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3-2014

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Messtechnik rechten

Messtechnik rechten Seite die Skalen zur 50-Ohm-Systemimpedanz. An den Skalen kann nun die Differenz der Leistung (grün 5.7 dB) oder des Spannungspegels (blau 7.5 dB) abgelesen werden. Der Analyzer zeigt hier 100 dBµV an, auf der 75-Ohm- Seite liegt der Spannungspegel real bei 107.5 dBµV. Weiterhin ist an der Anordnung und dem Werteverlauf der Skalen deutlich zu erkennen, dass 1 mW (0 dBm – rote Skalenstriche) für beide Systeme gleich sind, die für die Leistung notwendige Spannung jedoch unterschiedlich sein müssen. Die Gegenrichtung: 50-Ohm- Generator speist in 75-Ohm-System ein Das resistive Anpassglied kann in seiner Wirkung als bidirektional angesehen werden. Damit ist es möglich mit einem 50-Ohm- NEU_1-8_42x126_HF_2013_Layout 1 2 Generator unter korrekter Anpas- Bild 5: Zusammenhänge der Pegel in den 50- und 75-Ohm-Systemen Temperaturmanagement Industriekomponenten Messtechnik HF-/Mikrowellentechnik Luftfahrtelektronik Entwicklung und Service Link zu: Telemeter Electronic GmbH HF-/Mikrowellentechnik Wir liefern Lösungen ... www.telemeter.info sung auf Komponenten, die in 75-Ohm-Systemimpedanz ausgeführt sind, einzuspeisen. Bild 4 zeigt in der schon bekannten Darstellung die Schaltung der Widerstände und die sich daraus resultierenden Spannungen und Leistungen auf. Der Unterschied zu Bild 2 - das Anpassglied ist um 180° gedreht (links oben im Bild) - damit ergibt sich eine veränderte Konstellation der Widerstände und Spannungen. Zeichnet man sich die Widerstände wieder heraus, so erkennt man, dass die Parallelschaltung von R1 und R2+L zu einer Summe von 50 Ohm führen. Folglich ist der 50-Ohm-Generator korrekt angepasst, vorausgesetzt am Ausgang des Anpassglieds herrscht ebenfalls Anpassung! Die Spannungen verhalten sich wie die Widerstände, in der Mitte von Bild 4 sind die Teilspannungen aufgezeichnet. Am 75 Ohm Lastwiderstand liegen 141.76 mV an, wenn der 50-Ohm-Generator 223.6 mV abgibt, was einer Leistung von 1 mW (0 dBm) entspricht. Die Spannung von 141.76 mV bewirkt am 75-Ohm-Systemwiderstand eine Leistung von 0.268 mW. Dieser Wert kommt uns bekannt vor, in dBm ausgedrückt sind das wiederum – 5.72 dBm, das Dämpfungsglied weist in der umgekehrten Richtung die gleiche Dämpfung von -5.72 dB auf. Der Rechenweg ist in Bild 4 ebenfalls mit grüner Einrahmung bzw. Unterlegung gekennzeichnet. Aus Sicht der Spannung ergibt sich allerdings ein anderes Bild. Auf der Seite der 50-Ohm-Quelle stehen 223.6 mV für 1 mW an, was einem Spannungspegel von 107 dBµV entspricht. Auf der Seite der 75-Ohm-Last liegen davon noch 141.76 mV an, das entspricht an dieser Stelle einem Pegel von 103 dBµV. Der Korrekturwert für den Spannungspegel beträgt also für diese Konstellation 4 dB! Das ist zunächst eventuell verwirrend, kann jedoch leicht nachvollzogen werden: Bei gleicher Leistung bzw. gleichem Leistungsverlust an unterschiedlichen Widerstandskonstellationen müssen auch die zugehörigen Spannungen unterschiedlich sein. Auch für diese Konstellation zusammenfassend eine Grafik (Bild 5), die anhand von unterschiedlichen Skalen für die jeweilige Systemimpedanz den Zusammenhang der Werte veranschaulicht. ◄ Teil 2 folgt in Heft 4 12 hf-praxis 3/2014

Messtechnik Signal- und Spektrumanalysator mit 500 MHz Analysebandbreite Rohde & Schwarz erweitert erneut die Analysebandbreite seines High-End-Signal- und Spektrumanalysators R&S FSW: waren bislang die maximalen 320 MHz bereits außergewöhnlich, hat Rohde & Schwarz nun erstmals 500 MHz realisiert. Die neue Hardware-Option R&S FSW-B500 steht auf allen Geräten der R&S FSW-Familie und folglich in einem Frequenzbereich bis 67 GHz zur Verfügung. Damit eröffnen sich für den Signal- und Spektrumanalysator völlig neue Einsatzmöglichkeiten in Forschung und Entwicklung. Er ist speziell für anspruchsvolle Messaufgaben rund um Radar- oder Satellitenanwendungen sowie schnelle drahtlose Verbindungen wie WLAN oder Beyond 4G (5G) geeignet. Die große Analysebandbreite erlaubt es Anwendern, Pulsanstiegs- und Pulsfallzeiten ab etwa 3 ns Länge bzw. sehr kurze Pulse ab 8 ns Pulsbreite zu vermessen. Somit lässt sich der Analysator beispielsweise in der Entwicklung von Radarsystemen im Automotive-Bereich einsetzen. Anwender können Radar-Chirps bis 500 MHz Bandbreite komplett aufnehmen und vermessen. Hopping-Sequenzen in frequenzagilen Kommunikationssystemen wie taktischen Radios lassen sich ebenfalls leicht analysieren. Forscher im Satellitenbereich sind bereits in der Lage, die Komponenten der zukünftigen Transponder-Generation mit bis zu 500 MHz Bandbreite zu charakterisieren. Auch Komponenten für Richtfunkstrecken lassen sich bis zu 500 MHz Bandbreite vermessen. Anwender in der Entwicklung von HF- Verstärkern für Mobilfunk oder WLAN erhalten mit dem R&S FSW nun die Möglichkeit, die digitale Vorverzerrung von Verstärkern bis 160 MHz Bandbreite, wie für WLAN 802.11ac-Signale erforderlich, zu vermessen. Bisher werden für die Aufzeichnung derart breitbandiger Signale oft komplizierte Setups aus einem digitalen Oszilloskop und einem Downconverter benutzt. ■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG www.rohde-schwarz.de © 2013 AWR Corporation. All rights reserved. AWR ® , der Innovationsführer bei Hochfrequenz-EDA-Soft ware, liefert Software, welche die Ent wick lung von High- Tech-Produkten beschleu nigt. Laden Sie eine KOSTENLOSE 30-Tage- Testversion herunter und über zeugen Sie sich selbst. www.awrcorp.com • Microwave Office ® für die Entwicklung von MMICs, Modulen und HF-Leiterplatten • AXIEM ® für 3D-Planar- Elektromagnetik-Analyse • Analog Office ® für das Design von RFICs • Visual System Simulator für die Konzeptionierung von Kommu ni ka- Mit AWR als Ihre Hochfrequenz- Design-Plattform können Sie neu ar tige, preiswerte Produkte schneller und zuverlässiger ent wickeln. Olivier Pelhatre tionsarchi tek turen AWR olivier@awrcorp.com hf-praxis Finden Sie 3/2014 heraus, was AWR für Sie Germany +49 170 916 13 4110 tun kann:

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