Neues von Rohde & Schwarz4 Neues von Rohde & Schwarz Heft 150 (1996/I) Heft 150 1996/I 36. Jahrgang...

Neues von Rohde & Schwarz

Neue Prüftechnikfür die Baugruppenproduktion

Digitale Überwachungspeilererfassen HF bis UHF

ecoTV: Transistorsender setzen Maßstäbein punkto Wirtschaftlichkeit

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„60 Jahre Rohde & Schwarz – 60 Jah-re eines Lebens für Rohde & Schwarz“wählte Dr. Hermann Schwarz alsÜberschrift eines Artikels im „Zeitzei-chen“, der Zeitschrift für die Rohde &Schwarz-Mitarbeiter, zum 60jährigenFirmenjubiläum. Nun ist, nur zweiJahre später, dieses Leben zu Endegegangen: Am Abend des 10. No-vember 1995 entschlief Dr. Dr. E. h.Hermann Schwarz im 88. Lebensjahr.

1908 in der schwäbischen alten freienReichsstadt Nördlingen geboren, durfte er alle zehn Jahrzehnte unse-res so bewegten, geschichtsträchtigen20. Jahrhunderts erleben. Die Jugendin seiner Heimatstadt und die Ferien-aufenthalte auf den Bauernhöfen sei-ner Verwandten im Nördlinger Riesprägten ihm tiefe, lebenslange Natur-verbundenheit ein, die wohl nach demAbitur an der Oberrealschule in Nürn-

berg auch zur Wahl eines Studiumsder Naturwissenschaften beitrug. Die-ses Studium der Physik, Mathematikund Geophysik begann in Heidelbergund führte ihn über einige Semester inMünchen – sicher später mitbestim-mend für die Wahl dieser Stadt als Fir-mensitz – nach Jena, wo er als Schülervon Prof. Esau und Max Wien seinenspäteren Freund und Partner LotharRohde kennenlernte und 1931 zum Dr. phil. nat. promovierte. Die Zeit derWirtschaftsdepression erschwerte denjungen Physikern damals den Einstiegins Berufsleben, so daß die beidenFreunde noch zwei Jahre an Univer-sitätsinstituten blieben, aber dort dochIndustriekontakte knüpfen konnten, dieschließlich 1933 zum Entschluß zurSelbständigkeit und zum Umzug nachMünchen führten. Aus dem dort in derThierschstraße im August gegründe-ten „Physikalisch-technischen Entwick-

lungslabor Dr. Rohde & Dr. Schwarz“ging die Firma Rohde & Schwarz her-vor, ein Weltunternehmen, das heutemehr als 4000 Mitarbeiter beschäftigtund nach wie vor unabhängig ist.

Wenn auch Hermann Schwarz in denersten Jahren des jungen Unterneh-mens noch überwiegend selbst alsGeräteentwickler am Labortisch tätigwar – Schwerpunkte Scheinwider-stands- und Verlustfaktormeßtechnik –,so oblag ihm doch schon von Anfangan die Erledigung der organisato-risch/verwaltungstechnischen Funk-tionen. Mit dem stetigen Wachstumdes Betriebs – personell und räumlich– beanspruchten ihn diese personal-politischen und betriebswirtschaft-lichen Führungsaufgaben mehr undmehr, förderten aber andererseitsauch die wohlfundierte kaufmänni-sche Veranlagung. So hatte er bei-

Wir nehmen in Trauer Abschied vom hochverehrtenSenior und Mitbegründer unseres Unternehmens

Er starb am 10. November 1995 im Alter von 87 Jahren

Dr. Hermann Schwarz, ein Pionier der Meß- und Nachrichtentechnik

Geschäftsführung, Geschäftsleitung,Mitarbeiter und Betriebsrat

ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG

Dr. phil. nat. Dr. E. h. Hermann Schwarz

spielsweise durchgesetzt, nicht dieGeräteentwicklungen des Labors zuverkaufen, sondern die Geräte selbstin der Firma zu produzieren. Seinwirtschaftlicher Weitblick bewies sichdann 1937 erneut beim Kauf des An-wesens am Münchener Tassiloplatz.Denn dieser risikofreudige Entschlußwar bei einem Preis von fast dem Dop-pelten der Vorjahresbilanzsumme deskleinen Betriebs eine echte unterneh-merische Entscheidung, der zweiteMeilenstein nach der Gründung.Damit war nun das Unternehmen für weiteres Wachstum gewappnet, sodaß es bis zum Beginn des ZweitenWeltkriegs schon 100 Mitarbeiter beschäftigte. Viele Großfirmen derNachrichtentechnik sahen in der Fir-ma den „Hauslieferanten“ für die zuihrer Produktion erforderlichen Meß-geräte; dadurch wurde der Altbau Tassiloplatz bald zu klein und An- undNeubauten entstanden. Auf HermannSchwarz kamen in diesen Jahrenschwierige Entscheidungen zu, zumBeispiel über eine von der Stadt er-wogene Betriebsverlegung oder überdie Verlagerung der Produktionsstät-ten nach Bombenschäden; Entschei-dungen, die die Existenz des Unter-nehmens und seiner inzwischen meh-reren hundert Mitarbeiter unmittelbaram Nerv trafen. Auch die Partner-schaft der beiden Inhaber wurde aufmanche Probe gestellt, doch sie hieltauch diesen Belastungen stand.

In solch einer Zeit trotz aller politi-schen und wirtschaftlichen Problemedas rechte Augenmaß zu bewahren,erforderte echten unternehmerischenWeitblick, der allerdings genauso inder nachfolgenden Aufbauzeit von-nöten war, wenn auch auf erfreuliche-rer Basis. So spiegelte sich dann auchbald der wirtschaftliche Aufwärtstrendim gezielten, aber wohldosiertenWachstum der Werksneubauten ander Mühldorfstraße in München wi-der. Hier konnte Hermann Schwarzsein Gespür für wirtschaftliche Ent-wicklung nach außen sichtbar werdenlassen. Auch der Aufbau der Meß-gerätebau GmbH in Memmingen/All-

gäu, des R&S-Werks Köln, der Nie-derlassungen der Vertriebsgesellschaf-ten sowie die spätere Ansiedlung imBayerischen Wald mit dem Produk-tionswerk Teisnach sind weitere Mei-lensteine und markante Zeichen derInitiativen von Hermann Schwarz. Einanderer Schwerpunkt war der Ausbauder Firmengruppe im In- und Ausland,insbesondere der Aufbau eines aus-gedehnten Vertriebsnetzes in Europa,Asien und Amerika. Dabei lernte erdie Völker und Länder kennen undfand Freunde in aller Welt. Sie be-wunderten – wie auch die Mitarbeiter– seinen Charme, seine Geradlinigkeitund Zivilcourage, aber auch seinetreffsichere Argumentation, die außer-gewöhnlichen Geschichtskenntnisseund seinen schier unerschöpflichen Zi-tatenschatz.

Seinen verantwortungsvollen unter-nehmerischen Weitblick bewies Her-mann Schwarz auch, als er 1971rechtzeitig „das Haus bestellte“, umallen Eventualitäten und Risiken ge-wachsen zu sein. Er berief seinenSohn Friedrich nach dessen hervorra-gender Ausbildungslaufbahn als wei-teren Geschäftsführer in das Firmen-gremium und eröffnete sich damitselbst die Möglichkeit, sich Schritt fürSchritt aus der persönlichen Leitungund aktiven Verantwortung zurückzu-ziehen. Als er als letzten Bereich auchdas Personalwesen abgab, trennte ersich damit von einer Aufgabe, in derdie ungewöhnliche menschliche Aus-strahlung seines Charakters über Jahr-zehnte wirksam geworden war. Erwar Vorbild, weil er selbst höchste An-sprüche an die eigene menschlicheQualifikation stellte. Dies haben dieMitarbeiter stets bei ihm gespürt, erkonnte Vertrauen fordern, weil erselbst Vertrauen gab. Er war zeitle-bens auch in der Unternehmenskulturein Vertreter wahrer Humanitas und so vielen in der Firma zur Vaterfigurgeworden. Seine Gerechtigkeit, Men-schenkenntnis, Lebensfreude und Tole-ranz, sein – oft patriarchalisch ver-brämter – Charme neben seinem vor-bildlichen Familiensinn waren es, was

Mitarbeiter und Freunde so an ihmschätzten. Freunde fand er gerade we-gen dieser Eigenschaften aber nichtnur in seiner unmittelbaren Umge-bung, sondern auch bei seinen Hob-bies Jagen und Fischen, die sich ausseiner frühen Naturverbundenheit ent-wickelten und die er zum Ausgleichvom Tagesstreß mit Begeisterung be-trieb.

Natürlich blieb für sein verdienstvollesWirken die öffentliche Anerkennungnicht aus: Die Technische UniversitätMünchen ernannte Dr. Schwarz schon1959 zum Ehrensenator, er war vieleJahre Handelsrichter und wurde 1971Honorarkonsul der Republik Island. Ererhielt neben anderen Auszeichnun-gen den Bayerischen Verdienstorden,das große Bundesverdienstkreuz, dieStaatsmedaille für besondere Verdien-ste um die Bayerische Wirtschaft unddie goldene Ehrenmünze der Landes-hauptstadt München. Für vorbildlicheIndustrieansiedlung verlieh ihm undDr. Rohde die Stadt Memmingen1984 das Stadtsiegel und der MarktTeisnach das Ehrenbürgerrecht. Mitbesonderer Freude empfing er 1991nach der Wiedervereinigung Deutsch-lands die Würde eines Ehrendoktors„seiner“ Universität Jena.

Albert Habermann

4 Neues von Rohde & Schwarz Heft 150 (1996/I )

Heft 150 1996/I 36. Jahrgang

Die Netzwerkanalyse zählt in der HF-Meßtechnikneben der Spektralanalyse und der Meßsignal-generierung zu den wichtigsten Aufgaben. Rohde& Schwarz bringt jetzt eine komplette Familie vek-torieller Netzwerkanalysatoren der Spitzenklasseauf den Markt: das Einsteiger-Modell ZVRL, dasStandard-Modell ZVRE und das Universal-ModellZVR - kurz für jeden Bedarf und jedes Budget dieperfekte Lösung (Näheres auf Seite 6).

Dr. Olaf Ostwald; Vector Network Analyzer Family ZVRChristian Evers Zum Mittelpunkt des Smith-Diagramms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

Dr. Lothar Tschimpke LaserVision System LV1Optische Bestückungsprüfung in Kombination mit klassischem Board-Test. . . . . . .10

Klaus Kundinger; Universal-Testsystem TSUDr. Lothar Tschimpke Vielseitige Prüfplattform für Produktion und Service elektronischer Baugruppen .13

Michael Lehmann; TV-Monitoring- und -Meßsysteme TS6100Gerhard Strauss Video- und Audio-Parameter von TV-Sendern unter Kontrolle . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

Josef Wolf Spectrum Analyzer FSE mit Option FSE-B7Vektorsignalanalyse, unverzichtbar im digitalen Mobilfunk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

Franz Demmel; Ulrich Unselt; Digitale Überwachungspeiler DDF0xMDr. Eckhard Schmengler Moderne Überwachungspeilung von HF bis UHF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Hans Seeberger UHF-TV-Transistorsender NH500Die neue Referenz für Fernsehsender: ecoTV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

Franz Demmel; 150-W-HF-Dipol HX002A1Axel Klein Die Antenne für zuverlässige Kurzwellenverbindungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

Albert Winter Testsignale für digitales Fernsehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Michael Manert; Wilfried Tiwald BER-Messungen mit Basisstations-Testsystem TS8510 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34

Martin Schlechter Lautsprechermessungen mit Audio Analyzer UPD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

Mathias Leutiger; Daniel Schröder Signalgenerator SME für Tests an ERMES-, FLEX- und POCSAG-Pagern. . . . . . . . .38

Otmar Wanierke Interferenz-Analyse in digitalen Mobilfunknetzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

Martin Flach Langzeitüberwachung des digital-seriellenVideosignals mit Digital Video Component Analyzer VCA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

Richard Finkenzeller; Ernst Polz Messung aller TV-HF- und Video-Parameter erstmalig in einem Kompaktgerät. . .44

Manfred Jungherz; Funkkommunikationssystem hilft italienischenPeter Maurer Zollbehörden bei der Küstensicherung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

Fachbeiträge

Peter Hatzold Digitale Modulation im Mobilfunk (I). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48

Applikationen

Repetitorium

5Neues von Rohde & Schwarz Heft 150 (1996/I )

Herausgeber: ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG Mühldorfstraße 15 D -81671 MünchenTelefon (0 89) 41 29-0 · Telefax (0 89) 4129-32 08 · Redaktion: Hedda Wegener und Gerd SönnichsenTelefon (0 89) 41 29 -12 88 · Fotos: Stefan Huber ·Auflage deutsch, englisch, französisch und chinesisch100 000 · Erscheinungsweise: dreimal pro Jahr · ISSN 0548-3093 · Bezug kostenlos bei Angabe derFirmenzugehörigkeit oder Tätigkeit über Ihre nächstgelegene Rohde & Schwarz-Vertretung · Printed inGermany by peschke druck, München · Nachdruck mit Quellenangabe und gegen Beleg gern gestattet.

