Kompaktes Duo für die Produk-tion: Generator und Signal- und Spektrumanalysator

Mehr Sicherheit im Flugverkehr durch automatische Erkennung von Doppelaussendungen

Hybride Ortungssysteme für klassische Peilung wie auch für TDOA-Verfahren

Allgemeine Messtechnik

Das hochauflösende Fernsehen der Zukunft 4K-Fernseher erobern den Markt. Doch um ultrahochaufgelöste Programme klassisch per Broadcast ausliefern zu können, muss die gesamte Produktions- und Übertragungskette dafür fit gemacht werden. Rohde & Schwarz hat die Ausrüstung.

Funküberwachung / -ortungSichere Kommunikation

NEUES 212/15

ImpressumHerausgeber: Rohde&Schwarz GmbH&Co. KG www.rohde-schwarz.com Mühldorfstraße 15 · 81671 München Postfach 801469 · 81614 München Support-Center: Tel. +49 89 4129 12345 Anfragen zu Produkten: customersupport@rohde-schwarz.com E-Mails an die Redaktion: newsmagazine@rohde-schwarz.com Redaktion und Layout: Redaktion Drexl&Knobloch GmbH (München)Fotos: Rohde&Schwarz Printed in Germany 55. Jahrgang; Auflage 75000 (deutsch, englisch, französisch, spanisch und japanisch)

Erscheinungsweise: ca. dreimal pro Jahr ISSN 0548-3093 Bezug kostenlos über die Rohde&Schwarz-Vertretungen Nachdruck mit Quellen angabe und gegen Beleg gern gestattet. PD 3606.9604.71

R&S® ist eingetragenes Warenzeichen der Rohde&Schwarz GmbH&Co. KG. Eigennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Eigentümer. CDMA2000® ist eingetragenes Warenzeichen der Telecommunications Industry Association (TIA-USA). Die Bluetooth®-Wortmarke und -Logos sind eingetragene Waren-zeichen und Eigentum von Bluetooth SIG, Inc., ihre Verwendung ist für Rohde&Schwarz lizenziert. Alle anderen Warenzeichen sind Eigentum der jeweiligen Besitzer.

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Über die Beiträge der aktuellen Druckausgabe hinaus bietet die App alle Artikel der zurückliegenden drei Jahrgänge, sor-tiert nach Themenbereichen und damit in Sekunden erreichbar. Videos reichern den Inhalt an. Grafische Signale markieren, welche neuen Artikel seit dem letzten Öffnen der App erschie-nen sind und leiten so zielgerichtet zu den Innovationen.

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❙ Zusätzliche Beiträge, die in der Druckausgabe nicht berücksichtigt werden konnten

❙ Schneller Zugang zu themenrelevanten Vertiefungs- Inhalten wie Applikationsschriften, Produktbroschüren, Videos u.s.w.

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Ohne Registrierzwang

Auf dem Feld der audiovisuellen Con-sumer-Elektronik überschlagen sich die Entwicklungen. Kaum ist die 3D-Welle verebbt und die HD-Technik in den Haus-halten halbwegs angekommen – das SD-Medium DVD beherrscht noch im-mer die Verkaufsstatistik –, so heißt der aktuelle Hype jetzt 4K oder Ultra-HD alias UHD. Schon relativ preiswerte Ka-meras und TV-Geräte beherrschen diese Auflösung, die sich, das ist absehbar, als Standard durchsetzen wird, da die Herstellung entsprechender Bildsenso-ren und Panels keine Probleme mehr

bereitet. Doch zwischen dem Aufnahme- und dem Wiedergabevorgang klafft eine große Lücke, wenn es um die Zuspie-lung professioneller Videoproduktionen geht. Massentaugliche UHD-Datenträger sind erst für Ende 2015 angekündigt, sodass die Early Adopters der Techno-logie zunächst auf Streaming-Dienste angewiesen bleiben. Die aber setzen eine schnelle Internet-Anbindung vor-aus. Dass man UHD-Content aber auch über die klassischen Broadcast-Kanäle Terrestrik, Satellit und Kabel verteilen kann, zeigen Vorreiter-Länder wie Süd-korea. Die Broadcaster müssten dazu aber auf breiter Front technisch nach-rüsten. Bei Rohde & Schwarz finden sie die Ausstattung dafür (Seite 44). Auch auf der Endgeräteseite wird noch gefeilt. HDMI 2.0 ist für UHD obligatorisch. Wie sich die Schnittstelle einfach testen lässt, beschreibt der Artikel auf Seite 52.

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Titelthema

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Wireless-Technologien Allgemeine Messtechnik

TesterW Wideband Radio Communication Tester R&S®CMW500WLAN Traffic Offload – Bypass für überlastete Mobilfunknetze ............... 10

TestsystemeW HF-Testkammern R&S®TS7124

Zukunftssicher für die Entwicklung und Serienfertigung ........................... 16

NetzwerkanalyseW Netzwerkanalysator R&S®ZNBT8Weltmeister mit 24 Toren .................. 18

W Netzwerkanalysator R&S®ZNDPreiswerter Analysator für uni- und bidirektionale Messungen .......... 22

Signalerzeugung und -analyseW Vektor-Signalgenerator R&S®SGT100A, Signal- und Spektrumanalysator R&S®FPS

Starkes Duo für die Produktion ......... 24

OszilloskopeW R&S®RTO, R&S®RTE16 bit vertikale Auflösung für die Signalanalyse ..................................... 28

W R&S®RTM2000Analyse langer Signalsequenzen mit 460-Msample-Erfassungsspeicher .....31

DatenrekorderW I/Q-Datenrekorder R&S®IQRLive-Spektren aufzeichnen und nutzbar machen ......................... 34

TestsystemeW Offene Schalt- und Steuerplattform R&S®OSPNeue HF-Module erweitern das Einsatzspektrum ......................... 38

24 Tore in einem einzigen Netzwerkanalysator – jedes mit

der Performance eines schnellen 2-Tor-Analysators –, das

gibt es derzeit nur von Rohde & Schwarz (Seite 18).

Sind in der Produktion Kabel, Dämpfungsglieder, Antennen oder Filter zu vermes-

sen, so reicht in vielen Fällen der neue, preislich attraktive Netzwerkanalysator

R&S®ZND (Seite 22).

ÜberblickNEUES 212/15

Rundfunk- und Medientechnik

EMV / Feldstärke Funküberwachung / -ortungSichere Kommunikation

Weitere Rubriken

ReferenzW Messsoftware R&S®EMC32Im Einsatz bei der Fujitsu Technology Solutions GmbH ................................ 40

Im BlickpunktDie Fernsehzukunft heißt Ultra-HD ... 44

MesstechnikW Video Tester R&S®VTC, R&S®VTE, R&S®VTSAuf neuestem Stand für Konformitäts-tests nach HDMI 2.0 6G .................... 52

FlugsicherungW Flugfunkgeräte R&S®Serie4200 Mehr Sicherheit im Flugverkehr durch automatisches Erkennen von Doppelaussendungen........................ 56

KryptoprodukteW TopSec Mobile

Verschlüsselung für alle Szenarien moderner Telefonie ............................ 60

PeiltechnikW Hybride OrtungssystemeHybride Ortung durch klassische AOA-Peilung und per TDOA .............. 64

Impressum ..........................................2

NEUES kompakt ............................... 6 Kurznachrichten .............................. 68

Das outdoor-fähige

Spektrum-Monitoring-

System R&S®UMS300

für ITU-konformes

Monitoring, Peilen und

Orten via TDOA

(Seite 64).

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R&S®TS8997 testet ISM-Band-Produkte nach neuesten EMV-NormenSeit Januar 2015 gelten überarbeitete Versionen der EMV-Normen ETSI EN 300 328 und 301 893 für alle Pro-dukte, die in den ISM-Bändern 2,4 GHz bzw. 5 GHz senden. Die Normen wur-den sowohl verschärft als auch um neue Anforderungen erweitert. Grund dafür ist die weiter steigende Beliebt-heit von WLAN, Bluetooth® und Fern-bedien-Anwendungen, die die Bänder mit ganz unterschiedlichen Funktechno-logien belegen (High- und Low-Speed-Daten, breit- oder schmalbandig, MIMO,

Frequenzspringer) und sich damit zuneh-mend in die Quere kommen. Die Neu-fassung der Normen soll die störungs-freie Koexistenz der diversen Dienste auch für die Zukunft sicherstellen. Das Testsystem R&S®TS8997, gesteuert von der Software R&S®EMC32 (siehe auch Seite 40), erledigt alle erforderlichen Tests vollautomatisch. Besonders kom-fortabel gestaltet sich die Arbeit in Ver-bindung mit der Benchtop-Testkammer R&S®DST200 als Antennenkoppler.

Neue Vierleiter-V-Netznachbildung für Störspannungsmessungen nach CISPR, EN, VDE, ANSI, FCC und MIL-STD-461FBei normgerechten EMV-Messungen an Verbrauchern, die am Stromnetz be-trieben werden, kommen Netznachbil-dungen zum Einsatz, die exakt definierte elektrische Eigenschaften aufweisen und damit die für messtechnische Zwecke geforderte Präzision und Reproduzierbar-keit gewährleisten. Mit der R&S®ENV432 hat Rohde & Schwarz jetzt ein Modell im Programm, das für Messungen an einem Großteil aller Verbraucher geeig-net ist, erlaubt sie doch den Anschluss sowohl von einphasigen wie auch von mehrphasigen Geräten. Letztere dür-

fen dauerhaft bis zu 32 A pro Phase zie-hen, kurzzeitig sogar 50 A. Ein automa-tisch zuschaltender Lüfter sorgt für ge-sunde Temperaturverhältnisse unter allen Betriebsbedingungen, ein Pulsbegren-zer schützt den Messempfänger-Eingang. Zur Fernsteuerung der Phasenwahl in einem automatischen Mess system ste-hen TTL-Steuereingänge zur Verfügung, die mit Controllern und Messempfän-gern von Rohde & Schwarz angesteuert werden können, die im Übrigen bereits firmwareseitig für den Betrieb mit der R&S®ENV432 vorbereitet sind.

Bis zu acht unabhängige Basisbänder im Vektor-Signalgenerator R&S®SMW200AUm mit der stetig wachsenden Komple-xität moderner Funksysteme Schritt zu halten, muss auch die Messtechnik per-manent Innovationen nachlegen. Acht unabhängige Basisbänder in einem Sig-nalgenerator gab es noch nie. Die Option

„Multi Entities“ für den R&S®SMW200A stellt sie bereit. Damit sind jetzt Applika-tionen mit ultra kompakten Setups reali-sierbar, die bisher nur mit erheblichem Aufwand und eingeschränkter Perfor-mance möglich waren. Ob der Test von Multi standard-Basisstationen, die Nach-bildung von Interferenz-Szenarien, die

Erzeugung von aggregierten LTE-Trägern oder von Beamforming-, MIMO- oder Radarsignalen, der R&S®SMW200A lie-fert das gewünschte Signalgemisch nach wenigen Bedienschritten in bester Qua-lität aus. Ergänzt man ihn, der intern mit zwei HF-Pfaden ausgerüstet wer-den kann, um externe HF-Generatoren R&S®SGT100A (Bild, siehe auch Seite 24), die über I/Q-Schnittstellen vom R&S®SMW200A gespeist werden, lässt sich eine bis zu achtpfadige Komplettlö-sung auf kleinstem Raum aufbauen.

NEUES kompakt

Kostengünstige automatische 4-Tor-Kalibrierung von NetzwerkanalysatorenMit der automatischen Kalibriereinheit R&S®ZN-Z153 wird die Kalibrierung eines Rohde & Schwarz-Netzwerkanalysators bis 8,5 GHz zu einer schnellen und ein-fachen Übung. Die R&S®ZN-Z153 erwei-tert das Portfolio der automatischen Ka-libriereinheiten um eine weitere ökono-mische 4-Tor-Variante. Als Auswahlkrite-rium gegenüber der ebenfalls viertorigen R&S®ZN-Z51 dient vor allem die Lage der Anschlüsse, die bei der R&S®ZN-Z153 in einer Reihe liegen, während sich bei der R&S®ZN-Z51 je zwei Buchsen seitlich

gegenüberstehen. Je nach Messaufbau ist mal die eine, mal die andere Anord-nung von Vorteil. Zum Ablegen benut-zerspezifischer Kalibrierdaten für kom-plette Setups dient entweder der einge-baute Speicher oder eine leicht entnehm-bare Micro-SD-Card, was die Labor-organisation und Archivierung erleich-tert. Die Kalibriereinheit wird von den Rohde & Schwarz-Netzwerkanalysatoren R&S®ZNB / BT / C / D und R&S®ZVA / T er-kannt, sobald sie über die USB-Schnitt-stelle angeschlossen wird.

Neue Leistungssensoren bringen noch mehr Performance und MesskomfortMit den Dreipfad- Diodenmessköpfen der Reihe R&S®NRPxxS / SN bringt Rohde & Schwarz eine komplett neu ent-wickelte Sensorbaureihe auf den Markt. Die bietet von allem (noch) mehr als die schon sehr gut aufgestellten Vorgänger-modelle: mehr Speed, mehr Dynamik, mehr Empfindlichkeit, mehr Ausstat-tung. Zum Beispiel eine zusätzliche LAN-Schnittstelle bei den SN-Modellen, die Browser-bediente abgesetzte Messun-gen über beliebige Entfernungen erlaubt. Oder einen bidirektionalen Trigger-Port, über den sich Messungen in einem zeit-kritischen Setup elegant synchronisieren lassen. Eine Status-LED gibt auf einen

Blick Auskunft über den Betriebszustand, was etwa beim Einsatz vieler Sensoren in der Fertigung hilfreich ist. Besonde-res Augenmerk wurde bei der Entwick-lung auf ein niedriges Messrauschen ge-legt, denn es hat entscheidenden Ein-fluss auf die zentralen Qualitäts-Parame-ter Empfindlichkeit, Dynamik und Mess-geschwindigkeit. Bei einem typischen Rauschpegel von 20 pW erzielen die Sensoren R&S®NRPxxS / SN denn auch Spitzenwerte in diesen Disziplinen. Es gibt sie mit Frequenzobergrenzen von 8 GHz, 18 GHz und 33 GHz. Weitere Mo-delle sind in Vorbereitung.

Umfassende Automotive-Radartests mit Zielsimulator und FMCW-SignalanalyseRohde & Schwarz vertreibt jetzt exklusiv den schlüsselfertigen Radarziel simulator ARTS von ITS und miro-sys. In Kombina-tion mit dem Signal- und Spektrumana-lysator R&S®FSW und dessen Analyse-option für FMCW-Chirp-Signale ergibt sich eine innovative Testlösung für die Entwicklung und Produktion von Auto-motive-Radarsensoren. Der R&S®FSW charakterisiert die für Automotive- Radar typischen Chirp-Signale automatisch nach Parametern wie Steigung, Sende-dauer und Linearitätsabweichung. Der Automotive Radar Target Simulator ARTS steuert eine realitätsnahe Simulation be-

weglicher Ziele mit einstellbarer Entfer-nung, Geschwindigkeit und Größe bei. Je nach Ausstattung lassen sich bis zu vier unabhängige Ziele mit unterschied-lichen Parametern in Echtzeit darstellen. Entscheidende Vorteile bietet das Gerä-te-Duo in den Bereichen Entwicklung, Produktion, Qualitätssicherung und Zu-lassung. In der Produktion sind erstmals Serientests mit angemessener Prüftiefe und mit 100 % Prüfabdeckung durch-führbar. Die Testlösung arbeitet in den beiden gebräuchlichen Automotive- Radarbändern 24 GHz und 77 GHz.

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Netzgeräte der R&S®HMC-Serie bestechen durch Funktionsvielfalt Tracking, Sequencing und FuseLink – hinter diesen Begriffen verbergen sich einige der interessantesten Zusatzfunk-tionen, mit denen Rohde & Schwarz seine neue Netzgeräte-Serie R&S®HMC804x ausgestattet hat. Ein absolutes Novum in der Preisklasse unter 1000 Euro stellen zudem die Datenaufzeichnung (Logging) sowie die Betriebsart Energy Meter dar. Die Netzteile der R&S®HMC- Serie, ent-wickelt von der Rohde & Schwarz Toch-ter HAMEG Instruments, sind mit einem, zwei oder drei Kanälen ausge-stattet. Alle Geräte liefern bis zu 100 W Leistung und sind von 0 V bis 32 V in Millivolt-Schritten einstellbar. Mit der Tracking-Funktion werden Änderun-

gen an den Strom- / Spannungslimits an den kombinierten Kanälen synchron ausgeführt. Ein ähnliche Idee liegt dem FuseLink zugrunde: Hier sind die Strom-grenzen für die Sicherheitsabschaltung von Kanälen miteinander kombiniert. Per Sequencing ist schließlich die gezielte Zuschaltung einzelner Kanäle über einen Zeitraum von bis zu 10 s möglich. Die Logging-Funktion speichert alle Strom-, Spannungs- und Zeitwerte, in der Be-triebsart Energy Meter lässt sich im Dis-play permanent die abgegebene Energie in Ws ablesen. Eine Fülle an sinnvoller Ausstattung also zu einem attraktiven Preis, was die R&S®HMC804x-Modelle zu typischen Value Instruments macht.

Mit Web Help Gerätebeschreibungen bequem im Browser lesenBedienkomfort hat bei Rohde & Schwarz einen hohen Stellenwert. Deshalb wird viel Aufwand in die ergonomische Ge-staltung von Bedienschnittstellen inves-tiert. Aber auch das ausgefeilteste GUI kann eine gut aufbereitete Dokumen-tation nicht ersetzen. Deshalb bieten viele Geräte eine – oft kontextsensitive – Hilfe funktion, die über einen dedizier-ten Knopf jederzeit schnell zur Hand ist. Für Geräte ohne oder mit einem nur klei-nen Bildschirm ist das aber keine Lö-sung. Hier bietet sich Web Help als be-queme Alternative zu Papier und PDF-

Dateien an, die es natürlich auch gibt. Web Help stellt die komplette Dokumen-tation eines Geräts fein strukturiert und über Index und Suchfunktion erschlos-sen im HTML-Format bereit. Bei Geräten, für die es eine Web Help gibt, findet man sie im Download-Bereich der Produkt-seite. Wobei die Dokumentation aber gar nicht heruntergeladen, sondern online bedient wird. Somit reicht es, die Ad-resse der Startseite in die Favoriten-Liste des Browsers zu übernehmen, um sich nach ein paar Mausklicks über jedes Pro-dukt-Detail informieren zu können.

Erste Lösung zur Analyse von DOCSIS 3.1-SignalenDer neue Standard DOCSIS 3.1 (Data Over Cable Service Interface Specifi-cation) sorgt für die schnelle Übertra-gung von Daten über bestehende HFC-Kabelnetze (Hybrid Fiber Coax). In Vor-bereitung auf das geplante Rollout des Standards können Hersteller von Kabel-kopfstationen, Kabelmodems und Netz-werkkomponenten sowie Kabelnetz-betreiber ab sofort die PC-Analysesoft-ware R&S®DSA nutzen. Sie arbeitet mit dem Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW zusammen, der die Signale mittels OFDM-Vektorsignalanalyse auf-zeichnet. Die Software analysiert die er-fassten I/Q- Samples und liefert als Er-gebnis diverse MER-Werte sowie Bit-

und Codeword-Fehlerstatistiken, die die Qualität eines DOCSIS-3.1-Signals um-fassend beschreiben. Außerdem eine übersichtliche grafische Darstellung von MER versus Unterträger, die Störer und andere negative Einflüsse im Übertra-gungskanal deutlich erkennen lässt. Die Analyse-Lösung ist für den Einsatz in der Entwicklung von Kabelnetzkompo-nenten optimiert. Aber auch die Vermes-sung kompletter Netzsegmente unter La-borbedingungen ist damit möglich – und besonders einfach im Zusammenspiel mit dem DOCSIS Cable Load Generator R&S®CLGD, den Rohde & Schwarz im letzten Jahr vorgestellt hat.

NEUES kompakt

Eines für alles: Innovatives Antennensystem vereinfacht die FunkerfassungDas neue aktive omnidirektionale Emp-fangsantennensystem R&S®AU600 ist ein Solitär am Markt. Es adressiert pri-mär Regulierungsbehörden, die den ge-samten VHF- und UHF-Bereich sowie Teile des SHF-Spektrums gemäß ITU-Empfehlungen zu überwachen haben. Und meistert diese Aufgabe als All-in-one-Lösung, wie es sie mit diesem Zu-schnitt noch nicht gab. Das System be-steht aus vier getrennten Rundemp-fangsantennen, die unter einem wetter-festen Radom vereint sind. „Wetterfest“ ist hier durchaus wörtlich zu nehmen, widersteht die Konstruktion doch Wind-geschwindigkeiten bis 275 km/h und ist auch sonst sehr hart im Nehmen. Doch

entscheidender sind die inneren Werte: Das System ist sowohl für horizontal als auch für vertikal polarisierte Signale aus-gelegt und überstreicht den für solche Antennen konkurrenz losen Bereich von 20 MHz bis 8 GHz. Integrierte schaltbare Bandstoppfilter für kritische Frequenzen, etwa die Mobilfunkbänder, reduzieren die unerwünschte Bildung von Intermo-dulationsprodukten. Eine Aktiv/Passiv-Umschaltung erlaubt die situative An-passung der Empfindlichkeit und damit auch den Betrieb in der Nähe starker Sender. Gesteuert wird das System über die Offene Schalt- und Steuerplattform R&S®OSP120 / 130, entweder manuell oder über LAN-Schnittstelle.

Modulare, hochperformante Speicherlösung für die Video-PostproduktionIT-Umgebungen für Broadcast-Studios und den Postproduktionsbereich stel-len hohe Anforderungen an die Echt-zeit-Bandbreite und Zuverlässigkeit der Video-Server. Die neue R&S®SpycerBox Cell erfüllt sie auf einzigartige Weise. In einem Gehäuse von nur einer Höhenein-heit versammelt sie 30 SAS- oder SSD-Enterprise-Festplatten mit einer Gesamt-kapazität von aktuell bis zu 36 TByte (wird ständig dem Stand der Technik angepasst) und einer Transferrate von 3 GByte/s. Dank einfacher Skalierbarkeit lassen sich Performance und Kapazi-tät dem Kundenbedarf anpassen, so-dass sogar 8K (UHD 2)-Videomaterial verarbeitet werden kann. Die Daten sind durch eine Kombination von RAID 1 und

RAID 5 oder 6 gesichert, was Daten-verluste nahezu ausschließt. Sollte den-noch einmal ein (verlustfreier) Platten-defekt auftreten, lässt sich die betroffene Platte im laufenden Betrieb in Minuten-schnelle wechseln. Dafür sorgt eine aus-gefeilte Konstruktion, die die Platten auf zwei Schubladen verteilt bequem von der Vorder- und der Rückseite aus zu-gänglich macht. Lüfter, Netzteile und Controller sind ebenso „hot-swappable“. R&S®SpycerBox Cell ist Teil einer abge-stuften Familie von Speicherprodukten, die für jeden Bedarf im professionellen Video-Bereich eine passende Lösung be-reithält. Einzelheiten dazu unter www.dvs.de.

Neuer Hochgeschwindigkeits-Suchpeiler für komplexe SignalszenarienMit dem R&S®DDF5GTS stellt Rohde & Schwarz das neue Flaggschiff seiner Peiler-Familie vor. Geschwindig-keit, Präzision und Vielseitigkeit setzen Maßstäbe. Die überlegenen Eigenschaf-ten des Peilers kommen besonders in anspruchsvollen Signalumgebungen zum Tragen, die durch eine dichte Bele-gung des Spektrums, einen hohen An-teil an Reflexionen und große Pegel-unterschiede charakterisiert sind. Eine besonders schnelle Dreikanalarchitek-tur und 80 MHz Echtzeitbandbreite für den VHF/UHF/SHF-Bereich sind die Basis für Suchpeilgeschwindigkeiten von bis zu 60 GHz/s, die auch die De-tektion und Peilung von frequenzagilen

Low-probability-of Intercept- Signalen sicherstellen. Dank eines unabhängigen Digital-Downconverter-Kanals kann der R&S®DDF5GTS gleichzeitig peilen und empfangen und mit dem demodulierten Signal beispielsweise einen nachge-schalteten Analysator speisen. ITU-kon-forme Messverfahren werden per Op-tion unterstützt. Damit bietet sich in der Summe ein breites Spektrum an Einsatzmöglich keiten, das sich in einer großen Auswahl an Peilantennen wider-spiegelt. Ein inte ressantes Feature unter vielen: die Antennen lassen sich per Mausklick aktiv/passiv schalten und er-möglichen so eine flexible Anpassung an die Signal umgebung.

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WLAN Traffic Offload – Bypass für überlastete Mobilfunknetze

Wireless-Technologien | Tester

LTE oder WLAN?

