9-2023

September 9/2023 Jahrgang 28
HF- und
Mikrowellentechnik
Saubere Signale
bis 40 GHz
Siglent, S. 6
Clean Signals
up to 40 GHz
Siglent, S. 78

4 TO 50 GHz
High-Rejection
LTCC Filters
Proprietary Technology
• 100+ dB rejection floor
• Internally shielded – no detuning
• 1812 surface-mount package style
• Best EMI & EMC performance on an SMD
COMPANION PART
TPHK-3002+
1812 LTCC Thru-Line
• DC to 30 GHz
•

Editorial
EMV im Wandel der Zeit
Diego Waser
Geschäftsführender Gesellschafter
der EMCO Elektronik GmbH
Technische Beratung und Distribution
Bauteile für
EMV Anwendungen
Breitband-HPAs bis zu 100 W
Hochleistungs-Splitter-Combiner bis zu 100 W
bis zu 80 Testkanäle
Seit über 30 Jahren beschäftige ich mich mit der elektromagnetischen
Verträglichkeit und stelle fest: Da hat sich einiges getan.
Doch lesen sie selbst!
Waren in den 90-er Jahren in der Bevölkerung der „Elektrosmog“
und im technischen Bereich die Erlangung des CE-Zeichens noch
die dominierenden Themen, so hat sich dies über die Zeit stark
gewandelt.
Etwa die Strahlenbelastung durch den Mobilfunk ist heute kaum
noch ein öffentlich diskutiertes Thema. Die Grenzwerte werden
eingehalten und die vorgeschriebenen SAR-Angaben (Spezifische
Absorptionsrate) sind beim Kauf eines Mobiltelefons von nachgeordnetem
Interesse. Indes ist unbestritten, dass durch den Mobilfunk
mehr Menschenleben gerettet werden konnten, als Menschen
infolge einer vermeintlichen Strahlenbelastung an einem Tumor
gestorben sind.
Eltern rüsten ihre Sprösslinge bereits sehr früh mit Smartphones
aus, weil diese darauf drängen und um in Kontakt zu bleiben.
Komfort, Sicherheit und Erreichbarkeit des Einzelnen stehen im
Vordergrund, die angenommene Strahlenbelastung ist in den Hintergrund
gerückt.
Störstrahlungssichere
HF-Verbindungen über
Glasfaser bis 40 GHz
PMX40 RF Power Meter
Frequenzbereich 4 kHz bis 40 GHz
Maximale Videobandbreite (VBW) 195 MHz
Eff ektive Zeitaufl ösung 100 ps
Mess- oder Erfassungsgeschwindigkeit
100.000 Messungen/s
Anders im technischen Bereich: Hier ist der Mensch mehr durch
mögliche Fehlfunktionen gefährdet als durch Strahlenbelastung.
Und diese Fehlfunktionen können durch unerwünschte elektromagnetische
Felder ausgelöst werden. Besonders im Automotive-Bereich
wird kräftig investiert, um die EMV in den Griff zu
bekommen. In E-Autos liegen Hochvoltsysteme (800 V) in unmittelbarer
Nähe zu empfindlichen Steuergeräten mit Mikroprozessoren.
Sprechen wir beim Strahlenschutz von Feldstärken um ein
paar V/m, sind bei Industriegeräten bereits einige 10 V/m und im
Automotive-Bereich 100...200 V/m die Regel.
Bei den in Tests zu generierenden Feldstärken kommt ein weiterer
technisch aufwendiger und kostenintensiver Parameter hinzu: Der
Frequenzbereich entwickelte sich nahezu exponentiell. Zunächst
war 1 GHz meist das zivile Limit, später folgten 6 und 18 GHz
– und bei 5G werden bis zu 45 GHz erreicht. Oder das Abstands-
Radar im Auto arbeitet beispielsweise mit 77 GHz.
Directional Couplers
Frequenz 0.01 – 6500 MHz
Leistung bis 5000 Watt CW
Combiners
Frequenz 0.01 – 6500 MHz
Leistung bis 2000 Watt CW
Besuchen Sie
uns auf der EuMW
19. bis 21.September
in Berlin
Stand 472
Man sieht: Produkthersteller und Lieferanten von entsprechender
Messtechnik und von EMV-Komponenten sind ständig gefordert,
diese stetig wachsenden Herausforderungen zu bewältigen. Die
EMV-Testanlagen werden komplexer, und es sind hohe Investitionen
nötig, um mit den technischen Entwicklungen unserer Zeit
Schritt zu halten.
municom Vertriebs GmbH
Traunstein · München
EN ISO 9001:2015
Mail: info@municom.de · Tel. +49 86116677-99
hf-praxis 9/2023 3

Inhalt 9/2023
September 9/2023 Jahrgang 28
Die ganze Bandbreite
der HF-und MW-Technik
Visit us at the EuMW 2023, booth 505B!
Wide product portfolio
Live demo
HF- und Mikrowellentechnik
Saubere Signale
bis 40 GHz
Siglent, S. 6
Clean Signals
up to 40 GHz
Siglent, S. 78
Zum Titelbild:
Saubere Signale bis 40 GHz
Der rasant wachsende mobile
Datenverkehr erfordert eine
kontinuierliche Weiterentwicklung
der Technologien sowie
eine Vergrößerung der Anteile
am Frequenzspektrums für den
Mobilfunk. 6
Grundlagen der EMI/EMC-Problematik
Dieser Artikel soll dem Leser ein grundlegendes
Verständnis der EMV-Normen, Prüfverfahren
und Abschwächungstechniken vermitteln. 14
Elektronische Signalerzeugung
und -analyse im THz-Bereich
Die ersten kommerziellen 6G-Netze sollen
2030 an den Start gehen. Dafür werden
Funktechnologien mit noch geringeren
Latenzen, höheren Kapazitäten und einer
besseren gemeinsamen Frequenznutzung
benötigt, als bei 5G. 40
TACTRON ELEKTRONIK GmbH & Co. KG
Lochhamer Schlag 5 ▪ D-82166 Gräfelfi ng
Tel.: +49 (0)89 89 55 69 0 ▪ Fax: +49 (0)89 89 55 69 29
www.tactron.de • info@tactron.de
4
HF/Mikrowellen-
Steckverbinder
auf Platinen
Die Montage eines
HF/Mikrowellen-
Steckverbinders auf einer
gedruckten Schaltung sollte
nicht unterschätzt werden. 26
hf-praxis 9/2023

Inhalt 9/2023
International News
starting on page 78
Rohde & Schwarz and MediaTek validate
industry‘s first 3GPP Rel. 17 NTN NB-IoT
Protocol Conformance Test Cases
Rohde & Schwarz has partnered with MediaTek to
verify the first NTN NB-IoT protocol conformance test
cases according to 3GPP 36.523-1 on MediaTek’s NTN
IoT capable MT6825 chipset. 98
Grundlagen und neue Möglichkeiten
der Impedanzmessung
Der Beitrag stellt gängige Messmethoden
und zwei neue Messgeräte näher vor. 52
Rubriken:
3 Editorial
4 Inhalt
6 Titelstory
10 Aktuelles
11 Schwerpunkt EMV
40 5G/6G und IoT
50 Sat-Technik
52 Messtechnik
68 Datenbus-Technik
72 Bauelemente
74 Verstärker
76 Quarze und Oszillatoren
77 Kabel und Verbinder
78 RF & Wireless
98 Impressum
Neue,
hochflexible
Testkabel
von JYEBAO
• Very Flexible
(PUR jacket)
• Stainless Precision
Connectors used
• Excellent RF
performance
JYEBAO
• Extra sturdy connector/
cable connection
(Solder clamp designs)
• Taper Sleeve added
• Intended for lab use/
intensive handling
Elektromagnetische Interferenzen
erfolgreich verhindern
Elektromagnetische Interferenzen (EMI)
werden durch unerwünschte abgestrahlte
elektromagnetische Felder oder
leitungsgebundene Spannungen oder Ströme
von einer externen Quelle verursacht und
stören den sicheren und stabilen Betrieb eines
elektronischen Geräts. 30
Was sind EMI-Filter?
Um zu verstehen, was ein Filter gegen
elektromagnetische Störungen (EMI) ist und
wie es wirkt, müssen wir zunächst wissen,
was EMI ist und warum hier gefiltert werden
muss. 24
hf-praxis 9/2023 5

Titelstory
Saubere Signale bis 40 GHz
Für jeden Tisch. Jeden Entwickler. Jeden Tag.
Der rasant wachsende mobile
Datenverkehr erfordert eine
kontinuierliche Weiterentwicklung
der Technologien sowie
eine Vergrößerung der Anteile
am Frequenzspektrums für den
Mobilfunk.
Autor:
Thomas Rottach
Sales & Marketing
Siglent Technologies
Germany GmbH
www.siglenteu.com
Da es aber im Sub-6-GHz
Bereich bereits sehr eng ist,
werden immer mehr Bänder im
mm-Wellenbereich erschlossen.
Der Umgang mit höheren
Frequenzen ist technologisch
zwar schwieriger, bietet aber
den wichtigen Vorteil, dass
größere Bandbreiten zur Datenübertragung
verfügbar sind
und damit mehr Daten in kürzerer
Zeit übertragen werden
können. Der Fortschritt bei den
Halbleiterkomponenten und bei
der Datenverarbeitung ermöglicht
heute die Umsetzung der
Projekte.
Neue Anwendungen als
Treiber des Datenverkehrs
Die Entwicklung immer leistungsfähigerer
und komplexerer
Kommunikationssysteme
und Drahtlostechnologien öffnet
die Tür für neue Anwendungen,
welche dann wiederum
das Wachstum des Datenverkehrs
antreiben. Heutzutage
findet man die meisten Anwendungen
im Frequenzbereich zwischen
300 MHz und 40 GHz.
In diesem Teilbereich waren in
den letzten Jahren besonders viel
Aktivitäten zu sehen. Das prominenteste
Beispiel hierfür ist die
Mobilkommunikation mit der
Definition und Einführung von
5G mit Frequenzbändern über
24 GHz. Abgesehen davon findet
man Anwendungen wie Radarund
Satellitenkommunikation
(Ku-, K-, Ka-Band) innerhalb
dieses Frequenzbereichs.
Wie immer ziehen Weiterentwicklungen
Veränderungen
der Nachfrage und neue Anforderungen
für verbundene
Bereiche nach sich. Dies trifft
hier genauso auf die Messtechnik
zu und bedeutet eine höhere
Nachfrage nach Geräten zur
Signalerzeugung und -analyse
im mm-Wellen bereich. Um die
komplexeren Systeme entwickeln,
prüfen und optimieren
zu können, sollte die Messtechnik
besser als die angestrebte
System-Performance sein. In
diesem Zusammenhang werden
leistungsstarke Mikrowellengeneratoren,
die Frequenzen
bis 40 GHz erzeugen können,
zunehmend nachgefragt. Dies
war einer der Gründe für die Entwicklung
der neuen Generator-
Serie, welche mit 13,6, 20 und
40 GHz verfügbar ist.
Die steigenden Frequenzen,
komplexeren Modulationen
und die wachsende Kanalbreite
und -dichte erfordern, dass im
Design verwendete Referenzquellen
eine gute Signalreinheit
und ein niedriges Phasenrauschen
besitzen. Muss während
der Entwicklungsphase
ein analoger HF-Generator als
Referenz dienen, gelten diese
Anforderungen natürlich auch
für das Gerät.
Signalreiheit und
Phasenrauschen
Im Folgenden soll kurz dargestellt
werden, was unter Signalreinheit
und Phasenrauschen zu
verstehen ist. Das Phasenrauschen
ist einfach ausgedrückt
die Summe der statistischen
Schwankungen der Frequenz
eines Signals bei einer bestimmten
Frequenz. Bild 1 zeigt den
typischen Verlauf einer Phasenrauschkurve
(blau). Das Phasenrauschen
entsteht aus der Über-
6 hf-praxis 9/2023

Titelstory
Bild 1: Typischer Verlauf einer Phasenrauschkurve (blau) Bild 2: Übersicht zum Phasenrauschens
lagerung von ver schiedenen
Rauschquellen wie dem thermischen
Rauschen, Schrotrauschen
und dem Flicker-
Rauschen.
Da das Phasenrauschen symmetrisch
zum Signal ist wird
in Datenblättern in der Regel
immer nur eine Hälfte dargestellt
(Single-Sideband, SSB).
Die Angabe des Phasenrauschens
erfolgt immer als Rauschleistungsdichte
in dBc/Hz bei
einem definierten Offset vom
Signal und bei einer bestimmten
Signalfrequenz. Die Einheit
dBc steht für eine relative
Leistung. Sie berechnet sich
aus der Differenz des absoluten
Signal pegels und dem absoluten
Rausch pegel. Bild 2 zeigt diesen
Zusammenhang.
Die neue Generator-Serie
SSG6000A von Siglent liefert
Signale mit einem sehr niedrigen
Phasenrauschen. Die Werte liegen
bei 1 GHz und 20 kHz Offset
typischerweise unter -135
dBc/Hz. Bild 3 zeigt das SSB
Phasen rauschen bei verschiedenen
Signalfrequenzen.
Die zweite wichtige Eigenschaft
ist die Signalreinheit. Diese
beschreibt, wie „sauber“ das
Signal ist. Das heißt in der Zeitbereichsbetrachtung,
wie nah das
Signal des Generators (CW) an
einem perfekten Sinus dran ist.
Ist das Signal verzerrt, tauchen
im Spektrum harmonische und
Bild 3: Phasenrauschen der SSG6A-Serie bei verschiedenen Frequenzen
nichtharmonische Komponenten
auf. Im Falle einer nicht so
guten Signalreinheit besteht die
Möglichkeit, das Signal zu filtern
und störende Frequenzkomponenten
abzuschwächen. In
der Entwicklungsphase ist das,
abgesehen von der zusätzlichen
Dämpfung, kein allzu großes
Problem, da nur ein oder zwei
Filter während der Tests benötigt
werden. Voraussetzung ist
hier, dass der Generator eine
ausreichend hohe Ausgangsleistung
liefern kann, sodass „ein
paar“ dB Einfügedämpfung zu
verkraften sind. Muss dagegen
ein Filter standardmäßig ins
Design integriert werden, weil
der Quarz eine schlechte Reinheit
hat, ist das ein großes Problem,
da dies die Produktionskosten
stark erhöht. Die HF-
Generatoren von Siglent, speziell
die neuvorgestellte Serie, liefern
Signale mit einer guten bis sehr
guten Reinheit bis zu -80 dBc.
Die Ausgangsleistung ist mit bis
zu 24 dBm auch hoch genug,
sodass für Anwendungen mit
extrem hohen Anforderungen
an die Signalreinheit mit zusätzlicher
externer Filterung gearbeitet
werden kann.
Typische Anwendungsfälle
Es wurde bis hierher viel Allgemeines
über die wichtigen
Spezifikationen geschrieben. Im
Folgenden sollen noch einige
typische Anwendungsfälle für
Generatoren vorgestellt werden.
In diesem Rahmen wird auch
nochmal auf den Einfluss der
oben diskutierten Eigenschaften
eingegangen.
Ein Haupteinsatzgebiet für
analoge HF-Generatoren ist
die Substitution von Oszillatoren.
Ein Beispiel ist der Einsatz
von Generatoren beim Test
von Mischern. Der analoge HF-
Generator dient hier als Local
Oscillator und kann auch als IF-
Generator dienen. Der Vorteil
des Einsatzes von Generatoren
ist, dass einfach Frequenzen und
Leistungen verändert und so die
Grenzen des Designs ausgelotet
werden können. Trotzdem müssen
bei diesen Messung das Phasenrauschen
und die Signalreinheit
sehr gut sein, sodass auch
Best-Case Szenarien erstellt und
vermessen werden können.
hf-praxis 9/2023 7

Titelstory
Sind die Parameter nicht in Ordnung,
kann der Signal/Rausch-
Abstand sinken oder die EVM
(Error Vector Magnitude) ansteigen.
In einem komplexen Kommunikationssystem
beeinträchtigt
dies die Decodierfähigkeit
der komplex modulierten HF-
Signale und kann zu einer erhöhten
BER (Bit Error Rate) führen.
Im Weiteren werden analoge
Signalgeneratoren oft auch als
Universalgenerator für Messungen
von Verstärkung, Linearität
bzw. Intermodulationseigenschaften
und Bestimmung der
Bandbreite beim Test und der
Verifikation von Komponenten
eingesetzt. Störungsfreie Signale
werden oft auch bei der Messgeräteentwicklung
und -verifikation
benötigt.
Die neue Generator-Serie SSG6000A
von Siglent liefert Signale mit einem
sehr niedrigen Phasenrauschen
Beim Funktionstest von Empfängern
ist der Blocking-Test Standard.
Hierbei werden analoge
Generatoren zur Erzeugung des
„Blockers“ eingesetzt. Wichtig
ist hierbei die Frequenzstabilität,
die Ausgangsleistung und die
Einstellgeschwindigkeit.
USB-Power-Meter von verschiedenen
Herstellern können an die
Siglent-Generatoren angeschlossen
werden. Damit lässt sich eine
automatisierte Regelung für die
Ausgangsleistung aufbauen, um
sicherzustellen, dass Leitungsverluste
kompensiert sind und
am Testpunkt exakt die richtige
Leistung anliegt.
Ein ähnliches Einsatzgebiet wie
beim Blocking-Test findet man
bei EMV-Messungen. HF-Generatoren
werden zur Erzeugung
von Störsignalen benutzt. Die
Signale werden verstärkt und
mithilfe von Antennen auf das
Testobjekt gesendet. Der sogenannte
Immunity-Test zeigt, ob
das Testobjekt bei externen HF-
Störungen weiterhin funktionsfähig
ist. Die eingesetzten Generatoren
sollten hierfür neben
einem sauberen Signal (CW)
auch amplituden modulierte und
gepulste Signale liefern können.
Der Siglent-Generator hat standardmäßig
AM implementiert.
Wird Pulsmodulation benötigt,
kann das Gerät optional per
Software-Lizenz erweitert werden.
Bei Radar-Test wird beispielsweise
eine Kombination
von Impulsen mit unterschiedlichen
Pulsbreiten und Pulspausen
benötigt. Diese Anforderung
kann mit der Option erfüllt
werden.
Zusammengefasst
• Die neue Serie von analogen
HF-Generatoren von
Siglent punktet durch das
sehr niedrige Phasenrauschen,
die hohe und stabile
Ausgangsleistung und
durch ein attraktives Preis/
Leistungs-Verhältnis.
• Die Generator-Serie ist mit
Bandbreiten von 13,6, 20
und 40 GHz verfügbar.
• Die Einsatzgebiete erstrecken
sich über einen
weiten Bereich, der von
Radar-Anwendungen über
Satelliten- und Wireless-
Kommunikation reicht und
viele weitere Standardanwendungen
einschließt.
• Liegen die Anforderungen
an das Phasenrauschen
nicht ganz so hoch, steht
die SSG5000A-Serie mit
Bandbreiten von 13,6 und
20 GHz zur Verfügung.
• Für Anwendungen, die
Signale mit komplexer
Modulation im Sub-6-GHz-
Bereich erfordern findet
sich im Siglent-Portfolio
die SSG5000X-V-Serie. ◄
Bildschirmimpressionen mit der SDS2504X-Serie
8 hf-praxis 9/2023

Kompakt, leistungsstark, vielseitig | Erfahren Sie mehr auf www.aaronia.de
9kHz - 8GHz
3THz/s Sweep
2x44MHz RTBW
Lieferbar in ca. 8 Wochen
10MHz - 8GHz
1100GHz/s Sweep
245MHz RTBW
Sofort verfügbar
Abbildung ähnlich
600MHz-7.5GHz | 24GHz-50GHz
3THz/s Sweep
44MHz RTBW
Vorbestellung möglich
5GHz - 110GHz
3THz/s Sweep
44MHz RTBW
Vorbestellung möglich
Abbildung ähnlich
Abbildung ähnlich
MADE IN GERMANY
WWW AARONIA DE

Aktuelles
Fortgeschrittene Schaltungssimulation
für Stromversorgungs- und Analogentwickler
Qorvo kündigte die Markteinführung
von QSPICE an, einer
neuen Generation von Schaltungs-Simulations-Software,
die Schaltungsentwicklern im
Power- und Analog-Bereich
durch verbesserte Simulationsgeschwindigkeit,
Funktionalität
und Zuverlässigkeit zu
einer erheblichen Steigerung der
Design-Produktivität verhilft.
Qorvo
www.qorvo.com
Einzigartige Kombination
QSPICE hebt nicht nur den
Stand der Technik in der analogen
Simulationstechnik auf
ein neues Niveau, sondern ermöglicht
es Entwicklern darüber
hinaus, komplexe digitale
Schaltungen und Algorithmen
zu simulieren. Die einzigartige
Kombination aus moderner
Schaltplanerfassung und
schneller Mixed-Mode-Simulation
macht QSPICE zum nahezu
idealen Werkzeug, mit dem sich
die immer komplizierter werdenden
Hardware- und Software-
Herausforderungen moderner
Systementwickler lösen lassen.
„QSPICE ist die Grundlage
einer völlig neuen Generation
von Mixed-Mode-Schaltungssimulationen“,
erläutert Jeff
Strang, General Manager des
Qorvo-Geschäftsbereichs Power
Management. „In der Vergangenheit
waren die Entwickler von
Stromversorgungssystemen auf
analoge Schaltungen und Silizium-Leistungsschalter
angewiesen.
Heute sind digitale Steuerungen
und Verbindungshalbleiter
gängige Elemente moderner
Power-Designs. Ganz gleich, ob
ein Ingenieur KI-Algorithmen
für das Laden von EV-Batterien
entwickelt, eine Impuls-Radar-
Stromversorgung von Qorvo
optimiert oder die neuesten
Siliziumkarbid-FETs evaluiert,
QSPICE ist die perfekte Plattform
für Innovationen.“
Neue Möglichkeiten
QSPICE von Qorvo steht kostenlos
zur Verfügung und bietet
zahlreiche Weiterentwicklungen
im Vergleich zu herkömmlichen
analogen Modeling-Tools. Zu
diesen Verbesserungen zählen:
• umfassende Unterstützung fortschrittlicher
analoger und digitaler
Systemsimulationen, wie
sie beispielsweise in KI- und
Machine-Learning-Anwendungen
verwendet werden
• aktualisierte Simulations-
Engine, die fortschrittliche
numerische Methoden verwendet
und für moderne
Computerhardware optimiert
ist, einschließlich einer GPUgerenderten
Benutzeroberfläche
sowie einem auf SSD
ausgerichteten Speichermanagement,
um eine erheblich
höhere Geschwindigkeit und
Genauigkeit zu erzielen
• reduzierte Gesamtlaufzeiten
und eine hundertprozentige
Abschlussrate, basierend auf
Qorvo-Benchmark-Tests mit
einer Reihe von hochkomplexen
Testschaltungen. Dies
steht im Vergleich zu einer Fehlerquote
von bis zu 15% mit
denselben Testschaltungen bei
Verwendung anderer gängiger
SPICE-Simulatoren.
• Verfügbarkeit einer regelmäßig
aktualisierten QSPICE-Modellbibliothek
mit Qorvos SiCund
fortschrittlichen Power-
Management-Lösungen, die
es den Kunden leicht machen,
mit Qorvo Power zu evaluieren
und zu entwickeln. ◄
M a ß g e s c h n e
i d e
r
Innovate, create, shape.
Hardwareentwickler*in (m,w,d)
Hochfrequenztechnik gesucht.
t e
i o n e n
t
I n n o v a
/
Wir verstehen uns als Premiumpartner mit höchstem Qualitätsanspruch
in den Bereichen Hochfrequenz-, EMV- und CNC Frästechnik.
Um unsere Produktneuentwicklungen voranzutreiben, suchen wir einen
kreativen Kopf, der Interesse am aktiven mitgestalten hat.
Alle weiteren Details unter mts-systemtechnik.de
10 hf-praxis 9/2023

SCHWERPUNKT
EMV
Induktive Schirmdurchdringung
Schirmmaterialien bewerten
Der Beitrag stellt Parameter zur Charakterisierung von Schirmmaterialien dar und erklärt, wie Magnetfelder
Schirmungen durchdringen.
Flexibles Schirmmaterial, bestehend aus metallisierten Fasern
Es werden Schirmmaterialien aus leitfähigen
Fasern betrachtet und es wird ein Messsystem
vorgestellt, mit dem sich Schirmmaterialien
hinsichtlich ihrer magnetischen
Schirmungsfähigkeit bewerten lassen.
Daraus werden Wirkzusammenhänge der
frequenzabhängigen Schirmwirkung vertieft
und relevante Materialparameter gewonnen.
Autoren:
Gunter Langer
Amirali Taghavi
Langer EMV-Technik GmbH
www.langer-emv.de
Einführung
Die Wirksamkeit einer Schirmung wird von
den inneren spezifischen Materialparametern
R´, L´ und C´ und deren stofflichen Struktur
(Gewebe) bestimmt. Die Wirksamkeit eines
massiven, nicht ferromagnetischen Metallschirmes
ist von der Leitfähigkeit, vom Skineffekt,
der Frequenz und der Materialdicke
abhängig. Massive metallische Schirme wirken
gut, sind aufgrund der fehlenden Flexibilität
aber für viele Anwendungen nicht
geeignet. Es werden deshalb Schirme aus
leitfähigen Fasern verwendet. Bei diesen
sind die inneren, schirmenden Wirkzusammenhänge
wesentlich komplexer.
Mit der Transferimpedanz ZT werden
geschirmte Kabel beurteilt. Es wird nicht im
Einzelnen das Schirmmaterial beurteilt. Die
gemessene Transferimpedanz ist nicht allein
vom Schirmmaterial, sondern auch vom
Kabelaufbau und vom Aufbau der Messanordnung
abhängig. Es gilt aber, Parameter
zu finden, die nur allein das Schirmmaterial
charakterisieren.
Die Schirmdämpfung a s beschreibt die
Dämpfungseigen schaften des Schirmmaterials.
Aus a s lassen sich materialinterne
elektrische Parameter (R‘, L‘ und C‘) und
die stoffliche Struktur (Faserstruktur) nicht
ermitteln.
Aufgabe ist es, Parameter und Messsysteme
zu entwickeln, mit denen die inneren
Wirkmechanismen und Materialeigenschaften
von Schirmmaterial beschrieben
werden können.
Im Folgenden wird untersucht, wie ein
magnetischer Fluss Φ Schirme durchdringen
kann. Die Durchdringung folgt
frequenz abhängig unterschiedlichen Wirkmechanismen.
Beschreibung der magnetischen
Schirmdurchdringung
Auf der Unterseite des Schirmmaterials
(Bild 1) wird ein linienförmiger Strom i 1
eingespeist. Der vom Strom erzeugte magnetische
Fluss Φ 1 durchdringt frequenzabhängig
das Schirm material. Auf der Oberseite
des Schirmmaterials wird die Spannung u2
induziert. Es gilt:
Φ1 = L 12 i 1 Gl. 1
u 2 = ω L 12 i 1 Gl. 2
Die Induktivität L 12 stellt die Verbindung
vom i 1 zu u 2 her. Sie ist infolge des Skineffekts
frequenzabhängig. Ihr Verlauf
Bild 1: Wirkprinzip der Magnetfeldkopplung
(dargestellt unter Vernachlässigung des
Skineffekts)
hf-praxis 9/2023 11

EMV
beschreibt die Wirkung des Skineffekts und
somit die magnetischen Eigenschaften des
Schirmmaterials. Die Spannung u2 kann
hinter der Schirmung weitere Stör größen
wie Ströme, Magnetfelder und elektrische
Felder auslösen. Im Weiteren wird die Frequenz-
und Strukturabhängigkeit dieses
Wirkmechanismus´ betrachtet.
Zur Messung von L 12 dient eine spezielle
Messkammer (Bild 2). Das Schirmmaterial
wird in das metallisch geschlossene Gehäuse
eingelegt. Unterhalb des Schirmmaterials
befindet sich die 50-Ohm-Streifenleitung
1 deren Strom i 1 als Rückstrom durch das
Schirmmaterial fließt. Das von i 1 erzeugte
Magnetfeld durchdringt entsprechend der
Schirmwirkung das Schirmmaterial. Auf
der Oberseite des Schirmmaterials befindet
sich die 50-Ohm-Streifenleitung 2.
Darin wird durch den magnetischen Fluss
Φ l die Spannung u 2 induziert.
L 12 beschreibt, wieviel magnetischer Fluss
Φ l vom Schirmmaterial durchgelassen wird,
der dann die Spannung u 2 induzieren kann:
L12 = -u 2 /(ω i 1 )
Wenn kein Schirmmaterial in der Messkammer
liegt (Bild 2), erhält man die Leerlaufinduktivität
L 12 der Messanordnung
(Bild 3). Sie ist im weiten Bereich konstant.
Bei 1 GHz wird das Ende des linearen
Frequenzgangs der Messkammer erreicht.
Wirkmechanismen der
Magnetfeldschirmung
Die vom Magnetfeld induzierte Spannung
u 2 (Bild 4) wird vom Streifenleiter als u‘ 2
abgegriffen. Sie ist etwas kleiner als u 2 auf
der Oberfläche des Schirmes, da das Magnetfeld
zwischen dem Streifen leiter und dem
Schirmmaterial durchdringt. Dieser Effekt
wird im Weiteren vernachlässigt und nur
u 2 verwendet.
Bild 2: Messanordnung mit Streifenleitungen und Messkammer
Die im Streifenleiter induzierte Spannung
u 2 (Bild 5) hängt von der Wirksamkeit der
magnetischen Schirmung des Schirmmaterials
ab. Die dazugehörige frequenzabhängige
Induktivität L 12 beschreibt die magnetische
Durchdringung des Schirmmaterials.
Im Bild 5 sind beide Größen für das
Schirmmaterial S10 dargestellt, ein flexibles
metallisiertes Fließ. Dessen leitfähige
Fasern bilden kurzgeschlossene Maschen.
Aus den Metallkörpern der Fasern wird das
Magnetfeld mit steigender Frequenz verdrängt
(0,5 bis 200 MHz).
Unter 1 MHz besitzt das Schirmmaterial
keine dämpfende Wirkung (Bild 5). Die
im Streifenleiter induzierte Spannung u 2
und die Induktivität L 12 sind wie bei leerer
Messkammer. Ab ca. 0,5 MHz bleibt die
Induktivität der leeren Messkammer konstant
bei -169,8 dBH (3,23 nH). Unterhalb
400 kHz steigt die Induktivität scheinbar
an. Das hat wahrscheinlich seine hauptsächliche
Ursache in einem steigenden Anteil u 2 ,
Bild 4: Abgriff der Spannung u 2 mit einer
Streifenleitung
Bild 3: Frequenzgang und induktive Verkopplung der Messkammer ohne
Schirmmaterial (i 1 const.)
Bild 5: Induktive Durchdringung
des Schirmmaterials S10
12 hf-praxis 9/2023

EMV
der durch den Einfluss des elektrischen
Feldes der Streifenleitung 2 entsteht (wird
getrennt betrachtet).
Erstes induktives Wirkprinzip: Ab 0,5 MHz
macht sich der Skineffekt in den Metallbestandteilen
des Schirmmaterial bemerkbar
(Bild 6). Die Spannung u 2 und die Induktivität
L 12 nehmen progressiv ab (Bild 5).
Die induzierte Spannung erreicht ihren
kleinsten Wert bei 200 MHz. Dort beginnt
ein neuer Wirkmechanismus, der sich der
Feldverdrängung im Metall der Fasern überordnet
(Bild 7):
Zweites induktives Wirkprinzip: Ab 200
MHz steigt u 2 mit 20 dB/Dekade linear an,
die Induktivität geht in einen konstanten
Verlauf über: -235,9 dBH (0,16 pH), vgl.
Bild 5. Durch die luftgefüllten Öffnungen
im Schirmmaterial dringt ein Magnetfeldanteil
von Φ 2 . Dieser Magnetfeldanteil war
bisher schwächer als der durch das Metall
der Schirmung dringende. Letztlich ist bei
weiter steigender Frequenz alles Feld aus
dem Metall des Schirm materials verdrängt.
Das Magnetfeld durchdringt das Schirmmaterial
nur noch durch die luftgefüllten Hohlräume
(Bild 7). Das Feldbild ändert sich bei
steigender Frequenz nicht mehr, d.h., die
Induktivität bleibt konstant. Die Wirkung
der Induktivität L12 kann über den Bereich
hinaus extrapoliert werden.
Die Koppelinduktivität L 12 des Schirmmaterials
ist ein Materialparameter, sie kann als
Materialparameter in Form der spezifische
Linieninduktivität L´12 [pH/cm] angegeben
werden.
Bild 6: Induktive Durchdringung des Schirmmaterials
im unteren Frequenzbereich ohne
Skineffekt
Vergleich unterschiedlicher
Schirmmaterialien
Die induktive Schirmdurchdringung wurde
an sechs Schirmmaterialien gemessen und
im Bild 8 dargestellt.
Oberhalb von ca. 2 MHz tritt bei drei Materialien
(S10, S2 und 02) eine gute Schirmwirkung
ein. Bei weiteren drei Materialien
(01, 03 und 04) war die Schirmwirkung bis
1,5 GHz nicht oder nur gering vorhanden!
Die schirmende Wirkung der Materialien
ist stark unterschiedlich. Sie schwankt zwischen
wirkungslos und wirksam. Die Frequenzbereiche
der unterschiedlichen Wirkzusammenhänge
verschieben sich je nach
Material unterschiedlich.
Das Schirmmaterial 04 hat keine magnetische
schirmende Wirkung, es verhält sich
ähnlich wie Luft (leere Messkammer). Das
Schirmmaterial 03 erreicht bei 1 GHz eine
Bild 7: Induktive Durchdringung des
Schirmmaterials mit Skineffekt, das Magnetfeld
wird in die luftgefüllten Hohlräume gedrängt
Magnetfelddämpfung von nur 3 dB, das
Schirmmaterial 1 erreicht 12 dB.
Die Schirmmaterialien 02, S2 und S10 sind
wirksam und machen die frequenzabhängigen
Wirkungsbereiche der relevanten
Wirkmechanismen deutlich. Bis 200 MHz
wirkt das Schirmmaterial durch Feldverdrängung
aus den Metallkörpern der Maschen.
>200 MHz wird die Wirkung durch die
metallfreien Öffnungen und der Größe der
Maschen und deren ohmschen Widerstand
bestimmt (40...65 dB Dämpfung). Die Strukturierung
des Schirmmaterials bestimmt die
Wirkung in den beiden Bereichen.
Die Koppelinduktivität L 12 des Schirmmaterials
ist ein Materialparameter, welcher
die Durchdringung des Schirmmaterials
beschreibt. Sie lässt sich auf einen 10 mm
langen Linienstrom normieren. Die Magnetfelddämpfung
ist der Abstand in dB zur Messung
ohne Schirmmaterial (Leermessung).
Sie kann berechnet werden mit:
L 12 (Material [dBH]) - L 12 (leer [dBH])
Konstruktiv hängt die Wirkung der Magnetfeldschirmung
von der Größe der Maschen
sowie deren Querschnitt, Leitfähigkeit und
Staffelung ab.
Bild 8: Magnetische Schirmeigenschaften von sechs Schirmmaterialien bei induktiver Kopplung
Die Messergebnisse in Bild 8 machen die
Wirkung der Schirmmaterialien gegen
Magnetfeld deutlich. Das hat Bedeutung
für die Anwendung und Entwicklung von
Schirmmaterial. Bei der Entwicklung von
Schirmmaterial ist es wichtig, konstruktiven
Einfluss auf die Wirk mechanismen der beiden
Bereiche zu nehmen. ◄
hf-praxis 9/2023 13

EMV
Grundlagen der EMI/EMC-Problematik
Dieser Artikel soll dem Leser ein grundlegendes Verständnis der EMV-Normen, Prüfverfahren und
Abschwächungstechniken vermitteln.
Elektromagnetische Verträglichkeit
(EMV) stellt sicher, dass
mehrere elektronische Geräte in
derselben elektromagnetischen
Umgebung akzeptabel funktionieren
können, indem sie sich
nicht gegenseitig stören.
Elektromagnetische Störungen
(EMI)
sind eine elektromagnetische
Emission, die Störungen in
einem anderen elektronischen
Gerät verursacht. EMI umfasst
das gesamte elektromagnetische
Spektrum, ist aber am
ehesten auf moderne elektronische
Geräte im Frequenzbereich
von 10 kHz bis 10 GHz
anwendbar. EMI kann von beabsichtigten
oder unbeabsichtigten
Quellen ausgehen, kontinuierlich
oder intermittierend
und bei einer einzigen Frequenz
oder in einem breiten Frequenzbereich
auftreten.
Zu den unbeabsichtigten EMI-
Quellen gehören Schaltnetzteile
(SMPS), digitale Geräte,
Gleichstrommotoren mit Bürsten,
Hochspannungszündsysteme
und Leuchtstofflampen.
SMPS sind die häufigste unbeabsichtigte
EMI-Quelle, da sie
heute fast ausschließlich in LED-
Lampen, digitalen Geräten und
Batterieladegeräten für Handys
und Laptops verwendet werden.
Beabsichtigte EMI-Quellen
sind in der Regel Hochfrequenzsender,
deren Emissionen
oft als Hochfrequenzstörungen
(RFI) bezeichnet werden. Dazu
gehören AM-Radio, FM-Radio,
Fernsehen, Mobiltelefone, WiFi,
Bluetooth und viele andere ortsfeste
und mobile Funksysteme,
die von der Luftfahrt, den Rettungsdiensten,
der Polizei und
dem Militär verwendet werden.
Zu den intermittierenden
EMI gehören Transienten, die
katastrophale Schäden an der
Elektronik verursachen können,
darunter elektrostatische Entladungen,
Blitze, induktive Rückkopplungen
und elektromagnetische
Impulse (EMP).
Die EMI-Kopplung von der
Quelle zum Empfänger kann
über Kabel, durch die Luft oder
beides erfolgen. Abgestrahlte
Emissionen sind bei höheren
Frequenzen schwieriger abzuschwächen,
da höhere Frequenzen
kürzere Wellenlängen
haben, die von typischen Kabellängen
effektiver abgestrahlt
werden. Abgestrahlte Emissionen
durchdringen leicht nichtleitende
Materialien wie Luft,
Raum, Kunststoff, Holz und
Isolatoren.
In der realen Welt sind EMI-
Situationen oft eine Kombination
aus leitungsgebundenen und
abgestrahlten Emissionen, wobei
beliebige oder alle Drähte und
Kabel als Empfangs- oder Sendeantennen
fungieren.
EMI-Unterdrückung
bedeutet die Anwendung der
Regeln der EMV und erfordert
eine ordnungsgemäße Erdung,
Filterung und Abschirmung,
d.h., man kann die Filterung
nicht einfach erhöhen, um eine
schlechte Erdung oder unwirksame
Abschirmung auszugleichen.
Abgestrahlte EMI erfordert oft
die Abschirmung elektronischer
Komponenten innerhalb eines
Metallgehäuses, und um diese
Abschirmung aufrechtzuerhal-
Quelle:
EMI/EMC FilterBasics
White Paper 2023
APITech
www.apitech.com
übersetzt von FS
Compliant-Test (Prüfung auf Konformität)
14 hf-praxis 9/2023

EMV
ten, müssen Kabel und Drähte
an der Eintrittsstelle gefiltert
werden. Filter reduzieren die leitungsgebundene
EMI auf Kabeln
und Drähten, die in das Gehäuse
hinein und aus ihm heraus führen.
Durchführungsfilter an der
Eintrittsstelle erfordern koaxiale
Verbindungen mit niedriger
Impedanz zum Metallgehäuse,
um korrekt zu funktionieren.
Die Prüfung der Konformität
umfasst die beiden Arten der
EMV-Prüfung; das sind Emissionen
und Störfestigkeit. Bei
der Emissionsprüfung wird
überprüft, ob die Frequenz und
Amplitude der Emissionen eines
Geräts unter den genormten
Grenzwerten liegen. Die Störfestigkeitsprüfung
prüft die akzeptable
Funktionalität eines Geräts,
wenn es genormten EMI-Werten
ausgesetzt ist.
Die Emissionen werden mit
einem Leitungsimpedanz-Stabilisierungsnetzwerk
(LISN), einer
Stromsonde oder einer Antenne
gemessen, die an einen EMI-
Empfänger angeschlossen ist,
der den gewünschten Frequenzbereich
abtastet. Emissionen, die
unter dem Grenzwert liegen, gelten
als bestanden, Emissionen,
die über dem Grenzwert liegen,
als nicht bestanden.
Bei der Störfestigkeitsprüfung
werden EMI über ein Kopplungs-/Entkopplungsnetzwerk
(CDN), eine Stromsonde oder
eine Antenne eingeleitet und die
Funktionalität des zu prüfenden
Geräts überprüft. Das Bestehen
oder Nichtbestehen wird nicht
auf dem EMV-Prüfgerät angezeigt,
sondern durch die Überwachung
der Funktionalität des
zu prüfenden Geräts bestimmt,
während es EMI ausgesetzt ist.
Emissions- und Störfestigkeitsprüfungen
werden weiter in die
vier grundlegenden EMV-Prüfungen
unterteilt:
1. leitungsgebundene
Emissionen
2. gestrahlte Emissionen
3. leitungsgebundene Störfestigkeit
und
4. gestrahlte Störfestigkeit
Für die Prüfung der leitungsgebundenen
Emissionen und der
leitungsgebundenen Störfestigkeit
wird keine Antenne benötigt,
während für die Prüfung der
gestrahlten Emissionen und der
gestrahlten Störfestigkeit Antennen
verwendet werden. Wenn
eine Antenne in der Einrichtung
vorhanden ist, wird die Prüfung
der gestrahlten Emissionen oder
der gestrahlten Störfestigkeit
durchgeführt.
Überlegungen aus der Praxis
sind hier oft willkommen und
hilfreich. Der typische Unterschied
zwischen den EMI-Emissionsgrenzwerten
und den Störfestigkeitsprüfwerten
beträgt
100.000 zu 1 oder 100 dB. Ist
dies eine Sicherheitsmarge von
100 dB? Wenn elektronische
Geräte in einer bestimmten
Umgebung auf so niedrige
Emissionswerte beschränkt sind,
warum müssen dieselben Geräte
dann so hohe Störfestigkeitswerte
bewältigen? Der Grund
dafür ist, dass elektronische
Geräte in unmittelbarer Nähe
von Funksendern und -empfängern
arbeiten müssen. Funksender
erzeugen hohe RFI-Werte,
um über große Entfernungen
zu kommunizieren. Funkempfänger
sind sehr empfindlich,
um diese Signale zu erkennen.
Störfestigkeitsprüfungen simulieren
die Energiepegel, denen
elektronische Geräte ausgesetzt
sind, wenn sie in der Nähe von
Funksendern betrieben werden.
Emissionsgrenzwerte stellen
sicher, dass die EMI-Emissionen
eines Geräts den Empfang von
Funkempfängern in der Nähe
nicht stören.
Dazu folgende zwei Anmerkungen:
• Geräte, die in unmittelbarer
Nähe von Funksendern betrieben
werden sollen, müssen
gegen EMI-Pegel von mehr als
hf-praxis 9/2023 15

EMV
10 V oder 140 dBµV immun
sein.
• Geräte, die in unmittelbarer
Nähe von Funkempfängern
betrieben werden sollen, dürfen
in der Regel nur EMI-
Emissionspegel von weniger
als 0,0001 V oder 40 dBµV
aufweisen.
Normen und Spezifikationen
gilt es zu studieren und einzuhalten,
wenn sie den aktuellen
Anwendungsfall betreffen. Weltweit
gesehen haben die meisten
Regierungen Regeln und Vorschriften
für die Kontrolle von
EMI und nennen spezifische
Normen für die Prüfung von
Geräten, um die EMV-Konformität
sicherzustellen.
Etwa in den Vereinigten Staaten
werden die EMV-Richtlinien
für kommerzielle Geräte von
der Federal Communications
Commission (FCC) verwaltet.
Oder die Internationale Elektrotechnische
Kommission (IEC)
erstellt über ihren Internationalen
Sonderausschuss für Funkstörungen
(CISPR) weltweit anerkannte
EMV-Normen.
Für den kommerziellen Bereich
wären hier beispielsweise CISPR
11, 14, 22 Emissions und CISPR
25 Emissions sowie IEC 1000
x 4 Immunität zu nennen. Beispielsweise
für medizinische
Geräte sind die EN 55011 und
die EN55022 zuständig. Gerätehersteller
müssen mit der sich
ständig weiterentwickelnden
EMV-Gesetzgebung auf dem
Laufenden bleiben. Es ist wichtig,
die EMV zu verstehen, da
Gerätefehler auf der Ebene der
Konformität zu verzögerten Produktauslieferungen
und erhöhten
Entwicklungskosten führen
können.
EMV-Mängel auf der Benutzerebene
können zur Rückgabe von
Geräten, zum Verlust künftiger
Geschäfte und zu potenziellen
Gefahren bei kritischen Anwendungen
führen. ◄
16 hf-praxis 9/2023

