<br />
In Stellung 0 dB verursachen<br />
die Schalter leider eine gewisse<br />
Einfügedämpfung. Sie hängt von<br />
Technologie und Bit-Breite ab.<br />
In einem 5-Bit-Typ muss das<br />
Signal über zehn Schalter laufen.<br />
Die Steuerung kann parallel oder<br />
seriell erfolgen, je nach Treiber.<br />
Verschiedene physikalische<br />
Logikpegel sind möglich. Die<br />
Reaktionszeit kann eine Rolle<br />
spielen. Sie wird von der Halbleiter-Technologie<br />
bestimmt.<br />
Datenblätter geben hier eventuell<br />
keine Auskunft. Wenn<br />
man misst, sollte man wie bei<br />
HF-Schaltern üblich die Kriterien<br />
50% Steuersignal und 90%<br />
Nutzsignal verwenden. Digitale<br />
Dämpfungsglieder können ganz<br />
verschiedene Ansprüche an die<br />
Versorgung stellen. Üblich ist<br />
eine niedrige Spannung von 3,3<br />
oder 5 V bei etwa 20 mA Stromaufnahme.<br />
Die CMOS-Technologie<br />
von Mini-Circuits benötigt<br />
jedoch nur 100 µA. Bei vielen<br />
dieser Parameter muss natürlich<br />
die Temperaturabhängigkeit<br />
beachtet werden, wie auch der<br />
Einsatztemperaturbereich eine<br />
Rolle spielen wird.<br />
Eigenschaften der<br />
DAT-Familie<br />
Die DAT-Serie umfasst sechs<br />
Typen lt. Tabelle. Die Toleranz<br />
beträgt typisch 0,05 dB für den<br />
0,5-dB-Schritt. Die Abweichung<br />
ist von Temperatur (±0,02 dB)<br />
und Frequenz abhängig. In der<br />
16-dB-Stellung sieht die Sache<br />
erwartungsgemäß krasser aus –<br />
siehe Bild 4.<br />
Der Return Loss beträgt typisch<br />
18 dB bis 2,4 GHz für alle Typen.<br />
Auch beim Dynamikbereich/<br />
Kompressionsverhalten zeigen<br />
alle Typen ähnliches Verhalten.<br />
Die Kompression setzt bei etwa<br />
24 dBm ein. Über den Interceptpunkt<br />
dritter Ordnung informiert<br />
Bild 5. Mit beeindruckenden 40<br />
dBm als Mindestwert sollte es<br />
keinerlei Probleme geben. Die<br />
Versorgungsspannung von 3,3 V<br />
kann man gemäß Bild 6 auch mit<br />
Bild 5: IP3 über der Frequenz<br />
Bild 6: Versorgung aus 5 V über Spannungsteile<br />
26 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Applikationen<br />
möglich. Direkt programmiert<br />
man mit Schaltern oder Jumpern<br />
per Hand. Im zweiten Fall nutzt<br />
man die Latch-Enable-Funktion,<br />
um ein „sauberes“ Umschalten<br />
zu vollziehen. Zur Definition<br />
dienen die beiden Power-Up-<br />
Anschlüsse PUP1 und PUP2.<br />
Bild 7: Funktionsschema für parallele Steuerung<br />
Bild 8: Funktionsschema für serielle Steuerung<br />
einem Spannungsteiler aus z.B.<br />
5 V generieren. Das ist aufgrund<br />
des geringen Stroms praktisch<br />
gut möglich. Natürlich lassen<br />
hf-praxis-de_Layout 1 26/04/<strong>2013</strong> 11:49 Page 1<br />
sich auch alle Arten von (Low-<br />
Drop-)Spannungsreglern benutzen.<br />
In der DAT-Serie sind Typen<br />
für parallele und serielle Ansteu-<br />
erung. Im ersten Fall (Bild 7)<br />
sind die Varianten „direkte parallele<br />
Programmierung“ und<br />
„Latches Parallel Programming“<br />
Bild 8 zeigt das Prinzip der seriellen<br />
Ansteuerung. Hier werden<br />
drei CMOS-Signale benötigt:<br />
Data, Clock und Latch Enable<br />
(LE). Wieder kann das Power-<br />
Up-Feature genutzt werden,<br />
worüber die Start-Up-Dämpfung<br />
definiert wird.<br />
Koppelkondensatoren sind<br />
grundsätzlich nicht erforderlich.<br />
Der ESD-Schutz ist mit 500/100<br />
V (Human/Machine) gut. Die<br />
Schaltgeschwindigkeit beträgt<br />
etwa 1 µs. Bis zu 1 MHz Schaltfrequenz<br />
sind möglich.<br />
Quelle: Digital Step<br />
Attenuators offer Precision<br />
and Linearity, Mini-Circuits<br />
Application Note<br />
AN-70-004 ◄<br />
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©<strong>2013</strong> Anritsu Company
Quarze<br />
So funktionieren Schwingquarze, Teil 2<br />
Dieser zweite Teil<br />
rückt die elektrischen<br />
Eigenschaften eines<br />
Quarzes in den<br />
Mittelpunkt.<br />
Bild 5: Ersatzschaltbild<br />
Sollen die Möglichkeiten eines<br />
Schwingquarzes optimal ausgeschöpft<br />
werden, muss der<br />
Anwender eine Reihe von Parametern<br />
beachten. Diese werden<br />
im Folgenden kurz vorgestellt.<br />
Das Ersatzschaltbild<br />
Auch für ein mechanisch funktionierendes<br />
Bauteil wie einen<br />
Quarz kann man ein Ersatzschaltbild<br />
entwickeln. Bild 5<br />
zeigt die in der Literatur meist<br />
bemühte, für Grundlagenbetrachtungen<br />
gut geeignete, Vereinfachung.<br />
Die statische Kapazität C 0 ergibt<br />
sich aus Summe von Elektroden-,<br />
Halter- und Streukapazität.<br />
Die dynamische Kapazität<br />
C1 wird durch die elastische und<br />
die piezoelektrische Konstante<br />
bestimmt. R1 ist der die Verluste<br />
kennzeichnende Ersatz-Serienwiderstand.<br />
L1 steht in erster<br />
Linie für die Vibrationseigenschaften.<br />
Die Shunt-Kapazität C 0 weist<br />
maximal 10 pF auf. C1 ist<br />
extrem klein, liegt im Femtofarad-Bereich.<br />
R1 hat ungefähr<br />
100 Ohm. L1 muss sehr groß<br />
sein und kann im Henry-Bereich<br />
liegen.<br />
Mit den beispielhaften Werten<br />
C 0 = 4,7 pF, C1 = 0,018 pF und<br />
L1 = 22 mH ergeben sich fs =<br />
7,99779 MHz und fa = 8,01377<br />
MHz. In der Praxis wäre hier<br />
die Lastkapazität mit zu berücksichtigen,<br />
sodass sich ein etwas<br />
kleinerer Wert ergäbe.<br />
Bei Serienresonanz wird der<br />
Nullwert nur bei R1 = 0 Ohm<br />
erreicht; bei Parallelresonanz<br />
wäre die Impedanz dann unendlich.<br />
Frequenztoleranz und<br />
-stabilität<br />
Die Frequenztoleranz wird in<br />
ppm (parts per million) vom<br />
Nennwert angegeben. Dabei<br />
ist natürlich die Temperatur zu<br />
beachten: 25 °C oder ein Temperaturbereich.<br />
Daneben wird die Alterung<br />
(Aging) angegeben. Sie hängt<br />
stark von der thermischen Belastung<br />
des Quarzes ab. Etwa bei<br />
hoher Umgebungstemperatur/Belastung<br />
wird der Quarz<br />
schneller altern (schleichende<br />
Frequenzverwerfung) als bei<br />
energiearmem Betrieb bei Zimmertemperatur.<br />
Die Hersteller geben die Alterung<br />
in ppm für entsprechende<br />
Eckdaten an.<br />
Die Stabilität der Frequenz ist<br />
durch ihre Abhängigkeit von<br />
der Temperatur des Kristalls<br />
bestimmt. Der Hersteller liefert<br />
entsprechende Diagramme.<br />
Verluste und Güte<br />
Diese Größen hängen direkt<br />
z u s a m m e n . D i e G ü t e Q<br />
(„Schärfe“ der Resonanz) lässt<br />
sich über R1 ermitteln, der auch<br />
die Höhe der Verluste bestimmt.<br />
Es gilt praktisch für beide Resonanzfrequenzen:<br />
Q = X L1 /R 1 = 1/(X C1 x R 1 ).<br />
Quelle: Fox Electronics,<br />
Quarz Crystal, Design Notes,<br />
2004, www.foxonline.com,<br />
redaktionell ergänzt<br />
Serien- und<br />
Parallelresonanz<br />
Das Vorhandensein von zwei<br />
Kapazitäten ist die Ursache<br />
dafür, dass es eine Serien- und<br />
(knapp darüber) eine Parallelresonanz<br />
gibt, auch Antiresonanz<br />
genannt. Den entsprechenden<br />
Impedanzverlauf bringt Bild 6.<br />
Hat man die Werte des Ersatzschaltbildes,<br />
gelingt damit die<br />
Berechnung der Resonanzen.<br />
Bild 6: Impedanzverlauf eines Quarzes. Die Impedanz unten links<br />
wird durch C0 bestimmt.<br />
28 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Quarze<br />
HF- und<br />
Mikrowellen Filter<br />
Made in Germany<br />
Ausführliche Informationen und<br />
Preise zu ausgewählten<br />
Beispielen finden Sie auf unserer<br />
Webseite: wainwright-filters.com<br />
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kontaktieren Sie uns bitte.<br />
Bild 7: Qualitativer Zusammenhang zwischen dem kapazitiven Blindwiderstand von CL und der<br />
Frequenzänderung bei Ausnutzung der Parallelresonanz<br />
Standardquarze haben Werte<br />
von 20.000 bis 200.000. Das<br />
ist ungefähr das Tausendfache<br />
eines LC-Kreises. Daher rührt<br />
auch die hohe Frequenzstabilität<br />
von Quarzoszillatoren.<br />
Drive Level<br />
Darunter versteht man die bei<br />
Serien- oder Parallelresonanz<br />
aufgenommene Leistung des<br />
Quarzes. Sie wird in Wärme<br />
umgewandelt.<br />
Für diese Verlustleistung gilt<br />
bei Serienresonanz P = U 2 /R 1 =<br />
I 2 x R 1 . Hat die am Quarz messbare<br />
Serienresonanzspannung<br />
beispielsweise den Wert 0,12<br />
V (effektiv) und beträgt R1 65<br />
Ohm, so ergibt sich eine Verlustleistung<br />
von 0,22 mW. Die damit<br />
einhergehende Erwärmung des<br />
Quarzes beeinflusst natürlich<br />
dessen Resonanzfrequenz.<br />
Bei Parallelresonanz wäre mit<br />
dem hierfür umgerechneten Verlustwiderstand<br />
zu rechnen. Er ist<br />
um Q höher als der Blindwiderstand<br />
von L1. Entsprechend hoch<br />
ist auch die Resonanzspannung!<br />
Standardquarze vertragen meist<br />
100 mW. Man sollte bei miniaturisierten<br />
Quarzen aber besonders<br />
auf geringe Belastung achten<br />
(kleine Spannung am Quarz).<br />
Eine Überschreitung des Grenzwerts<br />
führt nicht unbedingt zur<br />
Zerstörung, aber zu einem nicht<br />
mehr garantierten Betriebsverhalten.<br />
Bürdekapazität<br />