Signal-feldstärke

des AP

Offload-Schwelle

WLAN

LTE

Zeit

Offloadzum WLAN

Wechselzu LTE

WLAN Traffic Offload – das Umleiten von Mobilfunkverkehr auf WLAN-Netze – ist für Netzbetreiber ein

interessantes Verfahren, um des ständig steigenden Datenvolumens Herr zu werden. Nach abgeschlos-

sener Spezifikation ist nun der Testbetrieb für das neue Verfahren die nächste große Hürde vor der offi-

ziellen Einführung. Eine Schlüsselrolle nehmen dabei die Testsysteme ein, müssen sie doch das reibungs-

lose Zusammenspiel verschiedenster Komponenten in diesen komplexen Systemen sicherstellen.

Dass selbst modernste Mobilfunknetze in absehbarer Zeit die Grenzen ihrer Kapazität erreichen, liegt in erster Linie am steigenden Konsum von Videos über Smartphones oder Tablet-PCs. Da der überwiegende Teil des damit einherge-henden Datenvolumens innerhalb von Gebäuden anfällt, bieten sich WLANs – verfügbare Zugangspunkte voraus-gesetzt – als kostengünstige Alterna-tive und Ergänzung zu zellularen Mobil-funknetzen an. Eine ideale Kombination: Während die zellularen Netze eine flä-chendeckende Versorgung für mobile Dienste sicherstellen, entlasten breit-bandige WLANs die Mobilfunknetze bei Indoor-Anwendungen.

Die dahinterstehende Technik wird als WLAN Traffic Offload bezeichnet, prin-zipiell funktioniert sie in Kombination mit jedem Mobilfunkstandard (GSM, WCDMA, CDMA2000®, LTE, …).

Die Vorteile für Netzbetreiber liegen auf der Hand. Nahezu alle modernen mobi-len Endgeräte haben eine Schnittstelle zu WLANs. Die Anschaffungskosten für Zugangspunkte (WLAN Access Points, WLAN AP) sind vergleichsweise gering. Darüber hinaus nutzten WLANs zwei lizenzfreie Frequenzblöcke bei 2,4 GHz und 5 GHz innerhalb der ISM-Bänder, die außerhalb der von Mobilfunkstan-dards verwendeten liegen.

Vor dem Einsatz von WLAN Traffic Off-load mussten die Normungsgremien von 3GPP und IEEE eine Reihe standar-disierter Protokolle und Abläufe erwei-tern. Im Folgenden wird speziell das Zusammenspiel mit LTE erläutert.

Authentifizierung und AutorisierungBeim Zugang über ein WLAN in das Core-Netz eines Mobilfunkanbieters muss sichergestellt werden, dass dafür eine Berechtigung vorliegt. Wie auch bei den zellularen Standards erfolgt die Prüfung anhand der SIM-Karte im Mobilgerät. Es wird dasselbe Verfahren genutzt, um die bei einem gesicherten WLAN-AP-Zugang erforderliche Pass-wort-Eingabe zu vermeiden und einen nahtlosen Übergang zu ermöglichen. Für den automatisierten Abgleich der SIM-Karten-Daten über WLAN mit dem Authentifizierungs-Server des Netzbe-treibers wurde eine Reihe von Protokol-len definiert (Extensible Authentication Protocol – EAP) und in den Mobilfunk-standard aufgenommen.

Policy – Regelwerk der NetzbetreiberNetzbetreiber haben die Möglich-keit, die Lastverteilung im Netz mit einem Regelwerk, der sogenannten Policy, zu steuern. Dazu wird den Nut-zern beispielsweise mitgeteilt, wel-che WLAN APs wo und wann für die Auslagerung von welchen Daten-diensten (Audio- oder Videotelefo-nie, Internet-Dienste, …) zur Verfü-gung stehen. Dies erleichtert insbe-sondere in Ballungszent ren die Suche nach Offload-geeigneten WLAN APs und unterstützt das Smartphone oben-drein beim Energiesparen. Diese Policy wird mittels OMA Device-Management (OMA – Open Mobile Alliance) vom ANDSF-Server (Access Network Dis-covery and Selection Function) an die Mobilfunkteilnehmer verteilt bzw. kann von diesen bei Bedarf abgefragt wer-den. Auch die Signalfeldstärke des

WLAN APs ist ein Entscheidungskrite-rium für die Nutzung von LTE WLAN Traffic Offload. Das bloße Vorhanden-sein einer WLAN-AP-Anbindung reicht nicht aus, eine bestimmte Mindestfeld-stärke muss vorhanden sein (BILD 1). Ist diese später nicht mehr gegeben, kommt es zum vorzeitigen Abbruch und zur Rückkehr zu LTE.

VerschlüsselungZusätzliche Maßnahmen zum Abhör-schutz sind erforderlich, wenn beispiels-weise ein Teilnehmer über einen frei zugänglichen WLAN AP ein Videotele-fonat mit einem Teilnehmer im LTE-Netz führt. Dazu wird mit einer zusätzlichen Verschlüsselung, ausgehend von der Firewall des LTE- Core-Netzes, ein IPsec-Tunnel über den WLAN AP zum Smart-phone aufgebaut (BILD 2).

BILD 1: Erst bei einer Mindestsignalfeldstärke

eines WLAN-Zugangspunkts wird die Kommu-

nikation umgeleitet.

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Verschlüsselung und IPsec-Tunnel

ANDSF: Access Network Discovery and Selection Function; PCRF: Policy and Charging Rules FunctionIPsec: Internet Protocol Security; HSS: Home Subscriber Server; WLAN: Wireless LANUE: User Equipment (Mobile Device); MME: Mobility Management Entity; PDN GW: PDN GatewayAAA: Authentication, Authorization and Accounting Server; ePDG: Enhanced Packet Data Gateway

WLAN 3GPP

Mobility /ControllerGateway

WLAN AP

UE

IPsectunnel

WLAN AP

Network EPC

SWm

SWx

HSS

SWn

SWa

ANDSF

S2b, S2c

LTE

ePDG

MMEServingGW

eNodeB

S7

Rx+

S5

S6

S1-US1-C

PCRF

IP/IMS

SGiPDN GW

IMS

3GPP AAAServer

Kommunikationsablauf

Beacon

Multiple BSSIDs, Interworking,Advertisement Protocol, RoamingConsortium, Emergency Alert Identifier

WLAN

ANQP Query, Grundlagen siehe Spezifikation in 802.11u, Tabelle 11-15

GAS Initial Response

ANQP Info, Grundlagen siehe Spezifikation in 802.11u, Tabelle 11-15

Authentication (WPA2 EAP)

802.11u-Protokoll bis hier unverändert

Association

GAS Initial Request

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Automatischer und beschleunigter WLAN-ZugangDie IEEE 802.11-Standardisierungs-gruppe hat das AP- Zugangsprotokoll in einer Neufassung (Amendment IEEE 802.11u) um das Access Net-work Query Protocol (ANQP) erwei-tert. Es automatisiert und beschleunigt den WLAN-Zugang von Smartphones in das Mobilfunknetz. Schon vor dem eigentlichen Verbindungsaufbau mit dem WLAN AP bekommt das Smart-phone Informationen über verbundene 3GPP-Mobilfunknetze oder Roaming-Konsortien. Die Wi-Fi Alliance sorgt mit einem entsprechenden Zertifikat (Wi-Fi Hotspot 2.0, auch Passpoint genannt) für eine einheitliche Umsetzung dieses neuen Standards und stellt die Inter-operabilität dieser WLAN-Komponenten weitestgehend sicher.

Mit der Erweiterung IEEE 802.11u wur-den die Beacons, die ein WLAN AP alle 100 ms aussendet, um zusätzliche Infor-mationen ergänzt (BILD 3). Vor dem eigentlichen Verbindungsaufbau mit dem WLAN AP, der nach einer Authen-tifizierungs- und Verbindungsprozedur erfolgt, kann das Smartphone bereits im Vorfeld mittels des ANQP über einen neuen Generic Advertisement Service (GAS) klären, ob ein WLAN AP für einen Offload infrage kommt.

BILD 3: Zusätzliche Informationen in den

Beacons liefern den Smartphones Kriterien, ob

ein WLAN-Zugangspunkt für den Traffic Offload

tauglich ist.

BILD 2: Schutz der Kommunikation vor frem-

dem Zugriff: Mit einer zusätzlichen Verschlüs-

selung, ausgehend von der Firewall des LTE-

Core-Netzes, wird ein IPsec-Tunnel über den

WLAN AP zum Smartphone aufgebaut.

Wireless-Technologien | Tester

Netzwechsel möglichst unbemerkt vom NutzerEine wesentliche Voraussetzung für die Akzeptanz der Nutzung von WLAN Traffic Offload ist der unterbrechungs-freie Übergang zwischen den Mobil-funkstandards und den WLANs. Dabei ist keine Eingabe oder Interaktion sei-tens der Nutzer notwendig und idealer-weise geschieht der Übergang völlig unbemerkt.

Diese unterbrechungsfreie Fortset-zung IP-basierter Dienste nach dem Wechsel der Mobilfunkzelle oder der Radio Access Technology (RAT) setzt eine gewisse IP Flow Mobility voraus. In einer Welt, in der die Kommunika-tion auf einer Client-Server-Architek-tur basiert, ist dafür eine intelligente Adressverwaltung unter dynamischen Bedingungen erforderlich. Erreicht wurde diese mit diversen Protokoll-erweiterungen seitens 3GPP und einer erweiterten IP-Adressierung.

❙ Emulation eines WLAN APs ( HotSpot 2.0 oder Passpoint)

❙ Gateway / Firewall beim Übergang von WLAN zum LTE-Core-Netz

❙ IMS-Server für die Durchführung praxisnaher Anwendungen wie Video- oder Sprachtelefonie

❙ Message Analyzer zum Aufzeichnen aller Protokollnachrichten zwischen dem Prüfling und dem WLAN AP bzw. der LTE-Basisstation

Die einzelnen Komponenten sind ent-weder zu einem Testsystem vernetzt oder wie beim Wideband Radio Com-munication Tester R&S®CMW500 (BILD 4) in einem Gerät integriert. Gene-rell setzt die Reproduzierbarkeit der Tests die Verwendung professioneller Messgeräte voraus sowie den weitest-gehenden Verzicht auf kommerzielle Systemkomponenten.

BILD 4: Der R&S®CMW500 enthält alles, was für umfassende Tests zum Thema LTE WLAN Traffic Offload erforderlich ist.

Hohe Ansprüche an VerifizierungstestsystemeUmfangreiche Tests sind erforderlich, um die einheitliche standardkonforme Implementierung aller Systemkompo-nenten zu gewährleisten. Im Fokus der Prüfungen steht vor allem das Mobil-gerät als Dreh- und Angelpunkt dieser Erweiterung des Standards. Denn dem Prüfling (DUT) mit seiner besonders kritischen Schnittstelle zum Anwen-der kommt in diesem Szenario größte Bedeutung zu. Bei den Tests ist das DUT sowohl über WLAN als auch per LTE mit dem Testaufbau verbunden.

Der Testaufbau für LTE WLAN Traffic Offload umfasst in erster Linie folgende Komponenten: ❙ Emulation einer LTE-Basisstation ein-schließlich des LTE-Core-Netzes

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Maßgeschneiderte Lösungen für jede TestanforderungFür die Integration des LTE- und des WLAN-Protokoll-Stacks sind schon in einer frühen Entwicklungsphase Tests auf den unteren Protokoll-Layern erfor-derlich. Mit dem R&S®CMW500 und entsprechenden MLAPI-Testszenarien (Medium-Level Application Programm-ing Interface) können die entsprechen-den Signalisierungstests durchgeführt werden.

Die Option R&S®CMW-KF650 enthält ein Paket mit rund 50 Testszenarien. Sie reichen vom Verbindungsaufbau mit dem Gateway des LTE-Core-Net-zes (ePDG) über die Authentifizierung bis zum Wechsel des IP-Service von

BILD 5: Mit der Bedienoberfläche R&S®CMWcards für den R&S®CMW500 entstehen fast spielend spezifikationskonforme Signalisierungsabläufe.

LTE nach WLAN und umgekehrt. Die Bereitstellung des zugehörigen Source-codes einschließlich einer Schnittstel-lenbeschreibung ermöglicht darüber hinaus die Anpassung an individuelle Testanforderungen.

Die Verwendung der MLAPI-Testszena-rien bietet ein Maximum an Testmög-lichkeiten für die unteren Protokoll- Layer, erfordert jedoch Program-mierkenntnisse auf Expertenniveau. Eine Alternative dazu ist die Option R&S®CMWcards (R&S®CMW-KT022), eine grafische Bedienoberfläche, die mithilfe einer Spielkartenmetapher das Zusammenstellen von Signalisierungs-tests ohne spezielle Programmierkennt-nisse ermöglicht (BILD 5).

Um den reibungslosen Betrieb in einem Netz sicherstellen zu können, spezifi-zieren Netzbetreiber Testfälle, die von allen Geräten, die diesen Service nut-zen möchten, erfüllt werden müssen. Für eine Reihe von Netzbetreibern bietet Rohde & Schwarz Optionen zur Verifizie-rung des LTE WLAN Traffic Offload an, beispielsweise R&S®CMW-KO576 und R&S®CMW-KO569.

Für die Entwicklung und Überprüfung der Implementierung bietet sich der R&S®CMW500 zum Einsatz als CallBox an. In diesem Fall reicht das Testspekt-rum von der Überprüfung der HF-Eigen-schaften des Prüflings bis zum Funk-tionstest einschließlich Analyse der LTE- und WLAN-Protokollnachrichten.

Wireless-Technologien | Tester

Mögliche Störungen zwischen WLAN und LTE

2300 MHz 2400 MHz 2500 MHz 2600 MHz 2700 MHz

2620 MHz 2690 MHz2590 MHz2483 MHz2401 MHz

LTE Band 7UL (FDD)

LTE Band 7DL (FDD)

LTE Band 38(TDD)

LTE Band 40(TDD)

WLAN-Kanäle1 bis 13

BILD 6: Besonders kritisch sind

wechselseitige Störungen von

WLAN im 2,4-GHz-ISM-Band mit

den LTE-Frequenzbändern 7 und 40.

ProtokollanalyseDie Möglichkeit, gleichzeitig die Proto-kollabläufe von LTE und WLAN auf-zuzeichnen, ist ein wichtiges Hilfsmit-tel, den standardkonformen Ablauf zu verifizieren, eventuelle Fehler aufzude-cken oder den Prozessablauf zu opti-mieren. Mit Hilfe des Message Analy-zers R&S®CMWmars lässt sich u. a. der nach Hotspot 2.0 konforme Verbin-dungsaufbau eines Smartphones mit einem WLAN AP überprüfen. Der Mes-sage Analyzer zeichnet Nachrichten und Protokollinformationen über meh-rere Schichten des ISO-OSI- Modells auf. Durch Setzen von Filtern kann der Umfang dieser Aufzeichnungen auf die jeweiligen Anforderungen begrenzt werden.

Paketverlust und Performance-TestDer Wechsel eines Datendienstes wie beispielsweise eines Videotelefo-nats von LTE nach WLAN sollte mög-lichst unterbrechungsfrei und ohne Ver-lust eines Datenpakets erfolgen. Neben der visuellen Überprüfung kann dies im Detail mit Hilfe des Message Ana-lyzers verifiziert werden, der außer-dem auch ein wertvolles Tool zur Feh-lerbehebung ist. Ferner sind für die

Datendienste die Mindestanforderun-gen an die zu erreichenden Datenüber-tragungsraten unter verschiedenen Bedingungen und Betriebsmodi zu prü-fen. Generell sind solche QoS-Kriterien, zu denen auch die sogenannte Round-Trip-Time zählt, Gegenstand umfangrei-cher IP-Datenanalysen.

In-Device Coexistence TestNicht nur der standardkonforme Betrieb ist sicherzustellen, auch wechselseitige Störungen zweier zeitgleich genutzter Funkstandards innerhalb eines Geräts müssen so weit wie möglich vermieden werden. Bei einem Koexistenz-Interfe-renz-Test innerhalb eines Smartphones werden die störenden Einflüsse des LTE-Senders auf den WLAN-Empfänger und umgekehrt die Störungen des WLAN-Senders auf den LTE-Empfänger gemes-sen. Dazu könnte beispielsweise ein Smartphone auf LTE-Band 7 ein Video senden, während gleichzeitig auf dem nur 17 MHz entfernt liegenden WLAN-Kanal 13 ein Empfänger-Qualitätstest (PER-Messung) durchgeführt wird. Im Idealfall lassen sich hier keine Wechsel-wirkungen feststellen und die PER-Mes-sung liefert das gleiche Ergebnis wie eine ohne LTE-Sendebetrieb. Wie BILD 6 zeigt, sind mögliche wechselseitige

Störungen von WLAN im 2,4-GHz-ISM-Band mit den LTE-Frequenzbändern 7 und 40 besonders kritisch. Während beim LTE-Band 40 wechselseitige Stö-rungen mit den WLAN-Kanälen betrach-tet werden müssen, kann man davon ausgehen, dass sich beim LTE-Band 7 die Störung des Senders nur auf den WLAN-Empfang beschränkt.

FazitSelbst beim Ausschöpfen der nach Shannon theoretisch möglichen Daten-übertragungsraten heutiger Mobilfunk-netze ist es nur eine Frage der Zeit, bis die verfügbaren Kapazitäten den gestie-genen Datenbedarf nicht mehr decken können. Alternative Lösungsansätze sind hier gefragt. WLAN Traffic Offload ist eine vielversprechende Technologie, die für eine signifikante Entlastung sor-gen kann. Nach der Spezifikation und Standardisierung folgt vor dem Rollout nun eine Testphase, in der besonders geeignete Testsysteme gefordert sind. Mit dem R&S®CMW500 ist die realitäts-nahe Simulation des Gesamtsystems und die Durchführung aller relevanten Tests möglich.

Thomas A. Kneidel

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Zukunftssichere HF-Testkammern für die Entwicklung und Serienfertigung

BILD 1: Zusammen mit einem Generator und Analysator bildet die R&S®TS7124 einen kompakten Messplatz für Tests an Messobjekten aller Funkschnitt-

stellen und -standards (im Bild die Messkammer für die manuelle Bedienung und der Signalgenerator R&S®SMBV100A sowie der Spektrumanalysator

R&S®FSV).

Mit der besten Abschirmung in ihrer Geräteklasse ermöglichen die neuen HF-Testkammern R&S®TS7124

zuverlässige und reproduzierbare Messungen. Eine manuell zu bedienende und eine automatische Version

sorgen in Entwicklung und Produktion für identische Messbedingungen.

Die neuen HF-Testkammern R&S®TS7124 (BILD 1) sind für Messungen an allen Funkschnittstellen und -standards einsetzbar, beispielsweise für Mobilfunk, RFID, Bluetooth®, ZigBee, WiMax™, NFC, ISM, GPS und WLAN. Damit decken sie praktisch alle Anforderungen und Applikationen ab. Ob als Diagnosewerkzeug beim Produktdesign oder als HF-Testkam-mern in der Produktion, sie sind erste Wahl, wenn eine abge-schirmte und reproduzierbare Testumgebung benötigt wird.

Mehr Volumen bei kleinem PlatzbedarfDie R&S®TS7124 komplettieren mit ihrem großen Innenraum das Programm, das bisher aus den kleineren HF-Testkammern R&S®TS7121 und R&S®TS7123 bestand. Mit ihrer Breite von 19" sind die neuen Kammern in ein Rack integrierbar und bie-ten bei geringem Platzbedarf mehr Raum für die Aufnahme von Messobjekten.

Ein entscheidender Parameter von kleinen HF-Testkammern ist der Koppelfaktor. Der ist bei den R&S®TS7124 optimal, weil ausreichend Platz zwischen den Antennenkopplern und dem Messobjekt vorhanden ist.

Exzellente Schirmdämpfung Beim wichtigsten Parameter einer HF-Testkammer, der Schirmdämpfung, erreicht die R&S®TS7124 den außerge-wöhnlich hohen Wert von 80 dB im Frequenzbereich von 300 MHz bis 6 GHz. Diese Spitzeneigenschaft verdankt sie den Absorbern höchster Qualität, die auch der Grund für die sehr geringen Reflexionen sind.

Wireless-Technologien | Testsysteme

BILD 2: Der Antennenring bietet Platz für mehrere verstell-

bare Antennen, mit denen spezielle Richtdiagramme realisier-

bar sind.

BILD 3: Die Antennen für die HF-Testkammern decken praktisch alle

Anforderungen ab.

Antennenkonfigurationen für jede ApplikationReproduzierbare Messergebnisse sind unverzichtbar für ver-gleichbare Bewertungen. Eine wichtige Rolle spielen dabei die Antennen. Die R&S®TS7124 bietet die Möglichkeit, unter-schiedliche Antennenkonfigurationen zu verwenden. Durch das Platzieren mehrerer Antennen in die Kammer sind rich-tungsabhängige Messungen sowie Messungen der abge-strahlten Leistung bei verschiedenen Ausrichtungen durch-führbar. Ein neu entwickelter Antennenring zur Aufnahme mehrerer Antennen (BILD 2) enthält Halterungen, mit denen die Antennen in die gewünschte Position gebracht werden können. Seine Materialeigenschaften beeinflussen die HF-Messungen nur geringfügig. Ebenfalls neu entwickelte Vivaldi-Antennen (BILD 3) mit hohem Gewinn ergänzen die bisherigen Spiralantennen.

Strapazierfähig für die GroßserienfertigungDank der robusten Konstruktion der HF-Testkammern haben auch mehr als eine Million Öffnungs- und Schließzyklen keine nennenswerten Auswirkungen auf die Abschirmung. Das Automatik-Modell mit seinen Hochleistungszylindern im Schließmechanismus und seiner Unempfindlichkeit gegen Stöße arbeitet deshalb zuverlässig in der Großserienfertigung.

Flexibel konfigurierbar für jede AnwendungDie manuell zu bedienende Variante fürs Labor und das Auto-matik-Modell für die Produktion schaffen die Voraussetzun-gen für vergleichbare Messbedingungen und die Verwendung identischer Messfälle in beiden Szenarien. Zusätzlich sind

die HF-Testkammern per Ethernet- oder RS-232-C-Schnitt-stelle fernsteuerbar. Da jede Anwendung andere Anforde-rungen stellt, haben die HF-Testkammern an der Vorder- oder Rückseite Schnittstellen-Panels mit vielseitig konfigurierbaren geschirmten Durchführungen für Ethernet, USB, Glasfaser und Pneumatik (BILD 4).

Die HF-Testkammern R&S®TS7124 bieten hohe Qualität und Zuverlässigkeit im Labor und in der Fertigung, und das zu einem günstigen Preis. Sie sind ab dem ersten Quartal 2015 lieferbar.

Iratxe Fernández Antón

BILD 4: Über konfi-

gurierbare Schnitt-

stellen-Panels (hier

an der Rückseite)

sind Durchführun-

gen für jeden Bedarf

realisierbar.

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Weltmeister: Netzwerkanalysator mit 24 Toren

BILD 1: Rechts im Bild der neue Netzwerkanalysator

R&S®ZNBT8 mit 24 Toren, an denen mit höchster Perfor-

mance gleichzeitig gemessen werden kann. Mit seiner hohen

Messgeschwindigkeit übertrifft er die bereits schnelle Matrix-

lösung von Rohde & Schwarz, bestehend aus R&S®ZNB und

R&S®ZN-Z84 (links im Bild).

Allgemeine Messtechnik | Netzwerkanalyse

R&S®ZNBT8 mit echter Mehrtorarchitektur

Messempfänger

Ref.-empfänger

Tor 24

Reflektometer 24

Messempfänger

Ref.-empfänger

Messempfänger

Ref.-empfänger

Tor 2

Tor 1

Reflektometer 2

Reflektometer 1

Generator

Generator

Generator

Generator

24 Tore in einem einzigen Netzwerkanalysator – jedes davon mit der Performance eines schnellen 2-Tor-

Analysators –, das gibt es derzeit nur von Rohde & Schwarz. In Entwicklung und Produktion eröffnen sich

neue Möglichkeiten: schnelle und genaue Messungen an einem einzigen Messobjekt mit 24 Toren in einem

einzigen Sweep oder Aufteilung der Tore zum gleichzeitigen Vermessen mehrerer Messobjekte.

Passend zu den steigenden Anforderungen an Messgenauig-keit und Durchsatz in Entwicklung und Produktion von Mehrtorkomponenten für den Mobilfunk kommt mit dem R&S®ZNBT8 (BILD 1) der weltweit erste Netzwerkanalysator mit 24 Toren auf den Markt. Er deckt den Frequenzbereich von 9 kHz bis 8,5 GHz ab. Sein Einsatzgebiet liegt in der Ent-wicklung und Produktion von aktiven und passiven Mehrtor-komponenten, z. B. für den Mobilfunk sowie von GPS-, WLAN- und Bluetooth® Modulen.

