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Wireless Aktivantennen

Wireless Aktivantennen für GPS/GLONASS/Galileo/Compass Ein Satelliten- Navigations-oder SAT NAV System ist ein System von Satelliten, die autonome geo-räumliche Positionierung bieten. Mit dem Signal von den Satelliten bestimmen kleine GPS- Empfänger ihre Position auf wenige Meter genau. Ein Globales Navigationssatellitensystem (Global Navigation Satellite System) oder kurz GNSS ist ein System zur Positionsbestimmung und Navigation auf der Erde und in der Luft durch den Empfang der Signale von Navigationssatelliten und Pseudoliten. Die Satelliten der GNSS-Satellitenkonstellation teilen über Funk ihre genaue Position und Uhrzeit mit. Zur Positionsbestimmung muss ein Empfänger die Signale von mindestens vier Satelliten gleichzeitig empfangen. Im Empfangsgerät werden die Pseudo-Signallaufzeiten gemessen (von den Satelliten zur Empfangsantenne inklusive Uhrenfehler des Empfängers) und daraus die aktuelle Position (inklusive der Höhe) und der Uhrenfehler ermittelt. Die gängigsten Satellitennavigationssysteme sind derzeit GPS (US), GLONASS (Russland), Compass (China) und Galileo (EU). Nur die Sytseme der Vereinigten Staaten NAVSTAR Global Positioning System (GPS) und das russische GLO- NASS sind vollständig global operativ. China ist dabei, das regionale Beidou-Navigationssystem unter dem Namen Compass zu erweitern. Das Satellitennavigationssystem der EU „Galileo“ ist in der Ersteinführungsphase und soll frühestens 2020 voll funktionsfähig sein. Länder wie Frankreich, Japan und Indien sind dabei, regionale Navigationssysteme zu entwickeln. Mit einer neuen Generation von aktiven Antennen der Serie B3G02G ist Inpaq Technologie für diese Zukunft jetzt schon gerüstet und bietet bereits jetzt eine Lösung für die weltweite gängigsten Navigationsfrequenzen an. Stecker und Kabel können kundenspezifisch konfektioniert werden. Die Montage der Antenne erfolgt durch doppelseitiges Klebeband oder Magneten. ■ Endrich Bauelemente GmbH www.endrich.com Neues HSPA+ Terminal Das neue PH8-P-Terminal auf der Basis des Cinterion- PH8-P-Moduls mit der neusten HSPA+ Technologie ist optimiert für hohe Bandbreiten und ermöglicht Datengeschwindigkeiten von bis zu 14.4 Mbps im Downlink und 5.7 Mbps im Uplink. Der On- Board GPS-Receiver arbeitet sehr genau und ist für GLO- NASS vorbereitet. Das Terminal mit Fünfband- UMTS/HSPA+ sowie Quadband-GSM ist für den weltweiten Einsatz konzipiert. Mit EDGE/GPRS Class 12 und TCP/IP und NGPS via AT Commands ist es auf dem neusten Stand der Technik. Neben dem SIM Card Reader sind auch eine EIA-RS-232- sowie eine USB-2.0-High- Speed-Schnittstelle vorhanden. Weitere Highlights sind das NMEA-0183 Protocol (prepared for GLONASS) und der TCP/IP-RIL-Treiber. Das Terminal hat eine Eingangsspannung von 8 bis 30 V, einen erweiterten Temperaturbereich von -40 bis +95 °C (automatische thermische Abschaltung), Abmessungen von 65x74x33 mm 3 , ein Gewicht von nur 110 g und einen FME-Antennenanschluss. Optional ist ein zusätzlicher Antennenanschluss mit SMA-Buchse für GPS- Antenne sowie eine 35-mm- Hutschienenhaltung als Zubehör erhältlich. ■ MC Technologies GmbH info@mc-technologies.net www.mc-technologies.net 16 hf-praxis 1/2013

