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12-2015

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik Lösung für

Messtechnik Lösung für ultrahochempfindliche Millimeterwellen-Spektrumanalyse Anritsu hat die Markteinführung des neuen hochleistungsfähigen Grundwellen-Hohlleitermischers MA2808A, einer Millimeterwellen-Messoption für den Spitzenklassen-Spektrumanalysator/Signalanalysator MS2830A, bekannt gegeben. Der im Frequenzbereich von 60 bis 90 GHz arbeitende MA2808A kombiniert in einer bedienerfreundlichen Konfiguration maximale Empfindlichkeit mit einem großen Messbereich und ermöglicht damit Millimeterwellen-Messungen, die mit dem Einsatz herkömmlicher Oberwellenmischer und Abwärtswandler nicht realisiert werden konnten. Die Millimeterwellen-Technologie wird derzeit in einer Reihe von Breitband-Mobilfunkanwendungen eingesetzt. Diese neu auf den Markt gebrachte Lösung wird insbesondere von Anbietern von Fahrzeug-Radarsystemen und Wireless Backhaul-Netzen begrüßt. Hochauflösende Fahrzeugradare in Kollisionswarnsystemen nutzen 77/79 GHz, um z.B. Fußgänger erkennen zu können, wodurch die Millimeterwellen-Messfunktion überlebenswichtig wird. Frühere Messverfahren waren mit großen Umsetzdämpfungen behaftet, und es traten inexistente Geistersignale (Bildechos) auf. Diese Probleme können nun mithilfe des MA2808A angegangen werden. Um dem Bedarf nach schnellerer Kommunikation und höheren Verbindungskapazitäten gerecht zu werden, suchen Anbieter von Wireless Backhaul-Netzen nach Lösungen, mit denen die steigende Zahl kleiner Mobilfunk-Basisstationen mit Kernnetzen verbunden werden können, wobei E-Band-Signale im Bereich von 60 bis 90 GHz genutzt werden. Die strengen Spezifikationen bezüglich der Frequenzausgaben in diesen Bändern erfordert eine extrem hochleistungsfähige Messtechnik mit hohen Bandbreiten und bestmöglicher Empfindlichkeit. Die Kombination des neu auf den Markt gebrachten MA2808A mit dem MS2830A in den 26,5/43-GHz-Konfigurationen (MS2830A-044/045) unterstützt die Entwicklung und Produktion von Ausrüstungen für die E-Band-Wireless Backhaul- Branche sowie für die FMCW- Fahrzeugradar-Branche. Beim Signalanalysator/Spektrumanalysator MS2830A handelt es sich um ein präzises Messgerät zur Entwicklung und Fertigung verschiedenster Mobilfunkgeräte und -bauelemente. Mit der Ergänzung des neuen hochleistungsfähigen Grundwellen- Hohlleitermischers MA2808A, der einfach zu bedienen ist, bequem in den Versuchsaufbau einzugliedern ist und eine hohe Empfindlichkeit bietet, ist es Anritsu letztendlich gelungen, die Probleme beim präzisen Messen von Breitband-Mobilfunksignalen im Millimeterwellenbereich zu lösen. ■ Anritsu Corp. www.anritsu.com Stromzangen von FCC bei EMCO Fischer Custom Communications, besser bekannt unter FCC, hat die Betreuung und den Vertrieb seiner Produkte für Deutschland, Österreich und die Schweiz der EMCO Elektronik GmbH übertragen. Das kalifornische Unternehmen entwickelt und fertigt ein umfangreiches Portfolio an Strom- und Spannungszangen, Koppelmedien sowie Netznachbildungen. Über 500 Produkte decken den Bedarf für Messungen nach kommerziellen, militärischen und Luftfahrt-Normen ab (CISPR, IEC, MIL-STD, SAE, DO-160 usw.). Vor allem die FCC-Stromzangen und -Koppelzangen sind marktführend und in fast jedem EMV-Labor zu finden. Oszilloskop-Optionen jetzt kostenlos Rigol Technologies bietet für seine Mid-Range-Oszilloskop-Serie jetzt beim Neukauf eines Oszilloskops der MSO/ DS2000A-Serie alle Optionen kostenlos an, was eine erhebliche Ersparnis bedeutet. Auch für bereits gekaufte DS/MSO2000A Oszilloskope gibt es ein attraktives Angebot. Als Option verfügbar sind die Decodierung der seriellen Busse RS232/UART, I2C, SPI, CAN, die Speichererweiterung auf 56 Mio. Punkte sowie die Erweiterung der Triggerfunktionen. Der Kunde bekommt also das Paket BND-MSO/DS2000A mit SD-RS232, SD-I2C/SPI, SD- Selbstverständlich werden zur Eigenkalibrierung auch die zugehörigen Kalibriereinheiten angeboten, sodass der Anwender mit den entsprechenden, zusätzlichen Messinstrumenten, eine anerkannte Kalibrierung durchführen kann. Ab Werk USA bietet FCC optional auch eine durch A2LA akkreditierte Kalibrierung seiner Produkte nach ISO17025 Standard an. ■ EMCO Elektronik GmbH info@emco-elektronik.de www.emco-elektronik.de CAN, MEM-Option und AT-Trigger für einen sehr attraktiven Preis. Und verfügt so schon von Beginn an über ein Gerät, das bereits heute für künftige Anwendungen gerüstet ist. Der Bestandskunde erhält bei Erwerb einer gerade benötigten Option auch alle weiteren Optionen ohne Aufpreis und ist damit ebenfalls bestens für künftige Aufgabenstellungen gerüstet. Für die Installation der Optionen ist die neueste Firmware- Version erforderlich, um dieses Bundle aktivieren zu können. Diese Aktionen laufen bis zum 31. Dezember 2015 mit dem Kauf ohne Risiko, verbunden mit der standardmäßigen 3-Jahres-Garantie. ■ Rigol Technologies Europe GmbH www.rigol.eu 54 hf-praxis 12/2015