Impressum

Panorama

Hans Wagner Anmerkungen zur Zukunft der Funkkommunikation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52

Michael Vohrer Multimode-Meßplatz CMD für Mobilfunkgeräteder Standards GSM, PCN, PCS und DECT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

Michael Vohrer Low-Cost-Servicemeßplätze CMD50/53für GSM/PCN/PCS-Mobilfunkgeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54

Thomas Maucksch CMD-Kompaktmeßplatz R4860 prüft Telefonedes japanischen Mobilfunknetzes PDC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

Dr. Andreas Waßerburger Prozeß-Gaschromatograph zur Überwachung vonProduktionsprozessen in der chemischen Industrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

Rubriken

Wilhelm Kraemer Meßtip: Installation von Richtantennen für Mikrowellen-WLANs . . . . . . . . . . . . . . .15

Referenz: Matsushita-Relais im Audio Analyzer UPD messen Audiotechnik der Spitzenklasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

Albert Winter Software: SME-K1, Software zur Programmierungdes Datengenerators im Signalgenerator SME . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50

Burkhard Schiek; Holger Heuermann Patent: Verfahren zum Kalibrieren eines Netzwerkanalysators . . . . . . . . . . . . . . . . .51

Kurznachrichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

Druckschriften/Buchtip: Der Deutsche Rundfunk. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

Presse-Echo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61

Werner Baumgärtel Schlußbeitrag: Rohde & Schwarz-System-Support – unser Service hat System. . . .62

Rohde & Schwarz setzt beim Baugruppentest inder Produktion auf die Kombination verschiedenerPrüfverfahren in einer Stufe. Dem breiten Spektrumvon Bestückungsfehlern bis zu Datenhaltigkeitspro-blemen wird mit dem jeweils geeignetsten Meßver-fahren begegnet, vereint in einem Testsystem. Waselektrisch oft nur mit unvertretbar hohem Aufwandmeßbar ist, kann optisch mit Laser und Bildverar-beitung einfach aufgedeckt werden. Der Nutzendes Kunden ist eine hohe Fehlererkennungsrate beikurzer Testerstellungszeit und hohem Durchsatz(Näheres auf Seite 10 und 13).


Die ZVR-Familie besteht aus den dreiModellen ZVRL, ZVRE und ZVR, die fürunterschiedliche Anwendungsfelder je-weils maßgeschneidert sind (BILD 1).Allen Modellen gemeinsam ist ihr hoher Bedienkomfort, die rasante Meß-geschwindigkeit sowie ihr großer Fre-quenzbereich, der in Abhängigkeitvom gewählten integrierten Testset von

10 Hz, 9 kHz oder 300 kHz jeweils bis4 GHz reicht (BILD 2). Alle Modelle ent-halten einen IBM-PC-kompatiblen Rech-nerkern mit Disketten-Laufwerk, Fest-platte, optionalen Steckplätzen sowieexternen Schnittstellen zum Anschlußvon Tastatur, Maus und zwei zusätzli-chen Monitoren für Meßbildschirm undPC-Bildschirm. Sie ermöglichen kom-fortable Meßdatenverarbeitung, pro-fessionelle Dokumentation und effizien-te Vernetzung untereinander oder mitanderen Systemen. Alle Modelle profi-tieren von einem reichhaltigen Sorti-

einfacheren Kalibriermethoden wieNormalisierung und Eintor-Kalibrie-rung. Für universelle Anwendungen,besonders in Forschungs- und Entwick-lungslabors, wo Vorwärts- und Rück-wärts-Streuparameter von Zweitorengemessen werden müssen, ist der bidirektionale NetzwerkanalysatorZVRE optimal geeignet. Er enthält imGegensatz zum ZVRL ein Testset mitzwei Meßbrücken und einem elektro-nischen Umschalter zur quasigleichzei-tigen Messung aller vier S-Parameter.Dies schafft auch die Voraussetzung zur

Fachbeitrag

ment an Zubehör und Optionen, dasvon Kalibrier- und Verifiziersätzen überDreitoradapter bis zu speziellen Firm-ware-Paketen für frequenzumsetzendeund nichtlineare Messungen reicht.

Das preisgünstigste Modell, der uni-direktionale Netzwerkanalysator ZVRL,erlaubt die vektorielle Messung der Vorwärts-Transmission und Reflexion eines Meßobjekts und daraus ableit-barer Größen wie Eingangsimpedanz,VSWR oder Gruppenlaufzeit. Der ZVRList speziell für den Einsatz in der Fer-tigung konzipiert und begnügt sich mit

Vector Network Analyzer Family ZVR

Zum Mittelpunkt des Smith-DiagrammsDie vektoriellen Netzwerkanalysatoren der ZVR-Familie eröffnen aufgrund ihrerherausragenden Meßgeschwindigkeit neue Einblicke in Hochfrequenzschaltun-gen, die traditionellen Analysatoren komplett verborgen bleiben. Durch ihrGrundwellenmischkonzept bieten sie eine hohe Meßdynamik. Die besondersbreitbandigen integrierten Meßbrücken erlauben einen extrem weiten Frequenz-bereich, und innovative Kalibrierverfahren wie TOM-X, TNA und AutoCal sorgenfür hohe Meßgenauigkeit bei geringem Kalibrieraufwand.

BILD 1 Die Netzwerkanalysatoren der ZVR-Fami-lie lösen simultan auch unterschiedlichste Aufgabenschnell und exakt – links die Messung der Übertra-gungsfunktion eines Bandpasses, rechts die Simula-tion ohne zusätzlichen PC. Foto 42 257


Meßgenauigkeitssteigerung durch voll-ständige Zweitor-Systemfehlerkalibrie-rung [1].

Die höchsten Ansprüche bezüglichmoderner Kalibriermethoden erfüllt derbidirektionale Vierkanal-Netzwerk-analysator ZVR. Über den ZVRE hin-aus enthält er hinter dem elektronischenUmschalter einen zweiten Referenz-kanal, der eine reichhaltige Paletteinnovativer Kalibriermethoden [2; 3]ermöglicht (TOM, TRM, TRL, TNA,TOM-X). Diese zeichnen sich durch ge-ringeren Aufwand, höhere Meßgenau-igkeit, mathematisch exakte Reduzier-barkeit von Systemübersprechern (hier-zu Patent auf S. 51) sowie spezielle Eig-nung auch für Meßbettkalibrierungenaus. Den Höhepunkt an Komfort undGeschwindigkeit bei der Kalibrierungbietet das neuartige, zum Patent ange-meldete, automatische Kalibrierverfah-ren AutoCal [4], das eine kompletteZweitor-Kalibrierung des Analysatorsnur mit einer Durchverbindung ohneweiteren manuellen Kalibrieraufwandin weniger als 20 s ermöglicht.

Das Herz aller Netzwerkanalysatorender ZVR-Familie ist ein schneller Syn-thesizer, der einen quarzgenauen Fre-quenzwechsel in weniger als 20 µs ge-stattet. Sein verstärktes Ausgangssignalgelangt über das integrierte und modell-spezifisch konfigurierbare Testset desAnalysators zum Meßobjekt. DessenTransmission und Reflexion wird mit Hilfeeines zweistufigen Heterodynempfän-gers, der nach dem Grundwellenmisch-konzept arbeitet, gemessen und digitalausgewertet. Dazu enthalten die Ana-lysatoren ein Netz von insgesamt achtMikroprozessoren, die für die unter-schiedlichen internen Aufgaben wie Be-dienfunktionen, Gerätesteuerung, Meß-

datenaufnahme, Datenverarbeitung,Bildschirmdarstellung und Fernsteuerungdes Gerätes jeweils speziell geeignetsind. Die Meßdaten können auf vielfäl-tige Weise umgerechnet und dargestelltwerden und sind auf dem großflächi-gen, hellen und kontrastreichen Farb-LCD ermüdungsfrei ablesbar (BILD 3).

Meßgeschwindigkeit

Die für viele Anwendungen – beson-ders in der Fertigung – entscheidendeEigenschaft eines modernen Netzwerk-analysators ist seine Meßgeschwindig-keit. Eine schnelle Messung hilft, denDurchsatz in der Endprüfung zu stei-gern und so die Kosten zu reduzieren.Zusätzlich eröffnet eine schnelle Meß-datenaufnahme Anwendungen, dielangsameren Analysatoren komplettverborgen bleiben. Ein Beispiel ist dieMessung eines GSM-Verstärkers fürMobilfunkanwendungen. Aufgrund derschnellen Meßdatenaufnahme, die dieAnalysatoren der ZVR-Familie aus-zeichnet, gelingt es, auch währendeines nur etwa 550 µs langen GSM-Impulses fünf Meßwerte zu plazieren

und so völlig neue Einblicke in diedynamischen Eigenschaften der GSM-Verstärker zu gewinnen (BILD 4).

Die Zeit für einen kompletten Frequenz-Sweep wird neben der gewählten An-zahl der Meßpunkte von der eingestell-ten ZF-Bandbreite und einer eventuellenMittelung bestimmt. Die ZVR-Analysa-toren bieten hierzu vielfältige Bedien-funktionen. Die Anzahl der Meßpunktekann beliebig zwischen1und 2001 ge-wählt werden, wobei die Meßpunktelinear, logarithmisch oder frei definiertüber der Frequenz angeordnet werdenkönnen.

Die Meßbandbreite läßt sich halbdeka-disch zwischen 1 Hz und 10 kHz sowieauf „Full“ (26,5 kHz) einstellen. Die ent-sprechenden ZF-Filter sind digital rea-lisiert, wobei eine bestimmte Anzahlvon Abtastwerten des ZF-Signals mitHilfe eines Transputers verarbeitet wird.Mit Reduzierung der Meßbandbreitewerden immer mehr Abtastwerte erfor-derlich, wodurch sich die Meßzeit proPunkt entsprechend verlängert. DieMeßdaten verarbeitet ein andererTransputer im Hintergrund, währenddie Meßwerte beim nächsten Frequenz-punkt erfaßt werden, und beeinträchtigtso die Meßzeit nicht, die für normali-sierte Messungen mit 10 kHz Meß-bandbreite 250 µs pro Punkt beträgt.

Für eine vollständige Systemfehler-korrektur müssen immer alle vier S-Pa-

Fachbeitrag

BILD 2Frequenzbereicheder ZVR-Familie.

BILD 3Vier-Quadranten-

Darstellung von Transmission und

Reflexion eines Filters mit hoherSperrdämpfung.


rameter gemessen werden, auch wennman nur einen darstellen will. Dahermuß bei jedem Frequenzpunkt derelektronische Umschalter der bidirektio-nalen Analysatoren ZVRE und ZVR um-geschaltet werden, die Meßkanäle imEmpfänger müssen ein zweites Maleinschwingen und die Meßdaten fürdie Rückwärts-S-Parameter aufgenom-men und verarbeitet werden. Die Meß-zeit pro Punkt bei 10 kHz Meßband-breite ist in diesem Fall etwa 510 µs.

Benötigt man noch schnellere Messun-gen, so bieten die Analysatoren hierzuzwei Steigerungen: Durch die volle ZF-Bandbreite (26,5 kHz) wird die Meß-zeit pro Punkt auf typisch 165 µs fürnormalisierte und 310 µs für voll sy-stemfehlerkorrigierte Messungen redu-ziert. Als schnellste Betriebsart ist derFast Mode implementiert, für den redu-zierte Zeiten für das Generator- undEmpfängereinschwingen berücksichtigtwerden. Dadurch verringert sich dieMeßzeit pro Punkt auf den extrem nied-rigen Wert von etwa 110 µs für norma-lisierte Messungen, was genau fünf Mes-sungen während eines GSM-Impulsesvon 550 µs bedeutet. Voll systemfehler-korrigierte Messungen im Fast Modebenötigen etwa 235 µs pro Punkt, beiweiterhin vollständiger Vorwärts- undRückwärtsmessung und paralleler Kor-rekturrechnung. Die Rücklaufzeit nacheinem Frequenz-Sweep beträgt unab-hängig von der Betriebsart und der An-zahl der Meßpunkte etwa 5 ms.