Der Hersteller gibt eine Lastkapazität<br />
(Bürde) an. Unter dieser<br />
Bedingung wurden die Daten<br />
ermittelt.<br />
Die Bürde wird darum angegeben,<br />
weil der Quarz praktisch<br />
nicht ohne eine äußere Kapazität<br />
betrieben werden kann.<br />
Ein üblicher Wert ist 15 pF.<br />
Theoretisch spielt die Bürdekapazität<br />
nur bei Parallelresonanz<br />
eine Rolle. In der Praxis sieht das<br />
etwas anders aus, da das übliche<br />
Ersatzschaltbild vereinfacht.<br />
Trim Sensivity<br />
(Ziehbarkeit)<br />
Man spricht davon, einen Quarz<br />
zu ziehen. Damit meinst man die<br />
Justage der Oszillatorfrequenz in<br />
engen Grenzen durch Hinzufügen<br />
einer Kapazität oder Induktivität<br />
zum Quarz. Der Ausdruck<br />
ist irreführend, denn der Quarz<br />
bleibt dabei wie er ist. „Gezogen“<br />
wird die Oszillatorfrequenz<br />
und nicht etwa eine Resonanzfrequenz<br />
des Quarzes allein.<br />
Bild 7 bringt den qualitativen<br />
Zusammenhang zwischen Frequenz-<br />
und Bürdekapazitätsänderung<br />
bei Betrieb in Parallelresonanz:<br />
Eine höhere Kapazität<br />
bzw. ein betragsmäßig größerer<br />
kapazitiver Blindwiderstand C L<br />
führen zu einer Absenkung der<br />
Resonanzfrequenz. Über deren<br />
Größe entscheidet auch C1.<br />
Wird die Last von den unvermeidbaren<br />
10 pF beispielsweise<br />
auf 30 pF erhöht, kommt es zu<br />
einer Frequenzverwerfung von<br />
400ppm. Bei einem 11-MHz-<br />
Oszillator wären das 4,4 kHz.<br />
Man kann das durch die Trim<br />
Sensivity ausdrücken in ppm/<br />
pF. Im vorliegenden Fall wäre<br />
diese 400ppm/(30 pF - 10 pF)<br />
= 400ppm/20 pF = 20 ppm/pF.<br />
Oberwellenbetrieb<br />
Aktive Bauelemente erschließen<br />
sich immer höhere Frequenzen.<br />
Ein Quarz muss für Frequenzen<br />
über 30 MHz auf einer Oberwelle<br />
schwingen. Quarze sind<br />
insofern nicht mit Schwingkreisen<br />
vergleichbar da sie auch<br />
auf der dritte, fünften, siebten...<br />
Grundfrequenz Resonanz zeigen.<br />
Im „Grundton“ lassen sich<br />
Quarze nur bis etwa 25 MHz<br />
erregen! Es gibt daher zwei<br />
Grundtypen von Quarzen:<br />
Grundwellen- und Oberwellenquarze.<br />
Oberwellenquarze sind<br />
Dickenscherungsschwinger, aber<br />
eben für den Oberwellenbetrieb<br />
optimiert (und dann meist als<br />
Gabelschwinger ausgeführt). Sie<br />
arbeiten dabei besser als ein reiner<br />
Grundwellenquarz, mit dem<br />
dies grundsätzlich auch möglich<br />
wäre. ◄<br />
ISO 9001<br />
ISO 14001<br />
OHSAS 18001<br />
Tiefpass<br />
Chebyshev<br />
Tiefpass<br />
Cauer (elliptisch)<br />
Mikrowellen-<br />
Tiefpass<br />
Stoppband ≤ 26.5 GHz<br />
Fco zwischen 1 GHz<br />
und 16 GHz<br />
Hochpass<br />
Chebyshev<br />
Hochpass<br />
Cauer (elliptisch)<br />
Mikrowellen-<br />
Hochpass<br />
Passband ≤ 26.5 GHz<br />
Fco zwischen 500 MHz<br />
und 11.5 GHz<br />
Bandsperrfilter<br />
L/C Design<br />
Cavity Design<br />
zwischen<br />
100 MHz und 8 GHz<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar<br />
Notch Filter<br />
Cavity Design<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar<br />
Notchbreiten:<br />
bis 50 kHz schmal<br />
Bandpassfilter<br />
Cavity Design<br />
Helical Design<br />
L/C Design<br />
Hoch/Tief Kombination<br />
auch im<br />
Mikrowellenbereich<br />
Weitband<br />
Schmalband<br />
Festfrequenz oder<br />
einstellbar<br />
auch mit hoher<br />
HF-Belastbarkeit<br />
Diplexer und<br />
Triplexer<br />
Cavity Design<br />
L/C Design<br />
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Wainwright Instruments GmbH<br />
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Tel.: 08152-918230<br />
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hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 29
Produkt-Portrait<br />
Digitaler I/Q-Sampling-Predistortion-<br />
Empfänger<br />
Der LTM9013 von<br />
Linear Technology<br />
ist ein breitbandiger<br />
HF-zu-digital-µModul-<br />
Empfänger.<br />
Er enthält u.a. einen Dual-14-<br />
Bit-Hochleistunges 310 Msps<br />
A/D-Wandler, einen I/Q-Demodulator<br />
mit hohem IIP3, zwei<br />
Verstärkerstufen mit variabler<br />
Verstärkung und 300-MHz-<br />
Tiefpassfilter.<br />
Quadratur-Sampling-<br />
Architektur<br />
Die Quadratur-Sampling-Architektur<br />
des LTM9013 ermöglicht<br />
Datenerfassung von bis zu 300<br />
MHz Signalbandbreite mit einem<br />
IMD3-Wert von 66 dB über das<br />
gesamte Band. Der LTM9013<br />
ist für Breitband-Empfänger<br />
mit niedriger ZF, sowie Basisstationen<br />
mit Leistungsverstärkern<br />
mit digitaler Vorverzerrung<br />
(DPD) vorgesehen. Aufgrund<br />
des zunehmenden Datenbedarfs<br />
von mobilen Benutzern, sind<br />
die Basisstationen der nächsten<br />
Generation jetzt so aufgebaut,<br />
dass sie viel höhere Sendebandbreiten<br />
von bis zu 60 MHz<br />
erzielen.<br />
300 MHz-Tiefpassfilter<br />
Um eine Senderbandbreite von<br />
60 MHz zu linearisieren, muss<br />
die Vorverzerrungs-Gegenkopplungsschleife<br />
für den Linearisierungs-Algorithmus<br />
Intermodulationsprodukte<br />
bis zur fünften<br />
Ordnung, d.h. bis zu Frequenzen<br />
von 300 MHz erfassen. Die Digi-<br />
talisierung der Intermodulationsverzerrungen<br />
fünfter Ordnung<br />
erfordert einen rauscharmen<br />
Empfänger mit sehr große Bandbreite<br />
und einem sehr flachen<br />
Durchlassbereich. Der LTM9013<br />
enthält ein 300-MHz-Tiefpassfilter,<br />
das im gesamten Durchlassbereich<br />
eine Welligkeit von<br />
weniger als 1.3 dB aufweist.<br />
Kurze Latenzzeit<br />
Da DPD eine Gegenkopplungsschleife<br />
ist, profitiert der Empfänger<br />
von einer kurzen Latenzzeit;<br />
ein schnellerer Regelkreis<br />
führt zu einem besseren<br />
Wirkungsgrad in der PA und<br />
folglich zu einer geringeren<br />
5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) ,<br />
/ > 0<br />
M M M I A = JH @ A<br />
5 - ) 6 4 , - 7 6 5 + 0 ) , / > 0<br />
K I JH" '<br />
# ! ! " A ? A D A E<br />
6 A A B " ' # % " # & %<br />
6 A A B= N " ' # % # <br />
- = EE B ( I A = JH @ A<br />
1D H <br />
2 = H J A H <br />
B H<br />
- 6 9 1+ 7 / > EI " / 0 <br />
5 ) 6 - 16 - 7 1 ) 6 1 <br />
. - 4 6 1/ 7 / 5 ; 5 6 - - / - 4 6 -<br />
0 . 2 - 6 - <br />
30 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Produkt-Portrait<br />
Typische Anwendung des LTM9013<br />
- unsymmetrischer 50-Ohm-<br />
HF-Port<br />
- differentieller 50-Ohm-LO<br />
Port<br />
- Frequenzgang: 1.3 dB<br />
typische Welligkeit<br />
- IM3-Pegel 66 dBc bei –7<br />
dBFS<br />
- 59 dB SNR bei –1 dBFS<br />
- Taktzyklus-Stabilisierer<br />
- parallele DDR-LVDS-Ausgänge<br />
- 15 mm x l5 mm BGA-<br />
Package<br />
- niedriger Leistungsverbrauch:<br />
2,6 W<br />
- Shutdown und Nap-Modes<br />
■ Linear-Technology<br />
www.linear.com<br />
Größe: 90x120mm<br />
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s a<br />
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SINKA Induktivitäten für HF-Kommunikation<br />
CC-Link<br />
Mit dem MCT7050-A401 stellt SINKA einen SMD<br />
common mode choke coil vor, der nach CC-Link<br />
Spezifikationen zur Rauschunterdrückung in Signalleitungen<br />
empfohlen wird.<br />
MCT7050-A401<br />
- Verwendung von Hochleistungs-Ferrit-Material<br />
für exzellente HF-Eigenschaften.<br />
- niedrige Bauhöhe, geringe Größe<br />
- geringe Dämpfung für HF-Signale<br />
Leistungsaufnahme. Der ADC<br />
im LTM9013 hat eine Latenzzeit<br />
von gerade einmal fünf<br />
Taktzyklen. Der LTM9013 ist in<br />
einem 15 mm x 15 mm großen<br />
BGA-Gehäuse untergebracht. Er<br />
verwendet eine mehrschichtige<br />
Substratfläche, um die empfindlichen<br />
Analogleitungen gegen<br />
die digitalen Signale abzuschirmen<br />
und somit digitales Feedback<br />
zu minimieren. Die erforderlichen<br />
Entkopplungskondensatoren<br />
sind bereits innerhalb des<br />
Gehäuses untergebracht.<br />
Technische<br />
Eigenschaften des<br />
LTM9013<br />
- integrierter I/Q-Demodulator,<br />
ZF-Verstärker und Dual<br />
14-Bit, 310 Msps ADC<br />
- externes Hochpassfilter ermöglicht<br />
die Einstellung der<br />
Bandbreite<br />
- 300-MHz-Tiefpass in jedem<br />
Kanal<br />
- HF-Eingangsfrequenzbereich:<br />
0.7 GHz bis 4.7 GHz<br />
OC9070-C701<br />
OD6560T-E900-F<br />
www.smae.de<br />
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OC9070-C701 - common mode, DC line,<br />
50V / 5A, 12mOhm<br />
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50V / 0.5A 90mOhm, USB<br />
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hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 31
Bauelemente<br />
Lastleitungs-Spannungsabfallkompensator<br />
Linear Technology präsentierte<br />
den Lastleitungs-Spannungsabfallkompensator<br />
LT6110 –<br />
ein neuartiges Bauteil, das die<br />
Regelung der Spannung über<br />
einer Remote-Last verbessert<br />
und Kelvin-Sense-Leitungen<br />
überflüssig macht. Der neue<br />
LT6110 eröffnet Entwicklern<br />
völlig neue Möglichkeiten. Der<br />
Chip ist mit den meisten Spannungsreglern<br />
kompatibel und<br />
kann Spannungsverluste über<br />