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

EMV
Emissionsmessungen mit 1 GHz Echtzeitbandbreite
und Multi-GHz-Realtime-Scanning
Mit der Einführung der neuen
TDEMI-Ultimate-Serie können
erstmals EMV-Emissionsmessungen
voll normkonform mit
dem Quasipeak-Detektor über
eine Bandbreite von 1 GHz in
Echtzeit durchgeführt werden.
Darüber hinaus steht zusätzlich
für die Detektoren Peak und
Average eine Echtzeitmessung
mit einer Bandbreite von mehreren
GHz zur Verfügung. Durch
die Verwendung neuester ADCund
FPGA-Technologie können
sowohl die Anforderungen der
aktuellen CISPR 16-1-1 als auch
der zukünftigen CISPR 16-1-1
bis 40 GHz im Echtzeitmodus
eingehalten werden.
Der Vorteil eines solchen Messsystems
besteht darin, dass durch
die patentierte Technologie
nicht mehr zwischen Analyse
Autoren:
Stephan Braun
Arnd Frech
GAUSS Instruments GmbH
www.gauss-instruments.com
(bzw. Vormessung) und finaler
Messung unterschieden werden
muss, sondern der Spektrogramm-Modus
vereint alle
Vorteile eines Echtzeitmodus´
mit einem Full-Compliance-
Empfänger. So lässt sich für
eine Vielzahl von Applikationen
direkt die finale EMV-Messung
im Echtzeitmodus durchführen.
EMV-Messungen mit 1 GHz
Quasipeak-Echtzeitbandbreite
Die Anforderungen des Quasipeak-Detektors
stellen auch
heute noch eine Herausforderung
für breitbandige Messgeräte dar.
Die CISPR 16-1-1 spezifiziert
für FFT-basierende Messgeräte
die Anforderung dass im Band C
(30...300 MHz) die Quasipeak-
Messung mit einer Pulswiederholrate
von 1 Hz bzw. dem Isolated
Impuls die maximale Abweichung
von +/-2 dB zeigen darf.
Dies impliziert eine sehr hohe
Dynamik der Eingangsstufe von
ca. 100 dB.
Das TDEMI X war das weltweit
erste Messgerät, welches mit
345 MHz Echtzeitbandbreite
diese Vorgaben mit Quasipeak
erfüllen konnte. Später wurden
das TDEMI X mit 645 MHz und
das TDEMI Ultra mit 685 MHz
Echtzeitbandbreite eingeführt.
2023 wurde nun das TDEMI
Ultimate vorgestellt, welches
ebenfalls diese strikten Anforderungen
einhält und 1 GHz
Bandbreite zur Verfügung stellt.
Damit ist die patentierte TDEMI-
Technologie immer noch weltweit
die einzige Lösung, welche
die strikten Anforderungen der
CISPR 16-1-1 unter Verwendung
der großen Echtzeitbandbreite
vollständig einhält. Andere
Lösungen sind üblicherweise auf
Pulswiederholraten von 5 oder
10 Hz beschränkt.
In Bild 1 ist die Emissionsmessung
mit dem Quasipeak-
Detektor eines Breitbandstörers
im Freifeld mit 1 GHz
Echtzeitbandbreite dargestellt.
Man kann erkennen, dass die
Umgebungsstörungen, welche
in den unterschiedlichen Funkbändern
zu erkennen ist, relativ
stationär sind. Der breitbandig
gepulste Störer tritt z.B. über
den gesamten Frequenzbereich
30 MHz bis 1 GHz auf, z.B. im
Zeitraum 31...40 s. Gleichzeitig
sieht man, dass die Sensitivität
des QP-Detektors bei 0 dBµV
liegt. Diese Sensitivität genügt,
um ohne externen Vorverstärker
eine Emissionsmessung in
einer 10-m-Halle durchführen
zu können. In Bild 2 ist die parallele
Emissionsmessung mit
dem Spitzenwertdetektor dargestellt.
Man erkennt deutlich die
einzelnen Breitbandstörungen
sowie einzelne Schaltvorgänge,
welche aufgrund der Gewichtung
des QP-Detektors und der hohen
Dynamik des TDEMI Ultimate
in Bild 1 gemäß der Bewertungskurve
der CISPR 16-1-1
so gewichtet werden, dass diese
unterhalb des Grundrauschens
liegen. Die Pulsdynamikanforderungen
der CISPR 16-1-1
werden übertroffen. Die Aussteuerung
bei Breitbandstörern
erreicht bis zu 50 dBµV, während
der Rauschboden des QP-Detektors
bei 0 dBµV liegt. Dies
entspricht einer Quasipeak-ZF-
Dynamik für breitbandige Pulse
von ca. 50 dB. Die CISPR 16-1-1
verlangt mindestens 43,5 dB.
Andere breitbandige Messgeräte
mit einer Limitierung der Pulswiederholrate
von 5 Hz erreichen
üblicherweise ca. 20 dB
weniger Dynamik. Dies führt
zu einer erhöhten Anzeige des
QP-Detektors sodass eine Konformitätsaussage
mit anderen
Messgeräten nur mittels einer
normgerechten Nachmessung im
klassischen Modus möglich ist.
In Tabelle 1 ist der Vergleich
zwischen Time-Domain-Scan-
(TDS) und TDEMI-Technologie
dargestellt. Durch die patentierte
Technologie, welche z.B. in der
Eingangsstufe des TDEMI verwendet
wird, wird zum einen
ein niedriger Rauschboden von
ca. -5 dBuV und zum anderen
die hohe Dynamik für den
Quasipeak-Detektor erreicht.
Dadurch ist es möglich, die
kurze Messzeit von z.B. 1 s im
Spektrogramm-Modus zu nutzen
und lückenlos normkonform in
Echtzeit eine Quasipeak-Messung
durchzuführen.
Hingegen bei der Anwendung
des TDS ist die Dynamik limitiert,
da die von GAUSS Instruments
patentierte ADC-Technologie
nicht zur Verfügung steht.
Daher fehlen beim breitbandigen
TDS ca. 20 dB Dynamik
18 hf-praxis 9/2023

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

EMV
Bild 1: Messung bei 1 GHz Echtzeitbandbreite mit dem QP-Detektor
Bild 2: Messung bei 1 GHz Echtzeitbandbreite mit dem Peak-Detektor
für eine normkonforme Messung
mit Quasipeak-Detektor.
Es wird daher empfohlen, den
TDS zur Vormessung einzusetzen
und anschließend mit einem
klassischen Messempfänger eine
Nachmessung zu wiederholen.
Herausforderungen bei
Emissionsmessungen
bis 40 GHz
Die Automatisierungs-Software
EMI64k unterstützt sämtliche
Betriebsarten und Echtzeitmöglichkeiten
der TDEMI-Messgeräte.
So können auch die konventionellen
und FFT-basierenden
Betriebsarten wie Receiver und
Spektrum-Analyzer ferngesteuert
und wie gewohnt genutzt
werden. Aufgrund der hohen
Messgeschwindigkeit werden
diese sowohl für kontinuierliches
als auch für schrittweises Drehen
des Drehtisches unterstützt.
Die Betriebsarten Spektrogramm
(Echtzeitmessempfänger) und
RT-Analyzer können sowohl
zur Messung eines Prüflings
über der Zeit, z.B. zum Monitoring
genutzt werden, als auch
in Kombination mit kontinuierlichem
Bewegen von Drehtisch
und Antennenmast. Entscheidend
für die mögliche Drehgeschwindigkeit
sind die Faktoren
der zu erreichenden Winkelauflösung
sowie der Messzeit pro
Spektrum.
Bei einer Emissionsmessung
nach CISPR 32 beispielsweise
und einer Messung von 1 bis
6 GHz mit kontinuierlicher
Bewegung des Drehtischs ergibt
sich für eine Drehgeschwindigkeit
von einer Umdrehung pro
Minute eine Winkelauflösung
von 0,6°. Die typische zeitliche
Auflösung bei der Verwendung
des TDEMI Ultimate beträgt
ca. 100 ms. Bei einer typischen
Messung von 6 bis 18 GHz ergibt
sich für die gleiche Messung eine
Winkelauflösung von ca. 1,5°.
Verwendet man die Echtzeitbetriebsart
für den Höhen-Scan und
führt diesen z.B. im Bereich von
1...4 m mit einer Geschwindigkeit
von 30 s aus; so erhält man
für den Frequenzbereich von 1
bis 6 GHz eine Auflösung von
1 cm und für den Frequenzbereich
von 6 bis 18 GHz ca. 2,5
cm. Diese Auflösungen sind
um Faktor 10 höher als mit herkömmlichen
konventionellen
Messgeräten. Gleichzeitig wird
die Beobachtungszeit um Faktor
100 und mehr verbessert und die
gesamte Messzeit dabei etwa um
Faktor 10 reduziert.
Bild 3 veranschaulicht dies am
Beispiel der Richtcharakteristik
eines Kammgenerators im
Frequenzbereich 1...6 GHz. Die
verwendete Winkelauflösung
beträgt hier ca. 0,5°. Man kann
anhand der 3D-Richtcharakteristik
erkennen, dass die Anforderungen
an die Winkelauflösung
im unteren Bereich bei ca.
10° liegen, während im oberen
Bereich bei ca. 6 GHz eine Winkelauflösung
von ca. 1° benötigt
wird.
Anforderungen an zukünftige
Messempfänger bis 40 GHz
Emissionsmessungen bis 40
GHz, welche in den zukünftigen
Normen bereits spezifiziert werden,
benötigen eine Messtechnik,
die diesen neuen Anforderungen
gerecht wird. Dabei ergeben sich
zum einen Herausforderungen
bezüglich der Messgenauigkeit
und des Rauschbodens sowie
Genauigkeit bei der Erfassung
der Richtcharakteristiken. Im
Folgenden werden die wesentlichen
Herausforderungen und
Lösungen für zukünftige Emissionsmessungen
oberhalb von
18...40 GHz vorgestellt.
Scanzeit
30 MHz – 1 GHz, QP
Niedrigste
Pulswiederholrate
QP im Band C
Stepped Scan
9 h bzw. Einzelpunktmessung
FFT-basierend TDS mit 300
MHz oder 1 GHz Bandbreite
5,2 s bzw. 1,8 s 5s bzw. 1 s
TDEMI Technologie
mit 685 MHz od. 1000 MHz
Isolated Impulse 5Hz Isolated Impulse
Anwendung Nachmessung Vormessung Vor- und Nachmessung in einem Schritt
Sensitivität
Typ < -4 dBuV Average
< 9dBuV Average < -5dBuV Average
Tabelle 1: Vergleich unterschiedlicher Messempfängertechnologien
20 hf-praxis 9/2023

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

EMV
Normative Herausforderungen
bei zukünftigen Emissionsmessungen
bis 40 GHz
Im sog. Commitee Draft (CD)
zur CISPR 16-1-1 CISPR
16-1-1/AMD1/FRAG1 ED5:
Amendment 1 – Fragment 1:
18-40 GHz Instrumentation werden
einerseits die Spezifikationen
an den Messempfänger im
Bereich 1...18 GHz mit der aktuellen
ANSI-63.2-Norm harmonisiert
und andererseits gleichzeitig
auf 40 GHz erweitert.
Die wesentlichen Anforderungen
sind in Tabelle 2 dargestellt.
Im Gegensatz zur Bestimmung
der Messunsicherheit mit
Vertrauensbereich ist bei der
CISPR 16-1-1 und ANSI die
Abweichung so definiert, dass
es sich um die maximal zulässige
Abweichung handelt. Dies
bedeutet, dass ein Messempfänger
in der Praxis in all jenen
Betriebsarten, in welchen er für
voll normkonforme (full-compliance)
Messungen verwendet
wird, diese maximal zulässige
Abweichung exakt einhalten
muss. Das tatsächliche Toleranzband
für einen Messempfänger
verkleinert sich nochmal
durch die typischen Messunsicherheiten
der Kalibrierlabore
von ca. 0,5 dB, sodass effektiv
die Abweichung nun deutlich
unterhalb von +/-1,5 dB bis 40
GHz sein muss.
In Tabelle 2 ist ein Vergleich
der Anforderungen mit den
Leistungsdaten von einem
höchst-performanten konventionellen
Empfänger mit YIG-Preselektor
gegenüber dem TDEMI
Ultimate dargestellt.
Maximal Abweichung
Sinussignale 1-18 GHz
Maximal Abweichung
Sinussignale 18-40 GHz
Bild 3: Richtcharakteristik eines Kammgenerators 1...6 GHz
Tabelle 3 zeigt, dass ein konventioneller
Empfänger, sofern man
keinen Realtime-Modus benutzt
und der Abschwächer größer 10
dB eingestellt ist, die Anforderungen
der CISPR 16-1-1 nach
heutigem Stand einhält. Auch
zukünftig können bei hochperformanten
konventionellen
Empfängern z.B. bei reduzierter
Dynamik weiterhin die Anforderungen
bis 18 GHz eingehalten
werden.
Echtzeitmessungen sind mit
konventioneller Technik nicht
normkonform, da die Unterdrückung
von Spurious nicht ausreichend
und auch die Messgenauigkeit
nicht ausreichend ist. Für
Messungen bis 40 GHz können
somit solche Messgeräte nicht
mehr ohne weiteres eingesetzt
werden. Die typische maximale
CISPR 16-1-1:2019 ANSI C63.2
Abweichung von 3,55 dB überschreitet
die Toleranz von +/-2
dB deutlich. Diese maximale
Abweichung entsteht dadurch,
dass in konventionellen Empfängern
zum einen der YIG-
Preselektor ein hohes Maß an
Messunsicherheit aufgrund von
starker Temperaturabhängigkeit
und Hysterese aufweist und eine
+/- 2.5dB +/- 2dB +/- 2dB
- +/- 2dB +/- 2dB
Vielzahl von analogen Stufen
hochempfindlich auf Temperaturveränderungen
reagiert.
Legt man beim Thema „Messunsicherheit“
eine Gaußverteilung
zugrunde, so muss ein Empfänger,
um das Toleranzband
von +/-2 dB zu erreichen, eine
Total Measurement Uncertainty
(95% Confidence Intervall) von
ca. 1,2 dB haben. Dies wird von
typischen konventionellen Empfängern
nicht eingehalten. Das
TDEMI Ultimate zeigt bei Kalibrierungen
eine Standardabweichung
von 0,3 dB und damit eine
Total Measurement Uncertainty
von 0,6 dB bis 40 GHz. Dadurch
ist sichergestellt, dass ein Guard
Band von ca. 1 dB zur Spezifikation
von +/-2 dB vorhanden ist.
In Bild 4 ist ein Beispiel einer
Histogrammauswertung von
Messergebnissen einer Kalibrierung
unter Worst-Case-Bedingungen
bis 40 GHz dargestellt.
Es zeigen sich bei einer Standardabweichung
von 0,3 dB
maximale Ausreißer bis ca. 0.9
dB. Die Spezifikation liegt bei
+/-2 dB gemäß der neuen CISPR
16-1-1. Typische Messempfänger
spezifizieren maximale
Abweichungen von 3,55 dB und
Bild 4: Absolute Häufigkeit im Bereich 1 - 40 GHz – Worst Case Szenario
CISPR 16-1-1/AMD1/FRAG1
ED5
VSWR 1-18 GHz 2.0:1(10dB), 3:1(0dB) 3:1 2.5:1(10dB), 3:1(0dB)
VSWR 18-40 GHz - 3:1 2.5:1(10dB), 3:1(0dB)
Tabelle 2: Wesentliche Anforderungen der CISPR 16-1-1 und ANSI C63.2
22 hf-praxis 9/2023

EMV
einer Standardabweichung von
0,92 dB und können daher für
EMV-Messungen bis 40 GHz
gemäß dem zukünftigen CISPR-
16-1-1-Standard nicht mehr ohne
weiteres eingesetzt werden.
Zusammenfassung
Mit der Einführung des
TDEMI X war es erstmalig
möglich, in Echtzeit und normkonform
das CISPR-Band C mit
Quasipeak-Detektor gleichzeitig
zu messen. Durch die patentierte
Technologie der Eingangsstufe
und der ADCs konnte genügend
Dynamik erreicht werden, um
Emissionsmessungen direkt mit
dem Quasipeak-Detektor einzuhalten.
Eine Weiterentwicklung
stellte das TDEMI Ultra mit 685
MHz Quasipeak-Echtzeitbandbreite
und Multi-GHz-Echtzeitmessung
dar.
Das neue TDEMI Ultimate ermöglicht
erstmalig normkonforme
1-GHz-Quasipeak-Echtzeitbandbreite-Emissionsmessungen.
Darüber hinaus kann das
TDEMI Ultimate normkonforme
Emissionsmessungen mit mehreren
GHz Bandbreite oberhalb
1 GHz durchführen. Die neuen
Toleranzen der CISPR 16-1-1
bis 40 GHz werden dabei schon
heute von allen Produktfamilien
der TDEMI-Serien eingehalten.
Durch den niedrigen Rauschboden
und die Einhaltung der
Parameter mit 0 dB Abschwächereinstellung
ist ein externer
Vorverstärker vermeidbar.
Im Zusammenspiel mit der
EMI64k können damit sowohl
EMV- als auch Funk-Messungen
automatisiert und deutlich
beschleunigt werden. Die
TDEMI-Messsysteme können
auch mit anderen Automatisierungs-Software-Lösungen
kombiniert
werden, welche z.B. noch
die konventionellen Verfahren
einsetzen. Auch in diesem Fall
werden die Prüfzeiten gegenüber
der Vergangenheit deutlich
reduziert, und die Messqualität
wird gesteigert. Selbstverständlich
kann die Technologie neben
EMV-Messungen auch für zahlreiche
weitere Messverfahren
des Funkmessbereichs eingesetzt
werden und bietet auch
bei diesen Messungen die zuvor
beschriebenen Vorteile und Vereinfachungen.
Literaturverzeichnis
[1] S. Braun und A. Frech: 645
MHz Echtzeitbandbreite für
Full-Compliance-Messungen
mit dem TDEMI X, hf-praxis
3/2016, Seiten 44-47, www.
beam-verlag.de/app/down-
load/24071892/HF-Praxis+3-
2016+III.pdf
[2] CISPR16-1-1 Ed 3.1, Specification
for radio disturbance
and immunity measuring apparatus
and methods Part 1-1:
Radio disturbance and immunity
measuring apparatus – Measuring
apparatus. International
Electrotechnical Commission,
2010
[3] IEC, CIS/A/1381/CD:2022-
09 - CISPR 16-1-1/AMD1/
FRAG1 ED5 - CISPR 16-1-1/
AMD1/FRAG1 ED5: Amendment
1 - Fragment 1: 18-40 GHz
Instrumentation
[4] MIL 461 G, Requirement
for the control of electromagnetic
interference characterization
of sub systems and equipment,
Department of Defence, 2015
[5] ANSI 63.2 American National
Standard for Electromagnetic
Noise and Field Strength Instrumentation,
10 Hz to 40 GHz Specifications
[6] ANSI/ISO/IEC 17025 General
Requirements for the competence
of testing and calibration
laboratories
[7] S. Braun und A. Frech:
Anwendung der EMV-Zeitbereichsmesstechnik
für Schienenfahrzeuge
und E-Mobility, emv
2016, Internationale Fachmesse
und Kongress für Elektromagnetische
Verträglichkeit, Düsseldorf,
Germany, Feb 23-25,
2016, ausgezeichnet mit dem
BEST PAPER AWARD 2016
[8] Bundesamt für Kommunikation
BAKOM Abteilung Konzessionen
und Frequenzmanagement
KF Sektion Elektromagnetische
Verträglichkeit EMV
Testkonzession und Messungen
adaptive Antennen Sept. 2020
[9] S. Braun und A. Frech:
Höchste Prüfqualität von EMV-
Messungen durch normgerechte
Messung bei allen Frequenzen,
SMT emv-esd, Nov., 2016, Seiten
44-48
[10] VDE: Digitalisierung störfrei:
VDE-Institut eröffnet neue
Prüfhalle für Funkentstörung und
EMV, 14.9.2018, www.vde.com/
de/presse/vde-eroeffnet-neueemv-vollabsorber-halle
[11] S. Braun: Using the FFTbased
measuring Instrument
for Radiated EMI Testing, Procedures
and Full Automation,
IEEE EMC Chapter Meeting,
Cedar Park, January 2019
[12] S. Braun A. Frech: Real-
Time FFT-Based EMI Measurement
for MIL461G, CISPR
and ANSI, Theory and Practical
Application, IEEE EMC
Symposium, New Orleans, July
2019 ◄
Messgenauigkeit 18 GHz
Messgenauigkeit 40 GHz
Total Measurement
uncerainty
VSWR bis 40 GHz
(0dB Abschwächer)
VSWR bis 40 GHz
(10dB Abschwächer)
CISPR und ANSI
Anforderungen
+/- 2dB
+/- 2dB
Ca. 1.2 dB bei
Gaussverteilung
Tabelle 3: Konventioneller Empfänger vs. TDEMI Ultimate
Konventioneller High
Performance Empfänger
Frequency Response: 1.5 dB
Linearity 0.35 dB
Displaylevel: 0.2 dB (0.1 dB 70dB Dynamik)
Total: 2.05 dB (Abschwächer > 10dB)
Frequency Response: 3 dB
Linearity 0.35 dB
Displaylevel: 0.2 dB
Total: 3.55 dB (Abschwächer > 10dB)
Im eingeschränkten Bereich
Attenuator > 10 dB, S/N > 20 dB,
70 dB Dynamik
ca. 1,87 dB
2.5:1 2.5:1 2.0:1
3.0:1 3.0:1 3.0:1
CISPR 16-1-1/AMD1/
FRAG1 ED5
Total: +/- 2dB
Mit Guardbanding +/- 1.5 dB
(Abschwächer 0-70dB)
Total: +/- 2dB
Mit Guardbanding +/- 1.5 dB
(Abschwächer 0-70dB)
0,6 dB (alle Einstellungen)
hf-praxis 9/2023 23

EMV
Was sind EMI-Filter?
Um zu verstehen, was ein Filter gegen elektromagnetische
Störungen (EMI) ist und
wie es wirkt, müssen wir zunächst wissen,
was EMI ist und warum hier gefiltert werden
muss.
Autorin:
Jordan Yates
Knowles Precision Devices
https://www.knowlescapacitors.com/
municom Vertriebs GmbH
www.municom.de
Electromagnetic Interferences
EMI meint elektromagnetische Emissionen
oder Störungen, die entweder von elektronischen
Geräten oder natürlichen Quellen
in der Umgebung erzeugt werden und die
das ordnungsgemäße Funktionieren anderer
Geräte oder Systeme in der Nähe beeinträchtigen
können. EMI-Störungen können
sich über die Stromversorgungsleitungen
ausbreiten und in die Umwelt abstrahlen,
was zu Unterbrechungen oder Fehlfunktionen
in anderen elektronischen Systemen
führen kann. Für viele Geräte könnte dies
zu großen Problemen führen. Deshalb haben
viele staatliche Organisationen Normen
für die elektromagnetische Verträglichkeit
(EMV) entwickelt, d.h. für die Frage,
wann zwei elektronische Geräte in derselben
Umgebung funktionieren können, ohne
sich gegenseitig zu beeinträchtigen.
Wie und wo werden EMV-Filter
verwendet?
In der Leistungselektronik werden EMI-
Filter verwendet, um unerwünschte hochfrequente
elektromagnetische Störungen zu
unterdrücken, die durch die Schalt vorgänge
von leistungselektronischen Schaltungen
erzeugt werden. Bei keramischen EMI-
Filtern besteht die Hauptfunktion dieser
Bauteile darin, einen niederohmigen Pfad für
das unerwünschte hochfrequente Rauschen
zu schaffen und gleichzeitig die gewünschten
Leistungssignale mit minimaler Impedanz
durchzulassen. Ein EMI-Filter wirkt
wie ein Tiefpassfilter, welches das hochfrequente
„Rauschen“ dämpft und seine
Ausbreitung verhindert.
EMI-Filter tragen also dazu bei, den zuverlässigen
Betrieb von leistungselektronischen
Systemen zu gewährleisten, indem sie EMI-
Störungen wirksam reduzieren und Interferenzen
mit empfindlichen elektronischen
Schaltungen verhindern. Dadurch wird das
Risiko von Fehlfunktionen oder Datenverfälschungen
minimiert, und die Hersteller
können die Normen für elektromagnetische
Verträglichkeit einhalten.
EMI-Filter werden häufig in Anwendungen
wie Stromversorgungen, Wechselrichtern,
Motorantrieben, LED-Beleuchtungen und
anderen Geräten eingesetzt, bei denen die
Reduzierung von EMI entscheidend ist.
Mit einer ordnungsgemäßen EMI-Filterung
können diese Geräte auch in unternehmenskritischen
Anwendungen eingesetzt werden,
bei denen ein Ausfall nicht in Frage
kommt, z.B. in medizinischen Geräten, in
der Luft- und Raumfahrt sowie bei der Verteidigungsausrüstung.
Warum eignen sich Keramikkondensatoren
gut für EMI-Filter?
Keramische Materialien verfügen über hervorragende
elektrische und mechanische
Eigenschaften, die sie für EMI-Filteranwendungen
geeignet machen. Keramische
EMI-Filter werden in der Regel mit keramischen
Vielschichtkondensatoren (MLCCs)
oder keramischen Scheibenkondensatoren
gebaut. Diese Kondensatoren sind auf hohe
Ein SMD-Keramikkondensator
24 hf-praxis 9/2023

EMV
Kapazitätswerte und niedrige äquivalente
Serieninduktivität (ESL) und äquivalenten
Serienwiderstand (ESR) ausgelegt, um die
Impedanz der gewünschten Leistungs signale
zu minimieren. EMI-Filter aus Keramik
sind außerdem so konzipiert, dass sie bei
hohen Frequenzen eine hohe Impedanz aufweisen
und so das EMI-Rauschen effektiv
herausfiltern.
Wenn Keramikkondensatoren für EMI-
Filter verwendet werden, werden die Filter
in der Regel parallel zu den Stromversorgungsleitungen
oder zwischen der Stromversorgung
und dem zu schützenden elektronischen
Gerät angeschlossen. Der als Filter
verwendete MLCC kann in das Design der
Leiterplatte (PCB) integriert oder als diskrete
Komponente ausgeführt sein, wobei
die Anzahl und Konfiguration der Filter von
den spezifischen EMI-Anforderungen und
der Komplexität des Leistungselektroniksystems
abhängt.
Hilfe bei der Auswahl
der optimalen EMI-Filter
Wenn ein elektronisches System einen Kondensator
für eine kritische Aufgabe benötigt,
wie z. B. die EMI-Filterung, sollten Sie sich
Veranschaulichung des Grundkonzepts der Funktionsweise eines EMI-Filters
an fachkundige Ingenieure wenden, die mit
Ihnen zusammenarbeiten, um die Größe und
den Typ des benötigten Kondensators richtig
zu bestimmen. Als Hersteller von Spezialkomponenten
mit hoher Keramikkompetenz
kann Knowles Precision Devices Ihnen
helfen. Man stellt eine Vielzahl von hochzuverlässigen
Filtern für die Oberflächenund
Schalttafelmontage, scheibenförmige
Kondensatoren und planare Kondensatoranordnungen
her, die für die EMI-Filterung
verwendet werden können.
Das zentrale Nassfertigungsverfahren und
jahrelange Erfahrung im Umgang mit Keramik
ermöglichen es, Komponenten mit
mechanischer Präzision und elektrischer
Genauigkeit herzustellen, sodass die Filterbaugruppen
zuverlässig funktionieren und
den strengsten elektrischen Spezifikationen
standhalten. ◄
M a ß g e s c h n e
i d e
// Seit über 25 Jahren
i o n e n
// Hochfrequenztechnik
// EMV Technik
// CNC Frästechnik
t
I n n o v a
r
t e
/
/
Ihr Partner für
Lösungen nach Maß.
Entwicklung, Produktion & Service -
alles aus einer Hand.
steht MTS Systemtechnik für modernste Technologie,
absolute Zuverlässigkeit, Diskretion, transparente Abläufe
und zertifizierte Qualität. Wir fertigen individuelle
und hochwertige Geräte, Systeme und Komponenten
„Made in Germany“.
Unsere elektronischen Produkte umfassen u.a. Koaxrelais,
Abschwächer, Leistungsteiler, Systeme für die Verteilung
von NF-, Video- und HF-Signalen, HF Matrizen,
konfektionierte Koaxkabel, uvm. Für die Mobilfunk- und
Telekommunikationsbranche liefern wir kundenspezifische
Schirmboxen und Funkfeldnachbildungen für
verschiedene Testszenarien.
Mit unseren modernen CNC-Fertigungszentren
fertigen wir kundenspezifische Präzisionsfrästeile in höchster
Präzision für die Luft- und Raumfahrt, optische Industrie und
Hochfrequenztechnik.
Die Distribution von koaxialen Steckverbindern der
Firma IMS Connectors und die Konfektionierung von
Koaxkabeln runden unser Produktangebot ab.
www.mts-systemtechnik.de
hf-praxis 9/2023 25

EMV
HF/Mikrowellen-Steckverbinder auf Platinen
Die Montage eines HF/Mikrowellen-Steckverbinders auf einer gedruckten Schaltung sollte nicht unterschätzt
werden.
Bild 1: Steckverbinder müssen einen Übergang von einer runden koaxialen Übertragungsleitung zur planaren
Mikrostreifen- oder Streifenleitungsstruktur einer Leiterplatte schaffen
Denn der Übergang zwischen
dem inneren Stift zu den
gedruckten Leiterbahnen ist oft
die Quelle einer übermäßigen
Fehlanpassung. Eine zusätzliche
Herausforderung ist der
Übergang von der runden Koaxialstruktur
der Kabel und ihrer
Steckverbinder zur planaren
Streifenleitungs- oder Mikrostreifenstruktur
der Signalwege
auf einer Leiterplatte.
Optimierte Steckverbinder
Der in Bild 1 gezeigte Steckverbinder
stellt einen Lösungsansatz
für dieses Problem dar. Sein Körper
ist so konstruiert, dass der
durch den Wechsel von koaxialen
zu planaren Übertragungsleitungen
verursachte SWR-
„Buckel“ minimiert wird, aber
der Stift, der auf die Leiterplatte
gelötet wird, hat eine zusätzliche
vertikale Dicke und erfordert fast
immer ein Lötpad, das breiter ist
als eine Streifenleitung mit der
gewünschten Impedanz.
Die Referenz [1] bietet eine gute
Beschreibung des Problems und
typische Lösungen. Obwohl der
Autor das Problem unter dem
Gesichtspunkt von 75-Ohm-
BNC-Steckverbindern behandelt,
gelten die Informationen
auch sinngemäß für 50-Ohm-
Systeme und andere Steckverbinder.
Wie in den Bildern 2 und 3 dargestellt,
besteht eine Lösung
darin, die Masseschicht unter
und neben dem Steckverbinder
zu verändern. Größere Abstände
zwischen dem Signalleiter und
den Erdungs-/Schirmleitern
erhöht die charakteristische
Impedanz in dem Bereich, in
dem das erforderliche Lötpad
viel breiter ist als eine normale
75-Ohm-Mikrostreifenleitung.
Bild 2 veranschaulicht das Problem
anhand der relativen Breite
des Lötpads und der Mikrostreifenleitungen
auf der oberen
Metallschicht. Bild 3 zeigt, wie
das obere Metall und das Metall
der nächsttieferen Schicht so verändert
werden, dass ein Bereich
mit höherem Wellenwiderstand
entsteht.
Eine alternative Lösung besteht
darin, die Leiterplatte mechanisch
dahingehend zu bearbeiten,
um einen Luftraum neben dem
Lötauge zu schaffen. Dadurch
wird die effektive Dielektrizitätskonstante
dieses Teils der
Leiterplatte gesenkt, was die
Quelle:
„RF/Microwave Connectors
on Printed Circuit Boards“
Gary Breed
Editorial Director
High Frequency Electronics
https://www.
highfrequencyelectronics.com/
übersetzt von FS
Bild 2: Querschnitt eines Leiterplatten-“Landing-Pad“-Bereichs für einen kantenmontierten BNC-Steckverbinder ohne
Kompensation der Impedanzfehlanpassung [1]
26 hf-praxis 9/2023

HAROGIC
Real-Time Spectrum Analyzer
Up to 40GHz · Real Compact · Real Affordable
USB3.0 for SA Series
Model
SAN-45
SAM-60 M3 SAM-80 SAE-90 SAE-200
SAN-400
Frequency
9 kHz-4.5 GHz
9 kHz-6.3 GHz
9 kHz-8.5 GHz
9 kHz-9.5 GHz
9 kHz-20 GHz
9 kHz-40 GHz
1GbE for NX Series
Sweep speed (GHz/s)
30
300
300
1200
1200
400
Architecture
Low IF
Low IF
Low IF
SHR
SHR
SHR
Miniaturization
Preselect filters
Analysis bandwidth
8
6.25 MHz
8
100 MHz
8
100 MHz
14
100 MHz
19
100 MHz
14
100 MHz
Typical SSB 1GHz@10kHz
-110
-114
-120
-101
-100
-104
High Performance
Weight (core module, g)
159
168
168
188
195
185
Size (core module.mm)
142×54×16
142×54×16
142×54×16
118×60×15
118×60×15
125×60×17
Power consumption (W)
7-10
7-10
8-11
10-14
10-14
10-14
Low cost
GNSS and OCXO
Yes(Opt.)
Yes(Opt.)
Yes(Opt.)
Yes(Opt.)
Yes(Opt.)
Yes(Opt.)
Welcome to the HAROGIC® official website https://harogic.eu/ for more information.
Email: info@harogic.eu

EMV
Bild 3: Querschnitt eines Leiterplatten-“Landing-Pad“-Bereichs für einen kantenmontierten BNC-Steckverbinder, bei dem
die Massemetallisierung modifiziert wurde, um eine bessere Anpassung an einen 75-Ohm-Stecker zu ermöglichen [1]
charakteristische Impedanz
erhöht, ohne dass die Pad- und
Leiterbahnbreiten verändert
werden.
Von oben montierte Steckverbinder
weisen eine Reihe von
strukturellen Variationen auf, die
sich auf die Impedanzanpassung
zwischen dem Steckverbinder
und den Leiterbahnen der Leiterplatte
auswirken. Diese Art
der Montage bietet eine höhere
mechanische Festigkeit als die
Kantenmontage und ist die einzige
Option für die Installation
von Steckverbindern an anderen
Stellen als an der Kante einer
Leiterplatte.
Oberflächenmontierte Steckverbinder
funktionieren ähnlich wie
kantenmontierte Steckverbinder
mit runden zu planaren Übergängen
und Impedanzschwankungen
aufgrund der Größe der
Lötpunkte.
Steckverbinder mit Durchgangslöchern
müssen jedoch
Durchkontaktierungen haben,
um sowohl Signal- als auch
Erdungsverbindungen herzustellen.
Wie in Bild 4 dargestellt, hat die
Länge der Durchkontaktierung
eine Induktivität, und der Spalt
zwischen der Durchkontaktierung
und den dazwischenliegenden
Metallschichten hat eine
Kapazität. Die Durchschnittswerte
bestimmen die charakteristische
Impedanz der Via-
„Röhre“, aber die Schichtstruktur
bedeutet, dass die Impedanz
über die Länge des Vias variiert.
Wenn der Abstand zwischen
den Schichten im Verhältnis zur
Wellenlänge des gewünschten
Signals mit der höchsten Frequenz
klein ist, hat die Abweichung
nur geringe Auswirkungen
auf die Leistung. Aber
mit zunehmender Frequenz
werden die Auswirkungen in
Form von erhöhtem SWR und
den damit verbundenen Verlusten
sowie Zeitbereichsreflexionen,
die die modulierte
Wellenform von HF-Signalen
oder die Wellenform (bzw. das
Augendiagramm) von digitalen
Hochgeschwindigkeitssignalen
beeinträchtigen können, immer
deutlicher.
Ein praktisches Szenario
Bei 2,45 GHz und der typischen
Dielektrizitätskonstante des FR-
4-Materials von etwa 4,4 liegt
die Dicke einer PCB-Platine im
Bereich von 1/17 der Wellenlänge.
Bei dieser Frequenz wären
die Probleme nicht signifikant.
Eine allgemeine Faustregel
besagt jedoch, dass wellenlängenbezogene
Probleme auftreten,
wenn die Abmessungen im
Bereich von 1/10 liegen. Wenn
die Betriebsfrequenz über 2,45
GHz ansteigt, sollten Entwickler
darauf vorbereitet sein, Kompensationstechniken
implementieren
zu müssen, um Leistungsprobleme
mit Durchgangsleitungen
zu vermeiden.
Natürlich hängt das Ausmaß der
Probleme auch von der Art des
Steckverbinders und der Montagemethode
ab. Gut konzipierte
und präzise gefertigte oberflächenmontierte
Steckverbinder
sind mit einer spezifizierten Leistung
bis in den zweistelligen
GHz-Bereich erhältlich.
Zusammenfassung
Bei hohen Frequenzen und steilen
Flanken kann die Schnittstelle
zwischen einem HF/
Mikrowellen- oder digitalen
Hochgeschwindigkeits-Steckverbinders
und der Leiterplatte
die kritischste Stelle im Signalweg
sein. Konstrukteure müssen
sich der potenziellen Probleme
bewusst sein, die auftreten
können, und darauf vorbereitet
sein, geeignete Techniken einzusetzen,
um ihr Auftreten zu
verhindern.
Referenzen
[1] T-K Chin, National Semiconductor
Corp., “Optimizing
BNC PCB Footprint Designs
for Digital Video Equipment,”
www.samtec.com/technicallibrary/white_papers.aspx
[2] “PCB Design Guide,” Trompeter
Electronics, available from
several sources
[3] S. McMorrow, J. Bell,
J. Ferry, “A Solution for the
Design, Simulation and Validation
of Board-to-Board Interconnects,”
High Frequency Electronics,
Jan. 2005 ◄
Bild 4: Die Impedanz von Steckverbindern mit Durchgangsbohrung, die von oben montiert werden, wird durch
Durchkontaktierungen, Zwischenlagen und Metallschichten der Leiterplatte beeinflusst
28 hf-praxis 9/2023

DC TO 6 GHz
Ceramic
Resonator Filters
Your Solid Source
• Wide selection in stock
LEARN MORE
• Fast, affordable custom designs
• Reliable replacement for EOL parts
• Support through the life of your system
• 30+ years in-house design & manufacturing
DISTRIBUTORS

EMV
Elektromagnetische Interferenzen
erfolgreich verhindern
Bild 1: Grundlegender EMI-Kopplungsmechanismus
Elektromagnetische Interferenzen
(EMI), im Hochfrequenzbereich
auch als Hochfrequenzinterferenzen
(RFI) bezeichnet,
werden durch unerwünschte
abgestrahlte elektromagnetische
Felder oder leitungsgebundene
Spannungen oder Ströme von
einer externen Quelle verursacht
und stören den sicheren
und stabilen Betrieb eines
elektronischen Geräts. Diese
Störungen können von vielen
künstlichen oder natürlichen
Objekten stammen, die schnell
wechselnde elektrische Ströme
führen, wie z.B. ein Stromkreis,
die Sonne oder Nordlichter.
Diese Störung oder Interferenz
kann die effektive Leistung
eines elektronischen Geräts
unterbrechen, behindern, einschränken
oder verschlechtern.
Die Auswirkungen können von
einer einfachen Leistungsverschlechterung
bis hin zu einem
vollständigen Datenverlust oder
schlimmstenfalls einem Geräteausfall
reichen.
Quelle:
„Discussion of
Electromagnetic Interference“
White Paper 2023
Andy Chou
Boyd Corp.
www.boydcorp.com
übersetzt von FS
Ursachen
Wie kommt es zu EMI? Normalerweise
entsteht EMI durch
einen Kopplungsmechanismus
(oder Pfad), der durch eines der
folgenden Modelle verursacht
wird. Die allgemeine Theorie
der Kopplung ist in Bild 1 dargestellt:
• Kopplung durch elektrischen
Strom
Leitungsgebundene Störungen
werden zwischen zwei oder
mehr Komponenten über Verbindungsleitungen,
wie Stromversorgungs-
oder Erdungsleitungen,
übertragen. Eine gemeinsame
Impedanzkopplung wird
verursacht, wenn Ströme von
zwei oder mehreren Stromkreisen
durch dieselbe Komponente
oder denselben Stromkreis fließen.
Die meisten leitungsgebundenen
Kopplungen zwischen
Geräten erfolgen über
AC-Stromleitungen.
• Elektromagnetische Strahlung
Im Nahfeld werden E- und
H-Feld getrennt diagnostiziert.
Im Fernfeld wird die Kopplung
als eine ebene Welle behandelt.
• Induktive Kopplung
Die Magnetfeldkopplung wird
durch den Stromfluss in Leitern
verursacht. Der Kopplungsmechanismus
kann durch
einen Transformator modelliert
werden.
• Kapazitive Kopplung
Die Kopplung eines elektrischen
Feldes wird durch eine Spannungsdifferenz
zwischen Leitern
verursacht. Der Kopplungsmechanismus
kann durch einen
Kondensator modelliert werden.
Bei der Analyse eines EMI-
Kopplungsmechanismus´, der
die Leistung eines Geräts beeinträchtigt
oder beeinträchtigen
könnte, ist es entscheidend, die
Ursache der Störung zu identifizieren.
Die richtige Lösung
optimiert das Design für die
Einhaltung der elektromagnetischen
Verträglichkeit (EMV),
ohne andere Design-Anforderungen
wie Abmessungen, Kosten
und Ästhetik zu beeinträchtigen.
Gegenmaßnahmen
Um diese potenziellen Leistungsprobleme
zu vermeiden,
werden bei der Entwicklung
elektronischer Geräte mehrere
Materialien verwendet, die eine
stabile Leistung in Gegenwart
von EMI fördern. Ein Beispiel
für dieses Design ist die spezielle
Installation eines abschirmenden
Gehäuses und der Erdungsdichtungen,
wie in Bild 2 dargestellt.
Elektromagnetische Störungen
können aus einer Reihe von verschiedenen
Quellen stammen
und auf verschiedene Weise kategorisiert
werden. EMI-Quellen
sind natürlich oder vom Menschen
verursacht. Sie können
nach ihrer Dauer kategorisiert
werden, wie kontinuierliche
Interferenz oder impulsartige
Störungen, oder nach der Bandbreite
(schmal- oder breitbandig).
Schaltungs-Design: Die
Idee ist, Schaltungsinterferenzen
durch das Design zu vermeiden.
Vermeiden Sie eine Schleife
im Schaltungs-Design, die ein
Stromfeld verursacht (auch als
Antenneneffekt bekannt), und
entwickeln Sie geeignete Kondensator-
und Transformatorenkomponenten
im Design, um
Kopplungsprobleme zu minimieren.
EMV-Filter: Entwerfen Sie ein
Filter an einer bestimmten Stelle
der Leiterplatte, um Störungen
auszublenden wie in Bild 3
dargestellt. Korrekte Erdung/
Masseleitungsführung: Entwerfen
Sie ein großflächiges und
schleifenfreies Erdungssystem
mit entsprechender Strombelastbarkeit,
das als angemessener
Nullspannungsbezug dient. Ein
allgemeines Erdungskonzept ist
in Bild 4 dargestellt.
Abschirmendes Gehäuse: Es gibt
eine grundlegende Theorie, dass
bei Frequenzen unter 200 MHz
eine Erdung eine praktikable
Lösung sein kann, aber wenn die
Frequenz höher als 200 MHz ist,
Bild 2: Allgemeiner EMI-Schutz in
einem Mobiltelefon
30 hf-praxis 9/2023