Für besonders effiziente, aussagekräf-tige und schnelle Messungen könnendie genannten Eigenschaften in derspeziellen Betriebsart Segment-Sweepvereint werden. Sie gestattet eine belie-bige Plazierung von Meßpunkten, zu-geschnitten auf die besonderen Bedürf-nisse des Meßobjekts. Neben der Meß-bandbreite können der Pegel und derMittelungsfaktor pro Sweep-Segmentbeliebig gewählt werden, so daß zumBeispiel bei Filtermessungen maximaleDynamik im Sperrbereich, höchste Auf-lösung im Durchlaßbereich, Verhaltenan Sperrpolen und Übertragung in derFilterwiederkehr bei maximaler Ge-schwindigkeit in einem Sweep auf denBildschirm zu bringen sind. Abgleich-und Kontrollarbeiten, die in der Pro-duktion bisher zyklische Messungenerforderten, lassen sich jetzt mit einerDarstellung bewältigen. Der Segment-Sweep steht natürlich in jedem der vierDarstellkanäle simultan zur Verfügung.Da alle vier Kanäle auf dem Farb-LCDauch mit Toleranzlinien und separa-ten Pass/Fail-Informationen angezeigtwerden können, liegt in den Darstell-möglichkeiten, die die ZVR-Analysato-ren bieten, weiteres Potential zur Durch-satzerhöhung im Produktionsbereichund zur zusätzlichen Testtiefe ohne Er-höhung der Prüfdauer.

Die schnelle Aufnahme und Anzeigeder Meßdaten wird ergänzt durch ei-nen ebenso schnellen Datentransferüber den IEC-Bus. So dauert beispiels-

weise das Auslesen eines Markers nur15 ms, das Auslesen einer gesamtenKurve mit 401 Punkten weniger als 60 ms. Durch diese Kombination vonschnellen Messungen und Datentrans-fers ergeben sich eklatante Rationalisie-rungspotentiale in Prüfabläufen.

Meßgenauigkeit

Hervorzuheben ist auch die Meßge-nauigkeit der ZVR-Netzwerkanalysato-ren, die für viele typische Anwendungs-fälle weit besser als die im Datenblattangegebenen, eher konservativen Spe-zifikationen ist. Dies kann anhand vonVerifikationsmessungen nachgewie-sen werden. Zum Beispiel kann diePhasenmeßgenauigkeit für Reflexions-messungen leicht überprüft werden. Dazu wird eine TOM-Kalibrierung(Through, Open, Match) bei dem Netz-werkanalysator ZVR durchgeführt. AlsMeßtor 1 dient direkt sein Port 1 und als Meßtor 2 das Ende eines an Port 2angeschlossenen, etwa 50 cm lan-gen Meßkabels. Der KalibrierstandardThrough gestaltet sich hier besonderseinfach durch die direkte Verbindungdes Kabels mit Port 1. Als Leerlauf- undAbschlußstandards werden die im Kali-briersatz ZV-Z21 enthaltenen Stan-dards Open und Match benutzt. Nachder Kalibrierung wird als Verifikations-meßobjekt eine Kurzschlußbuchse ausdem Kalibriersatz ZCAN [5] an das En-de des Meßkabels angeschlossen. Die-se Kurzschlußbuchse zeichnet sich da-durch aus, daß bei ihr die Kurzschluß-ebene exakt mit der Referenzebene,also der Stoßkante des Außenleiters,zusammenfällt. Entsprechend erwartetman hier breitbandig und mit hoherGenauigkeit als Phase des Reflexions-faktors 180°. Zur Darstellung der Meß-ergebnisse wird über das Offset-Menüdes ZVR dieser Phasenoffset von 180°eingegeben, wodurch der ZVR direktseinen eigenen Phasenfehler anzeigt.Wie man in BILD 5 sieht, beträgt dertypische Meßfehler weniger als 0,4°.

Eine andere wichtige Eigenschaft deskalibrierten Netzwerkanalysators, dieseine Meßgenauigkeit sowohl für Trans-

Fachbeitrag

BILD 4Messung derTransmission (oben)und Reflexion (unten)eines Mobilfunk-verstärkerswährend einesGSM-Impulses (ca. 550 µs).


missionsmessungen als auch für Refle-xionsmessungen an Zweitoren beein-flußt, ist die effektive Lasttoranpas-sung. Bei schlecht angepaßtem Lasttortreten Mehrfachreflexionen zwischenMeßobjekt und Analysator auf, die be-sonders bei stark reflektierenden Meß-objekten zu erheblichen Meßungenau-igkeiten führen. Insbesondere bei Band-breitenprüfungen und Beurteilungenvon Shape-Faktoren gehen Meßunsi-cherheiten dieser Art direkt in die an-zugebende Spezifikation des Prüflingsein. Eine Messung der effektiven Last-toranpassung ist auf einfache Weisemöglich, indem man nach einer TOM-Kalibrierung beide Meßtore miteinan-der verbindet und direkt die Vorwärts-Reflexion in das Meßtor 2 darstellt, wiees rechts in Bild 5 geschehen ist. Im Ver-gleich zum spezifizierten Wert von –30 dB erkennt man die in weiten Tei-len des Frequenzbereichs deutlich hö-here gemessene effektive Lasttoranpas-sung (<–50 dB), wodurch in der PraxisFehler durch Mehrfachreflexionen zwi-schen Analysator und Meßobjekt in derRegel vernachlässigt werden können.

Als Beispiel für den Nutzen der hohenMeßgenauigkeit der ZVR-Analysatoren

speziell bei kleinen Pegeln sei dieschnelle und verläßliche Suche vonNebenresonanzen bei Filterquarzengenannt. Aufgrund der dort vorge-schriebenen π-Netzwerke mit hohenDurchgangsdämpfungen in den Prüf-adaptern sind die Phasennulldurch-gänge bei etwa 60 dB Dämpfung zudetektieren. Dank der hohen Meßge-nauigkeit und Dynamik des ZVR kannjetzt auch diese Messung mit Hilfe vonMarker-Auswertefunktionen automati-siert werden. Mit der ZVR-Familie er-schließt die vektorielle Netzwerkanaly-se somit neue Anwendungen und wirdauch den Entwicklungs- und Produk-tionsansprüchen der Zukunft gerecht.

Dr. Olaf Ostwald; Christian Evers

LITERATUR

[1] Ostwald, O.: 12-Term-Systemfehlerkorrekturbei der Netzwerkanalyse. Neues von Rohde& Schwarz (1984/85) Nr. 108, S. 26 – 27.

[2] Engen, G. F.; Hoer, C. A.: Thru-Reflect-Line:An Improved Technique for Calibrating theDual Six-Port Automatic Network Analyzer.IEEE Trans. MTT-27 (Dec. 1979) No. 12, pp. 987– 993.

[3] Eul, H. J.; Schiek, B.: Thru-Match-Reflect:One Result of a Rigorous Theory for De-embedding and Network Analyzer Calibra-tion. 18th European Microwave Conference,Stockholm (Sept.1988) pp. 909–914.

[4] Rohde & Schwarz: Netzwerkanalysator.Deutsche Patentanmeldung Nr. DE4401068vom 15.1.1994.

[5] Ostwald, O.: Präzise Messungen durch Kalibriersatz ZCAN. Neues von Rohde &Schwarz (1988) Nr. 121, S. 37.

Fachbeitrag

BILD 5 Links: Phasenfehler bei der Kurzschluß-verifikation (Spezifikation <3° + 0,4° /GHz);rechts: gemessene effektive Lasttoranpassung(Spezifikation < –30 dB) nach Systemfehler-korrektur (TOM).

Kurzdaten Netzwerkanalysator-Familie ZVRFrequenzbereich

mit Passiv-Testset 9 kHz…4 GHzmit Aktiv-Testset 300 kHz…4 GHzmit Option „Externe Messungen“ 10 Hz…4 GHz

Meßzeit 110 µs/Punkt

Meßdynamik (mit Option „Externe Messungen“ und Meßbandbreite 10 Hz) >130 dB

Meßbandbreiten 1 Hz …10 kHz (halbdekadische Stufen)und 26,5 kHz (full)

Amplitudenmeßfehler <0,05 dB

Phasenmeßfehler <0,4°

Kalibrierverfahren TOM, TRM, TRL, TNA, TOSM, TOM-X, AutoCal

Anzeige Farb- LCD mit 26 cm Diagonale

Pixelanzahl 640 x 480 (SVGA)

Fernsteuerung IEC 625-2 (SCPI 1994.0) oder RS-232-C

Näheres Leserdienst Kennziffer 150/01


Das LaserVision System LV1 prüft dieBestückung von Druckschaltungen inder Produktion mit optischen Mitteln.Hauptsächlich wird es in der Ferti-

gungslinie nach dem Lötprozeß ein-gesetzt. In Einzelfällen kann es auchangebracht sein, eine Bestückungs-seite bereits direkt nach der SMD-Bestückung, noch vor dem Löten, zuprüfen. Das LV1 eignet sich hervor-ragend für den Einsatz in einem weiten Stückzahlbereich von der Stich-probenprüfung für die Qualitäts-sicherung bis zur 100%-Prüfung in derMassenproduktion.

Meßverfahren

Die Meßeinheit des LV1 vereinigt dieoptische Bildverarbeitung mit zweiCCD-Kameras (Charge Coupled Devi-ces) und das Laser-Triangulationsver-fahren zur Höhenvermessung in einemGerät. Beide Sensoren werden mit derXY-Positioniereinheit über das zu prü-fende Board bewegt (BILD 1). Voraus-setzung für stabile Meßergebnisse sind

Fachbeitrag

Das LaserVision System kann als Ein-zelplatzsystem arbeiten; Hauptziel istes aber, die klassischen Boardtester zuergänzen und sich nur auf solche Feh-ler zu konzentrieren, die mit den elek-trischen Meßmitteln nicht oder nur sehrschwer entdeckt werden können (z. B.Verpolung von Elkos oder falsch posi-tionierte mechanische Bauteile). Durchdiese gezielte Beschränkung ergibt sich ein erheblich attraktiverer Preis alsbei den zum Teil drei- bis siebenmal soteuren Vision- und Röntgensystemen,die auch Lötstellen analysieren könnenund trotzdem meist einen nachfolgen-den In-circuit-Test notwendig machen.

LaserVision System LV1

Optische Bestückungsprüfung in Kombination mit klassischemBoard-TestMit dem LaserVision System LV1 erweitert Rohde & Schwarz seine Gerätepalettefür den Produktionstest gedruckter Schaltungen. Zusammen mit den In-circuit-Testsystemen von Rohde & Schwarz wird eine höhere Prüftiefe im Bestückungstesterreicht als mit rein elektrischen Meßmitteln. Eine Sichtprüfung kann dadurch ent-fallen. Da elektrischer und optischer Test parallel laufen, reduziert sich die Gesamtprüfzeit pro Board – ein wichtiger Aspekt in der Produktion.

BILD 1 Kombination von Board-Testsystem TSAund LaserVision System LV1 beim elektrischenund optischen Test einer gedruckten Schaltung.

Foto 41 878


Der Bildverarbeitungsteil konzentriertsich auf einfache Merkmale wie Stri-che, Kerben, Markierungen – das abermit allen zulässigen Streuungen, wiesie in der Fertigung vorkommen: leichtversetzte, verdrehte oder gekippte Ein-baulage (BILD 2). Zur Polaritätsprüfungvon Elektrolytkondensatoren wird bei-spielsweise die Lage der Markierungbeziehungsweise des Plus- oder Minus-zeichens als Kriterium verwendet. Derzulässige Suchbereich und die Abgren-zung von Nachbarkomponenten wer-den durch Positionieren und Verklei-nern des Auswahlfensters festgelegt.Pseudofehler treten dann auf, wenn einBauteil nach optischen Gesichtspunktenbeurteilt zwar falsch ist, sich aber elek-trisch trotzdem richtig verhalten würde,zum Beispiel bei anderer Farbgebungoder Markierung, was bei Wechsel desZulieferers auftreten kann.

Mit dem Laser-Teil können auch Bau-teile mit geringem optischem Kontrastdurch Messung der relativen Höhe, be-zogen auf die Leiterplatte, überprüftwerden. Durch Referenzmessungen lassen sich Meßfehler aufgrund vonKrümmung des Prüflings kompensieren(BILD 3). Selbst kleinste Höhendifferen-zen sind meßbar, so daß nicht nur feh-lende, sondern auch verpolt eingesetz-

te ICs anhand der fehlenden Markie-rungseinbuchtung (Kerbe) erkannt wer-den. Bei ICs ohne Kerbe muß mit demBildverarbeitungsteil der Markierungs-strich oder die schräge Kante gesuchtwerden.

