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3-2021

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik

Messtechnik Messqualitäten für den Außeneinsatz heißt, dass das Instrument hermetisch abgedichtet in Schutzklasse IP65 ausgeführt ist und trotzdem die Wärme des Echtzeitanalysators mit seinem integrierten „Windows 10“-Rechner hinreichend abgegeben werden kann. Der Bereich seiner Betriebstemperatur ist mit -20 bis +55 °C angegeben. Praxisanwendungen geht bei Frequenzen um 700 MHz ein nicht unerhebliches Störpotenzial aus. Besonders hervorzuheben ist dabei auch der Gewichtsvorteil der sehr kompakt bauenden, 13 kg wiegenden Outdoor Unit. Dieser macht die Montage hoch oben an Masten, wo sie „freie Sicht genießt“ und daher häufig eingesetzt wird, zur leichten Übung für Messtechniker. Narda Safety Test Solutions präsentierte das jüngste Mitglied seiner erfolgreichen SignalShark-Familie. Nach Handheld und Remote Unit schließt der neue Real-Time Outdoor Remote Analyzer jetzt die letzte noch verbliebene Lücke in punkto Anwendungen. Denn der extrem robuste, ferngesteuerte Signalanalysator wird die Qualitäten der Baureihe künftig vornehmlich bei Monitoring-Aufgaben in 24/7-Außeneinsätzen einbringen. Im Freien, etwa in luftiger Höhe an einem Antennenmast montiert, bei klirrender Kälte ebenso wie bei sengender Hitze, allen Wettern ausgesetzt und ganz auf sich allein gestellt. Narda Safety Test Solutions GmbH info.narda-de@L3Harris.com www.narda-sts.com Hoch oben, wo er bei der Störersuche „freie Sicht genießt“, jedoch für gewöhnlich nur wenig Infrastruktur vorfindet. Perfekt für Monitoring im Außenbereich Unter unwirtlichen Bedingungen erkennt und analysiert, klassifiziert und lokalisiert er HF- Signale zwischen 8 kHz und 8 GHz und steht dabei seinen beiden Geschwistern in nichts nach. Mit seiner Echtzeitbandbreite von 40 MHz entgeht ihm kein auch noch so kurzes oder seltenes Signalereignis. Die SignalShark Outdoor Unit ist in vielerlei Hinsicht die perfekte Messeinheit für alle Applikationen der Langzeit-Frequenzüberwachung im Außenbereich. Aufgrund ihrer speziellen Konstruktion erlaubt ihre robuste, wetterfeste Außenhülle aus Aluminium-Druckguss, die auch als Kühlkörper fungiert, ein Design, das problemlos auch ohne Lüftungsöffnungen auskommt. Das Narda adressiert die neue Outdoor Unit des SignalShark an alle Branchen und Anwender, die mit langfristig angelegten Überwachungsaufgaben unter Freiluftbedingungen betraut sind. Dazu zählen Behörden, dazu zählen Systemintegratoren für zivile und militärische Systemlösungen, der Grenzschutz und die Polizei. Da es das SignalShark-Trio mit sich bringt, dass Anwender immer nur ein Gerät „lernen“ müssen, immer das gleiche GUI angezeigt bekommen, können sie die unterschiedlichen Units problemlos für alle denkbaren Applikationen einsetzen. So kann ein Polizeibeamter beispielsweise, der einen mobilen „Störer“ detektiert hat, einfach von der SignalShark Outdoor Unit zum Handheld wechseln und die Verfolgung mit diesem Gerät und der automatischen Peilantenne ADFA am Boden zu Fuß oder im Streifenwagen bis zum Zugriff fortsetzen. Der neue Realtime Outdoor Remote Analyzer eignet sich beispielsweise auch für aktuelle Monitoring-Aufgaben, um sicherzustellen, dass Frequenzbereiche, in denen derzeit neue 5G-Dienste ausgerollt werden sollen, frei von Störern bzw. unbelegt, „sauber“ sind. Diese Frequenzbereiche gilt es insofern besonders und permanent zu überwachen, als sie teilweise gerade erst