der Lastleitung bis zu mehreren<br />
Volt ausgleichen.<br />
kann die Lastregelung um bis zu<br />
Faktor 10 verbessern. Der Chip<br />
akzeptiert Betriebsspannungen<br />
von 2 bis 50 V und eignet sich<br />
dadurch bestens für Hochleistungs-USB-<br />
und PoE-Anwendungen,<br />
Fernmesssysteme und<br />
industrielle Remote-Anwendungen.<br />
Er macht Sense-Leitungen,<br />
die falsch angeschlossen<br />
oder beschädigt werden<br />
könnten, überflüssig und spart<br />
dadurch Kosten; zudem macht<br />
er die Lastregelung unabhängig<br />
vom Leitungsquerschnitt oder<br />
der Leitungslänge.<br />
Der LT6110 misst den Laststrom<br />
mithilfe eines Sense-Widerstands<br />
und speist einen Strom<br />
in den vorhandenen Regelkreis<br />
des Spannungsreglers ein, um<br />
die Ausgangsspannung entsprechend<br />
zu erhöhen. Der Chip ist<br />
sowohl mit Standard-Regelkreisen<br />
als auch mit neuartigen<br />
„Current-Source“-Referenzen<br />
kompatibel. Für Lastströme von<br />
weniger als 3A kann der interne<br />
20-mOhm-Sense-Widerstand<br />
verwendet werden. Die große<br />
Bandbreite gewährleistet eine<br />
schnelle Ausregelung von Lasttransienten.Der<br />
LT6110 ist für<br />
den Betriebstemperaturbereich<br />
von -40 bis +125 °C vollständig<br />
spezifiziert und im SOT23-<br />
Gehäuse sowie im 2x2 mm 2<br />
großen DFN-Gehäuse verfügbar.<br />
Die wichtigsten Leistungsmerkmale:<br />
- mit fast allen Spannungsreglern<br />
kompatibel<br />
- Korrektur wird über einen einzigen<br />
Widerstand eingestellt<br />
- High-Side-Strommessung<br />
- integrierter Sense-Widerstand<br />
- Unterstützung für externen<br />
Sense-Widerstand<br />
- maximale Eingangsoffsetspannung<br />
300 µV<br />
- Ausgangsstromgenauigkeit 1%<br />
- Maximaler Betriebsstrom<br />
30 µA<br />
■ Linear Technology Corp.<br />
www.linear.com<br />
Der LT6110 kompensiert die<br />
durch den Widerstand einer Leitung<br />
oder einer Leiterbahn verursachten<br />
Spannungsverluste und<br />
Typische Anwendung des<br />
LT6110<br />
Kleine Abschlusswiderstände für bis zu 50 W<br />
Der US-Hersteller RES-NET<br />
Microwave stellte seine neue<br />
RPT-Serie vor. Die HH-SMT-<br />
Abschlusswiderstände in den<br />
Bauformen 0402 (DC bis 10<br />
GHz) und 0603 (DC bis 26,5<br />
GHz) bestehen aus einem<br />
Dünnfilmelement mit 50<br />
Ohm/5%, welches auf einem<br />
soliden CVD-Diamond-Substrat<br />
aufgebracht ist. Dessen<br />
überdurchschnittliche thermische<br />
Eigenschaften machen<br />
diese Widerstände optimal<br />
für den Einsatz in gepulsten<br />
Leistungsanwendungen.<br />
Das SWR beträgt maximal<br />
1,5. Der Temperaturbereich<br />
erstreckt sich von -55 bis +150<br />
°C; die volle Leistung wird für<br />
100 °C angegeben. Die hohen<br />
Leistungen von 15 W (0402)<br />
und 50 W (0603) bedingen<br />
eine entsprechende Kühlung,<br />
die am besten durch eine Lötverbindung<br />
auf einem entsprechenden<br />
Kühlkörper gewährleistet<br />
wird. Eine Verbindung<br />
mit Wire-Bonding ist ebenfalls<br />
möglich. Beim direkten Aufbringen<br />
auf eine Leiterplatte<br />
gibt es Leistungseinbußen.<br />
Die Widerstände sind RoHSkonform<br />
und für Automatenbestückung<br />
in Waffel Packs oder<br />
auf Rolle erhältlich.<br />
■ WDI AG<br />
info@wdi.ag<br />
www.wdi.ag<br />
32 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
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SPDT-HF-Schalter für raue Umgebungen<br />
Peregrine<br />
Semiconductor hat<br />
mit dem PE42359<br />
einen AEC-Q100-<br />
zertifizierten SPDT-<br />
HF-Schalter vorgestellt.<br />
Der in HaRP-<br />
Technologie ausgeführte<br />
Schalter entspricht<br />
dem erweiterten<br />
Temperaturbereich 2<br />
von -40 bis +105 °C.<br />
Er wird in einer sechspoligen<br />
Miniaturausführung des SC-<br />
70-Gehäuses angeboten und<br />
ist für Kfz-Anwendungen, wie<br />
funkgesteuerte Zugangskontrollen,<br />
Notruf- und Reifendrucküberwachungs-Systeme<br />
sowie<br />
Multimode-Compensermodule<br />
und automatische Mautsysteme<br />
konzipiert.<br />
Der Standard AEC-Q100 wurde<br />
für Kfz-Hersteller und Zulieferer<br />
vereinbart, um ihnen eine Reihe<br />
von industrieweit anerkannten<br />
Methoden und Verfahren an die<br />
Hand zu geben, die zu den besten<br />
und stabilsten Komponenten für<br />
ihre Anwendungen führen. AEC-<br />
Q100-zertifizierte Produkte sind<br />
in unterschiedliche Temperaturbereiche<br />
eingeteilt, im Bereich<br />
2 wird das IC einem Zuverlässigkeits-<br />
und Stresstest von -40<br />
bis +105 °C unterzogen. Einige<br />
tausend ICs müssen diesen Test<br />
für eine längere Zeit erfolgreich<br />
überstehen, um das Zertifikat zu<br />
erhalten.<br />
Die ESD-Festigkeit des PE42359<br />
beträgt 2 kV HBM an allen<br />
Anschlüssen und erlaubt eine<br />
hohe Reproduzierbarkeit, woraus<br />
eine längere Lebensdauer und<br />
folglich eine höhere Kundenzufriedenheit<br />
resultiert. Dies ist für<br />
Kfz-Anwendungen von besonderer<br />
Bedeutung, da Garantieansprüche<br />
für den Hersteller sehr<br />
kostenträchtig sein können. Der<br />
Schalter hat eine Einfügungsdämpfung<br />
von 0,35 dB bei 1<br />
GHz, 0,5 dB bei 2 GHz und eine<br />
Isolation von 30 dB bei 1.000<br />
MHz. Bei nominal 3 V Versorgungsspannung<br />
kann der 1-dB-<br />
Kompressionspunkt von 33,5<br />
dBm betragen. Mit 9 µA Stromaufnahme<br />
und einer minimalen<br />
Versorgungsspannung von 1,8<br />
V trägt der PE42359 außerdem<br />
zu einem längeren Batterieleben<br />
in portablen Anwendungen<br />
bei. Für die Entwicklung bietet<br />
Peregrine das PE42359-Evaluierungskit<br />
an.<br />
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geringem ESR/ESL an, und<br />
zwar auch in SMT-Ausführung.<br />
Die rauscharmen, mit<br />
hoher Eigenresonanz aufgebauten<br />
Kondensatoren eignen<br />
sich besonders für den Einsatz<br />
in Sendeeinrichtungen, Mobilfunkbasisstationen,<br />
Navigationssystemen,<br />
zusammen mit<br />
MRI-Spulen (Kernspindetektoren)<br />
und Radaranlagen. Die<br />
Serie 0505 mit einer Güte von<br />
größer als 10.000 gibt es jetzt<br />
auch mit Kennzeichnung. Ihre<br />
weiteren Daten:<br />
- Größe 1,39x1,39 cm 2<br />
- WV DC 150 V<br />
- erweiterter WV DC 300 V<br />
- TK 0 bis ± 30ppm/K<br />
Die RoHs-konformen Kondensatoren<br />
werden entsprechend<br />
MIL-PRF-55681 und MIL-<br />
PRF-123 gefertigt und eignen<br />
sich daher für alle Anwendungen<br />
in der Industrie, der<br />
Luftfahrt, der Telekommunikation<br />
und der Medizinelektronik.<br />
Für alle militärischen<br />
Systeme gibt es auch weiterhin<br />
die Bauteile mit bleihaltigem<br />
Lot.<br />
■ Globes Elektronik GmbH<br />
& Co KG<br />
www.globes.de<br />
34 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Bauelemente<br />
HF-Schalter für drahtlose Infrastrukturen<br />
Da der DPD-Empfänger in diesen<br />
Systemen von mehreren<br />
Endverstärkern geteilt wird,<br />
gewährleistet die hohe Dämpfung<br />
zwischen den verschiedenen<br />
Pfaden, dass der angewählte<br />
Endverstärker nicht<br />
durch andere Signale beeinträchtigt<br />
wird.<br />
Lower-Power-<br />
Mikrocontroller<br />
Peregrine<br />
Semiconductor hat<br />
die Verfügbarkeit des<br />
SPDT-HF-Schalters<br />
PE42420 mit der<br />
industrieweit höchsten<br />
Isolation angekündigt.<br />
Die Entkopplung des für drahtlose<br />
Infrastruktur konzipierten<br />
Schalters beträgt 64 dB bei 4<br />
GHz und liegt um 20% über<br />
den Angaben der Mitbewerber.<br />
Auf UltraCMOS-Basis entwickelt<br />
und durch HaRP-Technologie<br />
verbessert, weist dieser<br />
Schalter zudem eine hohe<br />
Linearität mit einem IIP3 von 65<br />
dBm auf. Mit dieser Linearität<br />
und der hohen Isolation ist der<br />
PE42420 für das digitale Predistortion-Loop-Design<br />
prädestiniert,<br />
was die Kosten reduziert<br />
und die Marktreife beschleunigt.<br />
Er hilft, die Leistungsfähigkeit<br />
des Netzes zu verbessern und<br />
ermöglicht höhere Datenraten<br />
in Infrastrukturanwendungen,<br />
wie Basisstationen, abgesetzten<br />
Kopfstationen und drahtlosen<br />
Zubringernetzen sowie<br />
wissenschaftlichen und medizinischen<br />
Anwendungen bei 2,4<br />
und 5,8 GHz.<br />
Hohe Entkopplung<br />
Um die Effizienz des Netzwerkes<br />
der nächsten Generation<br />
von drahtlosen Kommunikationssystemen<br />
zu maximieren,<br />
bedarf es einer hohen Isolation<br />
von Port zu Port, um das Übersprechen<br />
des Ausgangssignals<br />
in benachbarte Funkkanäle oder<br />
Bänder zu verhindern.<br />
Anzeige-LEDs für Gehäuse mit<br />
EMV/ESD-Schutz<br />
Der PE42420 ist für den Bereich<br />
0,1 bis 6 GHz geeignet, unterstützt<br />
die übliche 1,8-V-Steuerungslogik<br />
und kann dementsprechend<br />
bei niedrigen<br />
Spannungen zusammen mit<br />
Lower-Power-Mikrocontrollern<br />
eingesetzt werden. Die ESD-<br />
Festigkeit von 2 kV HBM an<br />
allen Anschlüssen vereinfacht<br />
den Fertigungsprozess und<br />
erlaubt ein hochzuverlässiges<br />
Endprodukt. Der PE42420 ist<br />
in einem 20-poligen 4x4 mm 2<br />