Mehrtormessungen ganz einfachDer R&S®ZNBT8 ist für den Einsatz in automatisierten Sys-temen konzipiert, in denen er z. B. über IEC-Bus- oder LAN-Schnittstellen ferngesteuert wird. Nach Anschluss eines Monitors und einer Tastatur steht das intuitive Konzept der R&S®ZNB-Netzwerkanalysatoren zur manuellen Bedienung zur Verfügung. Die Softwarearchitektur des R&S®ZNBT8 ist kon-sequent auf Mehrtoranwendungen zugeschnitten. Messgrö-ßen wie S-Parameter, Wellengrößen und deren Verhältnisse wählt der Anwender direkt über die Bedienoberfläche. Dazu sind auch bei großen Torzahlen nur drei Bedienschritte erfor-derlich, denn die Indizes der Messtore für S-Parameter oder Leistungen können direkt eingegeben werden (BILD 2).

Plattformübergreifend kompatibelDer R&S®ZNBT8 basiert auf der Geräteplattform der Netz-werkanalysatoren R&S®ZNB und R&S®ZNC, wodurch Bedien-oberfläche und Fernsteuerbefehle bei allen identisch sind. Er kann die Fernsteuerbefehlssätze der Gerätefamilien R&S®ZVA, R&S®ZVB und R&S®ZVT emulieren, sodass er ohne aufwendi-ges Ändern der Systemsoftware für den Austausch von Gerä-ten oder das Upgrade eines Messsystems einsetzbar ist.

Mehrtorarchitektur für maximale PerformanceDie kompromisslos echte Mehrtorarchitektur des R&S®ZNBT8 mit einem Reflektometer pro Messtor ist Garant für seine guten HF-Eigenschaften. Er kommt deshalb ohne elektro-nische Schalter zwischen Messtor und Empfänger aus, wie sie bei Mehrtorsystemen mit Schaltmatrizen üblich sind, und deren Dämpfung die HF-Eigenschaften verschlechtern. Diese aufwendige Architektur belohnt mit großer Dynamik, kräfti-gen Ausgangspegeln und großer Aussteuerfestigkeit. Mehr-tormessungen mit dem R&S®ZNBT8 sind daher stabil, repro-duzierbar und präzise.

BILD 2: Schnelle Auswahl der

S-Parameter durch direkte Eingabe

der Indizes.

Das Grundmodell mit seinen vier Messtoren ist optional mit weiteren Toren aufrüstbar (BILD 3) und lässt sich somit bis hin zum Vollausbau mit 24 Toren exakt auf die jeweilige Messauf-gabe in Produktionsumgebungen zuschneiden.

BILD 3: Der Mehrtorarchitektur verdankt der R&S®ZNBT8 seine guten

HF-Eigenschaften.

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Mess-objekt 1

Mess-objekt 2

24

20

16

12

8

4

Anza

hl d

er M

esso

bjek

t-Tor

e

Anzahl der Sweeps für eine N-Tor-Messung

5004003002001000

¸ZNBT8 im Vergleich

4412

824

56

1260

132

16112

240

20180

380

24264

552

¸ZNBT8 mit 24 TorenVektor-Netzwerkanalysator und 4 × N-Tor-MatrixVektor-Netzwerkanalysator und 2 × N-Tor-Matrix

20

Unschlagbar kurze MesszeitenDank seiner Mehrtorarchitektur misst der R&S®ZNBT8 gleich-zeitig an allen Toren eines Prüflings. Die Daten nimmt er dabei synchron auf und verarbeitet sie parallel, vom HF-Messtor über die ZF bis hin zur Anzeige – eine erhebliche Verringerung der Messzeit im Vergleich zu Matrix-basierten Mehrtorsystemen. So sind zum Vermessen aller S-Parame-ter eines DUTs mit 24-Toren nur 24 Sweeps erforderlich. Eine Matrix-basierte Lösung mit einem 4-Tor-Netzwerkanalysator dagegen erfordert mehrere Schaltvorgänge und insgesamt 264 Sweeps. Bei einer Messzeit von beispielsweise 5 ms pro Sweep* braucht ein 4-Tor-Netzwerkanalysator R&S®ZNB mit Matrix 1,3 s. Der R&S®ZNBT8 braucht dagegen nur 340 ms und ist damit fast viermal so schnell. BILD 4 verdeutlicht den Geschwindigkeitsgewinn des R&S®ZNBT8 im Vergleich zu Matrix-basierten Lösungen.

* 201 Messpunkte, 100 kHz Messbandbreite, Start 800 MHz, Stop 1 GHz.

BILD 4: Geschwin-

digkeitsvergleich zwi-

schen R&S®ZNBT8

und Matrix-basierten

Mehrtorlösungen.

BILD 5: Paralleles Vermessen von DUTs mit dem R&S®ZNBT8.

Da der R&S®ZNBT8 über 10 dB mehr Dynamik verfügt als herkömmliche Mehrtorlösungen, kann er bei gleicher Dyna-mik mit zehnfacher Messbandbreite und damit bis zu zehn-mal schneller sweepen. Für eine Messung mit 80 dB Dyna-mik benötigt er bei 1 MHz Messbandbreite und 201 Punkten nur 6 ms.

12 Netzwerkanalysatoren in einer Box messen gleichzeitig 12 DUTsDie Architektur des R&S®ZNBT8 ermöglicht es, alle Tore gleichzeitig zu treiben, um mehrere Pfade eines Messobjektes oder mehrere Messobjekte gleichzeitig zu vermessen (BILD 5). Dabei unterteilt der Analysator seine Messtore in Tor- Gruppen, deren Messungen parallel ablaufen. Ein R&S®ZNBT8 mit 24 Toren misst dadurch beispielsweise 6 DUTs mit jeweils 4 Toren oder 12 DUTs mit 2 Toren gleichzeitig. Das spart nicht nur Zeit und Geld, sondern auch Platz im Messaufbau.

Allgemeine Messtechnik | Netzwerkanalyse

Exzellente MesseigenschaftenMit bis zu 140 dB Dynamik zwischen allen Toren ist der R&S®ZNBT8 der beste auf dem Markt verfügbare Mehrtor-Netzwerkanalysator und damit auch geeignet zum Vermessen hochsperrender Messobjekte. Sein großer, elek tronisch ein-stellbarer Pegelbereich von –85 dBm bis +13 dBm erlaubt die schnelle Analyse der linearen und nichtlinearen Eigenschaf-ten von Verstärkern. Elektronische Eichleitungen in den Emp-fangspfaden erhöhen den 0,1-dB-Kompressionspunkt auf +27 dBm. Sie arbeiten verzögerungs- und verschleißfrei, was besonders der Messgeschwindigkeit und der Langlebigkeit im Produktionseinsatz zugutekommt.

Der R&S®ZNBT8 verfügt über unabhängige Synthesizer für Generator und Empfänger, sodass er auf unterschiedlichen Frequenzen senden und empfangen kann. Damit lässt sich das Oberwellen- und Intermodulationsverhalten von Verstärkern oder der Mischverlust bei Mischern bestimmen. Wizards füh-ren den Anwender zielgerichtet durch die notwendigen Ein-stellungen und Kalibrierungen (BILD 6). Externe Generatoren zum Erzeugen eines Mehrtonsignals oder als Lokaloszillator eines Mischers steuert der R&S®ZNBT8 über LAN oder GPIB.

FazitDer R&S®ZNBT8 ist der weltweit erste Netzwerkanalysator mit 24 Messtoren. Er bietet besonders im Vergleich zu Matrix- basierten Mehrtorsystemen die höchste Performance beim Vermessen von aktiven und passiven Mehrtoren in Bezug auf Genauigkeit, Messgeschwindigkeit, Langzeitstabilität und Dynamik.

Thilo Bednorz

Features für Verstärker- und Mischermessungen ❙ Hoher Ausgangspegel (+13 dBm) an allen Toren ❙ Großer Pegel-Sweep-Bereich (typ. 100 dB) ❙ Hoher 0,1-dB-Kompressionspunkt der Empfänger (> 27 dBm)

❙ Intermodulations-, Oberwellen- und Kompressions-punktmessungen

❙ Absolute Leistungsmessung ❙ Vier DC-Eingänge zur Messung von Versorgungsströ-men und Kennlinien von Pegeldetektoren

❙ PAE-Messung (Power Added Efficiency) ❙ Messung von Stabilitätsfaktoren ❙ Y- und Z-Parameterbestimmung ❙ Conversion-loss-Bestimmung an Mischern

Features für Filtermessungen ❙ Hohe Dynamik (bis zu 140 dB) ❙ Anzeige der Filterparameter wie Mittenfrequenz, Band-breite, Güte etc.

❙ Bestimmen von Mixed-Mode-S-Parametern symmetri-scher DUTs

❙ (De-)Embedding von single-ended und balancierten DUTs in virtuellen Netzwerken

❙ Impedanzkonversion ❙ Zeitbereich mit Gating-Funktion, z. B. zum Ausblenden von „Triple Transit“ bei SAW-Filtern

BILD 6: Wizards zur Intermodulations- und Mischermessung.

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Preiswerter Netzwerkanalysator für uni- und bidirektionale MessungenSind Kabel, Dämpfungsglieder, Antennen oder Filter zu vermessen, so reicht in vielen Fällen ein Netz-

werkanalysator mit Basisfunktionalität und solider Performance aus. Vor allem in der Produktion solcher

Komponenten ist ein preislich attraktiver und leicht zu bedienender Netzwerkanalysator wie der neue

R&S®ZND erwünscht.

Wer einen Basis-Netzwerkanalysator für Komponenten-tests braucht, ist beim Vektor-Netzwerkanalysator R&S®ZND (BILD 1) an der richtigen Adresse. Die Performance des Geräts, beispielsweise seine Dynamik von typ. 130 dB, ist für Standardanwendungen perfekt geeignet – und er ist eine preislich attraktive Lösung für Produktionsanwendungen.

Keine Abstriche in der BedienungAuf dem großen Touchscreen des R&S®ZND ist viel Platz für die Darstellung der Messkurven und der Bedienelemente auf einem Softpanel. Mit maximal drei Bedienschritten erreicht der Anwender jede Gerätefunktion und verliert sich nicht in

Untermenüs. Wizards unterstützen beim schnellen Aufsetzen einer Messung. Sollte es Unklarheiten geben, liefert die Hilfe-funktion Erklärungen, die auf das aktuell ausgewählte Menu zugeschnitten sind.

Der große Touchscreen ist ebenfalls von Vorteil beim Platzieren der einzelnen Messfenster und Messkurven. Sie lassen sich beliebig anordnen, konfigurieren und verschieben und so darstellen, wie es für die jeweilige Messaufgabe am geeignetsten ist. Mehrere unterschiedliche Messeinstellun-gen können gleichzeitig geladen und einfach durch Anklicken aktiviert werden. Das spart Zeit und erhöht die Übersichtlich-keit am Bildschirm.

BILD 1: Der neue Vektor-Netzwerkanalysator R&S®ZND verfügt über zwei

Messtore und ist in der Grundversion für unidirektionale Messungen von

100 kHz bis 4,5 GHz ausgelegt.

Allgemeine Messtechnik | Netzwerkanalyse

Aufrüstbarkeit des Grundgeräts

¸ZND4,5 GHzunidirektional

¸ZND4,5 GHzbidirektional

¸ZND8,5 GHzunidirektional

¸ZND8,5 GHz bidirektional

¸ZND-K5

¸ZND-K6

¸ZN

D-K1

¸ZN

D-K8

Testset

Reflektometer 2Messempfänger

Ref.-empfänger

Tor 2

Reflektometer 1Messempfänger

Ref.-empfänger

Tor 1

BidirektionalesTestset

¸ZND-K7

¸ZND-K7

Schritt halten durch AufrüstbarkeitAnforderungen an das Mess-Equipment können sich mit der Zeit ändern. Aufrüstbare Software-Optionen für erweiterte Messfunktionalitäten sind üblich, um mit geänderten Anfor-derungen Schritt zu halten. Neu ist die nachträgliche Aufrüst-barkeit der Hardware auf eine höhere Frequenz sowie von unidirektionalem zu bidirektionalem Testset, wie das beim R&S®ZND der Fall ist. So kann das Gerät auf einfache Weise bei steigenden Anforderungen mitwachsen (BILD 2).

Die Grundkonfiguration des R&S®ZND enthält ein unidi-rektionales Testset für den Frequenzbereich von 100 kHz bis 4,5 GHz. Es ist ausgestattet mit einem Referenz- und einem Messempfänger an Messtor 1 sowie mit einem Messempfänger an Messtor 2. So lassen sich S11 und S21 messen. Es ist auf ein komplettes Testset mit einem Referenz- und einem Messempfänger an jedem Messtor erweiterbar (BILD 3). Damit ist die Messung aller vier S-Parameter S11, S21, S12 und S22 möglich. Auch der Frequenzbereichs ist sowohl beim unidirektionalen als auch beim bidirektionalen Testset von 4,5 GHz auf 8,5 GHz erweiterbar.

Vielseitige KalibriermöglichkeitenKalibrierbar ist der R&S®ZND sowohl mit manuellen Kalibrierkits als auch mit automatischen Einheiten. Alle manuellen Kalibrierkits von Rohde & Schwarz sind verwend-bar. In unidirektionaler Konfiguration kann der Anwender Normalisierungen (Transmission und Reflexion), eine vollstän-dige Eintor-Kalibrierung (Open, Short, Match) oder die Kom-bination aus beidem durchführen (One Path Two Port). Das bidirektionale Testset erlaubt zusätzlich weitere Kalibrierver-fahren wie TOSM und TRL.

Wichtige Standardfunktionen für KomponententestsEine der wichtigsten Funktionen für Kabel- und Filtertests ist die Zeitbereichsanalyse. Sie ist optional für den R&S®ZND erhältlich und ermöglicht beispielsweise das Ermitteln von Störstellen in Kabeln oder das Eliminieren von Steckern mit-tels Gating und anschließender Rücktransformation in den Frequenzbereich. Eine rechnerische Erweiterung des Fre-quenzbereichs verbessert die zeitliche Auflösung und erlaubt das Unterscheiden nahe beieinanderliegender Störstellen.

Für die Messung des Kompressionspunkts von Verstärkern ist der Sweep-Bereich des Pegels optional von 28 dB auf 48 dB erweiterbar. Ebenso wie die Zeitbereichsanalyse lässt sich diese Funktion einfach per Keycode freischalten.

Fit für die Produktion von HF-KomponentenDer R&S®ZND kann per LAN- oder GPIB-Schnittstelle fernge-steuert und in Produktionsumgebungen eingebunden wer-den. Eine spezielle I/O-Schnittstelle ermöglicht in voll auto-matisierter Testumgebung die Steuerung eines Handlers. Der User Control Port synchronisiert mittels digitaler Signale weitere externe Geräte im Setup mit dem Messablauf des Netzwerkanalysators.

Da der R&S®ZND auf der Firmware-Plattform der Netzwerk-analysatoren R&S®ZNB oder R&S®ZNC basiert, können vor-handene Softwareroutinen weiterverwendet werden. Soll-ten die Messanforderungen steigen, kann der R&S®ZND ohne Änderung der Software durch einen R&S®ZNB ersetzt werden.

Andreas Henkel

BILD 2: Das unidirektionale Grundgerät ist hinsichtlich Bidirektionalität

und Frequenzbereich aufrüstbar.

BILD 3: Das unidirektionale Testset lässt sich zum bidirektionalen

erweitern.

NEUES 212/15 23

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Starkes Duo für die ProduktionAußergewöhnlich kompakt präsentieren sich der Vektor-Signalgenerator R&S®SGT100A und der bildschirm-

lose Signal- und Spektrumanalysator R&S®FPS. Optimiert für den Einsatz in Produktionsumgebungen und

Testsystemen, sind sie Garanten für einen hohen Durchsatz bei Tests an HF-Komponenten und -Geräten,

etwa Mobilfunk-Basisstationen.

Spezialisierte Messgeräte für den Einsatz in der Produktion verbinden drei wesentliche Eigenschaf-ten: Sie beanspruchen nur wenig Platz in den meist vollgepackten Racks; komplexe Signale erzeugen bzw. analysieren sie sehr schnell und steigern damit den Produktionsdurchsatz, trotz der vielfälti-gen Tests, die an modernen Komponenten durch-zuführen sind; und sie messen sehr genau und reproduzierbar, damit die Messobjekte zuverlässig und richtig bewertet werden.

Diese drei Schlüsseleigenschaften standen Pate bei der Entwicklung der beiden Spezialisten für die Fertigung, dem Vektor-Signalgenerator R&S®SGT100A und dem Signal- und Spektrumana-lysator R&S®FPS (BILD 1). Zusammen bilden sie ein vielseitiges Minisystem für Messungen an HF-Komponenten besonders für den Mobilfunk. Sie integrieren sich perfekt in Fertigungsumgebungen sowie in automatisierte Testsysteme.

BILD 1: Beanspru-

chen in Testsystemen

wenig Platz: der Vek-

tor-Signalgenera-

tor R&S®SGT100A

(oben im Bild) und

der Signal- und

Spek trumanalysator

R&S®FPS.

Allgemeine Messtechnik | Signalerzeugung und -analyse

2 µs

Die kompakteste Art der SignalgenerierungDer R&S®SGT100A ist der erste Vektor-Signalgene-rator mit integriertem Basisband, dessen Gehäuse nur eine Höheneinheit bei ½19" Breite einnimmt. Dank dieses kompakten Designs ist der Generator ideal für den Einsatz in automatisierten Testumge-bungen, wo die Racks in der Regel dicht bepackt sind. Übliche Signalgeneratoren sind bei voller 19"-Breite meist zwei Höheneinheiten hoch. Auf gleichem Raum können nun vier R&S®SGT100A untergebracht werden.

Trotz der geringen Größe gibt es keine Abstriche bei den Leistungsdaten. Mit HF-Frequenzen bis 6 GHz und einer I/Q-Modulationsbandbreite bis 160 MHz (HF) unterstützt der R&S®SGT100A alle gängigen Mobilfunkstandards. Er erzeugt modu-lierte Signale in guter Qualität und mit geringem Fehlervektor und ist damit eine verlässliche Referenzquelle für die korrekte Bewertung der Testobjekte.

Sein typischer maximaler Ausgangspegel von +22 dBm kompensiert auftretende Verluste durch Kabeldämpfungen oder Schaltmatrizen. In vie-len Fällen ist deshalb kein externer Verstärker erforderlich.

Sein perfekter Partner: der Signal- und Spektrumanalysator R&S®FPSÄhnlich gute und fertigungsoptimierte Eigenschaf-ten zeigt auch der R&S®FPS. Mit nur zwei Höhen-einheiten ist er halb so hoch wie übliche Geräte und bietet trotzdem die volle Funktionalität eines Signal- und Spektrumanalysators. Es sind fünf Geräte versionen mit oberen Frequenzgrenzen von 4 / 7 / 13 / 30 und 40 GHz erhältlich.

Hohe Messgeschwindigkeit, 160 MHz Analyse-bandbreite und zahlreiche Messapplikationen für analoge Modulation sowie für alle wesentlichen Mobilfunk- und Wireless-Standards zeichnen den R&S®FPS aus. Er ist bis zu fünf Mal schneller als vergleichbare Analysatoren und bietet Messrou-tinen, die auf hohe Geschwindigkeit und großen Datendurchsatz optimiert sind – ausschlaggebende Vorteile in Produktionsumgebungen.

Ein externer Monitor oder die Fernbedienung über einen PC eröffnen über die Bedienoberfläche vol-len Zugriff auf alle Geräte funktionen. Das verein-facht die Entwicklung von Fernsteuerprogrammen oder die Fehlersuche während des Betriebs.

BILD 2: Nur 2 µs

dauert beim

R&S®SGT100A das

Umschalten zwi-

schen zwei Signa-

len im Multisegment-

Waveform-Betrieb

(WDCMA-Testsignal

mit einer Abtastrate

von 30,72 MHz).

NEUES 212/15 25

Pegeleinstellzeiten6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

Aufk

omm

en

0 50 100 150 200 250 300 350 400Einstellzeit in µs

450 500

26

Betriebskosten – bedeutender Faktor in der ProduktionDer R&S®SGT100A reduziert mit seiner Leistungs-aufnahme von gerade mal 65 W die Gesamtbe-triebskosten nicht nur dank seines geringen Strom-verbrauchs, sondern auch durch seine entspre-chend geringe Abwärme. Das vermindert den Auf-wand für die Kühlung im gesamten Testsystem.

Kosten und Betriebsdauer eines Geräts hängen eng zusammen. Einer der Schwerpunkte bei der Entwicklung des Generators lag deshalb auf einer möglichst langen Einsatzzeit (system uptime). Die wird beim R&S®SGT100A durch das auf drei Jahre verlängerte empfohlene Kalibrierintervall erreicht. Und sollte einmal ein Defekt vorkommen, so ist er dank der modularen Bauweise schnell und kosten-günstig repariert.

Ändern sich die Anforderungen in der Produktion, so lässt sich der Generator einfach per Software-optionen anpassen. So ist beispielsweise die Frequenz erweiterung von 3 GHz auf 6 GHz schnell vor Ort per einspielbarem Keycode durchgeführt.

Beide Geräte optimiert für schnelle TestsKurze UmschaltzeitenFür Tests an modernen Prüfobjekten sind zahl-reiche unterschiedliche Signale erforderlich, die schnellstmöglich bereitstehen müssen. Dafür ist der R&S®SGT100A optimiert: Seine Speicher-tiefe von bis zu 1 Gsample erlaubt das Abspielen

BILD 3: Histogramm

der Einstellzeiten für

Pegelwechsel über

die PCIe-Schnittstelle

beim R&S®SGT100A

(I/Q-Modulation über

den integrierten Basis-

bandgenerator; Einstell-

charakteristik AUTO).

langer Signalsequenzen oder das Speichern vie-ler unterschiedlicher Signale, was die Umschaltzei-ten minimiert (BILD 2). So werden beispielsweise im Multi segment-Waveform-Betrieb bis zu 100 unterschied liche Testsignale innerhalb von Mikro-sekunden bereitgestellt.

PCIe-Schnittstellen für schnelle FernsteuerungFür die Kommunikation mit dem Steuerrechner oder mit Messgeräten hat der R&S®SGT100A die Standardschnittstellen USB und Gbit-LAN, der R&S®FPS zusätzlich noch GPIB. Bei automatisier-ten Tests ist jedoch jeder Zeitgewinn beim Wechsel einer Frequenz oder Amplitude von großer Bedeu-tung. Deshalb sind beide Geräte mit einer PCIe-Schnittstelle ausgestattet, wie man sie vom PC her kennt. Über diese Schnittstelle haben wichtige Fernsteuerbefehle direkten Zugriff auf die geräte-interne Architektur ohne den Umweg über einen SCPI-Interpreter. Deshalb werden sie besonders schnell ausgeführt, und zwar mit der drei fachen Geschwindigkeit im Vergleich zur Kommunikation über SCPI-Befehlssätze, was beispielsweise die sehr kurzen Einstellzeiten des R&S®SGT100A für Fre-quenz- oder Amplitudenwechsel beweisen (BILD 3).

Hohe Messgenauigkeit und -geschwindigkeitDer R&S®FPS überzeugt mit einer absoluten Mess-unsicherheit von < 0,4 dB bis 7 GHz – ein wesent-lich besserer Wert, als ihn vergleichbare modulare Systeme aufweisen. Von noch größerer Bedeutung ist die Reproduzierbarkeit der Messungen, denn sie

Allgemeine Messtechnik | Signalerzeugung und -analyse

Standardabweichung der Messergebnisse

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

0 20 40 60 80 100 120

Stan

dard

abw

eich

ung

der M

esse

rgeb

niss

e in

dB

Zeit in ms

R&S®FPSBester Mitbewerber

BILD 4: Standard-

abweichung der

Ergebnisse einer Leis-

tungsmessung an

einem WCDMA-

Signal als Funktion

der Messzeit.

hat einen direkten Einfluss auf die Produktionsaus-beute. Die Ausbeute ließe sich zwar durch längere Testzeiten steigern, das ginge jedoch zulasten des Durchsatzes. Mit dem R&S®FPS sind keine Kom-promisse erforderlich, denn seine hohe Genauig-keit und gute Reproduzierbarkeit der Messungen sind Garanten für großen Produktionsdurchsatz.

Dazu trägt auch seine hohe Messgeschwindig-keit bei. So kann der Analysator beispielsweise den Pegel eines WCDMA-Signals mit einer Stan-dardabweichung von < 0,01 dB messen und das Ergebnis in weniger als 15 ms an den Steuerrech-ner übertragen. Das ist fünf Mal schneller als es Messgeräte der Mitbewerber schaffen. Das Glei-che bei Nachbarkanalmessungen: Hier bietet der R&S®FPS eine Reproduzierbarkeit von 0,1 dB und ist damit fünf Mal schneller als der beste Mitbe-werber (BILD 4).