EMV
EMI-Lösungen
Bild 3: Filter/Kondensator/
Transformator
entsteht Strahlung, und die beste
Lösung ist ein Abschirmgehäuse
oder leitfähiger Schaumstoff,
um die Strahlung zu kontrollieren.
Abschirmgehäuse werden
üblicherweise in elektronischen
Geräten verwendet, wie in Bild
5 dargestellt. Daneben gibt es
auch leitfähigen Schaumstoff zur
Abschirmung oder eine Kombination
aus leitfähigem Schaumstoff
und Abschirmgehäusen, wie
in Bild 6 zu sehen.
Geschirmte Leitungen und
Kabel: Aufgrund des unsymmetrischen
Stroms, der eventuell
auftritt, wenn ein Gerät angeschlossen
wird, ist es am besten,
das Kabel mit einem Ferritkern
oder einem flexiblen Ferritband
zu ummanteln, um die Abstrahlung
von Störungen zu verhindern,
wie in Bild 7 dargestellt.
Von EMI zur EMV
EMV ist die Fähigkeit von elektrischen
oder elektronischen
Bild 7: Ferritkern auf Kabel
Bild 8: Abschirmungsraum
Bild 4: Möglichst viele Erdungs-Pads
Geräten und Systemen, in der
vorgesehenen Betriebsumgebung
zu funktionieren, ohne
dass es zu Leistungsbeeinträchtigungen
durch unbeabsichtigte
EMI kommt. Elektronische
Geräte sollten in der Lage sein, in
einer gemeinsamen Umgebung
zu arbeiten, ohne sich gegenseitig
zu beeinträchtigen. Dies ist
nicht einfach zu messen, denn
es gibt viele potenzielle EMI-
Störfaktoren in einer bestimmten
Umgebung. Normalerweise ist es
besser, die EMV-Leistung unter
isolierten Bedingungen oder in
einem abgeschirmten Raum zu
messen, um sicher zu sein, dass
es keine unerwarteten Störeinflüsse
von externen Quellen gibt
(Bild 8).
Bei Fertigprodukten sind Dreiund
Zehn-Meter-Tests die
gebräuchlichsten Verfahren zur
Zertifizierung eines Produkts
nach bestimmten EMV-Anforderungen.
Eine guter Testeinrichtung
erlaubt die Zertifizierungen
für gestrahlte Emissionen und
gestrahlte Immunitätsanforderungen
gemäß der verschiedenen
internationalen Normen, die in
ANSI C63.4, EN50147 Teil 2
(Emissionen) und EN61000-4-3
(Störfestigkeit) festgelegt sind.
Für HF-Module oder halbfertige
Komponenten kann ein „Noise“-
Scanner (s. Bild 9) oder ein Spectrum-Analyzer
die Störungen vor
der Prüfung der Endmontage des
Produkts zutage bringen. Es ist
optimal, die Störungen auf Komponentenebene
zu erkennen, die
Quelle des „Rauschens“ zu identifizieren
und die Konstruktion
so anzupassen, dass die Störung
behoben wird, bevor das Produkt-Design
abgeschlossen und
die EMV-Konformitätsprüfung
durchgeführt wird.
Wenn ein Design feststeht
und ein EMI-Problem festgestellt
wird, gibt es immer noch
Möglichkeiten: Etwa geeignete
EMI-Materialien können
EMI-Probleme lösen, ohne dass
Änderungen am Geräte-Design
vorgenommen werden müssen.
Der erste Schritt ist die Identifizierung
der Leistungsprobleme
und der zweite Schritt die Diskussion
von „Fix-it“-Lösungen
wie Absorber, Erdung, Abschirmung
oder anderen speziellen
Materialien.
Es gibt drei grundlegende
Schritte zur Untersuchung von
EMI-Leistungsproblemen. Das
Konzept ist in Bild 10 dargestellt:
• Überprüfung der Erdung
Dies ist das gängigste Diagnoseinstrument
für EMI-Störungen.
Vermeiden Sie die Erzeugung
einer „Vorspannung“, die der
Signalübertragung dienen kann,
indem ein elektrisch leitfähiges
Produkt eingefügt wird, das als
Zwischenverbindung fungiert.
Ein Erdungsprodukt könnte ein
leitfähiger Schaumstoff, ein
leitfähiger Klebstoff, ein leitfähiges
Polymer, ein Gewebe über
Schaumstoff usw. sein.
• Prüfung der Abschirmung
Die grundlegende Theorie
besteht darin, Störungen von
externen (Immunität) oder internen
Strahlungsquellen (Emission)
zu isolieren und Strahlungslecks
durch schlecht installiertes
Abschirmungsmaterial zu
vermeiden. Eine Abschirmung
kann aus leitfähigem Schaumstoff,
einer leitfähigen Unterlage,
einem Metallgehäuse,
einer Metallfolie, metallisiertem
Stoff oder leitfähigem Kleber
bestehen. Das hängt von
den verfügbaren Abmessungen,
der erforderlichen Leistung und
den zusätzlich benötigten Eigenschaften
ab.
• Absorberlaminierung
Bild 5: Abschirmdosen/-käfige in
einem elektronischen Gerät
Bild 6: Leitfähige Dichtungen zur
EMI-Abschirmung
Wenn Erdungs- und/oder
Abschirmungslösungen in das
Gerät integriert wurden, das
Störproblem aber weiterhin
besteht, müssen Absorbermaterialien
verwendet werden. Dies
ist ein relativ neues Konzept. Es
ist dabei wichtig, den Frequenzbereich
zu kennen, in dem das
„Rauschen“ liegt, um die richtige
Absorberlösung zu wählen.
Gängige Materialien sind
magnetische Geräuschunterdrückungsfolien,
elektrische Geräuschunterdrückungsfolien
oder
eine Kombination aus beiden.
Es gibt wichtige Leistungsmerkmale,
die dabei helfen können,
die beste „Fix-it“-Lösung zu
finden:
• geringer Oberflächenwiderstand
(Ohm/sq)/geringer Kontaktwiderstand
(z.B. Ohm/in²)
Ein allgemeines Modell gemäß
Bild 11 basiert auf MIL-DTL-
83258C (MIL-STL202.307)
oder gleichwertigen Normen
zur Messung von Oberflächenund
Kontaktwiderstand. Es ist
Bild 9: EMI-Störungsabtastung.
Über flexible Drähte werden Proben
angenähert
hf-praxis 9/2023 31

EMV
Bild 12: Das ASTM D4935 ist ein
Abschirmungseffektivitäts-Prüfgerät
Bild 10: Einbau der wichtigsten EMI-Materialien
wichtig, zu beachten, dass die
Einheit für den Oberflächenwiderstand
Ohm/sq bzw Ohm/
Quadrat ist. Diese Einheit steht
in keinem Zusammenhang mit
der Größe der Kontaktfläche,
noch korreliert die Größe der
Kontaktfläche mit der Leistung
– ein Produkt mit einer größeren
Grundfläche hat keine höhere
Leistung. Der Kontaktwiderstand
ist das Maß für den Widerstand
der Z-Achse. Dies ist eine
sehr kritische Messung, die die
Erdungsleistung anzeigt, und die
übliche Einheit ist Ohm/in². Die
Kontaktfläche wirkt sich auf die
Leitfähigkeitsleistung aus. Das
gleiche Material mit einer größeren
Kontaktfläche bietet eine
bessere Erdungsleistung. Wenn
eine höhere Leistung erforderlich
ist, aber eine größere Kontaktfläche
nicht verfügbar ist,
kann ein Material mit höherer
Leitfähigkeit erforderlich sein,
um eine bessere Erdungsleistung
zu erzielen.
• bessere Abschirmungsfähigkeit
(dB)
Ein schirmendes Gehäuse ist
eine gute Möglichkeit, Immunität
zu bieten oder Abstrahlung
zu verhindern, und dieses
Design ist häufig in elektronischen
Geräten zu sehen. Der
allgemeine Testaufbau ist in Bild
12 dargestellt. Die Wirksamkeit
der Materialabschirmung wird
gemäß ASTM D4935 gemessen,
und die erzeugten Daten sind in
Bild 13 dargestellt.
Wie sind die Daten
zur Abschirmwirkung
zu interpretieren?
Der niedrigste Punkt in den
Daten bietet die geringste
Abschirmungseffektivität. Im
Allgemeinen ist die Abschirmung
bei dünneren Materialien
geringer als bei dickeren Materialien.
Hier gilt es aber, zwischen
elektrischer und magnetischer
Abschirmung zu unterscheiden.
Die elektrische Abschirmung
verlangt eine Erdung, daher ist
die Dicke kaum von Bedeutung.
Bei der magnetischen Abschirmung,
die eine Erdung verlangt,
geht die dicke mit der Abschirmwirkung
einher.
Wählen Sie den richtigen Frequenzbereich
für den Absorber
für die EMI-Unterdrückung (Permeabilität
usw.): EMI-Absorber
werden in einem breiten Spektrum
von Anwendungen eingesetzt,
um Streustrahlung oder
unerwünschte Strahlung zu eliminieren,
die den Betrieb eines
Systems stören könnte. Absorber
können extern eingesetzt werden,
um die Reflexion von oder
die Transmission zu bestimmten
Objekten zu verringern, und sie
können intern verwendet werden,
um durch Hohlraumresonanz
(geschlossener Raum)
verursachte Schwingungen zu
reduzieren.
Absorber bestehen im Allgemeinen
aus Füllstoff mit einem oder
mehreren Bestandteilen, die für
die Absorption von abgestrahlten
Störungen zuständig sind.
Dabei muss die Durchlässigkeit
bei der bestimmten Frequenz,
wo die EMI-Leistungsprobleme
entstehen, getestet werden. Das
Aufmacherbild zeigt verschiedene
EMI-Absorber-Durchlässigkeitswerte.
Das Material, das
den Leistungsanforderungen
entspricht, wird gewählt. Die
Grundidee ist die Auswahl einer
höheren Permeabilität mit geringerem
(magnetischen Verlust)
auf der Problemfrequenz.
EMI-Lösungen für
verschiedene Marktsegmente
und Anwendungen
• Netzwerkausrüstungs-Gehäuse
mit komprimierbaren Abschirmungsdichtungen
aus Stoff
über Schaumstoff, Beryllium-Kupfer,
Beryllium-Kupfer-Fingerlinge,
leitfähige
Schaumstoffdichtungen und
Erdungsmaterialien in und um
Öffnungen und Türen
• elektronische Server-Lösungen
für Unternehmen mit einer leitfähigen,
mit Gewebe umwickelten
Eingangs-/Ausgangsdichtung
• Geräte der Unterhaltungselektronik
mit einem flexiblen Ferritabsorber,
der strategisch um
Kabel und Leitungen gewickelt
ist ◄
Bild 11: Impressionen vom Test des Widerstands
Bild 13: Abschirmungseffektivitäts-Test bei 30 MHz bis 1,5 GHz
32 hf-praxis 9/2023

EMV
EMV-Nahfeld-Scannerboard für Precompliance-Tests:
Signalemissionen visualisieren und lokalisieren
Ihr Partner für
EMV und HF
Messtechnik-Systeme-Komponenten
EMV-
MESSTECHNIK
Absorberräume, GTEM-Zellen
Stromzangen, Feldsonden
Störsimulatoren & ESD
Leistungsverstärker
Messempfänger
Laborsoftware
SCN-500, Pendulum Instruments: 3D- und 4D-EMV-Analyse bis 10 GHz mit hoher Schrittauflösung und
räumlicher Reproduzierbarkeit
Mit dem EMScanner von Y.I.C. Technologies
lassen sich EMI-Störsignale auf Platinen
in Echtzeit visualisieren. Der EMScanner
ist ein kompaktes Nahfeld-Messsystem,
das mit einem externen Spektrumanalysator
über einen angeschlossenen PC und mit
der EMViewer Software bedient wird. Den
EMS8000 EMScanner, Y.I.C. Technologies: Nahfeld-
Scannerboard für die dynamische Analyse und
3D-Darstellung von Störfrequenzen bis 8 GHz
RSA306B mit EMCVu-Option, Tektronix: USB-
Spektrumanalysator mit 40 MHz Echtzeit-
Analysebandbreite, All-in-One Precompliance-
Lösung für EMV-Scanner
Scanner gibt es in zwei Versionen (jeweils
bis 8 GHz) mit unterschiedlichen Scan-Auflösungen.
Mit EMV-Prekonformitätstests
können Sie bereits während der Entwicklung
relevante Störquellen detektieren und
entsprechend minimieren.
XYZ-Positioniersystem als Basis
Der EMV-Scanner SCN-500 von Pendulum
nutzt ein XYZ-Positioniersystem, um
2D-, 3D- oder 4D-Emissionsanalysen von
elektronischen Bauteilen durchzuführen.
Die 4D-Modelle sind mit einer erweiterten
Rotationsfunktion für Nahfeldsonden ausgestattet.
Elektromagnetische Hotspots sind
in der farbigen Kartenansicht gut erkennbar.
Ein komplettes Messsystem umfasst Scanner
mit Sondensatz und PC, Scan-Software und
Spektrumanalysator. Der Scanner zeichnet
sich durch seine präzise, reproduzierbare
Abtastung in 0,1-mm-Schritten aus. Er ist für
drei unterschiedlich große Arbeitsbereiche
bis zu 600 x 400 x 300 mm verfügbar. Alle
Modelle können mit 3-, 6- oder 10-GHz-
Tastköpfen verbunden werden.
Mit Software-Unterstützung zur
EMV-Messlösung.
Die EMCVu Software-Option von Tektronix
macht Ihren Echtzeit-Spektrumanalysator
zu einer effizienten All-in-One Pre-Compliance-
und Debugging-Lösung für EMV-
Messungen. Der tragbare USB-Spektrumanalysator
RSA306B bildet in Verbindung
mit der PC-Software SignalVu eine ideale
Ergänzung zu Ihrem EMV-Scanner.
dataTec AG
www.datatec.eu
hf-praxis 9/2023 33
HF- & MIKROWELLEN-
MESSTECHNIK
Puls- & Signalgeneratoren
GNSS - Simulation
Netzwerkanalysatoren
Leistungsmessköpfe
Avionik - Prüfgeräte
Funkmessplätze
ANTENNEN-
MESSTECHNIK
Positionierer & Stative
Wireless-Testsysteme
Antennenmessplätze
Antennen
Absorber
Software
HF-KOMPONENTEN
Abschlusswiderstände
Adapter & HF-Kabel
Dämpfungsglieder
RF-over-Fiber
Richtkoppler
Kalibrierkits
Verstärker
Hohlleiter
Schalter
Tel. 089-895 565 0 * Fax 089-895 565 10
Email: info@emco-elektronik.de
Internet: www.emco-elektronik.de

EMV
Leistungsverstärker liefert 1 kW
im Bereich von 1 bis 6 GHz
Das Modell 1000S1G6C von
AR RF/Microwave Instrumentation
ist ein Festkörper-Leistungsverstärker,
der von 1 bis
6 GHz arbeitet. Er liefert eine
CW-Ausgangsleistung von bis
zu 1000 W mit einer Kleinsignalverstärkung
von 66 dB.
Dieser SSPA hat Störpegel von
-73 dBc und eine harmonische
Verzerrung von -30 dBc. Die
niedrigen Störpegel und die hohe
Linearität machen ihn ideal für
den Einsatz als Treiberverstärker
beim Testen von Wireless- und
Kommunikations-Komponenten
und -subsystemen.
Er eignet sich auch für 5Gund
EMV-Prüfanwendungen,
bei denen ein kontinuierlicher
Betrieb bei hohen SWR-Lasten,
einschließlich offener und kurzer
Schaltungen, erforderlich ist.
Das Modell 1000S1G6C bietet
zudem Schutz vor Eingangsübersteuerungen
über 0 dBm sowie
Schutz vor verschiedenen Fehlerbedingungen,
einschließlich
Übertemperatur und Stromversorgungsfehlern.
Das Gerät verfügt
über ein Display an der Vorderseite,
das den Betriebsstatus
und Fehlerzustände anzeigt. Alle
Steuerfunktionen und Statusanzeigen
des Verstärkers sind über
GPIB/IEEE-488, RS232, serielle
Glasfaserkabel, USB oder
Ethernet fernsteuerbar.
Der lokale und der Fernbetrieb
werden über einen Schalter auf
der Frontplatte gesteuert. Dieser
Class-A-Verstärker ist in einem
rack-montierbaren Gehäuse mit
den Maßen 57,3 x 136,0 x 95,5
cm erhältlich und verfügt über
N-Typ-Eingangs- und 7-16-DIN-
Ausgangsanschlüsse (Buchsen).
Er ist ideal für den Einsatz in der
EMV (Militär, Luftfahrt, Automobil,
Handel), für gestrahlte
und leitungsgebundene EMV-
Tests, für allgemeine Zwecke,
Antennen- und Komponententests.
Dieser SSPA hat die Exportklassifizierung
3A001. Er benötigt
eine 3-phasige AC-Versorgung
und verbraucht weniger als 8 A.
AR RF/Microwave
Instrumentation
www.ar-deutschland.com
Absorber für Mikrowellen-Applikationen
Bei vielen Anwendungsfällen
in der Mikrowellentechnik mit
steigenden Frequenzen bis 42
GHz reicht die Abschirmung
mit herkömmlichen Dichtungen
und Dichtungskonzepten
nicht mehr aus.
Als Ergänzung werden Mikrowellenabsorber
eingesetzt, um
die Störenergie durch Absorption
direkt an der Störquelle
zu reduzieren.
Unterschiedliche moderne
Materialien sind als Plattenmaterial,
Zuschnitt oder als
kundenspezifisches Formteil
von verschiedenen Herstellern
bei der Electrade GmbH verfügbar.
Reduzierte Ausgasung
und hervorragende Eigenschaften
ermöglichen sogar
einen Einsatz im Weltraum.
ELECTRADE GmbH
www.electrade.com
34 hf-praxis 9/2023

EMV
M a ß g e s c h n e
i d e
r
t e
Testzelle für Frequenzen bis zu 20 GHz
Die GTEM-Zelle 5407 von ETS-Lindgren
ist eine Testzelle, die für Frequenzen bis
zu 20 GHz verwendet werden kann. Sie
ermöglicht es dem Benutzer, Störaussendungs-
und Störfestigkeitsprüfungen
in kürzerer Zeit als mit herkömmlichen
Kammern durchzuführen. Eine typische
Störaussendungsprüfung (10.000-Punkte-
Scan) kann in 15 min oder weniger abgeschlossen
werden, während eine typische
Störfestigkeitsprüfung in der Regel in
der Hälfte der üblichen Zeit durchgeführt
werden kann. Die Feldgleichförmigkeit
beträgt ±3 dB bis zu 1 GHz und
±4 dB über 1 GHz. Die Prüfzellen können
mit einer einzigartigen konischen
Form, einem versetzten Septum, einem
resistiven Abschlussnetzwerk und einer
mit Absorbern ausgekleideten Rückwand
ausgestattet werden, wodurch die
Leistungseinschränkungen von TEM-
Zellen und kastenförmigen Gehäusen
beseitigt werden.
Die 5407 GTEM-Zelle erlaubt Messungen,
die den FCC-Vorschriften für die
Teile 15 und 18 für die Prüfung der abgestrahlten
Emissionen und den EC 61000-
4-3 Anhang D für die Prüfung der Störfestigkeit
entsprechen. Die Zelle misst 4
x 2,2 x 2,1 m (L x B x H). Die Prüfzellen
können mit einer einzigartigen konischen
Form, einem versetzten Septum, einem
resistiven Abschlussnetzwerk und einer
mit Absorbern ausgekleideten Rückwand
ausgestattet werden.
ETS-Lindgren
www.etslindgren.com
Diagnose-Messkammer
für einen Frequenzbereich von 400 MHz bis 18 GHz
Der R&S DST200 von Rohde & Schwarz ist
eine HF-Diagnose-Messkammer für einen
Frequenzbereich von 400 MHz bis 18 GHz.
Sie wurde für genaue HF-Tests und Analysen
während der Entwicklung konzipiert.
Diese reflexionsarme Kammer unterstützt
eine breite Palette von Strahlungstestanwendungen
für drahtlose Geräte und passt auf
jeden F&E-Labortisch, wo sie während der
Produktdesign- und Optimierungsphase eingesetzt
werden kann. Sie hilft auch effektiv
dabei, bei der endgültigen Typenzulassung
hohe Erfolgsquoten auf Anhieb zu erreichen,
was sowohl Zeit als auch Geld spart.
Diese Kammer deckt alle wichtigen Funkstandards
ab und bietet eine hochwirksame
Abschirmung von mehr als 110 dB für störungsfreie
Tests in ungeschirmten Umgebungen.
Dank der kompakten Bauweise und
der einfachen Prüfung können Entwickler
auf große, externe EMV-Prüfkammern verzichten,
um Produkte bereits in der Entwurfsphase
zu testen und zu optimieren.
Der R&S DST200 ermöglicht die Integration
von HF-Schaltungen wie Vorverstärkern
zwischen Messantenne und Gerät, um den
Dynamikbereich für Emissionsmessungen
zu erweitern oder eine HF-Umschaltung
zur Verteilung des Signals auf verschiedene
Messgeräte zu realisieren. Durch das optimierte
Design und Layout der pyramidenförmigen
HF-Absorber können Freiraumbedingungen
an der Prüflingsposition erreicht
werden, wodurch die parasitäre Belastung
des Prüflings und die Verstimmung der
Antenne durch leitende Teile des Kammerrahmens
minimiert werden. Diese Kammer
unterstützt einen manuellen 3D-Positionierer
mit offener Struktur und zwei Drehachsen,
der eine beliebige Ausrichtung des Prüflings
ermöglicht.
Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
i o n e n
Entwicklung,
Produktion & Service
Ihr Partner
für Lösungen
nach Maß.
// Mechanik, Präzisionsfrästeile
& Gehäuse
// Schirmboxsysteme
// Schalten & Verteilen
von HF-Signalen
// Mobilfunk- & EMV-
Messtechnik
// Distribution von IMS
Connector Systems
// HF-Komponenten
// HF geschirmte Gehäuse
// Schirmboxsysteme
// Relaisschaltfelder
// Matrixsysteme
-
weltweit vertreten
Zu Hause
in Deutschland
- weltweit vertreten
- weltweit vertreten
t
I n n o v a
Alles individuell &
kundenspezifisch.
MTS individuelle Lösungen
/
// HF-Komponenten und Kabel
// Gefilterte Schnittstellen
// Air Interface Emulation
mts-systemtechnik.de
hf-praxis 9/2023
35

EMV
Kompakte Hochleistungs-Steckverbinder profitieren von 360°-EMV-Endgehäusen
Harwin bietet seine Hochleistungs-Steckverbinder
der Serie Kona jetzt mit Endgehäusen
(Backshells) an. Diese bestehen aus
einer für die Luft-/Raumfahrt geeigneten
Aluminiumlegierung (6061) und verhindern,
dass unerwünschte elektromagnetische
Störungen (EMI) aus der Stecker-/
Kabelbaugruppe in das umgebende System
gelangen.
Die kompakten und stromlinienförmigen
Kona-Steckverbinder mit 8,5 mm Rastermaß
sind in Versionen mit 2, 3 und 4 Kontakten
erhältlich und können dennoch große
Ströme (bis zu 60 A pro Kontakt) übertragen.
Seit ihrer Markteinführung Ende 2020
kommen diese hochzuverlässigen Komponenten
in vielen kritischen Anwendungen
zum Einsatz, z.B. in New Space, Elektrofahrzeuge
(EVs), unbemannte Luftfahrzeuge
(UAVs) und in der Robotik.
Der zweiteilige Aufbau der Kona-Backshells
ermöglicht es Entwicklern, ihre
bestehenden Kabelbaugruppen einfach mit
einer 360°-EMI-Abschirmung nachzurüsten.
Diese Funktion ist besonders nützlich,
wenn ein EMI-Problem erst spät im
Entwicklungsprozess auftritt oder wenn
Geräte, die bereits im Einsatz sind, nachgerüstet
werden, bei denen dann neue EMI-
Probleme auftreten. Für eine vollständige
Abschirmung sind auch Steckverbinder
für die Leiterplatten- und Einbaumontage
erhältlich.
Ryan Smart, Vice President Product bei
Harwin, dazu: „In Situationen, in denen
sich Steckverbinder in der Nähe eines
DC/DC-Wandlers befinden, wie z.B. bei
der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge,
können die hohen Ströme Verzerrungswellen
verursachen, die den Wandler
belasten. Mit der Option einer einfach
zu montierenden Backshell-Abschirmung
haben wir unser Angebot der Kona-Serie
um eine nützliche zusätzliche Dimension
erweitert, die solche Probleme löst.“
Die Kona-Backshells sind robust aufgebaut
und gewährleisten langfristige Zuverlässigkeit
in rauen Umgebungen. Für die
Installation sind keine Spezialwerkzeuge
erforderlich, was die Montage schnell und
einfach macht. Eine zusätzliche Zugentlastung
am geflochtenen Kabel hilft, das
Risiko einer Beschädigung der Baugruppe
nach der Installation und im Betrieb zu
vermeiden. Die Backshells sind vernickelt,
um einen zusätzlichen Schutz gegen
Korrosion und Oxidation im Einsatz zu
gewährleisten.
Harwin
www.harwin.com
Narda Field Man
smarte Lösung für
EMF Messungen bis 90 GHz
Handheld Communications Service Monitor
vereinfachen. Es verfügt über einen eingebauten
14,4-V-LiIo-Akku mit einer Betriebszeit von
mehr als 3 h. Der CX100 ist mit fortschrittlichen
Frequenz-, Leistungs- und Modulationsanalyseinstrumenten
für analoge Systeme ausgestattet.
• Elektromagnetisches
Feldmessgerät
• Digitale Sondenschnittstelle:
Keine Kalibrierung des
Messgeräts erforderlich
• Messbereich von
0 Hz (DC) bis 90 GHz
„EuMW 2023“ in Berlin
Besuchen Sie uns vom
19. – 21. September, Stand 467 C
info@telemeter.de · www.telemeter.info
Wir liefern Lösungen…
Der CX100 von VIAVI Solutions ist ein Handheld
Communications Service Monitor (CSM),
der von 1 MHz bis 6 GHz arbeitet. Er ist eine voll
ausgestattete Funktestlösung in einem leichten,
robusten und handlichen Format, das für taktische
und LMR-Netzwerktechniker in rauen Umgebungen
entwickelt wurde.
Dieser CSM enthält einen 1-Port-VNA für die
Kabel- und Antennenanalyse, einen eingebauten
Spektrumanalysator und eine Anbindung an die
VIAVI Mobile Tech App, um den Testprozess zu
Der CX100 hat ein 5-Zoll-Farb-Touchscreen-
Display und verfügt über eine menügesteuerte
Benutzeroberfläche, die ein sofortiges Umschalten
zwischen Test-Setups und das Navigieren
zwischen einer Hierarchie verschiedener Menüs
ermöglicht. Er verfügt über ein Python-basiertes
Autotest-Framework, das es den Kunden ermöglicht,
ihre eigenen Skripte zu schreiben und diese
direkt auf die Box hochzuladen. Dieses Framework
bietet Vorteile wie die Automatisierung von
Checklisten und Messungen, die Steuerung des
zu prüfenden Geräts, die Speicherung von Prüfergebnissen
sowie wiederholbare Prozesse und
Verfahren. Die VIAVI Mobile Tech App ermöglicht
den Fernbetrieb über das Smart Device, so
dass die Benutzer das Gerät von einem entfernten
Standort aus bedienen können.
Dieses tragbare Prüfgerät ist in einem Gehäuse der
Klasse 2 nach MIL-PRF-28800F mit den Maßen
30,5 x 24,1 x 10,9 cm erhältlich und ist eine zuverlässige
und effiziente Lösung zur Durchführung
von vielen Prüfungen.
VIAVI Solutions
www.viavi.com
36 hf-praxis 9/2023

EMV
Kompaktes Prüfsystem für Burst, Surge,
Dips/Interrupts und Magnetfeldtests
Tests zu ändern, sind AXOS
5 und AXOS 8 sowohl ideale
Produkte für Konformitäts- und
Pre-Compliance-Tests, als auch
für Überwachungs- und Debugging-Funktionen
während der
Entwicklungsphase geeignet.
Eine breite Palette an kostengünstigen
und benutzerfreundlichen
Koppel-/Entkoppelnetzwerken
für Stromleitungen sowie
für symmetrische und asymmetrische
Daten- und Signalleitungen
sind optional erhältlich.
Dies ermöglicht schnelle und
vollständige automatisierte Prüfungen
nach den gängigsten
IEC-, EN-, ANSI-, IEEE- und
UL-Normen.
Das kompakte Testsystem AXOS
5 integriert mehrere Standalone-
Prüfsysteme in einer einzigen
wirtschaftlichen Lösung. Es ermöglicht
EMV-Tests nach:
• IEC/EN 61000-4-4 mit 5 kV
EFT/Burst
• IEC/EN 61000-4-5, 5 kV
Surge Combination Wave
• IEC/EN 61000-4-9
(mit MSURGE-A)
• IEC/EN 61000-4-11/-29
(mit DIP 116 / mit DC-Quelle)
Umfangreiches Zubehör, wie
der einphasige Transformator
(DIP 116) simuliert Stromversorgungsausfälle
in Form von
Spannungsunterbrechungen,
nach IEC/EN 61000-4-11 und
-29. In Kombination mit einer
Induktionsspule (MSurge-A) lassen
sich zusätzlich umfangreiche
Magnetfeldtests durchführen.
Der AXOS 5 enthält zudem ein
integriertes einphasiges Kopplungs-/Entkopplungsnetzwerk
mit 16 A.
Das Testsystem kann entweder
über einen Touchscreen
oder via optionaler Software
über den PC bedient werden.
Schlöder GmbH
info@schloeder-emv.de
www.schloeder-emv.de
Die einfache Menüführung,
vordefinierte Tests und automatische
Erstellung von Prüfberichten
einschließlich Prüfparametern
ermöglichen effiziente
Prüfungen, auch für weniger
versierte Benutzer.
Zahlreiche Schnittstellen ermöglichen
Zusatzfunktionen wie
z.B. die externe Start-/Stopp-
Funktionen. Dies erlaubt eine
einfache Integration des Prüfsystems
in kundenspezifische
Prüfumgebungen. Zur Sicherheit
der Anwender und für einen
zuverlässigen Betrieb wurde eine
Sicherheits-verriegelung des
Prüfsystems, Warnlampe und
Notausschalter implementiert.
Darüber hinaus steht für noch
umfangreichere Tests der AXOS
8 zur Verfügung, der den AXOS
5 um zusätzliche Funktionen
wie Ring Wave, Telekom Wave
mit separatem Modul TW8 und
Surge bis 7 kV ergänzt:
• IEC/EN 61000-4-5 & ITU
(mit TW8)
• IEC/EN 61000-4-5, 7 kV
Surge Combination Wave
• IEC/EN 61000-4-12, ANSI/
IEEE C62.41
Alle Prüfparameter können in
einem Bereich weit über die
Anforderungen der Normen
hinaus variiert werden. Zusammen
mit der Möglichkeit, die
Testparameter während des
Die Batronix GmbH & Co
KG mit Sitz bei Kiel ist ein
renommierter Distributor
führender Hersteller von
Messtechnik und Lötgeräten
und selbst Hersteller von
Programmiergeräten.
Als offizieller Distributor
namhafter Marken wie
Rohde & Schwarz, Siglent,
Rigol, Pico-Technology, JBC,
ITECH und Micsig stehen
wir Ihnen gerne zur Verfügung,
um Sie umfassend
zu beraten und gemeinsam
die ideale Lösung für Ihre
Anforderungen zu finden.
Die von HAEFELY in der
Schweiz hergestellten Geräte
überzeugen durch ihre Vielfältigkeit
und Qualität und wurden
im Rahmen einer Vertriebspartnerschaft
von Schlöder in das
Produktportfolio aufgenommen.
Innovative Tools. Exzellenter Service.
Batronix GmbH & Co. KG
Handelsweg 16
24211 Preetz
Neben einer kompetenten
Beratung, besten
Bewertungen und unserem
schnellen & klimaneutralen
Versand bieten wir Ihnen
eine Bestpreisgarantie und
den Kauf auf Rechnung.
Tel.: 04342 90786-0
Fax: 04342 90786-90
service@batronix.com
www.batronix.com
hf-praxis 9/2023 37

EMV
Hochwertige flexible Messkabel für EMV-Anwendungen
Auf der EuMW 2023 in Berlin
präsentiert die Melatronik
Nachrichtentechnik GmbH auf
dem Stand 209A die hochwertigen
Messkabel der PLEX-
Serie von ANOISON.
Die Kabel der PLEX-Serie sind
für verschiedene Frequenzbereiche
von DC bis 67 GHz
erhältlich. Sie sind äußerst
amplituden- und phasenstabil
und werden kundenspezifisch
besteckert.
Die flexiblen Kabel sind
auch für den Einsatz in
Anwendungen mit höheren
Leistungsanforderungen
geeignet. So ist z.B. das
PLEX-310-Kabel, für den Einsatz
im Frequenzbereich von
DC bis 18 GHz, für typische
CW-Leistungen bis 3.3 kW
bei 300 MHz und von 450 W
bei 18 GHz spezifiziert.
Die Schirmdämpfung dieser
Kabel beträgt >90 dB. Der
Innenleiter der PLEX-Kabel
besteht aus versilbertem Kupfer,
das Dielektrikum ist LD-
PFTE, der Außenleiter wiederum
versilbertes Kupfer, das
Schirmgeflecht versilbertes
Kupfer und die Ummantelung
FEP. Die Kabel sind für den
Temperaturbereich von -65 bis
+165 °C einsetzbar.
Melatronik
Nachrichtentechnik GmbH
www.melatronik.de
Filter für die Emissionssicherheit
Die Emissions-Security
(EMSEC) Power EMI Filter
von Spectrum Control sind speziell
für die Emissionssicherheit
konzipiert. Sie haben ein
kompaktes und leichtes Design,
das nahtlos in einen Standard-
1U-Abstand in einem Daten-/
Kommunikations-Rack passt.
Diese Filter bieten eine Dämpfung
von 60 dB (bei 10 MHz)
im Gleichtaktmodus und eine
Dämpfung von 70 dB (bei 10
MHz) im Differenzmodus. Sie
sind mit einem IEC-Steckereingang
ausgestattet, der mit einer
Vielzahl von Anwendungen für
elektronische Geräte kompatibel
ist. Ihr hybrides Gleichtakt-/Differenzialspulen-Design
gewährleistet
eine effektive Filterung.
Sie haben eine typische Strombelastbarkeit
von bis zu 15 A und
einen Ableitstrom von 3,5 mA.
European Microwave week: Stand 581C
Die EMSEC Power EMI Filter
eignen sich für den Einsatz in
verschiedenen Anwendungen
wie Internet of Things, Industrieautomatisierung,
sichere
kommerzielle Kommunikation
und überall dort, wo Emissionssicherheit
eine Priorität ist. Sie
sind in zwei Größen erhältlich:
eine kleine Größe mit 3 Zoll
Länge und 1,6 Zoll Höhe und
eine große Größe mit 4,6 Zoll
Länge und 1,6 Zoll Höhe. Das
kleine und leichte Design dieses
Filters in Verbindung mit
der einzigartigen platzsparenden
Hardware ermöglicht eine effiziente
Nutzung des verfügbaren
Raums.
Spectrum Control
www.spectrum-control.com
38 hf-praxis 9/2023

EMV
PMM-FFT-Messempfänger
Im Überblick:
• Frequenzbereiche von 9 kHz
bis 30 MHz oder ab 10 Hz oder
bis 3 GHz
• eingebaute LISN für schnelle
entwicklungsbegleitende Messungen
• eingebauter Akku für den
mobilen Betrieb
• Farb-Touchscreen
• lückenlose FFT-Umwandlung
• Software und Updates im freien
Download
EMCO Elektronik GmbH
www.emco-electronic.de
Anzeige Rogers, Radix, 210 x 148 + 3 mm
Lösungen für leitungsgebundene
EMV-Messungen kommen
von EMCO. Dahinter
stehen der EMV-FFT-Messempfänger
und LISN für die
unterschiedlichsten Ansprüche.
Selbstverständlich normkonform
nach CISPR 16-1-1,
MIL-STD-461, ANSI C63.2
und FCC sowie CISPR 14-1
in Verbindung mit dem Click-
Analyzer.
• robuste, kompakte Konstruktion
Weitere Informationen unter:
www.narda-sts.it/eng/products/
receivers/
Vorführgeräte stehen zur Verfügung.
◄
EuMW 2023
Stand 441B
19. – 21.09.2023
Berlin
New Radix
3D-Printable
Dielectric
Material
Radix 3D-druckbares
dielektrisches Material
ist das erste 3D-Material
mit einer Dielektrizitätskonstante
von 2,8 und
mit geringen Verlusten bei
Mikrowellenfrequenzen.
MERKMALE
• UV-härtbares Material mit sehr
geringem Verlust bei 24 GHz für den
3D-Druck
• Geringe Feuchtigkeitsaufnahme
• Strukturgröße ab 225 µm möglich
• Starre mechanische Eigenschaften für
sehr detaillierte Strukturen
VORTEILE
• Ermöglicht neue Designs, die mit
herkömmlichen Herstellungsverfahren
nicht möglich sind
• Ermöglicht volumetrische /
3D-Schaltungen
• Verwendung von Gradient Index
Designs in einem Ein-Material-System
• Nutzung eines 3D-Druckverfahrens,
das die Herstellung komplexer Teile zur
Endnutzung ermöglicht
TYPISCHE ANWENDUNGEN
• Gradient Index (GRIN) oder Linsen mit
variabler Dielektrizitätskonstante
• 3D-Antennensysteme
• Impedanzanpassungsstrukturen
• Schnelle Prototypenentwicklung von
Radomen und anderen
Komponenten
www.rogerscorp.com

5G/6G und IoT
Elektronische Signalerzeugung und -analyse im THz-Bereich
Die ersten kommerziellen 6G-Netze sollen 2030 an den Start gehen. Dafür werden Funktechnologien mit noch
geringeren Latenzen, höheren Kapazitäten und einer besseren gemeinsamen Frequenznutzung benötigt, als bei 5G.
Bild 1: Mit dem R&S ZNA VNA lassen sich Messungen im THz-Bereich unter Einsatz von Millimeterwellenkonvertern ebenso komfortabel konfigurieren wie in
niedrigeren Frequenzbereichen (links). Das integrierte MPI TS150-THz Sondensystem mit Mikroskop ist mit dem R&S ZNA für Messungen auf Wafer-Ebene bis
330 GHz konfiguriert. Hohlleitersonden von GGB Industries Inc. sind direkt am Ausgang der R&S ZC330 Millimeterwellenkonverter montiert (rechts)
So soll der Frequenzbereich von 0,1 bis 0,3
THz für drahtlose Kommunikation genutzt
werden, um bisher unerreichte Datenraten
umsetzen zu können. Ein Forschungsschwerpunkt
liegt bei rein elektronischen Übertragungen
im D-Band-Spektrum von 110
bis 170 GHz. Dafür sind effiziente, stabile
sowie kompakte Quellen und Empfänger
notwendig, die dieses Spektrum abdecken.
Autor:
Dr. Taro Eichler
Technology Manager Wireless
Communications & Photonics
Rohde & Schwarz
www.rohde-schwarz.com
Hohe Hürden
Der Erfolg des Mobilfunks der sechsten
Generation wird entscheidend von kürzeren
Latenzzeiten, höheren Datenraten, einer
besseren Dienstgüte (Quality of Service,
QoS) sowie von einer erweiterten Systemkapazität
abhängen. Die Hürden für die Verwirklichung
solcher Netze der Zukunft sind
jedoch hoch. Wellen im THz-Frequenzbereich
von 0,1 bis 10 Terahertz (THz) bzw.
Wellenlängen zwischen 3 mm und 30 µm
nehmen dabei eine wesentliche Rolle ein.
Sie decken das Spektrum zwischen Mikrowellen
und optischen Wellen ab und sind
neben der Kommunikation für verschiedene
Anwendungsfelder wie beispielsweise
Bildgebungsverfahren und Spektroskopie
interessant [1].
Die Aussicht auf große, zusammenhängende
Frequenzbänder, die extrem hohe Datenraten
bis zu Tbit/s ermöglichen, machen
den THz-Bereich zu einem zentralen Forschungsthema
für 6G.
THz-Strahlung kann auf verschiedene Weise
erzeugt werden. Elektronische integrierte
monolithische Mikrowellenschaltungen,
sogenannte MMICs, sind eine naheliegende
Wahl. Hinzu kommen Verfahren, die auf
photonischen Technologien basieren.
Aufwärtskonvertierung: elektronische
Erzeugung und Analyse von THz-Wellen
Für die elektronische Erzeugung von THz-
Strahlung ist die verfügbare Technik äußerst
kompakt und kann bei Raumtemperatur
betrieben werden. Allerdings stößt die klassische
Elektronik hinsichtlich Bandbreite
und Effizienz an ihre Grenzen. Schwerer
noch wiegt, dass elektronische Quellen bei
THz-Frequenzen ineffizient werden und
nur begrenzte Möglichkeiten zur Frequenzabstimmung
bieten.
Zahlreiche 6G-Forschungsaktivitäten in der
Halbleiterindustrie befassen sich derzeit zum
Beispiel mit der Charakterisierung von Bauelementen
und Schaltkreisen im Millimeterwellen-
und THz-Bereich. Ein bedeutender
Forschungsschwerpunkt liegt hier auf dem
D-Band-Spektrum. Hierfür sind bereits fortschrittliche
HF-Test- und Messgeräte von
führenden Messtechnikanbietern wie Rohde
& Schwarz erhältlich.
Verfügbare Messtechnik
für die Sub-THz und THz-Forschung
Für die (Sub)-THz-Forschung sind zum
Beispiel Vektor-Netzwerkanalysatoren zur
Bauelementcharakterisierung verfügbar, die
mit Frequenzumsetzern bis 1,1 THz messen
40 hf-praxis 9/2023

5G/6G und IoT
Bild 2: Testaufbau für Signalerzeugung
und -analyse im D-Band (110 GHz bis 170 GHz)
mit R&S FE170ST Frontend (Sender)
und R&S FE170SR Frontend (Empfänger)
können. Der Frequenzbereich für Signalund
Spektrumanalysatoren lässt sich noch
erweitern, indem externe Harmonischen-
Mischer für das D-Band und andere Frequenzbänder
bis 500 GHz hinzugezogen
werden. Bei Signalgeneratoren können die
Frequenzbereiche mithilfe von Frequenzvervielfachern
bis 170 GHz erweitert werden.
Die Signalerzeugung und -analyse im
D-Band-Spektrum ist mit Sende- und Empfangsumsetzern
möglich. Darüber hinaus
haben Forscher die Möglichkeit, die Antennenstrahlungsleistung
im D-Band in Vollabsorberkammern
messen.
VNAs für hochgenaue THz-Messungen
Vektor-Netzwerkanalysatoren eignen sich
für Messungen bis 67 GHz. Für Tests im
Millimeterwellen- und THz-Bereich sind
zusätzliche externe Frequenzkonverter erforderlich,
die wie beispielsweise der R&S
ZC1100 Frequenzen bis 1,1 THz abdecken
können. Solche Frequenzkonverter mischen
die Stimulussignale nach oben und die Antwortsignale
nach unten.
Die Charakterisierung aktiver Komponenten
im linearen und nichtlinearen Bereich
erfordert eine definierte Eingangsleistung
an der Tastspitze. Da eine Pegel kalibrierung
auf Wafer-Ebene nicht direkt durchführbar
ist, wird der Pegel am Hohlleiterausgang
kalibriert, sodass der Verlust in zusätzlichen
Hohlleitern, 1-mm-Kabeln oder der
Messspitze im Kalibiervorgang berücksichtigt
ist. Für diese Messungen bietet
sich ein Highend-VNA wie der R&S ZNA
von Rohde & Schwarz an, der für Pegel-
Sweeps und Kompressionspunktmessungen
über eine integrierte Kalibrierroutine verfügt.
Diese kompensiert Nichtlinearitäten
von Millimeterwellenkonvertern, was die
Messdynamik sowie die Reproduzierbarkeit
erheblich verbessert. Das ermöglicht Messungen
an aktiven Komponenten bei hohen
Frequenzen mit metrologischer Präzision [2].
Breitbandsignal-Erzeugung
und -Analyse im D-Band
Bild 2 zeigt einen typischen Test- und Messaufbau
zur Signalerzeugung und -analyse
im D-Band, wie Forscher ihn zur Untersuchung
von künftigen 6G-Komponenten
und - Trans ceivern benötigen. Der Aufbau
verwendet das R&S FE170ST Sende-
Frontend, welches die modulierten Signale
wie beispielsweise potenzielle 6G-Signalformen
vom R&S SMW200A VNA in den
Frequenz bereich von 110 bis 170 GHz hochkonvertiert.
Als Gegenstück dient das R&S
FE170SR Empfangs-Frontend. Es konvertiert
die Signale herunter und übermittelt die
Zwischen frequenz (ZF) an den R&S FSW
Signal- und Spektrumanalysator. Damit
beim demodulierten Signal die Error Vector
Magnitude (Fehlervektorgröße) möglichst
gering bleibt, muss das erzeugte Signal ein
extrem niedriges Phasenrauschen aufweisen.
Messung der Strahlungs leistung
im D-Band
Bei 5G wurden im Zusammenhang mit
der Entwicklung von Over-the-Air-Testkonzepten
erstmals Millimeterwellenfrequenzen
für die Mobilfunkkommunikation
eingesetzt. Dies ist darauf zurückzuführen,
dass große und stark miniaturisierte Antennenarrays
für leitungsgebundene Messungen
nicht mehr zugänglich sind [3]. Solche
OTA-Antennentestkonzepte können auf
das D-Band und darüber hinaus erweitert
werden, um die THz-Kommunikation und
-Sensorik zu untersuchen. Zukünftige Geräte
werden noch höher integrierte aktive Antennensysteme
für Ultra-Massive MIMO- und
Sensor-Anwendungen enthalten.
Da die 6G-Forschung den Fokus auf Frequenzen
über 100 GHz legt, sind nicht
nur neue Breitbandantennenkonzepte mit
hoher Verstärkung erforderlich, sondern
auch darauf zugeschnittene neue Antennenmessverfahren.
Da die Komplexität integrierter Schaltkreise
mit der Frequenz drastisch ansteigt, ist die
Zielsetzung der meisten aktuellen Entwicklungsanstrengungen
ein neuer inkrementeller
Schritt im D-Band und im G-Band (140
bis 220 GHz). Eine sphärische Abtastlösung
zur Messung der Strahlungsleistung im
D-Band mit hohem Dynamikbereich lässt
sich zum Beispiel in der R&S ATS1000
Absorberkammer realisieren. Die Lösung
nutzt ein neues Sonden-Design mit direkter
Abwärtskonvertierung, das einen Dynamikbereich
von mehr als 50 dB bei 170 GHz
ermöglicht. Das vereinfacht die Testanforderungen,
da für die Messung des Amplitudengangs
sowie des kohärenten Phasengangs
eines Messobjekts im D-Band keine
mechanischen Änderungen notwendig sind
und auch keine zusätzliche HF-Verkabelung.
Beispiel: OTA-Test einer D-Band-Antenne
Bild 3 zeigt im Rahmen rechts oben eine neuentwickelte
linsenbasierte D-Band-Antenne
mit Leckwellenspeisung des Herstellers
IMST als Prüfling in einem kompakten
Testsystem mit sphärischer Nahfeldabtastung.
Die Messungen der Strahlungsmuster
werden im sphärischen Abtastbereich
der R&S ATS1000 durchgeführt. Diese
Vollabsorberkammer enthält einen Positionierer
mit verteilten Achsen. Der Prüfling
könnte in 6G-Fronthaul-Punkt-zu-Mehrpunkt-Szenarien
eingesetzt werden. Die
vereinfachte Speisestruktur besteht aus einer
elliptischen Linse und einem Lambda/2-
Leckwellen-Lufthohlraum, der durch einen
WR6-Hohlleiter (D-Band) angeregt wird.
hf-praxis 9/2023 41

