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10-2016

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik Gezielte

Messtechnik Gezielte Fehlersuche mit neuer Trigger- und Decodier-Option Mobile Kommunikationsund Consumer-Geräte benötigen immer schnellere Schnittstellen für die Übertragung und Verarbeitung der stetig steigenden Multimediadaten. Die MIPI Alliance hat für diesen Zweck mit dem Standard MIPI M-PHY eine vielseitig verwendbare physikalische Schnittstelle definiert. Eine neue, einfach zu bedienende Trigger- und Decodier- Option für das Oszilloskop R&S RTO2000 unterstützt Entwickler jetzt umfassend bei der Inbetriebnahme und Fehlersuche von Geräten und Komponenten mit M-PHY-Schnittstellen. Die neue Option R&S RTO-K44 von Rohde & Schwarz bietet leistungsstarke Trigger- und Decodier-Funktionen für die Fehlersuche bei Designs mit MIPI M-PHY-basierten Protokollen. Definiert als physikalischer Layer, dient M-PHY als Grundlage für eine Vielzahl von Protokollstandards, die für eine schnelle Datenübertragung im Ecosystem von mobilen Endgeräten optimiert sind. So findet sich M-PHY beispielsweise mit CSI-3 in Kameras oder mit UFS in Speicherkomponenten für Multimedia-Anwendungen. Mit DigRF rev.4, UniPort oder LLI dient die Schnittstelle in der Chip-to-Chip-Kommunikation. Trigger- und Decodier-Option Hersteller von entsprechenden Prozessoren und Kommunikations-ICs und Speicherkomponenten für Mobiltelefone, Tablets und Kameras erhalten mit der neuen Trigger- und Decodier-Option R&S RTO-K44 eine zuverlässige Lösung für Design, Verifikation und Fehlersuche bei ihren Produkten. So ergeben sich beispielsweise bei hochintegrierten Schaltungsaufbauten von leistungsfähigen mobilen Endgeräten, wie Smartphones, häufig Probleme durch das enge Nebeneinander von schnellen digitalen Schnittstellen und empfindlichen Funktionsblöcken, wie Funkmodulen. Die R&S RTO-K44 unterstützt beim Aufspüren von Fehlerquellen, die mit M-PHY-basierten Schnittstellen im Zusammenhang stehen. Mit der neuen Option können Anwender dediziert auf Protokollereignisse im untersten M-PHY Physical Layer zugreifen. Darüber hinaus unterstützt die R&S RTO-K44 die höheren Protokollschichten des UniPro- Standards, der ebenfalls von der MIPI Alliance definiert wurde. Damit haben Anwender eine hohe Flexibilität bei der Wahl der geeigneten Decodier-Ebene für die gezielte Fehlersuche. Gezielte Erfassung Aufgrund einer Vielzahl verfügbarer protokollbezogener Trigger-Events, wie Start of Frame, Data Bursts, Line Control Commands (LCC) oder verschiedene Protocol Data Units (PDU), ist eine gezielte Erfassung von Protokolldaten möglich. Diese Daten lassen sich anschließend im Detail analysieren. Die decodierten Protokollelemente werden farbcodiert im Messkurvendiagramm oder in tabellarischer Form dargestellt. Der Anbieter von T&M- Accessoires Withwave bietet kompakte Kalibrier-Kits für Netzwerk-Analyzer und M-PHY definiert verschiedenste Datenratenstufen (Gear) im Low- und Highspeed-Übertragungsmode. Da die Oszilloskope R&S RTO2000 eine Bandbreite von bis zu 4 GHz bieten, ist eine Fehlersuche für M-PHY-Implementierungen bis zum Highspeed Gear 2 (HS-G2) möglich. Im Lowspeed Mode kann sowohl PWM wie auch NRZ Modulation benutzt werden. Die Option von Rohde & Schwarz decodiert beide Formate und unterstützt Multilane-Anwendungen. ■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG www.rohde-schwarz.com All-in-One-Kalibrier-Kit für VNAs andere T&M-Geräte bis 9 GHz. Unterstützt werden N- und 3,5-mm-Standards. Optional sind auch Modelle mit Through erhältlich, sodass sowohl 1-Port als auch 2-Port- Kalibrierungen ermöglicht werden können. Kalibrierkoeffizienten werden selbstverständlich mitgeliefert, sodass mit geringem Aufwand hochwertige Kalibrierungen an allen gängigen Vektor-Netzwerk-Analysatoren möglich sind. ■ Tactron Elektronik GmbH & Co. KG info@tactron.de www.tactron.de 82 hf-praxis 10/2016