Gleichzeitige Analyse von Signalen mehrerer MobilfunkstandardsBei den immer komplexeren modernen Kommu-nikationsszenarien werden Signale verschiedener Mobilfunkstandards über eine übliche HF-Verbin-dung gesendet. Das Messen der Signalqualität und der Signalwechselwirkungen stellt Analysatoren

hinsichtlich Geschwindigkeit und Fähigkeit zum gleichzeitigen Untersuchen unterschiedlicher Sig-nale vor große Herausforderungen. Der R&S®FPS bewältigt sie problemlos. Mit seiner Multistandard-Analysefunktion und seiner Analysebandbreite von 160 MHz kann er Signale unterschiedlicher Stan-dards (GSM, WCDMA, LTE etc.) auf verschiedenen Frequenzen gleichzeitig messen. Das ist auch von Vorteil, wenn Abläufe in automatischen Testsyste-men optimiert werden müssen. Zum Beispiel dann, wenn die Zeit für die Konfiguration eines Mess-objekts einen wesentlichen Teil der gesamten Test-zeit einnimmt. In solchen Fällen kann der R&S®FPS die erfassten Daten analysieren, während das Messobjekt bereits für die nächste Messung konfi-guriert wird.

FazitDer Vektor-Signalgenerator R&S®SGT und der Sig-nal- und Spektrumanalysator R&S®FPS sind Mess-geräte für den Einsatz in automatischen Testsys-temen für die Produktion oder Verifikation. Sie sind optimiert auf geringe Abmessungen, schnelle und genaue Messungen sowie auf niedrige Betriebskosten.

Johan Nilsson; Matthias Weilhammer

NEUES 212/15 27

28

High-Definition-Oszilloskope: 16 bit vertikale Auflösung für die SignalanalyseDer High-Definition-Modus erhöht die vertikale Auflösung der Oszilloskope R&S®RTO und R&S®RTE auf

bis zu 16 bit. Gegenüber den 8 bit im Standard-Modus entspricht das einem 256-fachen Gewinn. Die

Messkurven werden schärfer dargestellt und zeigen Details, die sonst vom Rauschen verdeckt sind. Der

Anwender profitiert von noch genaueren Analyseergebnissen.

Dank erhöhter Auflösung kleine Signalamplituden präzise messbarHigh Definition (HD) kennzeichnet die Fähigkeit der Oszillos-kope R&S®RTO und R&S®RTE (BILD 1), für Anwendungen einsetzbar zu sein, bei denen eine hohe vertikale Auflösung unverzichtbar ist. Dies ist speziell dann der Fall, wenn kleine Spannungskomponenten im Detail zu analysieren sind und das Signal gleichzeitig auch Anteile mit hoher Spannung auf-weist. Beispielsweise bei Messungen an Schaltnetzteilen, bei denen die Spannungen über dem Schalttransistor im ein- und ausgeschalteten Zustand innerhalb der gleichen Erfas-sung zu bestimmen sind. Da die Spannungsdifferenz meh-rere Hundert Volt betragen kann, ist für die genaue Messung der kleinen Spannungen eine Auflösung von mehr als 8 bit

BILD 1: Mehr sehen mit bis zu 16 bit vertikaler Auflösung: Die Softwareoptionen High Definition R&S®RTO-K17 bzw. R&S®RTE-K17 erhöhen die vertikale

Auflösung der Oszilloskope um das 256-fache.

R&S®RTOFilter AuflösungInaktiv 8 bit

1 GHz 10 bit

500 MHz 12 bit

300 MHz 12 bit

200 MHz 13 bit

100 MHz 14 bit

50 MHz bis 10 kHz 16 bit

R&S®RTEFilter AuflösungInaktiv 8 bit

500 MHz 10 bit

300 MHz 11 bit

200 MHz 12 bit

100 MHz 13 bit

50 MHz 14 bit

30 MHz bis 10 kHz 16 bit

BILD 2: Vertikale Auflösung in Abhängigkeit von der Filterbandbreite.

erforderlich. Ein weiteres Beispiel sind amplitudenmodulierte Signale mit geringem Modulationsindex, wie sie in Radar-anwendungen vorkommen.

Allgemeine Messtechnik | Oszilloskope

Rauschleistung des Oszilloskops ¸RTO1044

Raus

chge

win

n

100 mV

10 mV

1 mV

100 μV

10 μV

1 μV100 kHz

RMS-

Raus

chen

Filterbandbreite

1 MHz 10 MHz 100 MHz 1 GHz 10 GHz

10 mV/Div1 mV/Div

100 mV/Div

1 V/Div

BILD 3: Rauschleistung des Oszilloskops R&S®RTO1044 (4-GHz-Modell) in

Abhängigkeit von der eingestellten Filterbandbreite der Option High Defi-

nition R&S®RTO-K17. Durch die Reduktion der Rauschleistung steigt das

Signal/Rausch-Verhältnis, was zu einem Auflösungsgewinn führt.

HD-Modus bietet 16 bit vertikale AuflösungDie Optionen High Definition R&S®RTO-K17 bzw. R&S®RTE-K17 erhöhen durch eine digitale Tiefpassfilterung des Signals nach dem A/D-Umsetzer die vertikale Auflösung der Rohde & Schwarz-Oszilloskope auf bis zu 16 bit. Die Filte-rung reduziert die Rauschleistung, das Signal/Rausch-Verhält-nis steigt und führt zu einem Gewinn an Auflösung (BILD 3). Die Bandbreite des Tiefpassfilters ist von 10 kHz bis 1 GHz fle-xibel an die Charakteristik des angelegten Signals anpassbar. Je niedriger die Filterbandbreite, desto höher ist der Auflö-sungs- bzw. Rauschgewinn (BILD 2).

Die erhöhte Auflösung führt dazu, dass Messkurven detail-lierter dargestellt werden und Signaldetails hervortreten, die sonst vom Rauschen verdeckt wären (BILD 4). Um diese Sig-nale exakt analysieren zu können, wird die Eingangsemp-findlichkeit der Oszilloskope auf 500 μV/Div erhöht. Dank der rauscharmen Eingangsstufen und der sehr genauen Single-Core-A/D-Umsetzer sind die Messgenauigkeit und die Mess-dynamik der Oszilloskope R&S®RTO und R&S®RTE sehr gut. Mit eingeschaltetem HD-Modus profitiert der Anwender von noch genaueren Messergebnissen.

BILD 4: Zoom in die Spitze einer Sinuswelle (links). Der

HD-Modus ist nicht aktiviert. Im Zoomfenster sind lediglich

Quantisierungsstufen zu erkennen.

Oben: Nach Aktivieren des HD-Modus wird im Zoom sicht-

bar, dass die Sinuswelle von einem Sinussignal mit sehr

kleiner Amplitude überlagert ist.

NEUES 212/15 29

30

BILD 5: Die hohe

Empfindlichkeit des

digitalen Triggers

ermöglicht es, in die-

sem Beispiel auf

einen Überschwin-

ger im Signal mit

einer Höhe von weni-

ger als 9 mV zu trig-

gern. Bei einer ver-

tikalen Skalierung

von 140 mV/Div ent-

spricht dies lediglich

einem Bruchteil einer

Bildschirmrasterung.

Der HD-Modus bietet gegenüber der Dezimations art High Resolution, die von den Rohde & Schwarz- Oszilloskopen eben-falls unterstützt wird, entscheidende Vorteile: Der Anwender weiß aufgrund der expliziten Tiefpassfilterung immer genau, welche Signalbandbreite verfügbar ist, und es entstehen keine unerwarteten Aliasing-Effekte. Da der HD-Modus nicht auf Dezimation beruht, geht der Auflösungsgewinn nicht mit einer Reduktion der Abtastrate einher. Bei eingeschalte-tem HD-Modus bleibt die volle Abtastrate stets nutzbar. Das gewährleistet eine bestmögliche zeitliche Auflösung und Detailtreue. Außerdem kann im HD-Modus auf die Signale mit der erhöhten Auflösung getriggert werden, während die Dezi-mation bei High Resolution erst nach dem Triggern erfolgt.

Auf kleinste Signaldetails in Echtzeit triggernOb es gelingt, auf die im HD-Modus sichtbaren kleinsten Details auch zu triggern, um sie genauer zu untersuchen, hängt stark von den Fähigkeiten des Triggersystems ab. Das digitale Triggersystem von Rohde & Schwarz hat die notwen-dige Empfindlichkeit, um von dem hoch aufgelösten Signal

zu profitieren. Jeder einzelne der mit bis zu 16 bit aufgelösten Abtastwerte wird hinsichtlich der Triggerbedingung überprüft und kann einen Trigger auslösen. Damit sind die Oszilloskope in der Lage, selbst auf kleinste Amplituden zu triggern und die relevanten Signalereignisse zu isolieren (BILD 5).

Hohe Erfassungsrate und voller Funktionsumfang für schnelle MessergebnisseDurch Einschalten des HD-Modus entstehen keine Kompro-misse hinsichtlich Messgeschwindigkeit und Messmöglich-keiten: Die Tiefpassfilterung, aus der sich der Auflösungs-gewinn und die Rauschunterdrückung ergeben, erfolgt in Echtzeit im ASIC der Oszilloskope. Dadurch bleibt die Erfas-sungs- und Verarbeitungsrate hoch, das Oszilloskop ist wei-terhin flüssig bedienbar und Messergebnisse liegen schnell vor. Dem Anwender steht dabei die komplette Auswahl an Analyse werkzeugen zur Verfügung, wie automatische Mes-sungen, FFT-Analyse und History-Modus.

Sylvia Reitz

Allgemeine Messtechnik | Oszilloskope

Single-Shot- versus segmentierte Aufzeichnung

#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8

#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8

Q Protokollbasiertes Signal mit Kommunikationspausen

W Single-Shot-Aufzeichnung

E Aufzeichnung mit segmentiertem Speicher

R Analyse jedes Segments mittels History-Funktion

Lange Periode mit Kommunikationspause

Verpasste Aufnahmenwegen begrenzten Speichers

Traditionelle Single-Shot-Akquisition

Aufzeichnung der Signalsegmente mit Aktivität

Darstellung und Analyse jedes Signalelements

Aufzeichnung weniger Pulse mit viel Inaktivität

Lange Signalsequenzen analysieren mit dem Oszilloskop R&S®RTM2000Die Option „History und segmentierter Speicher“ R&S®RTM-K15 ist optimal für Signale mit langen Kommu-

nikationspausen. Der große segmentierte Erfassungsspeicher von 460 Msample ist in dieser Oszilloskop-

klasse ein Novum und ermöglicht lange Beobachtungszeiträume, zum Beispiel bei der Fehlersuche an

seriellen Bussen. Mit der integrierten History-Funktion ist der zeitgenaue Zugriff auf alle Messkurven für die

Analyse möglich.

Herausforderung: Sporadische Fehler finden mit OszilloskopenSporadisch auftretende Fehler kosten bei der Entwicklung neuer Produkte oft viel Zeit. Besonders aufwendig und lang-wierig ist die Fehlersuche an protokollbasierten Bussen oder anderen gepulsten Signalen, bei denen die Kommunikations-pausen zwischen den einzelnen Datenpaketen sehr lang sein können (Q in BILD 1). In diesem Beispiel sendet ein Sensor nur alle 10 ms für die Dauer von 400 µs ein Protokollpaket mit Werten über den I2C-Bus. Die dabei auftretenden Fehler sol-len analysiert werden. Das Mittel der Wahl für die Fehlersu-che an der I2C-Schnittstelle ist ein Oszilloskop. Bis auf das R&S®RTM2000 haben die meisten Oszilloskope dieser Klasse nur einen sehr begrenzten Speicher. Dadurch ist die Aufzeich-nungslänge für die Analyse von Fehlern und ihrer Vorge-schichte typischerweise auf wenige Millisekunden begrenzt.

Nachteile der „Single-Shot“-AufzeichnungNormalerweise erreicht der Anwender eine lange Aufzeich-nungsdauer mit zwei Schritten. Erst wählt er eine passend große Zeitbasis, z. B. 20 ms/Div, was in diesem Beispiel 19 Protokollpaketen des zu untersuchenden Beispielsensors entspricht. Dann löst er einen „Single Shot“ – also eine ein-zige Akquisition – aus, um zu verhindern, dass das aufgezeich-nete Signal vom nächsten Trigger ereignis überschrieben wird.

Dieses Vorgehen hat zwei entscheidende Nachteile, die die Analyse von sporadischen Fehlern besonders in gepulsten Signalen mit steilen Flanken erschweren. Zum einen führt der große Anteil an nicht relevanter Inaktivität dazu, dass nur wenige der interessierenden Protokollpakete aufgezeich-net werden (W in BILD 1). Zum anderen ergibt sich ein Nach-teil durch die notwendige Begrenzung der Abtastrate, wie das folgende Beispiel zeigt. Bei 2 Msample Speicher und einer Abtastrate von 2 Gsample/s liegt die maximale Aufzeichnungs-dauer bei nur einer Millisekunde, sie reicht also gerade genau für ein Protokollpaket unseres Beispielsensors; das nächste Paket wird auf Grund der Kommunikationspause von 10 ms

verpasst. Die gewünschten 200 ms, also 20 ms/Div für 10 Divi-sions, lassen sich nur dann aufzeichnen, wenn die Abtastrate auf 10 Msample/s verringert wird – was allerdings zu gering für eine stabile Decodierung des I2C-Signals, geschweige denn für die Suche nach Signal integritätsfehlern ist. Deshalb ist es für solche Analysen wichtig, ein Oszilloskop mit tiefem Speicher zu nutzen, wie ihn das Universal- Oszilloskop R&S®RTM2000 (BILD 2) bietet. Die standardmäßig verfügbaren 20 Msample erlauben es, die Abtastrate im Beispiel auf 100 Msample/s anzuheben und damit eine lückenlose Aufzeichnung und Ana-lyse der 19 Protokollpakete durchzuführen. Signalfehler lassen sich so analysieren, doch ist die Wahrscheinlichkeit, dass mit diesem Setup der Fehler gefunden wird, nicht besonders groß,

BILD 1: Beispiele für das Erfassen und Analysieren kurzzeitiger Signale

eines Sensors.

NEUES 212/15 31

32

da nur sehr wenige Pakete aufgezeichnet werden. Die weitaus bessere Lösung ist die neue Option „History und segmentier-ter Speicher“ R&S®RTM-K15.

Vorteile der segmentierten AufzeichnungDer bessere Ansatz ist es, die Aufzeichnung auf die Datenpa-kete zu beschränken. Dazu muss ein dedizierter Protokolltrig-ger definiert werden, beispielsweise die Triggerung auf das Startsymbol des I2C-Busses. BILD 3 gibt einen Überblick über die vom Oszilloskop R&S®RTM2000 unterstützten Protokolle.

Die Option „History und segmentierter Speicher“ R&S®RTM-K15 unterstützt die Fehleranalyse an zwei zen-tralen Punkten. Zum einen erweitert sie den zur Verfügung stehenden Speicher für analoge und digitale Kanäle auf in der R&S®RTM-Klasse einzigartige 460 Msample. Zum ande-ren wird der Speicher in Abschnitte gleicher Größe einge-teilt. Die Zahl der Segmente ist vom Anwender in verschiede-nen Stufen an die Aufgabenstellung anpassbar (BILD 4). Das R&S®RTM2000 stellt sicher, dass der Speicher optimal aus-geschöpft wird. Für ein serielles Protokoll gibt zum Beispiel die maximale Paketlänge im Signal die Wahl der Aufzeich-nungslänge vor. Ab dem Triggerzeitpunkt passt so jeweils der zu untersuchende Signalabschnitt in den Speicher. Die Zeit-räume ohne Aktivität hingegen werden nicht erfasst (E in BILD 1). Ein wichtiges Detail für die anschließende Analyse: beim R&S®RTM2000 wird der Zeitpunkt des Triggerereignis-ses mit einer Auflösung von 3,2 ns hochgenau festgehalten.

Für den Beispielsensor ist die gewünschte Aufzeichnungs-länge pro Segment 500 µs: 400 µs für das Protokollpaket und je 50 µs zeitlichen Puffer davor und danach (BILD 5). Für 500 µs und einer Segmentlänge von 10 ksample – das ent-spricht einer Abtastrate von 20 Msample/s – ergibt sich eine stabile Decodierung. Mit den 45 000 verfügbaren Segmenten können also knapp acht Minuten der Kommunikation aufge-zeichnet werden. Als Triggerkriterium wird beim seriellen Pro-tokolltrigger „Protocoll Start“ gewählt.

History-Modus für die AnalyseMit der History-Funktion der Option R&S®RTM-K15 kann auf alle Aufzeichnungen nachträglich zugegriffen werden. Sämt-liche Werkzeuge des Oszilloskops, beispielsweise die Quick-Meas-Funktionalität, Maskentests oder Protokolldecodierung, stehen dabei zur Analyse bereit (R in BILD 1).

Aufzeich-nungslänge

Anzahl Segmente

20 Msample 23

10 Msample 46

5 Msample 92

2 Msample 230

1 Msample 460

500 ksample 921

200 ksample 2301

100 ksample 4591

50 ksample 9183

20 ksample 22 500

10 ksample 45 000

BILD 4: Segmentierungsmöglich-

keiten für den Speicher des

Oszillos kops R&S®RTM2000.

Anwendungsbereich Serieller Standard OptionEmbedded I²C / SPI R&S®RTM-K1

UART / RS-232 / RS-422 / RS-485 R&S®RTM-K2

Automotive und Industrial CAN / LIN R&S®RTM-K3

Audio I²S / LJ / RJ / TDM R&S®RTM-K5

Luftfahrt und Verteidigung MIL-1553 R&S®RTM-K6

ARINC-429 R&S®RTM-K7

BILD 3: Optionen für Triggerung und Decodierung.

BILD 2: Für Aufgaben in Entwicklung, Produktion und Service von

Embedded Hardware ist das R&S®RTM2000 Zeit-, Frequenz-, Protokoll-

und Logikanalysator sowie Digitalvoltmeter in einem Gerät.

Allgemeine Messtechnik | Oszilloskope

BILD 5: Decodiertes

I²C-Signal mit analo-

gen Messkurven und

Erfassungstabelle.

Im Menü unten wird

die History-Funktion

gesteuert.

Um beispielsweise eine fehlerhafte Abweichung des Clock-Signals des Beispielsensors zu finden, bietet sich der zum Standardfunktionsumfang des R&S®RTM2000 gehörende Maskentest an. Die Maske ist auf dem R&S®RTM2000 mit wenigen Tasten aus einem korrekt übertragenen Clock-Signal erstellt oder kann von einem USB-Stick geladen werden. Über das „Play“-Kommando der History-Funktion (unten in BILD 5) werden nun alle 45 000 Segmente automatisch mit der Maske verglichen, Verletzungen statistisch ausgewertet und, falls dies im Maskentest aktiviert ist, jeweils bei einer Maskenver-letzung angehalten sowie angezeigt.

Einen schnellen Zugang zu den vor dem fehlerhaften Seg-ment liegenden Aufzeichnungen bietet die Erfassungsta-belle, die alle Segmente mit ihrem jeweiligen Zeitstempel auflistet (links unten in BILD 5). So sind Nachwirkungen vor-ausgegangener Signale schnell isoliert. Eine anschließende Analyse der Triggerzeitpunkte aller fehlerhaften Segmente ermöglicht es zudem, Periodizitäten zu entdecken. Selbstver-ständlich lassen sich alle Segmente für die Offline-Analyse auf einem PC speichern.

Und wenn im Standardbetrieb ein Fehler entdeckt wurde und die Vorgeschichte den entscheidenden Hinweis zur Lösung liefern würde? Kein Problem: Die Messkurven werden beim

R&S®RTM2000 mit installierter R&S®RTM-K15 immer in Seg-mente mit Zeitstempel gespeichert und sind somit stets über die History-Funktion zugänglich.

FazitIm Zusammenspiel von seriellen Trigger- und Decodier- Optionen mit der Option R&S®RTM-K15 ergeben sich ent-scheidende Analysevorteile. Der in seiner Klasse einzigartig große Speicher von 460 Msample und die flexible Einteilbar-keit von Segmenten erweitern die effektive Aufzeichnungs-länge von Millisekunden auf Minuten oder mehr.

Mit der History-Funktion können alle Aufzeichnungen nach-träglich betrachtet und ausgewertet werden. Zeitstempel mit einer Auflösung von 3,2 ns ermöglichen eine genaue zeitli-che Zuordnung von Signalereignissen. Über die Erfassungs-tabelle lassen sich einzelne markierte Segmente direkt für die Anzeige auswählen. Alternativ spielt die History-Funktion alle Segmente automatisch ab. Zur Analyse des fehlerhaften Segments stehen sämtliche Werkzeuge des R&S®RTM2000- Oszilloskops wie beispielsweise die QuickMeas-Funktionalität, Maskentests, FFT oder Protokolldecodierung zur Überprüfung des Signals zur Verfügung.

Philipp Weigell

NEUES 212/15 33

34

Live-Spektren aufzeichnen und nutzbar machenBerechnete Funksignale sind für die meisten Testzwecke ideal, weil nach Maß einstellbar und kontrolliert

wiederholbar. Manchmal aber braucht man „echte“ Signale für belastbare Ergebnisse. Die liefert der

I/Q-Datenrekorder R&S®IQR jetzt mit hoher Datenrate und zweikanalig.

I/Q-Datenrekorder holen Live-Spektren ins LaborVektor-Signalgeneratoren liefern heute jedes gewünschte Funksignal auf Knopfdruck und bis in die letzten Fein-heiten konfigurierbar. Ein reales Funk-umfeld hält aber so manche Komplika-tion bereit, die es ratsam erscheinen lässt, Millionen-Seller wie Mobilfunkge-räte und Satellliten-Navigationsgeräte schon in der Entwicklungsphase mit realen Signalen zu beaufschlagen, um

alle Eventualitäten zu berücksichtigen. Dazu ist es notwendig, entsprechende Signale an typischen, als kritisch betrachteten Orten aufzuzeichnen und ins Labor zu bringen (Field to Lab, F2L). Diese Aufgabe übernehmen I/Q-Daten-rekorder wie der R&S®IQR (BILD 1). Auf-gezeichnet wird nicht das Funkspek-trum selbst, sondern die es erzeugende digitale Modulation ( Basisband) in der Form von I/Q-Daten, die ein vor-geschaltetes HF-Frontend in Echtzeit

bereitstellt. Die Daten werden im Labor entweder zur Weiterverarbei-tung auf einen PC exportiert oder einem Vektor-Signalgenerator zugeführt, der sie in ein HF-Spektrum zurückverwan-delt. Der R&S®IQR erfüllt schon seit eini-ger Zeit als Bestandteil von Drive-Test-Systemen diese Aufgaben. Mit neuer Firmware, schnelleren Speichermodu-len und zusätzlichen Optionen ist er jetzt noch vielseitiger einsetzbar.

®eyetronic / fotolia.com

Allgemeine Messtechnik | Datenrekorder

Zusammenhang zwischen Bandbreite und Abtastrate

90

79,6

70

60

50

40

30

20

10

0

Band

brei

te in

MHz

0,1 10 20 30 40 6050 70 80 90 99,5

Abtastrate in Msample/s

R&S®IQR20: bis 20 Msample/sR&S®IQR100: bis 99,5 Msample/s

16

¸TSMW¸FSV (mit ¸FSV-B70)¸FSW (mit ¸FSW-B80)

¸TSMW

¸FSV

¸FSW

Aufnahmezeit in Abhängigkeit von der Datenrate

10000

1000

100

10

1

Aufn

ahm

e- /

Wie

derg

abez

eit i

n St

unde

n

Datenrate in Msample/s

¸IQR-B020 (2 TByte HDD)¸IQR-B119F (1,9 TByte SSD)

50

2,6 h

30

4,3 h

40

3,2 h

60

2,1 h

70

1,8 h

20

6,9 h

6,5 h

0,1

1380 h

1310 h

10

13,8 h

13,2 h

80

1,6 h

90

1,4 h

99,5

1,3 h

BILD 1: Der I/Q-

Datenrekorder

R&S®IQR ist ein

ebenso universelles

wie bedienfreundli-

ches Speicher medium

für I/Q-Signale.

BILD 2: Erzielbare Abtastraten und Bandbreiten mit verschiedenen Front ends und

R&S®IQR-Modellen.

BILD 3: Für Highspeed-Aufzeichnungen muss der R&S®IQR mit einer SSD ausgestattet sein.