5G/6G und IoT
Bild 3: Links Blockdiagramm der frequenzkonvertierenden Sonde, rechts Messaufbau mit einem
kompakten sphärischen Abtastsystem mit frequenzkonvertierender Sonde und Prüfling am Azimutpol
Das Strahlungsmuster kann durch Verschieben
des Speisepunkts entlang der Brennebene
der Linse gesteuert werden.
In Bild 3 unten sieht man die DUT-
Einspeise anordnung unter der zu vermessenden
Linsen antenne. Mit dieser Anordnung
kann die Leistung der Antenne
phasen kohärent und zeitstabil gemessen
werden. Sie besteht aus einem subharmonischen
D-Band-Mischer, der mit dem an
der Sonde verwendeten Mischer identisch
ist, sowie einem D-Band-Isolator, der am
WR6-Split-Block des DUTs angeschlossen
ist. Die Messungen wurden mit Hilfe des
R&S ZNA43 Viertor-VNAs durchgeführt,
wobei ein Messtor an der Vorderseite das
ZF-Signal zum DUT leitet.
Das Blockdiagramm in Bild 3 stellt das
Konzept der Messsonde dar. Ein Orthomode
Transducer (OMT, Orthomodenkoppler) ist
an eine quadratische 20-dBi-Hornantenne
angeschlossen, die eine 3 dB-Strahlbreite
von 16 ° und eine Kreuzpolarisationsisolation
von 25 dB über den gesamten
D-Band-Frequenzbereich aufweist. Die
Anordnung arbeitet reziprok und kann zwei
orthogonal polarisierte Felder senden/empfangen,
wenn das DUT auf Empfangen (RX)
bzw. Senden (TX) eingestellt ist. Die Aboder
Aufwärtskonvertierung erfolgt direkt
an der Sonde, wodurch Kabelverluste bei
HF-Frequenzen ausgeschlossen werden.
Beide Polari sationen können gleichzeitig
gemessen werden.
Die Ergebnisse in Bild 4 zeigen eine ausgezeichnete
Übereinstimmung zwischen
den DUT-Vollwellensimulationen und den
Messungen. Dies unterstreicht die hohe
Genauigkeit des Messsystems und der eingesetzten
Messtechnik in Verbindung mit dem
neuen Sondendesign. Die phasen kohärente
Datenerfassung wie die Nahfeld-Fernfeld-
Transformation (NF2FF) lässt sich bei
passiven Antennenmessungen erfolgreich
anwenden. Bemerkenswerterweise zeigen
die nicht transformierten Messergebnisse in
Rot, dass der Hauptstrahl des Strahlungsmusters
bereits nahe am asymptotischen
Fernfeldverhalten liegt.
Zusammenfassung/Fazit
Das hocheffiziente D-Band-Linsenantennen-
Design konnte einen Gewinn von mehr als
30 dB über 42% Bandbreite er zielen. Die
präzise Charakterisierung dieser Antenne
erfolgte über ein Testsystem mit sphärischer
Abtastung, das stabile phasen kohärente
Messungen mit direkter Frequenzumsetzung
am Prüflingseingang und an den
Mess sondenausgängen ermöglicht. Phasenkohärenz
ist unerlässlich, um die präzise
Anwendung von Nahfeld-Fernfeld-Transformationsalgorithmen
zu gewährleisten.
Und diese ist essentiell für eine genaue
Bestimmung von Richtdiagramm-Nullstellen
und Nebenkeulenpegeln.
Mobilfunkhersteller, die für 6G MMICs und
das D-Band nutzen wollen, können somit
schon heute eine präzise Messtechnik für
Tests an ihren Komponenten einsetzen.
Bei den photonischen Verfahren zur THz-
Wellenerzeugung ist zur kommerziellen
Nutzung noch viel Forschungsaufwand notwendig.
In verschiedenen Versuchsübertragungen
wurden aber bereits vor Jahren u.a.
bei 300 GHz Datenübertragungen bis 850 m
im Freien demonstriert. Rohde & Schwarz
koordiniert ein vom BMBF gefördertes
Forschungsprojekt 6G-ADLANTIK [4],
um mit Forschungseinrichtungen und Herstellern
die Technologie zur photonischen
THz-Signalerzeugung und -analyse als Basis
für neue, marktgerechte Lösungen für 6G
voranzutreiben.
Literatur
[1] T. Eichler und R. Ziegler: „Fundamentals
of THz technology for 6G“, Rohde &
Schwarz White Paper, 2022
[2] A. Rumiantsev, T. Naing Swe und A.
Henkel, „Achieving Metrology-Level Accuracy
When Making THz Measurements“, in
The Latest in mmWave and THz Test and
Measurement Technology,
www.microwavejournal.com/articles/27082,
Microwave Journal, December 2021
[3] R. Stuhlfauth und H. Mellein, „Overthe-air
RF conformance measurements on
5G NR devices“, Rohde & Schwarz White
Paper, 2021
[4] www.forschung-it-sicherheit-kommunikationssysteme.de/projekte/6g-adlantik
◄
Bild 4: E-Ebene und H-Ebene. Simulierte, gemessene und von Nahfeld zu Fernfeld (NF2FF) transformierte
normalisierte Richtcharakteristiken als Funktion der Frequenz für Strahlung in Hauptstrahlrichtung
42 hf-praxis 9/2023

Microchip is…
Connectivity
Bluetooth ® ‹
Wi-Fi ® ‹
Zigbee ® ‹
Sub-GHz ‹
Ultra-Wideband ‹
RF Identification ‹
• Automotive
• Industrial
• Communications
• loT
• Medical
microchip.com/Connectivity
The Microchip name and logo and the Microchip logo
are registered trademarks of Microchip Technology
Incorporated in the U.S.A. and other countries. All other
trademarks are the property of their registered owners.
© 2023 Microchip Technology Inc. All rights reserved.
MEC2484A-UK-03-23

Anzeige
Gemeinsam sind wir stärker!
Globes Elektronik ist jetzt stolzer Teil der Milexia-Gruppe – einem der am schnellsten wachsenden
Value-Added-Distributoren der Welt.
© MF3d/iStock
Als im Jahr 2020 die Krise bei der Versorgung
mit elektronischen Komponenten und
Halbleiterprodukten die Welt traf, sah es so
aus, als würden Arbeitskräftemangel, eine
noch nie dagewesene Nachfrage und fehlende
Liefer kapazitäten die Branche erschüttern.
Die Milexia-Gruppe wusste jedoch als
inter nationaler Value-Added-Distributor,
dass sie immer noch in der Lage war, ihren
Kunden die besten Lösungen zu bieten.
Globes Elektronik GmbH + Co.KG
a milexia group company
hfwelt@milexa.com
www.milexia.com/de
Mit einem herausragenden technischen und
professionellen Support-Team, jahrzehntelanger
internationaler Erfahrung, rationalisierten
Abläufen und einem optimalen
Kunden- Lieferanten-Ökosystem wusste
sie, dass sie die Erwartungen ihrer Kunden
weiterhin treffen und übertreffen konnte.
Eine Partnerschaft
im Interesse des Kunden
Das 1995 in Deutschland gegründete Unternehmen
Globes Elektronik bietet seinen
Kunden in Deutschland, Österreich, der
Schweiz und darüber hinaus herausragende
HF-, Mikrowellen- und Elektroniklösungen
und greift dabei auf ein internationales Netzwerk
bewährter Lieferanten zurück.
Wie Milexia ist Globes ein innovatives und
zukunftsorientiertes Unternehmen, das das
Angebot für seine lokalen und internationalen
Kunden durch ein vielfältigeres Portfolio,
spezialisierte Produkte und einzigartige
Lösungen erweitern möchte, ohne dabei
Kompromisse bei seinen Werten einzugehen
– der Kunde steht an erster Stelle.
„Globes ist ein Unternehmen wie Milexia,“
fügte Xavier hinzu, „Beide Unternehmen
verstehen, dass sie trotz eines schwierigen
wirtschaftlichen Umfelds mit einem knappen
Angebot an elektronischen Komponenten
weiterhin dynamisch sein müssen.“
In Verbindung mit ihrer stabilen Übernahmestrategie
in den Kernländern der Gruppe
hat die Milexia-Gruppe eine starke Marktposition
aufgebaut.
Milexia ist einer der am schnellsten
wachsenden Value-Added-Distributoren
Mit einem Umsatz von 140 Millionen
Euro und mehr als 200 Mitarbeitern in fünf
europäischen Ländern hilft die Milexia-
Gruppe ihren Kunden, fundierte Entscheidungen
in Bezug auf elektronische Komponenten
und Baugruppen zu treffen, die
in Branchen wie Verteidigung, Raumfahrt,
Transport, wissenschaftliche Instrumente
und Satelliten kommunikation eingesetzt
werden.
Als europäischer Marktführer in der Hightech-Industrie
unterstützt die Milexia-
Gruppe ihre Kunden nach Kräften dabei,
bessere Ergebnisse zu erzielen und erleichtert
ihnen den Zugang zu innovativen Lösungen,
um die immer schwierigeren und komplexeren
technologischen Anforderungen
zu erfüllen.
44 hf-praxis 9/2023

Anzeige
„Wir sind ein Value-Added-Distributor, der
seinen Kunden in erster Linie technologische
Beratung anbietet. Diese Beratung basiert
auf einer gründlichen Kenntnis der Märkte
und ihrer Anwendungen sowie auf einer
eingehenden Prüfung des Angebots unserer
Partner und Lieferanten“, so Xavier Gaillard.
„Wir sind außerdem einer der wenigen
Distributoren, die zugleich in den wichtigsten
europäischen Ländern wie Frankreich,
Deutschland, Italien, Spanien und
dem Vereinigten Königreich vertreten sind.
Dank des umfangreichen Produktangebots
unserer Partner und der Kompetenz unserer
Mitarbeiter haben wir unsere bestehende
Präsenz in den Bereichen Verteidigung,
Raumfahrt, Transportwesen und wissenschaftliche
Instrumente auf die Bereiche
Telekommunikation und Medizin ausgeweitet.
Dies sind sehr dynamische Märkte, die
in den nächsten fünf Jahren um 5 bis 15%
wachsen werden.“
Die Teams von Milexia bestehen aus echten
Experten auf dem Gebiet der Elektronik.
Diese werden von ihren Partnern beständig
weitergeschult, um stets auf dem neuesten
technischen Stand zu sein, und um den Kunden
während des gesamten Projektzyklus
maßgeschneiderte Unterstützung zu bieten.
Wie Milexia seine Partner auswählt
Da Milexia ein vertrauenswürdiger internationaler
Distributor ist, der sich auf seine
Kunden konzentriert, wählt er seine Partner
auf der Grundlage ihrer Werte, ihrer Innovation,
ihrer Produktpalette und der Bedeutung,
die sie dem Übertreffen der Kundenerwartungen
beimessen, sorgfältig aus.
Das bedeutet, dass Milexia stets das fachliche
und technische Wissen und die Unterstützung
bieten kann , die die Kunden während
des gesamten Beschaffungsprozesses
benötigen, um Innovationen zu optimieren
und um maßgeschneiderte Lösungen für die
spezifischen Anforderungen ihrer Kunden
entwerfen und umsetzen zu können.
Bewältigung der Krise
bei der Halbleiterversorgung
Milexia und Globes Elektronik haben sich
in der letzten Krise bei der Halbleiterversorgung
bewährt und konnten trotz weltweiter
Engpässe die ideale Komponente
zum richtigen Zeitpunkt und zum richtigen
Preis beschaffen.
Durch die Investition in starke Beziehungen
zu erstklassigen ausgewählten Partnern
innerhalb der Lieferkette sind sie besser
als je zuvor in der Lage, den Bedürfnissen
ihrer Kunden gerecht zu werden.
Milexia beabsichtigt, mehrere zusätzliche
Faktoren zu nutzen, um seine ehrgeizigen
Wachstumspläne zu verwirklichen, damit
das Unternehmen seinen Wettbewerbsvorteil
beibehalten und Kunden und Partner
besser bedienen kann. Sie wollen dies mit
einer Kombination aus internen und externen
Zielsetzungen erreichen:
„Alles, was wir taten, war so präzise.
Das bedeutete, dass wir unseren Kunden
weiterhin die beste Beratung bieten
konnten, damit sie in der Lage waren von
der bestmöglichen Beschaffungsstrategie zu
profitieren,“ sagte Xavier Gaillard, Geschäftsführer
der Milexia-Gruppe, kürzlich in einem Interview.
„Als wir feststellten, dass das deutsche
Unternehmen Globes Elektronik die gleiche
organisatorische DNA hat – sie stellen den
Kunden in den Mittelpunkt –, wussten wir, dass
ein Zusammenschluss für uns beide eine
Win-Win-Situation sein würde“.
Xavier Gaillard,
CEO, Milexia-Gruppe
Intern: Die Produktpalette erweitern und
gleichzeitig den Kunden weiterhin schnellen
Zugang zu bestehenden Produkten bieten,
unterstützt durch Spezialisten mit einem
hohen Maß an Kompetenz und Erfahrung
Extern: Sechs größere Übernahmen wurden
in den fünf vergangenen Jahren in den
Kernländern getätigt, darunter Globes Elektronik
und kürzlich Composants Électroniques
Lyonnais.
„Milexia ist immer einen Schritt voraus und
kann sich auf diese Weise auch bei neuen
Dienstleistungen positionieren, insbesondere
beim Obsoleszenz-Management, beim
Prototyping, bei Prüfungen und bei der Validierung“,
sagt Xavier. „Wir sind uns der
Bedeutung dieser Dienstleistungen bei der
Bewältigung der technologischen Herausforderungen
des einundzwanzigsten Jahrhunderts
bewusst.“
Milexia ist seit 30 Jahren auf dem Markt
der hochmodernen Technologien tätig und
betreut über 2300 Kunden. Dank dieser
Erfahrung, sowie seiner Tatkraft und Entschlossenheit
wird die Milexia-Gruppe die
Anforderungen des Marktes und die Erwartungen
ihrer Kunden noch viele Jahre lang
übertreffen.
Besuchen Sie Milexia am Stand 315C auf
der European Microwave Week (EuMW)
2023 in Berlin vom 19. bis 23. September,
www.eumweek.com
© DKosig/iStock
Meet Milexia
on stand
315C at
EuMW 2023
hf-praxis 9/2023 45

5G/6G und IoT
Beschleunigtes 5G-mmWave-Design
Keysight Technologies
www.keysight.com
Die EDA-Software-Suite bietet einzigartige
Design-Funktionen für 5G- und künftige
6G-Halbleiter-Chips, die die nächste
Generation von Wireless-Systemen ermöglichen.
Keysight Technologies stellte in diesem
Kontext PathWave Advanced Design
System (ADS) 2024 vor, eine Software-
Suite für EDA (Electronic Design Automation),
die Chip-Designern neue Funktionen
für Millimeterwellen (mmWave) und
Subterahertz-Frequenzen (Sub-THz) bietet.
Diese beschleunigen das Design von
5G-mmWave-Produkten und greifen den
Anforderungen für die Entwicklung von
6G-Kommunikation vor.
Nicht-terrestrische Netzwerkkomponenten
nutzen Frontend-Module der nächsten Generation,
die mmWave-Frequenzbänder verwenden
und erhebliche Herausforderungen
an Design und Simulation stellen. Diese
Frequenzen sind anfällig für Signalverluste
aufgrund von Ausbreitungseigenschaften,
atmosphärischer Dämpfung, komplexen
Gehäuseproblemen sowie Rausch- und
Dynamikbereichsproblemen. Die Entwicklung
für 6G stellt mit Sub-THz-Signalen,
die bei höheren Frequenzen arbeiten, eine
noch größere Herausforderung dar.
Entwickler von MMICs und Modulen kombinieren
mehrere Halbleiter- und III-V-Prozesse
für mmWave-Frequenzen, was eine
mehrfache Bestückung der Chips, Verbindungen
auf Modulebene und Leistungsbetrachtungen
erfordert. mmWave-Leistungsverstärker
werden separat vom Rest des
Designs gebaut, um Wärme-, Ertrags- und
Halbleiterleistungsprobleme zu minimieren.
Darüber hinaus können die in Galliumnitridprozessen
entwickelten Leistungsverstärker
höhere Stromdichten als Silizium
verarbeiten.
Neue Halbleiter-Packaging-Techniken,
wie das Flip-Chip-Bonding, ermöglichen
eine höhere Baudichte und Leistung. Diese
Gehäuse erfordern auch ein Co-Design über
mehrere Technologien und Prozesse hinweg,
da sie Herausforderungen in Bezug auf
internes Übersprechen, elektromagnetische
Störungen (EMI), Stabilität und Betriebstemperatur
mit sich bringen.
Die neueste Version der branchenführenden
Hochfrequenz- und Mikrowellen-Designsoftware
(RF/µW) von Keysight adressiert
diese Schwierigkeiten bei der Entwicklung
mit Verbesserungen in den Bereichen Algorithmus,
Layout, elektrothermische Eigenschaften
und Workflow-Automatisierung.
Zu den neuen PathWave ADS
2024-Designfunktionen gehören:
• schnellere 3D-EM- und 3D- Planar-
Meshing und Solver der zweiten
Generation
Diese bieten verbesserte Algorithmen,
die das Fachwissen über Mikrowellenstrukturen
und -prozesse optimal nutzen.
Netzoptimierung, Layout- und Konnektivitätsverbesserungen
reduzieren die Problemgrößen
für schnellere Simulationen.
46 hf-praxis 9/2023

5G/6G und IoT
Die verbesserten Solver beschleunigen
die Simulationen um das bis zu zehnfache
und erfordern weniger spezielle Anwenderkenntnisse
für eine größere Bandbreite
von Problemen, einschließlich mmWave-
Design bei Automotive-Radar-Frequenzen
von 79 GHz. Offene Workflows reduzieren
den Aufwand für die Datenbankverwaltung
und die iterative, manuelle Einrichtung.
• erweiterte Layout- und
Verifizierungsfunktionen
Diese ermöglichen die Design-Freigabe
direkt aus ADS für LVS, LVL, DRC und
ERC für MMICs sowie die Optimierung
der Produktivität bei der Modul- und Multi-
Technologie-Bestückung. Wavetek ist die
neueste Foundry, die ADS für einen Endto-End-Workflow
vollständig unterstützt.
• elektrothermische Ver besserungen
beschleunigen die Validierung
Das bedeutet höhere Zuverlässigkeit und
bessere Betriebsleistung durch Validierung
der dynamischen Betriebstemperaturen von
Bauteilen unter verschiedenen Vorspannungs-
und Signalbedingungen. Und unterstützt
hochleistungsfähige Rechenbeschleunigung
und bis zu 100-fache Beschleunigung
von Transienten mit Electrothermal Dynamic
Re-use W3051E, was eine höhere Testplanabdeckung
und frühere Erkenntnisse in
der Designphase ermöglicht.
• Unterstützung benutzer definierter
Arbeitsabläufe mit erweiterten
Python-APIs
Dies erhöht die Flexibilität und Skalierbarkeit.
Ein Dienstprogramm für den Import
von Load-Pull-Daten, ANN-Modellierung
und Python-Automatisierungsskripte für
Entwickler von 5G-Leistungsverstärkern
erschließen neue Anwendungsmöglichkeiten,
um gezielte Personalitäten von ADS
zu schaffen.
Doug Jorgesen, Vice President of Applications,
Marki Microwave, sagte: „Wir
verwenden PathWave ADS für unsere
mmWave-Leistungsverstärker-Designs,
weil es sich um eine integrierte Komplettlösung
handelt, die uns Simulationsmodelle,
Layout-Tools und die Genauigkeit bietet,
die wir für einen erfolgreichen First Pass
benötigen. ADS verfügt über eine einzigartige
Winslow-Tastkopf-Stabilitätsanalyse,
mit der wir unsere Verstärkerdesigns zuverlässig
optimieren können. Unsere Simulationen
stimmen genau mit unseren Labormessungen
überein, sodass wir teure Prototyp-Neuentwicklungen
unserer Designs
vermeiden. ADS ist unser bevorzugtes Tool
für das Design von Leistungsverstärkern.”
Joe Civello, PathWave ADS Produktmanager
bei Keysight, sagte: „Traditionelle
RF/uW EDA-Workflows beinhalten eine
Vielzahl von spezialisierten Solvern, die
Datenbanktransfers, tiefes Fachwissen und
die Vertrautheit mit verschiedenen Umgebungen
erfordern. Wir haben die elektromagnetischen
Vernetzungs- und Lösungsalgorithmen
von ADS noch schneller und
leistungsfähiger gemacht, um die Abdeckung
von Parametern wie Prozessvariationen
und Layouteffekten zu verbessern.
RFPro in PathWave ADS 2024 strafft die
Arbeitsabläufe zu einem einheitlichen
Schaltungs-EM-Co-Design-Cockpit, in dem
Schaltungsentwickler nun EM-Simulationen
durchführen können, um Designs schon früh
im Entwicklungszyklus abzustimmen und
zu optimieren. ADS unterstützt Multitechnologie-Design
und die Analyse von thermischen,
EM- und Layout-Parasitäten auf
Schaltungen und Signalmodulation. Es ermöglicht
eine schnelle Zusammenstellung
von Schaltungen, MMICs, Gehäusen, Verbindungen
und Modul-Layouts, um die Produktivität
der mmWave-Entwicklung deutlich
zu verbessern.“◄
beam FACHBUCH
Praxiseinstieg in die
VEKTORIELLE NETZWERKANALYSE
Joachim Müller,
21 x 28 cm, 142 Seiten,
zahlr. Abb. und Tabellen
ISBN 978-3-88976-159-0,
beam-Verlag 2011, 32,- €
Art.-Nr.: 118100
In den letzten Jahren ist
es der Industrie gelungen,
hochwertige vektorielle
Netzwerkanalysatoren vom
schwergewichtigen Gehäuse
bis auf Handheldgröße zu
verkleinern. Doch dem nicht
genug: Durch ausgefeilte
Software wurden einfache
Bedienkonzepte bei steigender
Funktionalität erreicht.
Auch für den Funkamateur
wird neuerdings die Welt
der Netzwerkanalyse durch
Selbstbauprojekte, deren
Umfang und Funktionalität
den Profigeräten sehr nahe
kommen, erschlossen. Damit
sind die Voraussetzungen
für die Anwendung der vektoriellen
Netzwerkanalyse
im Feldeinsatz aus Sicht der
verfügbaren Gerätetechnik
geschaffen.
Fehlte noch die geräteneutrale
Anleitung zum erfolgreichen
Einstieg in die tägliche Praxis.
Das in Hard- und Software
vom Entwickler mit viel
Engagement optimal durchkonstruierte
Gerät büßt alle
seinen hervorragenden Eigenschaften
ein, wenn sich beim
Messaufbau grundlegende
Fehlerquellen einschleichen.
Dieses Buch beschäftigt
sich mit den Grundlagen des
Messaufbaus, unabhängig
vom eingesetzten Gerät,
um den Praxiseinstieg zu
meistern.
Unser gesamtes Buchprogramm finden Sie auf unserer Website
oder hf-praxis bestellen 9/2023 Sie über info@beam-verlag.de
47
www.beam-verlag.de

5G/6G und IoT
Wie LAN und WLAN in Smart Spaces der Zukunft
zusammenwirken werden
Die zunehmende Verbreitung
von Smart Spaces bedeutet, dass
unbedingt dafür gesorgt werden
muss, dass diese Installationen
über alle erforderlichen Infrastrukturkomponenten
verfügen.
Jeder Versuch, mit einer einzelnen
Netzwerklösung auszukommen,
ist dabei sicher zum Scheitern
verurteilt.
Welche Herausforderungen
bestehen für Smart Spaces?
Wie werden LAN und WLAN
gemeinsam die Netzwerke der
Zukunft unterstützen? Und
welche Lösungen gibt es für
LAN-Optionen?
Das Problem für Smart Spaces
Es besteht kein Zweifel daran,
dass die Zahl der IoT-Geräte
immer weiter ansteigen wird,
und es dauert nicht mehr lange,
bis 20 Milliarden IoT-Geräte
weltweit im Einsatz sein werden.
Einzelne Sensoren haben
sicher ihre Vorteile, doch nur die
Kombination sehr vieler Sensoren
wird zu den wichtigsten
Veränderungen führen.
Arrow Central Europe GmbH
www.arrow.com
So kann etwa ein einzelner IoT-
Thermostat die Temperatur eines
einzelnen Raumes steuern, aber
die Kombination mehrerer Umgebungssensoren
in einem Gebäude
kann es ermöglichen, die Luftströmungen
zwischen Räumen,
die Luftqualität und die optimalen
Heizmöglichkeiten für das
gesamte Gebäude zu verstehen.
Zum Aufbau solcher Systeme
ist jedoch eine starke zugrunde
liegende Infrastruktur erforderlich,
die Energie und Konnektivität
bereitstellen kann. Ingenieuren
stehen viele Optionen
zur Verfügung, aber diese gehören
immer zu einer von zwei
Kategorien: drahtgebunden und
drahtlos. Jede dieser Technologien
hat ihre eigenen Vor- und
Nachteile. Viele Ingenieure sind
aber darauf fixiert, ausschließlich
eine davon zu verwenden.
Wenn die falsche Wahl getroffen
wird, können künftige Upgrades
kostspielig oder sogar unmöglich
sein, weshalb man sich solche
Entscheidungen keinesfalls
leicht machen darf.
Die Herausforderungen
bei Kabeln
Kabel sind schon seit mehr als
hundert Jahren das primäre Kommunikationsmittel,
da sie relativ
einfach zu konstruieren und zu
betreiben sind. Da die Herstellung
von Kabeln unproblematisch
ist, erweist sich ihr Einsatz
für die Kommunikation über
kurze Distanzen als sehr kosteneffektiv.
Zwar ist die Installation
von Kabeln über größere Distanzen
mit hohen Arbeitskosten verbunden,
die Implementierung der
Infrastruktur für das Senden von
Nachrichten über Tausende von
Kilometern hinweg ist jedoch
einfacher und günstiger als bei
drahtlosen Alternativen.
Andererseits sind Kabel vielen
physischen Phänomenen ausgesetzt,
was Datenübertragungen
mit hoher Geschwindigkeit
erschwert. Beispielsweise basieren
Datensignale mit hoher
Geschwindigkeit fast immer auf
einem verdrillten differenzierten
Aderpaar, um Rauschen zu eliminieren,
und wenn diese Paare
nicht sorgfältig ausgerichtet sind,
kann die Signalintegrität beeinträchtigt
werden. Schlimmer
noch ist, dass ältere Kabelinstallationen
modernen Datenraten oft
nicht gewachsen sind, weshalb
Aktualisierungen von Systemen
den Austausch aller Datenkabel
erfordern können. So unterstützen
ältere Ethernet-Kabel etwa
Geschwindigkeiten bis zu 100
Mbit/s, doch keines dieser Kabel
kann für moderne Verbindungen
mit 1 Gbit/Sek. genutzt werden.
Ein weiteres Problem bei Kabeln
besteht darin, dass ihre Installation
einen hohen physischen
Arbeitsaufwand erfordert, oft
Erdarbeiten zur unterirdischen
oder den Bau von Masten
zur überirdischen Verlegung.
Selbst Rechenzentren benötigen
umfangreiche Kabelbaugruppen
und Routing-Systeme,
deren Einbau und Reparatur sehr
schwierig sein können.
Je nach Technologie können
Kabel, die elektrische Signale
verwenden, nur ein Gerät pro
Kabel unterstützen, was bedeutet,
dass für die Verbindung mehrerer
Geräte zusätzliche Kabel
erforderlich sind. Natürlich gibt
es Busprotokolle, die die Verbindung
mehrerer Geräte mit einem
einzelnen Kabel ermöglichen,
solche Arrangements reduzieren
aber die Bandbreite des Kabels
deutlich.
Und schließlich gilt, dass viele
ältere LAN-Netzwerke sehr
anfällig gegenüber Angriffen
sind. Je nach der verwendeten
Infrastruktur implementieren
viele LAN-Technologien nicht
standardmäßig Zugangsdaten,
weshalb jedes Gerät, dass sich
mit einem Netzwerk verbunden
kann, dies auch nutzen darf.
Dies ist einer der wichtigsten
Gründe dafür, dass Hacker nach
exponierten LAN-Anschlüssen
suchen, die nicht aktiv verwendet
werden.
Probleme für
drahtlose Technologien
Im Vergleich zu Kabeln können
drahtlose Lösungen tatsächlich
viele Probleme beseitigen. Dazu
gehört etwa die Möglichkeit,
unterschiedliche Frequenzen
für die Kanaltrennung zu nutzen
(was die Zahl der einander
störenden Geräte reduziert),
oder die Verwendung direktionaler
Antennen für Strahlen, die
nicht mit anderen auf derselben
Frequenz interagieren (was die
Bandbreite erhöht).
Wenn es so ist, dass Kabel so
viele Probleme machen, dann
ist die logische Wahl doch eine
drahtlose Lösung, richtig? Nun,
nicht nur Kabel können problematisch
sein, für drahtlose Installationen
gilt dies leider ebenfalls.
Dies zeigte sich besonders bei
der Einführung von 5G, bei der
von vielen Störungen berichtet
wurde, nicht zu vergessen die
negativen Presseberichte rund
um Beschwerden von Menschen,
in deren Nachbarschaft Mobilfunkmasten
errichtet werden.
Zunächst gilt, dass die Frequenz,
die ein drahtloses System
nutzt, seine effektive Reichweite
bestimmt (genauer gesagt ist
die Frequenz umgekehrt proportional
zur Reichweite). So
können Funksysteme mit niedrigen
Frequenzen über Dutzende
von Kilometern hinweg kommunizieren,
während Hochfrequenzsysteme
auf kürzere
48 hf-praxis 9/2023

5G/6G und IoT
Entfernungen beschränkt sind.
Gleichzeitig ist aber auch die
Bandbreite einer Funkwelle (d.
h. die Datenmenge, die sie pro
Sekunde bereitstellen kann)
direkt proportional zu ihrer Frequenz.
Dies bedeutet, dass die
Kommunikation über längere
Distanzen oft nur geringe Bandbreiten
ermöglicht, während die
Bandbreite über kürzere Entfernungen
hinweg hervorragend ist.
Ein sehr gutes Beispiel für die
damit verbundenen Probleme
ist 5G. Die Verwendung höherer
Frequenzen ermöglicht deutlich
höhere Bandbreiten als bei 4G.
Die höhere Frequenz bedeutet
jedoch, dass die 5G-Abdeckung
sehr schlecht ist, daher mussten
viele Mobilfunkmasten näher
an die Nutzer (d.h. außerhalb
von Wohnimmobilien) gebracht
werden.
Ein weiteres Problem mit drahtlosen
Netzwerken ist ihre Anfälligkeit
für Remote-Angriffe.
Während Ethernet-Kabel den
physischen Zugriff erfordern,
kann ein drahtloses Netzwerk
leicht aus der Ferne angegriffen
werden. Schlimmer noch: Mit
„Funk-Paket-Sniffern“ können
Angreifer den Datenverkehr in
einem drahtlosen Netzwerk überwachen
und bei einer Unterbrechung
ein Gerät und die gesendeten
Daten identifizieren.
Gleichzeitig kann es dazu kommen,
dass drahtlose Netzwerke
überlastet werden, wenn sich zu
viele Geräte gleichzeitig damit
verbinden. Mobilfunknetzwerke
sind weniger anfällig für Überlastungen
als WiFi, da sie dafür
konzipiert sind, mit Tausenden
gleichzeitiger Verbindungen
umzugehen, doch Heimnetzwerke,
die öffentlich zugängliche
Frequenzen nutzen, leiden
häufig darunter. Die Verbindung
von Tausenden von Geräten mit
einem einzigen Zugangspunkt
kann schnell zu höherer Latenz
führen, was sehr problematisch
für Systeme ist, die in Echtzeit
operieren müssen.
Warum sind Kabel
für die Zukunft von Smart
Spaces so wichtig?
Zum Thema Smart Spaces und
Konnektivität wird oft gesagt,
dass drahtlose Technologien wie
5G und WiFi dominieren werden
– diese Denkweise ist sehr
verständlich. Sie helfen nicht
nur dabei, Kabelinstallationen
zu reduzieren, sondern ermöglichen
auch größere Freiheit bei
der Installation von Geräten.
Anstatt durch die Länge eines
Ethernet-Kabels eingeschränkt
zu sein, ermöglicht eine vollständig
drahtlose Lösung die Installation
von Geräten genau da, wo
sie benötigt werden. Wahrscheinlicher
ist jedoch, dass Installationen
der Zukunft die Vorteile
von Kabeln und von drahtlosen
Lösungen nutzen werden, anstatt
ausschließlich auf eine der beiden
Optionen zu setzen.
Immerhin werden die Smart
Spaces der Zukunft aus tausenden
von Geräten bestehen –
viel zu vielen für ein einzelnes
drahtloses Netzwerk. Natürlich
sind Mobilfunktechnologien für
sehr hohe Lasten gedacht, aber
da Latenz und Bandbreite immer
wichtiger werden, ist der Betrieb
aller Geräte mit drahtlosen
Signalen sehr kostspielig und
schwierig zu implementieren.
Nicht nur die schiere Zahl der
Geräte ist ein Problem, sondern
auch, dass viele davon einen
Energiebedarf haben, der für
Energiesammler viel zu hoch ist.
Beispielsweise müssen Sicherheitssysteme
stets zu 100% aktiv
sein und sind daher nicht zur Verwendung
mit Energiesammlern
geeignet. Vor dem Hintergrund,
dass diese Smart Spaces aus Tausenden
von Geräten bestehen,
kommt auch ein Batteriebetrieb
nicht dafür in Frage – die Wartung
solcher Geräte ist äußerst
problematisch. Es können zwar
Batterien verwendet werden, die
für die gesamte Lebensdauer
eines Geräts ausreichen, doch
dies führt schnell zu großen
Mengen Elektronikmüll, und
damit ist die heutige Welt bereits
gründlich bedient.
Daher ist eine permanente Energiequelle
erforderlich und eine
dedizierte Verbindung per LAN
bietet nicht nur ausreichend
Bandbreite, sie kann auch über
ein einzelnes Kabel per Power-
Over-Ethernet (PoE) die Stromversorgung
leisten. Tatsächlich
kann die Verwendung von PoE-
Kabeln die Installation dadurch
vereinfachen, dass ein Gerät nur
noch ein Kabel benötigt. So können
mehr Kabel in einem Bereich
gebündelt und mehr Geräte versorgt
werden.
Geräte, die Energiesammler nutzen,
müssen wahrscheinlich nahe
an Zugangspunkten positioniert
werden, um die Energiekosten
der Übertragung zu reduzieren.
In einem solchen Fall benötigt
der Zugangspunkt wahrscheinlich
PoE für Strom und Konnektivität,
was den Bedarf an
Kabeln in einem Smart Space
weiter unterstreicht.
Der Sicherheitsaspekt von Smart
Spaces führt auch dazu, dass
Kabel gegenüber drahtlosen
Netzwerken bevorzugt werden,
besonders für sicherheitsrelevante
Geräte wie Kameras,
Mikrofone und Alarmsysteme.
Die Verwendung von Kabeln
verhindert Remote-Angriffe und
der Einsatz von Anmeldedaten
und Zertifikaten für verbundene
Geräte kann den Zugriff auf von
Hackern ins Netzwerk eingeschleuste,
nicht identifizierte
Geräte abwehren. Möglicherweise
werden zukünftige PoE-
Versionen erkennen, wenn ein
Gerät getrennt wurde, woraufhin
die Energieüberwachung
der einzelnen PoE-Geräte dazu
genutzt werden kann, verdächtige
Aktivitäten aufzudecken –
mit drahtlosen Geräten ist dies
sehr schwierig.
Und schließlich sind drahtgebundene
Geräte immun gegen
Störungen, was es ermöglicht,
Tausende von Geräten nahe
beieinander zu positionieren.
Der Einsatz von Kabeln verhindert
auch „Wireless Jamming“,
sodass Smart Spaces sehr wirksam
gegen Angriffe geschützt
werden können.
Welche Lösungen gibt es
im LAN-Bereich?
Die gute Nachricht für Ingenieure
ist, dass es zahlreiche LANund
WLAN-Lösungen gibt, die
heutzutage für Smart Spaces
implementiert werden können
und hohe Bandbreite sowie gute
Widerstandsfähigkeit gegen
Sicherheitsbedrohungen bieten.
Für seine Netzwerklösungen
für IoT-Geräte bekannt ist etwa
Lantronix. Das Unternehmen
hat verschiedenste Lösungen im
Angebot, darunter SoM (System
on Modules), Netzwerkschalter
und Gateways.
Ein Beispiel ist das XPCW-
1002100B, ein serielles WiFi-
Modul, das eine äußerst kompakte
Netzwerklösung mit niedrigem
Energieverbrauch darstellt,
die drahtlose LAN-Verbindungen
gemäß IEEE 802.11 bei praktisch
jeder Lösung mit SPI oder serieller
Schnittstelle ermöglicht.
Durch die verringerte Komplexität
drahtloser Designs ermöglicht
das XPCW1002100B Ingenieuren,
IoT-Geräte schnell zu
testen und zu fertigen und mit
ihnen über Netzwerke zu kommunizieren,
als wären diese physisch
mit einer seriellen Schnittstelle
verbunden. Für alle, die nach
einer Ethernet-Lösung suchen,
ist das XPC100100B-01 dem
XPCW1002100B insoweit ähnlich,
als es Seriell-zu-Netzwerk-
Verbindungen ermöglicht. Anstatt
über WLAN erfolgt die Verbindung
dabei jedoch über LAN.
Auf dem Gebiet der Netzwerkkonnektivität
bietet Lantronix
auch zahlreiche Lösungen
mit Gateways und Schaltern,
beispielsweise das Modell
SGX5150020US. Dieses Gerät
stellt ein 5-GHz-WiFi-Netzwerk
mit Internet-Verbindung über
LAN bereit. Solche Zugangspunkte
können dabei helfen,
Netzwerke voneinander zu trennen,
wobei gleichzeitig drahtlose
Funktionen bereitgestellt werden.
Insgesamt ist es wahrscheinlich,
dass IoT-Smart Spaces der
Zukunft einen Mix aus verkabelten
und drahtlosen Lösungen
nutzen werden, um die Vorteile
beider Technologien sinnvoll zu
nutzen. ◄
hf-praxis 9/2023 49

Sat-Technik
Vorteile von modernen GNSS-Signalen für
Zeitmessungen in Kommunikationsnetzen
Bild 2: Zeitfehler bleibt innerhalb eines viel kleineren Bereichs
Heutzutage ist es selbstverständlich,
dass wir Videos und andere
Inhalte in hoher Qualität von und
zu unseren Mobilgeräten streamen
können, und zwar überall
auf der Welt. Doch für diejenigen,
die für die Entwicklung, den
Aufbau und die Wartung der entsprechenden
Netzwerke verantwortlich
sind, stellen die ständig
wachsenden Erwartungen der
Verbraucher eine Herausforderung
dar.
Tiefgreifender Wandel
ist erfolgt
Hohe Datenübertragungsraten
für eine sehr große Zahl von
Nutzern bedeuten, dass die
heutigen und künftigen Mobilfunk-
und Kommunikationsnetze
ganz anders arbeiten als früher.
Von besonderer Bedeutung bei
Autoren:
Paula Syrjarinne, PhD
Manager Timing Product
Development
und
Samuli Pietila
Director Product Line
Management
u-blox
www.u-blox.com
modernen Hochgeschwindigkeits-Datennetzen
ist die Zeitsynchronisation
zwischen allen
Bodenstationen, Servern und
anderen Knotenpunkten im
Netz. Je geringer der Fehler bei
der Zeitmessung, desto mehr
Daten kann das Netzwerk verarbeiten,
d. h. die Betreiber können
die Frequenzen und andere
Ressourcen, für die sie bezahlt
haben, effizienter nutzen.
Viele Geräte verwenden globale
Navigationssatellitensysteme
(GNSS), um die verschiedenen
Teile des Netzes synchron zu
halten. Das globale Navigationssatellitensystem
(GNSS)
wird im Allgemeinen aufgrund
seiner Genauigkeit, Kosteneffizienz,
einfachen Installation
und weltweiten Verfügbarkeit
den netzwerkbasierten Zeitmessverfahren
vorgezogen. Bisher
wurden für die Synchronisierung
der Netzwerkzeiten über
GNSS Einfrequenz-Empfänger
verwendet, die die von Satelliten
ausgestrahlten L1-Band-
Signale nutzen.
Die Herausforderungen
von L1-Band-GNSS
Während die Spezifikation des
3GPP die grundlegende Zeitanforderung
an der Antennenschnittstelle
der Bodenstation
auf 1,5 µs festlegt, erfordern
moderne 5G-Dienste eine deutlich
bessere Zeitgenauigkeit.
Dies ist nicht immer einfach zu
erreichen, insbesondere in realen
komplexen Netzwerken. Zusätzlich
zu den netzwerkbedingten
Problemen gibt es verschiedene
andere Faktoren, welche die
L1-Band-GNSS-Signale beeinflussen
können, die Ihre Geräte
empfangen. Dies wirkt sich wiederum
auf die Zuverlässigkeit
und Genauigkeit der Zeitdaten
aus, auf die Ihr Netzwerk Zugriff
hat. Schauen wir uns kurz drei
der Hauptprobleme an:
Störung von GNSS-Signalen
Störungen sind eine ständige
Begleiterscheinung bei allen
Geräten, die GNSS verwenden.
Bei Einfrequenzempfängern
können sie zu einem vollständigen
Ausfall des GNSS-
Betriebs führen. Was die
Zeitmessung betrifft, so verfügen
die Geräte in der Regel über
eine Art Atomuhr, die während
des GNSS-Ausfalls als Überbrückung
dient. Dies gewährleistet
jedoch meistens nur für einigen
Stunden die erforderliche Zeitgenauigkeit.
Ionosphärische Verzögerung
Bei GNSS-Empfängern unter
freiem Himmel ist die größte
Fehlerquelle die ionosphärische
Verzögerung, die zu einer ständigen
Schwankung bei der Zeitgenauigkeit
führt. Das Ausmaß
der Verzögerung wird u.a. durch
den Breitengrad des Empfangsgeräts,
die Tages- und Jahreszeit
sowie die Sonnenaktivität
beeinflusst. Letztere verläuft
in 11-Jahres-Zyklen, und nach
einem Zeitraum mit relativ
geringer Sonnenaktivität befinden
wir uns jetzt auf dem Weg
zum nächsten Höchstwert, etwa
im Jahr 2025.
Die ionosphärische Verzögerung
wird in der Regel durch
Modelle wie GPS Klobuchar
oder satellitengestützte Erweiterungssysteme
(SBAS) ausgeglichen.
Keiner dieser beiden
Ansätze ist jedoch für alle
Situationen geeignet. Modelle
haben die inhärente Einschränkung,
dass es sich lediglich um
Vorhersagen handelt. SBAS
hingegen ist nur in bestimmten
Teilen der Welt verfügbar und
Bild 1: Zeitfehler bleibt auch bei Störungen innerhalb akzeptabler Toleranzen
50 hf-praxis 9/2023

