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7-2022

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Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Messtechnik Höhere

Messtechnik Höhere Genauigkeit durch bessere Kalibrierung Kalibrierstandards im Koffer oder als kompaktes Kit Eine präzise Kalibrierung der Prüfmittel ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für die verlässliche Messung von HF-Produkten wie z.B. Filtern. Die Streuparameter eines zu prüfenden Messobjekts (DUT) werden mit einem Vektor-Netzwerkanalysator (VNA) gemessen. Bevor man jedoch mit einer Messung beginnt, sollte der VNA mit einem Satz bekannter Kalibrierstandards kalibriert werden, um Systemfehler zu bestimmen und zu minimieren. Eine genaue Kalibrierung ist ein Muss für zuverlässige Ergebnisse. Die Qualität der Kalibrierung hängt von mehreren Faktoren ab. Dazu gehören die Prüfanordnung, die Laborpraxis sowie die mechanische Qualität und nicht zuletzt die elektrische Modellierung der Kalibrierstandards des verwendeten Kalibrierkits. Kalibrierstandards im Koffer oder als kompaktes Kit Spinner fertigt Kalibrier-Kits mit Leerlauf, Kurzschluss, angepasstem Abschlusswiderstand und Durchgangsleitungen (Open, Short, Load, Through) in höchster Qualität für die Messung im Labor, in Produktionslinien und für den Einsatz beim Kunden vor Ort. OSL-Kalibrier-Kits (Open-Short-Load) werden für Prüfungen von DUTs mit nur einem Anschluss und OSLT-Kits (Open-Short-Load-Through) für die Prüfung von DUTs mit zwei oder mehr Anschlüssen eingesetzt. Alle Spinner-Kalibrier-Kits sind mechanisch äußerst robust und für eine hohe Steckwiederholbarkeit optimiert. Sie enthalten Kalibrierdaten für verschiedene Genauigkeitsstufen. Einhaltung des ISO- 17025-Standards Bei Spinner gelten die strengsten Standards der Laborpraxis basierend auf ISO 17025 (Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien). Spinner bietet Kalibrierdaten mit unterschiedlichen Genauigkeitsstufen und mechanisch zuverlässige Kalibrierkits mit hervorragender Wiederholbarkeit der Stecker. Die Wiederholgenauigkeit eines Spinner-Kurzschlusssteckers 1,85 mm für die Winkelpositionen 0°, 120° und 240° ist besser als -48 dB für Frequenzen bis zu 67 GHz. Mit Spinner-Kalibrierkits können Anwender Messungen mit höchster Genauigkeit und Zuverlässigkeit durchführen. Sie sind für die Stecksysteme 7-16, N, 4.3-10, NEX10, 2,2...5, 3,5, 2,92, 2,4, 1,85 und 1,35 mm als praktische 3-in-1-OSL oder als 4-in-1-OSLT-Kompakt-Kits und als Koffer-Sets, bestehend aus einzelnen Kalibrierstandards, erhältlich. Genauigkeitsstufen der Kalibrierstandard-Modellierung Die elektrische Modellierung der Kalibrierstandards eines Kalibrier-Kits kann in unterschiedlichen Genauigkeitsstufen erfolgen. Das Standardniveau basiert auf einem Polynommodell für O und S, das die Streuparameter der Standards näherungsweise nachbildet. Darüber hinaus wird L als ideal angepasst angenommen und der Durchgang (T) durch seine elektrische Länge definiert. Das Polynommodell kann „global“ aufgebaut sein, d.h., alle O und S eines bestimmten Designs haben dasselbe Polynommodell unabhängig von der Produktionscharge. Oder es wird „individuell“ gestaltet, d.h., jeder einzelne O und S wird mit einem individuellen Polynom versehen. Die mittlere Stufe basiert auf den gemessenen Streuparametern der einzelnen Kalibrierstandards und wird als datenbasiert bezeichnet. Die höchste Stufe der Kalibrierung wird mit Kalibrierdaten erreicht, die die Streuparameter und die damit verbundenen Messunsicherheiten verwenden. Das International Vocabulary of Metrology (VIM) definiert „Messunsicherheit“ als „einen Parameter, der die Streuung der Größenwerte charakterisiert, die einer Messgröße auf der Grundlage der verwendeten Informationen zugeschrieben werden“. Bei der Arbeit mit einem individuellen Polynommodell oder Streuparametern, muss mit diesen Kalibrierdaten, die nur für einen bestimmten Kalibriersatz eines bestimmten Typs und einer eindeutigen Seriennummer gelten, sehr sorgfältig umgegangen werden. Die Kalibrierdaten können sich nach einer Rekalibrierung ändern und müssen daher auf den verwendeten VNAs aktualisiert werden. Solche Kalibrierdaten werden daher vor allem in Laboranwendungen eingesetzt, wo höhere Kalibrierstandards gefordert werden. Handliche Kompakt-Kits Im Gegensatz dazu sind Kalibrierdaten mit globalen Polynommodellen, die in den kompakten Spinner 3-in-1 und 4-in-1 Kits verwendet werden, sehr einfach anzuwenden. Die Kalibrierdaten müssen nur einmal in den VNA eingegeben werden und müssen nach einer Rekalibrierung oder dem Ersatz durch ein neues Kit desselben Typs nicht mehr geändert werden. Die Kombination aller Kalibrierstandards in einem griffgünstigen Gehäuse ist die optimale Lösung für eine einfache und komfortable Handhabung. Die ergonomische Anordnung bei gleichzeitig geringem Platzbedarf sowie das niedrige Gewicht eignen sich besonders für den Einsatz auf Baustellen, ebenso wie im Produktionsumfeld. ■ Spinner GmbH www.spinner-group.com/de/ Mechanisch zuverlässige Kalibrierkits mit hervorragender Wiederholbarkeit der Stecker 42 hf-praxis 7/2022