Applikation Vorverzerrung für optimale Sender- Performance Lineare Modulationsarten wie WCDMA erlauben höchste Datenraten und mehrere drahtlose Verbindungen pro Träger, sind aber mit einem hohen Verhältnis von Spitzenwert zu Mittelwert verbunden. Der Verstärker wird daher großzügig dimensioniert und immer am Rande der maximalen Aussteuerbarkeit betrieben. Eine Optimierung ist hier möglich, wenn man diese Grenze etwas überschreitet und die dann verursachten Verzerrungen durch entgegengesetzt wirkende Vorverzerrung ausgleicht. Diese intermodulationsarme Effizienzverbesserung ist zum Beispiel mit den Bausteinen MAX 2009/2010 möglich. Während gut bekannte Linearisierungsverfahren, wie Feed Forward oder Digital Predistortion kosten- und platzaufwändig sind, benötigt die hier vorgestellte Methode mit den genannten ICs nur wenige Bauteile und ist einfach anzuwenden. Grundlagen Bild 1 macht die Wirkungsweise dieser Methode transparent. Der Vorverzerrer hat die Übertragungskurve unten links. Diese ist der Übertragungsfunktion des Verstärkers (Mitte) so angepasst, dass sie die dort verursachten Verzerrungen gewissermaßen schon vorher ausgleicht. Durch die quasi spiegelbildliche Verzerrung erhält man am PA- Ausgang wieder ein klirrarmes Signal, obwohl es zweimal verzerrt wurde. Quelle: Rüdiger Brodowski: Tuning the MAX2009/ MAX2010 RF Predistorters for Optimal Performance, Maxim Application Note 4611 Auch zum Ausgleich einer Phasenverzerrung kann man nach diesem Prinzip vorgehen. Die meisten Verstärker tendieren dazu, das Signal mehr zu verzögern, wenn dessen Augenblickswerte zunehmen. Wir sehen das in Bild 2 in der Mitte oben. Dies bedeutet dann eine zunehmende Phasendifferenz zwischen Einund Ausgangssignal. Um eine konstante Phasendifferenz bzw. Gesamtverzögerung zu erreichen, führt man eine ausgleichende Vorverzerrung durch (Diagramm links oben). Die skizzierten Ziele der Vorverzerrung sind im HF-Bereich nicht leicht zu erreichen, aber es ist möglich. Das vollständige nichtlineare Verhalten des eingesetzten Verstärkers kann man mithilfe von AM-AM- und AM-PM-Plots darstellen, wie beispielhaft in Bild 3 gezeigt. Das Eingangssignal ist ein Eintonsignal, die X-Achse erfasst die Eingangsleistung, und die beiden Plots zeigen Verstärkung und Phasendrehung. Die Phasenänderung setzt immer schon deutlich vor der Amplitudenverminderung ein. Dies zu beachten ist wichtig für die Auswahl der analogen Vorverzerrungmethode. Jeder reale Verstärker besitzt eine gewisse Nichtlinearität, die sich mathematisch nach Taylor darstellen lässt. Diese Darstellung zeigt, dass im Spektrum Harmonische auftreten. Weiter lässt sich mathematisch zeigen: Wird ein Sinussignal symmetrisch zur Zeitachse verzerrt (beidseitig gleiche Abkappung), treten geradzahlige Harmonische nicht auf. Und da Harmonische sukzessive mit ihrer Frequenz abnehmen und die Bandbreite des Verstärkers begrenzt ist, spielen praktisch in aller Regel nur die dritte und die fünfte Harmonische eine Rolle. Je höher diese relativ zur Grundwelle ausfallen, umso nichtlinearer ist der Verstärker. In den AM-AM- und AM-PM-Plots zeigt sich dies in der Abweichung der Kennlinie von der Waagerechten. Das Ziel jeder Vorverzerrung ist die Reduktion der unerwünschten Intermodulationsprodukte. Blick auf den Verstärker Die grundsätzliche Funktion der ICs MAX 2009 und 2010 besteht darin, die Kompression von Verstärkung und Phasenlage in der PA auszugleichen (Expander- Funktion). Dieser Prozess gleicht einem linearen Mapping, wobei punktweise erfasst wird, wie der PA-Transistor Verstärkung und Phasenlage beeinflusst (komprimiert). Diese Daten ermöglichen das Korrigieren. In der Realität hängt das unerwünschte Verhalten von mehreren Einflüssen ab. Bei Halbleitern spielt die Temperatur eine große Rolle. Diese nimmt grundsätzlich nach Einschalten zu, da der Wirkungsgrad jedes Verstärkers begrenzt ist. Die Eigenerwärmung ist mit verschiedenen thermischen Zeitkonstanten näher definierbar. Bis der gesamte Verstärker seine endgültige Temperatur hf-praxis 1/2013 17

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