Grundlagen Phasenrauschen und Vibrationsempfindlichkeit (G-Sensitivity) von Quarzen und Quarzoszillatoren Schwingquarze sind piezoelektrische Schwinger mit einer sehr hohen Güte, die sie zum idealen Bauelement für eine Vielzahl von Anwendungen macht, bei denen es auf hohe Frequenzgenauigkeit und -konstanz ankommt. Die hauptsächlichen Einsatzgebiete von Schwingquarzen in der Elektronik sind Quarzoszillatoren und Quarzfilter. KVG Quartz Crystal Technology GmbH, www.kvg-gmbh.de Bild 1: Phase Noise (Frequency Domain) schematisch Neben der Frequenzstabilität sind das Phasenrauschen (engl. Phase Noise) und der Phasen-Jitter (Phase Jitter) die wichtigsten elektrischen Eigenschaften von Quarzoszillatoren, die im Bereich der Messtechnik, Radartechnik oder Übertragungstechnik eingesetzt werden. Das Thema Vibrationsempfindlichkeit von Quarzoszillatoren – im Englischen auch ‚G-Sensitivity‘ genannt – war früher eher eine Domäne der militärischen Anwendungen. Im Zuge der immer höher werdenden Anforderungen an das Phasenrauschen wird das Thema aber auch bei Bild 2: Phase Jitter (Time Domain) zivilen Anwendungen ständig wichtiger. Leider haben alle piezo-elektrischen Schwinger prinzipiell den Nachteil, dass der piezo-elektrische Effekt auch invers funktioniert, d.h. Quarze reagieren auf äußeren Stress (schnelle Temperaturänderungen, mechanischer Schock oder Vibration) mit einer leichten Deformation des Kristallgitters. Diese Deformation sorgt für eine Veränderung der Resonanzfrequenz in Abhängigkeit von den auf den Kristall wirkenden Kräften. Auf den Kristall wirken auch Kräfte, wenn er einer Beschleunigung ausgesetzt wird – sowohl bei konstanter Beschleunigung wie der Erdbeschleunigung oder in einer Zentrifuge, als auch bei dynamischen Vorgängen wie Schock und Vibration. Bereits der Einfluss der Erdbeschleunigung G kann relative Frequenzänderungen im Bereich 1x 10 -10 bis 1x 10 -7 hervorrufen; diese lassen sich mit hochpräzisen und -stabilen Ofenoszillatoren, im Engl. „Ovenized Crystal Oscillator“ (OCXO), bei der sog. 2G-Tipover-Messung auch messen. Die Änderung der Frequenz in Abhängigkeit von einer auf den Quarz wirkenden Beschleunigung wird im Englischen ’Acceleration Sensitivity’ oder auch einfach „G-Sensitivity“ genannt und meist in „parts per billion“ (1ppb = 1x 10 -9 ) pro g (1 g = 9,81 m/s 2 ) ausgedrückt. Diese quasi-statischen Frequenzänderungen sind für die allermeisten Anwendungen in der Praxis von keiner oder nur von geringer Bedeutung. Das Problem In der Praxis ist allerdings die „dynamische G-Sensitivity“, d.h. die Empfindlichkeit von Quarzen und Oszillatoren auf dynamische Beschleunigungsvorgänge wie sie durch mechanische Schocks, Vibration und Luft-, Wasser- und Körperschall hervorgerufen werden, von weitaus größerer Bedeutung. Diese Einflüsse verursachen Frequenzund Phasensprünge, wenn sie diskret auftreten oder erzeugen eine Frequenz- bzw. Phasenmodulation des Oszillatorsignals bei periodischer oder rauschähnlicher Anregung, was sich effektiv wie eine Verschlechterung des Phasenrauschens im Frequenzbereich bzw. des Jitters im Zeitbereich auswirkt. Nachfolgende Messkurven zeigen das originäre Phasenrauschen eines sehr guten 100 MHz OCXOs (Türkislinie) und die durch Vibration von 20 Hz bis 2 kHz mit einer Power Spectral hf-praxis 12/2015 55

hf-praxis

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