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2-2012

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HF-Praxis 2/2012

Titelstory Moderne

Titelstory Moderne Leistungsmessung von komplexen HF Signalen Harald Müller Vertriebsingenieur Municom Unter Verwendung der Applikationsschrift „Principles of Power Measurement“ Boonton Electronics Die klassische Messmethode besteht darin, ein CW-Signal im eingeschwungenen Zustand zu erfassen. Jeder Leistungsdetektor kann so linearisiert und korrigiert werden, dass er ein ausreichend präzises und auswertbares Ergebnis liefert. Handelt es sich bei der Messgröße aber um ein moduliertes Signal, treten zusätzliche Herausforderungen auf. Die mittlere Leistung eines modulierten Trägers kann mit einem CW-Leistungsmesser nur mit einem thermischen Sensor oder einer Diode erfasst werden, die im Bereich der quadratischen Kennlinie arbeitet. Die Grenzen des CW-Powermeters Aus der Sicht des Powermeters ist jedes Signal mit konstanter Hüllkurve CW. Daher können frequenz- oder phasenmodulierte Signale immer präzise gemessen werden. Schwierig wird die Situation bei jeglicher Art von Amplitudenmodulation. Sensoren, die thermische Elemente einsetzen oder Dioden im quadratischen Kennlinienbereich, liefern einen echten Mittelwert des hüllkurvenmodulierten Signals, was für die meisten HF-Messungen ausreicht. Leider weisen beide Sensortypen einen recht limitierten Dynamikbereich auf, der Messungen von Signalen mit komplexer Modulation erschwert. Kommt die Messgröße bei Diodensensoren in einen Bereich, der über dem quadratischen Zusammenhang liegt, sind die Ergebnisse nicht mehr linear und nicht vorhersehbar. Eine Lösung dieses Problems ist die Verwendung mehrerer „True power“-Detektoren, die für unterschiedliche Signalpegel eingestellt sind und in einem Gehäuse montiert werden. Wenn sich diese Signalpegel sinnvoll überlappen, wird der Sensor eine präzise Messung über einen relativ weiten Dynamikbereich ermöglichen. Problematisch bei diesem Lösungsansatz sind Fehlanpassungen, unterschiedliche Frequenzgänge und Störungen in den Überlappungsbereichen, welche die Messung beeinträchtigen. Wenn der Spitzenwert eines pulsmodulierten Signals benötigt wird, geht man üblicherweise den Weg, die CW-Messung mit einem Faktor zu korrigieren, den man aus dem Duty-Cycle des Signals gewinnt. Die bekannten Grenzen des Dynamikbereiches sind ein Problem, dem man sich hier stellen muss. Zum anderen treten schwer bestimmbare Ungenauigkeiten auf, die aus Bild 1a: Boonton Peak Powermeter Modell 4500 Bild 1b: Boonton Peak Powermeter Modell 4542 6 hf-praxis 2/2012

Digital & Analog Attenuators to 50 GHz! Analoge, Digitale & Mixed-Signal ICs, Module, Subsysteme & Instrumente HMC1018LP4E & HMC1019LP4E 5-Bit Digital Attenuators 100 MHz to 30 GHz Frequency Range 31 dB Attenuation Range, 1 dB Resolution High Input IP3 to +43 dBm Serial Control Interface Asynchronous Control Mode for Rapid Blocker Suppression User Selectable Power Up State & a Serial Output Port for Cascading Other Hittite Serial Controlled Components! Frequency (GHz) A SELECTION OF OUR WIDEBAND ATTENUATORS Function Insertion Loss (dB) Attenuation Range (dB) IIP3 (dBm) Control Input (Vdc) Part Number 0.1 - 30 5-Bit Digital 2.5 0.5 to 15.5 45 0 / +3 to +5V HMC941 NEW! NEW! NEW! NEW! 0.1 - 30 5-Bit Digital, Serial Control 5 1 to 31 43 0 / +3 to +5V HMC1018LP4E 0.1 - 30 5-Bit Digital, Serial Control 4 0.5 to 15.5 45 0 / +3 to +5V HMC1019LP4E 0.1 - 33 5-Bit Digital 5 1 to 31 43 0 / +3 to +5V HMC939LP4E 0.1 - 33 5-Bit Digital 4 0.5 to 15.5 45 0 / +3 to +5V HMC941LP4E 0.1 - 40 5-Bit Digital 3.5 1 to 31 43 0 / +3 to +5V HMC939 0.5 - 6.0 Analog VVA 2.5 0 to 26 35 0 to +5V HMC973LP3E DC - 20 Analog VVA 2.2 0 to 25 10 0 to -3V HMC346 5 - 26.5 Analog VVA 3.5 0 to 28 32 0 to -3V HMC712LP3CE 5 - 30 Analog VVA 2.5 0 to 30 32 0 to -3V HMC712 5 - 30 Analog VVA 2 0 to 28 28 0 to -3V HMC812LC4 20 - 50 Analog VVA 3 0 to 35 33 0 to +3V HMC985 Broadband Performance for Networking, Microwave Radios, Military & Space Communications and Test Equipment! Bestellen Sie On-Line: www.hittite.com Für die neuesten Produktinformationen klicken Sie auf „My Subscription“ Hittite Microwave Deutschland GmbH Isarstr. 1 • 83026 Rosenheim, Germany +49 8031 97654 tel • +49 8031 98883 fax • germany@hittite.com MEV Elektronik Service GmbH Nordel 5a • 49176 Hilter, Germany 05424 2340 0 tel • 2340 40 fax • info@mev-elektronik.com

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