Erkennbare Bestückungsfehler

Das Vision-System des LV1 erkennt:

• Polarität von Elkos (liegend oder ste-hend) oder Dioden,

• SMD-Bauelemente (je nach Kon-trast),

• Parallelschaltungen von Bauelemen-ten (z. B. Elko parallel zu Keramik-kondensator),

• kleine HF-Kondensatoren und Spu-len, Dioden, Schutzschaltungen,

• Drähte, manuelle Änderungen,• Anzeigen, LEDs, LCDs,• Schalter, Brücken, Codierungen,• mechanischen Komponenten und

deren Lage.

Das Laser-System prüft:

• Vorhandensein von SMD-Bauele-menten,

• Vorhandensein und Orientierungvon ICs,

• Schalter, Brücken, mechanischeKomponenten.

Welche Auswirkungen ein nicht er-kannter Bestückungsfehler haben kann,sei an zwei Beispielen gezeigt: Ein ver-polter Elko in einem Netzteil explodierterst bei Anlegen der vollen Spannungim Systemtest und stellt eine erheblicheVerletzungsgefahr für den Prüffeldmit-arbeiter dar (typisch ist jeder hundertste

handbestückte Elko verpolt). Eine feh-lende Überspannungsschutzschaltungbleibt bei üblichen Testverfahren un-erkannt, da sie in den meisten Fällenwegen Streß der Bauteile nicht elek-trisch geprüft werden darf.

Bedienung

Beide Teilsysteme des LV1 werden vondemselben PC aus gesteuert und pro-grammiert. Kamerabild und Auswerte-fenster werden mit der Maus positio-niert (BILD 4). Die optischen Prüfungenerfolgen merkmalorientiert. Die Soll-werte können in die Felder eingegebenoder vom Prüfling gelernt werden; auchCAD-Übernahme ist möglich. Alle Ein-stellungen geschehen über Tasten undFelder, das Erlernen einer speziellenPrüfsprache entfällt. Die Bedienung ist praktisch intuitiv; zur Programm-erstellung werden typisch zwei bis drei Minuten pro Bauteil benötigt. ZumWechsel zwischen Testprogramm undSteuerung des LV1 bei Programmerstel-lung oder Debugging muß nur das ent-sprechende Bedienfenster angeklicktwerden. Im Testbetrieb laufen die bei-den Meß-Tasks parallel ab, am Endewerden die Ergebnisse zusammenge-faßt und gemeinsam protokolliert.

Wirtschaftlichkeit

Durch Kombination von elektrischemund optischem Prüfverfahren kommtman schneller zu einem zuverlässig lau-fenden Prüfprogramm und erhält dabeieine höhere Fehlerabdeckung als mitrein elektrischen oder rein optischenMeßmitteln. Zusammen mit einem Pro-duktionstestsystem der Familien TSA [1;2] oder TSU [3] von Rohde & Schwarzerhöht sich die Gesamttestzeit trotz derzusätzlichen Tests und damit erreichterhöherer Prüftiefe nicht! Der normaleelektrische Test (z. B. In -circuit -Test) unddie optischen Tests laufen gleichzeitigab, erst am Ende werden die Prüf-ergebnisse zusammengefaßt. Bei ei-nem typischen Board mit einer In-circuit-Prüfzeit von 15 s können gleichzeitig30 bis 50 Bauelemente optisch geprüftwerden – eine ausreichende Anzahl,

Fachbeitrag

Sichtbarkeit und reproduzierbarer Kon-trast. Die geeignete Bildauflösung fürdie verschiedenen Bauteilgrößen wirddurch zwei separate Kameras erreicht.Komponenten auf der Lötseite werdenin einem zweiten Durchgang mit ge-wendetem Board oder auch von untengeprüft (In-line-Zuführung).

BILD 2 Polaritätsprüfung von stehenden undliegenden Elkos.

BILD 3 Bestückungsprüfung durch Höhenmes-sung.


da nur ein geringer Anteil von Bautei-len diese Zusatzmessungen erfordert.Wenn für die optischen Messungen einelektrisches Signal nötig ist (z. B. zurAnsteuerung einer LED-Anzeige), kön-nen beide Meßvorgänge synchronisiertwerden.

Das LaserVision System LV1 ersetzt invielen Fällen einen Sichtprüfplatz. ImGegensatz zum menschlichen Prüferentsteht kein Fehlerschlupf durch Über-müdung; dem LaserVision System istdie Monotonie der Prüfarbeit geraderecht. Nur in zwei Punkten ist derMensch der Maschine überlegen: Ererzeugt keine Pseudofehler und kannauch Änderungen adaptiv erkennenund richtig bewerten, mit denen derPrüfprogrammersteller oder die Bildver-arbeitungs-Software nicht rechnenkonnte.

Durch den Kombinationstest reduziertsich die Anzahl der Einzelprüfstufen;daraus ergibt sich ein organisatori-scher Vorteil im Prüfablauf, der beson-ders bei vollautomatisierten Fertigungs-linien zum Tragen kommt, da mit je-dem zusätzlichen Meßplatz neben dereigentlichen Standfläche zusätzlicherAufwand für jede Haltestation und de-ren Peripherie hinzukommt. Deshalb istdas Ziel: nur ein Tester, nur ein Adapter,nur ein Programm und eine Prüfdaten-erfassung, dabei jedoch volle Fehler-abdeckung.

Erfahrungen

Umfangreiche Erfahrungen im Kombi-nationstest konnten bereits bei einembedeutenden Leiterplatten-Zulieferer füreinen der größten amerikanischenComputer- und Meßgeräteherstellergesammelt werden. Auf dem Kombi-nationstester werden 15 000 gedruckteSchaltungen (PC-Main-Boards) pro Mo-nat geprüft. Dabei wurden bei 5% derBoards mechanische Fehler entdeckt,die früher durch den alleinigen elektri-schen Test verborgen blieben. Damitliegt diese Erkennungsrate erheblichüber der, die durch elektrische Messun-gen erreicht wird, obwohl eine gerin-gere Anzahl von Bauelementen optischgeprüft wird. Die Pseudofehlerrate liegtunter 1% und ist damit erheblich besserals mit Manufacturing-Defects-Analysa-toren erreichbar. Typische Fehler warenverpolte Elkos, schräg stehende Bautei-

le oder beim Löten aufgeschwommene,nicht-coplanare oder versetzte Steck-verbinder, so daß die Boards im Systemnicht gesteckt werden konnten.

Das LaserVision System ist also eine lei-stungsstarke und preislich attraktive Er-gänzung zu den Board-Testern, die dortgreift, wo elektrische Bestückungstestsan die Grenzen stoßen. Durch denparallelen Ablauf der Tests reduziertsich die Gesamttestzeit der Platinen beigleichzeitiger Steigerung der Prüftiefe.

Dr. Lothar Tschimpke

Fachbeitrag

BILD 4Programmierungeines Elko -Tests mit dem Vision -Teildes LV1.

Kurzdaten LaserVision System LV1Meßtechnik Bildauswertung mit 2 CCD-Kameras,

Laser-Entfernungsmessung

Board-Größe max. 520 mm x 330 mm

Meßgeschwindigkeit typ. 2…3 Bauelemente/s

AuflösungVision-System Kamera 1 25 µm, Kamera 2 67 µmLaser-System auf Bauteil typ. 20 µm,

auf Leiterkarte typ. >0,5 mm

Option Tisch ohne oder mit Verschiebemechanik


LITERATUR

[1] Tschimpke, L.: Testen in Elektronik-Produktionund Service mit Testworkstation TSA. Neuesvon Rohde & Schwarz (1990/91) Nr. 132, S. 4 – 7.

[2] Schröder, D.: Testworkstation TSAS zumTesten komplexer Leiterplatten in der Elektro-nikfertigung. Neues von Rohde & Schwarz(1992) Nr. 138, S. 4 – 7.

[3] Kundinger, K.; Tschimpke, L.: Universal-Test-system TSU – Vielseitige Prüfplattform für Pro-duktion und Service elektronischer Baugrup-pen. In diesem Heft, S. 13 –15.


Der Trend nach immer kleineren und lei-stungsstärkeren Geräten in der Elektro-nik ist auch in der Prüftechnik spürbar.Mit dem Universal -Testsystem TSUdringt Rohde & Schwarz jetzt in dieGrößenordnung tragbarer Meßgerätevor (BILD 1). Trotzdem sind den Aus-baumöglichkeiten nahezu keine Gren-zen gesetzt. Kernelemente des TSUbewähren sich bereits seit einiger Zeit

in Funktionsprüfplätzen bei Rohde &Schwarz-Meßgerätebau in Memmin-gen im Allgäu, wo das breite Produkt-spektrum mit Signalen von DC bis HFadaptiert werden muß.

Hardware-Aufbau

Das TSU-Grundsystem besteht im we-sentlichen aus einem Modulrahmen mit13 Steckplätzen und Stromversorgun-gen für die Meßtechnik und den Prüf-ling; Erweiterungen intern und externsind durch die Konstruktion jederzeitmöglich. Daneben sind die normalen

Abhängig vom Verwendungszweckund der geplanten Teststrategie wirddas System mit unterschiedlichen Mo-dulen ausgestattet. Es steht eine Viel-zahl von Einschubkarten für analogenund digitalen Funktionstest und analo-gen In-circuit-Test zur Verfügung. Zu-sätzlich können externe IEC-Bus-Gerä-te oder auch ein VXI-Bus-Rahmen inte-griert werden. Durch einfache Interface-Karten können sogar Module der Test-workstation-Familie TSA/TSAS/TSAP[1 bis 3] oder der großen TSI/TSIC/TSP-Systeme [4] im TSU eingesetzt wer-den. Kundenspezifische Anwendungen

Fachbeitrag

Basisfunktionen eines Testsystems, wieautomatische Adapterkennung, Hilfs-spannungen für Adaptereinbauten,freie Interface-Leitungen und Vakuum-steuerung für Nadelbettadapter, selbst-verständlich ebenfalls bereits im Grund-aufbau integriert. Ein zentrales Steuer-modul übernimmt die Kommunikationzwischen Steuerrechner und den Mo-dulen. Über einen internen Analogbussind analoge Signale, die entwedervom Prüfling oder von internen Modu-len stammen, an jedem Modulsteck-platz verfügbar. Eine spezielle An-schaltkarte gestattet die Aufschaltungexterner Geräte auf den Analogbus.

BILD 1 Das Universal-Testsystem TSU im kom-pakten Tischgehäuse. Foto 42 319

Universal-Testsystem TSU

Vielseitige Prüfplattform für Produktion und Service elektronischer BaugruppenDas Testsystem TSU ist dank seines modularen Aufbaus eine universelle Prüfplatt-form für elektronische Baugruppen und Systeme. Es kann mit der gesamtenPalette analoger oder digitaler Standardmeßtechnik der bekannten Rohde &Schwarz-In-circuit-Tester ausgestattet und mit VXI-Bus-Instrumenten erweitertwerden. Die Anwendungen reichen vom klassischen Produktionstest bis hin zurWartung und Reparatur.


werden auf einem Applikationsmodulaufgebaut. Für unterschiedliche Signal-anforderungen sind verschiedeneSchaltfeldkarten erhältlich, darunter Re-laiskarten für HF-Anwendungen bis zueiner Frequenz von 4 GHz und Kartenfür höhere Ströme (bis 8 A) und Span-nungen (bis 250/380 V). Entspre-chend kann die Signalführung an derAdapterschnittstelle sowie im Adapterausgestattet werden. Je nach System-ausbau wird das TSU als Tischgerätoder im Schrankgestell betrieben (BILD 2).

System-Software

Im TSU-System wird – wie auch bei den anderen Rohde & Schwarz-Test-systemen – die Software TSS unter Win-dows NT auf PC eingesetzt. Damit isteine Kompatibilität zwischen allen Sy-stemen dieser Familie gewährleistet.Die Programmiersprache ist eine struk-turierte Hochsprache mit leicht lesbarenmeßtechnischen Befehlen. Verschie-dene Software-Werkzeuge und die be-dienfreundliche Benutzeroberflächeermöglichen eine leichte und einfacheErstellung der Testprogramme. AnalogeIn-circuit-Tests werden aus der Schal-tungsbeschreibung des Prüflings auto-matisch vom Testprogrammgeneratorerzeugt. Die Schaltungsbeschreibungkann direkt vom CAD-System über eine Software-Schnittstelle übernom-men oder auch manuell eingegebenwerden.