Highspeed-Aufnahme und -WiedergabeDie neue Highspeed-Konfiguration ermöglicht Aufzeichnungen mit bis zu 99,5 Msample/s entsprechend einer Modulationsbandbreite von knapp 80 MHz (BILD 2). Damit fallen auch sehr breitbandige Funksysteme in das Beute-Schema des R&S®IQR. Alter-nativ lässt sich die Bandbreite auch geteilt nutzen, um mehrere Funksig-nale gleichzeitig zu erfassen, mehr dazu unten. Ein für die Praxis wichtiges Kri-terium ist die maximale Aufzeichnungs-dauer. Diese ergibt sich aus der Daten-rate, der I/Q-Auflösung und der Größe des Speicher moduls. Ausgestattet mit einer 2-TByte-SSD kommt der R&S®IQR, der die I- und Q-Werte mit einer Auf-lösung von 16 bit entgegennimmt, auf Speicherzeiten zwischen 18 Stunden für ein GPS-Signal mit 6 MHz Bandbreite und 1,3 Stunden bei Nutzung der Maxi-mal-Bandbreite (BILD 3).

Wer Letztere nutzen will, braucht ein entsprechend breitbandiges Frontend. Aus dem Rohde & Schwarz-Programm übernimmt der Signal- und Spektrum-analysator R&S®FSW diese Funktion. Komplettiert wird das messtechnische Setup zur Aufzeichnung, Wiedergabe, Analyse und Archivierung breitbandiger Live-Signale mit einem Vektor-Signalge-nerator R&S®SMBV100A (BILD 4).

Zwei Signale gleichzeitig aufnehmen oder wiedergebenDie gleichzeitige Aufnahme und Wieder-gabe zweier Spektren ermöglicht den parallelen Test verschiedener (Rund-)Funkdienste, beispielsweise eines DVB-T- und eines DAB-Senders oder zweier Satellitennavigationssysteme (GPS, BeiDou oder GLONASS). Darü-ber hinaus reduziert die separate Auf-nahme auseinanderliegender Spektren mit geringerer Bandbreite die gesamte erforderliche Bandbreite und die sich daraus ergebende Datenrate und benö-tigte Speicherkapazität.

NEUES 212/15 35

Zwei typische Setups

Aufnahme

Wiedergabe

Import / Export (offline)¸IQR-K101

R&S®SMBVR&S®IQRz.B. R&S®FSW I/Q-Daten

GPS-DatenGPS-Empfänger

HF-Spektrum

HF-Spektrum

Wiedergabe

I/Q-Daten

R&S®TSMW mitzwei HF-Frontends

Multiplexen von zwei I/Q-DatenströmenR&S®IQR-K105

Aufnahme

PC, Netzwerk

PC, Netzwerk

USB-Speicher

Generatorz.B. R&S®SGT100A, R&S®SMBV, R&S®SFC

I/Q-Datenstrom 1

I/Q-Datenstrom 2R&S®IQR-K107

Wiedergabe

R&S®IQR

Export (offline)¸IQR-K101

2 ×

I/Q

USB

2.0

LAN

1 G

bit

GPS(optional)

Robustes Gehäuse für Drive Test (Option R&S®IQR-CAS1)

36

Eine andere interessante Zweikanal-An-wendung ist der Test der A-GPS-Funk-tionalität (assisted GPS, entsprechend auch für GLONASS und BeiDou) eines Smartphones. Er erfordert den gleich-zeitigen Empfang eines GNSS- und eines Mobilfunksignals. Der R&S®IQR kann passende Live-Signale synchron aufnehmen und über seine zwei I/Q-Schnittstellen auch parallel wieder aus-geben. Als Frontend dient in diesem Fall der Funknetzanalysator R&S®TSMW, der die gleichzeitige Demodulation zweier Signale beherrscht. Die resultie-renden I/Q-Datenströme werden dem R&S®IQR als Multiplex über eine einzige I/Q-Schnittstelle zugeführt. Zur Generie-rung der HF kann jeder Signalgenerator

eingesetzt werden, der ebenfalls über diese Schnittstelle verfügt, beispiels-weise der ultrakompakte R&S®SGT100A (BILD 4 und blauer Kasten). Alternativ können die I/Q-Ströme auch über eine Ethernet- oder USB-Schnittstelle auf einen PC exportiert werden, um sie mit einem Programm wie MATLAB® weiterzuverarbeiten.

Weitere interessante FunktionenErfassung von PositionsdatenFür Drive-Test-Anwendungen ist es wichtig, dem aufgenommenen Spek-trum einen Ort zuweisen zu können. Entsprechend optioniert verfügt der R&S®IQR über diese Funktion und

BILD 4: Highspeed-Setup mit Signal- und Spektrumanalysator R&S®FSW als Frontend und Vektor-Signalgenerator R&S®SMBV100A als HF-Modulator

(oben); zweikanaliges Setup mit Funknetzanalysator R&S®TSMW als Frontend und Vektor-Signalgeneratoren R&S®SGT100A als HF-Modulatoren (unten).

kann den Fahrweg auch auf einer Karte darstellen.

Pegelrichtige WiedergabeBeim Drive-Test kann das HF-Signal stark schwanken, man denke etwa an Tunneldurchfahrten. Genau dieser realis-tischen Verhältnisse wegen unternimmt man aber solche Fahrten, sie müssen also im Labor korrekt wiedergegeben werden. Die optionale Referenzpegel-aufzeichnung des R&S®IQR erlaubt die genaue Rekon struktion der Pegelver-hältnisse sowie die Aussteuerung des Empfängers R&S®TSMW per Automatic Gain Control zur Empfangsoptimierung während der Fahrt (BILD 5).

Allgemeine Messtechnik | Datenrekorder

HF-Pegelanpassung mit AGC

t

Übersteuerung

HF-P

egel

in d

Bm

–30

–60

Refe

renz

pege

l

Vers

tärk

ung

/Dä

mpf

ung

in d

B

+4

–4

HF-Pegel ohne AGC HF-Pegel mit AGC AGC-Regelung

BILD 5: Die Option „Pegelrichtige Aufzeichnung und Wiedergabe“ aktiviert die AGC-Funktion im

HF-Scanner R&S®TSMW und speichert den Referenzpegel zu den I/Q-Daten, um deren Umsetzung

in ein realitätsgetreues Spektrum zu ermöglichen.

Geräte mit digitaler I/Q-Schnittstelle, mit denen der R&S®IQR konfiguriert werden kann*SignalgeneratorenR&S®AMU200A,R&S®SMW200A, R&S®SMBV, R&S®SGT100A, R&S®SMU200ASpektrum- / SignalanalysatorenR&S®FSW, R&S®FSVR, R&S®FSV, R&S®FSQ, R&S®FMU36Broadcast TesterR&S®SFE, R&S®SFC, R&S®SFU, R&S®SFE100HF-ScannerR&S®TSMWDatenkonverterR&S®EX-IQ-BoxI/Q-DatenrekorderR&S®IQR100, R&S®IQR 20

* Aufgrund unterschiedlicher Funktionsumfänge und Leistungsparameter lassen sich nicht alle Geräte uneingeschränkt miteinander kombinieren, siehe entsprechende Datenblätter, insbesondere die Kompatibilitätsliste im Datenblatt zum R&S®IQR.

Die Rohde & Schwarz- I/Q-Schnittstelle

Im Zeitalter der digitalen Funk-kommunikation sind I/Q-Daten die übliche Form der Signalbeschrei-bung. Allerdings ist es nie zur Nor-mung einer universellen digitalen I/Q-Schnittstelle gekommen, wes-halb Rohde & Schwarz für die eigenen Geräte einen Hausstan-dard definiert hat. Anschlussseitig basiert er auf einem handelsübli-chen Steckverbinder, die Übertra-gung erfolgt seriell über ein pro-prietäres Protokoll.

Die Schnittstelle dient einerseits zum schnellen Transfer der eigent-lichen I/Q-Daten, außerdem aber auch zur Übertragung von Meta-daten. Denn ein I/Q-Wertepaar kann bekanntlich nur die (relative) Amplitude und die Phase eines Sinussignals codieren (Basisband). Die Frequenzinformation zur Generierung einer lagerichtigen HF und der Absolutpegel müs-sen anderweitig beigesteuert wer-den. Hierzu und zum Austausch weiterer Informationen zwischen den beteiligten Geräte, etwa zum Transfermodus oder zur Daten-rate, dienen reservierte Pins („Info Interface“).

Zusammen mit dem I/Q-Daten-strom lassen sich auch Steuer- und Status-Bits senden, etwa zum Triggern oder als Marker.

Sollen Geräte ohne Rohde & Schwarz-Schnittstelle in ein Setup eingebunden werden, typischerweise alle Messobjekte, kann die R&S®EX-IQ-Box die Kon-vertierung der I/Q-Signale in beide Richtungen übernehmen.

Steuerung der GerätepartnerSowohl das HF-Frontend als auch der nachgeschaltete Generator müssen jeweils passend für die aktuelle Mess-aufgabe konfiguriert (z. B. Frequenz-einstellungen) bzw. sogar dynamisch gesteuert werden (Pegelnachführung). Dafür steht die Option R&S®IQR-K2 bereit. Sie unterstützt den Anwender

bei der automatischen Ansteuerung der Generatoren und ermöglicht die nach-trägliche Modifikation von Mittenfre-quenz und Referenzpegeloffset. Hier kommen die Vorteile einer Gesamtlö-sung von einem Hersteller zum Tragen, der seine Komponenten optimal aufein-ander abstimmen kann.

Gert Heuer

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38

Neue HF-Module erweitern das Einsatz-spektrum der Steuerplattform R&S®OSPHF-Module mit neuen Relaistypen und Relais mit anderer Ansteuerung verbreitern das Programm für die

Offene Schalt- und Steuerplattform R&S®OSP. Damit lassen sich HF-Testsysteme in Forschung, Entwicklung

und Produktion noch vielfältiger verschalten und es eröffnen sich neue Anwendungen.

Die Palette an Modulen für die Offene Schalt- und Steuerplatt-form R&S®OSP (BILD 1) wird ständig erweitert und erschließt ihr ein immer breiteres Anwendungsspektrum: von einfachen Schaltsystemen bis hin zu komplexen HF-Testsystemen. Die große Auswahl an allgemein einsetzbaren Schaltmodulen und Modulen mit speziellen anwendungsspezifischen Funktionen (z. B. für EMV Testsysteme) erlaubt die vielfältige Konfigura-tion von Test- und Messsystemen für die Produktion, in Test-labors und in Forschung und Entwicklung. Die Möglichkeit zum späteren Ausbau vorhandener Konfigurationen mit OSP-Modulen und der Erweiterungseinheit R&S®OSP150 schafft zusätzliche Investitionssicherheit.

Universelle bistabile HF-Relais Die bisherigen HF-Module zur R&S®OSP, beispielsweise die universellen Basismodule R&S®OSP-B101 mit sechs Umschaltrelais (SPDT) und R&S®OSP-B102 mit zwei Trom-melrelais (SP6T), sind alle mit monostabilen Relais ausgestat-tet. Diese im Allgemeinen preiswerteren Relaistypen erfordern für das Umschalten eine ständig anliegende Steuerspannung. Vom höheren Stromverbrauch abgesehen, kann diese Eigen-schaft jedoch vorteilhaft für einen definierten Schaltzustand bei sicherheitsrelevanten Anlagen nach dem Ausschalten bzw. bei Stromausfall genutzt werden.

Als Ergänzung zu den monostabilen Basismodulen sind jetzt die bistabilen Module R&S®OSP-B101L und R&S®OSP-B102L im Programm (BILD 2). Diese bleiben nach dem Ausfall der Steuerspannung in dem zu diesem Zeitpunkt vorherrschen-den Schaltzustand. Die Steuerspannung ist also nur für den Umschaltvorgang erforderlich, nicht um den Schaltzustand zu halten. Das reduziert insbesondere in großen Testsystemen den Leistungsverbrauch und hält den Schaltzustand beim Ausfall der Versorgungsspannung aufrecht.

Kreuzschalter (Transferrelais)Die beiden neuen monostabilen Transferrelais-Module R&S®OSP-B116 und R&S®OSP-B136 (DPDT) in BILD 2 sind mit jeweils zwei SMA- bzw. N-Relais ausgestattet, mit denen sich Kreuzverschaltungen zwischen zwei HF-Pfaden einfacher realisieren lassen.

Weitere neue E/A- und RelaismoduleMit dem neuen E/A-Modul R&S®OSP-B158 (BILD 3) lassen sich im Unterschied zum digitalen E/A-Modul R&S®OSP-B103 externe Geräte über differenzielle Leitungen ansteuern. Es bie-tet außer 16 differenziellen RS-422-Ausgängen auch 16 digi-tale Eingänge sowie vier analoge Ausgangsspannungen.

BILD 1: Dank der ständig wachsenden Zahl von

Modulen dringt die Offene Schalt- und Steuer-

plattform R&S®OSP in immer weitere Anwen-

dungsgebiete vor. Im Bild unten das Basisge-

rät R&S®OSP130, oben das Erweiterungsgerät

R&S®OSP150.

Allgemeine Messtechnik | Testsysteme

DUT 2

LAN

USBHF-Multiplexer1 bis n Leistungsmesser

¸OSP130

DUT m

• • •

DUT 1

4

4

4

Testsystem für Leistungsmessungen

R&S®OSP-B116

R&S®OSP-B119

R&S®OSP-B136

R&S®OSP-PM-I

R&S®OSP-B102L

R&S®OSP-B101L

Mit diesem R&S®OSP-Modul kann zum Beispiel das neue abgesetzte aktive omnidirektionale Empfangsantennensystem R&S®AU600 (siehe Seite 9) angesteuert und mit den erfor-derlichen Spannungen versorgt werden.

Zur terminierten Variante des 8-fach-Trommelschalters R&S®OSP-B129 gibt es nun ergänzend das nicht terminierte Modul R&S®OSP-B119, bestehend aus einem SP8T und zwei SPDT. Die terminierten Relais für 0 bis 18 GHz wurden um ein Modell mit 40 GHz und externer Terminierung erweitert (R&S®OSP-B121H in BILD 4).

Das R&S®OSP-PM-I ist ein neues passives Modul für die Integration eines Leistungsmessers R&S®NRP-Zxx in die Offene Schalt- und Steuerplattform R&S®OSP. Um even-tuelle Störungseinkopplungen in die R&S®OSP zu verhin-dern, ist der USB-Anschluss des Leistungsmessers über ein

BILD 2: Die neuen Relaismodule.

BILD 3: E/A-Modul R&S®OSP-B158.

BILD 4: Modul R&S®OSP-B121H.

USB-Durchführungsfilter nach außen geführt. Das Modul ermöglicht den kompakten Aufbau eines Testsystems zur Leistungsmessung in Verbindung mit einem vorgeschalte-ten HF-Multi plexer, der aus terminierten SP6T-Halbleiter relais (R&S®OSP-B128) besteht (BILD 5). Je nach Konfiguration der R&S®OSP-B128 sind Multiplexer bis zu SP42T in einem Grundgerät R&S®OSP120 bzw. SP30T mit der R&S®OSP130 realisierbar. Mittels einer Erweiterungseinheit R&S®OSP150 und zusätzlichen R&S®OSP128-Modulen sind bis zu 72 Anten-nen sequenziell auswählbar. Dabei ist jedoch zu beachten, dass jede Schaltstufe die Pfaddämpfung und die erforderliche Messzeit für das Durchschalten aller angeschlossenen Geräte bzw. Antennen erhöht.

Das Datenblatt zur R&S®OSP enthält eine Übersicht über alle dafür verfügbaren Module und Geräte.

Gert Heuer

BILD 5: Sequenzielle Leistungs-

messung an mehreren Prüflingen

mit mehreren Antennen. Bis zu

42 Messanschlüsse sind mit einer

R&S®OSP realisierbar.

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Höchste Effizienz im TestlaborDie Fujitsu Technology Solutions GmbH setzt in seinem Product Compliance Center Mess- und Testsysteme

zur EMV-Prüfung elektronischer Komponenten und Geräte ein. Zentraler Bestandteil der Infrastruktur ist die

standortübergreifend eingesetzte Messsoftware R&S®EMC32 von Rohde & Schwarz, mit der sich Testpläne

erstellen sowie Prüfabläufe automatisch steuern und überwachen lassen.

Für elektromagnetische Geräte- und System-Prüfungen betreibt die Fujitsu Technology Solutions GmbH (siehe grauen Kasten) ein akkreditiertes Test- und Zertifizierungszentrum, das Product Compliance Center (PCC), mit den Standorten Augs-burg und Paderborn. Dort werden Produkte für den gewerb-lichen und privaten Bereich, beispielsweise Computer, Moni-tore, Displays, Drucker, Messgeräte, Roboter, Prozesssteue-rungen, Haushaltsgeräte oder medizinische Geräte geprüft.

Mit den allgegenwärtigen Mobilfunk- und Wireless-Anwen-dungen ist die Möglichkeit von Störeinstrahlung in den letz-ten Jahren stark angestiegen. Entsprechend haben interna-tionale EMV-Normengremien reagiert und die Anforderungen erhöht. Anfang vergangenen Jahres erweiterte Fujitsu daher das Leistungsspektrum des PCC im Bereich EMV-Prüfungen. Hermann Möhring, der Leiter des EMV-Testcenters in Augs-burg, beschreibt: „Die Vorgaben wurden ausgeweitet, um zu verhindern, dass Geräte durch hochfrequente Einstrahlung in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Sie müssen erhöhte Anforderungen erfüllen, um beispielsweise das europäische CE-Zeichen zu erhalten.“

Das Product Compliance Center

von Fujitsu in Augsburg.

EMV-Prüfdienstleistung für interne und externe AufträgeAls 100-prozentige Tochtergesellschaft des japanischen Elektronikherstellers bietet die Fujitsu Technology Solu-tions GmbH ein umfassendes Portfolio von Produkten, Lösungen und Dienstleistungen. An mehreren deut-schen Standorten werden Notebooks, PC, Thin Clients, Server, Speichersysteme und Mainboards entwickelt und gefertigt. Die Geräte- und System-Prüfungen über-nehmen 45 Mitarbeiter des PCC an den Standorten Augsburg und Paderborn. Geprüft werden Elektronik-Produkte für den privaten und gewerblichen Bereich. Die Prüfingenieure führen außerdem Pre- Compliance-Tests an Prototypen durch, was die EMV-Integrität parallel zur Produktentwicklung ohne Zeitverlust und zusätzlichen finanziellen Aufwand durch nachträgliche Maßnahmen sichert. Neben Fujitsu-eigenen Produk-ten kommen ebenso Geräte und Komponenten anderer Firmen in die Testlabore. Rund ein Drittel aller Prüfauf-träge stammen von externen Kunden.

EMV / Feldstärke | Referenz

Früher reichte es aus, die Stabilität gegenüber Einstrahlungen mit einer Feldstärke von ca. 10 V/m und eines Frequenzbe-reichs bis 3 GHz zu prüfen. Inzwischen muss im Rahmen der erweiterten Einstrahlungsprüfung die Störfestigkeit von Elek-tronikprodukten mit einer elektrischen Feldstärke von 20 V/m bis 6 GHz gemessen werden. Der Fujitsu-Manager Möhring erklärt: „Für die erweiterte Einstrahlprüfung haben wir an beiden Standorten zusammen mit Rohde & Schwarz Mess-plätze eingerichtet, die speziell auf die neuen Vorgaben zuge-schnitten sind. Die neuen Testanlagen ermöglichen unterbre-chungsfreie, automatisierte Messungen über den gesamten Frequenzbereich und sparen so Zeit und Kosten. Außerdem erfüllen sie immer die Anforderungen der neuesten EMV-Nor-men.” Getestet werden unter anderem Störfeldstärke, Stör-spannung, Oberschwingungen, Flicker, elektrostatische Entla-dung, Einstrahlung hochfrequenter elektromagnetischer Fel-der, induzierte leitungsgeführte Hochfrequenz, schnelle tran-siente Störimpulse (Burst), langsame, energiereiche Störim-pulse (Surge) sowie Spannungsschwankungen und -unterbre-chungen in Versorgungsnetzen.

Messsoftware für sämtliche Testbereiche der automatischen EMV-PrüfungenFür die Prüfungen stehen unterschiedliche Messkabinen zur Verfügung, in denen die Testingenieure die Prüflinge gelei-teten Störgrößen und elektromagnetischen Feldern ausset-zen und ihre Widerstandsfähigkeit dagegen testen. So stel-len sie sicher, dass elektrische Geräte in ihrer Umgebung präzise funktionieren und keine elektromagnetischen Inter-ferenzen verursachen, die den Betrieb anderer Einrichtun-gen stören. Für den Erhalt von nationalen und internationa-len Zertifikaten, wie das europäische CE-Zeichen, ist eine

Die EMV-Messhalle der Fujitsu Technology

Solutions GmbH in Augsburg.

EMV-Prüfung notwendig (siehe blauen Kasten). Für die unter-schiedlichen Tests setzt Fujitsu die Software R&S®EMC32 von Rohde & Schwarz ein. Sie unterstützt Messungen nach euro-päischen und internationalen Normen und deckt ein weites Anwendungsfeld ab: Dazu gehören normkonforme Messun-gen der Störfestigkeit gegen Spannungen und Felder sowie die Emissionsmessung von Störspannungen, Störleistun-gen und Störfeldstärken. Aber auch entwicklungsbegleitende Messungen zur Produktoptimierung, Messungen der Abstrahlcharakteristik eines Prüflings (Azimuth-Chart) sowie Funkzulassungsmessungen nach ETSI- und FCC-Standards lassen sich mit der Software R&S®EMC32 durchführen.

EMV-Zertifikate weltweitFür den Erhalt von nationalen und internationalen Zerti-fikaten wie das europäische CE-Zeichen ist unter ande-rem eine EMV-Prüfung notwendig. Die beiden EMV-Labore des Product Compliance Center (PCC) sind von der Deutschen Akkreditierungsstelle DAkkS nach DIN EN ISO / IEC 17025 zertifiziert. Sie sind autorisiert, international anerkannte Zertifikate wie beispielsweise für die Überprüfung nach UL, CSA und FCC (USA), CCC (China), BSMI (Taiwan), MIC (Vietnam), VCCI (Japan), KC (Korea), C-Tick (Australien), GOST-R (GUS-Staaten) auszustellen.

NEUES 212/15 41

42

Die R&S®EMC32 ist ein zentrales Element, um die Auto-matisierung der Testabläufe zu maximieren. „Seit wir die Rohde & Schwarz-Software nutzen, konnten wir die Prüf-berichterstellung erheblich beschleunigen“, freut sich der Testcenter-Leiter Möhring. Die gesamten Abläufe im Test labor werden durch die enge Verzahnung der Software mit dem Labor-Managementsystem optimiert. Die Ressourcen lassen sich so effizienter nutzen, was wiederum zur Kostensenkung der Testabläufe führt. Möhring weiter: „Die EMV-Messsoft-ware ist ideal für automatische EMV-Prüfungen in allen Test-bereichen und Standardisierungs-Feldern geeignet. Sie unter-stützt die Prüfingenieure, das wachsende Aufgabenspektrum optimal zu bewältigen und sie erlaubt ihnen, die Messergeb-nisse komfortabel auszuwerten und in Form von Prüfberich-ten und Charts anschaulich darzustellen.“

Interaktive EMI-Messung mit der Software R&S®EMC32-K24.

Beide Standorte des Product Compliance Center arbeiten mit einheitlicher EMV-Prüfsoftware Das Augsburger PCC profitiert schon seit einigen Jahren von den Vorteilen der Messsoftware, wohingegen das Pader-borner Testlabor historisch bedingt bis vor einem Jahr eine andere Lösung verwendete. Im Zuge eines organisatorischen Zusammenschlusses beider Prüflabore stand eine Vereinheit-lichung der EMV-Prüfsoftware an. Fujitsu-Manager Möhring:

„Weiterhin mit zwei Lösungen zu arbeiten hätte doppelte Vor-arbeit und doppelten Pflegeaufwand bedeutet. Test- und Report-Templates, die regelmäßig verwendet werden und sich auf die jeweilige Norm beziehen, hätten die EMV-Spezialisten für beide Systeme individuell entwickeln und pflegen müs-sen.“ Vor der Produktauswahl testeten die Paderborner Prüf-ingenieure die Software in Kombination mit den Mess- und

EMV / Feldstärke | Referenz

Testinfrastrukturen vor Ort. Das Ergebnis: Aufbau einer ein-heitlichen Prüfsoftware-Landschaft an beiden Standorten auf Basis der Messsoftware R&S®EMC32.

Obwohl beide Standorte des PCC inzwischen mit den glei-chen Programmen arbeiten, sind nach wie vor Messgeräte unterschiedlicher Hersteller im Einsatz. Ulrich Kracht, Leiter des Paderborner EMV-Prüflabors betont: „Die Software von Rohde & Schwarz erlaubt trotz der unterschiedlichen Hard-ware identische Messabläufe an den beiden Standorten. Dies war für uns besonders wichtig, da wir projektbezogen immer wieder Messgeräte zwischen beiden Testcentern aus-tauschen.“ Eine Vielzahl von Treibern für die Steuerung von Messgeräten unterschiedlicher Marken ist integriert, sodass die Vorteile der Software an beiden Orten uneingeschränkt genutzt werden können. „Zusatzinvestitionen für die Verein-heitlichung der Prüf-Hardware mussten wir nicht in Kauf neh-men“, erläutert Kracht.