messenden LGA-Gehäuse untergebracht.<br />
Für die Entwicklung<br />
seiner Anwendung kann der Designer<br />
auf das PE42420-Evaluations-Kit<br />
zurückgreifen.<br />
■ Peregrine Semiconductor<br />
Corp.<br />
Peregrine Semiconductor<br />
Europe<br />
www.psemi.com<br />
Bivar Opto (Vertrieb: Infratron)<br />
bietet ein umfangreiches<br />
Programm an Anzeige-<br />
LEDs für den Einbau in<br />
die Gehäuse-Frontplatte an.<br />
Dieses wird ergänzt durch<br />
hochwertige Light-Pipe-<br />
Lösungen, bei denen die<br />
SMD-LED auf der Platine<br />
mittels Lichtleiter mit einer<br />
Einbaulinse im Gehäuse verbunden<br />
ist. In jedem Fall<br />
kann IP67, in einigen Fällen<br />
auch IP68 erreicht werden.<br />
Durch Verwendung von<br />
geschlossenen Metallgehäusen<br />
ist auch eine integrierte<br />
EMV-Abschirmung möglich.<br />
Ein ESD-Schutz kann davon<br />
unabhängig mit fast allen<br />
Typen gewährleistet werden.<br />
Die LEDs sind sehr lichtstark<br />
und z.T. mit Verpolschutzdioden<br />
ausgerüstet. Die Spitzenmodelle<br />
sind vandalensicher<br />
ausgeführt und können auch<br />
bei direkter Sonneneinstrahlung<br />
gut erkannt werden. Sie<br />
sind für alle Anwendungen<br />
inkl. militärischem Einsatz<br />
geeignet.<br />
■ Infratron GmbH<br />
info@infratron.de<br />
www.infratron.de<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 35
Bauelemente<br />
Präzises Feld-Dämpfungsglied<br />
Der BW-N10W50+ von Mini-<br />
Circuits ist ein festes Dämpfungsglied<br />
für 50 Ohm Systemimpedanz<br />
und Eingangsleistungen<br />
bis 50 W. Der<br />
Einsatzfrequenzbereich reicht<br />
von DC bis 18 GHz. Die Dämpfung<br />
ist typisch 10 dB. Es wird<br />
eine Pi-Struktur genutzt. Das<br />
Gehäuse vom Typ GH1788<br />
Ein symmetrisch aufgebauter<br />
Mischer unterdrückt bekanntlich<br />
die Oszillator- und die Eingangsfrequenz,<br />
liefert also nur Summen-<br />
und Differenzfrequenz.<br />
Der RCIR-161LH+ von Mini-<br />
Circuits ist ein solcher Mischer.<br />
Er wurde für SMT ausgelegt und<br />
benötigt einen nominellen LO-<br />
Pegel von 10 dBm. Die LO-Frequenz<br />
kann maximal 188 MHz<br />
betragen, die Eingangsfrequenz<br />
maximal 168 MHz. Der Mischer<br />
besitzt eine gute Spiegelfrequenz-Unterdrückung.<br />
Diese<br />
Image Rejection erreicht typisch<br />
besitzt koaxiale Anschlüsse entsprechend<br />
der N-Norm. Eine<br />
hohe Präzision und eine robuste<br />
Ausführung zeichnen diesen<br />
Attenuator aus. Sein SWR wird<br />
mit 1,3 angegeben. Anwendungsmöglichkeiten<br />
finden sich<br />
in den Bereichen Anpassung,<br />
Anzeige, Testaufbauten und<br />
Leistungsmessung.<br />
Weitere technische<br />
Daten:<br />
- Arbeitstemperaturbereich -55<br />
bis +100 °C<br />
- Lagertemperaturbereich -55<br />
bis +100 °C<br />
- minimale Dämpfung 9 dB<br />
- maximale Dämpfung 11 dB<br />
- maximales SWR 1,45 (in)<br />
bzw. 1,5 (out)<br />
Mischer mit guter Spiegelfrequenz-<br />
Unterdrückung<br />
32 dB. Es bieten sich Applikationen<br />
im VHF-Bereich bei Militär<br />
und Luftfahrt an.<br />
Weitere technische<br />
Daten:<br />
- Arbeitstemperaturbereich -40<br />
bis +85 °C<br />
Feste Dämpfungsglieder<br />
Die festen Dämpfungsglieder<br />
der RCAT-Serie von<br />
Mini-Circuits sind für 50<br />
Ohm Systemimpedanz und<br />
Leistungen bis 2 W ausgelegt.<br />
Ihre Einsatzbandbreite reicht<br />
bis 20 GHz. Das keramische<br />
Gehäuse vom Typ LTCC misst<br />
lediglich 2,25x2,25x1,1 mm 2 .<br />
Hohe Präzision und Beständigkeit<br />
zeichnen die kleinen<br />
monolithischen Attenuators<br />
aus. Dazu trägt ein patentierter<br />
Fertigungsprozess bei. Eine<br />
Kupferbeschichtung hält den<br />
Wärmewiderstand sehr gering.<br />
Anwendungsmöglichkeiten<br />
finden sich in den Bereichen<br />
Cellular Radio, PCS, Radar,<br />
Wehrtechnik und Laborbetrieb.<br />
- Lagertemperaturbereich -55<br />
bis +100 °C<br />
- RF Power 100 mW<br />
- IF Current 40 mA<br />
- minimale RF 80 MHz<br />
- IF-Bereich 18…22 MHz<br />
- Conversion Loss typ. 6,1<br />
dB (RFLO)<br />
Diese Bauelemente werden<br />
vielfach getestet, z.B. auf<br />
Eigenresonanzen, thermisches<br />
Schockverhalten, Vibration,<br />
Beschleunigung oder mechanischen<br />
Schock.<br />
Beispielsweise der Attenuator<br />
RCAT-15+ verträgt bis<br />
zu 1,6 W Eingangsleistung.<br />
Er weist ein sehr flaches Frequenzverhalten<br />
von DC bis<br />
20 GHz auf. Er kann bleifrei<br />
gelötet werden.<br />
Weitere technische<br />
Daten:<br />
- Arbeitstemperaturbereich<br />
-55 bis +125 °C<br />
- Lagertemperaturbereich -65<br />
bis +150 °C<br />
- minimale Dämpfung bei 1<br />
(10, 20 GHz): 14,6 (15,4,<br />
18) dB<br />
- maximale Dämpfung bei 1<br />
(10, 20 GHz): 15,6 (16,6,<br />
20) dB<br />
- Return Loss bei 1 (10, 20<br />
GHz): 30 (19,9, 14,6) dB<br />
- minimale LO-Frequenz 100<br />
MHz<br />
- Isolation LO to RF typ. 58 dB,<br />
LO to IF typ. 48 dB<br />
- IP3 typ. 17 dBm<br />
- 1-dB-Kompression für RF<br />
typ. 1 dBm<br />
■ Mini Circuits<br />
www.minicircuits.com<br />
Symmetrischer Mischer mit hoher Einsatzbandbreite<br />
Der doppelt symmetrische Mischer SIM-<br />
193H+ von Mini-Circuits wurde für SMT<br />
ausgelegt und hat ein flaches keramisches<br />
Gehäuse mit LTCC-Aufbau. Der nominelle<br />
LO-Pegel ist 17 dBm. Die LO-Frequenz<br />
kann wie die RF im Bereich 7,3 bis<br />
19 GHz liegen. Die IF kann maximal 7,5<br />
GHz betragen und bis DC herabreichen.<br />
Der Mischer weist einen geringen<br />
Mischverlust auf, der je nach Frequenz 8,6<br />
bis 10 dB (typisch) beträgt.Es eröffnen sich<br />
Applikationsmöglichkeiten im Satellitenbereich,<br />
bei mobilen Funkanwendungen<br />
oder für Peil- und Messaufgaben.<br />
Weitere technische Daten:<br />
- Arbeitstemperaturbereich -40 bis +85 °C<br />
- Lagertemperaturbereich -55 bis +100 °C<br />
- RF Power 120 mW<br />
- Isolation LO zu RF, frequenzabhängig<br />
typ. 21…32 dB<br />
- Isolation LO zu IF, frequenzabhängig<br />
typ. 11…18 dB<br />
- IP3 frequenzabhängig typ. 16...25 dBm<br />
- 1-dB-Kompression für RF typ. 14 dBm<br />
■ Mini Circuits<br />
www.minicircuits.com<br />
36 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Bauelemente<br />
Quarze im Micro-<br />
Miniaturgehäuse<br />
MMD Monitor/Quartztek (Vertrieb: Infratron)<br />
präsentierte eine neue Familie von<br />
Quarzen in ultrakleinen Gehäusen. Die<br />
neuen Baureihen AN und DN sind im Frequenzbereich<br />
12 bis 40 MHz (Fundamental/AT)<br />
und in verschiedenen Temperaturbereichen<br />
bis -40...+85 °C verfügbar. Die<br />
maximale Temperaturtoleranz bzw. Stabilität<br />
beträgt 5 bzw. 10ppm. Ein erweiterter Temperaturbereich<br />
und erhöhte Genauigkeiten<br />
sind auf Anforderung möglich.<br />
Das SMD-Gehäuse der DN-Serie ist nur<br />
7,2x4x2,3 mm 3 groß. Das Gehäuse der Serie<br />
AN (mit Beinchen zum Durchstecken) ist<br />
mit 6,5x3,95x1,8 mm 3 noch etwas kleiner.<br />
Die Teile sind nach MIL-STD-883 spezifiziert<br />
und widerstehen der üblichen Reflow-<br />
Löttemperatur von 260 °C für max. 10 s.<br />
■ Infratron GmbH, info@infratron.de<br />
www.infratron.de<br />
BGA-Testsockel<br />
für RM 0,5<br />
Advanced Interconnections (Vertrieb: Infratron)<br />
bietet den bewährten Flip-Top-Testsockel<br />
jetzt auch für BGAs mit einem Ball-<br />
Abstand von 0,5 mm an. Er ist insbesondere<br />
für Debugging, Test und Validierung geeignet.<br />
Der neue Mod5 genannte Sockel kann<br />
Bausteine bis zu einer Größe von 12x12<br />
mm 2 bzw. 22x22 Reihen aufnehmen. Die<br />
Außenabmessungen betragen 20x27 mm.<br />
Der modulare Aufbau ermöglicht ein einfaches<br />
Auflöten ähnlich dem BGA-Device<br />
direkt auf dem Applikations-Board. Eine<br />
zusätzliche Befestigung ist nicht erforderlich.<br />
Die hochpräzisen Federkontakte bieten<br />
ausgezeichnete HF-Eigenschaften und sind<br />
für mindestens 200.000 Kontaktzyklen spezifiziert.<br />
Der Deckel ermöglicht ein schnelles<br />
und problemloses Wechseln des Bausteins.<br />
Er ist klapp- und verrastbar und verfügt<br />
über einen Kühlkörper zur Wärmeabfuhr.<br />
■ Infratron GmbH, info@infratron.de<br />
www.infratron.de<br />
Bidirektionale<br />
TVS-Dioden<br />
Endrich Bauelemente hat die bidirektionalen<br />
TVS-Dioden (Transient Voltage Suppressors)<br />
P0201V05 und P0402V05 des USamerikanischen<br />
Herstellers ProTek in sein<br />
Vertriebsprogramm aufgenommen. Attraktiv<br />
an diesen Bauelementen ist unter anderem<br />
die kleine Baugröße mit Keramikgehäusen<br />
im Format 0201 bzw. 0402.<br />
Herausragender Pluspunkt ist jedoch die<br />
extrem geringe Kapazität von 0,15 pF zwischen<br />
I/O und Masse, sodass sich mit diesen<br />
Dioden auch Datenschnittstellen mit<br />
sehr hohen Übertragungsraten vor Schäden<br />
durch elektrostatische Entladungen schützen<br />
lassen. HDMI, MDDI, Gigabit Ethernet,<br />
USB 3.0, DVI, DisplayPort, UDI, USB 2.0<br />
und IEEE 1394 (FireWire) zählen damit zu<br />
den potenziellen Anwendungen. Dank der<br />
Einzelgehäuse lassen sich auch einzelne<br />
Leitungen flexibel schützen.<br />
■ Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH<br />
www.endrich.com<br />
Erweiterung der<br />
MLT-Serie<br />
Mit der Erweiterung der MLT Serie (Manufacturing<br />
Logistics Terminal) um das neue<br />
AutoE/A-Modul (automatisches Ein- und<br />
Auslagern), ist der nächste logische Schritt<br />
zu einer optimierten SMT-Fertigung getan.<br />
Das stapelweise, automatische Verarbeiten<br />
von bis zu 45 Bauteilrollen (Standard,<br />
optional erweiterbar) wurde auf der SMT<br />
in Nürnberg dem Fachpublikum das erste<br />
Mal vorgestellt.<br />
Das neue Modul dient zum kommissionierten<br />
Auslagern von Bauteilrollen in<br />
definierbarer Reihenfolge z.B. an Hand der<br />
Rüstliste. D.h. das Rüsten kann in der vom<br />
Bestücksystem vorgeschlagenen Rangfolge<br />
stattfinden ohne zusätzliche Handlingzeiten.<br />
Eine weitere Funktion ist das stapelweise,<br />
automatische Einlagern von Bauteilrollen.<br />
Zur leichteren Handhabung werden<br />
abgerüsteten Rollen auf einem speziellen<br />
Wagen dem AutoE/A-Modul zugeführt und<br />
anschließend vollautomatisch in das MLT<br />
eingelagert. Hier geht die Handlingzeit tatsächlich<br />
gegen Null.<br />
Das seit kurzem von MIMOT angebotene<br />
ML-Terminal ist somit um einen ganz wichtigen<br />
neuen Baustein erweitert worden. Mit<br />
dem Auto-E/A Modul wird einmal mehr die<br />
Unabhängigkeit des ML-Terminals von der<br />
Wahl des Bestücksystems dargestellt. In<br />
Ergänzung mit dem ebenfalls neuen MLT-<br />
Compact, dass auf einer Stellfläche von<br />
gerade mal 2 m 2 bis zu 1500 Rollen einlagern<br />
kann, setzt MIMOT neue Akzente bei<br />
Lager- und Kommissioniersystemen.<br />
■ MIMOT GmbH<br />
info@mimot.com<br />
www.mimot.de<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 37
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10/25/12 1:55 PM
Test & Measurement<br />
Agilent Technologies Announced Industry‘s Highest-<br />
Performance Real-Time Spectrum Analyzers<br />
In addition to its high sensitivity<br />
of -157 dBm at 10 GHz (no<br />
preamp), the PXA also provides<br />
the ability to vary the resolution<br />
bandwidth within a measurement<br />
span. With this combination of<br />
capabilities, users are better able<br />
to resolve closely spaced signals,<br />
identify intermittent low-level<br />
signals and further improve POI.<br />
Agilent Technologies Inc.<br />
announced the availability of<br />
real-time spectrum analysis<br />
(RTSA) for its PXA X-Series<br />
signal analyzers. Agilent‘s RTSA<br />
delivers unmatched probability<br />
of intercept (POI), analysis bandwidth,<br />
sensitivity, and frequency<br />
range-capabilities that make it<br />
the best way for system developers<br />
and signal analysts to see,<br />
capture and understand highly<br />
elusive signals. In applications<br />
such as radar, electronic warfare<br />
and military communications,<br />
POI is the key benchmark<br />
for RTSA. When configured for<br />
real-time spectrum analysis, the<br />
PXA can detect intermittent<br />
signals with durations as short<br />
as 3.57 µs, which is the best<br />
POI currently available. To help<br />
detect more signals in less time,<br />
Agilent‘s real-time PXA provides<br />
an industry-leading 75-dB<br />
spurious-free dynamic range<br />
across analysis bandwidths of<br />
up to 160 MHz.<br />
This enables users to place deep<br />
and wide measurements anywhere<br />
within a measurement<br />
range of 50 GHz.<br />
For deeper analysis and thorough<br />
characterization of complex<br />
signals, a real-time PXA<br />
seamlessly integrates with Agilent<br />
89600 VSA software. This<br />
combination of capabilities enables<br />
users to find the root cause<br />
of signal problems with advanced<br />
troubleshooting tools that<br />
support measurements in the<br />
time, frequency and modulation<br />
domains. The software also<br />
provides connections to Agilent<br />
instruments such as vector signal<br />
generators and arbitrary waveform<br />
generators to play back<br />
captured signals as inputs to a<br />
device under test.<br />
■ Agilent Technologies Inc<br />
www.agilent.com<br />
40 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
RF & Wireless<br />
Test & Measurement<br />
AWT Global introduces Field Strength Meter<br />
with Spectrum Capability: UBA 9290<br />
The battery operated, handheld analyzers<br />
are well suited for wireless field applications<br />
but are also a very useful tool in the<br />
RF laboratory. UBA 9290 analyzers cover a<br />
frequency range from 100 kHz to 2.9 GHz<br />
and with a sensitivity of –117 dBm, they<br />
are capable of evaluating even weak RF<br />
signals. A frequency counter with separate<br />
input allows to measure frequencies from<br />
9 MHz to 2.1 GHz. The UBA 9290 comes<br />
with N connector at the RF input and BNC<br />
at the frequency counter input. The builtin<br />
attenuator offers 10, 20, 30 and 35 dB<br />
settings. AWT Global‘s UBA 9290 weighs<br />
less than 400 grams (0.9 lbs) and measures<br />
82 x 205 x 36 mm (3.2 x 8.1 x 1.4 inches).<br />
The weight and dimensions make it a true<br />
handheld instrument.<br />
UBA 9290 can store up to 100 traces & measurement<br />
settings in the instrument and with<br />
320 x 240 pixel resolution, the TFT color<br />
display shows traces in great detail. Dual<br />
markers offer readout of absolute amplitude,<br />
frequency and delta values. They can<br />
be scrolled manually, or set to automatically<br />
find and track peaks.<br />
UI software is included with the standard<br />
shipment and remote controls the UBA 9290<br />
via USB interface. The analyzer comes also<br />
with soft case, power supply, a set of rechargeable<br />
batteries, USB Cable, N -TNC adapter<br />
and wide-band measurement antenna.<br />
■ AWT Global LLC<br />
info@arworld.us<br />
www.awt-global.com<br />
Vaunix Announces LDA Digital Attenuators Now Available<br />
with N-Type Connectors<br />
Vaunix Technology Corporation,<br />
a manufacturer of USB controlled<br />
and powered test equipment,<br />
has announced additions<br />
to their LDA Digital Attenuators<br />
line. Five of their LDA Digital<br />
Attenuators are now available<br />
with N-Type Connectors.<br />
The LDA series of Lab Brick<br />
Digital Attenuators includes<br />
50 Ohm RF step attenuators<br />
with calibrated operation up to<br />
6 GHz. These units connect to a<br />
USB port for control and power<br />
and require no additional DC<br />
supply voltage. They are easily<br />
programmable for fixed attenuation<br />
or swept attenuation ramps<br />
directly from the included GUI.<br />
Lab Brick Digital Attenuator<br />
API DLL and LabVIEWcompatible<br />
drivers are also available<br />
for custom programming<br />
applications.<br />
Lab Brick Digital Attenuators<br />
are ideal for engineering and<br />
production test laboratories as<br />
well as integration into high<br />
speed automatic-test-equipment<br />
(ATE) systems. They can<br />
also be used in development of<br />
low-cost fading simulators for<br />
Multiple Input Multiple Output<br />
(MIMO) and Single Input<br />
Multiple Output (SIMO) communication<br />
systems such as<br />
WiMAX, 3G and LTE. They<br />
are based on solid state attenuator<br />
technology for excellent<br />
repeatability of attenuation<br />
values. The new models<br />
include: LDA-102N, .1-1000<br />
MHz; LDA-602N, 6-6000 MHz;<br />
LDA-302P-HN, 10-3000 MHz,<br />
2 watts, 0.5 dB; LDA-302P-1N,<br />
10-3000 MHz, 2 watts, 1.0 dB;<br />
and LDA-302P-2N, 10-3000<br />
MHz, 2 watts, 2.0 dB.<br />
■ Vaunix Technology<br />
Corporation<br />
www.vaunix.com<br />
AR‘s „Cavitenna“ RF Antenna Uses The Shielded Room as a<br />
Reverberating Antenna<br />
A top-loaded monopole, the Cavitenna, model<br />
ATC25M1G, uses the shielded room as a reverberating<br />
antenna, and the wall as the antenna‘s<br />
ground plane. As a result, it accommodates<br />
extremely high power and corresponding field<br />
intensities, comparable to those of log-periodic<br />
antennas four times the size of the Cavitenna.<br />
The advantages of the Cavitenna are<br />
more apparent when used in fully automated<br />
test configurations.<br />
In a mode tuned or mode stirred reverberation<br />
chamber, the Cavitenna‘s value is realized over<br />
a wide frequency range. It can be mounted on<br />
a wall and not protrude into the test volume<br />
like other antennas. The Cavitenna‘s compact<br />
design and high efficiency can even allow some<br />
reverberation chambers to extend their usefulness<br />
to lower frequencies.<br />
■ AR RF/Microwave Instrumentation<br />
www.arworld.us<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 41
RF & Wireless<br />
Test & Measurement<br />
AWT Global introduces PIM Tester for Laboratory and QA<br />
helpful for recording measurement<br />
graphs. Every screenshot<br />
offers fields for entering special<br />
DUT or user data (for example,<br />
workstation identifier, DUT type<br />