Die Funktionstests können ebenfalls ma-nuell oder einfacher mit dem interak-tiven Testgenerator erstellt werden.Hierbei ist keine genaue Kenntnis derProgrammiersprache nötig, da die Programmierung durch das Ausfüllenvon Formularen geschieht, woraus an-schließend automatisch der jeweiligeProgrammcode erzeugt wird. FertigeTestschritte oder Programmteile könnensofort an der Hardware ausprobiert,verändert und an der entsprechendenStelle im Testprogramm eingefügt wer-den. Die Meßdaten lassen sich mit derintegrierten Meßkurvengrafik in Dia-grammen darstellen und protokollieren.

aufgewendet wird, können der Schalt-plan und das Layout auch auf dem Bild-schirm des PC dargestellt werden. DieSuchzeiten lassen sich durch eingebau-te Suchfunktionen drastisch reduzieren.

Über DDE (Dynamic Data Exchange)kann das Prüfprogramm mit anderenMicrosoft-kompatiblen Produkten Datenin beiden Richtungen austauschen. Sokönnen beispielsweise Meßwerte direktin ein Word- oder Excel-Formular ein-getragen und protokolliert werden.

Adapterkonzept

Ein besonderes Mermal des TSU-Sy-stems ist die universelle, kostengünstigeAdapterschnittstelle, die neben denKontakten für die normalen Anwendun-gen auch mit Kontakten für Signale imHF-Bereich bis zu 4 GHz und für hoheStröme und Spannungen erweitert wer-den kann. Damit eignet sich das Test-system auch für die Prüfung von Strom-versorgungen, Leistungselektronik oderHF-Produkten, wie etwa schnurlosenTelefonen. Weitere Vorteile ergebensich durch die Verwendung eines neu-en Adaptersystems für Vakuum- oderPneumatikbetrieb. Die Wechselplattendes Adapters enthalten nur das prüf-lingsspezifische Nadelbett, alle ande-ren, wiederkehrenden Teile sind imGrundaufbau enthalten. Dadurch unddurch die neuartigen, vorgefertigtenVerdrahtungselemente lassen sich biszu 60% der Kosten gegenüber einemherkömmlichen Adapter einsparen.

Einsatz in Service und Wartung

Durch den modularen und flexiblenAufbau sowie durch das handliche For-mat und die geringen Einstiegskostenist das TSU-System für den Einsatz inService und Wartung prädestiniert. Be-stehende Testprogramme und Adapterkönnen leicht aus der Fertigung über-nommen werden, wenn die zu reparie-renden Baugruppen bereits dort aufRohde & Schwarz-Testsystemen geprüftwurden. Unter Verwendung von Umset-zungsprogrammen ist oft auch eineÜbernahme von Testprogrammen undAdaptern anderer Testsysteme möglich.Hierdurch ergeben sich hohe Kosten-einsparungen.

Speziell für den militärischen Bereichund die Luftfahrtindustrie kann das TSU-

Fachbeitrag

Da gerade beim Debugging des Test-programms und bei der Reparatur desPrüflings viel Zeit für die Suche nacheinzelnen Schaltungsteilen oder Bautei-len in den Schaltplänen und im Layout

BILD 2 Bei Anwendungen, die viele Zusatz-geräte benötigen, kann das TSU-System in einen19-Zoll-Schrank integriert werden.


System auch mit der dort häufig ver-wendeten Testsprache ATLAS betriebenwerden. Gerade hier stellt das TSU-System eine wirtschaftlich interessanteAlternative zu den oft sehr teuren undaufwendigen Testsystemen dar, diebisher in diesem Bereich eingesetztwurden.

Prüfdatenspeicherung

Um in der Fertigung kontinuierlich denÜberblick über die momentane Qua-lität der Fertigung zu haben, muß mandie anfallenden Prüfdaten speichernund auswerten. Auch im Hinblick aufISO9000 und das Produkthaftungs-gesetz ist der Weg eines Produkts vonder Fertigung bis in den Servicebereichvon Bedeutung. Nur durch eine lücken-lose Dokumentation aller während der Produktlebensdauer durchgeführ-ten Arbeiten kann langfristig eine hoheProduktqualität garantiert werden.

Klaus Kundinger; Dr. Lothar Tschimpke

Fachbeitrag

Meßtip

Kurzdaten Universal -Testsystem TSUTestverfahren Analoger In-circuit-Test, analoges IC-Check-Verfahren,

analoger/digitaler Funktionstest, Emulationstest, Boundary-Scan-Test, Laser-Vision-Test

Analoger Test Verschiedene Signalquellen und Meßinstrumente als Module oder externe Geräte integrierbar, interner Analogbus, Instrumentenmultiplexer für externe Geräte, Signalrelais mit FrequenzbereichDC…4 GHz, Pinbereich ausbaubar bis 576 Pins

Digitaler Test Module für statischen Test (Datenrate max. 50 kHz)oder dynamischen Test (Datenrate max. 10 MHz), Pegelbereich bis zu ±30 V, Pinbereich ausbaubar bis 256 Pins

Rechner Standard-PC mit Betriebssystem Windows NT

Software TSS Windows, Interaktiver Testgenerator, Meßkurvengrafik, Qualitätsmanagement, papierloseReparatur, grafische Debugging-Software, grafischeReparatur-Station, CAD/CAE-Anbindung


LITERATUR

[1] Tschimpke, L.: Testen in Elektronik-Produktionund Service mit Testworkstation TSA. Neuesvon Rohde & Schwarz (1990/91) Nr. 132,S. 4 –7.

[2] Schröder, D.: Testworkstation TSAS zumTesten komplexer Leiterplatten in der Elektro-nikfertigung. Neues von Rohde & Schwarz(1992) Nr. 138, S. 4 – 7.

[3] Hönle, H.: Powertest Station TSAP – Vollstän-dige Prüfung von Leistungselektronik. Neuesvon Rohde & Schwarz (1994) Nr. 145, S. 11 –13.

[4] Schneider, J.; v. Gagern, C.: Performance-Test an Druckschaltungen mit TSP und CATE.Neues von Rohde & Schwarz (1988/89) Nr. 124, S. 4 –11.

Installation von Richtantennen für Mikrowellen-WLANs

Aus den Büros und Labors moderner Firmen ist ernicht mehr wegzudenken – der mit allem und je-dem vernetzte PC. Die Vernetzung erfolgte dabeibisher hauptsächlich über aufwendig verlegteKoaxialkabel. Dank des Preisverfalls bei inte-grierten Schaltungen wird es wirtschaftlich immerinteressanter, drahtlose Netze (WLANs) ins Augezu fassen. Daß auf diese Weise mobile Computerwie Notebooks vernetzt werden können, liegt aufder Hand. Aber auch ganze Gebäude und ab-gelegene Werksbereiche können so drahtlos mitdem Hauptnetz verbunden werden – eine guteLösung speziell für Länder, deren Infrastruktur sichnoch im Aufbau befindet. Hierfür bieten sich vorallem kurze Richtfunkstrecken auf der ISM-Fre-quenz 2,45 GHz an. Spreizspektrum-Methodenwie Frequency Hopping oder Direct-Sequence-Spread-Spectrum-Verfahren erlauben es, daßmehrere benachbarte Netze auf der gleichen Fre-quenz betrieben werden können, ohne daß es zugegenseitigen Störungen kommt oder die Daten-ströme etwa abgehört werden könnten.

Da bei diesen Übertragungsverfahren die Sende-energie über ein breites Frequenzband (ca. 2 MHz) verteilt wird, ist das Signal mit üblichen

HF-Indikatoren wie Leistungsmessern oder Spek-trumanalysatoren nicht zu detektieren. Diesmacht dem Installateur bei der Einrichtung sol-cher Richtfunkstrecken das Leben nicht geradeeinfach, müssen doch die Antennen der Trans-ceiver-Stationen exakt zueinander ausgerichtetwerden. Bei kurzen Entfernungen mag das nochmit „Augenmaß“ gehen, ist aber die Funkfeld-länge im km-Bereich, versagen diese Methodenmeist mangels „Weitsicht “.

Ersetzt man, wie in dem BILD dargestellt, die Trans-ceiver durch einen Signalgenerator SMP am ei-nen und einen Leistungsmesser NRVD mit Sensor(oder auch Spektrumanalysator) am anderen

Ende der Richtfunkstrecke, können die Antennenganz leicht aufeinander ausgerichtet werden. Mitdem SMP wird dazu ein CW-Signal mit der ISM-Frequenz 2,45 GHz und einem Pegel von bei-spielsweise +20 dBm erzeugt (das können typi-scherweise alle SMP02 und SMP22). Angenom-men, jede Antenne hat einen Gewinn von 25 dB,und die Funkfeldlänge beträgt 5 km, so ergibtdas eine Übertragungsdämpfung von etwa 64,3 dB (TABELLE), das heißt, der Leistungsmes-ser wird bei optimal eingestellten Antennen – 44,3 dBm anzeigen.

Wilhelm Kraemer

Näheres über SMP unter Kennziffer 150/04

Übertragungsdämpfung zwischen Sender und Empfän-ger bei 2,45 GHz, Antennengewinn 25 dB.

Funkfeldlänge Dämpfung

1 km 50,3 dB2 km 56,3 dB3 km 59,8 dB4 km 62,3 dB5 km 64,3 dB


Rundfunkanstalten haben die Aufgabe,Programme mit einer garantierten Zu-verlässigkeit – meist 99,9%, das heißtmit nicht mehr als 9 Stunden Ausfall proJahr! – auszustrahlen beziehungsweisezu verteilen. Die TV-Monitoring- und -Meßsysteme der Typenreihe TS6100von Rohde & Schwarz (BILD 1) helfendem Netzbetreiber, diese Forderungwirtschaftlich zu erfüllen. Schwerpunk-te des Systemkonzepts sind:• Modularität,• Einsatz von Standardkomponenten

(Hardware und Software),• Konfiguration von der Minimal- bis

zur pflichtenheftkonformen Lösung,

• in Stufen aufrüstbar,• fernbedienbar und fernabfragbar,• statistische Auswertung der Meß-

ergebnisse.

Systemfamilie und Einsatzbereiche

Grundsätzlich wird bei den Systemenzwischen Überwachen und Messenunterschieden: TS6110 und TS6120decken den Bereich Überwachung ab, TS6130, TS6140 und TS6150 sindMeßsysteme, die auch als Überwa-chungssysteme konfiguriert werdenkönnen (duale Lösungen). Mit diesen

Grundsystemen und den zugehörigenOptionen kann der Betreiber die opti-male Lösung für die jeweilige Über-wachungs- beziehungsweise Meß-anforderung in der gewünschten Tiefezusammenstellen.

Das Überwachungssystem TS6110verwendet eine Video-PC-Karte alsMeßkopf. Diese Karte kann in jedenzum IBM-Standard kompatiblen Rech-ner eingebaut werden, da die System-Software unter Windows 3.1 läuft. Auf-grund der hohen Feldstärken, die anSendestationen auftreten, ist ein stör-strahlungssicherer PC empfehlenswert– beispielsweise der PSM7 von Rohde& Schwarz [1]. Das TS6110 ist ein Low-Cost-Monitoring-System.

Hauptkomponente des Überwachungs-systems TS6120 ist das Video Measure-ment System VSA [2]. In der einfach-sten Konfiguration übernimmt desseneingebauter 486/66-Rechner auch dieFunktion eines System-Controllers. Fürkomplexere Anwendungen kann einexterner Controller eingesetzt werden.Zahlreiche Optionen erlauben die An-passung an die jeweiligen Aufgaben(BILD 2). Hervorzuheben ist die Audio-Option AMON; sie gestattet es, dieAudioparameter unterbrechungsfreiwährend des laufenden Programms zuüberwachen, da das Audiosignalselbst als Meßsignal verwendet wird.Gleichzeitig ist die Übertragung vonZusatzdaten (z. B. dynamischen RDS-Daten) über die Audio-Zuführung mög-lich; dies erspart teure Datenleitungen.

Das Meßsystem TS6130 wurde spe-ziell für Messungen während des Sen-debetriebs ausgelegt. Durch die Einfüh-rung der Halbleiter-Technologie bei denTV-Stationen haben sich die Betriebs-konzepte geändert. Statt Doppelsen-deranlagen findet man heute meist Ein-zelsender vor (eventuell mit passiverVorstufenreserve). Messungen und Ein-stellungen am Reservesender sind alsonicht mehr möglich und müssen des-halb am Betriebssender vorgenommenwerden. In der Grundversion bestehtdas TS6130 aus dem Video Measure-

Fachbeitrag

TV-Monitoring- und -Meßsysteme TS6100

Video- und Audio-Parameter von TV-Sendern unter KontrolleHohe Verfügbarkeit ist ein außerordentlich wichtiger Aspekt beim Betrieb vonRundfunk-Sendeanlagen. Deshalb setzen Netzbetreiber immer mehr auf automa-tische Überwachungseinrichtungen, um frühzeitig die Ausfallwahrscheinlichkeitbeurteilen zu können. Mit der Systemfamilie TS6100 bietet Rohde & Schwarzindividuelle Lösungen für Monitoring sowie für Messungen an TV-Sendern undCATV-Anlagen während und außerhalb des Programmbetriebs.