Sat-Technik
Bild 3: Wesentlich geringerer echter Restfehler für L1- und L5-Signale
erfordert eine freie Sicht zum
Himmel in Richtung Äquator,
um die Übertragung vom geostationären
SBAS-Satelliten zu
empfangen.
Mehrwegeeffekte
Für Geräte, die in städtischen
und anderen bebauten Gebieten
betrieben werden, gibt es
noch ein weiteres Problem beim
GNSS-Signalempfang: Mehrwegeeffekte.
Die Schmalband-
GNSS-L1-Signale sind dafür
besonders anfällig, was zu Fehlern
bei den Zeitdaten führt, auf
die die Geräte zugreifen.
Mehrwegeeffekte sind ein
zunehmendes Problem für die
Entwickler und Erbauer von
5G-Netzen, da diese in stark
bebauten Gebieten mehr Bodenstationen
benötigen – verbunden
mit einer höheren Zeitgenauigkeit,
um einen höheren Datendurchsatz
zu unterstützen. Selbst
wenn das Mehrwegeproblem
gelöst werden könnte, bedeutet
die eingeschränkte Sicht auf
den Himmel, die Geräte in diesen
Bereichen oft haben, dass
SBAS selten eine praktikable
Lösung für den Ausgleich ionosphärischer
Verzögerungen ist.
Verbesserte Zeitgenauigkeit
mit Zweifrequenz-GNSS
Angesichts dieser Herausforderungen
gibt es eine gute Nachricht
für diejenigen, die Geräte
für den Einsatz in Mobilfunkund
anderen Kommunikationsnetzen
entwickeln, unabhängig
davon, wo sie eingesetzt werden
sollen. Während GNSS-
Signale im L1-Band vor Jahrzehnten
hauptsächlich für militärische
Zwecke entwickelt
wurden, werden inzwischen
moderne GNSS-Signale parallel
dazu ausgestrahlt. Diese
modernen Signale werden auf
dem L5-Band bei 1176,45 MHz
ausgestrahlt und wurden speziell
für die heutigen zivilen Anwendungen
entwickelt.
Für die Zeitmessung sind die
Signale des L5-Bandes besonders
interessant, wenn sie zusammen
mit dem L1-Band in einem
Zweifrequenz-Setup verwendet
werden. Um den Unterschied zu
verdeutlichen, nehmen wir das
Beispiel die GNSS-Zweifrequenzempfänger
von u-blox, die
laut Spezifikation eine Zeitgenauigkeit
von 5 ns im Vergleich
zu 20 ns bei einem Einfrequenzempfänger
bieten.
Die GNSS-Konstellationen
GPS, Galileo und BeiDou senden
inzwischen für einige oder
alle ihrer Satelliten L5-Signale.
Wenn man also einen GNSS-
Empfänger wählt, der alle drei
Konstellationen nutzen kann,
kann man überall auf der Welt
von L5-Signalen profitieren. Das
Einzige, was man beim Design
ändern muss, ist, die GNSS-
Einfrequenz-Empfänger und
-Antennen durch entsprechende
Zweifrequenz-Optionen zu ersetzen.
Außerdem ist das regionale
indische Navigationssystem
NavIC im L5-Band verfügbar.
Damit kann ein einziges globales
Zweifrequenz-L1+L5-Design
auch regionale Anforderungen
unterstützen.
Die großen Herausforderungen
der Zeitmessung bewältigen
Die Verwendung eines Zweifrequenz-L1+L5-GNSS-Empfän-
gers nebst -Antenne hilft Entwicklungsingenieuren
bei der
Bewältigung der oben beschriebenen
Herausforderungen hinsichtlich
der Zeitmessung.
Größere Unempfindlichkeit
gegenüber Störangriffen
Wie das L1-Band ist auch das
L5-Band ein ARNS-Band (Aeronautical
Radio Navigation Services),
d.h., es ist gut geschützt
und wird auf Störungen überwacht.
Darüber hinaus schützt
der Zweifrequenzbetrieb vor
Störsendern auf einer der Frequenzen,
da das Gerät weiterhin
Zeitdaten aus dem verbleibenden,
nicht gestörten Band
erhalten kann.
Zwar erhöht sich der Zeitfehler
bei Störungen etwas, bleibt
aber bei den meisten Anwendungsfällen
innerhalb akzeptabler
Toleranzen, wie Bild
1 zeigt. Das Diagramm verdeutlicht
auch, wie schnell der
Zweifrequenzbetrieb mit seiner
viel geringeren Zeitabweichung
nach Beendigung der Störung
wieder aufgenommen werden
kann. Umgang mit ionosphärischen
Verzögerungen ohne
Modelle oder Korrekturdaten
Die ionosphärische Verzögerung
wirkt sich auf die Frequenzen
des L1- und des L5-Bandes auf
unterschiedliche Weise aus. Entscheidend
ist, dass die Beziehung
bekannt ist. Wenn Sie also
auf beiden Bändern empfangen,
können Sie die tatsächliche ionosphärische
Verzögerung berechnen
und müssen sich nicht auf
Modelle verlassen, um sie vorherzusagen,
oder einen Korrekturdienst
verwenden. Das bedeutet,
dass der Zeitfehler innerhalb
eines viel kleineren Bereichs
bleibt, wie in Bild 2 dargestellt.
Bessere Leistung in städtischen
und verdeckten Umgebungen
L5-Breitbandsignale sind viel
weniger anfällig für Mehrwegeffekte
als L1-Schmalbandsignale.
Dadurch wird der Fehler in den
Zeitmessdaten direkt reduziert.
Darüber hinaus umfasst das
modernere L5-Signal-Design
eine Vorwärtsfehlerkorrektur,
die zusätzlichen Schutz vor Bitfehlern
bietet, die bei schwachen
Signalen auftreten können, wie
sie in städtischen und verbauten
Umgebungen vorkommen können.
Bild 3 zeigt den wesentlich
geringeren echten Restfehler für
L1- und L5-Signale in einem
Gebiet mit Mehrwegeempfang.
Es ist an der Zeit, den ROI für Ihre
Netzwerkinvestitionen zu steigern
Die ständig wachsende Nachfrage
nach Datennetzen mit
hohem Durchsatz führt zu
einer verstärkten Konzentration
auf die Notwendigkeit,
Zeitdaten über alle Knoten im
Netz hinweg zuverlässig synchron
zu halten. Herkömmliche
L1-GNSS-Signale gelten zwar
im Allgemeinen als genaues und
kosteneffizientes Mittel, um dies
zu erreichen, sind jedoch anfällig
für Störungen und Mehrwegeffekte
und werden auch von
ionosphärischen Verzögerungen
beeinflusst. All diese Faktoren
wirken sich auf die Genauigkeit
der Zeitmessung im Netz aus.
Die Verwendung moderner
L5-GNSS-Signale in Verbindung
mit L1-Signalen behebt
diese Probleme und führt zu
wesentlich konsistenteren Zeitdaten
für Ihre Netzwerke. Dies
bedeutet, dass Sie Ihr Netzwerk
so konfigurieren können, dass es
mehr Daten verarbeiten kann,
was zu einem besseren Kundenerlebnis
und einer höheren
Rentabilität Ihrer Netzwerkinvestitionen
führt.
U-blox bietet eine Reihe von
hochpräzisen Dualband-GNSS-
Timing-Modulen an, darunter
LEA-F9T, ZED-F9T und NEO-
F10T, die alle die Anforderungen
der 5G-Zeitsynchronisation
erfüllen. ◄
hf-praxis 9/2023 51

Messtechnik
Grundlagen und neue Möglichkeiten der Impedanzmessung
Der Beitrag stellt gängige Messmethoden und zwei neue Messgeräte näher vor.
Es gibt übrigens verschiedene Formelzeichen
für die Impedanz, z.B. Z mit Unterstrich
oder Z mit Oberstrich. Oft wird das
Z verwendet, das ist jedoch genaugenommen
nicht korrekt.
Das Hioki LCR-Meter IM3523
Viele Hersteller bieten neben Impedanzanalysatoren
auch dediziert LCR-Meter an.
Ein LCR-Meter verwendet üblicherweise
einen festen Satz an Testfrequenzen und
-spannungen, um L, C und R zu ermitteln.
Damit gelingt es, die entsprechenden Bauelemente
bei einer bestimmten Frequenz zu
charakterisieren. Zudem lassen sich auch in
Schwingkreisen oder Filtern die verwendeten
Bauteile bei verschiedenen Frequenzen
prüfen.
Ein Impedanzanalysator dagegen kann
zusätzlich Frequenzbereiche dynamisch
per Sweep durchlaufen (wobbeln). Der
Impedanz verlauf kann damit auch als Kurve
dargestellt werden.
Autor:
Ernst Bratz
Meilhaus Electronic
www.meilhaus.com
unter Verwendung von Material von Hioki
Die Übergänge zwischen den Gerätetypen
sind jedoch fließend, da manche LCR-Meter
mit vielen Testfrequenzen arbeiten. Diese
können dann zu einer Kurve interpoliert
werden. Umgekehrt können Impedanzanalysatoren
ähnlich einem LCR-Meter mit
einer festen Frequenz arbeiten.
Etwas mehr zur Impedanz
Wie einen Gleichstromwiderstand, so
kann man auch einen Wechselstromwiderstand
mit U/I definiert. Das Ergebnis, auch
Schein widerstand genannt, ist der Betrag
der Impedanz. Das Formelzeichen ist Z.
Im Gegensatz dazu informiert die Impedanz
getrennt über ohmschen Anteil und
Blindanteil sowie dessen Vorzeichen (kapazitiv
oder induktiv). Bekanntlich kann bei
Wechsel größen zwischen Spannung und
Strom eine Phasenverschiebung bestehen.
Dafür sorgen Blindwiderstände. Wenn der
Strom gegenüber der Spannung vorauseilt,
sind sie kapazitiv (positiv), andernfalls
induktiv (negativ).
Halten wir fest: Die Impedanz ist eine komplexe
Größe. Sie setzt sich zusammen aus
einem Realanteil (dem Anteil, an dem keine
Phasenverschiebung auftritt) und einem
Blind- oder Imaginäranteil (dem Anteil, an
dem eine Phasenverschiebung auftritt). Der
Betrag der Impedanz ist der Scheinwiderstand.
Man erhält ihn durch quadratische
Addition von Real- und Imaginärteil.
Mehr zur Messtechnik
Impedanzmessgeräte ermitteln die Impedanz
mithilfe eines Wechselstroms. Grundlage
ist der Scheinwiderstand, ermittelt z.B.
mit einer Brücke oder indem die verwendete
Spannung durch den Strom dividiert
wird. Führt man das bei verschiedenen
Frequenzen durch, so kann man durch
Vergleich der Ergebnisse auf den Realteil
und den Betrag des Imaginärteils und
dessen Vorzeichen schließen. Eine andere
Möglichkeit ist die Messung des Phasenwinkels,
dann genügt eine einzige Frequenz.
Eine positive (negative) Impedanz
nimmt bei Frequenzerhöhung zu (ab). Je
höher die Impedanz bei einer bestimmten
Frequenz, desto mehr Widerstand besteht
gegen den Stromfluss.
Es gibt eine Reihe von Methoden, mit
denen die Impedanz gemessen werden kann,
b eispielsweise:
• Bridge-Methode
Diese verwendet eine Brückenschaltung,
um einen unbekannten Wechselstromwiderstand
zu ermitteln. Obwohl diese
Technik ein hohes Maß an Genauigkeit
bietet (etwa 0,1%), ist sie nur schlecht
für Hochgeschwindigkeitsmessungen
geeignet. Ursache ist das Finden des zum
Gleichgewicht führenden Brückenwiderstands.
Durch Frequenzveränderung oder
Phasenmessung kann man auf die Impedanz
mit ihren zwei Anteilen schließen.
• automatisch ausbalanciertes
Brückenverfahren
Diese Methode verwendet das gleiche
grundlegende Messprinzip wie die
Brücken methode. Sie deckt ein breites
Frequenzband (1 mHz bis 100 MHz) ab.
Diese Abdeckung erstreckt sich jedoch
nicht auf hohe Frequenzen. Viele LCR-
Messgeräte verwenden diese Technik.
• I-V-Methode
Diese Methode ermittelt den Scheinwiderstand,
indem die Spannungen über einen
Stromdetektions-Widerstand und der unbekannten
Impedanz gemessen werden. Sie
kann auch verwendet werden, wenn diese
geerdet ist. Mit steigender Impedanz wird
52 hf-praxis 9/2023

Messtechnik
Der Hioki Impedanzanalysator IM3570
die Technik allerdings immer anfälliger
für die Einflüsse des Voltmeters. Durch
Frequenzveränderung oder Phasen messung
kann man auf die Impedanz mit ihren zwei
Anteilen schließen.
• RF I-V Methode
Diese Methode verwendet das gleiche
grundlegende Messprinzip wie die I-V-
Methode. Es ermöglicht die Messung
der HF-Impedanz durch die Verwendung
einer Schaltung, die der charakteristischen
Impedanz eines Koaxialkabels. Es
ist schwierig, diese Technik für die Breitbandmessung
zu verwenden, da das Messfrequenzband
durch den Transformator des
Prüfkopfes begrenzt ist.
Jede dieser Methoden hat ihre eigenen
Vor- und Nachteile. Es empfiehlt sich, vor
der Auswahl der Messmethode klar zu definieren,
welche Art von Impedanz gemessen
werden soll.
Automatisch ausbalanciertes Brückenverfahren
Möglichkeiten eines
Impedanzmessgeräts
Die Methoden zur Messung der Impedanz
variieren mit dem verwendeten Gerät. Das
LCR-Messgerät IM3523 von Hioki kann
beispielsweise die Impedanz mit hoher Genauigkeit
über einen weiten Bereich von
Messfrequenz-Einstellungen ermitteln.
Neben der normalen Messung misst dieses
Gerät kontinuierlich und schnell verschiedene
Parameter unter verschiedenen
Be dingungen (Mess frequenz und Signalpegel).
Der Anwender kann zur Vereinfachung
der Bedienung bis zu 60 Sätze von
Messbedingungen und bis zu 128 Korrekturwerte
für Offen-/Kurzschluss- und Kabellängen-Korrektur
speichern. Gruppen von
Einstellungen werden schnell gleichzeitig
geladen, um die Arbeitseffizienz zu verbessern.
Darüber hinaus können mit den externen
Steuerterminals des Geräts schneller
automatisierte Testlinien erstellt werden.
Ursachen für Instabilität
bei der Impedanzmessung
Abhängig von der verwendeten Messmethode
geben Impedanzmessgeräte unter
Umständen bei jeder Messung einen anderen
Wert wieder. Wenn sich die Messwerte
eines Impedanzmessgeräts nicht stabilisieren
lassen, sollte Folgendes überprüft werden:
• parasitäre Bestandteile
der zu messenden Komponenten
Zusätzlich zu den Auslegungswerten für
Widerstand und Reaktanz haben Bauteile
auch parasitäre Komponenten, die eine
Variabilität der Messwerte verur sachen.
Schon Unterschiede in der Länge der mit
Bauteilen verbundenen Leitungen und
dem Abstand zwischen ihnen können
zum Beispiel zu Abweichungen der Messwerte
führen.
• Messumgebung
Die Ergebnisse der Impedanzmessung
werden durch eine Vielzahl von Bedingungen
beeinflusst, darunter auch die
Temperatur nicht nur der Widerstände,
sondern auch von Kondensatoren und
Induktivitäten sowie der Sondenkapazität
und der Streukapazität. Daher ist eine
stabile, konsistenten Messumgebung nötig
sowie optimalerweise die Mittelung mehrerer
Messungen, anstatt nur eine einzige
Messung zur Bestimmung des Wertes zu
verwenden.
• DC-Bias-Spannung
DC-Bias-Spannung ist eine winzige Spannung,
die in Messgeräten und Schaltungen
auftritt. Zum Beispiel wirkt sie, wenn
die Sonde und der Draht aus verschiedenen
Materialien bestehen. Die resultierende
thermische elektromotorische Kraft
verursacht diese Spannung.
Zusammenfassung
Die Impedanz quantifiziert den Widerstand
gegen einen Wechselstrom, ihre Messung
erfordert ein spezielles Instrument. Da es
eine Vielzahl von Messmethoden gibt, ist
es wichtig, die beste Methode, basierend auf
dem Einsatzbereich und auf den Vor- und
Nachteilen jeder Methode, auszuwählen. Die
Impedanzmessung ist äußerst empfindlich
und anfällig für Schwankungen aufgrund
von Faktoren wie Frequenz, Messumgebung
und DC-Vorspannung. Diese Eigenschaft
erfordert spezielle Vorgehensweisen wie
die Mittelung mehrerer Messungen, anstatt
sich auf nur eine Messung zu verlassen. ◄
hf-praxis 9/2023 53

Messtechnik
Präzise, verlässlich, reproduzierbar
Multimode-Dämpfungsmessung
Bild 1: Mode Fill Condition einer LED-Lichtquelle
Bild 2: Mode Fill Condition einer Laser-Lichtquelle
Daten, Sprach- und Videoapplikationen:
Der Bedarf nach
höherer Bandbreite ist ungebremst.
IP-basierende Dienste
verlangen immer schneller
Netzwerke basierend auf Gigabit
Ethernet oder Infiniband-
Technologien. Verlustfrei lassen
sich diese jedoch nur mit
einem immer enger werdenden
optischen Dämpfungsbudget
realisieren.
Messunsicherheiten
erfolgreich minimieren
Umso wichtiger sind hochpräzise,
verlässliche Messungen
und die Reproduzierbarkeit von
Ergebnissen. Wollen Unternehmen
Messunsicherheiten erfolgreich
minimieren, müssen sie
auf die strikte Einhaltung der
Einkoppelbedingungen achten.
Multimode-Glasfaserkabel können
bei zu hohen Streuverlusten
die Datenfluten nicht mehr
bewältigen. Deshalb müssen
Netzwerktechniker wissen, ob
die installierte Glasfaserstrecke
für die jeweilige Datenübertragungsrate
geeignet ist. Daher
nutzen sie Dämpfungsmessungen.
Entsprechend der Messergebnisse
lassen sich korrigierende
Maßnahmen ergreifen.
Mit Encircled Flux erkennen
Netzwerktechniker zuverlässig,
ob ihr Netz ausgelastet ist
oder ob Lichtleistung tatsächlich
verloren geht und wenn ja wie
viel: Dafür definiert die Einkoppelbedingung
die Anregungsbedingungen
in Multimode-Glasfasern,
indem das Verhältnis
zwischen der eingekoppelten
Sendeleistung und dem Radius
des angeregten Teils des Faserkerns
bestimmt wird.
haben einen wesentlich größeren
Kern, wodurch die Lichtübertragung
auf unterschiedlichen
Wegen, sogenannten Moden,
möglich ist.
Die Messbarkeit verlässlicher
und reproduzierbarer Einfügedämpfungen
(IL = Insertion
Loss) ist in der Praxis daher
herausfordernd: Techniker benötigen
zunächst qualitativ hochwertige
Komponenten wie Messkabel,
Kupplungen und Stecker,
um Encircled Flux Compliance
herstellen zu können und die
auf der Verkabelungsstrecke
verloren gehende Lichtleistung
genau zu messen. Ein falscher
Messaufbau ebenso wie unterschiedliches
Equipment kann zu
IL-Messungenauigkeiten oder zu
stark abweichenden IL-Werten
beitragen. Selbst wenn Techniker
das gleiche Referenztestkabel
mit Steckverbindern in
Referenzqualität haben und es
unter Verwendung von Mandrels
(Wickeldorn) nutzen, kann es
dennoch zu IL-Messungenauigkeiten
oder abweichenden IL-
Werten kommen.
Dies ist der Fall, wenn sie unterschiedliche
Lichtquellen oder
Lichtenergien wie VCSEL (Vertical
Cavity Surface Emitting
Laser), Laser oder LED in die
Stecker einkoppeln. Und auch
wenn die Lichtquelle dieselbe
ist, können typische Ungenauigkeiten
im Bereich von bis zu
+/-0,09 dB auftreten.
Zu einem Verlust kommt es
immer: So überfüllen oberflächenemittierende
LED-Lichtquellen
die Multimodefaser
beziehungsweise ihren Kern,
indem sie die Lichtenergie
Autoren:
André Engel
Geschäftsführer
und
Marius Mammen
Technischer Leiter
tde – trans data elektronik
GmbH
www.tde.de
So lassen sich
Einfügedämpfungen
präzise messen
Die präzise und reproduzierbare
Messung der Dämpfung in
Multimodefasern ist anspruchsvoller
als bei Singlemodefasern.
In diesen breitet sich das Licht
schließlich nur in einer Mode
aus. Multimodefasern hingegen
Bild 3: Messung der tde – trans data elektronik GmbH mit dem Modal Explorer
MPX-1 von Arden Photonics. Nur das Nahfeld des Faserkerns wird gescannt.
Der nach IEC 61280-4-1 definierte Teilbereich des Kerns sieht man oben rechts.
Links oben ist das Nahfeld des Kerns zu erkennen
54 hf-praxis 9/2023

Messtechnik
Bild 4: Der IEC-Standard 61280-4-1 (Ed. 2.0, 16.04.2009) definiert die Teilbereiche für die Energieverteilung des Lichtes
im Kern (Quelle: IEC 61280-4-1, Ed. 2.0, 16.04.2009)
Bild 5: EAF-Anforderungen an eine numerische Apertur von 0,37 und 200-µm-Kern-Fasern bei 850 nm, Quelle: DIN EN
61300-1 (VDE 0885-300-1):2017-09
gleichmäßig über die ganze Fläche
des Kerns verteilt übertragen.
Da die Strahlungsfläche
und Winkelverteilung jedoch
größer sind als der Faserkern,
überfüllen sie die Multimodefaser
respektive ihren Kern. Die
Folge: Sowohl das außerhalb des
Faserkerns einfallende Licht als
auch das in einem Winkel auftreffende
und den Akzeptanzwinkel
des Faserkerns übersteigende
Licht geht für die Übertragung
verloren. Diese Overfilled
Launch Condition genannte
Vollanregung erzeugt tendenziell
zu pessimistische Messergebnisse,
s. Bild 1.
Im Gegensatz dazu übertragen
Kantenstrahler wie Laser oder
VCSEL-Hochleistungslaser
die Lichtenergie nur in einem
geringen Bereich des Kerns.
Bei diesen Lichtquellen sind
die Strahlungsfläche und die
Winkelverteilung des Lichts
kleiner als der Faserkern. Da
sich der Großteil der optischen
Leistung in der Mitte der Faser
konzentriert, ist der Kern nicht
vollständig ausgeleuchtet. Dies
resultiert in einer sogenannten
Underfilled Launch Condition
und in der Folge in zu niedrigen
Dämpfungswerten sowie in der
Regel in zu optimistischen Messergebnissen,
s. Bild 2.
Entscheidend ist die ideale
Einkoppelbedingung
Nur wenn sich das Licht über
den gesamten Faserkern verteilt,
liegen ideale Einkoppelbedingungen
vor. Um Dämpfungsmessungen
vergleichen
zu können, sind daher die Einkoppelbedingungen
entscheidend,
unter denen Licht in einen
Stecker geleitet wird. Nur wenn
die Übertragung des Lichtes in
einem genau definierten Teilbereich
des Faserkerns erfolgt,
sprechen Experten von Encircled
Flux (EF), s. Bild 3. Wichtig
ist daher, die Anregungsbedingungen
für die Einkopplung,
wie sie Encircled Flux vorsieht,
sorgfältig zu definieren. Das
Ziel: Vergleichbare, reproduzierbare
und damit verlässliche
Messwerte zu erhalten und Messunsicherheiten
zu minimieren.
Das schafft Encircled Flux: Die
Einkoppelbedingung ist durch
sorgfältig definierte Anregungsbedingungen
definiert und senkt
die Messunsicherheit auf etwa
10%.
Encircled Flux – Ursprünge
Den Ausgangspunkt für die Entwicklung
der Encircled-Flux-
Metrik bildet die Simulation von
Übertragungsbandbreiten: Entwickler
nutzten dabei die auftretende
Modendispersion bei
wenig begrenzter Bandbreite.
Entwickler machten sich dabei
die entstehende Modendispersion
bei wenig begrenzter Bandbreite
zu Nutze.
Ein weiterer enger Zusammenhang
bildet die Entstehung und
Entwicklung mit den Oberflächenemittern
VCSELs: Seit
1999 kommen sie dank ihrer
hohen Datenrate und ihrer optimalen
Eignung für die analoge
Breitband-Signalübertragung als
optische Sender für die High-
Speed-Übertragung zum Einsatz.
VCSEL-Lichtquellen arbeiten
mit einer Wellenlänge von 850
nm. Anders aber als LEDs mit
gleicher Wellenlänge koppeln sie
das Licht ein: VCSELs emittieren
einen schmalen Lichtstrahl,
der in der Mitte des Glasfaserkerns
am hellsten ist. Nach
außen hin dunkelt er schnell ab
und beleuchtet den Kern nahe
der Grenzschicht zum Mantel
nicht mehr.
Das Institute of Electrical and
Electronics Engineers (IEEE)
hat die Wellenlänge von 850 nm
auch für die Übertragung von
VCSELs auf Multimodefasern
für Gigabit-Ethernet vorgegeben.
Mit der Entwicklung des
10-Gigabit-Ethernet kam es zur
Festlegung der Encircled-Flux-
Metrik: Sie definiert Encircled
Flux als Einkoppelbedingung
für eine VCSEL-Lichtquelle,
die ihre Lichtleistung stärker auf
die Mitte des Faserkerns konzentriert
als Laser oder LEDs. Der
IEC-Standard 61280-4-1 definiert
seit Juli 2009 die Teilbereiche
für die Energieverteilung
des Lichtes im Kern (Bild 4).
Seit 2016 definiert zudem der
IEC-Standard 61300-3-53 den
winkelabhängigen begrenzten
Lichtstrom für 200-µm-Kern-
Fasern bei 850 nm. Diese Einkoppelbedingung
wird Encircled
Bild 6: Beispiel für eine Vorlage für den winkelabhängigen begrenzten
Lichtstrom, Quelle: DIN EN 61300-1 (VDE 0885-300-1):2017-09
hf-praxis 9/2023 55

Messtechnik
Bild 7: Mandrel Wrap beseitigt
die Moden höherer Ordnung bei
Multimode-Dämpfungsmessungen
unter Verwendung einer
LED-Lichtquelle
Angular Flux (EAF) bezeichnet
und regt die meisten transversalen
Moden an. Der EAF
bestimmt die Fernfeldmessung
des Lichts, das vom Ausgang
des Referenz-Grad-Vorlaufkabels
kommt, und bezieht sich
damit auf den Teil der gesamten
optischen Leistung, die von
einem Stufenindex-Multimode-
Lichtwellenleiterkern innerhalb
eines bestimmten Raumwinkels
abstrahlt. Gemessen wird die
EAF-Metrik als Funktion der
vollen Winkel der numerischen
Apertur, s. Bild 5 und 6.
Je nach Lichtquelle variieren die
Einkoppelbedingungen. Daher
ist eine Anpassung von VCSELund
LED-Dioden sowie Laser an
die EF-Bedingungen notwendig.
Viele Standards wie IEE802.3,
ANSI/TIA und ISO/IEC basieren
auf LED-Lichtquellen. Diese
überfüllen jedoch den Glasfaserkern
und weisen daher mehr
Moden auf, die sich nahe der
Grenzschicht zwischen Kern und
Mantel befinden. Diese Moden
höherer Ordnung sind anfälliger
für die Dämpfung durch
das Biegen der Glasfaser und
gehen an Verbindungsstellen
zuerst verloren.
Wenn Netzwerktechniker die
Dämpfung von Multimodefasern
mit einer LED-Lichtquelle
durchführen, verwenden
sie Mandrels (Wickeldorn), die
zuverlässige und reproduzierbare
Ergebnisse garantieren.
Das mit der Lichtquelle verbundene
Anschlusskabel wird
dabei so um den zylindrischen
Wickeldorn gewickelt, dass der
Einfallswinkel an der Biegung
kleiner ist als der Grenzwinkel
der Totalreflexion. So lassen sich
die Moden höherer Ordnung
beseitigen, bevor das Testsignal
in die zu prüfende Strecke eingekoppelt
wird. Das Ergebnis:
Die gemessene Dämpfung verringert
sich (Bild 7).
Kommt eine Laser-Lichtquelle
zum Einsatz, ist gemäß den
Standards IEEE802.3aq und
FOTP (Fiber Optic Test Procedure)
zusätzlich ein Fiber Shaker
erforderlich. Dieser passt
die „Speckle“ genannten helleren
Sprenkel durch Änderung
der differenzialen Weglänge der
unterschiedlichen Moden in der
Faser an. Dies geschieht durch
kontinuierliches Schütteln der
Faser während des Messvorgangs,
um die „Speckles“ auszumitteln,
s. Bild 8.
Unter 10% Abweichung
Mit der Encircled-Flux-Metrik
lässt sich die Reproduzierbarkeit
der Messergebnisse signifikant
verbessern und deren Abweichung
auf einer gesamten Verbindungsstrecke
auf unter 10%
senken. Um vergleichbare Messergebnisse
zu gewährleisten, ist
es notwendig, die EF-Einkoppelbedingung
regelmäßig zu überwachen
– auch dann, wenn die
Hersteller von Dämpfungsmessgeräten
die Einhaltung von EF
garantieren. Unterschiede können
selbst bei baugleichen Messgeräten
der gleichen Baureihe und
des gleichen Baujahres auftreten.
Aus der Praxis
Für die IL-Messung von LWL-
Steckern (S2) oder Kabeln verbinden
Netzwerktechniker einen
Testjumper mit einer Lichtquelle.
Sie bringen einen Stecker
(S1) am Ende des Testjumpers
an und verbinden ihn über eine
Kupplung mit dem Prüfling.
Anschließend koppeln sie das
Licht von der Lichtquelle über
S1 in den Stecker S2 ein, fangen
es am anderen Ende über
das angeschlossene Kabel auf
und messen es. Die Lichtübertragung
in der Glasfaser erfolgt
dabei nicht in der gesamten
Faser, sondern nur im Faserkern.
Dieser Testaufbau ermöglicht
die Messung der Verlustleistung
beziehungsweise des Energieverlusts,
die bei der Einkopplung
der Lichtenergie von S1 nach S2
entstehen. Encircled Flux kann
sich abhängig von der verwendeten
Faser oder weiteren Zwischenadaptierungen
signifikant
verändern. Daher müssen Netzwerkexperten
die Compliance
zwingend am Ende des Testjumpers
kontrollieren.
Sind die Anregungsbedingungen
sorgfältig definiert, lassen sich
dank Encircled Flux Ungenauigkeiten
bei Dämpfungsmessungen
nachweislich auf etwa
10% reduzieren.
Die gute Performance in Hochgeschwindigkeitsnetzen
bei Verwendung
von 850-nm-VCSELs
in 10-Gigabit-Ethernet-Systemen
lässt sich nur unter Einhaltung
von Encircled Flux gewährleisten.
Dies gilt auch für Technologien
wie PRIZM LightTurn,
bei denen optoelektronische
Module direkt auf den Leiterplatten
montiert und platzsparend
über Prismenstecker angeschlossen
werden. Auch Lensed
(PRIZM) MT (2-dB-Stecker)
liefern nur zuverlässige Messerergebnisse,
wenn EF-Compliance
vorliegt. Und schließlich
verbessert sich dank Encircled
Flux auch die bessere Vergleichbarkeit
von unterschiedlichem
Mess-Equipment.
Mittlerweile bieten zwar viele
Light Source + Power Meter
(LSPM) und optische Zeitbereichsreflektometer
(OTDR)
EF-Bedingungen. Die Einhaltung
gilt dann jedoch nur für
den Messgeräteausgang und
nicht notwendigerweise nachgeschalteten
Testjumper oder
Vorlaufstrecken.
Der Grund: Wird ein Adapterkabel
zwischen Messgeräteausgang
und Prüfling geschaltet, können
sich die am zu messenden
Stecker anliegenden Einkoppelbedingungen
komplett ändern.
Ursache hierfür können Fasertypen
unterschiedlicher OM-
Kategorien, deren Kombination,
die Anzahl der Verbindungen
oder sogar unterschiedliche
Faserhersteller und Kabellängen
sein. Netzwerktechniker müssen
daher mit geeigneten Testgeräten
prüfen, ob die EF-Bedingungen
noch anliegen. Ist dies
nicht (mehr) der Fall, müssen
sie diese gegebenenfalls durch
geeignete Maßnahmen, wie z.B.
einem Mode-Controller oder
Mandrel, schaffen. Für die Herstellung
von Mandrels existiert
keine verbindliche Anleitung
– diese müssen im Einzelfall
faser- oder kabelabhängig unter
Verwendung eines Encircled-
Flux-Meters hergestellt werden.
Daran zeigt sich nochmals:
Encircled Flux ist kein statischer
Parameter. Die Anregungsbedingung
verändert sich dynamisch
im Lauf einer Kabelstrecke. Um
verlässliche und vergleichbare
Messergebnisse zu erzielen,
müssen Hersteller und Netzwerkingenieure
die Einkoppelbedingungen
direkt vor dem zu
messenden Stecker prüfen. Hier
– und tatsächlich nur hier – ist
die erfolgreiche Umsetzung von
Encircled Flux möglich. ◄
Bild 8: Ein Fiber-Shaker schüttelt bei Dämpfungsmessungen mit Laser-
Lichtquellen die Faser kontinuierlich und mittelt dadurch die Speckles aus
(Quelle: Arden Photonics)
56 hf-praxis 9/2023

PATENTED TECHNOLOGY
Reflectionless Filters
Eliminate Spurs and Intermods
• 150+ unique models in stock
• Passbands up to 40 GHz
• Ideal for use near sensitive non-linear devices
• Inherently cascadable
• Coaxial, SMT and die formats
• Exclusively available from Mini-Circuits
LEARN MORE
DISTRIBUTORS

Messtechnik
Optische Spektrumanalysatoren
phones erwarten die Anwender
eine intuitive Touch-Bedienung,
die es auch Personen, die
mit den verschiedenen Einstellungen
und Funktionen optischer
Spektrumanalysatoren nicht
voll vertraut sind, ermöglicht,
optische Spektralmessungen einfach
durchzuführen. Die Yokogawa
AQ6373E und AQ6374E
erfüllen diese Anforderungen in
vollem Umfang.
Der optische Spektrumanalysator
AQ6373E deckt denselben
Wellenlängenbereich von 350
bis 1200 nm ab wie der bekannte
AQ6373B. Neben einem Standart-Modell
umfasst die Produktpalette
jetzt auch ein hochauflösendes
Modell, das für die
genaue Bewertung von Lasern
optimiert ist, sowie ein Modell
mit eingeschränkter Leistung,
das für Produktionsprüfungen
entwickelt wurde.
Yokogawa Deutschland GmbH
http://tmi.yokogawa.com/eu/
Yokogawa Test & Measurement
stellte die optischen
Spektrumanalysatoren AQ6373E
für den sichtbaren Wellenlängenbereich
und AQ6374E mit
großem Messbereich vor. Die
neuen Analysatoren wurden
als Nachfolger der AQ6373B
und AQ6374 entwickelt. Diese
Vorgängermodelle überzeugen
durch ihre hohe Auflösung und
ausgezeichnete close-in Dynamik.
Die neuen Geräte bieten
die gleiche hohe Leistung,
aber zusätzlich eine durch neue
Funktionen verbesserte Bedienbarkeit.
Dadurch werden die
vielfältigen Anforderungen bei
optischen Spektralmessungen
in Forschung, Entwicklung und
Produktion optimal erfüllt.
Hintergrund der Entwicklung:
Mit den Technologien und der
Expertise, die das Unternehmen
in den letzten 40 Jahren in diesem
Bereich erworben hat, hat
Yokogawa die AQ6373E und
AQ6374E entwickelt. Damit soll
den wachsenden Anforderungen
bei der Prüfung neuer optischer
Geräte und Komponenten im
sichtbaren bis nahen infraroten
Wellenlängenbereich für Anwendungen
in Medizin, Biologie und
Materialbearbeitung entsprochen
werden. Die neuen Modelle
überzeugen durch verbesserte
Benutzerfreundlichkeit und der
gleichzeitig hoher Wellenlängenauflösung
und hervorragenden
Close-in-Dynamik der Modelle
AQ6373B und AQ6374, die für
die Messung von Laserspektren
hochgeschätzt werden.
Im medizinischen und biologischen
Bereich kommen immer
häufiger lichtemittierende Geräte
zum Einsatz, da sie sehr genau
und nicht invasiv sind. Das erfordert
Präzisionsmessungen während
der Entwicklung. Für die
Herstellung von Halbleitern ist
die Charakterisierung und Qualitätsprüfung
von Lasern, die im
Produktionsprozess verwendet
werden, ebenfalls eine Aufgabe
für einen leistungsstarken
optischen Spektrumanalysator.
Angesichts der weiten Verbreitung
von Tablets und Smart-
Der optische Spektrumanalysator
AQ6374E kann nicht nur für
die Bewertung von lichtemittierenden
Bauteilen wie Lasern
verwendet werden, sondern
auch zur Charakterisierung von
optischen Fasern. Er bietet die
hohe optische Leistung des bisherigen
AQ6374 und verfügt
über einen branchenweit einzigartig
breiten Wellenlängenbereich
von 350 - 1750 nm.
Die neuen optischen Spektrumanalysatoren
zeichnen sich beide
durch eine verbesserte Benutzerfreundlichkeit
aus, einschließlich
eines APP-Modus, der die
Prüfaufgaben der Kunden in
Forschung, Entwicklung und
Produktion beschleunigen soll.
Der APP-Modus bietet eine auf
das Testobjekt zugeschnittene
Benutzeroberfläche, die den
Benutzer von der Konfigurationseinstellung
bis zur Ausgabe
der Prüfergebnisse führt,
sodass auch Anwender, die mit
optischen Spektrumanalysatoren
nur teilweise vertraut sind, diese
leicht bedienen können. Sie sind
außerdem mit einem großen
LCD-Touchpanel ausgestattet,
das die Bedienung noch einfacher
und intuitiver macht. ◄
58 hf-praxis 9/2023

Messtechnik
GNSS-Simulator
Der neue Skydel-basierte GSG-7
erfüllt die höchsten Anforderungen
an anspruchsvolle GNSS-
Signalsimulationen in einem
kostengünstigen, benutzerfreundlichen,
schlüsselfertigen
System. Der GSG-7 unterstützt
den wachsenden Bedarf an komplexen
Anwendungen, die ein
anspruchsvolles Timing und
Positionierung erfordern.
Stand 321B
EMCO Elektronik GmbH
www.emco-elektronik.de
Seine Kennzeichen:
• Skydel-Simulations-Software
• 2HE-Rack-Montage
oder Tischmontage
Kompakter Signalgenerator
für 10 MHz bis 30 GHz
Das Modell SSG-30GHP-RC
von Mini-Circuits ist ein CW/
gepulster Signalgenerator für
den Bereich von 10 MHz bis
30 GHz. Er bietet eine Frequenzauflösung
von 0,1 Hz
• Software-Aktualisierung
vor Ort
• All-in-View-Satellitensimulation
• 1000 Hz Simulationsrate
• HIL mit geringer Latenz
• Neukonfiguration von Szenarios
im laufenden Betrieb
Der neue GSG-7 löst die abgekündigten
GSG-5/6-Systeme ab.
Bis zum Jahresende gibt es ein
Trade-in-Programm beim Eintausch
eines GSG 5/6 in einen
neuen GSG-7 oder GSG-8.
Orolia ist ein Teil der Safran
Electronics and Defense und
ein Weltmarktführer für resiliente
Positioning, Navigation
und Timing (PNT-Lösungen)
und weltraumgestützte Atomuhren.
◄
bis 15 GHz und von 0,2 Hz
von 15 bis 30 GHz mit einstellbaren
Signalleistungspegeln
von -38 bis +27 dBm (und
+22 dBm bei 30 GHz). Es ist
mit 2,92-mm-Buchsen ausgestattet
und wird über USBoder
Ethernet-Anschlüsse an
einen PC angeschlossen, auf
dem Mini-Circuits‘ grafische
Benutzeroberfläche (GUI) für
MS Windows läuft.
MINI-CIRCUITS
www.minicircuits.com
Messen & Kalibrieren
Als renommierter und zuverlässiger Entwicklungspartner
bietet Rosenberger eine Vielzahl an HFund
Microwave-Komponenten für die industrielle
Messtechnik.
Ob Präzisionssteckverbinder, Testport-Adapter,
PCB-Steckverbinder, Kalibrierkits, Microwaveoder
VNA-Testkabel – Präzision und Qualität
unserer Messtechnik-Produkte sind in vielfältigen
Anwendungen bewährt:
■
■
■
■
■
Microwave-Messungen & VNA-Kalibrierungen
Lab Testing, Factory Testing
PCB-Steckverbindungen
Halbleitermesstechnik &
High-Speed Digital-Anwendungen
Mess- und Prüfgeräte
www.rosenberger.com
TEST & MEASUREMENT
hf-praxis 9/2023 59

Messtechnik
Leistungsstarke Signalanalyse
für die schnellere Produktentwicklung
Signal- und Spektrumanalysator der FSV3000-Serie, Rohde & Schwarz
Frequenzbereich 10 Hz bis 4 GHz/max. 44 GHz, Analysebandbreite bis
200 MHz, sehr geringes Rauschen
Spektrumanalysator der FPL1000-Serie, Rohde & Schwarz
Frequenzbereich 5 Hz bis 3/7,5 GHz, hohe Empfindlichkeit und niedriges
Phasenrauschen für vielfältige Anwendungen
Von der soliden Basisanwendung
bis zu leistungsstarken Analysefunktionen
für die EMV-Pre-
Compliance und Wireless-Standards:
Mit dem passenden Spektrumanalysator
können Sie die
Testproduktivität steigern und
Neuentwicklungen beschleunigen.
Das Portfolio der dataTec
AG bietet für vielfältige Messanwendungen
den passenden
Spektrumanalysator. Hier werden
Ihnen einige Gerätelösungen
vorgestellt.
Die Serie FSV3000 von Rohde
& Schwarz steht für schnelle
Analysen von analogen und
digitalen Signalen, einschließlich
Funkstandards wie 5G. Mit
der großen Analysebandbreite
von 200 MHz (Option) können
zwei benachbarte 5G-NR-
Träger parallel erfasst werden.
Über das Multitouch-Display
mit grafischer Benutzeroberfläche
lassen sich auch komplexe
Messanwendungen intuitiv konfigurieren.
Der SCPI-Recorder
vereinfacht die Entwicklung
von Testprogrammen. Ereignisbasierte
Aktionen helfen beim
Debuggen seltener Signalerscheinungen.
tionsvielfalt eines soliden Tischgeräts
mit der Mobilität eines
Handheld-Gerätes. Leistungsmessung
und Analysefunktionen
für analog/digital modulierte
Signale sind optional verfügbar.
Die MultiView-Anzeige
erlaubt die Kombination unterschiedlicher
Messmodi mit der
gleichzeitigen Darstellung der
Ergebnisse.
Der EPL1000 ist ein Funkstörmessempfänger
(EMI Test
Receiver) für normkonforme
EMI-Analysen (u. a. nach CISPR
16-1-1, MIL-STD-461, DO-160,
EN, FCC). Zahlreiche innovative
Funktionalitäten unterstützen
Sie bei präzisen, schnellen
Messungen. Integrierte Vorselektionsfilter
ermöglichen einen
hohen Dynamikbereich und die
Erfassung kurzer Impulse. Mit
dem Zeitbereichsscan lassen
sich alle Frequenzen des CISPR-
Bandes A oder B in einem einzigen
Messvorgang prüfen.
Zusätzlich können Sie mit dem
EPL1000 Spektrum- und ZF-
Analysen durchführen. Durch
die Automatisierung der Messungen
werden diese vereinfacht
und reproduzierbar. Der
EPL1000 eignet sich damit ideal
für Precompliance-Messungen
und die (Vor-)Zertifizierung. ◄
dataTec AG
www.datatec.eu
Der kompakte Vektorsignal- und
Spektrumanalysator FPL1000
mit intuitivem Touchscreen und
Batterieoption vereint die Funk-
Funkstörmessempfänger EPL1000, Rohde & Schwarz
Normkonforme Messungen von leitungsgebundenen Spannungs- und
Störemissionen bis 30 MHz, mit Batterieoption
60 hf-praxis 9/2023