Messtechnik Einfluss der Kabelverluste bei Messungen des VSWR und der Rücklaufdämpfung Kabelverlust: 3,0 dB VSWR gemessen am Sender: 1,5 VSWR (-14,0 dB Rücklaufdämpfung) typischer Anntennen-VSWR: 2,33VSWR (-8,0 dB Rücklaufdämpfung) Messfehler bei der VSWR: 0,83 VSWR (6 dB Rücklaufdämpfung) Vorlaufleistung gemessen am Sender: 100 W typ. Vorlaufleistung an der Antenne: 50,1 W Messfehler bei Vorlaufleistung: 99,6 % W Vorlaufleistung gemessen am Sender: 4,0 W typ. Vorlaufleistung an der Antenne: 8,0 W Messfehler bei Vorlaufleistung: -50,0% W Tabelle 1: 3 dB und 7 dB Kabelverlust Kabelverlust: 7,0 dB VSWR gemessen am Sender: 1,5 VSWR (-14,0 dB Rücklaufdämpfung) typischer Anntennen-VSWR: 100+ VSWR (0,0 dB Rücklaufdämpfung) Messfehler bei der VSWR: 98,5+ VSWR (14,0 dB Rücklaufdämpfung) Vorlaufleistung gemessen am Sender: 100 W typ. Vorlaufleistung an der Antenne: 20,0 W Messfehler bei Vorlaufleistung: 400% W Vorlaufleistung gemessen am Sender: 4,0 W typ. Vorlaufleistung an der Antenne:20,0 W Messfehler bei Vorlaufleistung:-80% W Bild 1: Maskierungseffekte durch die Kabeldämpfung. Die Kabeldämpfung maskiert Messungen des Antennen- VSWR oder der Rücklaufdämpfung, die am senderseitigen Ende des Kabels vorgenommen wurden Einführung Der maskierende Effekt der Kabelverluste kann bewirken, dass eine Antenne scheinbar effizienter arbeitet, als es wirklich der Fall ist. Tatsächlich ist es möglich, durchaus akzeptable Werte für das VSWR oder die Rückflussdämpfung zu messen, obwohl die Antenne überhaupt nicht in Betrieb ist! Der Zweck dieses Artikels ist es, den Vorgang der Kabelverlustmaskierung verständlich zu erläutern und zu zeigen, wie man dieses Problem löst. Bild 1 und die Tabelle 1 zeigen die maskierenden Effekte des Kabelverlustes. Wie man sehen kann, führen bereits 3 dB Kabelverlust zu Messungen mit einem beträchtlichen Fehler. Angenommen, eine typische Bird Technologies Bird Systems/Applications Engineering www.bird-technologies.com Antenne ist so ausgelegt, dass sie mit einem VSWR von 1,5 (-14 dB-Rückflussdämpfung) oder besser arbeitet, kann man diesen Wert verwenden, um zu unterscheiden, ob die Antenne inner- oder außerhalb der Spezifikationen liegt. Darüber hinaus können bereits 7 dB Kabelverlust die Messung völlig wertlos machen. Dieses Worst-case- Szenario führt dazu, dass eine Antennenstörung unentdeckt bleiben kann! Eine Schritt-für-Schritt-Prozedur zur Ermittlung dieser Werte wird später noch besprochen. Zur bequemen Ermittlung der gesuchten Werte dient die Tabelle „Cable Loss Masking Effect Chart“ (Tabelle des Markierungseffektes durch Kabelverluste) in diesem Beitrag. Sie können aber diese Analyse und viele andere für Ihre spezielle Applikation auch bequem am PC ausführen. Laden Sie sich dazu eine Kopie des Programms „RF Calculator“ von der website www.bird-electronic.com auf Ihren Rechner . Maskierungseffekt Der Maskierungseffekt des Kabelverlusts verursacht einen Fehler-Offset, wenn man das Antennen-VSWR oder die Rücklaufpegel misst. Dieser Fehler-Offset kann mit der folgenden Gleichung korrigiert werden: RL an der Antenne = RL am Sender - (2x CL) RL = Rücklaufdämpfung CL = Kabeldämpfung VSWR-Pegel können durch Konvertierung in oder aus äquivalenten Rücklaufverlustwerten korrigiert werden. Ein Anpassungs-Offset-Feature an Ihrem Messequipment kann diese Berechnung automatisieren. Geben Sie einfach die Kabeldämpfung als Match-Offset ein, woraufhin das korrigierte VSWR oder die Rücklaufdämpfung angezeigt werden. Kabelverlust Der Kabelverlust ist die gesamte Einfügungsdämpfung des Sender-Kabel-Systems. Sie schließt üblicherweise die Einfügungsdämpfung des Senderkabels, der Jumper- Kabel, der Steckverbinder und des Blitzschutzes ein. Beachten Sie, dass eventuell noch die Verluste von anderen Komponenten wie VSWR/Leistungsmesser, Duplexer, Combiner oder Filter hinzukommen können. Als Beispiel soll das Übertragungskabel- System für eine 800-MHz-Antenne dienen, die auf einem 61 m hohen Tower montiert ist: 1. Übertragungskabel: 7/8“ Andrew LDF5- 50 A, 1.13 dB/100 ft (3,69 dB/ 100 m) @ 824 MHz 2. Jumper-Kabel: 1/2“ Andrew FSJ4-50B, 3,23 dB/100 ft (10,6 dB/ 100 m) @ 824 MHz Als Gesamtdämpfung ergibt sich: 70 m Senderkabel 2,60 dB 6-m-Jumper am Sender 0,65 dB 3- m-Jumper an der Antenne 0,32 dB Verbindungspaare x 4 = 0.1 x 4 = 0,4 dB Blitzschutz 0,1 dB Gesamte Einfügungsdämpfung 4,07 dB hf-praxis 10/2016 83

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