Manche Hersteller verlangen nur Tests, die bestimmten Stan-dards entsprechen. Andere wiederum wollen mit ihren Pro-dukten auf einem bestimmten Markt aktiv werden und lassen sich beraten, welche Prüfungen und Zertifizierungen für die-sen Schritt erforderlich sind. Möhring definiert die Ziele fol-gendermaßen: „Wir führen die entsprechenden Tests durch und teilen die Ergebnisse wunschgemäß auch den zuständi-gen Landesbehörden mit. Unser Ziel ist, den Kunden nicht nur ein Testergebnis zu liefern, sondern eine Lösung für sein Pro-blem. Dabei profitieren sie von unserer langjährigen Erfah-rung als Herstellerlabor. Durch unsere Entwicklungs- und Fertigungsnähe sind wir in der Lage, falls notwendig, auch Verbesserungsvorschläge zu machen.“

Umfangreiche Software-Funktionen für unterschiedlichste AnforderungenDie Umstellung des Paderborner PCC-Standorts auf die Rohde & Schwarz-Software verlief reibungslos. Möhring weiter:

„Mit dazu beigetragen hat das intuitive Bedienkonzept, das EMV-Messungen in breitem Umfang erheblich vereinfacht. Dies gilt für Messungen während der Entwicklung ebenso wie für Abnahmeprüfungen und Zertifizierungen, egal ob bei ein-fachen Laboranwendungen oder bei komplexen Testsequen-zen in EMV-Prüfkammern.“ Grund hierfür ist das modulare Konzept, das umfangreiche Funktionen für die Anpassung an unterschiedliche Anforderungen bietet. Die hohe Flexibilität senkt die Kosten und schafft die Basis für zukünftige Erwei-terungen. Spezielle Optionen ermöglichen es, die Automati-sierung zu maximieren und gleichzeitig die Messdaten in den Gesamtworkflow des Testzentrums zu integrieren.

3-D-Darstellung mit der Option R&S®EMC32-K23.

Auch auf besondere Bedürfnisse des Fujitsu Pro-duct Compliance Center konnten die Entwickler von Rohde & Schwarz reagieren: Für die Automatisierung der Frei-feldmessungen waren Zusatzfunktionen erforderlich, die sie innerhalb kurzer Zeit umsetzten. Ein weiterer Wunsch war die Adaption der Software für den Einsatz auf einem Tablet-PC. Wenn der Steuerrechner nicht in unmittelbarer Nähe des Test-raums steht, haben die Prüfingenieure über den Touchscreen Zugriff auf das Testsystem, um beispielsweise eine Antenne direkt vor Ort neu zu justieren. Möhring betont: „Die hohe Funktionalität der Prüfsoftware ist für mich ebenso wichtig wie die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit den Entwick-lern. Seitens Rohde & Schwarz findet man immer ein offenes Ohr. Technische Fragen sind schnell beantwortet, ohne lange auf Support-Rückrufe zu warten.“

Jürgen Koch

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Rundfunk- und Medientechnik | Im Blickpunkt

Pixelauflösung aktueller und kommender Videoformate

UHD-2(7680 × 4320)

UHD-1(3840 × 2160)

SD(720 × 576)

HD(1280 × 720)

Full HD(1920 × 1080)

4K cinema (4096 ×

2160)

Die Fernsehzukunft heißt Ultra-HD4K-TV-Geräte und -Kameras sind in jedem Elektronikmarkt bereits für konsumentenverträgliche Preise zu

haben. An originärem 4K-Content herrscht aber noch großer Mangel, nicht zuletzt wegen der fehlenden

Broadcast-Infrastruktur. Rohde & Schwarz stellt Content-Providern und Netzbetreibern alle technischen

Mittel zur Verfügung, um diesen Zustand zu ändern.

Ultrahochauflösendes Fernsehen (UHDTV) ist eines der hei-ßen Themen der TV-Industrie. Motiviert durch sportliche Großereignisse wie die kommenden Olympischen Spiele in Rio sind sowohl Sendeanstalten wie auch die Hersteller von Consumer-Elektronik und die sie beliefernden Ausrüster mit Hochdruck dabei, UHD-Lösungen einsatzreif zu machen bzw. zu perfektionieren und schließlich am Markt zu etablieren.

Ging die Geräte-Industrie mit der Bereitstellung von UHD- Kameras und -TV-Geräten im üblichen Henne-Ei- Gerangel diesmal klar in Vorleistung, so sind Infrastrukturausrüster und Broadcaster nun gefordert, die Versorgungslücke zwi-schen Produzenten und Konsumenten zu schließen und ein marktfähiges UHD-Ökosystem zu schaffen. Keine einfache

Aufgabe mit Blick auf die Tatsache, dass die drastisch höhe-ren Bildauflösungen (UHD-1: 3840 × 2160 Pixel, UHD-2: 7680 × 4320 Pixel) und gleichzeitig angestrebte Verbesserun-gen wie Bildfrequenzen bis 120 fps, größere Farbräume und potentere Audioformate die Datenmenge explodieren lassen (BILD 1). Ziel ist es jedoch, auf der Übertragungsstrecke durch hoch entwickelte Datenreduktions- und Codierverfah-ren mit ähnlichen Bitraten auszukommen wie beim aktuel-len HDTV, sodass UHD-Programme auch über terrestrische Sender ausgestrahlt werden können. Dass dies ohne Weite-res möglich ist, beweist Korean Broadcasting System mit sei-ner im Frühjahr 2013 begonnenen Regelaussendung eines UHD-Programms im Stadtgebiet von Seoul über Sender von Rohde & Schwarz (siehe NEUES (2014) Nr. 211, Seite 45).

BILD 1: Ein Vergleich

der Pixelzahlen

und damit auch der

Datenmengen für

ein unkomprimiertes

Vollbild macht die

Heraus forderung

sichtbar, mit der sich

die Technik bei der

Bewältigung von UHD

konfrontiert sieht.

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UHD-Signalkette von der Kamera bis zum Zuschauer

4K-Kamera oder RAW-Formate

4K-Kamera Vier Sektoren4 × 3G-SDI

Clipster®

4K komprimiert 4K komprimiert, HF oder IP 4K komprimiert, Haushalte4K unkomprimiert

4K, 60 fps4:2:2, 10 bit12 Gbit/s

A̧VHE100

4K, 60 fps4:2:0, 8 bit oder 10 bit20 bis 25 Mbit/s

Encodierung

Multiplexing

Gateway

¸BTC,Terrestrischer Sender, Satellit oder Kabelnetz

HF-Modulation

IP

¸ETL

HF-Demodulation

4K-Ingest

4K-Editing

4K-Ausgabe

live

GMIT BBM-810

HEVC-Decodierung

A B C D

1

3

4

2

1

3

4

2XAVC

ProRes

46

BILD 2: Mit Komponenten von Rohde & Schwarz lässt sich eine komplette UHDTV-Distributionskette aufbauen.

BILD 2 zeigt eine vereinfachte durchgängige UHD-Signalkette von der Kamera bis zum Zuschauer. Mit Rohde & Schwarz-Technik lässt sie sich ab Kameraausgang komplett aufbauen.

Das UHD-Originalprogramm wird von einer 4K-Kamera auf-genommen (A). Dann erfolgt, sofern es sich nicht um eine Live-Sendung handelt, die Überspielung auf einen 4K-Video-server (Ingest) und ein Editierprozess am unkomprimierten Material (z. B. Änderung der Farb-Unterabtastung, Bildraten-änderung, Spezialeffekte usw.).

Zur Sendezeit wird das Signal über vier 3G-SDI-Kabel einem Echtzeit-Coder zugeführt, der es HEVC-komprimiert und das Ergebnis als Transportstrom ausgibt (B).

Es folgt die Ausstrahlung über terrestrische Sender (DVB-T2), die Zuführung zu einem Satelliten-Uplink (DVB-S2) oder die Einspeisung in ein Kabel- (DVB-C2) bzw. IP-Netzwerk (IPTV) (C).

Das 4K-TV-Gerät des Zuschauers demoduliert und decodiert das Signal selbst oder bekommt es über eine HDMI 2.0-Ver-bindung von einer Settop-Box zugeliefert (D).

Die Stationen dieser Kette werden nachfolgend etwas näher beleuchtet.

Rundfunk- und Medientechnik | Im Blickpunkt

Ingest, Bearbeitung und Playout

4:4:44:2:2 4:2:0

4K-Kamera Vier Sektoren4 × 3G-SDI

ProduktionsmischerFarb-Unterabtastung 4K-Ausgabe

4K12 bit10 bit

8 bit

Dateikonvertierung

oder RAW-Formate

XAVC

ProRes

1

3

4

2

Clipster®

BILD 3: CLIPSTER® ist eine leistungsfähige Allround-Lösung für dateibasierten Ingest, Bildbearbeitung, Formatwandlung und das Ausspielen von

4K-Signalen in Echtzeit.

A Ingest, Bearbeitung und PlayoutProgramme, die nicht live ausgestrahlt werden,

durchlaufen in der Regel einen Editier-, Vorverarbeitungs- und Zwischenspeicherungsprozess im Studio, bevor sie zur Sendezeit im Headend für die Aussendung aufberei-tet werden (BILD 3). Die aktuelle Generation des CLIPSTER® nimmt dazu die Kameradaten im XAVC-, ProRes- oder RAW-Format entgegen (dateibasierter Ingest). Anschlie-ßend sind mit größtem Komfort alle gewünschten Opera-tionen möglich: ❙ Anordnung der 4K-Clips auf einer Timeline ❙ Farb- und andere Korrekturen direkt auf den RAW-Daten

❙ Echtzeit-Umformatierung der RAW-Daten in jedes ge-bräuchliche Dateiformat, komprimiert oder unkomprimiert

❙ Unterstützung des Interoperable Master Format, IMF: Ingest, Verarbeitung und Ausgabe (Packaging). IMF wird als Standardformat für UHDTV-Workflows gehandelt, weil es die Brücke zwischen digitalem Kino und der Broad-casting-Welt schlägt

❙ Der CLIPSTER®-interne Speicher lässt sich mit externen Einheiten der SpycerBox Cell (siehe Seite 9) auf nahezu beliebige Kapazität ausbauen. Sogar die Realisierung von Super-Hi-Vision (8K)-Workflows ist so auf einfache Weise möglich.

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HEVC-Echtzeit-Coder, Multiplexer und Gateway

A̧VHE100

Stitching Encodierung

Encoder Gateway

DVB-T2Multiplexing

MPEG-2-TransportstromASI oder IP

4K, 60 fps4:2:2, 10 bit12 Gbit/s

4K, 60 fps4:2:0, 8 bit25 Mbit/s

4K-Kamera oder Playout

Vier Sektoren4 × 3G-SDI

1

1 2433

4

2

48

BILD 4: Das R&S®AVHE100 setzt die vier über 3G-SDI-Kabel angelieferten Teilbilder zu Vollbildern zusammen und komprimiert sie nach dem

HEVC-Algorithmus (H.265) in Echtzeit. Das komprimierte Signal wird, in einen MPEG-2-Transportstrom verpackt, dem Verteilnetzwerk zugeleitet.

B HEVC-Echtzeit-Coder, Multiplexer und Gateway

Die Aufbereitung der 4K-Programmdaten zu einem sende-fähigen Transportstrom übernimmt das kompakte Headend R&S®AVHE100. Dieses basiert auf neuester Hochleistungs- Datentechnik, um die rechenintensive HEVC-Encodierung in Echtzeit leisten zu können. Alle Signalflüsse im Headend sind IP-basiert als Voraussetzung für eine hohe Integra-tionsdichte aller Funktionen und große Flexibilität bei der funktionalen Ausgestaltung entsprechend dem individuel-len Bedarf.

Das UHDTV-Signal wird dem Headend von einer 4K-Ka-mera bzw. einer nachgeschalteten Regie-Einrichtung oder von einem 4K-Playout-Server über vier 3G-SDI-Ka-bel mit einer Datenrate von 12 Gbit/s zugeführt. Im Unter-schied zu anderen Lösungen am Markt, die die vier HD-Bildquadranten getrennt verarbeiten und die Teilbilder erst am Ende zu einem 4K-Gesamtbild zusammenfügen (stitching), setzt das R&S®AVHE100 die Quadranten schon vor der Bearbeitung zusammen und rechnet mit 4K-Kom-plettbildern weiter. Als Vorteil ergibt sich eine potenziell bessere Bildqualität, da die Nahtstellen der Quadranten auf-grund der hohen Qualität des Ausgangsmaterials garantiert unsichtbar bleiben, während es bei getrennter Verarbei-tung – abhängig von der Qualität der Encodierung – zu

unsauberen Anschlüssen kommen kann. Ein weiterer Vor-zug der Gesamtbildverarbeitung ist die Skalierbarkeit des Systems; der Kunde kauft nur die Rechenleistung, die für seinen Bedarf erforderlich ist. Eine typische Konfigura-tion ist zum Beispiel für ein 4K-Signal mit 60 Bildern pro Sekunde und sehr guter Bildqualität ausgelegt. Die Hard-ware-Bestückung (Prozessorleistung) wird entsprechend zugeschnitten. Wachsen die Anforderungen, etwa hin zu höheren Bildraten, kann einfach nachgerüstet werden.

In Summe nimmt das R&S®AVHE100 die folgenden Funk-tionen wahr: ❙ Synchronisation der vier 3G-SDI-Signale zu einem 4K-Bild (stitching)

❙ Umsetzung der Farb-Unterabtastung des eingehenden UHD-Signals von 4:2:2 nach 4:2:0 gemäß ITU UHD-1

❙ HEVC-Echtzeit-Encodierung mit 8 bit oder 10 bit Farbtiefe ❙ Generierung des UHDTV-Multiplex und der PSI/SI- bzw. PSIP-Informationen

❙ Markierung der T2-MI-Pakete mit einem aus dem GPS-Signal gewonnenen Zeitstempel, wie er bei der terrestri-schen Ausstrahlung über Gleichwellennetze (SFN) benö-tigt wird

❙ Generierung eines Transportstroms über IP oder ASI zur Speisung des Übertragungsnetzwerks

Rundfunk- und Medientechnik | Im Blickpunkt

Multistandard-HF-Modulator und Sender

DVB-T2DVB-S2DVB-S2XDVB-C2

¸BTC

¸THU9

DVB-T2

MPEG-2-TransportstromASI oder IP

HF-Modulation

BILD 5: Der komprimierte UHD-Transportstrom wird beispielsweise einem DVB-T2-Sender zugeführt oder, im

Fall eines Testaufbaus, einem Broadcast Test Center R&S®BTC, wobei insbesondere dessen Fähigkeiten als

Multistandard-Modulator genutzt werden.

C Multistandard-HF-Modulator und SenderFür die terrestrische Ausstrahlung von UHDTV-

Programmen steht eine breite Palette an DVB-T2-Sendern aller Leistungsklassen zur Verfügung, die den Transport-strom direkt entgegennehmen können, etwa aus den Fami-lien R&S®THU9 und R&S®TMU9. Erste Installationen sind in Betrieb.

Gilt es, eine Übertragungsstrecke im Labor nachzubilden oder wird ein vielseitiges Messgerät für die Entwicklung von UHDTV-Endgeräten benötigt, bietet sich das Broadcast Test Center R&S®BTC an. Das R&S®BTC ist, neben vielem Anderen, ein Multistandard-Modulator, der die fortschritt-lichsten terrestrischen, Kabel- und Satelliten-Übertragungs-verfahren beherrscht (BILD 5). Zudem verfügt das Gerät über eine zweipfadige Architektur von der Basisband- bis zur HF-Sektion, die die Simulation komplexer Szenarien wie MIMO-DVB-T2 ermöglicht. Weiterhin kann das R&S®BTC mit einem HDMI-Analysemodul bestückt und als Komplett-lösung für den Test von Settop-Boxen konfiguriert werden.

NEUES 212/15 49

50

BILD 6: Der TV Analyzer R&S®ETL liefert detaillierte Informationen über die HF- und Basisband(Transportstrom)-Parameter einer terrestrischen

Aussendung. Als Herzstück eines Versorgungsmesssystems analysiert er die Qualität von Rundfunknetzen aller Standards.

D1 Versorgungsmessungen mit tief gehender HF- und Basisband-Analyse

Empfangsprobleme verärgern Zuschauer und kratzen am Image des Netzbetreibers, der deshalb die Qualität in sei-nem Versorgungsgebiet messtechnisch kontrolliert und gegebenenfalls Maßnahmen zur Optimierung ergreift. Ins-besondere in großstädtischer Umgebung, wo mit Fading und Echos zu rechnen ist, sind gesicherte Informationen

über die Versorgungsqualität unentbehrlich. Der TV Ana-lyzer R&S®ETL liefert sie. Zusammen mit der Drive-Test-Software R&S®BCDrive und einer GPS-Antenne stellt der R&S®ETL umfangreiche ortsbezogene Analysen über die HF- und Basisband-Parameter zur Verfügung. Auf Wunsch integriert Rohde & Schwarz das Gerät mit weiteren System-komponenten schlüsselfertig in ein Messfahrzeug (BILD 6).

Rundfunk- und Medientechnik | Im Blickpunkt

HEVC-Echtzeit-Decoder und UHDTV-Qualitätsüberwachung

HF-Modulation

DVB-T2

4K-TV

¸ETL

ASI

Encodierung

Multiplexing

Gateway

GMIT BMM-810

3G-SDI

3G-SDIIP

¸AVHE100 ¸BTCz. B. ¸THU9

BILD 7: Der GMIT BBM-810 kann mehrere UHDTV-Programme gleichzeitig in Echtzeit decodieren und am Kontrollmonitor zusammen mit Quali-

tätsinformationen darstellen. Da er sowohl komprimierte als auch unkomprimierte Signale verarbeitet und die Bildqualitätsanalyse in Bezug auf

ein Referenzbild beherrscht, eignet er sich für die permanente Kontrolle am Headend-Ausgang ebenso wie für temporäre Feldmessungen zusam-

men mit einem R&S®ETL.

FazitWeltweit vermarktbare Sport-Großereignisse, der Trend zu immer größeren Bildformaten und die Verfügbarkeit von 4K-Endgeräten stimulieren die Bereitstellung von 4K-Pro-grammmaterial und den Aufbau entsprechender Broad-cast-Infrastrukturen. Die hohen Datenraten von UHDTV stellen Broadcaster und ausrüstende Industrie allerdings vor nicht geringe Herausforderungen sowohl bei der

Echtzeit- Verarbeitung als auch bei der Programmübertragung über terrestrische Netze mit ihrer beschränkten Kanalkapa-zität. Mit Rohde & Schwarz-Produkten können Broadcaster schon heute eine komplette UHD-Signalkette realisieren, vom Kameraausgang über das Verteilnetz bis hin zur Versorgungs-messung und Qualitätsüberwachung.

Dr. Nik Dimitrakopoulos; Simon Roehrs

D2 HEVC-Echtzeit-Decoder und UHDTV-Qualitätsüberwachung

Die UHDTV-Signalkette endet im TV-Gerät des Zuschau-ers, das die Demodulation und HEVC-Decodierung ent-weder selbst durchführt oder das A/V-Signal von einer Settop-Box übernimmt. Für ein professionelles Monito-ring wird aber natürlich eine andere Lösung benötigt. Emp-fang und Demodulation vor Ort kann wieder der TV Ana-lyzer R&S®ETL übernehmen, der den Transportstrom per ASI-Schnittstelle an den Broadcast Multistream Monitor BBM-810 der Rohde & Schwarz-Tochter GMIT weiter-reicht. Der BBM-810 ist eine serverbasierte Lösung zur

gleichzeitigen Überwachung und Darstellung einer Viel-zahl von Video- und Audio-Programmen. Er ist als einzige Lösung am Markt in der Lage, bis zu vier UHD-Programme simultan zu decodieren, die er unkomprimiert (über 3G-SDI oder 10GigE) oder komprimiert (HEVC / H.265 oder H.264) entgegennimmt. Neben der Detektion „harter“ Fehler wie eingefrorenes Bild, Bild- oder Tonausfall kann der BBM-810 auch Bildqualitätsanalysen auf der Basis von PSNR- und SSIM-Messungen (relative Bildqualität im Vergleich zu einer Referenz) in Echtzeit durchführen und damit am Headend-Ausgang zur Überwachung der HEVC-Encodier-Qualität eingesetzt werden (BILD 7).

NEUES 212/15 51

52

Videotester auf neuestem Stand für Konformitätstests nach HDMI 2.0 6GDer HDMI-Standard stellt in seiner erweiterten Version 2.0 die Messtechnik vor neue Hürden. Anwender der

Video-Testerfamilie von Rohde & Schwarz aber nehmen dies sportlich. Denn mit neuen Optionen können sie

Endgeräte und Komponenten hinsichtlich ihrer Protokoll-Interoperabilität und – erstmalig in dieser Geräte-

klasse – auch ihrer physikalischen Übertragungseigenschaften überprüfen.

ProtokolltestsMit dem neuen Modul R&S®VT-B2362 HDMI CTS RX/TX 600 MHz (BILD 2) werden Tests nach der HDMI Forum Compliance Test Specification 2.0 durchgeführt. Die neue HDMI-Version unterstützt unter anderem Ultra-HD-Formate mit Deep Color und 3D-Mo-dus. Das Modul kann das dem Standard zugrunde liegende TMDS-Protokoll jetzt

auch für Datenraten > 340 Mcsc auf Fehler prüfen. Speziell die in der Spezi-fikation enthaltenen Test-IDs HF1-10ff für Quellen und HF2-5ff für Senken sind damit durchführbar (Details siehe Datenblatt). Auch diese neuen Test-IDs des HDMI-Forums werden offiziell zer-tifiziert, wie es schon bei den bestehen-den der Fall war.

BILD 1: Das Video Test Center

R&S®VTC an einer Settop-Box

bei einer Zeitbereichsanalyse mit

Augendiagrammdarstellung.

Das Modul hat einen HDMI-Typ-A-Ein-gang, an den Quellen wie Settop- Boxen oder Blu-ray™-Player angeschlossen werden können. Mit der Software-option HDMI CTS Source Test werden die Compliance-Test-IDs freigeschaltet. Nach der Konfiguration von Auflösung, Format, Testsequenzlänge, etc. für den jeweiligen Test untersucht die Option die aufgenommenen TMDS-Rohdaten auf inhaltliche Fehler.

Rundfunk- und Medientechnik | Messtechnik

Hochwertige TMDS-SignalquelleDie Sequenzen werden von der Fest-platte in den Arbeitsspeicher geladen und dann über ein FPGA pixelgenau ausgespielt. Die Implementierung in ein FPGA bietet im Vergleich zu den auf kommerziellen Chip-Sätzen basieren-den Lösungen deutliche Vorteile. Sie ist

nicht nur an künftige Erweiterungen des Standards anpassbar, sondern erzeugt auch Signale mit herausragenden elek-trischen Eigenschaften. Damit eignet sich der Generator auch als Referenzsi-gnalquelle zum Test der physikalischen Übertragungseigenschaften von Kabeln, Wandlern, etc.

BILD 2: Das Modul R&S®VT-B2362 erlaubt

TMDS-Protokoll-Compliance-Tests von Signalen

mit Datenraten bis 600 Mcsc.

BILD 3: Dialog zur Ausführung eines

Scrambling-CTS-Tests für Senken.

BILD 4: Die Konfiguration eines

Compliance-Tests in R&S®AVBrun am Beispiel

einer HDMI-Senke.

Der HDMI-Typ-A-Ausgang wird zum Test von Senken wie Fernsehgeräte oder Monitore eingesetzt. Die dafür erforder-liche Softwareoption HDMI CTS Sink Test (BILD 3) erzeugt Testsequenzen für alle relevanten Formate, die in der Com-pliance-Testspezifikation definiert sind.

NEUES 212/15 53

54

Automatisierte Tests und ProtokolleDie Compliance-Tests können einzeln aufgerufen und ausgeführt werden. Für zeitsparendes automatisches Ausführen mehrerer Tests in unterschiedlichen Formaten, angelehnt an die CDF des HDMI-Standards, bietet sich der Test-sequenzer R&S®AVBrun an (BILD 4). Dieser erzeugt gleichzeitig ein Protokoll im PDF- oder im HTML-Format.

Zeitbereichsanalyse an HDMI-QuellenDas Modul R&S®VT-B2380 TMDS Time Domain Analyzer (BILD 5) bietet eine kostengünstige und einfach zu hand-habende Zeitbereichsanalyse mit 6G-Unter stützung für HDMI-Quellen an, mit der die elektrische Konformität

eines Prüfobjekts mit dem Standard sichergestellt werden kann. Dazu wird das Prüfobjekt, eine Settop-Box oder ein Tablet-PC, mit dem Test adapter R&S®VT-Z2385 HDMI Type A TPA (BILD 6) über HF-Kabel und Steuerlei-tungen mit dem Modul verbunden.