or serial numbers) and entries<br />
can be made via a keyboard or<br />
a bar code scanner.<br />
■ AWT Global LLC<br />
www.awt-global.com<br />
AWT Global has launched a<br />
new line of Passive Intermodulation<br />
(PIM) Testers - the PIM<br />
S1L Series. These analyzers are<br />
well suited to meet the requirements<br />
of Laboratory and Quality<br />
Assurance applications and<br />
are offered in the 700, 850, 900,<br />
1800, 1900, 2000, 2100 and<br />
2600 MHz mobile communications<br />
bands.<br />
Other bands and customized<br />
frequency combinations are<br />
also available on request. PIM<br />
S1L features an adjustable RF<br />
signal power range of 15 dBm<br />
to 44 dBm (higher power levels<br />
are available). It has also a soft<br />
power up (SPU) function, ramping<br />
measurement power up<br />
slowly. This is a feature particularly<br />
helpful to avoid strong<br />
reflections when measuring<br />
antennas, The analyzer excels<br />
by providing a receiver sensitivity<br />
of -172 dBc, a measurement<br />
carrier accuracy of ±0.35 dB and<br />
a noise floor as low as -138 dBm<br />
(@ 300 Hz BW).In addition to<br />
third order intermodulation products,<br />
higher order IM products<br />
can also cause interference and<br />
distortion in receiving bands.<br />
The PIM S1L analyzers measure<br />
and display up to four intermodulation<br />
products simultaneously.The<br />
analyzer runs on the<br />
Windows OS, has a large 10.2”<br />
touchscreen TFT and comes<br />
standard with three (3) USB<br />
ports and one Ethernet interface<br />
for connecting to external<br />
devices and networks. Measurement<br />
results can be stored internally<br />
or externally in numerical<br />
form, as PDF reports, or as jpg<br />
screenshots that are particularly<br />
Manta Ray Detects<br />
Hidden Cell Phones<br />
That Are Turned Off<br />
Berkeley Varitronics Systems,<br />
Inc. (BVS) has released Manta<br />
Ray detector in an effort to<br />
search and seize contraband<br />
and unauthorized cell phones<br />
hidden inside a variety of<br />
materials that trick common<br />
metal detectors.<br />
Manta Ray is a close-range,<br />
highly sensitive detector that<br />
specializes in identifying specific<br />
but common components<br />
found in all cell phones. This<br />
allows Manta Ray to „see“<br />
phones that are ACTIVE or<br />
INACTIVE, ON or OFF and<br />
even hidden behind walls<br />
and dense materials such as<br />
sheetrock, concrete and aluminum.<br />
This is an important<br />
distinction because most metal<br />
detectors in use today are falsely<br />
triggered by all metals<br />
while Manta Ray detects the<br />
presence of mobile phones<br />
through a variety of metals<br />
including aluminum, brass,<br />
copper and more. In the search<br />
for contraband cell phones<br />
in correctional facilities, this<br />
allows for swifter sweeps of<br />
both individuals and cells. In<br />
the case of unauthorized cell<br />
phones in both public and private<br />
facilities, Manta Ray provides<br />
a faster and much less<br />
intrusive way of searching for<br />
cell phones to enforce unauthorized<br />
cell phone use.<br />
■ Berkeley Varitronics<br />
Systems<br />
www.bvsystems.com<br />
Wireless<br />
Richardson RFPD Introduces Trio of 1 kW RF Power Amplifier Systems from Empower<br />
Richardson RFPD, Inc. announced three<br />
new 1 kW solid state broadband high<br />
power amplifier systems from Empower<br />
RF Systems, Inc. (Empower). Part<br />
of Empower‘s „Size Matters“ campaign,<br />
the devices offer unrivaled size and power<br />
advantages, are packaged in a 5U, air cooled<br />
chassis, and deliver more than 1 kW of output<br />
power from 20 to 1000 MHz. Performance<br />
is guaranteed over the full bandwidth<br />
and temperature.<br />
Built-in control, monitoring and protection<br />
functions include user interface capabilities<br />
and event logs that allow for remote<br />
management and diagnostics via an embedded<br />
web server, enabling simple network<br />
managed site status monitoring and control<br />
by connecting the units‘ Ethernet ports to a<br />
LAN. Using a web browser and the units‘<br />
IP addresses (IPV6) allows ease of access<br />
with the benefit of multilevel security. The<br />
control system cores support hardware<br />
encryption and run embedded, Linux operating<br />
systems. These 1 kW products are<br />
designed to be continuously monitored for<br />
critical performance parameters, including<br />
temperature, current consumption, and voltage<br />
levels, with protection and shutdown<br />
options available via the microcontrollers.<br />
This high level of device management<br />
combined with detailed thermal simulations<br />
and heat spreading techniques result in<br />
high reliability and ruggedness, making the<br />
devices ideally suited for high power continuous<br />
wave (CW), modulated and pulse<br />
applications.<br />
■ Richardson RFPD, Inc<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
42 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
RF & Rubriken Wireless<br />
Wireless<br />
Multi-Channel Wireless Transmitter from LPRS now offers<br />
Remote Control of Frequency Channels<br />
Richardson RFPD, Inc. announced immediate<br />
availability and full design support<br />
capabilities for a new 200 W solid state,<br />
broadband, high power pallet amplifier<br />
featuring Freescale Semiconductor, Inc.<br />
(Freescale) enhanced rugged LDMOS<br />
devices.<br />
The RPAP470860M200 is a highly linear<br />
pallet amplifier designed for use in the<br />
UHF band. Utilizing Freescale‘s newest<br />
50 V rugged RF LDMOS, the pallet is<br />
ideally-suited for systems broadcasting<br />
LPRS announces the availability of the latest<br />
version of the CDP-TX-05MP-R compact<br />
size multi-channel transmitter module from<br />
Circuit Design. The new version features<br />
additional control pins for remote frequency<br />
channel control offering designers a more<br />
versatile solution. Applications for CDP<br />
wireless modules available from LPRS<br />
include; remote control devices, security<br />
and alarm systems, telemetry, monitoring<br />
and tracking systems CDP-TX-05M-R and<br />
CDP-RX-05M-R are low power narrow<br />
band FSK transmitter and receiver modules,<br />
designed for industrial applications operating<br />
at sub 1-GHz. The modules contain<br />
most of the components necessary for radio<br />
transmission in very compact packages. The<br />
RF channel is fixed but selectable within 4<br />
preprogrammed channels. The receiver is<br />
double-superheterodyne and equipped with<br />
a SAW filter, ensuring high sensitivity and<br />
very good selectivity for stable and long<br />
range communication. The frequency table<br />
can be customized to meet the customer‘s<br />
requirements.<br />
The new CDP-TX-05MP-R transmitter<br />
has additional connection pins JP1 and JP2<br />
allowing frequency setting to be performed<br />
remotely. Both 434 MHz and 869 MHz band<br />
versions of the existing CDP-TX-05M-R are<br />
now available, however the new programmable<br />
CDP-TX-05MP-R is only available<br />
in the 434 MHz band version. The CDP-<br />
TX-05MP-R will work with the 434 MHz<br />
band version of the CDP-RX-05M-R.<br />
Key features of the new CDP-TX-05MP-R<br />
transmitter family include; 4 pre-programmed<br />
RF channels at 434 MHz, RF output<br />
of 10 mW at 434 MHz or 5 mW at 869<br />
MHz, PLL controlled VCO, data rate 100<br />
to 4800 bps FSK, double superhetrodyne<br />
receiver, sensitivity -120 dBm (434 MHz)<br />
Richardson RFPD Introduces New 200 W, DVB-T Pallet<br />
Amplifier<br />
under the digital television standards.<br />
The RPAP470860M200 offers high gain,<br />
efficiency and power in a small pallet<br />
footprint, using advanced broadband RF<br />
matching networks and RF LDMOS transistors.<br />
Matched for 50 ohms input and<br />
output, the pallet can be easily combined<br />
to provide higher power when required.<br />
Key features of the<br />
RPAP470860M200 include:<br />
- 470-860 MHz frequency range<br />
- 19 dB gain<br />
- 200 W of linear power (DVB-T)<br />
- 50 ohms input/output<br />
- Featuring MRFE6VP8600H<br />
- Over-temperature protection<br />
- 26% Efficiency under DVB-T signal<br />
■ Richardson RFPD, Inc<br />
www.richardsonrfpd.com<br />
and -116 dBm (869 MHz), R&TTE (EN 300<br />
220) approved and RoHS compliant, wide<br />
operating temperature from -20 to +65 ºC,<br />
power requirements of 2.2 V 21 mA (TX)<br />
3 V 28 mA (RX) and very compact sized<br />
transmitter 22 x 12 x 6 mm.<br />
In addition to designing and manufacturing<br />
the highly successful easyRadio Advanced<br />
(eRA) wireless modules in the UK,<br />
the full LPRS product range now includes,<br />
Raspberry Pi and Arduino Shield wireless<br />
platforms, the IQRF range of wireless networking<br />
components, the IQVC range of<br />
visual control panels together with antenna,<br />