BILD 1TV-MeßsystemTS6130 mit Video Measurement SystemVSA, CCVS Gene-rator SFF und AudioMonitoring SystemAMON.Foto 42 233


ment System VSA, dem Multistandard-FBAS-Generator SFF [3] und derSystem-Software TS6100/Win. DerSFF liefert ein normgerechtes FBAS-Videosignal und gestattet die Generie-rung individueller Prüfsignale. Es wer-den die wichtigsten Parameter desBasisbandes, des Videotextes, des HF-Signals (z. B. die Bildträgerphase) unddes Audiosignals ausgewertet bezie-hungsweise gemessen. Damit ist einAbgleich des Senders während der Pro-grammausstrahlung möglich.

Das Vollbild-Meßsystem TS6140 bautauf dem Spectrum Analyzer FSEA20[4] auf. Die Gruppenlaufzeit wird mitder Kombination FBAS-Generator SFFund Videoanalysator VSA gemessen.Weitere Systemkomponenten sind einPräzisionsdemodulator, ein Steuerrech-ner, ein Signalschaltfeld (für HF, ZF und NF) und die System-SoftwareTS6100/Win. Den Kern des Meß-systems bilden der Steuerrechner unddas Signalschaltfeld. Sämtliche Signalevon HF über ZF bis NF werden hierentsprechend der jeweiligen Messungan die richtigen Ein- und Ausgänge der Meßgeräte geschaltet, so daß um-ständliches, manuelles Anschalten ent-

fällt. Mit diesem System kann der Sen-der auf Einhaltung der Pflichtenhefts-werte überprüft werden.

Herzstück des Vollbild-MeßsystemsTS6150 ist der TV Network AnalyzerSOKF/SWKF [5]. Ähnlich dem TS6140wird das TS6150 für Sendermessungenaußerhalb der Programmzeiten ein-gesetzt. Weitere Systemkomponentensind ein Präzisionsdemodulator, einSteuerrechner, ein Signalschaltfeld unddie System-Software. Die klassischeMeßmethode für TV-Sender basiert aufdem Network Analyzer. Mit ihm kön-nen der Amplituden- und Gruppen-laufzeitfrequenzgang in der Video- undZF-/HF-Ebene gemessen werden. Daseingebaute Oszilloskop beim SOKFdient zur Auswertung der Videosignalein der Zeitebene. Wie das TS6140kann auch dieses System den Senderauf Einhaltung der Pflichtenheftswerteüberprüfen.

Software TS6100/Win

Die TV-Monitoring- und -MeßsystemeTS6100 verwenden die System-Soft-ware TS6100/Win zum Überwachenund Messen (BILD 3). Die statistische

Auswertung der Ergebnisse erfolgtdurch mitgelieferte Makros entwederunter MS-Excel oder MS-Access. DieVorzüge der grafischen Benutzerober-fläche Windows 3.1 sind eine einheit-liche Bedienung, Multitasking und Viel-seitigkeit bei der Einbindung andererProgramme.

Das Konzept der Software TS6100/Winberücksichtigt alle Überwachungs- undMeßaufgaben in fünf Modi:• Der automatische Modus wird

hauptsächlich zum Überwachen und Beobachten ausgewählter Para-meter benutzt. Dies geschieht zu be-

Fachbeitrag

BILD 3 Die System-Software TS6100/Win läuftunter Windows 3.1.

BILD 2Blockschaltbild

einer TV-Sendstation mit Überwachungs-

system TS6120 (blau Optionen).


stimmten Zeiten an einem Tag undkann sich über mehrere Tage, Wo-chen, Monate oder Jahre erstrecken.Falls einer dieser Parameter eineGrenze über- oder unterschreitet,wird Alarm ausgelöst, der bei einerbemannten Station auf dem Bild-schirm angezeigt und bei einer un-bemannten Station über ein Modeman die Zentrale weitergeleitet wird.Selbstverständlich werden alle Da-ten lokal gespeichert und könnenjederzeit zur Auswertung und Repro-duktion herangezogen werden.

• Im interaktiven Modus kann schnellein bestimmter Teilbereich überprüftwerden. Der automatische Ablaufgeht dabei in Wartestellung.

• Der direkte Modus dient zum An-steuern der einzelnen Geräte übervirtuelle Bedienoberflächen zumschnellen Einstellen und Messen.

• Run Script dient zum Ablauf einerbestimmten Messung (Skript). MitHilfe der Skripten – einer Makro-sprache – kann der Benutzer seineeigenen Meßabläufe schreiben. De-bug-Hilfen und Prüfmöglichkeitensind in der Skript-Entwicklungsumge-bung enthalten und vereinfachendas Erstellen und Verändern derSkripten.

• Run Sequence dient zum beliebigenKombinieren einzelner Messungen.Damit können individuelle Meßab-läufe zusammengestellt und nach Be-darf aufgerufen werden.

Ein Drucker gestattet die Dokumenta-tion der Meßergebnisse in grafischeroder tabellarischer Form. Der Anwen-der kann dabei den Bericht nach sei-nen Wünschen konfigurieren. Der dy-namische Datenaustausch bietet dieMöglichkeit, Daten zwischen verschie-denen Windows-Programmen auszu-tauschen. Durch das Optionskonzeptist die Software einfach und zukunfts-sicher erweiterbar. Zu einem Software-Kern werden jeweils noch die benötig-ten Treiber für die Geräte und zusätz-liche Software-Optionen hinzugefügt.Diese Modularität verleiht der Softwaregroße Flexibilität. Für die Sicherheitwird in den Software-Paketen mit Paß-

wörtern und verschiedenen Benutzer-ebenen gesorgt. Somit ist gewährlei-stet, daß die Meßdaten nur von lizen-sierten Benutzern bearbeitet werdenkönnen und die Systemkonfigurationnur von autorisierten Personen vorge-nommen wird.

Grafische Bedienoberfläche

Neben den in Windows üblichen Me-nüpunkten Datei, Bearbeiten, Fensterund Hilfe wird die Software TS6100/Win über zwei weitere Menüs – Mes-sung und Optionen – gesteuert.

Im Menü Messung werden die einzel-nen Geräte interaktiv bedient. Für jedesGerät wird dafür eine virtuelle Ober-fläche zur Verfügung gestellt. Die auto-matischen Meßabläufe, die über Skrip-ten definiert sind, werden hier gestar-tet. Weiterhin besteht die Möglichkeit,den automatischen und den interakti-ven Meßmodus zu starten.

Im Menü Optionen werden einmaligdie Gerätekonfiguration mit jeweils derSchnittstelle (z. B. IEC-Bus, RS-232-C,TTL, AT-Bus) und der Pfadkonfigurationspezifiziert. In diesem Menü wird auchder Fernmeldekanal ausgewählt. Beifernbedienten Stationen ist es wichtig,daß die Alarm-, Fehler- und Abfrage-meldungen nicht auf dem Bildschirm er-scheinen, sondern beispielsweise überein Modem an die Zentrale geleitetwerden, bei der dann eine Aktion aus-gelöst wird. Eine andere Möglichkeitist, die Meldungen in eine Log-Datei zuschreiben. Außerdem werden hier dieBenutzer-Level und die Kennwörter derverschiedenen Benutzer vergeben.

Systemleistungen

Wesentliche Voraussetzung für die effi-ziente Nutzung eines Systems durchden Kunden sind nicht zuletzt die vomHersteller erbrachten Pre- und After-Sales-Leistungen. Dabei gewährleisteteine sachgemäße Beratung die opti-male Anpassung des Systemdesigns an die speziellen Anforderungen desKunden. Umfangreiche Funktionstestssowie eine ordnungsgemäße Inbetrieb-nahme und ein gezieltes Training sor-gen schließlich für die schnelle Verfüg-barkeit des Systems. Über diese selbst-verständlichen Leistungen hinaus bietetRohde & Schwarz im Rahmen eineskundenspezifischen Wartungskonzep-tes eine dauerhafte Unterstützung an.

Michael Lehmann; Gerhard Strauss

Fachbeitrag

Kurzdaten TV-Monitoring und -Meßsysteme TS6100Frequenzbereich

TS6110/6120/6130/6150 45…860/900 MHzTS6140 9 kHz …3,5 GHz

Meßmodi automatisch, interaktiv, direkt,Skript, Skript-Sequenz

Software TS6100/Win (unter Windows 3.1)

Schnittstellen IEC-Bus, RS-232-C, TTL, AT-Bus


LITERATUR

[1] Bues, D.; Stegmaier, J.; Vahldiek, D.: Indu-strial Controller PSM – Automatisch Messenund Steuern in Fabrik und Labor. Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr. 146, S. 19 –21.

[2] Bichlmaier, T.; Finkenzeller, R.: Video Measurement System VSA – Vier TV-Meß-geräte plus Controller in einem Kompakt-gerät. Neues von Rohde & Schwarz (1995)Nr. 147, S. 18 –21.

[3] Mahnken, D.: SAF und SFF, die neuen Video-generatoren für die TV-Meßtechnik. Neuesvon Rohde & Schwarz (1992) Nr. 138, S. 14 –17.

[4] Wolf, J.: Spectrum Analyzer FSEA/FSEB –Neue Dimensionen in der Spektralanalyse.Neues von Rohde & Schwarz (1995) Nr. 148, S. 4 – 8.

[5] Dürselen, A.; Ebersberger, G.; Osterloh, G.:TV Network Analyzer SWKF – Moderne TV-Wobbelmeßtechnik von 0,01 bis 900 MHz.Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr. 144, S. 26 –28.


Bei digitalen Modulationsverfahren sindneben dem Spektrum des Sendesignalsauch das Verhalten im Zeitbereich unddie Qualität der komplexen Modulationvon Bedeutung. Übliche skalare Spek-trumanalysatoren können lediglich dieHF-Parameter wie Leistung im Kanal,belegte Bandbreite, Nachbarkanal-leistung und Nebenwellen digital mo-dulierter Sendesignale im Frequenzbe-reich normgerecht messen. Aber schonder Leistungsverlauf im Zeitbereich mußbei TDMA-Übertragungsverfahren bei-spielsweise in der Regel auf festgelegteSynchronisationsfolgen wie Pre- oderMidambles bezogen werden. Da derZeitbezug in der im Signal enthaltenenInformation steckt, muß hierzu das HF-Signal bis auf Bitebene demoduliertwerden. Die Bits dienen anschließendals Triggerbezug für die Darstellungund Messung der Bursts. Übliche Spek-trumanalysatoren benötigen für dieseMessung einen externen Trigger, den

das Meßobjekt liefern muß. Damit kom-men nur solche Meßobjekte in Frage,die einen Trigger zur Verfügung stellenkönnen, und es sind nur qualitativeMessungen möglich. Völlig ungeeignetsind skalare Spektrumanalysatoren zurErmittlung der Modulationsfehler desHF-Signals. Diese sind jedoch bei allenStandards für digitale Funkübertragungspezifiziert und müssen daher gemes-sen werden.

Der Spectrum Analyzer FSE [1] mit derOption Vektorsignalanalyse (FSE-B7)erfüllt erstmalig alle Anforderungen,die in den Standards an die Messungder HF-Parameter digital modulierterSignale gestellt werden. Das bedeutet:Er genügt den hohen Ansprüchen derMessungen im Spektralbereich in be-zug auf Dynamik, Intermodulations-verhalten und Phasenrauschen, und erliefert gleichzeitig den Zeitbezug fürdie Messung von Bursts und mißt exaktdie Modulationsparameter und derenFehler (BILD 1).