Milexia & Globes Elektronik –
Make Access to Technology Easier
Der Value-Added-Distributor Milexa hat unlängst Globes Elektronik
übernommen. Globes wurde 1995 in Deutschland gegründet und hat seither
die Erwartungen seiner Kunden immer wieder übertroffen. Mit einem klaren
Verständnis dafür, dass jedes Unternehmen und jedes Projekt einzigartig ist,
konzentriert sich das Unternehmen darauf, seinen Kunden in Deutschland,
Österreich, der Schweiz und darüber hinaus herausragende HF-, Mikrowellenund
Elektronik-Lösungen zu bieten.
Bedeutender
europäischer Value-
Added-Distributor
Es war diese Beherrschung
und Kenntnis des Markts,
die die Aufmerksamkeit von
Milexia auf sich zog und zur
Übernahme des Unternehmens
führte. Die Milexia-
Gruppe ist ein bedeutender
europäischer Value-Added-
Distributor, der sich auf den
Verkauf von Hightech-Mehrwertkomponenten,
Systemen,
wissenschaftlichen
Instrumenten und technischen
Dienstleistungen
spezialisiert hat.
Milexia hat sich zum Ziel
gesetzt, mit einem Team
von Fachleuten, das seinen
Schwerpunkt auf Innovation
legt und dass sich für die von
ihm vertriebenen Komponenten
und Systeme begeistert,
die richtigen Lösungen
für die richtigen Kunden zu
finden.
Mit Niederlassungen in
Frankreich, Italien, Spanien,
Deutschland und dem Vereinigten
Königreich kann
das Unternehmen seine Produkte
und Komponenten aus
einem umfangreichen Netzwerk
vertrauenswürdiger
europäischer Partner beziehen
oder sich an seine führenden
internationalen Partner
wenden, um die perfekte
Lösung für die Bedürfnisse
seiner Kunden zu finden.
Ihre Partner
Der Aufbau wichtiger langfristiger
Beziehungen zu
Kunden und Lieferanten
war schon immer entscheidend
für den Erfolg und das
Wachstum von Milexia. Aus
diesem Grund hat das Unternehmen
eine breite Palette
von Partnern aufgebaut, die
genau das liefern können,
was ihre Kunden benötigen,
Aerospace
Enterprise and IT
egal wie einzigartig oder spezialisiert
die Anforderungen
auch sein mögen. Bei den
Partnern handelt es sich um
führende Unternehmen aus
den jeweiligen Branchen,
um sicherzustellen, dass ihre
Kunden die hochwertigsten
Komponenten erhalten, die
ihren Bedürfnissen gerecht
werden
Die jüngste Übernahme von
Globes Elektronik festigt die
Position des Unternehmens
als einer der am schnellsten
wachsenden Value-
Added-Distributoren der
Welt. Gemeinsam verfolgen
beide das gleiche Ziel – den
Menschen und den Kunden
in den Mittelpunkt zu stellen.
Es ist erklärtes Ziel, das
Angebot in Deutschland und
im Ausland stetig zu erweitern,
um so auch viele der
Lieferprobleme, mit denen
die Branche konfrontiert ist,
zu überwinden und um ihr
hervorragendes Kunden-
Lieferanten-Ökosystem aufrecht
erhalten.
Lösungen mit Mehrwert
Milexia stützt sich auf ein
umfangreiches Netzwerk
zuverlässiger lokaler, europäischer
und internationaler
Partner und kann so
seine Kunden mit einer breiten
Palette von Produkten
beliefern, darunter:
• Kommunikation
und Sensorik
Satcom
Defence
• Embedded Systems
• Messinstrumente
und Test
• optische und digitale
Systeme
• HF- und Mikrowellen-
Komponenten
• Satellitenkommunikation
• Zeit und Frequenzsynchronisation
Dienstleistungen
und Support
Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung
und dem Einsatz von
qualifizierten Fachkräften
unterstützt Milexia seine Kunden
mit einer breiten Palette
von Dienstleistungen, darunter
auch Design, Installation
und Schulung.
Milexia dehnt hier sein Angebot
auf folgende Branchen
aus:
• Luft- und Raumfahrt
• Rundfunk
• Verteidigung
• Energie
• Unternehmens-IT
• Industrie
• Materialwissenschaft/
Werkstofftechnik
und Biowissenschaften
• Medizin
• Forschung
und Universitäten
• Satellitenkommunikation
• Halbleiter
• Transportwesen
www.milexia.com
Milexia Deutschland GLOBES Elektronik GmbH & Co KG hf-welt@milexia.com +49 7131 7810
Milexia France sales-france@milexia.com +33 1 69538000 Milexia Italia info_italy@milexia.com +39 2 4817900
Milexia Ibérica comercial@milexia.com +34 917 216630 Milexia UK sales-uk@milexia.com +44 1256 812222

Messtechnik
Umfassendste Multi-Speed-Ethernet-
Performance-Testplattform für Rechenzentren
eine schnelle und effiziente Datenübertragung
mit geringer
Latenz, die die Anforderungen
von Hyperscalern, Unternehmen,
5G-Carriern und Service-Providern
an die Datenübertragung
erfüllt. Der Credo-Chip optimiert
außerdem den Stromverbrauch,
um die Betriebskosten
zu senken, die Wärmeabgabe
zu minimieren und energieeffiziente
Standards für moderne
Netzwerke zu erfüllen.
Keysight Technologies stellte
den AresONE-M 800GE vor,
die umfassendste Ethernet-Leistungstestplattform
der Industrie
für Layer 1-3, die Verbindungsgeschwindigkeiten
im Rechenzentrum
von 10GE bis 800GE
unterstützt.
Background: Datenintensive
Anwendungen wie künstliche
Intelligenz, hochauflösendes
Videostreaming, das Internet
der Dinge, 5G, Edge Computing
und Cloud Computing
erhöhen den Bedarf an einer
sicheren und zuverlässigen
800GE-Netzwerkinfrastruktur.
Das Einrichten von 800GE in
bestehende Netzwerkinfrastrukturen
stellt Netzwerkingenieure
vor komplexe Testherausforderungen,
da sie mit einer Vielzahl
neuer und älterer Netzwerkprotokolle,
mehreren Ethernet-Geschwindigkeiten
und
einer Vielzahl von Glasfaserund
Kupferverbindungen für
Rechenzentren (DCI) konfrontiert
sind. Um die Leistung von
Netzwerkinfrastrukturen und
Netzwerksystemdesigns ordnungsgemäß
zu validieren, müssen
Gerätehersteller und Netzwerkbetreiber
über eine flexible
Testplattform verfügen, die für
Keysight Technologies
www.keysight.com
die Bewertung von Netzwerken
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten
skaliert werden kann
und eine breite Palette von Verbindungen
und Netzwerkprotokollen
unterstützt.
Der neue Keysight AresONE-M
800GE entspricht diesem Bedarf,
indem es die einzige Ethernet-
Netzwerk- und Infrastrukturtestlösung
für Layer 1-3 bietet,
die die umfassendsten DCI-
Geschwindigkeiten von 10GE
bis 800GE in einer einzigen
Plattform unterstützt. Mit diesem
Leistungsspektrum ermöglicht
der AresONE-M 800GE
Entwicklungsingenieuren und
Betreibern von Rechenzentren
die Validierung der Interoperabilität
von Netzwerkkomponenten
und der Bandbreitenleistung
und unterstützt gleichzeitig
den Übergang zu 400GE- und
800GE-Netzwerken mit der
Möglichkeit, auch langsamere,
ältere Ethernet-Geschwindigkeiten
zu testen.
Zu den Vorteilen des AresONE-
M 800GE gehören:
• vielfältige Ethernet-Geschwindigkeiten
1x800GE, 2x400GE, 4x200GE
und 8x100GE
• Unterstützung von PAM4- und
NRZ-Signalen
106,25 Gb/s elektrische Host-
Lane-Signalisierung mit der
Möglichkeit, auf die niedrigeren
elektrischen Lane-Geschwindigkeiten
von 53Gb/s und
25Gb/s für 400GE- und 100GE-
Geschwindigkeiten umzuschalten
• Eine einzelne Testplattform
unterstützt alle erforderlichen
FEC-Typen (Forward Error Correction)
und eine ganze Reihe
von detaillierten Statistiken zur
Verbindungsabstimmung, Stabilität,
Zuverlässigkeit und Leistungsmessung.
• Vollständige 800GE-Protokoll-
Emulation und Leistungstests
im großen Maßstab
bietet die Protokollunterstützung,
die zum Testen von Layer-
2- und Layer-3-Switching- und
-Routing-Netzwerkkomponenten
für Unternehmen, Metros
und die Cloud erforderlich ist,
über die Software-Anwendung
IxNetwork.
• Die höchste heute verfügbare
Port-Dichte für 800GE-Testsysteme
unterstützt acht Ports in einem
einzigen Gehäuse mit zwei
Rackmount-Einheiten mit
zusätzlichen Konfigurationen
für zwei und vier Ports.
Der AresONE-M 800GE nutzt
für die Bitübertragungsschicht
einen integrierten digitalen
Signalprozessor (DSP) der
Credo Technology Group für
Bill Brennan, President und
Chief Executive Officer, Credo
Technology Group, sagte: „Keysight
hat mit dem AresONE-M
800GE wieder einmal ein bedeutendes
Produkt geliefert, eine
umfassende Ethernet Layer 1-3
Testplattform, die für die Herausforderungen
bei der Skalierung
und Unterstützung von Netzwerkanwendungen
der nächsten
Generation für künstliche
Intelligenz / Machine Learning
entwickelt wurde. Credo ist
stolz darauf, mit Keysight an der
AresONE-M 800GE-Plattform
zusammenzuarbeiten, indem wir
qualitativ hochwertige kommerzielle
Halbleiterlösungen bereitstellen,
die Rechenzentrums-
Verbindungsgeschwindigkeiten
von 10GE bis 800GE über eine
Vielzahl von physikalischen Verbindungen
unterstützen.“
Ram Periakaruppan, Vice President
und General Manager,
Network Test & Security Solutions,
Keysight, sagte: „Bei
Keysight sind wir der Meinung,
dass Ethernet-Testlösungen nach
Industriestandard ein wesentlicher
und integraler Bestandteil
bei der Lösung der komplexesten
Probleme sind, mit denen unsere
Kunden heute konfrontiert sind.
Wir sind sehr stolz darauf, mit
dem AresONE-M 800GE die
weltweit dichteste und funktionsreichste
Layer 1-3 800GE-
Testplattform vorzustellen, die
sich durch hohe Skalierbarkeit,
Energieeffizienz und Leistung
auszeichnet.“◄
62 hf-praxis 9/2023

Messtechnik
HF-Tests unter Temperatureinfluss
R&S®FE170 Front ends
The R&S®FE170ST and R&S®FE170SR are ideal
for early sub-terahertz and 6G research activities.
They work by extending the range of the
R&S®SMW200A and R&S®FSW to D-Band
(110 GHz to 170 GHz) and allowing the engineers
to develop the next generation of mobile
communications. Fully-integrated to our signal
generator and analyzer environment, this is
your easy-to-use, fully-calibrated solution.
DVTEST bietet eine Vielzahl
von individuellen Lösungen an,
die speziell auf die HF-Prüfung
in einem vorgegebenen Temperaturbereich
zugeschnitten sind.
Eine thermische Antriebseinheit
durchflutet das geschirmte HF-
Gehäuse mit heißer oder kalter
Luft, während der Prüfling in
der isolierten HF-Umgebung mit
allen benötigten E/A-Anschlüssen
versorgt wird.
Das HF-Gehäuse für diesen Test
hat ein einzigartiges Design und
verfügt sowohl über eine hochwertige
HF- als auch eine wirkungsvolle
thermische Abschirmung,
sodass das HF-Gehäuse
extreme Temperaturen erreichen
kann, ohne die HF-Schirmung
zu beeinträchtigen.
Dieser Testaufbau ist ideal, um
die Gerätefunktionen bei einer
bestimmten Temperatur oder
über einen weiten Temperaturbereich
in abgeschirmter HF-
Umgebung zu testen.
DVTEST bietet hochwertige
Schirmboxen, Positionierer,
Software-Lösungen und
thermische Testsysteme in
individuellen Ausstattungen,
Größen, Frequenzbereichen,
Schirmungen und spezifischen
Anwendungen exklusiv über die
EMCO Elektronik an.
EMCO Elektronik GmbH
www.emco-elektronik.de
GOOD SIGNAL
PERFORMANCE
UP TO
COMPACT
FORM FACTOR
170 GHZ

Messtechnik
Keysight-Premium-Produkte
bei Meilhaus Electronic erhältlich
automatischer Abschaltung aus
dem Premium-Segment.
Die EXR-Hochleistungsoszilloskope
haben 4 oder 8 Kanäle,
Bandbreiten bis 6 GHz und eine
Wellenform-Aktualisierungsrate
von >200.000 Wfms/s. Die
Highend-Oszilloskope der EXR-
Serie integrieren Optionen für
multifunktionale Instrumente
in einem Gerät: Oszilloskop
(Standard), Logikanalysator
(MSO, Option, Protokollanalysator,
(verschiedene Optionen),
Signalgenerator (Option), Digitales
Voltmeter (Standard), Zähler/Summenzähler
(Standard),
FFT, Frequenzganganalysator
und Phasenrauschenanalysator.
Meilhaus Electronic GmbH
www.meilhaus.com
Das Meilhaus-Electronic-Produktspektrum
hält nun auch
viele Highend-Geräte der Firma
Keysight bereit, sodass das Keysight-Sortiment
nach oben hin
vollständig ist.
Die EXR-Serie bietet Hochleistungs-Digital-Speicheroszilloskope
mit vier oder acht Kanälen,
Bandbreiten bis 6 GHz und einer
Wellenform-Aktualisierungsrate
von >200.000 Wfms/s. Die
S-Serie bietet Digital-Speicheroszilloskope
und Mixed-Signal-
Oszilloskope mit 8 GHz Bandbreite,
bis 20 GS/s Abtastrate
und bis 800 Mpts Speichertiefe,
außerdem Mixed-Signal-Oszilloskope
mit 8 GHz Bandbreite,
bis 20 GS/s Abtastrate und bis
800 Mpts Speichertiefe. Die
Geräte der Fieldfox-A-Serie sind
tragbare HF-Analysatoren bis
50 GHz, die Geräte der Fieldfox-B-Serie
sind tragbare multifunktionale
HF-Analysatoren
bis 54 GHz.
Außerdem im Premium-Segment
vertreten sind Signalanalysatoren,
Kapazitätsmessgeräte,
LCR-Messgeräte, Vektor-Netzwerkanalysatoren,
HF-Vektor-Signalgeneratoren,
HF-Analog-Signalgeneratoren
sowie DC-Stromversorgungen
mit automatischer Abschaltung.
Die Firma Keysight Technologies
ist für ihr breites und
tiefes Produktportfolio bekannt,
das nahezu alle Wünsche von
extremer Leistung bis hin zu
extremem Preis/Leistungs-
Verhältnis abdeckt. Als ausgezeichneter
Keysight-Technologies-E-Reseller
verkauft Meilhaus
Electronic ab sofort auch
Digital-Speicheroszilloskope,
Mixed-Signal-Oszilloskope,
tragbare HF-Analysatoren,
Signalanalysatoren, Kapazitätsmessgeräte,
LCR-Messgeräte,
Vektor-Netzwerkanalysatoren,
HF-Vektor-Signalgeneratoren,
HF-Analog-Signalgeneratoren
und DC-Stromversorgungen mit
Die S-Serie bietet Digital-Speicheroszilloskope
und Mixed-
Signal-Oszilloskope mit 8 GHz
Bandbreite, bis 20 GS/s Abtastrate
und bis 800 Mpts Speichertiefe,
außerdem Mixed-Signal-
Oszilloskope mit 8 GHz Bandbreite,
bis 20 GS/s Abtastrate
und bis 800 Mpts Speichertiefe.
Die Geräte der Fieldfox-
A-Serie sind Mikrowellen-
Analysatoren bis 50 GHz
(4/6,5/9/14/18/26,5/32/44/50
GHz) im tragbaren Handheld-
Design. Die Basisgeräte können
mit einer Vielzahl von Software-
Optionen aufgerüstet werden und
als Kabel- und Antennenanalysatoren,
Vektor-Netzwerkanalysatoren,
Spektrumanalysatoren
oder als Kombination dieser
Gerätetypen eingesetzt werden.
Die Fieldfox-B-Serie ist eine
Familie von Handheld-Geräten
für Feldmessungen des HF-
Spektrums, von Kabeln und
Antennen, Filtern, Isolatoren,
Übertragungsleitungen, Sendeleistung,
analoger/digitaler
Modulationsanalyse und mehr.
Die Geräte sind mit einer Echtzeitbandbreite
von 120 MHz
ausgestattet und führen zuverlässige
Messungen von 5 kHz
bis 54 GHz. ◄
64 hf-praxis 9/2023

Messtechnik
Rohde & Schwarz reichte 5G-Next-GenerationeCall-Testfälle
zur GCF-Genehmigung ein
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Rohde & Schwarz hat als erstes
Unternehmen Protokolltestfälle
für 5G Next Generation eCall
(NGeCall) bei der Validierungsbehörde
3GPP Global Certification
Forum (GCF) eingereicht.
Darüber hinaus bringt Rohde &
Schwarz eine neue Anwendungsoption
für 5G NGeCall auf den
Markt, die die Funktionen der
Notrufzentrale simuliert und für
Ende-zu-Ende-Konformitätstests
benötigt wird, bei denen die
Interoperabilität des Prüflings
für den gesamten Kommunikationsaustausch
verifiziert wird.
Diese beiden Ergänzungen des
eCall-Portfolios von Rohde &
Schwarz unterstützen nun frühzeitige
Tests neuer 5G-Next-
Generation-eCall- Systeme mit
dem R&S CMX500 One-Box-
Tester und tragen so zur schnellen
Einführung von 5G NGe-
Call bei.
eCall, das automatische Notrufsystem
für in der EU verkaufte
Fahrzeuge, wurde 2015 eingeführt
und ist seit 2018 für alle
Neuwagen in der EU vorgeschrieben.
eCall-Systeme nutzen
derzeit leitungsvermittelte
2G/3G- Mobilfunknetze. Da die
Stilllegung dieser Netze bereits
in wenigen Jahren erfolgen soll,
müssen die Notrufsysteme (Fahrzeug-Bordelektronik
und Infrastruktur)
an die neuesten paketvermittelten
4G/5G- Mobilfunknetze
angepasst werden.
Die Initiative der EU-Kommission
zur Aktualisierung der Normen
und Rechtsvorschriften für
Fahrzeug- Notrufsysteme (eCall)
für die Umstellung von eCall
auf 4G- und 5G-Netze hat die
Arbeit bereits aufgenommen.
Die Automobilindustrie benötigt
nun NGeCall-Testlösungen,
um eCall-Module mit den neuen
NGeCall-Funktionen integrieren
zu können. Die Module
müssen der technischen Spezifikation
CEN TS17240 entsprechen,
die sich auf die Protokollkonformitätstestfälle
bezieht
und zusätzliche End-2-End-
Konformitätstestfälle für eCall
spezifiziert, wie von 3GPP und
der Internet Engineering Task
Force festgelegt.
Mit der Veröffentlichung des
Testfallpakets PCT5-KC625, das
auf einem R&S CMX500 One-
Box-Tester läuft, und den ersten
Validierungen der Testfälle durch
das GCF Meeting im Juli 2023
ist nun eine Grundlage für Hersteller
von NGeCall-Modulen
geschaffen, um die Testanforderungen
für eine erfolgreiche
NGeCall- Typgenehmigung zu
erfüllen. Das neue Softwarepaket
R&S CMX-KA098 für den
R&S CMX500 mit integrierter
Notrufzentrale (Public Safety
Answering Point, PSAP) für 5G
NGeCall ergänzt das Testpaket
um zusätzliche Testfunktionen
zur Durchführung von End-
2-End-Konformitätstests nach
CEN TS17240. ◄
Auf Ihrer
Wellenlänge?
Entdecken Sie neue Möglichkeiten beim Leiterplatten-Prototyping!
Ob mit dem ProtoLaser U4 bei 355 nm oder dem ProtoLaser S4 bei
532 nm, Ihre Ideen sind in den besten Händen. Erfahren Sie mehr:
www.lpkf.com/protolaser-u4
EuMW in Berlin: 19.-21.09.2023, Stand 543 C
hf-praxis 9/2023 65

Messtechnik
4T4R-O-RU-Design verifiziert
Global PlugFest Spring 2023
wurde die folgende Lösung verwendet,
um die Benetel RAN650
zu validieren.
Der R&S SMM100A Vektorsignalgenerator,
der R&S
FSVA3000 Signal- und Spektrumanalysator
und die R&S
VSE Vector Signal Explorer
Analysesoftware von Rohde &
Schwarz emulieren eine realitätsnahe
Funkumgebung durch
Generierung, Erfassung und
Analyse von HF-Signalen.
Im i14y Lab haben Rohde &
Schwarz, VIAVI und Benetel ihr
branchenführendes Knowhow
gebündelt und ihre integrierte,
automatisierte Testlösung für
Konformitätstests von O-RAN
Radio Units (O-RUs) präsentiert.
Diese Lösung wurde verwendet,
um die für den kommerziellen
Einsatz entwickelte 4T4R
RAN650 O-RU von Benetel
gemäß den Spezifikationen der
O-RAN ALLIANCE und 3GPP
zu testen.
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
Das O-RAN Global PlugFest
Spring 2023, das im i14y Lab
in Berlin stattfand, wurde von
der Deutschen Telekom sowie
EANTC veranstaltet und von
Orange unterstützt. Das i14y
Lab ist ein Industriekonsortium
mit dem Ziel, die Netzwerk-
Disaggregation und Open RAN
(O-RAN) durch den Aufbau
eines europäischen und deutschen
Ökosystems von Anbietern
und Systemintegratoren zu
fördern. Bei der Veranstaltung
hatten Technologieanbieter die
Gelegenheit, ihre Plattformen
mit Messtechniklösungen von
Rohde & Schwarz und VIAVI
sowie anderen Anbietern zu
verifizieren. Benetel konnte
sein Flaggschiffprodukt 4T4R
RAN650 O-RU erfolgreich
verifizieren, um alle Interoperabilitätsanforderungen
für Open
RAN zu erfüllen.
Unter Netzwerk-Disaggregation
versteht man die Trennung von
Komponenten, die üblicherweise
integriert oder über eine proprietäre
Schnittstelle verbunden
sind. Das bedeutet, dass Diensteanbieter
nicht an einen einziges
Unternehmen gebunden
sind und die neuesten Technologien
verschiedener Hersteller
nutzen können. Daraus ergeben
sich viele Vorteile: Die Anbieter
können beispielsweise einzelne
Netzwerkkomponenten aufrüsten,
ohne dabei von Updates
von einem einzigen Hersteller
abhängig zu sein. Neuen
Wettbewerbern wird somit der
Markteintritt erleichtert. Die
Netzwerk-Disaggregation bringt
jedoch auch neue Testherausforderungen
mit sich: Sie setzt
voraus, dass die Komponenten
verschiedener Anbieter vollständig
interoperabel sind. Die
O-RAN ALLIANCE und 3GPP
begegnen dieser Herausforderung
durch die Veröffentlichung
verbindlicher Spezifikationen für
alle Anbieter, damit die Interoperabilität
ihrer Produkte gewährleistet
ist.
Die Testlösung von Rohde &
Schwarz und VIAVI konzentriert
sich auf isolierte Tests
einer O-RU und stellt die Konformität
mit der O-RAN ALLI-
ANCE WG4 Open Fronthaul
Interface Specification sicher.
Diese Spezifikation schreibt
eine Reihe von Funktionstests
vor, mit denen das erwartete
Verhalten der O-RU verifiziert
wird. Durch die Durchführung
dieser Tests vor den End-to-Endund
Interoperabilitätstests können
umfangreiche Debugging-
Prozesse weitgehend vermieden
werden. Auf dem O-RAN
Der TM500 O-RU Tester von
VIAVI implementiert die O-DU-
Seite der M-Ebenen- und C/U-
Ebenen-Funktionalität, um die
Konfiguration der Schnittstelle
mit der O-RU und den Austausch
von I/Q-Daten über das Open
Fronthaul zu ermöglichen.
Die Anwendung O-RU Test
Manager von VIAVI bietet
einen zentralen Punkt zur Steuerung
des integrierten Systems
und sorgt für ein nahtloses
Benutzer erlebnis für den gesamten
Testaufbau.
Die Benetel RAN650 bietet
Outdoor-Abdeckung in Unternehmens-
und Campus-Netzen,
Fixed Wireless Access für den
Breitbandzugang in ländlichen
Regionen und andere Mikrozellen-Konnektivität
sowohl
für die Nachverdichtung öffentlicher
Netze in Städten als auch
für private Netze. Das Produkt
unterstützt 4x4 MIMO und bis
zu 100 MHz Bandbreite in einem
kompakten Design. Als Alleinstellungsmerkmal
sind sowohl
Cat-A- als auch Cat-B-Konfigurationen
der O-RUs von Benetel
möglich.
Mit einem breiten Portfolio, das
alles von der Verifizierung von
Mobilfunkinfrastruktur-Komponenten
über Konformitätstests
bis hin zu Mobilfunktests und
Benchmarking abdeckt, unterstützt
Rohde & Schwarz die Entwicklung,
den Aufbau und den
Betrieb von O-RAN-Netzen. ◄
66 hf-praxis 9/2023

KNOW-HOW VERBINDET
Software-definierter
Handheld-Analysator
Messtechnik
EMV, WÄRME­
ABLEITUNG UND
ABSORPTION
SETZEN SIE AUF
QUALITÄT
Keysight Technologies erweiterte sein
FieldFox-Portfolio mit dem neuen Field-
Fox-Handheld-Analysator N9912C, einer
softwaredefinierten HF-Testplattform, die
Feldtechnikern mehr als 20 Optionen für
Vektor-Netzwerkanalysatoren (VNA),
Kabel- und Antennentester (CAT) sowie
Spektrumanalysatoren (SA) zum Nachrüsten
und Herunterladen bietet.
Hintergrund: Außendiensttechniker führen
routinemäßige Wartungsarbeiten an HF-,
Mikrowellen- und Millimeterwellen-Systemen
(mmWave) durch und beheben deren
Fehler. Während ihrer Arbeit müssen sie
eine Vielzahl von Geräten oder Signalen
genau messen, darunter Kabel, Antennen
und OTA-Signale (Over-the-Air), um eine
robuste Signalqualität und einen unterbrechungsfreien
Betrieb zu gewährleisten.
Um all diese wichtigen Messungen vor
Ort durchführen zu können, benötigen die
Ingenieure mehrere teure Netzwerk- und
Spektrumanalysatoren sowie flexible Geräte,
die den sich schnell entwickelnden Herausforderungen
in der Messtechnik gerecht
werden können.
Der Keysight FieldFox Handheld-Analysator
N9912C löst diese Herausforderung,
indem er es Ingenieuren ermöglicht, Software-Anwendungen
für ihre spezifischen
Analyseanforderungen auf einem einzigen
Handheld-Gerät zu kombinieren. Als echtes
Keysight Technologies
www.keysight.com
software-definiertes Messgerät ist der Field-
Fox N9912C vollständig nachrüstbar mit
per Lizenzschlüssel aktivierten maximalen
Frequenzen, Analysatortypen, Bandbreiten
und Software-Anwendungen.
Das neue FieldFox C-Modell, das bis zu 10
GHz abdeckt, bietet die folgenden Vorteile:
• Mix-and-Match-Optionen
bieten unvergleichliche Flexibilität bei der
Zusammenstellung der richtigen Mischung
aus VNA-, CAT- und SA-Tools für die Anforderungen
eines jeden Projekts mit mehr als
20 herunterladbaren Software-Anwendungen
und per Lizenzschlüssel aktivierten Frequenz-
und Bandbreitenoptionen. Darüber
hinaus ist die maximale Frequenzab deckung
für jeden Analysator-Typ für jeden vorhandenen
N9912C durch Bestellung einer
Upgrade-Option erweiterbar.
• Kosten nur nach Bedarf
Das optimiert die Investition in Messgeräte
vor Ort, indem die Ingenieure nur die Funktionen
auswählen, die sie für ihre Arbeit vor
Ort benötigen.
• Zeitersparnis vor Ort
Mit einem einzigen robusten tragbaren
Messgerät, das je nach Bedarf angepasst
werden kann, entfällt die Notwendigkeit,
Messgeräte zu wechseln.
• Leistungsstarke Analyse
Diese bietet eine genaue, umfassende Spektrum-
und Netzwerkanalyse bis hinunter zu
3 kHz und bis zu 10 GHz, um eine breite
Palette von Hochfrequenz- und kabellosen
Anwendungen zu testen und Fehler
zu beheben.
Vince Nguyen, Vice President und General
Manager, Aerospace, Defense, and Government
Solution Group bei Keysight, sagte:
„Wenn Ingenieure im Außendienst tätig
sind, benötigen sie flexible Testlösungen,
mit denen sich Herausforderungen im Handumdrehen
bewältigen lassen. Mit dem rein
software-definierten FieldFox-C können
Ingenieure schnell auf neue Anforderungen
mit einem einzigen, tragbaren Analysator
reagieren, der durch Software-Lizenzschlüssel,
die Frequenzbereiche, mehrere Analysatortypen
und andere Software-Anwendungen
abdecken, einfach konfiguriert werden
kann. Mit niedrigen Einstiegspreisen,
die die Anfangsinvestitionen schützen, ist
der FieldFox-C die All-in-One-Lösung für
Mehrzweck-Feldtests.” ◄
hf-praxis 9/2023 67
Elastomer- und Schaumstoffabsorber
Europäische Produktion
Kurzfristige Verfügbarkeit
Kundenspezifisches Design
oder Plattenware
-EA1 & -EA4
Frequenzbereich ab 1 GHz (EA1)
bzw. 4 GHz (EA4)
Urethan oder Silikon
Temperaturbereich von ­40°C bis 170°C
(Urethanversion bis 120°C)
Standardabmessung 305mm x 305mm
MLA
Multilayer Breitbandabsorber
Frequenzbereich ab 0,8GHz
Reflectivity­Level ­17db oder besser
Temperaturbereich bis 90°C
Standardabmessung 610mm x 610mm
Hohe Straße 3
61231 Bad Nauheim
T +49 (0)6032 9636­0
F +49 (0)6032 9636­49
info@electronic­service.de
www.electronic­service.de
ELECTRONIC
SERVICE GmbH

Datenbus-Technik
Mehr Sicherheit für den Inter-Integrated-Circuit-Bus
Der I²C-Bus ist eine populäre serielle Kommunikationsschnittstelle auf vielen Leiterkarten. Er wird hauptsächlich
genutzt, um Mikrocontroller mit Peripherie-ICs (z.B. Sensoren oder Speicher) zu verbinden.
Alle ICs am I²C-Bus haben Open- Kollektor-
Ausgänge. Diese schalten die Pullup-Widerstände
abwechselnd auf Referenzmasse und
generieren somit die logischen Zustände
1 (V CC ) und 0 (GND). Wie in Tabelle
1 ersichtlich, verringern sich die maximal
zulässigen Flankenanstiegszeiten mit
Zunahme der Datenrate. Der mathematische
Zusammenhang der Min./Max.-Werte für die
Pullup-Widerstände ist folgender:
R Pullup min = (V CC - V L )/I Pullup (1)
R Pullup max = t r /(0,8473 · C Bus ) (2)
Bild 1: Vereinfachtes Blockschaltbild I 2 C-Bus
Der Bus verwendet jeweils eine bidirektionale
Datenleitung (SCL) und eine Taktleitung
(SDA), s. Bild 1. Er findet jedoch
nicht nur innerhalb von Leiterkarten Verwendung.
In vielen Applikationen wird er
mithilfe von diversen Steckverbindern als
auch Kabeln in anderen Bereichen genutzt.
Doch dadurch wird der I²C-Bus potentiell
anfälliger für Störungen von außen, wie
z.B. ESD, Burst und eingestrahlte HF. Der
Beitrag zeigt dem Leser eine Filter- und
Schutzschaltung, welche die Störfestigkeit
des I²C-Busses erhöht, ohne dass die Qualität
von Daten und Takt leidet. Dazu wurden
Simulationsmodelle in LTspice erstellt und
eine reale Applikation wurde vermessen, um
die Simulationsergebnisse zu verifizieren.
Der I²C arbeitet nach dem Prinzip „Master-
Slave“, wobei der Master immer den Datentransfer
initiiert. Aufgrund seiner geringen
Komplexität, hat der Bus eine große Verbreitung
erreicht. Allerdings ist das Protokoll
sehr einfach konzipiert und die physikalische
Topologie nur single-ended. Beides führt in
der Praxis dazu, dass der Bus sehr anfällig
auf externe Störungen reagieren kann.
Pullup-Widerstände, Buskapazität
und Flanken
V CC =
V L =
C Bus =
t r =
Referenzspannung I²C-Bus
max. Logik-0-Schwellwert
(z.B. 0,4 V bei V CC >2 V)
max. parasitäre Buskapazität
der Applikation
max. zulässige Anstiegszeit,
abhängig von der Datenrate
I Pullup = max. möglicher Strom durch
die Open-Kollektor-Pins
Die Pullup-Widerstände in Kombination
mit der parasitären Buskapazität bilden ein
RC-Glied. Das führt zu einer Verzögerung
der Flankenanstiegszeit des Rechtecksignals.
In vielen Applikationen ist dieses
RC-Glied oftmals der limitierende Faktor in
Bezug auf die max. mögliche Datenrate und
Kabellänge. Wie in Tabelle 1 ersichtlich ist,
ergibt sich daher nach der I²C-Spezifikation
bei den meist verwendeten Datenraten (100
und 400 kBit/s) eine maximale Buskapazität
von 400 pF bei 3 mA. Je kleiner die
Pullup-Werte gewählt werden, desto kürzer
kann die Flankenanstiegszeit werden. Das
untere Limit bestimmt, wie in der Formel
(1) ersichtlich ist, den max. Logik-Low-
Schwellwert, den Referenzspannungspegel
und den max. möglichen Strom.
Modus
CLK
Max.
Datenrate
Max.
Max.
0,3 - 0,7 V CC zität
Anstiegszeit Buskapa-
Max.
Strom
Standard 100 kHz 100 kBit/s 1000 ns 400 pF 3 mA
Fast 400 kHz 400 kBit/s 300 ns 400 pF 3 mA
Fast + 1 MHz 1 MBit/s 120 ns 550 pF 20 mA
Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG
www.we-online.com
High
Speed
3,4 MHz 3,4 MBit/s 10 ns 100 pF 3 mA
Tabelle 1: Übersicht I 2 C-Bus-Spezifikationen
68 hf-praxis 9/2023

Datenbus-Technik
Die parasitäre Buskapazität hängt u.a.
ab von:
• Bauteilkapazitäten
• Länge & Breite der Leiterbahnen
(ca. 0,5 pF/cm)
• Länge & Art der Kabel & Stecker
• Lagenaufbau & Dielektrizitätskonstante
der Leiterkarten
Auswahl der Filter- und
Überspannungsschutz-Bauteile
Bild 2 betrifft den I²C-Bus inkl. Schnittstellenschutz
für verbesserte Störfestigkeit
und verringerte Störaussendung. Um die
Störfestigkeit gegenüber ESD, Burst als
auch eingestrahlter HF zu erhöhen, bietet
sich eine Kombination aus SMT-Ferriten
plus TVS-Dioden an. Breitbandig wirkende
SMT-Ferrite (z. B. 742792693) bauen oberhalb
von 10 MHz kontinuierlich Impedanz
auf und sind daher in der Lage, den Bus gegenüber
den hochfrequenten Störungen zu
schützen. Überspannungen können zudem
durch die TVS-Dioden wirksam auf Referenzmasse
abgeleitet werden.
Bild 3: Schaltplan der LTspice-Simulation mit drei Kanälen, s. Text
Bild 2: I²C-Bus inkl. Schnittstellenschutz für verbesserte Störfestigkeit und verringerte Störaussendung
Da sich die Werte der Pullup-Widerstände
oftmals im k-Ohm-Bereich bewegen, spielen
der RDC als auch die Impedanz von
SMT-Ferriten unterhalb von 10 MHz hier
nur eine untergeordnete Rolle. Somit ist in
einer ersten Überlegung davon auszugehen,
dass die Flankenanstiegszeit des Nutzsignals
praktisch kaum beeinflusst wird. Werden
passende TVS-Dioden mit geringer Kapazität
(z.B. 824012823 - 0.18 pF) ausgewählt,
so hat deren Bauteilkapazität ebenfalls keinen
relevanten Einfluss auf die Signalqualität.
Bei einem ESD-Test kann beispielsweise
kurzzeitig ein Strom von über 10 A fließen,
wodurch dann an dieser Diode eine Spannung
von ca. 10 V stehen bleibt. Alle weiteren
ICs am I²C-Bus müssen diese Spannung
dann aushalten. Dies funktioniert nur,
wenn man eine niederimpedante Masse (z.B.
große Kupferfläche in einer Innenlage) zur
Verfügung stellt, um einen weiteren Spannungsabfall
zu vermeiden.
LTspice-Simulation mit 400 kHz Taktrate
Mithilfe des kostenlosen Simulationsprogramms
LTspice kann man relativ leicht
untersuchen, welchen Einfluss die parasitäre
Buskapazität in Kombination mit den
gewählten Pullup-Widerständen hat. Um
die gewünschten Nutzsignale zu erzeugen,
bietet es sich an, einen spannungsgesteuerten
Schalter zu verwenden. Mithilfe
der Spannungsquelle kann praktisch jedes
beliebige, periodische Signal erzeugt werden.
Dazu wählt man die Funktion „Puls“
und legt anhand der gewünschten I²C-
Spezifikation die gewünschte Bandbreite
fest. Für die weitverbreitete 400-kBit/s-
Variante wird eine Periodendauer von 2,5
µs gewählt. Bei einem Tastverhältnis von
50% wird hierbei die High-Zeit auf 1,25 µs
gesetzt. Um die Flankensteilheit des Signals
zu bestimmen, kann man sich beispielsweise
an den Anstiegszeiten der verwendeten
Busteilnehmer-ICs orientieren. Um die
maximal zulässigen 400 pF parasitäre Buskapazität
ausnutzen zu können, wurden die
Pullups auf 1 kOhm festgelegt. Es werden
drei Kanäle (kann in der Praxis SCL oder
SDA darstellen) simuliert:
• ohne parasitäre Buskapazität
• 400 pF parasitäre Buskapazität
• 400 pF + breitbandiger Multilayer-SMT-
Ferrit (742792693)
hf-praxis 9/2023 69

Datenbus-Technik
Bild 4: LTspice-Simulationsergebnis
Time Domain 0 pF (Türkis),
400 pF (Blau) & 400 pF +
Multilayer-SMT-Ferrit (Rot)
Bild 3 zeigt den Schaltplan der LTspice-
Simulation, Bild 4 die LTspice-Simulationsergebnisse.
Dies zeigt, dass von dem
Multilayer-SMT-Ferrit praktisch kein Einfluss
auf die Anstiegszeit des Signals zu
erwarten ist. Dadurch, dass jeder Multilayer-SMT-Ferrit
auch einen Induktivitätsanteil
hat, sind in Kombination mit der
Buskapazität geringfügige Oszillationen
sichtbar. Diese sind allerdings unkritisch,
da deren Amplituden kleiner als 10% des
eigentlichen Nutzsignals sind. In der realen
Messung fallen diese Oszillationen sogar
noch deutlich geringer aus.
Messung einer realen Applikation
Um die relativ simple LTspice-Simulation zu
verifizieren, wurden zusätzlich Messungen
an einem Würth Elektronik SensorBLE FeatherWing
Kit durchgeführt (Bilder 5 und 6).
Dieses Kit besteht aus einer Masterplatine,
welche den Mikrocontroller enthält. Die
anderen beiden enthalten ein WE-Bluetooth-
Modul sowie verschiedene WE-Sensoren
(3-Achsen-Beschleunigung, Temperatur,
Feuchtigkeit, Druck). Die Masterplatine
kommuniziert mit den anderen beiden via
I²C-Bus bei einer maximalen Datenrate von
400 kBit/s. Mit einer passenden Smartphone-
App (WE-SensorBLE) können die Sensordaten
dann visualisiert werden. Mithilfe
von MLCCs wurde eine parasitäre Kapazität
von 400 pF gegenüber GND nachgestellt.
Es wurde zudem derselbe Multilayer-
SMT-Ferrit (742792693) wie in der Simulation
verbaut, plus ein TVS-Diodenarray
(824012823). Außerdem wurden 20 cm
Kabellitzen verwendet, um die Sensorplatine
mit dem restlichen I²C zu verbinden.
Eine solche Anordnung lässt sich in vielen
Applikationen in der Praxis beobachten.
Gemessen wurde immer der Spannungsverlauf
an der SCL-Leitung. Bild 7, 8 und
9 dokumentieren die Referenzmessung mit
1-kOhm-Pullups. Die Messungen zeigen
praktisch ein identisches Ergebnis wie die
Simulation. Die Anstiegszeit als auch die
Signalqualität werden von dem Multilayer-
SMT-Ferrit in Kombination mit der TVS-
Diode nicht relevant negativ beeinflusst.
Die als kritisch für das Timing zu bewertende
Anstiegszeit des High-Signals hängt
nur von der Buskapazität in Kombination
mit den gewählten Pullup-Widerständen
ab. Mithilfe der Smartphone-App (WE-
SensorBLE) konnte in allen drei getesteten
Szenarien eine fehlerfreie Funktion verifiziert
werden.
Fazit
Es konnte mithilfe von Simulation und
Messung gezeigt werden, dass SMT-Ferrite
in Kombination mit ESD-Schutzdioden
das Datensignal (SDA) und das Taktsignal
(SCL) des I²C-Busses praktisch nicht beeinflussen.
Die Flankensteilheit der Signale
wird größtenteils durch die Pullup-Widerstände
in Kombination mit der parasitären
Buskapazität beeinflusst. Im Gegenzug
erhöht diese Bauteilkombination aus ESD-
Schutzdiode und breitbandig wirkendem
SMT-Ferrit die Störfestigkeit des I²C-Bus.
Bild 5: Würth Elektronik SensorBLE FeatherWing Kit
Bild 6: Blockschaltbild Testaufbau mit Würth Elektronik SensorBLE FeatherWing Kit
70 hf-praxis 9/2023

Datenbus-Technik
In der Praxis bedeutet das insbesondere
eine höhere Immunität gegen ESD, Burst
als auch eingestrahlter HF.
Relevante Normen und Literaturstelle:
ESD Test: DIN EN 61000-4-2 / IEC 61000-
4-2 Burst Test: DIN EN 61000-4-4 / IEC
61000-4-4
Eingestrahlte HF: DIN EN 61000-4-3 / IEC
61000-4-3
SLVA689 – I 2 C-Bus Pull-up Resistor
Calculation
Nützliche Links:
Application Notes:
www.we-online.com/app-notes
REDEXPERT Design Plattform:
www.we-online.com/redexpert
Toolbox:
www.we-online.com/toolbox
Produktkatalog:
www.we-online.com/produkte ◄
Bild 7: Referenzmessung mit 1-kOhm-Pullups ohne weitere Änderungen der
verwendeten FeatherWing Hardware (= 46 ns Anstiegszeit)
Bild 8: Referenzmessung mit 1-kOhm-Pullups + Multilayer-SMT-Ferrit
+ TVS-Diodenarray + 20 cm Kabellitzen (= 46 ns Anstiegszeit)
Bild 9: Referenzmessung mit 1-kOhm-Pullups + Multilayer-SMT-Ferrit + TVS-Diodenarray + 20 cm Kabellitzen + 400 pF MLCCs (= 344 ns Anstiegszeit)
hf-praxis 9/2023 71