wireless key fobs and a wide range of sensor<br />
products.<br />
■ LPRS<br />
sales@lprs.co.uk<br />
www.lprs.co.uk<br />
Products<br />
M/A-COM Technology<br />
Solutions Announces New<br />
Broadband Diplexer for<br />
CATV Applications<br />
M/A-COM Technology Solutions Inc.<br />
announced a new Broadband Diplexer,<br />
specifically designed for CATV<br />
Customer Premises Equipment (CPE)<br />
applications. The MAFL-011013 is a<br />
high performance 42 /54 MHz Diplex<br />
filter ideal for real estate constrained<br />
CPE applications. The MAFL-011013<br />
delivers excellent temperature stability<br />
and repeatability in a small 27 x 13 mm<br />
package, allowing the customer quicker<br />
design turns. Unlike competing<br />
discrete and CAN solutions, the filter<br />
is a 75 ohm surface mount diplex filter<br />
device that boasts excellent insertion<br />
loss and isolation.<br />
The MAFL-011013 is ideal for customers<br />
looking for a diplex filter with<br />
repeatable high performance in a small<br />
outline package, said Graham Board,<br />
Product Manager. This 42 / 54 MHz<br />
split targets North American cable and<br />
is a cost effective filtering solution for<br />
constrained CPE applications.<br />
■ M/A-COM Technology Solutions<br />
www.macomtech.com<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 43
RF & Wireless<br />
Products<br />
Hittite Launches New Programmable Bandwidth Low Pass Filter<br />
Hittite Microwave Corporation<br />
has introduced the<br />
HMC1023LP5E, a new addition<br />
to its IF/Baseband Processing<br />
integrated circuit product<br />
line. A 6th order, programmable<br />
bandwidth, fully calibrated<br />
dual Low Pass Filter (LPF), the<br />
HMC1023LP5E features programmable<br />
0 or 10 dB gain and<br />
supports arbitrary user programmable,<br />
bandwidths from 5 MHz<br />
to 72 MHz. When calibrated, the<br />
programmed bandwidth is accurate<br />
to within ±2.5%. A builtin<br />
filter bypass option enables<br />
wider bandwidth while maintaining<br />
programmed gain and common<br />
mode control settings.<br />
The HMC1023LP5E features<br />
an integrated ADC driver, programmable<br />
input impedance, and<br />
adjustable output common mode<br />
voltage from 0.9 V to 3 V with a<br />
2 Vpp signal. The output common<br />
mode can be also be adjusted<br />
lower than 0.9 V common<br />
mode to effect a seamless interface<br />
while achieving maximum<br />
performance. Programmable bias<br />
settings enable performance/<br />
power dissipation trade-offs optimized<br />
for each application. The<br />
6th order Butterworth transfer<br />
function delivers superior stop<br />
band rejection while maintaining<br />
both a flat passband and minimal<br />
group delay variation. The<br />
HMC1023LP5E is footprint and<br />
register compatible with the previously<br />
released HMC900LP5E<br />
programmable bandwidth LPF<br />
and supports wider signal bandwidths<br />
demanded by the new<br />
72 MHz channel spacing standard<br />
set by the microwave radio<br />
market.<br />
Hittite’s IF/Baseband Processing<br />
product line is now comprised<br />
of two programmable<br />
bandwidth Low Pass Filters,<br />
the HMC1023LP5E and<br />
the HMC900LP5E, and the<br />
HMC960LP4E dual digital<br />
variable gain amplifier. These<br />
devices enable the design of a<br />
universal hardware platform<br />
that is field programmable and<br />
supports numerous RF frequencies,<br />
standards, and signal bandwidths.<br />
Together with Hittite’s<br />
Wideband PLLs with Integrated<br />
VCOs and Analog-to- Digital<br />
Converters (ADCs), the IF/<br />
Baseband product line enables<br />
Hittite’s customers to address<br />
all regions, standards and bands<br />
of operation with one hardware<br />
platform; thereby streamlining<br />
their supply chain and eliminating<br />
the need to support frequency/standard/bandwidth<br />
specific<br />
hardware.<br />
Both products are housed in a<br />
5 x 5 mm plastic leadless surface<br />
mount package and provide<br />
excellent temperature stability<br />
from -40 °C to +85 °C. Released<br />
data sheets may be found<br />
at www.hittite.com. Samples<br />
and evaluation PC boards are<br />
available from stock and can<br />
be ordered via the company’s<br />
e-commerce site or via direct<br />
purchase order.<br />
■ Hittite Microwave<br />
Corporation<br />
sales@hittite.com<br />
www.hittite.com<br />
RFMW Announces Double Oven Crystal<br />
Controlled Oscillator from Bliley<br />
New 6000 MHz VCO from Crystek<br />
Corporation<br />
RFMW provides design and<br />
sales support for a new Double<br />
Oven Crystal Controlled<br />
Oscillator (DOCXO) from<br />
Bliley Technologies, Inc.<br />
Developed for critical applications<br />
were exceptional<br />
Frequency vs. Temperature<br />
performance is required, the<br />
N6B series stability is rated<br />
at ±0.4ppb over an operating<br />
temperature range of -20 to<br />
+70 °C. Two variations of the<br />
N6B series, the N6B-ABA-<br />
D1A-10M and N6B-ABA-<br />
D1B-10M, provide a sine<br />
wave output of +5 dBm (typ.)<br />
into 50 ohms.<br />
Bliley‘s N6B series DOCXO<br />
operate from a +5 V DC supply<br />
with or without Electronic<br />
Frequency Control and offer<br />
aging performance per year<br />
of less than ±0.1ppm. Phase<br />
noise at 10 kHz offset is –150<br />
dBc/Hz. With an attractive<br />
performance vs. price ratio,<br />
the N6B series is well suited<br />
for network timing and<br />
general precision applications<br />
where exceptional stability<br />
is required. The N6B<br />
series DOCXO are housed<br />
in a standard Double Oven<br />
through-hole package measuring<br />
36.2 mm (L) x 27.3 mm<br />
(W) x 23.8 mm (H).<br />
Bliley Stocking Distributor<br />
■ RFMW, Ltd.<br />
www.rfmw.com<br />
info@rfmw.com<br />
Crystek‘s CVCO33BE-6000-6000 VCO operates at 6000<br />
MHz with a control voltage range of 0.5 V~4.5 V. This VCO<br />
features a typical phase noise of -85 dBc/Hz @ 10 kHz offset<br />
and has excellent linearity. Output power is typically +5<br />
dBm. Engineered and manufactured in the USA, the model<br />
CVCO33BE-6000-6000 is packaged in the industry-standard<br />
0.5-in. x 0.5-in. SMD package. Input voltage is 5 V,<br />
with a max. current consumption of 40 mA. Pulling and<br />
Pushing are minimized to 8.0 MHz and 5.0 MHz/V, respectively.<br />
Second harmonic suppression is -20 dBc typical. The<br />
CVCO33BE-6000-6000 is ideal for use in applications such<br />
as digital radio equipment, fixed wireless access, satellite<br />
communications systems, and base stations.<br />
■ Crystek Corporation, sales@crystek.com<br />
www.crystek.com<br />
44 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
RF & Wireless<br />
San-tron Enhances SRX Low-PIM Cable Assemblies Line,<br />
Improves Stability and Repeatability<br />
The SRX cable assemblies serve PIMsensitive<br />
environments though 6 GHz and<br />
military/avionics environments through 20<br />
GHz, meeting requirements for robust survivability<br />
in high-frequency applications.<br />
Designed to support systems integrators,<br />
the SRX low-PIM cable assemblies combine<br />
San-tron’s low-distortion eSeries coaxial<br />
connectors with high-quality SRX<br />
coaxial cables.<br />
San-tron now offers seven complete SRX<br />
cable assembly deployment scenarios:<br />
in-cabinet, plenum-rated, short runs and<br />
jumper applications, long-haul cable runs,<br />
indoor use, outdoor use, and riser, with<br />
interconnect options for SMA, Type N,<br />
7/16, and TNC mating. For in-cabinet<br />
and plenum-rated deployments, low-PIM<br />
SRX cable assemblies utilize flexible-141,<br />
conformable-141, and semi-rigid RG-402<br />
cable. The flexible solutions support plenum-rated<br />
deployments that range from<br />
150 W at 2.5 GHz through 90 W at 6 GHz.<br />
Characterized by PIM performance of -161<br />
dBc and attenuation of 22 dB per 100 feet,<br />
these cable assemblies offer a bend radius<br />
of 0.75 inches and handle operating temperatures<br />
to +125 °C. For short runs and<br />
jumper applications, San-tron has developed<br />
a unique solution for clamp-type<br />
terminations to braided, flexible coaxial<br />
cables. Based on TCOM-240TM cable,<br />
these assemblies support power levels that<br />
range from 160 W at 2.5 GHz through 90<br />
W at 6 GHz. Characterized by PIM performance<br />
of -161 dBc and attenuation of<br />
13 dB per 100 feet, these cable assemblies<br />
offer a bend radius of 2.5 inches and handle<br />
operating temperatures to +85 °C. Performance<br />
is stable under vibration within a<br />
1 dB window.<br />
For flame-retardant requirements, SRX<br />
assemblies employ TCOM-240-FR cables;<br />
for plenum-rated installations, assemblies<br />
feature SFT-205TM cables with a temperature<br />
rating to +165 °C and a power<br />
rating of 420 W.<br />
For long-haul run deployments requiring<br />
robust, low-loss performance, San-tron<br />
implemented similar techniques for the<br />