Erreicht wird diese „Erstmaligkeit“durch Kombination eines hochwertigenskalaren Spektrumanalysators mit ei-nem Vektorsignalanalysator. Nach demgemeinsamen HF-Frontend bis 3,5 GHzoder 7 GHz und der ZF-Selektion wirddas ZF-Signal in einen Pfad für denskalaren Spektrumanalysator und einenzweiten für den Vektorsignalanalysatoraufgeteilt (BILD 2). Im Spektrumanaly-sator wird das ZF-Signal logarithmiertund gleichgerichtet. Anschließend stehtnur noch der Betrag des Meßsignalszur Verfügung, die Phaseninformationgeht verloren. Der Vorteil dabei ist dieerreichbare Dynamik bei logarithmi-scher Pegeldarstellung, da der Loga-rithmierer eine Pegelkompression vor-nimmt. Die dem Logarithmierer folgen-den Stufen müssen nur noch das kom-primierte Signal verarbeiten. Der FSEerreicht hier eine Dynamik von 110 dB.Beim Vektorsignalanalysator wird dasZF-Signal direkt durch den A/D-Wand-

Fachbeitrag

BILD 1 Spectrum Analyzer FSE mit Option Vek-torsignalanalyse für die Messung digitaler Modu-lationsparameter.

BILD 2Prinzipschaltbild

des FSE mit Vektor-signalanalysator.

Spectrum Analyzer FSE mit Option FSE-B7

Vektorsignalanalyse, unverzichtbarim digitalen MobilfunkDer Spectrum Analyzer FSE führt nicht nur Messungen im Spektralbereich mithoher Dynamik und Präzision durch, sondern kann jetzt mit der Option Vektor-signalanalyse auch alle im Mobilfunkbereich vorkommenden Signale – seien sieanalog oder digital moduliert – demodulieren und deren Modulationsparametermessen.


ler abgetastet und dann durch digitaleMischung ins Basisband transformiert.Dabei erhält man den Realteil und denImaginärteil des Meßsignals bezie-hungsweise dessen Betrag und Phase.Die gesamte Signalinformation bleibtsomit erhalten und kann ausgewertetwerden. Im Prinzip könnte man denVektorsignalanalysator auch als Spek-trumanalysator verwenden. Die Dyna-mik des skalaren Spektrumanalysatorsist jedoch dann durch den A/D-Wand-ler eingeengt. Deshalb enthält der FSE mit der Option Vektorsignalana-lyse beide Verfahren, wobei er das für die jeweilige Messung optimalenutzt.

signals und wertet es nach Maßgabeder Modulationsart aus.

Damit sind alle HF-Signale verarbeit-bar, die im Mobilfunkbereich üblichund standardisiert sind:• GSM, DCS1800 (PCN) oder

DCS1900 (PCS) weltweit,• NADC (North American Digital

Cellular, USA),• Qualcomm CDMA (Code Division

Multiplex Access),• PHP (Personal Handy Phone, Japan),• PDC (Personal Digital Cellular, Japan),• DECT (Digital European Cordless

Telephone, Europa, Kanada),• CDPD (Cellular Digital Packed Data),

• Inphase- und Quadratur-Signal,• Augen- oder Trellis-Diagramm,• Vektordarstellung im Polardiagramm,• Constellation-Diagramm,• Tabelle mit den demodulierten Bits.

BILD 3 zeigt als Beispiel ein TETRA-Signal in der Vektordarstellung imPolardiagramm. TETRA arbeitet mitπ/4-DQPSK-Modulation und einerDatenrate von 36 kbit/s.

Zur Auswahl des Signalausschnitts sindumfangreiche Triggerfunktionen verfüg-bar. Die Grobtriggerung kann freilau-fend, pegelabhängig oder durch einexternes Signal erfolgen. Damit wirdder Beginn der Meßwertaufnahme inden Speicher festgelegt. Innerhalb desSpeicherbereichs kann nach einemBurst gesucht werden. Dies ist vor allembei TDMA-Signalen wichtig, da dieInformation in Zeitschlitzen übertragenwird. Es kann aber auch auf Bitfolgenim Signal synchronisiert werden. DieDarstellung wird dann auf im Signalvorhandene Synchronisationsfolgen be-zogen (z. B. Midamble im GSM-Burst).

Messung der Modulationsfehler

Mit die wichtigste Messung an digitalmodulierten Signalen ist die Bestim-mung der Modulationsfehler. Je nachModulationsart ist entweder der Pha-senfehler (Modulation mit konstanterAmplitude, z. B. GSM) oder der Pha-sen- und Amplitudenfehler (Modulationmit Amplituden- und Phasenanteil, z. B.NADC, TETRA, PHP, PDC) von Bedeu-tung und in den entsprechenden Stan-dards spezifiziert. Zur Berechnung derFehler erzeugt der FSE aus dem demo-dulierten Bitstrom wieder das analoge,ideal modulierte Signal im Basisband(I/Q-Ebene). BILD 4 zeigt die einzel-nen Verarbeitungsschritte.

Fachbeitrag

Demodulation analog unddigital modulierter Signale

Bei der Vektorsignalanalyse demodu-liert der FSE alle im Mobilfunkbereichüblichen Modulationen, seien es analo-ge Verfahren wie AM oder FM oderdigitale Verfahren wie 2FSK, 4FSK,BPSK, QPSK, DQPSK, Offset-QPSK,π/4-DQPSK, 8PSK, 16QAM, MSKund GMSK. Ideale Testsignallieferantenhierfür sind die Rohde & Schwarz-Signalgeneratoren SME und SMHU58[2]. Bei digital modulierten Signalenerwartet der FSE nur die Eingabe derModulationsart, der Symbolrate unddes Empfangssfilters und demoduliertdann das HF-Signal bis auf Bitebene.Die Symbolrate ist bis zu 1,6 Mega-symbolen pro Sekunde frei wählbar.Als Empfangsfilter stehen Gauß-Filter,Kosinus-Filter undWurzel-Kosinus-Filtermit frei einstellbaren Parametern zurVerfügung. Der Demodulator des FSE-B7 synchronisiert sich auf die Fre-quenz und den Symboltakt des Meß-

• MOBITEX (Mobiles Datensystem), • TETRA (Trans-European Trunced

Radio),• ERMES (European Radio Message

System),• CT2/CT3 (Cordless Telephone),• APCO25 (Association of Public

Safety Communications Officers,Project 25),

• TFTS (Terrestrial Flight TelephoneSystem).

Diese Standards sind direkt mit Softkeysaufrufbar. Der FSE wertet das Signalnach folgenden Gesichtspunkten aus undstellt das Ergebnis am Bildschirm dar:• Betrag und Phase oder Frequenz

über der Zeit,

BILD 3Vektordiagramm eines TETRA-Signals.

BILD 4Verarbeitungsschritte

im FSE bei derErmittlung von

Modulationsfehlern.


Das Meßsignal und das Referenzsignalwerden zur Berechnung der Modula-tionsfehler in allen Parametern vergli-chen. Das Ergebnis kann entweder zeit-beziehungsweise symbolabhängig alsMeßkurve dargestellt oder als Summen-wert numerisch in einer Fehlertabelleausgegeben werden. Als Beispiel für ei-ne Fehlermessung zeigt BILD 5 den zeit-lichen Verlauf des Phasenfehlers einesGSM-Bursts.

Von besonderer Bedeutung bei derMessung des Modulationsfehlers sinddie Fehlergrenzen des Meßgerätesselbst. In der Praxis sollte das Meßgerätum den Faktor 10 genauer sein als dasBetriebsgerät. Bei GSM zum Beispieldarf der RMS-Phasenfehler maximal 5°,der Peak-Phasenfehler maximal 20° be-tragen. Speziell beim Phasenrauschenerreicht der FSE so hervorragendeWerte, daß für GSM ein Eigenfehler fürdie Phasenmessung von <0,5° (typisch0,2°) effektiv und <1,5° Spitze garan-tiert werden kann. Für die π/4-DQPSK-Modulationen bei NADC, TETRA oderPDC ist der Betrag für den Vektorfehler(Error Vector Magnitude) <0,7% effek-tiv und <2% beim Spitzenwert. Damitkönnen die zugelassenen Toleranzen inden Standards nahezu ganz dem Meß-objekt zugeschlagen werden, und manmuß nicht einen erheblichen Anteil fürdas Meßgerät reservieren.

Leistungsmessung im Zeitbereich

Bei Übertragungsverfahren, die im Zeit-multiplex arbeiten, ist jedem Teilnehmernur ein bestimmter Zeitausschnitt imÜbertragungskanal zugewiesen. DieZeitbedingungen sind in Form von Tole-ranzmasken festgelegt, die jeder Sen-

der einzuhalten hat. Der Zeitbezug fürdie Toleranzmaske ist meist eine Syn-chronisationsfolge im Signal (z. B. dieMidamble bei GSM, DCS1800 oderDCS1900). Die exakte Messung desBurst-Verlaufs ist daher nur durch De-modulation des Signals möglich. DerFSE ermittelt mit der Vektorsignalanaly-se den exakten Zeitbezug durch Aus-wertung der demodulierten Bits und de-ren Zuordnung zu den Abtastwerten imMeßwertspeicher. Bei acht Abtastwer-ten pro Symbol sind die Fehlergrenzenfür den Zeitbezug ohne Taktsynchroni-sation <6,25% der Symboldauer, mitTaktsynchronisation <1% der Symbol-dauer.

Meßgeschwindigkeit

Neue Maßstäbe setzt der FSE nicht nurin der Spektralanalyse in punkto Dyna-mik, Präzision und Meßgeschwindig-keit, sondern auch in der Modulations-analyse. Die hohe Meßgeschwindig-keit wird durch eine bisher in Spek-trumanalysatoren nicht übliche Rechen-leistung erzielt. Ein interner 486-PC istzuständig für die Bedienoberfläche unddie Fernsteuerung. Ansonsten ist er frei

für Applikationsprogramme, die im FSEablaufen, ohne daß die Meßgeschwin-digkeit durch Timesharing mit Meß-abläufen leidet. Die Meßabläufe, dieAuswertung der Meßergebnisse undderen Darstellung auf dem Bildschirmübernimmt ein Netz aus fünf Transpu-tern. Die Demodulatoren und die Mo-dulationsmessungen sind in vier digita-len Signalprozessoren realisiert, die andas Transputernetz gekoppelt sind. Die-se Rechnerleistung führt zum Beispielbei der Bestimmung des GSM-Phasen-fehlers zu fünf Messungen pro Sekun-de.

Aufgrund seiner hervorragenden Ei-genschaften in der Spektralanalyse undin der Vektorsignalanalyse sowie seinerFlexibilität ist der FSE ein ideales Ent-wicklungs-Tool. Aber auch in der Pro-duktion ist er dank seiner Meßge-schwindigkeit und seiner normgerech-ten Standardeinstellungen eine preis-werte „One-Box-Solution“ für alle Mes-sungen der HF-Parameter von Sendern.

Josef Wolf

Fachbeitrag

BILD 5Phasenfehler einesGSM-Bursts, dar-gestellt über demnutzbaren Bereichdes Bursts.

Kurzdaten der Vektorsignalanalyse im FSEFrequenzbereich 100 kHz…3,5/7 GHz

Demodulatoren AM/FM/PM, 2FSK, 4FSK, BPSK, QPSK, DQPSK, O-QPSK, π/4-DQPSK, 8PSK, 16QAM, MSK, GMSK

Symbolrate max. 1,6 Msymb/s

Empfangsfilter Gauß, Kosinus, Wurzel-Kosinus, α /BT = 0,2…1

Darstellung Betrag, Phase, Frequenz, Augen-/Trellis-Diagramm,Vektordiagramm, Constellation-Diagramm, demodulierte Bits

Messung Betragsfehler, Phasenfehler, Frequenzfehler, Fehlervektor (Betrag), I/Q-Offset, I/Q-Imbalance


LITERATUR

[1] Wolf, J.: Spectrum Analyzer FSEA/FSEB –Neue Dimensionen in der Spektralanalyse.Neues von Rohde & Schwarz (1995) Nr. 148, S. 4 –8.

[2] Lüttich, F.: Neue Signalgenerator-Eigenschaf-ten für die Erfordernisse des digitalen Mobil-funks. Neues von Rohde & Schwarz (1995)Nr. 149, S. 44 – 45.


Über viele Jahre hinweg haben sich dieRohde & Schwarz-Doppler-Peiler PA010und PA055 sowie deren mobile Versio-nen PA510 und PA555 überall in derWelt als außerordentlich erfolgreich erwiesen. Systembedingt sind demDoppler-Peiler Grenzen hinsichtlich derErfassung sehr kurzer Signale gesetzt,wie sie bei Frequenzsprung-, Burst- undGSM-Sendungen üblich sind. Um auchderartige Signale problemlos peilen zukönnen, hat Rohde & Schwarz eineneue Peilergeneration entwickelt, diesich der digitalen Signalverarbeitungbedient: den DDF0xS für den schnellenSuchbetrieb [1] und jetzt den DDF0xMfür überwiegend Monitoring-Aufgaben

im Frequenzbereich 0,3 bis 3000 MHz(BILD 1). Auch mit DDF0xM-Peilern istSuch- beziehungsweise Scan-Betriebmöglich, wobei die Erfassungswahr-scheinlichkeit im Vergleich zu herkömm-lichen Peilern, die das Signal auf je-weils nur einem Kanal verarbeiten, we-sentlich höher liegt. Grundsätzlich ana-lysieren die Peiler der DDF-Familie alleSignale innerhalb eines Frequenzfen-sters entsprechend der gewählten Auf-lösung gleichzeitig. Im Suchbetrieb ver-halten sich diese Peiler wie mehrereparallelgeschaltete Peilgeräte.