Mit einer Schaltmatrix im Testadapter kann zwischen den zu analysierenden differenziellen Signalen umgeschaltet werden. Eine EDID-Emulation im Adap-ter versetzt das Prüfobjekt in den richti-gen Betriebsmodus (BILD 7).

Augendiagrammanalyse anhand UnterabtastungBei der TMDS-Technik liegen repeti-tive Signale mit Frequenzen bis 6 GHz vor, die mithilfe von Unterabtastung

BILD 5: Das Modul R&S®VT-B2380 erlaubt in

Verbindung mit dem Test adapter R&S®VT-Z2385

(BILD 6) Augendiagramm-Messungen entspre-

chend HDMI 2.0 an Quellen.

BILD 6: Testadapter R&S®VT-Z2385.

qualitativ hochwertig erfasst werden können. Der Vorteil gegenüber einer in Echtzeit arbeitenden Lösung ist das kompaktere und kostengünstigere Messmodul.

Aus dem erzeugten Augendiagramm können wesentliche Parameter wie Ampli tude, Anstiegs- / Fallzeiten, Sig-nal /Rausch-Abstand und Gleichspan-nungsanteile sowie ein eventueller Ver-satz bestimmt werden (BILD 8). Unter-schiedliche Ansichten wie Cursormes-sung, Histo gramm- und Maskendarstel-lung erhöhen den Komfort.

Neben den zugrunde liegen-den Augendiagrammmessungen sind optional auch weiterführende Messungen in Anlehnung an die

Rundfunk- und Medientechnik | Messtechnik

AbkürzungenCDF Capabilities Declaration FormCEC Consumer Electronics ControlCTS Compliance Test SpecificationDDC Display Data ChannelEDID Extended Display Identification DataFPGA Field Programmable Gate Array HDMI High-Definition Multimedia InterfaceHPD Hot Plug DetectMcsc Mega characters per second per channelMHL Mobile High-Definition LinkTMDS Transition-Minimized Differential Signaling

HDMI-Testspezifikation durchführbar: VL, Voff, Trise , Tfall , Intra / Inter Pair Skew und Clock Duty Cycle. Ergänzt werden diese durch elektrische Messungen an den Steuerleitungen CEC, DDC, HPD, +5 V Power (Details siehe Datenblatt).

Der Time Domain Analyzer ist im Ver-gleich zu denen von Mitbewerbern kompakt und einfach zu bedienen: Anstelle vieler Einzelkomponenten wie EDID-Emulator, Kapazitätsmesser, Messadapter, etc. erhält der Anwen-der eine integrierte Komplettlösung mit Plug-and-play-Charakter.

BILD 7: Menü zur Konfiguration der EDID,

um von einer HDMI-Quelle ein bestimmtes

Ausgabe format anzufordern.

BILD 8: Augendiagrammdarstellung eines

HDMI-2.0-TMDS-Kanals mit einer Datenrate von

5,9 Gbit/s im Cursor-Messmodus.

FazitMit den neuen Messmodulen für HDMI 2.0 deckt Rohde & Schwarz die unterschiedlichen Anforderungen der Entwickler und Produzenten von Con-sumer-Elektronik sowie der Chip-Her-steller und Testhäuser von 4K-Ultra-HD-Endgeräten ab. Neben Testlösungen für den Protokoll- Compliance-Test bieten die Video-Tester eine einzigartige integ-rierte und leicht zu handhabende Zeit-bereichsanalyse und ersetzen so in den meisten Fällen ein Oszilloskop.

Die Messgerätefamilie lässt sich dank des modularen Aufbaus und den unter-schiedlichen Grundgeräten an die jewei-ligen Anforderungen anpassen. Sie besteht aus dem Video Test Center R&S®VTC für High-End-Applikationen in Forschung und Entwicklung (BILD 1),

dem Video Tester R&S®VTE für portable Anwendung und Testsystemintegra-tion und dem Compact Video Tester R&S®VTS für kostengünstige Applika-tionen. Neben Messmodulen für HDMI sind auch Erweiterungen für die ana-logen Videoschnittstellen und MHL erhältlich.

Harald Gsödl

NEUES 212/15 55

56

Mehr Sicherheit im Flugverkehr: Doppelaussendungen werden automatisch erkannt

Sichere Kommunikation | Flugsicherung

Doppelaussendung

TX

RX

Airline 1 – ready for take-off,runway 16

Airline 2 – ready for take-off,thanks

Gefährliche Situationen im Luftverkehr entstehen, wenn wichtige Meldungen im Funkverkehr zwischen

Piloten und Fluglotsen untergehen. Eine Ursache dafür sind unbemerkte sogenannte Doppelaussen-

dungen, bei denen mehrere Stationen gleichzeitig senden. Als weltweit Erste können die Flugfunkgeräte

R&S®Serie4200 Doppelaussendungen zuverlässig detektieren.

Allein in Deutschland überwacht und steuert die Deutsche Flugsicherung (DFS) jährlich rund drei Millionen Flug-bewegungen. Wichtigstes Instrument dafür ist nach wie vor der amplituden-modulierte Flugfunk, über den Kurs- und Höheninformationen sowie Start- und Landefreigaben zwischen dem Pilo-ten und den Fluglotsen ausgetauscht werden. Ein Fluglotse betreut alle in sei-nem Zuständigkeitsbereich befindlichen Luftfahrzeuge auf einer gemeinsam genutzten Funkfrequenz. Durch den wechselseitig besprochenen Funk kanal kann es in der Praxis zu Doppelaussen-dungen kommen (BILD 1 und Kasten

Die erste signifikante Erwähnung einer Doppelaussendung, die fatale Folgen hatte, findet sich im Unter-suchungsbericht zum Flugzeug-unglück von Teneriffa 1977, bei dem zwei Boeing 747 auf der Start-bahn bei schlechter Sicht kollidier-ten. Mehr als 500 Menschen verlo-ren dabei ihr Leben. Eine Doppel-aussendung zwischen dem Tower und einer der Maschinen wurde spä-ter als ein maßgeblicher Faktor für die Fehleinschätzung eines der Pilo-ten benannt. Dieser ging von einer freien Startbahn aus und leitete den Start ein. Der darauffolgende Funk-spruch mit einer Warnung vor einer weiteren sich noch auf der Startbahn befindlichen Maschine erfolgte zeit-gleich mit einer Aussendung des Towers. Er war deshalb weder für den Tower noch für den Piloten klar wahrnehmbar.

Eine Doppelaussendung führte 2010 zu

einer gefährlichen Annäherungen zweier

Flugzeuge auf dem Flughafen in Zürich.

Die Gefahren unbemerkter Doppelaussendungen

unten). Deren Häufigkeit hängt im Wesentlichen vom Verkehrsaufkommen im jeweiligen Sektor ab. So treten Dop-pelaussendungen auf Frequenzen von stark frequentierten Anflugsektoren (z. B. bei großen Verkehrsflughäfen) ca. zehn-mal häufiger auf als auf Frequenzen von Überflugsektoren.

Lange Zeit war am Markt kein Rezept zum Erkennen der Doppelaussendun-gen verfügbar, weil es als eine tech-nisch unlösbare Aufgabe galt. Nun hat Rohde & Schwarz eine Lösung dafür entwickelt.

Viele weitere Beispiele belegen, dass unbemerkte Doppelaussendungen zu sicherheitskritischen Situationen im Flugverkehr geführt haben. In der Schweiz beispielsweise kam es 2010 zu einer gefährlichen Annäherung zweier Flugzeuge auf dem Züricher Flugha-fen. Beide Maschinen waren auf unter-schiedlichen Startbahnen startbereit. Die Towerlotsin erteilte Startfreigabe für eine der beiden Maschinen. Auf-grund ähnlicher Rufzeichen bestätigten beide Maschinen gleichzeitig die Start-freigabe und beschleunigten fortan auf den sich kreuzenden Startbahnen (Bil-der rechts). Die resultierende Doppel-aussendung, speziell die falsche Bestä-tigung, war für die Lotsin nicht wahr-nehmbar. Das Schweizer Büro für Flug-unfalluntersuchungen sprach in Folge der Untersuchung eine Sicherheitsemp-fehlung aus: „Das Bundes amt für Zivil-luftfahrt sollte sicherstellen, dass in den

in der Schweiz verwendeten Funkbe-triebssystemen eine Doppelausstrah-lung erkennbar ist.“

BILD 1: Das in der Flugsicherung übliche Wech-

selsprechen (bei dem auf einem Kanal abwech-

selnd gesendet oder empfangen wird) kann zu

unbemerkten Doppelaussendungen führen.

NEUES 212/15 57

Flugfunkgeräte mit DSiT

VHF (112 MHz bis 156 MHz) UHF (225 MHz bis 400 MHz)

R&S®XU4200VHF-Transceiver

R&S®EU4200CKompakt-VHF-Receiver

R&S®XD4200UHF-Transceiver

R&S®ED4200CKompakt-UHF-Receiver

Nebeneinanderliegende Frequenzen bei Doppelaussendung

–1400 –1200 –1000 –800 –600 –400 –200 0 200 400 600 800 1000 1200

Basisbandfrequenz in Hz

0

–10

–20

–30

–40

–50

–60

–70

–80

–90

Sign

alpe

gel i

n dB

58

Die Lösung von Rohde & Schwarz: DSiTMit der Software-Option „ Detection of Simultaneous Transmissions“ (DSiT) für die Empfänger und Transceiver der R&S®Serie4200 (BILD 2) stellt Rohde & Schwarz nun weltweit erst-malig eine serienreife Lösung für das Erkennen von Doppelaussendungen in stationären Funkgeräten für den Einsatz

BILD 2: Diese Flug-

funkgeräte aus der

R&S®Serie4200

unterstützen die

DSiT-Funktionalität.

BILD 3: Beispiel für

ein Spektrum mit zwei

Trägern infolge von

Doppelaussendung.

in der Flugsicherung vor. Das Verfah-ren untersucht das Empfangssignal des Flugfunkgerätes spektral in Echtzeit auf Basis einer zum Patent angemeldeten ausgeklügelten Analysetechnik mithilfe digitaler Signalverarbeitung auf das Vor-handensein mehrerer AM-DSB-Aussen-dungen (BILD 3). Der Algorithmus ist selbst dann wirksam, wenn die beiden Aussendungen einen Pegelunterschied

bis zu 20 dB aufweisen. In mehreren Feldversuchen zusammen mit der Deut-schen Flugsicherung wurde der Algo-rithmus evaluiert und iterativ so fein abgestimmt, dass er einerseits mög-lichst viele Doppelaussendungen sicher erkennt, gleichzeitig aber Fehlalarme auf ein Minimum reduziert. Letzteres ist ein entscheidendes Kriterium für die Akzep-tanz bei den Fluglotsen.

Sichere Kommunikation | Flugsicherung

Integration in unterschiedliche Sprachvermittlungssysteme

Flugfunkgerät ¸Series4200 mit DSiT-Funktionalität

Diskreter Ausgang, In-Band-Audio-signalisierung,VoIP entsprechend EUROCAE ED137,E1CAS-Signalisierung

Sprachvermittlungs-system R&S®VCS-4G

VoIP entsprechend EUROCAE ED137

Sprachvermittlungs-system von Drittherstellern

BILD 5: Detail aus

der Bedienoberfläche

des Sprachver-

mittlungssystems

R&S®VCS-4G: Doppel-

aussendungen wer-

den im Feld der Fre-

quenzangaben mit

blinkendem gel-

ben Hintergrund

signalisiert.

BILD 4: Die mit

DSiT ausgestatte-

ten Flugfunkgeräte

R&S®Serie4200 inte-

grieren sich nahtlos

in bestehende oder

neue Funkkommuni-

kationssysteme.

Das Auftreten von Doppelaussen-dungen kann komfortabel über meh-rere Möglichkeiten an das angeschlos-sene Sprachvermittlungssystem signa-lisiert werden. Dafür stehen VoIP nach EUROCAE ED137, ein diskreter Aus-gang, die In-Band-Audiosignalisierung oder die Signalisierung nach E1 CAS zur Verfügung.

Die Flugfunkgeräte sind damit einfach sowohl in bestehende als auch in neu einzurichtende Flugüberwachungssys-teme integrierbar (BILD 4). Das Sprach-vermittlungssystem sorgt dann für die

Signalisierung an den Lotsen. Die DSiT-Funktionalität im Flugfunkgerät kann bei entsprechender Software-Vorausset-zung einfach mittels Optionsfreischal-tung nachinstalliert werden.

Das Sprachvermittlungssystem R&S®VCS-4G ist im Gegensatz zu Sys-temen von Drittanbietern bereits vorbe-reitet für die optische Signalisierung auf der Bedienoberfläche (BILD 5) – ein kla-rer Vorteil für eine Gesamtlösung von Rohde & Schwarz, bestehend aus Flug-funkgeräten der R&S®Serie4200 und diesem Sprachvermittlungssystem.

FazitDie Anzahl an Flugbewegungen und damit der Kommunikationsbedarf zwi-schen Lotsen und Piloten wächst stetig. Deshalb werden auch die Funkkanäle immer stärker ausgelastet und die Wahr-scheinlichkeit von Doppelaussendungen steigt. Die sichere und zügige Abfer-tigung von Flugzeugen wird dabei zu einer immer größeren Herausforderung für alle Organisationen in der Flugsiche-rung. Mit DSiT steht ihnen nun ein ver-lässlicher Assistent zur Seite, der dabei hilft, fatale Kommunikationsfehler durch Doppelaussendungen zu vermeiden.

Mathias Erhard

NEUES 212/15 59

60

Verschlüsselung für alle Szenarien moderner TelefonieDas Krypto-Headset TopSec Mobile für die Sprachverschlüsselung handelsüblicher Smartphones ist gut

im Markt etabliert. Die erweiterte Verschlüsselungslösung bietet abhörsichere Gespräche mit iPhone und

Android-Handys, PCs und Laptop sowie nun auch Anrufe ins firmeneigene Festnetz.

Vertrauliche Informationen werden in Unterneh-men, Behörden und Streitkräften sowohl über sta-tionäre Telefone als auch per Smartphone ausge-tauscht. Solche Gespräche lassen sich jedoch mit relativ geringem Aufwand abhören. Deshalb ist der Schutz vertraulicher Informationen durch eine starke Verschlüsselung unabdingbar. Die Sicher-heitslösung muss dabei für Anwender einfach und flexibel handhabbar sein. Und sie muss die gewohnten Kommunikationsabläufe unterstützen und sie nicht komplizierter machen.

Verschlüsselung – Spagat zwischen Komfort und SicherheitEin Blick auf die am Markt verfügbaren und ange-kündigten Produkte zeigt eine Vielzahl von Lösun-gen mit zum Teil sehr unterschiedlichen Merkma-len, Sicherheitseigenschaften und auch Kosten (BILD 2). Einen dominierenden technischen Ansatz gibt es nicht – zu verschieden sind die Anforderun-gen, Anwendungsumgebungen und Einsatzfälle für die Geräte. Soll ein Sicherheitsniveau erreicht werden, das gegen hochprofessionelle Angreifer

BILD 1: So einfach

und bequem kann

es sein: Vertrauli-

che Gespräche –

auch über den Lap-

top – sind mit dem

TopSec Mobile ohne

nennenswerten

Zusatzaufwand durch-

führbar. Ein spezielles

Mobiltelefon ist dafür

nicht erforderlich.

Die App-Version dieses Artikels zeigt in einem Video, wie komfortabel das TopSec Mobile zu bedienen ist.

Sichere Kommunikation | Kryptoprodukte

Der Spagat zwischen Komfort und Sicherheit

App

hoch

Sicherheit

gering

niedrig hochFlexibilität und Komfort

SpeziellesEndgerät

Sicherheits-Appund Standard-OS

Externes Krypto-Gerät und Standard-OSTopSec Mobile

Micro SD-Cardund Standard-OS

Micro SD-Cardund gehärtetes OS

BILD 2: Das Spek-

trum an Lösungen für

abhörsicheres Tele-

fonieren setzt unter-

schiedliche Schwer-

punkte in Bezug

auf Sicherheit

und gewünschten

Bedienkomfort.

schützt, kommen reine App-Lösungen nicht infrage. Bei derart hohem Schutzbedarf ist die Ver-schlüsselung über eine Hardware-Komponente unabdingbar. Berücksichtigt man diese Randbedin-gung, reduzieren sich die Möglichkeiten auf zwei Grundkonzepte: speziell entwickelte, „gehärtete“ Krypto-Telefone oder handelsübliche Endgeräte mit einem zusätzlichen Hardware-Sicherheitsanker.

Die Härtung spezieller Krypto-Telefone gewähr-leistet ein hohes Maß an Sicherheit, bedingt aber meist Abstriche bei Funktionsumfang und Flexibili-tät. Solche Spezial-Handys sind aufwendig in Ent-wicklung und Produktion und müssen bei Produkt-änderungen immer zeitaufwendig nachgearbeitet und neu zertifiziert werden.

Beim zweiten Konzept, der Verschlüsselung der Sprache über dediziert entwickelte Hardwarekom-ponenten, finden sich zum einen integrierte Lösun-gen, die Gespräche innerhalb des Telefons auf einer separaten Smartcard verschlüsseln. Diese gibt es für einige wenige Telefonmodelle. Jedoch sind die Nutzer auf diese konkreten Endgeräte fest-gelegt und aufgrund des fehlenden Kartensteck-platzes sind Smartcard-Lösungen nicht mit dem beliebten iPhone kompatibel.

Zum anderen sind Zwei-Geräte-Lösungen am Markt, bei denen die Sprachverschlüsselung außerhalb des Telefons erfolgt. Sie bieten maximale Flexibilität bei der Auswahl der Kommunikationsendgeräte. Die-sem Ansatz folgt das von der Rohde & Schwarz SIT entwickelte TopSec Mobile (BILD 3).

BILD 3: Als unabhän-

giges Verschlüsse-

lungsgerät wird das

TopSec Mobile über

Bluetooth® an iPhone,

Android-Smart-

phones, PCs und

Satelliten terminals

angebunden.

NEUES 212/15 61

TopSec Mobile: vielseitig einsetzbar

IP-Netze

Verschlüsselte Verbindung

Bluetooth®

UMTS, EDGE, WLAN

Bluetooth®, USB

UMTS, EDGE, WLAN, Kabel

Bluetooth®, USB

MobilBüro

TopSec Office Gateway und ¸VoIP SERVER

PABX undKonferenz-Server

Telefon

VoIP-Telefonie

DECT-Telefon

Konferenz-Gespräche

62

TopSec Mobile verbindet Sicherheit mit Flexibilität und KomfortAls unabhängiges Verschlüsselungsgerät lässt sich das TopSec Mobile über Bluetooth® an iPhone, Android-Smartphones, PCs und Satellitentermi-nals anbinden und kommt immer dann zum Ein-satz, wenn der Gesprächsinhalt vertraulich blei-ben soll (BILD 4). Das sichere Gespräch wird über Mikrofon und Lautsprecher des TopSec Mobile geführt, die Verschlüsselung erfolgt ausschließ-lich auf der vertrauenswürdigen Hardware des TopSec Mobile und damit außerhalb der Reich-weite von Viren, Trojanern und anderer Spyware, die möglicherweise im Smartphone lauert. Dabei ist die Gesprächsinformation vom und zum TopSec Mobile schon während der Übertragung über die Bluetooth®-Schnittstelle immer auf höchs-tem Niveau gesichert. Das verwendete Endge-rät dient lediglich der Übertragung bereits ver-schlüsselter VoIP-Daten. Damit kann grundsätz-lich jedes Android- oder iOS-Smartphone-Modell und jeder PC mit Windows 7 / 8 unkompliziert mit hochsicherer Sprachverschlüsselung aufgerüstet werden. Das erspart zum Beispiel auch bei wech-selnden Einsatzteams und der Möglichkeit, einen

Geräte-Pool zu bilden, enorme Kosten. Und die Anwender freuen sich darüber, ihr bevorzugtes Endgerät weiterhin einsetzen zu können.

In abhörsicheren Konferenzräumen, Lagezentren und Bunker anlagen steht oftmals kein Mobilfunk-netz zur Verfügung oder der Einsatz von Mobiltele-fonen ist aus Sicherheitsgründen untersagt. In die-sen Umgebungen kann mit dem TopSec Mobile über dort vorhandene PCs und deren Netzzugang verschlüsselt telefoniert werden.

Verschlüsselt auch ins FestnetzDas neue TopSec Office Gateway (TSOG) komplet-tiert die TopSec-Produktfamilie zu einer Rundum-Lösung für abhörsicheres Telefonieren (BILD 5). Es erlaubt verschlüsselte Gespräche zwischen Mobil-telefonen und internen Telefonapparaten. Die Ver-bindung vom TopSec Mobile bis zur organisations-eigenen Telefonanlage ist damit vor fremden Zugriffen geschützt. Das TSOG empfängt dabei die von anderen TopSec-Geräten eingehenden Tele-fonate und entschlüsselt sie automatisch. Danach werden die Gespräche an die VoIP-Schnittstelle der

BILD 4: In allen

Szenarien moder-

ner Telefonie sorgt

das TopSec Mobile

für die sichere

Verschlüsselung.

Sichere Kommunikation | Kryptoprodukte

BILD 6: Der

R&S®VoIP SERVER

sorgt für hohe Sicher-

heit bei einfachster

Bedienung.

BILD 5: TopSec Office

Gateway: für ver-

schlüsselte Gesprä-

che von Mobiltele-

fonen in die firmen-

eigene Telefonanlage.

Telefonanlage (PABX – Private Branch Exchange) weitergeleitet und gelangen von dort an die ange-wählte Durchwahl innerhalb des Hauses.

Ankommende TopSec-Mobile-Gespräche werden unkompliziert durch das Abheben des Telefonhö-rers am Arbeitsplatz angenommen. Ein verschlüs-seltes Gespräch vom Festnetztelefon zu einem TopSec-Mobile-Nutzer lässt sich über eine einstell-bare Krypto-Vorwahl starten. Die Verschlüsselung ausgehender Telefonate erfolgt dann automatisch, indem die Telefonanlage das Gespräch an das TSOG und von dort nach außen zum gewünschten TopSec Mobile vermittelt. Mit dem TopSec Office Gateway erhöht sich schlagartig die Anzahl der sicher erreichbaren Gesprächspartner. Das steigert die Akzeptanz – und damit die tatsächliche Wirk-samkeit – dieser Sicherheitslösung deutlich.

Das TSOG ist als 19"-Einschub in zwei Versionen verfügbar: TSOG Medium unterstützt bis zu acht gleichzeitige Gespräche zwischen TopSec Mobiles und Festnetztelefonen, TSOG Large ermöglicht bis zu 32 parallele Gespräche. Sollten die Anforderun-gen über diese typischen Leistungsklassen hinaus höhere Performance verlangen oder Hochverfüg-barkeitslösungen erforderlich sein, werden diese gerne kundenindividuell bereitgestellt.

Die ersten TSOG-Installationen sind bereits bei europäischen Kunden im Einsatz.

Modernste Kryptoverfahren für die „Perfect Forward Secrecy*“Das TopSec Mobile chiffriert Gespräche mit dem hochsicheren Algorithmus AES 256. Bei die-ser 256-Bit-Verschlüsselung gibt es 2256 mögliche Schlüssel, also 1,15 mal 1077. Sie ist in einem rea-listischen Zeitraum nicht zu knacken. Bei jedem Verbindungsaufbau vereinbaren die Krypto-Geräte automatisch einen neuen, zufallsbasierten Schlüs-sel, der nach dem Beenden des Gesprächs sofort gelöscht wird, sodass die Perfect Forward Secrecy sichergestellt ist.

Wie bei allen VoIP-basierten Verschlüsselungslö-sungen wird auch beim TopSec Mobile ein VoIP-Server eingesetzt. Der R&S®VoIP SERVER steht in zwei Versionen bereit. Die ebenfalls in der 19"-Bau-form gestalteten Geräte (BILD 6) verwalten in der Version Medium bis zu 50 registrierte Teilnehmer, in der Version Large können 1000 Teilnehmer verwal-tet werden. Auch hier stehen auf Nachfrage Hoch-leistungsversionen bereit, ähnlich wie beim TSOG.

Das TopSec Mobile ist vom Bundesamt für Sicher-heit in der Informationstechnik für die Geheimhal-tungsstufe NATO RESTRICTED zugelassen.

Christian Reschke

* Die Perfect Forward Secrecy stellt sicher, dass der Schlüssel nicht bekannt wer-den kann und somit frühere, chiffriert auf-gezeichnete Kommu-nikation, vertraulich bleibt.

NEUES 212/15 63

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Das Beste aus zwei Welten – hybride Ortung durch klassische Peilung und TDOA

Hybride Ortungssysteme von Rohde & Schwarz kombinieren moderne Methoden wie das TDOA-Verfahren

mit bewährter Peiltechnik und profitieren damit vom Besten aus zwei Welten. Eine breite Palette TDOA-

fähiger Geräte und Systeme bietet skalierbare Lösungen für alle Aufgabenbereiche.