offiziell freigegeben worden sind oder sich unter Umständen in unmittelbarer Nachbarschaft von terrestrischen Broadcastern wie TV- Sendern befinden. Von letzteren Unschlagbare Dynamik Welches Glanzstück die Narda- Ingenieure mit ihrer neuen Outdoor Unit hervorgebracht haben, wird besonders beim Thema Dynamik deutlich – ohnehin eine Paradedisziplin des SignalShark. Wenn Messtechniker auf Störersuche sind, haben sie es in der Regel mit sehr schwachen Signalen, mit sehr kleinen Pegeln zu tun. Um diese überhaupt zu detektieren, braucht das Gerät eine hohe Empfindlichkeit. Und die kann sich hier voll entfalten, indem die Outdoor Unit einfach direkt unter den Antennen montiert werden kann und dadurch mit äußerst kurzen Kabeln auskommt. Denn jeder Meter Kabel kostet aufgrund seiner Dämpfung wertvolle dB Empfindlichkeit. Auf der anderen Seite ist die SignalShark Outdoor Unit äußerst großsignalfest und neigt, selbst umgeben von sehr großen Pegeln, nicht so leicht zum Übersteuern. Das birgt für Anwender den immensen Vorteil, dass sie die Outdoor Unit direkt auf Sendemasten betreiben können, ohne ihre Infrastruktur verändern zu müssen. Das Instrument kann sehr hohe Feldstärken teilweise mitten in der Keule einer Sendeantenne vertragen und trotzdem sogar schwache Störersignale sauber empfangen. Die herausragenden Dynamikeigenschaften des SignalShark wurden bereits von mehreren nationalen Regulierungsbehörden bestätigt und als sehr wichtiges Kriterium für den Praxiseinsatz hervorgehoben. Erst vor Kurzem wurde die Outdoor Unit zusammen mit 40 hf-praxis 3/2021

Messtechnik Elektronische Lasten mit eingebautem Datenlogger Die programmierbaren elektronischen DC-Lasten der Serie EL34000A von Keysight bieten eine exzellente Leistung bei sehr kompakter Bauform. Die Lasten eignen sich nahezu ideal für das Design/die Verifizierung von Verbrauchernetzteilen, Batterien, Batteriemodulen, Solarpanels, LED-Treibern und Leistungswandlern oder für das Charakterisieren von Breitbandhalbleitern wie MOSFETs und IGBTs. Die Geräte liegen als ein- oder zweikanalige Modelle mit 350 W oder 2x300 W Leistung vor. Sie führen präzise Spannungsund Strommessungen aus und der integrierte Datenlogger erlaubt statische Messungen. Zu den erweiterten Funktionen gehören Oszilloskop-Ansicht, Datenprotokollierung, Sequenzierung und mehr. Mit der Keysight PathWave BenchVue Software lassen sich die Lasten fernsteuern, in verschiedenen Betriebsarten bedienen und mit anderen Testinstrumente kombinieren. Schnittstellen sind verfügbar als USB, LAN, GPIB (optional). Die Prüfspannung beträgt bei beiden Modellen bis zu 150 V, Strommessungen können bis zu 60 A bzw. bis zu 2x60 A durchgeführt werden (die Eingangsparallelschaltung des Modells EL34243A erlaubt ein Testen mit mehr Leistung und höheren Stromstärken). Die Betriebsarten der EL30000A- Lasten sind Konstantstrom (CC), Konstantspannung (CV), Konstantwiderstand (CR) und Konstantleistung (CP). Dank der vollintegrierten Volt- und Amperemeter entfallen externe Shunt-Widerstände, wodurch genauere Spannungs-, Stromund Energiemessungen möglich sind. Um Messfehler weiter zu reduzieren, verfügen die elektronischen DC-Lasten der EL30000-Serie über eine Remote-Sense-Technologie zur Eliminierung von Spannungsabfällen, die durch angeschlossene Kabel verursacht werden. Auch Messungen über die Zeit sind dank des integrierten Datenloggers möglich: Die Abtastrate ist von 20 µs bis 60 s einstellbar, das Messergebnis kann als CSV-Datei gespeichert werden – intern auf RAM oder extern auf einem USB-Speichergerät. Weiterhin lassen sich Recovery-Zeiten von Stromversorgungen mit transienter Last messen; mithilfe der eingebauten Scope-Funktion werden Spannung und Strom digitalisiert und auf dem 4,3-Zoll- Farbdisplay angezeigt. Steuern lassen sich die Lasten der EL34000A-Serie mit der Keysight-Software BenchVue PathWave, eine Software für erweiterte Leistungssteuerung und Analyse. Die BenchVue PathWave erlaubt den schnellen und einfachen Zugriff auf erweiterte Fähigkeiten und Messfunktionen, sie beinhaltet eine API (Automation Programming Interface) und sie arbeitet in vier Betriebsarten: Scope (Kurzzeit-Wellenformerfassung), Datenlogger (Langzeit-Wellenformerfassung), CCDF (statistische Analyse) und ARB (Wellenformerstellung). ■ Meilhaus Electronic GmbH www.meilhaus.com einem TDOA-System getestet und in einem offiziellen Schreiben unabhängig sehr lobend erwähnt. Offene Plattform Wie alle Geräte der SignalShark- Baureihe ist auch die Outdoor Unit als offene Plattform konzipiert. Das heißt, dass auch sie über Standardsprachen kommuniziert sowie gängige Formate nutzt und unterstützt, wie sie in der Wissenschaft gebräuchlich sind. Ihre Palette an Erweiterungsmodulen schließt dabei natürlich markenfremde Nicht- Narda-Erzeugnisse mit ein. Auf dem Windows10-basierten Gerät mit Intel Quad-Core-Prozessor lassen sich also zusätzliche Anwendungen wie z. B. zur Klassifizierung von digital modulierten Signalen von Drittanbietern ausführen. Eine gut dokumentierte SCPI-Befehlsfrequenz zur Fernsteuerung und „VITA 49-Zoll-konformes I/Q- Streaming“ ermöglichen eine einfache Integration in jede Software-Umgebung. Antennen frei wählbar Abgesehen von der LTE-Antenne in der Version „Modem“ verfügt das Gerät über keine integrierte oder angeschlossene Antenne. Das bedeutet, dass Antennen je nach Applikation frei wählbar sind. Hierzu bietet die Outdoor Unit drei umschaltbare HF-Anschlüsse, sodass drei verschiedene Antennen – für unterschiedliche Frequenzbereiche oder unterschiedliche Richtungen – genutzt werden können. Wird sie beispielsweise in Verbindung mit der automatischen DF Antenne ADFA von Narda betrieben, können Störer im Spektrum aufgespürt und direkt im Anschluss gepeilt werden. Doch auch wenn die Outdoor Unit „nur“ mit einer handelsüblichen omnidirektionalen Antenne eingesetzt wird, ist eine Lokalisierung möglich. Denn sie unterstützt sowohl die automatische Peilung als auch TDOA. Eine TDOA-Software kann in einem TDOA-Netzwerk aus mehreren (mindestens drei) Einheiten berechnen, zu welchem Zeitpunkt das Signal auf welcher Antenne aufgetroffen ist und somit exakt ermitteln, von wo aus es ausgesendet wurde. Zwei Arten der Stromversorgung Narda hat zwei Versionen der neuen SignalShark-Variante im Angebot: Bei der Outdoor Unit „PoE“ (Power over Ethernet) laufen Stromversorgung – auch die der automatischen Antenne – und Datenkommunikation über ein einziges Ethernet-Kabel. Das erleichtert den Anschluss an ein Gebäude. Die Version „Modem“ für den Stand-alone-Betrieb wird mit Gleichstrom versorgt, etwa via Solarpanel, und verfügt über ein integriertes LTE-Modem für Datentransfer und Remote- Steuerung. Das heißt, wenn ein Mobilfunknetz verfügbar ist und die Sonne scheint, ist die Anlage zu 100% autark. Nachts wird die Outdoor Unit über ihre integrierten Akkumulatoren, die tagsüber aufgeladenen werden, zuverlässig mit Strom versorgt. ◄ hf-praxis 3/2021 41

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