Messtechnik Automatisierter Test von Ethernet-Kabeln bis IEEE 802.3ck Mit zwei neuen Optionen für seine R&S ZNrun VNA- Automatisierungs-Suite nimmt Rohde & Schwarz diese Herausforderungen effizient in Angriff. Die R&S ZNrun K410 Softwareoption ist für automatisierte Kabeltests gemäß IEEE 802.3bj, by und cd konzipiert und ermöglicht Anwendern eine erhebliche Zeitersparnis. Die Lösung automatisiert die Messungen, die Nachverarbeitung der Ergebnisse für die Konformitätsmetriken Channel Operating Margin (COM) und Effective Return Loss (ERL) zur Beschreibung des Kanalverhaltens, die Analyse von Pass/Fail-Ergebnissen und Sicherheitsmargen sowie die Erstellung des Prüfprotokolls. Damit wird der Zeitaufwand für den gesamten Testablauf deutlich reduziert. Die R&S ZNrun-K411 Softwareoption ist bereits für Kabeltests gemäß Ethernet-Standard IEEE 802.3ck vorbereitet, der Datenraten von 800 Gbps für 800GBASE CR8- Konfigurationen vorsieht. Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG www.rohde-schwarz.com CelsiStrip ® Thermoetikette registriert Maximalwerte durch Dauerschwärzung Diverse Bereiche von +40 bis +260°C GRATIS Musterset von celsi@spirig.com Kostenloser Versand DE/AT ab Bestellwert EUR 200 (verzollt, exkl. MwSt) www.spirig.com Eine neue Automatisierungs- Software von Rohde & Schwarz für IEEE-802.3-Kabel erlaubt präzise und zeitsparende Konformitätstests von Highspeed- Kabeln und Backplanes gemäß den Standards IEEE 802.3bj, by, cd und ck. Die R&S ZNrun Vector Network Analyzer Automation Suite steuert einen Vektor-Netzwerkanalysator und eine Schaltlösung von Rohde & Schwarz für den automatisierten Test von Hochgeschwindigkeits- Ethernet-Kabeln. Im Vergleich zu manuellen Testverfahren für Ethernet-Kabel werden Testzeit und mögliche Fehler deutlich reduziert. Background Angesichts immer größerer Datenmengen, die über das Internet übertragen werden, und der weltweit wachsenden Anzahl an Rechenzentren kommt der ordnungsgemäßen Überprüfung von Ethernet-Kabeln entscheidende Bedeutung zu. Direct-Attach-Kupferkabel (DAC) sind die wirtschaftlichste Lösung für Datenverbindungen 4C über kurze Distanzen und finden daher breite Anwendung in Hochgeschwindigkeitsnetzen und Rechenzentren. In solchen Anlagen ist eine enorme Anzahl von DAC-Kabeln verbaut, und ihre korrekte Funktion hat entscheidenden Einfluss auf die Funktion des Gesamtsystems. IEEE 802.3bj und IEEE 802.3by sehen Datenraten von 25 Gbps pro Pfad vor, und IEEE 802.3cd deckt bis zu 50 Gbps pro Pfad ab. Der neue Standard IEEE 802.3ck verdoppelt die Datenrate auf 100 Gbps pro Pfad und ermöglicht damit die Kabelkonfigurationen 100GBASE CR1, 200GBASE CR2, 400GBASE CR4 und 800GBASE CR8. file: TI1CSmini-4346_2021 dimension: 43 x 46 mm Der Messaufbau basiert auf einem VNA wie dem R&S ZNA oder R&S ZNB. Um dem Anwender die Handhabung zu erleichtern und eine kostengünstige Mehrtorlösung zur Verfügung zu stellen, wird die R&S OSP Open Switch and Control Platform unterstützt. Gesteuert wird der gesamte Aufbau von der R&S ZNrun VNA-Automatisierungs-Suite mit den Optionen R&S ZNrun K410 und/oder R&S ZNrun K411, die den kompletten Messablauf, die Datenerfassung, die Nachverarbeitung und die Prüfprotokollerstellung automatisiert. Die Option R&S ZNrun-K410 wird bis Mitte 2022 verfügbar sein; die Option R&S ZNrun-K411 folgt zu einem späteren Zeitpunkt ebenfalls im Jahr 2022. ◄ hf-praxis 7/2022 43

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