Bauelemente
Ultraschnelle Gleichrichter liefern hohe Ströme
Vishay Intertechnology stellte vier neue
Serien von ultraschnellen 200 V FRED-
Pt Gleichrichtern im flachen DFN3820A-
Gehäuse mit benetzbaren Flanken vor.
Die Gleichrichter VS-1EAH02xM3 (1 A),
VS-2EAH02xM3 (2 A), VS-3EAH02xM3
(3 A) und VS-5EAH02xM3 (5 A) bieten
platzsparende, hocheffiziente Lösungen
für kommerzielle, industrielle und Automobilanwendungen
und sind jeweils auch
als Vishay Automotive Grade, AEC-Q101
qualifizierte Versionen erhältlich.
Vishay Intertechnology, Inc.
www.vishay.com
Das erste Gehäuse der neuen Power-DFN-
Familie von Vishay, der DFN3820A, zeichnet
sich durch eine kompakte Grundfläche
von 3,8 x 2 mm sowie eine extrem flache
Bauhöhe von 0,88 mm aus, wodurch die
heute vorgestellten Gleichrichter von Vishay
Semiconductor den Leiterplattenplatz
effizienter ausnutzen. Gleichzeitig ermöglichen
das optimierte Kupfermassendesign
und die fortschrittliche Die-Placement-Technologie
der Bauelemente eine hervorragende
thermische Leistung, die die Voraussetzung
für den Betrieb bei höheren Stromstärken
schaffen.
Im Vergleich zu Bauelementen im SMP-
Gehäuse (DO-220AA) mit derselben Grundfläche
zeichnen sich die AEC-Q101-qualifizierten,
VS-, VS- 3EAH02xM3 und
VS- 5EAH02xM3 durch ein 12% flacheres
Profil und eine doppelt so hohe Strombelastbarkeit
aus. Darüber hinaus bieten die
Gleichrichter gleichwertige oder höhere
Stromstärken als größere Bauelemente in
den herkömmlichen SMB- (DO-214AA)
und SMC-Gehäusen (DO-214AB) sowie
den eSMP-Serien SlimSMA (DO-221AC),
SlimSMAW (DO-221AD), SMPA (DO-
2212BC) und SMPC (TO-2778A).
Vorgesehen sind die Bauelemente für Hochfrequenz-Wechselrichter,
DC/DC-Wandler,
Freilaufdioden, Klemmen und Dämpfungsglieder,
Polaritätsschutz und LED-Hintergrundbeleuchtungen.
Zu den typischen
Anwendungen in der Automobilindustrie
gehören Dual-Voltage-Einspritzdüsentreiber,
Piezotreiber und Motorsteuergeräte
(ECU), fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme
(ADAS), Lidar, Kameras und Antiblockiersysteme
(ABS) sowie 48-V-Bordnetze,
Ladegeräte und Batterie-Management-Systeme
(BMS) in Elektro- und Hybridelektrofahrzeugen
(HEC). Darüber hinaus liefern
die Gleichrichter eine hohe Leistung für
industrielle Automatisierungsanlagen und
Werkzeuge, Unterhaltungselektronik und
Haushaltsgeräte sowie für Telekommunikations-
und medizinische Geräte.
Die Gleichrichter VS-1EAH02xM3, VS-
2EAH02xM3, VS-3EAH02xM3 und VS-
5EAH02xM3 bieten Sperrströme bis hinunter
zu 1 µA und arbeiten in einem weiten
Temperaturbereich von -55 bis +175 °C. Die
niedrige Vorwärtsspannung von bis hinunter
zu 0,71 V reduziert die Leistungsverluste und
verbessert den Wirkungsgrad. Die benetzbaren
Flanken des DFN3820A-Gehäuses
ermöglichen eine automatische optische
Inspektion (AOI), was eine Röntgenprüfung
überflüssig macht. Die Gleichrichter
sind ideal für die automatisierte Bestückung
und bieten einen MSL-Feuchtigkeitsempfindlichkeitsgrad
von 1 gemäß J-STD-020
und einen LF-Spitzenwert von 260 °C. Die
Bauelemente sind RoHS-konform, halogenfrei
ihre mattverzinnten Leitungen erfüllen
den Whisker-Test nach JESD 201 Klasse 2.
Muster und Produktionsstückzahlen der
neuen ultraschnellen FRED-Pt-Gleichrichter
im DFN38202A-Gehäuse sind ab sofort
mit einer Lieferzeit von zwölf Wochen
erhältlich. ◄
Bauteil-Nr. I F(AV) (A) V R ( V) I FSM (A)
Spezifikationstabelle
V F bei I F und T J
V F (V) I F (A) T J (°C)
T J max.
(°C)
Gehäuse
VS-1EAH02-M3 1 200 32 0,72 1 150 175 DFN3820A Nein
VS-1EAH02HM3 1 200 32 0,72 1 150 175 DFN3820A Ja
VS-2EAH02-M3 2 200 54 0,71 2 150 175 DFN3820A Nein
VS-2EAH02HM3 2 200 54 0,71 2 150 175 DFN3820A Ja
VS-3EAH02-M3 3 200 61 0,73 3 150 175 DFN3820A Nein
VS-3EAH02HM3 3 200 61 0,73 3 150 175 DFN3820A Ja
VS-5EAH02-M3 5 200 102 0,72 5 150 175 DFN3820A Nein
VS-5EAH02HM3 5 200 102 0,72 5 150 175 DFN3820A Ja
Vishay Automotive
Grade
72 hf-praxis 9/2023

Winziges LTCC-Filter
für 17,5 bis 22,2 GHz
Das Modell BFHKI-1982+ von Mini-Circuits
ist ein LTCC-Bandpassfilter (Low-
Temperature-Cofired-Ceramic) mit einem
Durchlassbereich von 17,5 bis 22,2 GHz. Es
verwendet ein patentiertes Design mit integrierter
Interposer-Platine, um eine typische
Einfügedämpfung von 4,3 dB im Durchlassbereich
zu erreichen. Die Stoppband-
Unterdrückung ist hoch, typischerweise
50 dB oder mehr von 0,1 bis 12,6 GHz und
mindestens 35 dB von 27,5 bis 46,5 GHz.
Das winzige Bandpassfilter ist nahezu ideal
geeignet für Testanwendungen und misst
lediglich 4,95 × 3,65 mm (0,195 × 0,144
Zoll). ◄
Bauelemente
Kleiner HF-Balun-Transformator
für 10 bis 24 GHz
Das Modell MTY2-243+ von Mini-Circuits
ist ein symmetrischer/unsymmetrischer
(Balun) HF-Übertrager mit einem
Impedanzverhältnis von 2:1 für den Bereich
von 10 bis 24 GHz. Er weist eine typische
Einfügungsdämpfung von 1 bis 1,5 dB
auf. Die Amplitudenunsymmetrie beträgt
typischerweise 0,7 dB, während die Phasenunsymmetrie
typischerweise 6° beträgt.
Der mit einem bewährten HBT-Prozess
hergestellte 50-Ohm-MMIC-HF-Transformator
misst nur 2 × 2 × 1 mm, kann aber
eine Eingangsleistung von bis zu 31 dBm
verarbeiten. Er eignet sich gut für Radar,
Satellitenkommunikation und Instrumentierung.
◄
Spitzentechnologie
für Ihre
Anwendungen:
MMICs, Module und
Subsysteme, GaAs / GaN,
DC bis 100 GHz,
DC/DC - Wandler und
Spannungsversorgung.
Frequenzvervielfacher erzeugt
Signale mit 20 bis 45 GHz
Das Modell CY3-453+ von Mini-Circuits
ist ein oberflächenmontierbarer ×3-Frequenzvervielfacher
(Tripler), der 20 bis 45
GHz aus Eingangssignalen mit Frequenzen
von 6,66 bis 15 GHz erzeugt. Beim Betrieb
mit solchen Eingangssignalen mit Pegeln
von 12 bis 17 dBm beträgt der Umwandlungsverlust
typischerweise 19,4 bis 21
dB. Eingehende Signale mit dem maximal
zulässigen Pegel ergeben Ausgangssignale
mit -4 dBm oder besser über die gesamte
Bandbreite. Die typische Unterdrückung von
Eingangsgrundfrequenzen (F1) beträgt 39
dBc, während die typische Unterdrückung
der zweiten und vierten Harmonischen 40
dBc oder mehr beträgt. ◄
MINI-CIRCUITS
www.minicircuits.com
GaAs-MMIC-Balun
für Signale mit 1,5 bis 13 GHz
Das neue Bauteil MTX2-133+ von Mini-
Circuits ist ein symmetrischer/unsymmetrischer
(Balun) GaAs-MMIC-HF-Übertrager
mit einem Impedanzverhältnis von 1:2.
Der Balun hält alle seine Daten bei Frequenzen
von 1,5 bis 13 GHz ein. Die
typische Einfügungsdämpfung beträgt
2,1 dB im Frequenzbereich von 1,5 bis 10
GHz und 3,1 dB im Bereich von 10 bis 13
GHz. Die Amplitudenunsymmetrie ist typischerweise
0,2 dB oder besser, während
die Phasenunsymmetrie typischerweise 2°
oder besser ist.
Der neue und moderne Balun ist nahezu
ideal geeignet für 5G-Anwendungen, elektronische
Kriegsführung (EW) und Radar-
Systeme und wird mit einem zwölfpoligen
QFN-Gehäuse mit den Abmessungen von
nur 3 × 4 mm (Footprint) geliefert. ◄
Besuchen Sie uns am
Stand 580 C und erleben
Sie, wie wir Ihre Visionen
wahr werden lassen.
Wir freuen uns darauf, Sie
auf der EuMW zu begrüßen!
www.mev-elektronik.com
Nordel 5A · 49176 Hilter · Tel.05424-2340-0
info@mev-elektronik.com
hf-praxis 9/2023
73

Verstärker
Festkörper-Leistungsverstärker für 6 bis 12 GHz
Exodus Advanced Communication
www.exoduscomm.com
Der AMP2053B-1 von Exodus Advanced
Communication ist ein Festkörper-
Leistungsverstärker (SSPA), der von 6 bis
12 GHz arbeitet. Er liefert eine CW/Puls-
Ausgangsleistung von 100 W mit einer
Leistungsverstärkung von mehr als 50 dB.
Dieser lineare Verstärker der Klasse A/AB
bietet einen hohen Wirkungsgrad bei ausgezeichneter
Zuverlässigkeit und Robustheit.
Er hat eine 2-Ton-Intermodulation (IMD)
von -30 dBc, eine Störaussendung von -60
dBc und Oberwellen von weniger als -20
dBc. Dieser SSPA verfügt über integrierte
Schutzschaltungen mit umfassender Überwachung
und bietet eine optionale Überwachung
der vorwärts gerichteten/reflektierten
Leistung (in dBm und Watt), SWR
und Spannungs-/Strom-/Temperaturmessung
für extreme Zuverlässigkeit.
Der AMP2053B-1 verfügt über Ethernet
RJ-45 TCP/IP-, RS422/485-, USB- und
GPIB-Schnittstellen (optional) und kann
aus der Ferne gesteuert werden. Er ist in
einem 14U-Gehäuse mit den Maßen 483
x 178 x 560 mm und N-Typ-Buchsen
erhältlich.
Dieser Verstärker ist für EMI/RFI-, Labor-,
CW/Puls- und alle Kommunikations-
Anwendungen geeignet. Er benötigt eine
Wechselstromversorgung von 100 bis 240
V und hat eine Leistungsaufnahme von
weniger als 800 W. ◄
Rauscharmer Verstärker
für Signale mit 71 bis 86 GHz
Instrumentenverstärker
für Signale mit Frequenzen
zwischen 10 MHz und 4,2 GHz
Rauscharmer Verstärker
für Signale mit 44 bis 70 GHz
Das Modell WVA-71863LNX+ von Mini-
Circuits ist ein rauscharmer Verstärker
(LNA) mit 39 dB typischer Verstärkung
für Signale von 71 bis 86 GHz. Er hält die
Verstärkung innerhalb von ±1,5 dB über die
gesamte Bandbreite aufrecht und hat eine
Rauschzahl von typisch 5 dB oder weniger.
Der LNA, der sich gut für Luft- und Raumfahrt-/Verteidigungssysteme,
Radar- und
Testanwendungen eignet, liefert eine
typische Ausgangsleistung von 14,5 dBm
bei 1-dB-Kompression und wird mit einer
Versorgungsspannung von 10 bis 15 V DC
betrieben. Er verfügt über einen Überspannungs-
und Rückspannungsschutz und ist mit
WR12-Schnittstellen ausgestattet.
MINI-CIRCUITS
www.minicircuits.com
Das neue Verstärkermodell ZHL-
10M4G21W2+ von Mini-Circuits ist ein
koaxialer HF-Instrumentenverstärker mit 44
dB typischer Verstärkung und ±1,3 dB Verstärkungsebenheit
von 10 MHz bis 4,2 GHz.
Die Ausgangsleistung bei 1-dB-Kompression
beträgt typischerweise 33 dBm von
10 MHz bis 3,6 GHz und 31 dBm von 3,6
bis 4,2 GHz.
Ein eingebautes digitales Eingangsabschwächungsglied
bietet eine Verstärkungsregelung
von 0 bis 15 dB in 1-dB-Schritten.
Der Verstärker ist nahezu ideal geeignet
für Test- und Laboranwendungen und verfügt
über ein 110/220-V-AC-Netzteil und
N-Buchsen.
MINI-CIRCUITS
www.minicircuits.com
Das Modell ZVA-44703LN+ von Mini-Circuits
ist ein rauscharmer Verstärker (LNA)
mit 45 dB typischer Verstärkung und ±2 dB
Verstärkungsebenheit von 44 bis 70 GHz.
Er hat eine typische Rauschzahl von 2,7 dB
und eine typische Ausgangsleistung von 18
dBm bei 1-dB-Kompression.
Der robuste Verstärker ist für einen breiten
Versorgungsspannungsbereich von 10 bis
15 V DC ausgelegt und verfügt über einen
eingebauten Schutz gegen Überspannungsund
Verpolungsschäden. Dieser LNA ist mit
1,85-mm-Buchsen ausgestattet und eignet
sich nahezu ideal zum Testen von 5G- und
Satellitenkommunikations-Systemen bei
Millimeterwellen-Frequenzen.
MINI-CIRCUITS
www.minicircuits.com
74 hf-praxis 9/2023

Verstärker
Die größte Auswahl an
HF-Verstärkern
ab Lager lieferbar von
HF-Pulsverstärker für 4 bis 8 GHz liefert 2 kW
Anstiegs- und Abfallzeiten
sowie die interne Überwachung
der Systemparameter wie auch
der Vorwärts- und Rückwärtsleistung
in W & dBm, des SWRs
und von Spannungen und Strömen
runden das Gesamtpaket
ab und ermöglichen eine hohe
Robustheit und Zuverlässigkeit
des Verstärkersystems. Durch
den äußerst kompakten Aufbau
nimmt der 19-Zoll-Rack-Einschub
des Verstärkers lediglich
5 HE bei weniger als 40 kg in
Anspruch.
Frequenzen DC bis 87 GHz
Verstärkung von 10 bis 60 dB
P1dB von 2 mW bis 100 Watt
Rauschzahl ab 0,8 dB
Ultra breitbandige
Verstärker
EXODUS Advanced Communications
ist ein multinationaler
HF-Kommunikationsausrüster,
der sowohl kommerzielle
als auch staatliche
Stand 321B
EMCO Elektronik GmbH
www.emco-elektronik.de
Stellen und deren verbundene
Unternehmen weltweit bedient.
EXODUS stellte unlängst das
Leistungsverstärker-Modell
AMP2083P-2KW mit 2 kW
Pulsleistung für Sigale von 4
bis 8 GHz in Halbleitertechnologie
vor. Der robuste 2-kW-
Pulsverstärker AMP2083P-2KW
unterstützt Puls/HIRF-, EMV-
MiL-Std.-461/464- und Radar-
Anwendungen mit Pulsbreiten
von bis zu 100 µs, Duty Cycles
von 6% und einer Verstärkung
von 63 dB. Die außerordentliche
Pulstreue, hervorragende
EXODUS Advanced Communication
versteht sich als Systemausrüster
kompletter Verstärkersysteme,
bietet aber auch
reine Modultechnik für die weitere
Integration bzw. den Laboraufbau.
Das Leistungsspektrum
umfasst den Frequenzbereich
von 10 kHz bis 75 GHz
bei Leistungen bis zu 1 kW bei
Modulen und 50 kW für Verstärkersysteme.
Die EMCO Elektronik GmbH
ist Ihr lokaler Ansprechpartner
für die Produkte aus dem Hause
EXODUS Advanced Communications
in Deutschland, Österreich.
◄
Breitbandverstärker
Gain Blocks
High Power Verstärker
Rauscharme Verstärker
Leistungsverstärker
Begrenzerverstärker
High Rel Verstärker
Ultra-Breitband-LNAs und Leistungsverstärker
RF-Lambda stellte die neuesten
Modelle der RF-Lambda-
Verstärkerfamilie vor:
Das Modell RLNA05M80GG
ist darauf ausgelegt, außergewöhnliche
Leistung für ein
breites Anwendungsspektrum
zu bieten, von drahtloser
Kommunikation über Militär-,
Luft- und Raumfahrtsysteme
bis hin zu Radarsystemen und
5G-Drahtloskommunikation.
Dieses Modell arbeitet im
Frequenzbereich von 0,5
bis 80 GHz und eignet sich
daher für eine Vielzahl von
Betriebs bedingungen. Mit
einer typischen Kleinsignalverstärkung
von 28 dB und einer
Rauschzahl von 4,5 dB liefert
dieser Verstärker eine hervorragende
Performance.
Das kürzlich vorgestellte
Modell RLNA00M65GA ist
die neueste Ergänzung der RF-
Lambda-Verstärkerfamilie. Mit
einem breiten Frequenzbereich
von 0,03 bis 65 GHz bietet dieser
Verstärker eine beispiellose
Vielseitigkeit. Eine Kleinsignalverstärkung
von 40 dB
und eine Ausgangsleistung von
23 dBm machen dieses Modell
zur idealen Wahl für Anwendungen,
die hohe Leistung und
geringes Rauschen erfordern.
Ein weiteres, neues Modell
der Leistungsverstärker-
Serie ist das Modell RFLU-
PA20G54GD. Mit einem Frequenzbereich
von 20 bis 54
GHz bietet dieser Leistungsverstärker
außergewöhnliche
Leistung in einem kompakten
Formfaktor. Die typische
Kleinsignalverstärkung von 50
dB mit einer Gain-Flatness von
±3 dB sowie eine P sat von 37
dBm gewährleisten eine zuverlässige
und leistungsstarke
Nutzung für anspruchsvolle
Anwendungen.
EMCO Elektronik GmbH
info@emco-elektronik.de
www.emco-elektronik.de
Laborverstärker
USB gesteuerte
Verstärker
Aktive HF-Produkte von Pasternack
LNAs und Leistungsverstärker
variable PIN-Diodenabschwächer
USB-kontrollierte Abschwächer
Frequenzteiler, -Vervielfacher
PIN-Dioden-Limiter
HF-Leistungs-Detektoren
koaxiale Mikrowellenmischer
kalibrierte Rauschquellen
koaxiale 1- bis 12-fach Schalter
abstimmbare SMD-Oszillatoren
USB-kontrollierte Synthesizer
MRC GIGACOMP GmbH & Co. KG
info@mrc-gigacomp.de
www.mrc-gigacomp.de
Tel. +49 89 4161599-40, Fax -45
hf-praxis 9/2023
75

Quarze und Oszillatoren
Für die Praxis:
Einfluss der Kondensatorentoleranz
auf die Frequenz von Quarzoszillatoren
Bild 1: Frequenzveränderung in Abhängigkeit von C L
Der Trend bei Schwingquarzen
geht immer mehr zu kleineren
Bauformen, auch wenn damit
ggf. die Abstimmung in der
Oszillatorschaltung komplexer
wird. Kleinere Bauformen verfügen
über höhere ESR-Werte als
größere Bauformen bei gleicher
Frequenz. Dies wirkt sich erheblich
auf die Anschwingsicherheit
der Oszillatorschaltung aus.
Anschwing- und
Ziehverhalten
Um ein sicheres Anschwingen
zu gewährleisten, wählt man die
Lastkapazitäten niedrig. Wichtig
ist hier, zu bedenken, dass
Schaltungen mit Quarzen mit
einer niedrigeren Lastkapazität
– z.B. mit 12 pF – deutlich ziehempfindlicher
(TS in ppm/pF)
sind, als solche, deren Quarze
z.B. mit 30 pF spezifiziert sind
und belastet werden.
Autor:
Gerd Reinhold
Senior Field Application
Engineer FCP
WDI AG
www.wdi.ag/de
Jede Schaltung mit einem
Grundwellenquarz besitzt eine
gewisse Ziehfähigkeit, die,
einfach ausgedrückt, von der
Baugröße, der Frequenz und
der Lastkapazität des Quarzes
abhängig ist. Grundsätzlich gilt,
dass die Ziehfähigkeit bei gleicher
Frequenz mit einer kleineren
Bauform stets geringer wird.
Bei heute verwendeten ICs
kommt man meist mit hohen
Lastkapazitäten im Hinblick auf
eine ausreichende Anschwingsicherheit
nicht mehr zurecht.
Daher ist es meist unumgänglich,
möglichst niedrige Lastkapazitäten
zu wählen, um eine
befriedigende Anschwingsicherheit
zu erhalten. Dazu informiert
Bild 1 zur Frequenzveränderung
in Abhängigkeit von C L .
Für unsere Betrachtung wählen
wir folgende Variante aus, damit
die Problematik der Toleranzen
deutlich wird: SMD-Schwingquarz
5x3,2 mm, 20.000 MHz,
Lastkapazität 12 pF, Frequenztoleranz
±30 ppm @ 25 °C, Frequenzstabilität
±30 ppm @ -40
bis +85°C, ESR 40 Ohm max.
Die beiden in Bild 2 verwendeten
Parallelkondensatoren C1
und C2 haben 12 pF (X7R-Kondensatoren
mit 10% Toleranz).
Die Toleranzrechnung:
C1/C2 = 12 pF Toleranz ±10%
= ±1,2 pF, Ziehfähigkeit TS =
17 ppm/pF => ergibt worst case
±20,4 ppm Frequenzabweichung
Dieser zusätzliche ±20,4 ppm
Frequenzversatz, resultierend
aus den Toleranzen der Parallelkondensatoren,
führt dazu,
dass der gewählte Quarz mit
seiner spezifizierten Frequenzstabilität
von ±30 ppm über den
Arbeitstemperaturbereich nicht
mehr genügt.
Ansatz zur Korrektur
In diesem Fall empfiehlt sich
die Verwendung von Kondensatoren
mit einem anderen Dielektrikum,
z.B. COG oder NPO,
welche über eine Toleranz von
±1% verfügen. Dadurch ergibt
sich eine Frequenzabweichung
von „nur“ ±2,04 ppm. Werden
Quarze mit engen Toleranzen,
z.B. Frequenztoleranz ±10 ppm
und Frequenzstabilität ±10 ppm
verwendet, sind Parallelkondensatoren
mit 1% Toleranz zwingend
erforderlich, da z.B. Bluetooth-Verbindungen
bei größeren
Toleranzüberschreitungen nicht
mehr zuverlässig funktionieren.
Nun haben wir hier lediglich die
Toleranzen der Parallelkondensatoren
betrachtet. Zu berücksichtigen
ist, dass alle anderen
Toleranzen – wie die Frequenztoleranz,
die Frequenzstabilität
als auch die Toleranzen der
Schaltung an sich – noch hinzugerechnet
werden müssen.
Die Abweichungen durch
Schwankungen in der Versorgungsspannung
und Toleranzen
durch Alterung sind hier ebenfalls
noch unberücksichtigt.
Daher ist es umso wichtiger, die
Auslegung der Lastkapazitäten
in der Oszillatorschaltung schon
im Designstadium so exakt wie
möglich zu bestimmen, damit
es später nicht zu unerwarteten
Überraschungen kommt, die
sich durch nicht berücksichtigte,
mögliche Toleranzadditionen
ergeben. ◄
Bild 2: Oszillatorschaltung
f/C L 6 pF 8 pF 10 pF 12 pF 14 pF 16 pF 18 pF 20 pF 22 pF
12 MHz 30 19 13 10 7 6 5 4 3
16 MHz 45 28 19 11 10 8 7 5 4
20 MHz 53 33 23 17 13 10 8 7 6
25 MHz 60 38 27 20 15 12 10 8 7
30 MHz 46 28 19 14 11 8 7 5 5
Ziehverhalten ppm/pF mit Bauform 5x3,2 mm, Beispiel: SMD-Schwingquarz 5x3,2 mm, 20.000 MHz, 12 pF, TS = 17
ppm/pF (Ziehfähigkeit oder „Pulling“), SMD-Schwingquarz 5x3,2 mm, 20.000 MHz, 30 pF, TS = 03 ppm/pF
76 hf-praxis 9/2023

Kabel und Verbinder
Ohne Sichtkontakt steckbare HF-Kontakte
Powell Electronics Europe
www.powell-electronics.eu
Die „blind“ steckbaren HF-
Kontakte aus der PkZ-Baureihe
von Phoenix Company of Chicago
sind jetzt bei East Coast
Microwave erhältlich, einem
Tochterunternehmen von Powell
Electronics, dem Anbieter von
Steckverbindern und mehr für
High-Reliability-Anwendungen
in der Wehr-, Luft- und Raumfahrt-
sowie Industrietechnik.
Bei einer konstanten Impedanz
bis zu einer axialen Stecktoleranz
von 0,09 Zoll (2,3 mm)
bieten die Bauelemente die
größte axiale Stecktoleranz der
zurzeit auf dem Markt erhältlichen,
„blind“ steckbaren HF-
Kontakten. So können die Kontakte
große radiale und axiale
Lagefehler kompensieren,
die besonders bei modularen
Anwendungen auftreten können,
wie z.B. bei der Daten- und
Signalübertragung in der Luftund
Raumfahrt- sowie Fahrzeugtechnik,
oder bei Prüf- und
Messanlagen, Radar- und UAV-
Systemen.
Die einzigartige Auslegung der
leistungsfähigen und zuverlässigen
Kontakte aus der PkZ-
Serie mit sehr geringen Steckkräften
bietet auch bei Abweichungen
im Steckprofil oder
bei Lücken im Kontaktbereich
eine konstante Impedanz. Das
macht aufwendige Methoden wie
interne Federn zum Schließen
von Kontaktlücken überflüssig.
Die Kontakte sind in folgenden
Ausführungen erhältlich: MIL-
DTL-38999 Size 12 für den
Frequenzbereich von DC bis
40 GHz (Serie 178), MIL-
DTL-38999 Size 8 für verlustarme
Kabel im Frequenzbereich
von DC bis 32 GHz (Serie 78)
und ARINC Size 8 Koaxial/
Mikrowelle für ARINC-Steckverbinder
(Gehäuse 600) im
Frequenzbereich von DC bis
32 GHz (Serie 68). Sie sind die
ideale Wahl für ein breit gefächertes
Spektrum an Steckverbindergehäusen.
Dazu gehören
neben D-Sub und D-Sub
mit hoher Kontaktdichte (HD)
auch Leiterplattensteckverbinder
nach DIN 41612 und 4-Kontakt-
Einsätze sowie ARINC, MIL-
DTL-38999 und kundenspezifische
Sonderausführungen. ◄

Clean Signals up to 40 GHz
For every Bench. Every Engineer. Every Day.
The rapidly growing mobile data
traffic requires continuous further
development of technologies
and an increase in the share
of the frequency spectrum for
mobile communications.
Autor:
Thomas Rottach
Sales & Marketing
Siglent Technologies
Germany GmbH
www.siglenteu.com
However, since it is already very
narrow in the sub-6 GHz range,
more and more bands in the mmwave
range are being developed.
Dealing with higher frequencies
is technologically more difficult
but offers the important advantage
that larger bandwidths are
available for data transmission
and thus more data can be transmitted
in a shorter time. Progress
in the field of semiconductor
components and data processing
is a building block that now
enables advanced projects to be
implemented.
The development of more powerful
and complex communication
systems and wireless technologies,
in turn, open the door to
new applications, which in turn
again drive growth in data traffic.
Nowadays most communication
applications are found in the frequency
range between 300 MHz
and 40 GHz. In the recent years
we witnessed a lot of activity in
this area. The most prominent
example is mobile communication
with the definition and
introduction of 5G also in bands
beyond 24 GHz.
Apart from mobile communications,
applications such as radar
and satellite communications
(Ku-, K-, Ka-band) are found
within this frequency range. As
always, enhancements force
changes in demand and create
new requirements for related
areas. This is of course also
valid for the test and measurement
market. In order to be able
to develop, test and optimize
the more complex systems, the
measurement technology should
be better than the desired system
performance. This increases
the demand for devices,
which serve in the mm-wave
range. This includes signal analysis
as well as signal generators
with frequencies up to 40 GHz
increasingly. This and the siglent-typical
strive to close gaps
in the portfolio are the drivers
for Siglent to develop the new
series of performance microwave
generators, which are available
as 13.6, 20 and 40 GHz.
78 hf-praxis 9/2023

Cover Story
Figure 1: Typical course of a phase noise curve (blue) Figure 2: Phase noise overview
Increasing frequencies, more
complex modulations, and increasing
channel width and density
require reference sources used
in designs to have good signal
purity and low phase noise. If
an analogue HF generator has to
serve as a reference during the
development phase, these requirements
naturally also apply to
the device.
The following is a brief description
of what is meant by signal
purity and phase noise. Simply
put, phase noise is the sum of the
statistical variations in frequency
of a signal at a given frequency.
Figure 1 shows the typical
course of a phase noise curve
(blue). Phase noise arises from
the superimposition of various
noise sources such as thermal
noise, shot noise and flicker
noise. Since the phase noise is
symmetrical to the signal, data
sheets usually only show one
half (single sideband -SSB).
The phase noise is always specified
as a noise power density
in dBc /Hz at a defined offset
from the signal and at a specific
signal frequency. The unit dBc
is specified as Power relative to
the Carrier and calculated as the
difference between the absolute
signal level and the absolute
noise level. Figure 2 shows this
relationship.
Siglent‘s new SSG6000A generator
series delivers output
Figure 3: Phase noise of the SSG6A-Series at different frequencies
signals with very low phase
noise. The values are typically
below -135 dBc /Hz at an output
frequency of 1 GHz and 20 kHz
offset. Figure 3 shows the SSB
phase noise at different signal
frequencies.
The second important attribute is
signal purity. This describes how
„clean“ the signal is. In the time
domain, this means how close
the signal from the generator
(CW) is to a perfect sine wave.
If you display a perfect sine
signal in the spectrum, you get
only one thin line. If the signal
is distorted, harmonic and nonharmonic
components appear
in the spectrum. If the signal
purity is not superior, there is
still the possibility of filtering
the signal and reducing interfering
frequency components. In
the development phase, apart
from the additional attenuation,
this isn‘t too much of a problem
since only one or two filters are
needed during testing.
The prerequisite here is that the
generator can deliver a sufficiently
high output power so that
a „few“ dB of insertion loss
can be tolerated. On the other
hand, if a filter must be integrated
into the design as standard
because the oscillator has poor
purity, this is a big problem as
it greatly increases production
costs. Siglent‘s HF generators,
especially the newly introduced
series, deliver signals with good
to very good purity with down
to -80 dBc. The output power is
also high enough at up to 24 dBm
so that additional external filtering
can be used for applications
with extremely high demands on
signal purity.
A lot of general information
about the important specifications
has been written up to this
point. Some typical use cases for
generators are presented below.
In this context, the influence of
the attributes discussed above is
also discussed again.
A main area of application for
analog generators is the substitution
of oscillators. An example
is the use of generators when
testing mixers. The analog generator
can be used as local oscillator
but also as IF-Source. The
advantage of using a generator is
that frequencies and power can
hf-praxis 9/2023 79

Cover Story
be easily changed and the limits
of the design can be explored.
Nevertheless, the phase noise
and the signal purity must be
high for these measurements,
so that best-case scenarios can
also be created and measured. In
case the phase noise is too high
a degradation of the signal-tonoise
ratio or an increase of the
EVM (Error Vector Magnitude)
can happen. In a complex communication
system this impacts
the decoding capability of the
complex modulated HF signals
and can lead to an increased BER
(Bit Error Rate).
Furthermore, analog signal generators
are often used as universal
generators for measuring
amplification, linearity or intermodulation
behaviour and to
determine the bandwidth when
testing and verifying components.
Interference-free signals
are also often required during
the development and verification
of T&M equipment.
During functional testing of
receivers the „blocking test“ is
the standard. Analogue generators
are used to create the blocker-signal.
The frequency stability,
the output power and the
setting speed are the important
parameters here. USB power
meters from different manufacturers
can be connected to the
Siglent generators. This allows
automated control of the output
power to be set up to ensure that
line losses are compensated and
exactly the right power is applied
to the test point.
A similar area of application to
the blocking test can be found
in EMC measurements. HF
generators are used to generate
interference signals. The signals
are amplified and sent to the test
object with the help of antennas.
The so-called immunity test
shows whether the test object
is still functional in the event
of external HF interference. In
addition to a clean signal (CW),
the generators used should also
be able to deliver AM-modulated
and pulsed signals. The Siglent
Generator has AM modulation
implemented by default. If
pulse modulation is required, the
device can optionally be expanded
with a software license. In
the field of radar testing, for example,
a combination of pulses
with different pulse widths and
pulse pauses is required. This
requirement can be met with
the option.
The new series of analog RF
generators from Siglent score
with the very low phase noise,
the high and stable output power
and finally with the unmatched
price-performance ratio. The
generator series is available with
bandwidths of 13.6 GHz, 20 GHz
and 40 GHz. The area of applications
include radar applications,
satellite and wireless communications
and many other standard
The Siglent generator series
SSG6000A offers very low phase
noise values
applications where a clean and
stable RF-Signal is required. If
the phase noise requirements are
lower the SSG5000A series with
bandwidths of 13.6 GHz and 20
GHz can be used. For applications
that require signals with
complex modulation in the sub-6
GHz range, the Siglent portfolio
includes the SSG5000X-V
series. All in all, Siglent already
offers a wide range of HF and
MW generators to support development
up to 40 GHz. ◄
Monitoring with the SDS2504X-Series
80 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
Stamped Metal Antennas Offer Compactness,
Wide Variety of Frequencies
L-com
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
L-com, an Infinite Electronics brand, has just
introduced a line of stamped metal antennas.
These AP/router embedded antennas
offer a combination of performance, ultracompactness
and ruggedness. The new
omnidirectional stamped metal antennas
provide uniform coverage in all directions
with isotropic radiation patterns. The signals
are optimized with linear polarization and
offer typical gain up to 5.1 dBi and maximum
gain up to 6.52 dBi. They feature frequency
stabilization and have a maximum
input SWR of 2.
To meet a wide variety of frequency-band
needs, they cover frequencies from 1800
to 7125 MHz and are offered with single
or dual bands. Options with the singleband
models are 1800...1900, 1880...1900,
2400...2500, 5150...5825 and 5900...7125
MHz. Options with the dual-band models are
2400...2500 and 4900...5825, 2400...2500
and 5150...5825 and 2412...2484 and
5150...5825 MHz.
At an ultra-compact 1 to 2 inches long,
L-com’s new stamped metal antennas are
easy to integrate in small routers and access
points, and they feature case mounting or
on-board mounting. Some models have an
IPEX connector and cable. They are rugged
as well, with a stamped metal construction
and a wide operating temperature range of
-40 to +85 °C.
L-com’s stamped metal antennas are suited
for myriad uses. These include IoT, M2M,
telemetry, wireless remote control, PANs,
industrial/commercial equipment, 2.4 GHz
Wi-Fi/BT/BLE/Zigbee/ISM applications,
IEEE 802.11 b/g/n embedded applications,
remote technology monitoring, consumer
tracking, smart home wearables and
devices, agriculture, healthcare, and digital
signage. ◄
Next-Generation RF Solutions
for Mission Critical Systems
The Industry’s Most Reliable, High-Performance GaN & GaAs Solutions
Description
Frequency
Range
(GHz)
Psat
(W)
Gain
(dB)
Supply
Voltage
(V)
Part
Number
GaN on SiC Transistor 1.2-1.4 375 17 65 QPD1425L
LNA 2-22 0.125 11 6 QPA0012D
Power Amplifier 2.9-3.3 60 21.8 28 QPA2933
Spatium® SSPA 6-18 162-288 9.1-11.6 18 QPB0618N
6-Bit Phase Shifter 8-11.5 1 -5.5 0, 3.3 QPC2110
Spatium® SSPA 18-40 80-126 10-12 18 QPB2040N
Qorvo® offers customers the most advanced combination of power and performance with its industry
leading GaN power amplifiers and its new portfolio of high-performance GaAs MMICs that cover the
entire RF signal chain. Qorvo’s RF solutions set the standard for reliability, efficiency and design flexibility,
and is a trusted and preferred supplier to the DoD and leading defense contractors around the globe.
As the industry’s only MRL 10 GaN supplier, customers can depend on Qorvo solutions to support
mission critical applications that operate in the harshest environments on land, sea, air and space.
At Qorvo we deliver RF and mmWave products to connect, protect and power the world around us.
To learn more, visit qorvo.com or connect with our distribution partner RFMW at rfmw.com/qorvo.
© 06-2023 Qorvo US, Inc. | QORVO and SPATIUM are trademarks of Qorvo US, Inc.

DC TO 95 GHz
High-Frequency
Products
For mmWave Test Applications
Waveguide Amplifiers
WVA-71863HP(X)+
Medium power
Key features:
• 71 to 86 GHz
• WR12 Waveguide Interface
• +24.5 dBm P SAT
• 39 dB Gain
WVA-71863LNX+
Medium power
Key features:
• 71 to 86 GHz
• WR12 Waveguide Interface
• 4.5 dB Noise Figure
• 39 dB Gain

E-Band Amplifiers
ZVA-50953G+
ZVA-71863HP+
ZVA-71863LNX+
E-Band Medium
Power Amplifier
• 50 to 95 GHz
• +21 dBm P OUT
at Saturation
• 28 dB gain
• ±2.0 dB gain flatness
• Single supply voltage,
+10 to +15V
K — V-Band Amplifiers
E-Band Medium
Power Amplifier
• 71 to 86 GHz
• +24 dBm P OUT
at Saturation
• 38 dB gain
• ±1.5 dB gain flatness
• Single supply voltage,
+10 to +15V
E-Band Low
Noise Amplifier
• 71 to 86 GHz
• 4.5 dB noise figure
• 37 dB gain
• +13.8 dBm P1dB,
+18 dBm P SAT
• Single-supply voltage,
+10 to +15V
ZVA-35703+
ZVA-543HP+
ZVA-0.5W303G+
Medium Power Amplifier
• 35 to 71 GHz
• +21 dBm P SAT
• 17.5 dB gain
• ±1.5 dB gain flatness
• Single supply voltage,
+10 to +15V
Medium Power Amplifier
• 18 to 54 GHz
• +29 dBm P SAT
• High gain, 31 dB
• ±2.0 dB gain flatness
• Single supply voltage,
+10 to +15V
Medium Power Amplifier
• 10 MHz to 30 GHz
• 0.5W P OUT
at Saturation
• ±1.5 dB gain flatness
• 4.2 dB noise figure
• Single +12V bias voltage
Additional High Frequency Products
BIAS TEES
MULTIPLIERS
DIGITAL STEP
ATTENUATORS
POWER DETECTORS
I/Q MIXERS
SWITCHES
MIXERS
& MORE

RF & Wireless
RET Sector and Omnidirectional Antennas
L-com, an Infinite
Electronics brand,
has introduced a line
of remote-electrical-tilt
(RET) sector
and omnidirectional
antennas. The antenna
beams in these products
can be adjusted
remotely and continually
to react to changing
traffic patterns
and environmental
conditions. Such a
capability benefits
communication networks
that require
continuous wireless
signal optimization.
These include mobile,
WISP, WiFi, GSM, UMTS, LTE, 5G,
public safety, smart cities and industrial
networks.
The new products are offered in two versions.
The 694 to 960 MHz RET omnidirectional
antenna has 11 dBi gain, 2...14° RET,
rooftop mounting and two connectors. The
1710 to 2690 MHz RET sector antennas
have 18 dBi gain, 2...12° or 0...10° RET,
down-tilt mounting brackets, and options
of two, four or six connectors.
Both the 694...960 MHz and 1710...2690
MHz versions of the RET antennas share
many features. All are 45° slant and can
be manipulated using a handheld controller
or a base station radio with integrated
AISG 2.0. This enables the tilt angle of the
antenna’s coverage pattern to be adjusted
remotely, optimizing the coverage and
signal propagation without having to physically
reposition the antenna.
All the new RET sector and omni antennas
minimize interference with low-PIM 4.3-10
female connectors rated at either -150 dBc
or -153 dBc. They both have a maximum
input power of 250 watts and a maximum
input SWR of 1.5. In addition, the antennas’
fiberglass radome construction enables
them to withstand harsh conditions.
The 1710...2690 MHz antennas have multiple
bands operating – from 1710 to 1990
MHz with 17.6 dBi gain, 1920 to 2200
MHz with 17.8 dBi gain, 2200 to 2490
MHz with 18.2 dBi gain, and 2490 to 2690
MHz with 18 dBi gain.
L-com
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Lineup of RF Power Amplifier
Solutions
Richardson RFPD, Inc., an Arrow Electronics
company, announced today the availability
and full design support capabilities
for a featured lineup of RF power amplifier
solutions from leading manufacturers.
A variety of devices is available to enable
a range of applications and system requirements,
from discrete transistors to full RF
front end boards. The lineup includes power
amplifier solutions from Analog Devices,
Empower RF Systems, ERZIA, Guerrilla
RF, MACOM, Microchip, NXP, Skyworks,
Tagore Technology, TT Electronics, United
Monolithic Semiconductors, and Wolfspeed
Featured products include:
• RF power transistors
• impedance matched transistors (IMFETs)
• RF power amplifier ICs
• RF power amplifier modules
• RF front end boards
• RF pallet amplifiers
Richardson RFPD
www.richardsonrfpd.com
WiFi 6E Antennas for Ultra-Fast
Gigabit Transmissions
Pasternack has announced a new line of
WiFi 6E antennas. The new product line
sets a high standard in wireless communication
and promises to catapult network
performance and reliability to the next level.
Unprecedented in its utility, the WiFi 6E
antenna line presents a plethora of innovative
features and benefits. They are available for
same-day shipping with no minimum order
quantities, offering unmatched availability.
In terms of speed, the antennas tap into the
latest WiFi 6E frequency bands, enabling
lightning-fast gigabit transmissions and
maximum compatibility.
Demonstrating a commitment to versatility,
Pasternack’s antennas come with a variety
of connector options. Whether it is RSP,
SMA or Type N connectors, these antennas
cater to a broad spectrum of networking
requirements. Furthermore, these high-gain
antennas are crafted for long-range, pointto-point
connections, ensuring a powerful
data reach.
The WiFi 6E antennas are engineered to
withstand harsh weather conditions, thereby
offering exceptional wind survivability.
Additionally, these antennas enable
gigabit-speed transmissions and heavy-duty
networking with utmost efficiency.
Adding another feather to its cap,
Pasternack’s antennas come equipped with
MIMO capabilities. The MIMO-enabled
antennas promise a transformative networking
experience by providing speedy multiin,
multi-out signal paths.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
84 hf-praxis 9/2023

TECHNICAL ARTICLE
Thin Film Filter
Technology
Fabrication, Advantages & Applications
• Passbands from 6 to 30 GHz
• Wide stopbands up to 40 GHz
• High rejection with excellent selectivity
• Small, surface mount form factor
• Temperature stability from -55 to 125 °C
Discover more at blog.minicircuits.com
DISTRIBUTORS