TDOA – das KonzeptFür die Ortsbestimmung einer Emission mit dem TDOA-Verfahren (Time Difference Of Arrival) gilt, was auch Voraussetzung für die Peilung nach der bewährten Angle-of-Arrival (AOA)-Methode ist: Es müssen hinreichend viele Emp-fänger in Reichweite des gesuchten Senders liegen. Dessen sich mit konstanter Geschwindigkeit ausbreitende Signale kommen zu geringfügig unterschiedlichen Zeiten bei den Empfängern an, weil diese in der Regel verschieden weit vom Emissionsort entfernt sind. Aus diesen Zeitdifferenzen lassen sich die Koordinaten des Senders errechnen.

Dazu wird zuerst mittels mathematischer Korrelationsverfah-ren der relative Unterschied der Signalankunftszeit bei zwei Empfängern ermittelt. Dieser Wert sowie die geografischen

Koordinaten der Empfänger liefern die Basis für die Berech-nungen aller möglichen passenden Senderstandorte. Über-tragen auf eine Karte, würden sie auf einer hyperbelförmigen Kurve liegen. Anschließend wird die Berechnung für ein zwei-tes und ggf. weitere Empfängerpaare wiederholt. Der Schnitt-punkt der Hyperbeln ist der Senderstandort. Das Prinzip der Schnittpunktbildung wird auch bei der Ortung mittels Peilern angewendet, jedoch mit dem Hauptunterschied, dass bei die-sen die möglichen Senderstandorte nicht auf einer Hyperbel, sondern auf einer Geraden liegen.

Ein TDOA-Ortungssystem muss also aus mindestens drei Empfängern bestehen, die drei Hyperbeln liefern (E1 – E2, E1 – E3, E2 – E3, siehe BILD 2). Mehr Empfänger bieten zunächst eine höhere Ortungsgenauigkeit. Allerdings gibt

BILD 1: Das outdoor-fähige Spektrum-Monitoring-System R&S®UMS300 für ITU-konformes Monitoring, Peilen und Orten via TDOA.

Funküberwachung / -ortung | Peiltechnik

Korrektur der Zeitverzögerungen

PreselectorDown-converter

Synthesizer

AD

Signal-verarbeitung

Prozessor

EthernetSwitch

Zeitstempel-erzeugung

Zeitverzögerung durch die Signalverarbeitung Monitoring-Empfängervon Rohde&Schwarz

InternesGPS

Ethernet-SchnittstellenSteuerung / DatenExternes

GPS

Fron

tpla

tte

TDOA-Ortung

E1

Standort desgesuchten Senders

E2

E3

es für deren Anzahl eine sinnvolle Obergrenze, ab der die Rechenzeit drastisch zunimmt, ohne dass sich die Genauig-keit signifikant erhöht. Auch hier gibt es Parallelen zur Peiler-ortung: Mindestens zwei Peiler sind notwendig, ein Dritter erhöht die Genauigkeit, die Verwendung von fünf oder mehr Peilern liefert keine wesentlich besseren Ortungsergebnisse.

Da sich elektromagnetische Wellen mit Lichtgeschwindig-keit ausbreiten, ist für die Bestimmung der Unterschiede der Ankunftszeit zwingend eine Systemgenauigkeit im Nano-sekundenbereich erforderlich. Deshalb werden GPS-Empfän-ger eingesetzt, die exakte Zeitstempel für die zur Korrelation verwendeten Basisband-(I/Q)-Daten liefern (BILD 3). Damit die Berechnungen zu sinnvollen und eindeutigen Ergebnissen führen, müssen die Signale ein Mindestmaß an Informationen enthalten. Deshalb ist das TDOA-Verfahren beispielsweise für unmodulierte Träger- oder CW-Signale weniger geeignet.

Die Vorteile des TDOA-Verfahrens zeigen sich insbesondere in Städten mit dichter und hoher Bebauung. Die hier typischen Probleme wie Reflexionen und Mehrwegeausbreitungen, die für Peiler eine große Herausforderung sind, werden durch passende TDOA-Algorithmen verringert. Andererseits domi-nieren in Städten oft komplexe Signalszenarien. Es herrscht dort ein buntes Gemisch aus zahlreichen Emissionen, schwa-che Sender sind oft direkt neben starken platziert – mit ent-sprechend hohen Anforderungen an Linearität, Empfindlich-keit und Dynamik der Empfänger.

BILD 2: Prinzip der Ortung beim

TDOA-Verfahren: Aus den relativen

Signalankunftszeiten bei den drei

Empfängern werden drei Hyper-

beln berechnet, in deren Schnitt-

punkt der gesuchte Senderstand-

ort liegt.

BILD 3: Bei Rohde & Schwarz-Gerä-

ten wird die Zeitverzögerung zwi-

schen Antenneneingang und Sig-

nalverarbeitung berücksichtigt,

was zu einer höheren Ortungs-

genauigkeit führt.

Hybrid-Ortungen – das Beste aus beiden WeltenJe nach Signalszenarien und örtlichen Gegebenheiten kann entweder ein TDOA-System oder ein AOA-Peilsystem die besseren Ergebnisse liefern. Idealerweise stehen beide Ver-fahren gleichzeitig zur Verfügung, um deren Vorteile kom-binieren zu können. Die neuen Hybrid-Ortungssysteme von Rohde & Schwarz bieten diese Möglichkeit. Es steht eine große Auswahl an Komponenten für TDOA-basierte Ortun-gen zur Verfügung, beispielsweise die Monitoring-Empfän-ger R&S®ESMD, R&S®EB500 und R&S®EM100, die Peiler R&S®DDF255 und R&S®DDF205 sowie die kompakten Moni-toring-Systeme R&S®UMS300 (BILD 1) und R&S®UMS175. Um diese Geräte TDOA-fähig zu machen, reichen der Anschluss eines geeigneten GPS-Empfängers („IGT Option“) und die aktuelle Firmware aus. Bereits vorhandene Geräte können grundsätzlich nachgerüstet werden.

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In einem aufwendigen Verfahren wird in den Rohde & Schwarz- Geräten die Signallaufzeit vom Antenneneingang bis zur Sig-nalverarbeitung ermittelt und der Zeitstempel der Basisband-daten entsprechend korrigiert. Die damit erreichte größere Zeitgenauigkeit schlägt sich direkt in einer höheren Ortungs-genauigkeit nieder. Dieses im Markt einzigartige innovative Konzept erlaubt es zudem, alle TDOA-geeigneten Geräte von Rohde & Schwarz für Ortungszwecke beliebig miteinander zu kombinieren.

Die Steuerung der Messungen erfolgt über die Spektrum-Mo-nitoring-Software R&S®ARGUS. Seit Jahren erfolgreich im Markt, ist sie weltweit der Standard für alle Spektrum-Moni-toring Aufgaben bei Regulierungsbehörden und Organisatio-nen mit hoheitlichen Aufgaben. TDOA-Ortungen reihen sich nahtlos in die zahlreichen Mess- und Analysefunktionen die-ser Software ein. Ein klassischer Arbeitsablauf besteht im ers-ten Schritt darin, ein bestimmtes Frequenzband zu vermessen. Alle gefundenen Sender werden mit einer Referenzliste vergli-chen, die typischerweise aus einer Lizenzdatenbank importiert wird. Aktive Sender, die nicht in der Referenzliste verzeich-net sind, z. B. unlizenzierte, werden genauer analysiert, iden-tifiziert und geortet. Bislang erfolgte die Ortung mittels Peiler. Jetzt kann wahlweise auch das TDOA-Verfahren oder eine Kombination aus beiden gewählt werden. Je nach Präferenz erfolgt der Ablauf automatisch oder interaktiv.

Zur Auswahl der Sensoren für die Ortung sowie zur Anzeige der Ergebnisse in elektronischen Karten dient die geografi-sche Informationssoftware R&S®MapView. Zahlreiche Karten in freien und kommerziellen Formaten stehen zur Auswahl. Zusätzlich zu den Ortungsergebnissen werden die Standorte bekannter oder lizenzierter Sender angezeigt (BILD 4 und 5).

Vorteile der Lösung von Rohde & SchwarzDie optionale Implementation der TDOA- Funktionalität in die aktuelle Empfänger- und Peilergeneration von Rohde & Schwarz hat zahlreiche Vorteile. Die Wichtigsten sind: ❙ Hochwertige Geräte gewährleisten eine höhere Ortungs-genauigkeit Hochqualitative, ITU-konforme Geräte sind eine unabding-bare Voraussetzung für erfolgreiche TDOA-Ortungen, spe-ziell bei Signalszenarien in Großstädten. Hohe Empfindlich-keit gepaart mit großem Dynamikbereich ermöglicht das präzise Vermessen auch schwacher Signalen in unmittelba-rer Nähe starker Sender. Die Genauigkeit einer TDOA-Ortung erhöht sich mit grö-ßerer Signalbandbreite und größerem Signal/Rausch-Ab-stand (S/N). Je schmaler das Signal, desto ungenauer ist die Ortung. Die hohe Empfindlichkeit der Rohde & Schwarz-Empfänger führt zu einem höheren S/N und damit grund-sätzlich zu einem genaueren Ortungsergebnis. In vielen

BILD 4: Anzeige der TDOA-Ergeb-

nisse als Hyperbeln und Heatmap.

Funküberwachung / -ortung | Peiltechnik

Fällen ist erst durch die hohe Empfindlichkeit überhaupt eine Ortung möglich. Die hohe Empfindlichkeit kompensiert aber auch die bandbreitenbedingte Ungenauigkeit, d. h., hoch-qualitative Geräte orten schmalbandige Signale mit höherer Präzision.

❙ Flexible Kombination von TDOA-Verfahren und Peilung Der Anwender kann situationsabhängig zwischen TDOA-Verfahren, Peilung und der Hybridlösung wählen und hat damit immer die jeweils beste Methode zur Verfügung.

❙ In Zeiten ohne Ortungsaufgaben stehen die Systeme für andere ITU-konforme Messungen zur Verfügung Die Ortung von Sendern ist zwar eine wichtige Aufgabe, erfahrungsgemäß ist dafür jedoch nur ein kleinerer Teil der Zeit aufzubringen. Reine TDOA-Sensoren sind also in der restlichen Zeit überwiegend nutzlos. Geräte und Systeme von Rohde & Schwarz mit TDOA als optionaler Zusatzfunk-tion dagegen sind rund um die Uhr für zahlreiche andere Monitoring Aufgaben einsetzbar. All diese TDOA-fähigen Geräte und Systeme sind beliebig kombinierbar, was Anwender in die Lage versetzt, das für ihre Hauptaufgabe optimal passende Gerät auszuwählen.

❙ Die Erweiterbarkeit bestehender Hardware für TDOA macht die Suche nach neuen Standorten überflüssig Geeignete Standorte für zusätzliche Monitoring-Stationen zu finden wird immer schwieriger. Durch die einfache Erweiter-barkeit bestehender Stationen entfallen die langwierige

Standortsuche und der Aufwand für das Bereitstellen der erforderlichen Infrastruktur wie Strom oder die Anbindung an Netz- und Kommunikationseinrichtungen.

FazitDas Grundkonzept von TDOA-Ortungen ist nicht neu. Sende-signale mit immer größerer Bandbreite, kompakte und leis-tungsfähige Empfänger, flächendeckende Versorgung mit hochpräzisen Zeit- und Ortsangaben per GPS sowie immer schnellere Kommunikationsinfrastruktur sind gute Vorausset-zungen dafür, dass TDOA nun ein technologischer und ökono-mischer Erfolg wird. Mit der breiten Palette von TDOA-fähigen Geräten und Systemen bietet Rohde & Schwarz skalierbare Lösungen für alle Aufgabenbereiche. Insbesondere die Kom-bination von TDOA mit klassischer Peilerortung bietet die opti-male Lösung für jeden Anwendungsfall. So werden alle Sen-der jederzeit schnell und zuverlässig geortet.

Thomas Krenz

BILD 5: Hybrid-Ortung mit Hyper-

bel und Peilstrahl.

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Die Air Navigation Services der Tschechischen Republik (ANS CR) haben Rohde & Schwarz beauftragt, eine vollstän-dig auf dem Internetprotokoll (IP) basierende Sprachkommunikationslösung zu implemen-tieren. Im Fokus steht hierbei eine ausfall-sichere und flexible Nutzung von Kommuni-kationsressourcen zwischen den Flughäfen mithilfe eines standortübergreifenden virtu-ellen Kontrollzentrums. Der Auftrag umfasst die landesweite Installation von Sende- / Empfangsanlagen an 18 Funkstandorten, basierend auf der VHF-UHF-Funkgerätefami-lie R&S®Series4200. Parallel werden die drei Regionalflughäfen Karlovy Vary (Karlsbad), Brno (Brünn) und Ostrava (Ostrau) mit dem vollständig IP-basierten Sprachvermittlungs-system R&S®VCS-4G ausgestattet.

DVB-T2-Pilotprojekt in Berlin mit Rohde & Schwarz

Der Sendernetzbetreiber Media Broadcast hat im Oktober 2014 das Pilotprojekt DVB-T2 in der Region Berlin gestartet. Rohde & Schwarz ist mit dem Headend R&S®AVHE100 und Sendern der aktuellen Generation für zwei Standorte in Berlin an diesem Test beteiligt. Das R&S®AVHE100 ermöglicht die Encodierung der ausge-strahlten HD-Programme nach dem neu-esten Standard HEVC. Es beinhaltet wei-terhin die Headend-Management-Software sowie Multi plexer und T2-MI-Gateway, um den DVB-T2-kompatiblen Ausgangsstrom zu erzeugen. Im Pilotversuch wird unter realen Bedingungen das Zusammenspiel aller Kom-ponenten vom Studio bis zum Empfänger gründlich getestet. Außerdem haben Herstel-ler eine Testumgebung zur Verfügung, um entsprechende Endgeräte zu entwickeln. Ab 2016 sollen erste DVB-T2-Programme in ganz Deutschland ausgestrahlt werden.

Rohde & Schwarz übernimmt die gateprotect AG Germany

Mit der Akquisition der gateprotect AG Germany im Juli 2014 hat Rohde & Schwarz erneut in den Zukunftsmarkt der IT-Sicher-heit investiert und sich damit zusätzliche Expertise im Segment der Netzwerksicher-heit erworben. Im Rahmen der Integration in die Firmengruppe wurde die gateprotect AG in die Gesellschaftsform einer GmbH über-führt. Bereits im Dezember 2013 hatte Rohde & Schwarz die Adyton Systems, den Hersteller von Netzwerksicherheitslösun-gen, übernommen. Die Unternehmen wer-den zusammengelegt und sich zukünftig als gateprotect darauf konzentrieren, Next- Generation-Firewalls zu entwickeln, die Unternehmen und Organisationen in aller Welt effektiv vor Cyber-Angriffen schützen.

Jan Klas (links), Generaldirektor von ANS CR, und Pavel Salanda, Geschäftsführer Rohde & Schwarz

Prag s.r.o., bei der Vertragsunterzeichnung.

Der Berliner Funkturm am Alexanderplatz

sendet in einem Pilotprojekt nun entsprechend

dem Standard DVB-T2.

Tschechische Flugsicherung setzt auf Rohde & Schwarz

Foto

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ia B

road

cast

Kurznachrichten | International

3GPP-Meeting in Singapur

Rohde & Schwarz Singapur hatte im Okto-ber 2014 zu einem 3GPP-Meeting in das neue Firmengebäude im Changi Business Park eingeladen. Ziel der 137 Delegierten war es, weiter an der Spezifikation für RF / RRM / Demodulation zu arbeiten. Für die 75

Das Team besuchte auch den Supertree Groove – künstliche Baumstrukturen in den „Gardens by The Bay“.

Im November 2014 war die International Telecommuni-cation Union (ITU) mit ihrem Ausbildungsprogramm „ITU Academy“ erneut zu Gast bei Rohde & Schwarz. Der fünftä-gige Workshop „Implementie-rung von Funküberwachungs-systemen gemäß ITU-R-Empfeh-lungen“ diente dem Training von Mitarbeitern nationaler Regulie-rungsbehörden. Experten von Rohde & Schwarz hielten Vor-träge und gaben praktische Vor-führungen zum Thema Spec-trum Monitoring.

Insgesamt 20 Vertreter aus verschiedenen Staaten kamen dieses Jahr auf Einladung der ITU Academy zum

Hauptsitz von Rohde & Schwarz nach München.

laufenden Standardisierungsvorhaben für Release 12, bei denen RAN4 eine führende Rolle zukommt, mussten mehr als tausend Dokumente bearbeitet werden. Zu den wich-tigsten behandelten Features der 3GPP-Spe-zifikation gehören LTE Carrier Aggregation,

Device-2-Device, adaptive Antennensysteme, duale Endgeräteanbindung und Small-Cell-Erweiterungen. Neben der Spezifizierungs-arbeit hatten die Teilnehmer die Gelegenheit, Produktvorführungen bei Rohde & Schwarz zu erleben.

Rohde & Schwarz zum zweiten Mal Gastgeber für die ITU Academy

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Umweltpreis für Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz wurde im Rahmen des von der Stadt München initiierten Umwelt-schutzprogramms als ÖKOPROFIT- Betrieb 2014 ausgezeichnet. Unternehmen mit Sitz in München erarbeiten dabei praxis-nahe Maßnahmen, mit denen die Umwelt entlastet und Ressourcen geschont wer-den. So hat Rohde & Schwarz insbeson-dere durch Umstellung auf LED-Beleuch-tung ein hohes Einsparpotenzial erzielt. Die höchste Effizienz und die höchste Einspa-rung erwirkte das Unternehmen aber durch Einbindung der Brunnenwasserkühlung in das Gebäudekühlkonzept. Alle Umwelt-maßnahmen des Unternehmens schließen die Reduktion von Treibhausgas-Emissio-nen sowie die Einhaltung aller einschlägigen Gesetze, Richtlinien und Normen wie RoHS, REACH, WEEE und ISO 14001 ein.

Professor Rohde wird Honorar-professor in Delhi

Das IIT Delhi (Indian Institute of Technology) hat Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c. mult. Ulrich L. Rohde im Juli 2014 zum Honorarprofes-sor bestellt. Professor Rohde erhielt diese Ehrung aufgrund seiner langjährigen Lehr-tätigkeit an dem renommierten Institut. Als Honorarprofessor wird er Lehrveranstaltun-gen abhalten und Dissertationen der Studen-ten betreuen. Zu seinen Tätigkeiten gehören auch gemeinsame Projekte, Veröffentlichun-gen in internationalen Fachmagazinen und die Begleitung von Patentanträgen. Darüber hinaus wird Professor Rohde zur angewand-ten Forschung am Institut des IIT im Bereich Elektronik / HF und Mikrowelle beitragen.

Rohde & Schwarz Asia Pte. Ltd hat im Dezem-ber 2014 zusammen mit der Infocom Development Authority (IDA) in Singapur eine Absichtserklärung unterschrieben. Das Unter-nehmen wird Singapur auf seinem Weg zur Smart Nation als Partner unterstützen. Dabei soll die technologische Infra struktur von Singapur ausgebaut werden, um unter ande-

Johann Schrödl (rechts), Leiter Umweltmanage-

ment bei Rohde & Schwarz, nimmt die Urkunde

von Gesundheits- und Umweltreferent Joachim

Lorenz entgegen.

Freuen sich auf die Zusammenarbeit (von

links): Dr. Lim Boon Huat, Managing Director,

Rohde & Schwarz Asia Pte Ltd; Peter Riedel,

Geschäftsführer Rohde & Schwarz GmbH &

Co. KG; Professor Toh Chai Keong, Assistant

Chief Executive (Engineering & Technology

Group), IDA; John Yong, Director (Infocomm

Security Group), IDA.

Geschäftsfeld Rundfunk wird Rundfunk- und Medientechnik

In seinem Geschäftsfeld Rundfunk setzt Rohde & Schwarz nicht mehr nur auf Sender- und Messtechnik. Vielmehr baut das Unter-nehmen sein Produktportfolio seit Jahren entlang der gesamten Wertschöpfungskette aus. Die neue Bezeichnung Rundfunk- und Medientechnik für den Geschäftsbereich trägt dieser Entwicklung nun Rechnung. Mit seinen Sendern und seiner Rundfunk-Mess-technik ist Rohde & Schwarz weltweit als füh-render Anbieter etabliert. Mittlerweile hat das Unternehmen sich mit völlig neuen Produkt-linien auch den Studiobereich erschlossen. So unterstützt Rohde & Schwarz beispiels-weise die Rundfunkbranche beim Rollout des hochauflösenden 4K-Standards mit einer Pro-duktpalette, die von Ingest über Postproduk-tion und Audio-Video-Headends bis zur Aus-sendung sowie Messtechnik reicht (siehe auch Seite 44).

rem das Internet of Things oder eine Daten-Cloud voranzubringen. Rohde & Schwarz kann hierzu sein Know-how in Heterogeneous Net-works (HetNet), Quality of Service (QoS) und Telekommunikations-Sicherheit einbringen. Beide Partner wollen speziell an Lösungen für HetNet arbeiten und die nächste Generation von 5G-Netzen definieren.

Rohde & Schwarz unterstützt Smart Nation Singapur

Kurznachrichten | International

Das digitale Oszilloskop R&S®RTE hat es in diesem Jahr in die Hot-100-Liste des Online-Magazins EDN geschafft. Die Redaktion prämiert jedes Jahr heraus-ragende Elektronikprodukte, die sie unter Tausenden von Neuheiten wählt. Dabei zäh-len Innovation, Nutzerfreundlichkeit und

Bei der Leserwahl „ITK-Produkt des Jahres 2014“ der deutschen Fachzeitschrift Funk-schau hat das Oszilloskop R&S®RTE den zweiten Platz in der Kategorie Messgeräte erzielt. Im Oktober 2014 überreichte der stellvertretende Chefredakteur Markus Kien (links im Bild) den Pokal an die Produkt-

Vimperk erneut Arbeitgeber des Jahres

Der Klub der Arbeitgeber hat das Rohde & Schwarz-Werk Vimperk im Sommer 2014 zum zweiten Mal mit dem Preis „Arbeit-geber des Jahres“ ausgezeichnet. Dieses Jahr gewann das Werk in der speziellen Kategorie

„Progressiver Arbeitgeber des Jahres in Süd-böhmen“. Dabei bewertete die Jury Kriterien wie Innovationskraft, Mitarbeiterstellenwert, wirtschaftlichen Erfolg, Kommunikation und Zukunftsfähigkeit. Vimperk ist mit 650 Mit-arbeiterinnen und Mitarbeitern einer der größ-ten Arbeitgeber in der Region Südböhmen.

Konrad Bartl, Geschäftsführer und Werksleiter

bei der Auszeichnung.

Die deutsche Wirtschaftszeitung Produktion hat in Kooperation mit der Unternehmens-beratung A.T. Kearney das Werk Teisnach zur „Fabrik des Jahres 2014“ in der Katego-rie „Hervorragende Beherrschung der Fer-tigungstiefe“ gekürt. Bereits 2010 ehrte die Jury den Standort in der Kategorie „Hervor-ragende Kleinserienfertigung“. Das konti-nuierliche Wachstum im Werk Teisnach in

managerin Sylvia Reitz und an Guido Schulze (Leiter Produktmanagement Oszil-loskope). Laut Schulze ist das Gerät bei den Kunden so beliebt, „weil es in seiner Klasse die höchste Sampling- und Erfassungsrate und den größten Speicher bietet“.

Oszilloskop R&S®RTE gewinnt Leserpreis

R&S®RTE zählt zu den Hot-100-Produkten von EDN

technologische Bedeutsamkeit. Zudem müs-sen sie bei den Lesern populär sein, wie 2014 auch das R&S®RTE. Das Oszilloskop eignet sich für Messungen an Embedded-Designs, für Leistungsanalysen und die Feh-lersuche an Elektronikgeräten sowie -kom-ponenten.

den Bereichen Umsatz, Produkte, Mitarbei-ter, Technologie und Fläche fand bei der Jury große Anerkennung.

Außerdem würdigte sie die hervorragende Beherrschung der Fertigungstiefe mit Spit-zenleistungen in den Bereichen Leiter-platte, Präzisionsmechanik, Blechbearbei-tung, Galvanik, Montage und Qualitäts-

sicherung als klares Alleinstellungsmerk-mal im Wettbewerb. Zusätzlich punktete das Rohde & Schwarz-Werk mit kurzen Durchlauf-zeiten mit dem Ziel einer 5-Tage-Fabrik. Die Auszeichnung „Fabrik des Jahres“ wird seit 1992 vergeben. Der Wettbewerb gilt als tra-ditionsreichster und härtester Benchmark für produzierende Unternehmen in Deutschland.

Werk Teisnach ist „Fabrik des Jahres 2014“

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Oszilloskope

Spektrumanalysatoren

Multimeter

NetzgeräteFunktions- und Signalgeneratoren

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