larger TCOM-400 series to achieve extremely<br />
low and stable PIM levels, while<br />
allowing for continuous bending and flexure.<br />
With TCOM-400 cable, these cable<br />
assemblies support power levels that range<br />
from 310 W at 2.5 GHz through 180 W<br />
at 6 GHz. Characterized by PIM performance<br />
of -161 dBc and low attenuation<br />
of 7 dB per 100 feet, these assemblies<br />
offer a bend radius of 4 inches and handle<br />
operating temperatures to +85 °C. Performance<br />
is stable under vibration within a 1<br />
dB window. For flame-retardant requirements,<br />
SRX assemblies employ TCOM-<br />
400-FR cables; for plenum-rated installations,<br />
assemblies feature SFT-393 cables<br />
with a temperature rating to +165 °C and<br />
a power rating of 1020 W.<br />
■ San-tron, Inc<br />
www.santron.com<br />
Low-EMI Oscillators from Euroquartz with 1,8-V-Supply-Voltage<br />
Frequency control specialist,<br />
Euroquartz has added another<br />
oscillator to the company’s range<br />
of Spread Spectrum low-EMI<br />
oscillators that reduces electromagnetic<br />
interference by up to<br />
–15 dB. The new 18HM series<br />
oscillators have a supply voltage<br />
of 1.8 V. The part is available in<br />
three standard surface mount<br />
package sizes: 3.2 x 2.5 mm,<br />
5 x 3.2 mm and 7 x 5 mm. The<br />
oscillators are drop-in replacements<br />
for standard clocks. The<br />
low-cost oscillators offer the<br />
significant advantage of reducing<br />
EMI at source, i.e. the<br />
system clock oscillator, so that<br />
there is no need to employ costly<br />
shielded backplanes, ferrite cores<br />
and similar techniques to reduce<br />
EMI. Euroquartz 18HM series<br />
low-EMI oscillators are available<br />
with a choice of modulation<br />
rates and spread type. A Spread<br />
Spectrum oscillator disperses<br />
the mode energy over a wide<br />
bandwidth. This is achieved by<br />
the frequency modulation technique<br />
which may be applied<br />
to the down side of the nominal<br />
frequency (known as down<br />
spread) or spread equally either<br />
side of nominal (called centre<br />
spread). The majority of applications<br />
use Centre Spread although<br />
Down Spread is the preferred<br />
technique if overclocking<br />
would cause system problems.<br />
Common specifications for the<br />
new HM18 oscillators are frequency<br />
range from 12.5 to 42.0<br />
MHz, CMOS output logic, DC<br />
input voltage of 1.8 V ± 0.15 V,<br />
frequency stability options of<br />
±25ppm, ±50ppm and ±100ppm<br />
for commercial (0 to +70 °C)<br />
and industrial (-40 to +85 °C)<br />
devices, rise/fall times of 2.5 ns<br />
maximum, 15 pF load and startup<br />
time 2 ms typical. Duty cycle<br />
is 50% ±10%, standard, cycle to<br />
cycle jitter is ±100 ps maximum<br />
and ageing is ±5ppm/year maximum<br />
at 25 °C. Supplied on EIA<br />
16 mm tape and reel in quantities<br />
of 1000, the new 18HM series<br />
low EMI, low voltage oscillators<br />
are RoHS compliant and<br />
lead-free. The devices are reflow<br />
solder compatible and can withstand<br />
two processes at 260 °C for<br />
10 seconds maximum.<br />
■ Euroquartz Ltd/Frequency<br />
Products Ltd<br />
sales@euroquartz.co.uk<br />
www.euroquartz.co.uk<br />
hf-praxis 7/<strong>2013</strong> 45
Fachbücher/Impressum<br />
Praxiseinstieg in die<br />
Vektorielle Netzwerknalyse<br />
Praxiseinstieg in die Vektorielle<br />
Netzwerk analyse,<br />
Joachim Müller, 142 Seiten,<br />
Zahlreiche Abbildungen und Diagramme<br />
Softcover, 21 x 28 cm,<br />
ISBN 978-3-88976-159-0,<br />
beam-Verlag 2011, 32,- €<br />
In den letzten Jahren ist es der Industrie<br />
gelungen, hochwertige vektorielle Netzwerkanalysatoren<br />
vom schwergewichtigen<br />
Gehäuse bis auf Handheldgröße zu verkleinern.<br />
Doch dem nicht genug:<br />
Durch ausgefeilte Software wurden einfache<br />
Bedienkonzepte bei steigender Funktionalität<br />
erreicht.<br />
Auch für den Funkamateur wird neuerdings<br />
die Welt der Netzwerkanalyse durch Selbstbauprojekte,<br />
deren Umfang und Funktionalität<br />
den Profigeräten sehr nahe kommen,<br />
erschlossen. Damit sind die Voraussetzungen<br />
für die Anwendung der vektoriellen<br />
Netzwerkanalyse im Feldeinsatz aus Sicht<br />
der verfügbaren Gerätetechnik geschaffen.<br />
Fehlte noch die geräteneutrale Anleitung<br />
zum erfolgreichen Einstieg in die tägliche<br />
Praxis.<br />
Das in Hard- und Software vom Entwickler<br />
mit viel Engagement optimal durchkonstruierte<br />
Gerät büßt alle seinen hervorragenden<br />
Eigenschaften ein, wenn sich beim<br />
Messaufbau grundlegende Fehlerquellen<br />
einschleichen.<br />
Dieses Buch beschäftigt sich mit den Grundlagen<br />
des Messaufbaus, unabhängig vom<br />
eingesetzten Gerät, um den Praxiseinstieg<br />
zu meistern.<br />
Ein Ausschnitt aus den<br />
wichtigsten Themen:<br />
• Hintergründe zur vektoriellen Netzwerkanalyse<br />
Elektrisch lang, elektrisch kurz<br />
Reflexionsfaktor, Smithdiagramm<br />
• S-Parameter, Netzwerkparameter<br />
n-Tore, Welle, Matrizenschreibweise<br />
• Der Datenaustausch im Touchstone-<br />
Fileformat<br />
• Grundfunktionen in der Gerätetechnik<br />
Skalar oder vektoriell, direktives Element,<br />
Selbstbauprojekte<br />
• Kalibrierung — Festlegung der Messbezugsebene<br />
Kalibriernormale, Offset, Embedding,<br />
Schritt-für-Schritt-Anleitung<br />
• Messungen an Antennen<br />
Wahl der Bezugsebene, Einfluss der<br />
Zuleitung, Fremdsignale<br />
• Untersuchungen an Leitungen<br />
Leitungsqualität, Stoßstellen, Steckverbindungen,<br />
Leitungstransformation, die<br />
Sünden beim Kabelanschluss<br />
• Messungen an Bauteilen<br />
Eigenresonanzen von Kondensatoren<br />
und Spulen, Quarze und Quarzfilter,<br />
Verstärker<br />
• Gruppenlaufzeit<br />
Blick ins Buch:<br />
10 Leitungseinflüsse kompensiert<br />
durch Kalibrierung<br />
Kann man über eine „längere“ Leitung deren Leitungsabschluss,<br />
z.B. Antenne, am Ende bestimmen und mit wel-<br />
durch Messung am Leitungsanfang<br />
Untersuchung des Leitungsabschlusses<br />
cher Sicherheit? Wie wirken sich Stoßstellen auf dieser Leitung<br />
auf das Messergebnis aus? Können diese Einflüsse der Ein typischer Anwendungsfall: Eine Antenne ist über ein<br />
Leitung durch Kalibrierung eliminiert werden? All diese beliebig langes Koaxkabel mit dem Transceiver verbunden.<br />
Fragen wollen wir durch praktische Versuche beantworten. Interessant ist nun die Anpassung der Antenne. Wir un-<br />
Bild 10.1 Anschluss des Mismatchs zur Bestimmung seiner Daten direkt am Analyzer<br />
Bild 10.2 Aufnahme der Diagramme für den Mismatch im Frequenzbereich 1 – 50 MHz<br />
86<br />
hf-Praxis<br />
ISSN 1614-743X<br />
Fachzeitschrift für HFund<br />
Mikrowellentechnik<br />
• Herausgeber und Verlag:<br />
beam-Verlag<br />
35001 Marburg, Postfach 1148<br />
Tel.: 06421/96140<br />
Fax: 06421/961423<br />
E-Mail: info@beam-verlag.de<br />
www.beam-verlag.de<br />
• Redaktion:<br />
Dipl.-Ing. Reinhard Birchel (RB)<br />
Dipl.-Ing. Dirk Matuszczak (DM)<br />
Joachim Müller (JM)<br />
Ing. Frank Sichla (FS)<br />
redaktion@beam-verlag.de<br />
• Anzeigen:<br />
Frank Wege<br />
Tel.: 06421/961425<br />
Fax: 06421/961423<br />
frank.wege@beam-verlag.de<br />
• Erscheinungsweise:<br />
monatlich<br />
• Satz und Reproduktionen:<br />
beam-Verlag<br />
• Druck:<br />
Strube Druck & Medien oHG<br />
• Auslieferung:<br />
VU Verlagsunion KG<br />
Wiesbaden<br />
Der beam-Verlag übernimmt trotz<br />
sorgsamer Prüfung der Texte durch<br />
die Redaktion keine Haftung für<br />
deren inhaltliche Richtigkeit.<br />
Handels- und Gebrauchsnamen,<br />
sowie Warenbezeichnungen und<br />
dergleichen werden in der Zeitschrift<br />
ohne Kennzeichnungen verwendet.<br />
Dies berechtigt nicht zu der<br />
Annahme, dass diese Namen im<br />
Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung<br />
als frei zu<br />
betrachten sind und von jedermann<br />
ohne Kennzeichnung verwendet<br />
werden dürfen.<br />
46 hf-praxis 7/<strong>2013</strong>
Weltweit erster<br />
Vektorsignal-Transceiver<br />
VSA + VSG + FPGA = RF neu definiert<br />
Der Vektorsignal-Transceiver von NI vereint einen VSA und einen VSG mit einem<br />
anwenderprogrammierbaren FPGA für die Signalverarbeitung, -steuerung und<br />
-regelung in Echtzeit in einem einzigen Gerät – zu einem Bruchteil der Kosten und<br />
Größe einer traditionellen Lösung. Diese richtungsweisende Technologie findet<br />
sich im NI PXIe-5644R, dem ersten softwaredesignten Messgerät. Mithilfe der<br />
Systemdesignsoftware NI LabVIEW kann die Soft- und Firmware verändert und so<br />
ein Messgerät erstellt werden, das sich exakt den Anforderungen anpasst.<br />
WIRELESS-TECHNOLOGIEN<br />
National Instruments unterstützt zahlreiche<br />
Wireless-Standards, darunter:<br />
802.11a/b/g/n/ac<br />
CDMA2000/EV-DO<br />
WCDMA/HSPA/HSPA+<br />
LTE<br />
GSM/EDGE<br />
Bluetooth<br />
>> ni.com/vst/d<br />
089 7413130<br />
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