RF & Wireless
Remote Electrical Tilt
Antennas
KP Performance Antennas has
announced the launch of a new
line of remote electrical tilt
(RET) antennas for wireless
communication networks.
The new RET antennas are designed
to provide enhanced
network coverage and capacity
while reducing maintenance
costs. They are ideal for use in
LTE, 5G and other cellular networks.
KP’s new RET antennas
feature AISG 2.0 remote electrical
tilt technology, available in
2° to 12° or 0° to 10° options,
that allows for precise antenna
adjustments. With this capability,
network operators can adjust the
tilt of the antenna remotely. This
helps to optimize the coverage
and capacity of the network,
which is particularly useful in
areas with varying terrain or
high interference. Being able to
remotely control the coverage
also enables antenna adjustments
without costly tower climbs or
network downtime.
The RET antennas have options
for two, four or six connector
ports. This allows for multiple
frequencies to be covered with
one antenna and reduces the need
for additional hardware. The new
antennas have 4.3-10 female
connectors and offer low passive
intermodulation, ensuring
that the signal quality remains
high and stable.
Additionally, KP’s RET antennas
are designed to cover global
5G bands in 1710...2690 MHz
or 694...960 MHz omni, making
them ideal for use in a wide range
of applications.
KP
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Waveguide Circulators
and Isolators
Pasternack has introduced its
latest line of waveguide circulators
and isolators. They are
designed to offer exceptional
performance and reliability for a
broad range of microwave applications.
The waveguide circulators
offer exceptional performance
in applications requiring
signal isolation and frequency
discrimination. The waveguide
isolators protect microwave
devices from reflected power and
ensure efficient power transfer.
The waveguide circulators and
isolators are available in a broad
range of sizes and connectorized
designs, including SMA, N-type,
2.4 mm and 2.92 mm designs.
These options allow customers
to choose the right components
for their specific needs.
The new line of waveguide circulators
and isolators also offers a
range of features. These include
high power ratings of up to 150
W (CW) max, superior isolation
performance as good as 20 dB
min, and SWR performance as
low as 1.25.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Bluetooth LE Stand-alone Automotive Module
up to 105º C. By combining
Bluetooth LE 5.3 with enhanced
security features and CAN
bus support in a compact and
powerful stand-alone module,
the u-blox NINA-B5 also enables
significant space savings
and cost efficiencies through
reduced development cycles
and BoM (Bill of Materials).
tive applications such as keyless
entry, battery management,
LED-light control, sensor hub,
or tachograph, but also for any
type of industrial and smart
home applications such as home
automation (lighting, access
control) as well as micro-mobility
(e-bikes), power tools, or
mobile robotics (lawn mowers).
The u-blox NINA-B5 module
features Bluetooth LE 5.3,
advanced security features,
CAN and LIN bus interfaces,
and is ideal for automotive
applications such as keyless
entry, battery management or
sensor hub. Based on the NXP
KW45 chipset, the NINA-B5
series is the first u-blox Bluetooth
Low Energy stand-alone
automotive module, comprising
a powerful wireless MCU
featuring Bluetooth LE 5.3,
advanced security (e.g., NXP
EdgeLock, Arm TrustZone),
and FlexCAN, CAN, CAN FD
and LIN bus interfaces.
The automotive grade variants
are suitable for operation
The NINA-B5 series also comes
in professional grade for industrial
applications, based on the
NXP K32W148 chipset, and
supports Thread, Matter and
Zigbee.
NINA-B5 is offered either
with an integrated high-performing
PCB antenna, or with
an antenna pin to connect to an
external antenna. All modules
are fully certified globally, avoiding
the need for lengthy incountry
radio testing. NINA-
B5 is well-suited for automo-
Compatible with the other
u-blox NINA modules, the
NINA-B5 is the latest in a
range of powerful wireless
MCU modules supporting the
latest Bluetooth LE technology
brought to the automotive
and industrial markets by the
pioneering efforts of u-blox.
Developers can leverage this
technology to accelerate time
to market while minimizing
costs and security risks.
u-blox
www.u-blox.com
86 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
Smallest LTE-M/NB-IoT Module with 23 dBm Output
U-blox has announced the u-blox LEXI-
R4, its newest module customized for
size-constrained application requirements.
Albeit compact (16 x 16 mm), the module
supports all LTE-M and NB-IoT bands
with an RF output power of 23 dBm, also
offering the possibility to operate on a
2G network. The most common use cases
comprise small asset trackers, like pet and
personal trackers, micromobility devices,
and luggage tags. Yet, its versatility enables
it to encompass other applications, such
as alarm systems, vending machines, and
stolen vehicle recovery, to mention a few.
The u-blox LEXI-R4 has been conceived
for size-demanding designs that proved
challenging for previous modules, although
still providing the same capabilities. The
compact size results from a 40% footprint
reduction in dimensions compared to the
previous u-blox SARA-R4. The gained
space can be used to potentially host larger
antennas, which can improve RF (Radio
Frequency) performance, or to accommodate
larger-size batteries.
Another prominent feature of LEXI-R4
is its 2G fallback capability. Whenever
LTE-M/NB-IoT coverage conditions are
not optimal, it keeps functioning by falling
back onto a 2G network. This feature
is highly convenient in countries where
LTE-M/NB-IoT networks have yet to be
fully deployed.
Natively designed to support GNSS (Global
Navigation Satellite System) AT commands,
the u-blox LEXI-R4 is also ready
for GNSS bundling. Its dedicated port
enables easy integration with any u-blox
M10-based GNSS module, for instance the
u-blox MIA-M10, hence offering better
performance and low-power consumption.
Moreover, the module can also connect
to additional positioning services such as
AssistNow and CellLocate.
The first samples will be available by the
end of Q3 2023.
u-blox
www.u-blox.com
200...239 MHz VCO
Crystek‘s CVCO55FL-0200-0239 VCO
(Voltage Controlled Oscillator) operates
from 200 to 239 MHz with a control voltage
range of 0.5...4.5 V. This VCO features
typical phase noise of -123 dBc/Hz @ 10
kHz offset with excellent linearity. Output
power is typically 8.5 dBm. Engineered
and manufactured in the USA, the model
CVCO55FL- 0200-0239 is packaged in
the industry-standard 0.5 x 0.5 in. SMD
package. Input voltage is 5 V, with a max
current consumption of 25 mA. Pulling and
Pushing are minimized to 1 MHz pk-pk and
1 MHz/V, respectively. Second harmonic
suppression is -20 dBc typical.
The CVCO55FL-0200-0239 is ideal for use
in applications such as digital radio equipment,
fixed wireless access, satellite communications
systems, and base stations.
Crystek Corp.
www.crystek.com
WiFi 6E Components with
Enhanced Power and Bandwidth
Pasternack, an Infinite
Electronics
brand, has announced
its newest line of
state-of-the-art WiFi
6E components. The
newly launched WiFi
6E components feature
high-performance
capabilities
that set a new benchmark
in the industry.
With enhanced power
ratings, these components
can comfortably
manage
demanding performance
thresholds,
offering greater reliability
in operation.
Known for
their exceptional frequency
capabilities,
these components
are designed to handle frequencies across
an expansive spectrum. This enables superior
bandwidth options for wireless data
transmission, a must in today’s high-speed
digital age.
The advanced RF components come in a
variety of connective designs, including
SMA, Type N and TNC connectors. This
range offers a flexible choice for customers,
ensuring the best fit for any configuration.
Pasternack has also expanded its spectrum
of attenuation options, putting powerful
control in the hands of the user.
Durability remains a top priority, with
options for brass and stainless-steel component
bodies. Ensuring that customers
are equipped for the future, Pasternack has
developed these RF and microwave components
to be compatible with a wide range
of new devices, emphasizing the company’s
forward-thinking approach.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
CelsiStrip ®
Thermoetikette registriert
Maximalwerte durch
Dauerschwärzung
Diverse Bereiche von
+40 bis +260°C
GRATIS Musterset von celsi@spirig.com
Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert
EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt)
www.spirig.com
hf-praxis 9/2023 87

RF & Wireless
OTDR Evaluates up to 20.000 km
Submarine Cables
Covers the full C-Band measurement.
Built-in tunable light
source with ±0.05 nm wavelength
accuracy.
• Reduced weight for better portability
Weighing less than 10 kg and
compact size for portability
(40% weight saving for same
size as the previous model). Easy
portability at landing station,
submarine cable laying vessels
and other maintenance sites.
Anritsu Corporation introduces
the Coherent OTDR* 1
MW90010B to locate faults in
submarine cables. MW90010B
can evaluate up to 20,000 km
and has an easily selectable
wavelength that covers the full
C-band* 2 . It is more portable
with a 40% weight reduction
for the same product size as the
previous model.
Anritsu helps customers to
improve the quality of submarine
cable communications and continues
to support test solutions
to meet market needs.
and quality assurance for their
installation and maintenance also
become more important. To meet
this market demand, Anritsu is
improving the test solution.
Product Outline
The Coherent OTDR
MW90010B uses the coherent
(optical heterodyne) detection
method and has a built-in tunable
wavelength light source. Its
selectable wavelength feature
facilitates the measurement of
all cable lines from each landing
station and helps assure the quality
of submarine cables.
Key Features
• Locate faults in submarine
cables up to 20,000 km
Supports faulty detection up to
12,000 km with repeaters installed
at 80 km or wider intervals.
Extends the detection distance
up to 20,000 km with the
MW90010B-003 option.
• Wider wavelength range
(1527.60 to 1567.13 nm, ITU-T
grid 50 GHz step)
* 1 Coherent OTDR: The OTDR
(Optical Time Domain Reflectometer)
uses the coherent (optical
heterodyne) detection method.
Ideal for measuring the characteristics
of optical fibers in
submarine cables with optical
repeater amplifiers.
* 2 C-band: Abbreviation for
Conventional band; wavelength
band with the lowest fiber loss.
Used for Wavelength Division
Multiplexing (WDM) used in
submarine cables.
* 3 Landing station: Dedicated
facility for bringing submarine
cables onto land and functioning
as a relay point to the land
network.
Anritsu Corporation
www.anritsu.com
Development Background
The volume of communications
traffic is increasing due to the
spread of 5G mobile and cloud
services. In addition, the worldwide
submarine cable network
carries most data communications
and is expected to expand
with future technological innovations.
Nowadays, major IT vendors
have not only invested in new
installation projects but are
increasingly installing landing
stations* 3 and cables to directly
synchronize their data centers
at high speed and low latency.
As a result, the submarine cable
networks become more complex
In-Stock Availability of Ultra-Broadband Capacitors
Richardson RFPD, Inc., an
Arrow Electronics company,
announced the in-stock availability
and full design support
capabilities for a series of
RF and microwave multilayer
capacitors from KYOCERA
AVX. The 550-560 Series
of ultra-broadband capacitors
features rugged ceramic
construction to provide reliable
and repeatable performance
from 7 kHz through 110 GHz.
The UBCs exhibit ultra-low
insertion loss, flat frequency
response and excellent return
loss. They are ideal for DC blocking,
coupling, bypassing and
feedback applications requiring
ultra-broadband performance,
including:
• Optoelectronics/High-speed
Data
• Transimpedance Amplifiers
• Receive and Transmit Optical
Sub-assembly (ROSA/
TOSA)
• Synchronous Optical Network
(SONET)
• Broadband Test Equipment
Richardson RFPD
www.richardsonrfpd.com
88 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
PAs Deliver ½ W of Linear Power for 5G without DPD
Guerrilla RF, Inc. announced the
formal release of the GRF5607
and GRF5608, the first in a
new class of ½ W linear power
amplifiers being developed by
the company. These InGaP HBT
amplifiers were designed specifically
for 5G wireless infrastructure
applications requiring
exceptional native linearity over
temperature extremes of -40 to
+85 °C.
Spanning frequency ranges of
703...748 and 746...830 MHz,
respectively, the GRF5607 and
GRF5608 are tuned to operate
within the n12, n14, n18, n20 and
n28 5G new radio (NR) bands.
The devices typically deliver 26
dBm of linear power over the
entire -40 to +85 °C temperature
range while maintaining ACLR
levels of better than -45dBc and
EVM levels

RF & Wireless
G-Type (Round) Mounts
for Standard Gain Horn
Antennas
Wideband RF 125 W
Continuous Wave GaN
Transistor
Fully Automated Mobile
Device Testing
Pasternack, an Infinite Electronics
brand, announced the rollout
of its latest creation – G-type
(round) mounts designed exclusively
for standard gain horn
antennas. This innovation brings
with it the prospect of transforming
how test and measurement
procedures are conducted and
propelling overall system performance
to new heights.
The G-type round mounts are
a blend of thoughtful engineering
and attention to detail, tailored
to accommodate an extensive
range of waveguide sizes.
Pasternack offers a lineup of 19
distinct versions that cater to a
wide spectrum of waveguide
sizes, from WR28 all the way
up to WR2300, along with their
equivalent IEC counterparts.
These G-type round mounts are
fashioned out of sturdy aluminum,
ensuring a robust build.
The inner surface features a reliable
chromate conversion finish,
while the exterior showcases a
layer of corrosion-resistant gray
paint. This combination safeguards
the longevity of the mounts
and magnifies their overall functionality.
These mounts are ideally suited
to accompany Pasternack’s
antennas, which will benefit
the company’s customers. The
synergy between Pasternack’s
antennas and the G-type round
mounts offers unrivaled performance
enhancements. In addition,
the innovative cage-style
design simplifies the process of
attaching the antenna, adding to
the overall stability of the setup.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Optimized for wideband operation
up to 2.7 GHz, includes
input matching for extended
bandwidth performance comes
a new Wideband RF 125 W Continuous
Wave GaN Transistor
from NXP.
Richardson RFPD, Inc., an
Arrow Electronics company,
announced the availability and
full design support capabilities
for the new RF-power, gallium
nitride transistor. The MMRF-
5018HSR5 is a 125-watt, continuous
wave, RF power transistor
optimized for wideband
operation. It includes input matching
for extended bandwidth
performance.
Key features include:
• high power density
• decade bandwidth performance
• enhanced thermal resistance
packaging
• power gain: 12 dB
• drain efficiency: 64.4% (typ.)
• high ruggedness: >20 SWR
With its wideband capabilities,
high gain, ruggedness and
drain efficiency, the MMRF-
5018HSR5 offers a complete
solution for multiband communication
applications. It is also
versatile for a range of CW,
pulse and wideband RF applications.
An evaluation board is
available.
Richardson RFPD
www.richardsonrfpd.com
Anritsu Corporation has
seamlessly integrated the
new COMPRION SIMplifier
hardware in its test setup to
offer their customers a fully
automated test solution for
speeding up and easing GCF/
PTCRB conformance and carrier
acceptance testing.
Anritsu Corporation
www.anritsu.com
Anritsu has integrated the
SIMplifier hardware in its
ME7834NR 5G NR Mobile
Device Test Platform which
is used by MNOs, chipset and
mobile device manufacturers
to perform network operator
carrier acceptance and GCF/
PTCRB conformance tests.
For these type of tests, physical
SIM cards had to be
exchanged in order to make
profile updates. “By integrating
the SIMplifier in our test
setup, we save time, simplify
configuration changes and
unlock total automation to
enable our customers to run
tests overnight without the
need for a test engineer present.
In order to contribute
to the expansion of the 5G
mobile market, we would like
to future strengthen our collaborative
relationship with
COMPRION,” says Keiji
Kameda, General Manager of
Mobile Solutions Division at
Anritsu Corporation.
The COMPRION SIMplifier,
a compact and portable hardware
device, aims to improve
the efficiency of mobile device
testing by eliminating the
manual process of removing
and reinserting the SIM card
for profile updates. This is
achieved by integrating a PC/
SC card reader and a device
connector. Udo Willenbrink,
Product Manager at COM-
PRION, explains: “The device
is specifically designed to optimise
productivity and streamline
various test procedures
such as GCF/PTCRB protocol
conformance testing, regression
testing and development
testing. In addition, it can be
seamlessly integrated into
existing test systems, offering
versatility for a wide range of
use cases. We are pleased that
the COMPRION SIMplifier
meets Anritsu‘s requirements
for full test automation.” ◄
90 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
AC-Powered Low-Noise Amplifiers Offer Broadband Performance
Pasternack, an Infinite Electronics
brand, has announced the release
of a new series of AC-powered
low-noise amplifiers. The ten new
models complement the existing
series of benchtop amplifiers with
an expanded frequency range and
capabilities, making them ideal for
use in a wide range of applications.
Pasternack’s new AC-powered
low-noise amplifiers use GaAs
semiconductor technology for
optimum low-noise performance
and high efficiency. The designs
cover broad octave bandwidths
ranging from 10 MHz up to 50
GHz, with 3 dB typical noise
figure and gain levels ranging
from 25 to 60 dB. Broadband performance
covers popular market
bands including UHF, VHF, L, C,
S, X, Ku, Ka and up to V band.
These AC-powered RF amplifiers
use a 110 to 220 VAC power supply
for worldwide operation and
are RoHS and REACH compliant.
The amplifiers are available
in rugged MIL-grade coaxial
packages with integrated heatsinks.
They support SMA, 2.92
or 2.4 mm RF connectors. Models
operate over -40 to +85 °C and
withstand exposure to environmental
conditions that include
altitude, vibration, humidity and
shock.
These AC-powered low-noise
amplifiers can be used on the
bench in a laboratory setting or
in more rugged external environmental
applications.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Passives with a Passion for Performance
NEW 3 GHz & Beyond Products!
• Enables DOCSIS 4.0 & full duplex requirements
• Achieve max RF output power w/ MiniRF passives
• Repeatability & reliability - a MiniRF trademark
• 100% RF test, local design & support
Standard & Custom Components
COUPLERS
SPLITTERS
TRANSFORMERS
RF CHOKES
1.8 GHz BW
3 & 4 port models
with optional
coupling factors for
Broadband / CATV
Systems.
2.5 GHz BW, 2/3&4
way power splitters
designed for both
50 & 75 Ω
applications.
50 Ω & 75 Ω
supporting a wide
range of applications
with impedance
ratios of 1:1, 1:2,
1:4, 1:8, 1:16.
Precision inductors
& chokes with wire
diameters from
0.060~5mm single
& multilayer, air-core,
coil configurations.
For information, samples and sales, contact our distribution partner RFMW.
www.RFMW.com | sales@rfmw.com
hf-praxis 9/2023 91

RF & Wireless
RFMW Introduces New Products
PMU With Built-in Power
Loss Protection
Qorvo‘s ACT85410 is a highly
integrated, high configurable
multiple output power management
unit (PMU) with built-in
power loss protection (PLP) IC.
Two high efficiency Bucks can
supply 2 x 10 A (12 A Peak) current
with output as low as 0.6 V.
In addition, there is a Buck Boost
regulator with configurable output
between 9.6 and 16 V at 1 A
, 200 mA LDO and a fixed output
Buck to provide the power
for IC itself and to supply power
to the gate drivers in regulators
for maximum efficiency.
PIN Diode
Limiter Modules
The RFuW RFLM-
052402QC-290 SMT Silicon
PIN Diode Limiter Modules
offers “Always On” High Power
CW and Peak protection in the
50 MHz to 40 GHz frequency
region. This Limiter Module is
based on proven hybrid assembly
technique utilized extensively
in high reliability, mission
critical applications. The
RFLM-052402QC-290 offers
excellent thermal characteristics
in a compact, low profile 8
x 5 x 2.5 mm package. It is designed
for optimal small signal
insertion loss permitting extremely
low receiver noise figure
while simultaneously offering
very low Flat Leakage under
high power conditions thereby
offering excellent receiver protection
across the 50 MHz to 4
GHz frequency range.
The RFLM-052402QC-290
Limiter Module provide outstanding
passive receiver protection
(Always on) which protects
against High Average Power up
to 53 dBm (CW), High Peak
Power up to 63 dBm pulsed
mode, while maintaining low
Flat Leakage to less than 17 dBm
(typ), and reduces Spike Leakage
to less than 0.5 ergs (typ.)
MMIC Gainblock
for DC to 14 GHz
The Marki Microwave MMIC
gainblock AKA series are cascadable
InGaP HBT amplifiers
with high P1dB and high OIP3.
They support applications DC
to 14 GHz on a single positive
supply. Supports high-density
multi-channel applications.
High-performance,
High Power BAW
The Qorvo QPQ5500 is an highperformance,
high power, Bulk
Acoustic Wave (BAW) bandpass
filter with extremely steep
skirts, simultaneously exhibiting
low loss in the WiFi UNII 1-3
band and high near-in rejection
in the UNII5-8 band.
The filter module is specifically
designed to enable industry leading
capacity performance in
WiFi applications that result in
higher power capability in more
WiFi channels than systems with
no or traditional filter solutions.
End users will see a better capability
to deliver features that take
advantage of sub-banding the 5
GHz from 6 GHz WiFi spectrum
in use cases such as tri-radio
WiFi mesh applications.
Using common module packaging
techniques to achieve the
industry standard footprint while
negating as many external passive
placements to help end
users ease of integration into
their circuits.
13.6 V RF Power
Transistor
The BLP5LA55SG is a 1–520
MHz, 55W, 19.6 dB, 13.6 V
RF Power Transistor. It targets
Land Mobile and Amateur radio
applications, and is available in
an TO-270 over-moulded plastic
package. The latest 13.6V
products come with extended
longevity commitments based
upon the 9th-generation LDMOS
technology.
8-Channel Low-Voltage
Serial to High-Voltage
Parallel Converter
The MM101 is an 8-Channel
Low-Voltage Serial to High-
Voltage Parallel Converter with
Push-Pull Outputs and an Internal
Charge Pump Converter. The
device is designed for MEMS
applications where high voltage
generation and driving capability
are desired in a high integration
form factor. The internal Charge
Pump operates with a 5 V input
source to generate a high-voltage
source for the 8-Channel Output
Drivers. The circuitry includes
Power-On-Reset and Power
ON/OFF Sequence Control. The
communication interface consists
of two modes of operation:
GPIO and SPI, selected with the
input control MODE pin.
Broadband MMIC
Driver Amplifier
The QPL3050 is a broadband
MMIC driver amplifier housed
in a leadless 3 x 3 mm plastic
surface mount package. The
QPL3050 is ideally suited for
EW and communications systems
where small size and low
power consumption are needed.
The broadband device delivers
18 dB of gain and 20 dBm saturated
output power from a single
5 V supply. The QPL3050 is a 50
ohm matched design eliminating
the need for external DC blocks
and RF port matching.
Key Features:
• Frequency Range: 6...14
GHz
• Noise Figure: 4 dB
• Small Signal Gain: 19 dB
• P1dB: 20 dBm
• IMD3: -43 dBc @ 5 dBm
P out /tone
• Low Current Consumption
• Package Dimensions: 3 x 3 x
0.85 mm
92 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
Broadband,
High-linearity Mixer
The GRF7001 is a broadband,
high-linearity mixer with a
tuning range of 0.01 to 4 GHz
and integrated LO buffer that can
be used as either an up or down
converter. The device inputs
and outputs are single-ended
and are easily matched to 50
ohms. Implementation requires
an external image-reject filter on
the RF port and an IF bandpass
filter on the IF port. The integrated
LO buffer is operated from
a single positive supply of 3 to
5 V for both the V DD and V ENA-
BLE inputs.
MMIC mmWave Doubler
The MMD-40120H from Marki
Microwave is a MMIC mmWave
doubler fabricated with GaAs
Schottky diodes, operating over
a 20 to 60 GHz input frequency
range or a doubled output frequency
range of 40 to 120 GHz.
The MMD-40120H is available
as a connectorized module using
1.0 mm connectors on the output
or wire bondable die.
reduce the thickness and weight
of the overall radio by more
than 30%, while simplifying the
design and manufacturing process.
Top-side cooling allows a
smaller form factor and better
thermal performance without a
copper coin. The heatsink can be
used as the lid of the PA, overall
reducing size, weight and cost.
High-performance Power
Amplifier Covers
8.5 to 10.5 GHz
Qorvo‘s QPA0812 is a packaged,
high performance power
amplifier fabricated on Qorvo‘s
production QPHT15 (0.15 µm)
pHEMT process. Covering 8.5
to 10.5 GHz, the QPA0812
provides 1 W of saturated output
power and 24 dB of largesignal
gain while achieving 48%
power-added efficiency.
Packaged in a small 4 x 3 mm
plastic overmold QFN, tight lattice
spacing requirements for
phased array radar applications
is easily supported. RF input and
output ports are matched to 50?
and include integrated DC blocking
capacitors.
High-power MMIC
Amplifier for Ku-K Band
The QPA1315 is packaged in a
10-lead 15 x 15 mm bolt-down
with a Cu base for superior thermal
management. To simplify
system integration, the QPA1315
is fully matched to 50 ohms with
DC grounded I/O ports for optimum
ESD performance. Also,
there are on-chip blocking capacitors
following the DC grounds
on the input and output ports.
The QPA1315 is ideal for supporting
communications and
radar applications in both commercial
and military markets.
It´s 100% DC and RF tested to
ensure compliance to electrical
specifications. Lead-free and
RoHS compliant.
Key Features are:
• Frequency Range: 15.4 to
17.7 GHz
• P sat (P in = 24 dBm): 45.5 dBm
• PAE (P in = 24 dBm): 20%
• Power Gain (P in = 24 dBm):
21 dB
• Small Signal Gain: 25 dB
• Bias: Pulsed V D = 26 V, I DQ =
640 mA, V G = -2.5 V typical
range, PW = 100 µs, DC = 10%
• Package Dimensions: 15.2 x
15.2 x 3.5 mm
• Package base is pure Cu offering
superior thermal management.
8-channel Beamforming
Frontend for 5G
(TDD) mode operation switches
power amplifier/low noise
amplifier (PA/LNA) branches
connected to each antenna port.
Integrated splitter/combiners and
a phase and amplitude beamformer
for eachchannel complete
each chain.
Lab Flex 200 and
Lab Flex S Series
The Smiths Interconnect Lab
Flex 200 and Lab Flex S series
are an excellent choice for Sat-
Com, Missile Guidance and Test
and Measurement applications.
The Lab Flex 200 series supports
frequencies up to 26 GHz, and
has both excellent impedance
characteristics and phase stability
over flexure. The Lab Flex S
series has a low loss PTF Insulator
for minimum attention and
stranded silver-plated copper
center conductor for maximum
flexure capability.
High-power
S-band Amplifier
GaN Multi-chip
Evaluation Boards
The new NXP A5M36TG140
GaN multi-chip evaluation
boards are designed for the thin
MIMO module series whose topside
cooling technology helps
Qorvo‘s QPA1315 is a packaged
high power MMIC amplifier,
Ku-K band, fabricated on
Qorvo‘s production 0.15 µm
GaN on SiC process (QGaN15).
The QPA1315 is targeted for
the 15.4 to 17.7 GHz band. It
provides 35 W of saturated output
power with 21 dB of large
signal gain while achieving 20%
power-added efficiency.
The PE188200 is an 8-channel
beamforming front-end for 5G
applications. It is organized as
two independently controllable
RF chains of four channels
supporting four dual-polarity
antennas or eight single-polarity
antennas. Time division duplex
Qorvo’s QPA2933 is a packaged,
high-power S-band amplifier
fabricated on Qorvo’s production
0.25 µm GaN on SiC
process (QGaN25). Covering
2.9 to 3.3 GHz, the QPA2933
provides 48.8 dBm of saturated
output power and 28 dB of largesignal
gain while achieving 62%
power-added efficiency.
RFMW
www.rfmw.com
hf-praxis 9/2023 93

RF & Wireless
Outdoor AC Panel Surge Protectors with High-Capacity MOV
Transtector, an Infinite Electronics
brand, has released a new
line of outdoor AC panel surge
protectors with high-capacity
metal oxide varistor (MOV)
technology. They effectively
protect AC power networks
and local AC equipment from
transient surges and EMI interference.
The new line of outdoor
MOV AC panel surge protectors
was designed to especially
meet the needs of the telecommunications
industry, industrial
facilities, and IT and data
centers.
Transtector’s new AC panel
surge protectors include models
for all common AC services.
These include 120 Vac singlephase,
120/240 Vac split-phase,
208/120 Vac three-phase wye,
277/480 Vac three-phase wye,
240 Vac three-phase delta and
480 Vac three-phase wye. They
are available with 100 kA, 200
kA or 300 kA surge capacity per
phase. The new outdoor devices
are dual listed to meet two sets
of Underwriter Laboratories’
safety and performance standards.
They satisfy UL 1449
requirements as Type 2 SPDs
and UL 1283 certification as
EMI filters.
The new AC panel surge protectors
are rugged enough for
outdoor use. They are housed
in watertight, corrosion-proof
NEMA 4X enclosures that
mount to a wall. Their operating
temperature range is -40
to +167 °F.
Transtector
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
2-W Bead Chain
Termination
BroadWave Technologies has
expanded their bead chain termination
product line. Model
552-117-002 is a 50 Ohm, 2-W
average, DC-18 GHz termination
with a N male connector
and bead chain. This termination
exhibits 1.45 maximum SWR
(1.2 maximum SWR up to 12
GHz) with an operating temperature
range of -55 to +100 °C.
Originally designed as a calibration
standard for a commercial
application, these terminations
are appropriate for aerospace
and defense systems as well as
laboratory test environments.
Other connector types and average
power terminations are also
available. Please contact us with
your unique requirement for the
appropriate model number.
BroadWave Technologies, Inc.
www.broadwavetechnologies.
com
Line of IoT Multiband
Combination Antennas
KP Performance Antennas
announced its latest line of IoT
multiband combination antennas.
These new antennas are designed
to enhance connectivity for vehicle
fleets and base stations in a
wide range of industries, from
transportation and logistics to
emergency response and agriculture.
The new line of antennas
includes a range of options
to ensure that there is a solution
for every need. The antennas are
designed to be easy to install
and use. Their benefits include
improved signal strength, extended
range, enhanced safety and
better aesthetics.
With dedicated ports for cellular
(4G/5G/LTE), WiFi and
GPS bands, these IoT multiband
combination antennas can pick
up signals for each band separately.
This results in enhanced
performance and increased
capacity. Additionally, these
antennas are indoor/outdoor
IP69K rated, which ensures that
they can withstand harsh environmental
conditions, such as
extreme temperatures, water and
dust. This is especially important
for antennas that are designed for
outdoor use in industries with
exposure to harsh conditions.
KP
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
Voltage-Controlled
Analog and TTL
Programmable
Attenuators
Pasternack has launched a new
line of voltage-controlled analog
attenuators and TTL programmable
attenuators. These
new models offer comprehensive
frequency coverage from 1
MHz to 50 GHz and are designed
to provide precise and reliable
signal attenuation for a variety
of applications.
Pasternack’s new voltage-controlled
analog attenuators offer a
broad attenuation range up to 40
dB, with some models featuring
an absorptive architecture providing
low VSWR performance
over the entire attenuation range.
These new TTL programmable
attenuators feature 0.5 or 1 dB
step sizes along with 6-, 7-, or
8-bit command control with attenuation
levels up to 127.5 dB.
Designed for high reliability,
Pasternack’s voltage-controlled
analog attenuators and TTL
programmable attenuators feature
rugged MIL-grade coaxial
packages and an operational temperature
range of -40 °F (-40 °C)
to +185 °F (+85 °C). The analog
attenuators offer up to 40 dB of
attenuation, with some models
featuring an absorptive architecture
for good SWR performance.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
94 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
u-blox and ORBCOMM partner for highly integrated terrestrial
and satellite IoT communications solutions
lite protocol support alongside
cellular protocols. This integration
will expand the addressable
market for IoT applications,
including remote locations without
reliable cellular coverage,”
says Martin Leach, Head of Product
Center Cellular at u-blox.
U-blox, a global provider of
leading positioning and wireless
communication technology
and services, and ORBCOMM,
a pioneer in IoT technology that
optimizes industrial operations
based on data-driven decisions,
have announced today their
partnership to start developing
solutions for the convergence of
terrestrial and satellite IoT communications
markets.
u-blox
www.u-blox.com
The cellular and satellite IoT
communications markets have
grown substantially and will
continue to do so for years to
come. According to the Ericsson
Mobility Report (2022), the
number of cellular IoT connections
was approximately 0.5 billion
in 2016, projected to reach
around 5.5 billion by 2028. And
according to The Satellite IoT
Communications Market report
by Berg Insights, the market is
expected to triple by 2025.
Although so far growing independently,
the potential of combining
these two technologies is
highly appealing. Together, gapfree
global connectivity for IoT
communications, including previously
uncovered areas, becomes
much more attainable for
IoT deployers. This partnership
will bring the power of highlyintegrated,
dual-connectivity
solutions to deliver on the promise
of these markets’ fusion.
Internet of Things
applications through satellite
communications
With this partnership, u-blox
will directly integrate support
for ORBCOMM’s satellite
communication protocols into
its UBX-R52/S52 LPWA (lowpower
wide-area) modem SoC
(system-on-a-chip). The result: a
chipset highly optimized, smaller,
less complex, and that offers
dual connectivity at a lower cost.
This chipset will be at the core of
future u-blox module products
supporting terrestrial LPWA and
satellite IoT protocols, thereby
enabling connected solutions
almost anywhere in the world.
“The UBX-R52/S52 chipset is
a mature technology platform
with proven market acceptance
among IoT solution providers.
Specifically designed for IoT
applications with long lifecycle
needs, it will further strengthen
u-blox’s leadership in asset tracking.
u-blox partnership with
ORBCOMM will integrate satel-
“With decades of leadership and
experience supporting satellite
IoT deployments for some of
the world’s largest enterprises,
we are excited to see the convergence
of cellular and satellite
technologies into a powerful single
device,” said David Roscoe,
ORBCOMM’s Executive Vice
President of Satellite Communications
and Products. “Pairing
ORBCOMM’s proven satellite
technology with u-blox’s innovative
UBX-R52/S52 chipset will
allow customers deploying IoT
solutions in the supply chain,
heavy equipment, and agriculture
industries to benefit from
ubiquitous coverage, device
simplicity, along with optimal
reliability and longevity.”
Catering to a variety of use cases
The collaboration between ORB-
COMM and u-blox will facilitate
the emerging demand from IoT
deployers for solutions capable
of connecting devices virtually
anywhere on Earth, including
remote locations, areas with
poor cellular coverage, and isolated
environments such as in the
middle of the ocean.
Industrial IoT applications that
can benefit from these solutions
include asset tracking in logistics,
retail, and manufacturing;
tracking and telematics equipment
for agriculture, construction,
and mining; livestock tracking;
industrial sensors and
more. ◄
hf-praxis 9/2023 95

RF & Wireless
5G RF Conformance Test System for FR1
by supporting more efficient
testing without large extra costs.
upgrade path for required test
case coverage.
Anritsu Corporation has released
its New Radio RF Conformance
Test System ME7873NR
Lite Model supporting 5G
Sub-6 GHz (FR1) TRx tests.
5G services primarily using
FR1 are expanding gradually,
especially in major advanced
economies.
As a result, demand for FR1
certification conformance
tests is expected to increase.
However, 5G conformance
tests take longer because 5G
NR supports flexible numerology
with a wide range of frequencies
and scheduling for
diverse services, which requires
a large number of test cases.
Consequently, engineers face
challenges in meeting development
deadlines and obtaining
prompt certification. One
solution is the purchase of a
new conformance test system,
however this requires a large
additional investment.
Anritsu’s extended ME7873NR
Lite Model solves this problem
Another key benefit of the distributed
modular VNA solution
is the MN25132A control
module, which greatly
simplifies installation. It acts
as a junction for the cables
and supplies power to the two
MS46131A VNAs. There is no
need to attach separate power
supplies to the two VNA heads.
The control module also interfaces
the two VNAs to a laptop
configured with ShockLine
software.
Product Outline
The ME7873NR Lite Model
is configured using only one
MT8000A, unlike the conventional
ME7873NR platform
consisting of multiple test
instruments. This simple configuration
has the following key
benefits for customers:
• optimizes capital investment
Supports 5G FR1 TRx test cases
at lower cost and with flexible
1. Upgradeable to Lite Model
from own MT8000A to support
FR1 conformance test cases
2. Upgradeable from Lite
Model to full ME7873NR
model for full conformance
test cases
• reduces test times
Simplified hardware configuration
reduces test times by about
20% compared to conventional
platform.
• same user experience
Keeping same user interface
eliminates unfamiliarity for
existing users.
• supports 5G conformance test
verification
In addition to conformance
tests, automated regression
tests, etc., support device verification.
Anritsu Corporation
www.anritsu.com
5-Watt Fixed Attenuator Series
Operates to 18 GHz
Model series 352-232-XXX* are a line of 50
O fixed attenuators which operate DC...18
GHz. These attenuators are rated at 5-Watts
average power with 1.4 maximum SWR.
Attenuation values are 1...6, 10, 15, 20, 30
& 40 dB, the operating temperature range
is -55 to +125 °C and the RF connectors are
N male/N female.
Useful for analyzing harmonic signals or
isolating a device under test, these attenuators
reduce the amount of power delivered
in a transmission line without introducing
much noise or distortion. Applications
include test equipment, telecommunication
systems, base stations, radar applications,
high precision applications such as military
and defense programs. There is an application
note available in the support section
of our website.
* Insert desired attenuation value (example:
3 dB = 003)
BroadWave Technologies, Inc.
www.broadwavetechnologies.com
Capacitor Testing Capabilities
Passive Plus (PPI) Broadband Capacitors
are subjected to standard measurements
(Capacitance, TCC, DWV), and extensive
RF Characteristics testing. This guarantees
every lot will meet or exceed expectations.
• RF Characteristics: Measurements of
S-Parameters that yield Insertion Loss,
Return Loss, and maximum insertion loss
change in any 5 GHz interval on all Broadband
Capacitor lots.
Beyond the standard testing, PPI conducts
premium testing, which includes:
• DC Breakdown Voltage (VBR): Acceptance
criteria from MIL-PRF-32535 and publications
from CARTS (A. Teverosky, 2014).
• Reliability Metrics: Through hundreds of
hours of HALT (Highly Accelerated Life
Test) measurements and MLE (Maximum
Likelihood Estimates) calculations, we
can provide estimates for MTTF/BX%
Lifetimes.
Passive Plus
www.passiveplus.com
96 hf-praxis 9/2023

RF & Wireless
100-Watt Conduction
Cooled Termination
BroadWave Technologies has
expanded their conduction
cooled termination product line.
Model 551-240-100 is a space
saving 50 Ohm, 100-Watt average,
DC to 2.2 GHz load with
a SMA female connector. This
conduction cooled termination
mounts to a customer provided
heat sink, exhibits 1.25 maximum
SWR with an operating
temperature range of -40 to
+70 °C.
Originally designed for wireless
carrier applications, these terminations
have been deployed in
military communication systems,
field and laboratory test environments
as well as cell sites.
Other connector types, frequency
ranges, and average power conduction
cooled terminations and
conduction cooled fixed attenuators
are also available. Please
contact us with your unique
requirement for the appropriate
model number.
BroadWave Technologies
www.broadwavetechnologies.
com
and SP8T configurations, all
featuring integrated TTL drivers
and rugged, MIL-grade,
coaxial packaged designs. These
cutting-edge switches cater to
an ultra-broadband frequency
range, from as low as 1 MHz to
an unprecedented 75 GHz. This
wideband frequency coverage
encompasses popular market
bands, including UHF, VHF, L,
S, C, X, Ku, K, Ka, Q, U and V,
offering unmatched flexibility
Partner | Mitaussteller
and compatibility for a diverse
range of applications.
The product line includes both
reflective and absorptive designs,
with the latter ensuring low SWR
performance. These high-precision
switches offer impressive
input power handling of up to
1 W CW and rapid switching
speeds as low as 50 ns typical.
The company’s new offering is
RoHS compliant and can function
reliably in a broad operational
temperature range, from
-40 to +85 °C. Moreover, these
robust, high-reliability assemblies
are engineered to resist
environmental conditions such
as altitude, vibration, humidity
and shock.
Pasternack
Infinite Electronics
www.infiniteelectronics.com
19. - 21. September
Stand 519CC
Ultra-Broadband PIN
Diode Switches
Pasternack, an Infinite Electronics
brand, has announced the
expansion of its line of ultrabroadband
PIN diode switches.
The new portfolio comprises 10
different models in SP2T, SP4T,
mmt gmbh | Meffert Microwave Technology
www.meffert-mt.de | sales@meffert-mt.de
hf-praxis 9/2023 97

RF & Wireless/Impressum
Rohde & Schwarz and MediaTek validate
industry‘s first 3GPP Rel. 17 NTN NB-IoT Protocol
Conformance Test Cases
hf-Praxis
ISSN 1614-743X
Fachzeitschrift
für HF- und
Mikrowellentechnik
• Herausgeber und Verlag:
beam-Verlag
Krummbogen 14
35039 Marburg
Tel.: 06421/9614-0
Fax: 06421/9614-23
info@beam-verlag.de
www.beam-verlag.de
• Redaktion:
Ing. Frank Sichla (FS)
redaktion@beam-verlag.de
Rohde & Schwarz has partnered
with MediaTek to verify the first
NTN NB-IoT protocol conformance
test cases according to
3GPP 36.523-1 on MediaTek’s
NTN IoT capable MT6825 chipset.
This achievement sets the
course for NTN device conformity
approval – a significant step
in bringing next-generation IoT
devices based on non-terrestrial
networks (NTN) to the market
and enabling ubiquitous connectivity
on land, at sea, and
in the air.
Rohde & Schwarz
GmbH & Co. KG
www.rohde-schwarz.com
With the successful validation
of the industry’s first protocol
conformance test cases for 3GPP
Rel. 17 NTN NB-IoT, Rohde &
Schwarz and MediaTek accelerate
adoption of non-terrestrial
network-based IoT use cases
spanning multiple sectors such
as smartphone, consumer, automotive,
agriculture, maritime,
logistics, and mining. The release
and development of these test
cases is a major stepping stone
for future device certification
mandated by industry committees
such as GCF and PTCRB.
This first release of NTN NB-
IoT protocol test cases is based
on 3GPP RAN#5 specifications
delivered by ETSI task force
MCC160. In detail, the test cases
verify the changes of MAC,
RLC, and NAS layers, focusing
on the device’s ability to transmit
GNSS data efficiently, manage
multiple TACs, utilize Rel. 17
extended t-reordering, deliver
accurate NAS reject causes and
responses, handle HARQ within
the NTN context under varying
DRX configurations, and accurately
interpret timing advance
from SIB31 contents.
Rohde & Schwarz has extended
its market-leading NB-IoT solution
with 3GPP Release 17 NTN
features to provide the ecosystem
with R&D, production, and conformance
testing functions. The
protocol conformance test cases
were developed using the R&S
CMW500 radio communication
tester, which allows engineers
to assess their NTN NB-IoT
devices under realistic conditions,
establishing a real-time,
comprehensive connection with
the simulated satellite network
and testing the relevant signaling
and RF scenarios in line with the
3GPP Release 17 specification.
The test solution emulates geosynchronous
orbit (GSO) and
geostationary orbit (GEO) as
well as low earth orbit (LEO)
constellations. It helps engineers
to verify NTN device challenges
like time and frequency synchronization
due to prolonged delay
and Doppler effect, low Signalto-Interference-plus-Noise
Ratio
(SINR), power saving mechanisms,
satellite ephemerides, and
GNSS acquisition, to name just
a few of the core features.
Over the past year, Rohde &
Schwarz has collaborated with
leading chipset vendors and
developed extensive test cases
for R&D validation of NTN NB-
IoT Rel. 17 features. See further
information on NTN test solutions
from Rohde & Schwarz. ◄
• Anzeigen:
Myrjam Weide
Tel.: +49-6421/9614-16
m.weide@beam-verlag.de
• Erscheinungsweise:
monatlich
• Satz und
Reproduktionen:
beam-Verlag
• Druck & Auslieferung:
Bonifatius GmbH,
Paderborn
www.bonifatius.de
Der beam-Verlag übernimmt,
trotz sorgsamer Prüfung der
Texte durch die Redaktion,
keine Haftung für deren
inhaltliche Richtigkeit. Alle
Angaben im Einkaufsführer
beruhen auf Kundenangaben!
Handels- und Gebrauchsnamen,
sowie Warenbezeichnungen
und
dergleichen werden in der
Zeitschrift ohne Kennzeichnungen
verwendet.
Dies berechtigt nicht
zu der Annahme, dass
diese Namen im Sinne
der Warenzeichen- und
Markenschutzgesetz gebung
als frei zu betrachten
sind und von jedermann
ohne Kennzeichnung
verwendet werden dürfen.
98 hf-praxis 9/2023

HF Embedded-Allrounder
VNA
LCR-Meter
Oszilloskop
Spektrum-Analysator
Frequenzgang
Logik-Analysator
Signal-Generator
STEMlab 125-14, SDRlab 122-16, SIGNALlab 250-12. • 2 Analog-
Eingänge mit 12, 14 oder 16 bit. • Sample-Rate 122,88 MS/s,
125 MS/s oder 250 MS/s. • Oszilloskop, Spektrum-, Bode-,
Logik-, Vektor-Netzwerk-Analysator (VNA), LCR-Meter. • 2 Analog-
Ausgänge und 16 Digital-Kanäle. • Signal-Generator.
Autorisierter Distributor
Das „Schweizer Taschenmesser“ für Ingenieure
Red Pitaya SoC-basierte HF-T&M.
www.meilhaus.de
• SoC-basierte T&M-Module (Systemon-a-Chip)
in kompakter Größe für HF-
Anwendungen - mit Dual-Core ARM Cortex-A9
MPCore und FPGA.
• Ideal für Embedded, Industrie, Ausbildung,
Hobby und vieles mehr.
• Programmierbare, multifunktionale Open-
Source-Plattform.
MEILHAUS ELECTRONIC GMBH
Am Sonnenlicht 2
82239 Alling/Germany
Fon +49 (0)81 41 52 71-0
E-Mail sales@meilhaus.com
Im Messtechnik-Web-Shop:
www.MEsstechnik24.de
Erwähnte Firmen- und Produktnamen sind zum Teil eingetragene Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. Irrtum und Änderung vorbehalten. © 2023 Meilhaus Electronic.

We are the World
of Radio Frequency
Electronics
Radio Frequency & Surface Mount Components
Diodes, Transistors, Filters, Varactors, Resistors, Attenuators, Terminations,
Oscillators, Capacitors, Inductors, Cables, Antennas, Amplifiers, Switches,
GaAs, GaN, SAW, Ceramic, LTCC and PCBs
Microwave Products
Couplers, Power Dividers/Combiners, Phase-shifter, Attenuators, Terminations,
Mixers, Modulators, Limiters, Detectors, Linearizers, Filters, Oscillators,
YIG-Devices, Antennas, Amplifiers, Switches, Circulators/Isolators, Tubes,
Cables, Connectors, Waveguide Components
Satcom & Timing Solutions
Mobile Terminals, VSAT Antennas, BUCs and LNBs, Frequency and Time Sync,
Spoofing and Jamming Protection
Special Products
Receivers, Tuners, Synthesizers, Electronic Protection, Secure Communication,
Contract Manufacturing and Engineering
Visit us at booth 315C
Messe Berlin | Sept 19-21
GLOBES Elektronik GmbH & Co KG
HEILBRONN
Berliner Platz 12 • 74072 Heilbronn
Tel: (07131) 7810-0 | Fax: (07131) 7810-20
HAMBURG
Gutenbergring 41 • 22848 Norderstedt
Tel: (040) 514817-0 | Fax: (040) 514817-20
MÜNCHEN
Streiflacher Str. 7 • 82110 Germering
Tel: (089) 894 606-0 | Fax: (089) 894 606-20
www.milexia.com/de
hf-welt@milexia.com