Die DDF-Peiler bestimmen zunächst diekomplexen Antennenspannungen derPeilantenne und berechnen darausdann Azimut und eventuell Elevation.Das Verfahren kann dabei der je-

• großer Spielraum bei der Wahl derAntennengeometrie,

• bei mobilem Einsatz besonders ef-fektive Reduktion der durch die Platt-form hervorgerufenen Peilfehlermöglich durch Anwendung von Kali-brierverfahren,

• Korrelationsfaktor kann als Peilgüte-kriterium herangezogen werden,

• als Vorstufe zu hochauflösenden Peil-verfahren verwendbar.

Zur Messung der komplexen Antennen-spannungen können ein- bis n-zügigePeilempfänger eingesetzt werden. DerDDF0xM verwendet ein dreizügigesVektorvoltmeter, mit dem sich auchMonopulspeilungen durchführen lassen(z. B. nach Watson-Watt). Es basiert aufdem VHF-UHF-Empfänger ESMC [2]

weiligen Peilaufgabe angepaßt wer-den. Neben dem klassischen Peilver-fahren nach Watson-Watt bietet derDDF auch moderne Korrelationsver-fahren, die gegenüber den klassischenMethoden viele Vorteile haben:• Höchstmaß an Genauigkeit, Emp-

findlichkeit und Flexibilität,• Großbasis-Kreisgruppenantennen mit

minimaler Strahlerzahl realisierbar(z. B. Kreisgruppe mit 1 m Durch-messer und neun Antennenelemen-ten für den großen Frequenzbereich20 bis 1300 MHz oder ein Kreis vonetwa 50 m Durchmesser für dengesamten KW-Bereich),

Fachbeitrag

BILD 1 Bedienoberfläche des digitalen HF-VHF-UHF-Überwachungspeilers DDF0xM im Fest-frequenz-Betrieb und VHF-UHF-Peilantenne.

Digitale Überwachungspeiler DDF0xM

Moderne Überwachungspeilungvon HF bis UHFDie kompakten, modular aufgebauten und fernbedienbaren digitalen Über-wachungspeiler DDF0xM arbeiten als korrelatives Interferometer oder nach dembewährten Watson-Watt-Verfahren. Sie lassen sich problemlos in rechnergesteu-erte Empfangssysteme einbinden, etwa bei der postalischen Funküberwachung,im militärischen Bereich, bei Polizei, Grenzschutz, Zollbehörden und Küsten-wache. Für stationären und mobilen Einsatz steht ein umfangreiches Antennen-programm zur Verfügung – auch Großbasissysteme, die selbst bei schwierigenUmgebungsbedingungen hohe Genauigkeit und Empfindlichkeit aufweisen.


und stellt damit einen hochwertigenPeilempfänger dar. Großbasispeilan-tennen werden paarweise abgetastet,so daß sich auch für diese Anwendungkurze Peilzeiten ergeben.

Aufbau

Die Überwachungspeiler sind in fol-genden Versionen lieferbar:• DDF01M für HF (0,3 bis 30 MHz),• DDF05M für VHF/UHF (20 bis

1300/3000 MHz),• DDF06M für HF/VHF/UHF (0,3 bis

1300/3000 MHz).

In den dreizügigen Empfänger-Front-ends wird das Empfangssignal in eineZF von 768 kHz umgesetzt (BILD 2).Die Digital Processing Unit wandelt die-se ZF mit einer Auflösung von 16 bit indie digitale Form um und verarbeitet

diese Daten mit einer Echtzeitbandbrei-te von 200 kHz (VHF/UHF) bezie-hungsweise 25 kHz (HF) unter Anwen-dung schneller Fourier-Transformationund Polyphasen-Filterbänken weiter.

Die Peiler DDF0xM verfügen in ihrerGrundausstattung – abgesehen vonLeuchtdioden für Statusmeldungen desSystems – über keinerlei Anzeige- undBedienelemente auf der Frontplatte; sie werden über einen externen PC bedient, der als Betriebssystem MSWindows NT™ benutzt und für den dieDDF-Bedien-Software serienmäßig mit-geliefert wird. Die Digital ProcessingUnit ist optional auch mit einem inte-grierten PC und einer farbigen TFT-Anzeige lieferbar (ca. 12 cm x 16 cm;480 x 640 Pixel). Bei dieser Aus-führung wurde vor allem auf eine hoheUnterdrückung der computerspezifi-schen Störstrahlung geachtet, was be-sonders für den Einsatz des Peilers ineinem Fahrzeug von großer Wichtig-

Charakteristisch für alle sieben Anten-nen sind folgende Merkmale:• große Bandbreite,• integrierter Blitzschutz (bei ADD150,

ADD050 und ADD051 serienmäßiggegen direkten Blitzschlag),

• großer Dynamikbereich,• kompakte Bauweise,• Anschlußmöglichkeit für elektroni-

schen Kompaß.

HF-Antennen: Die kompakte, in einemRadom mit nur 1,1 m Durchmesseruntergebrachte ADD115 für den Fre-quenzbereich 1 bis 30 MHz hat zweiorthogonal angeordnete Rahmenele-

Fachbeitrag

BILD 3 Übersicht über die Peilantennen ADD(blau für mobilen, gelb für stationären Einsatz).

BILD 4 HF-Peilantenne ADD011 (0,3 bis 30 MHz, Korrelation). Foto 42 342

BILD 2 Komponenten des Ditalen Überwa-chungspeilers DDF0xM.

keit ist, bei dem Peilantenne und Peil-gerätesatz im allgemeinen nahe bei-einander sind.

Antennenprogramm

Als Peilantennen stehen zwei Katego-rien für die DDF-Peiler zur Verfügung(BILD 3):• die für höchste Peilgeschwindigkeit

ausgelegten, monopulsfähigen Kom-paktantennen ADD115 und ADD155,die zusammen den Bereich 1 bis650 MHz abdecken (Watson-Watt-Verfahren),

• die Korrelations-Peilantennen ADD011,ADD050, ADD150, ADD051 undADD070, die sich vor allem durchihre hohe Peilgenauigkeit und ihreUnempfindlichkeit gegen Mehr-wegeempfang auszeichnen.


mente sowie eine Rundempfangsanten-ne und eignet sich aufgrund ihrer ge-ringen Größe und ihrer leichten, abertrotzdem robusten Bauweise uneinge-schränkt für mobilen Einsatz. Die für sta-tionären und verlastbaren Einsatz kon-zipierte ADD011 für 0,3 bis 30 MHz(BILD 4) ermöglicht Peilung auch steileinfallender Raumwellen sowie die Er-

Abmessungen prädestinieren die An-tenne für den Einsatz auf Fahrzeugen,Schiffen und Flugzeugen. Durch denserienmäßigen Schutz gegen direkteBlitzschläge kann die Antennne auchuneingeschränkt auf hohen Masten undGebäuden montiert werden. Gesteiger-te Genauigkeit und Empfindlichkeit imFrequenzbereich 20 bis 200 MHz bie-

UHF-Antenne: Für den Frequenzbe-reich 1300 bis 3000 MHz steht dieADD070 zur Verfügung. Sie ist alsKreisgruppenantenne mit zentralemReflektor aufgebaut und gestattet dieproblemlose Kombination mit den VHF-UHF-Antennen auf einem gemeinsa-men Mast.

Betriebsarten

Die wichtigste Betriebsart der DDF0xM-Peiler ist die Peilung auf einer festenFrequenz (Fixed Frequency Mode,FFM). Innerhalb der Betriebsart FFM(BILD 6) gibt es verschiedene Möglich-keiten, das Verhalten des Peilers an dieSignalcharakteristik anzupassen. AlsAnzeigeart ist außer der konventionel-len numerischen (dreistellig) und pola-ren mit Elevations- und Peilgüteanzeigeauch die Form des Histogramms wähl-bar. Zusätzlich wird das Spektrum inder Signalumgebung (±12,5 kHz imHF-Bereich, ±100 kHz im VHF- UHF-Bereich) in der gewählten Auflösung inEchtzeit angezeigt.

Fachbeitrag

mittlung der Elevation und damit auchdie Ortung der Signalquelle nach demPrinzip der Single Station Location.

VHF-UHF-Antennen: Die für universelleAnwendung konzipierte ADD150 über-streicht den Frequenzbereich 20 bis1300 MHz und ist in einem Radom mit1,1 m Durchmesser und rund 0,2 mHöhe untergebracht. Die kompakten

tet die Antenne ADD050. Sie ist alsKreisgruppenantenne mit 3 m Durch-messer ausgeführt und kann damitstationär und verlastbar eingesetzt wer-den. Die Kombination der beiden An-tennen durch einen Verbindungsmastführt zur Peilantenne ADD051 (BILD 5),die den vollen Bereich 20 bis1300 MHzmit maximaler Genauigkeit und Emp-findlichkeit abdeckt.

Wegen seiner kurzen Peilzeit (erforder-liche Signaldauer im VHF-UHF-Bereich≤500 µs, bei Amplituden-Monopuls-Auswertung bis zu 10 µs) eignet sichder DDF05M mit Hilfe externer Syn-chronisation auch zur Peilung vonGSM-Signalen. Da beim Korrelations-verfahren im HF-Bereich bei Raumwel-lenempfang außer dem Azimut auchdie Elevation ermittelt wird, kann mit

BILD 5VHF-UHF-PeilantenneADD051 (20 bis 1300 MHz,Korrelation).Foto 42 334/1

BILD 6 Bedienoberfläche des DDF0xM im Festfrequenz-Betrieb. BILD 7 Bedienoberfläche in der Betriebsart Scan.


dem DDF01M auch Ortung nach demSingle-Station-Location-Prinzip betrie-ben werden (Software-Option).

Außer auf einer festen Frequenz erlau-ben die Peiler DDF0xM auch Such-betrieb, bei dem die Vorzüge der fürdie Spektralanalyse genutzten großenEchtzeitbandbreite voll zum Tragenkommen. Im Scan-Modus (BILD 7) suchtder Peiler einen durch Start- und Stopp-frequenz definierten Bereich mit wähl-barer Auflösung ab, wobei nur solchePeilwerte angezeigt werden, die ober-halb einer eingestellten Bewertungs-schwelle liegen, und der Suchvorgangbeim Erfassen eines Signals nicht unter-brochen wird. Im Gegensatz dazu wirdim Search-Modus der Suchprozeß beimAntreffen eines Signals über der Be-wertungsschwelle für eine vorwählbareZeit unterbrochen, damit das erfaßte Signal näher untersucht werden kann.Der Suchprozeß läßt sich aber nicht nurauf Frequenzbereiche anwenden, son-dern auch auf individuelle, im Speicherabgelegte Frequenzkanäle (bis zu1000).

Selbstverständlich können die DDF0xM-Peiler in all ihren Funktionen über be-

liebige Distanzen fernbedient werden,wobei allerdings der Grad der Funk-tionalität von der auf der Datenstreckeverfügbaren Übertragungsgeschwin-digkeit abhängt. Im OrtungsprogrammWinLoc [3] steht ein Treiber zur Ver-fügung, der im Fixed-Frequency-Modusbetriebene DDF0xM-Peiler in diesesTriangulationssystem einbindet.

Franz Demmel; Ulrich Unselt;Dr. Eckhard Schmengler

Fachbeitrag

Kurzdaten Digitale Überwachungspeiler DDF0xMDDF06M

DDF01M DDF05M

Frequenzbereich 0,3…30 MHz 20…1300 (3000) MHz

Peilverfahren korrelierendes Interferometer, Watson-Watt

Peilfehler <1° RMS mit ADD011 <1° RMS mit ADD051

Empfindlichkeit typ. 1 µV/m mit ADD011 typ. 1 µV/m mit ADD051

Betriebsarten FFM, Scan, Search

Echtzeit-Bandbreite 25 kHz 200 kHz

Dynamik 120 dB

Minimale Signaldauer <5 ms <500 µs

Demodulationsarten AM, FM, SSB

AnzeigenFFM Peilwert numerisch und polar, Peilgüte, Pegel, Elevation,

Spektrum innerhalb der Echtzeitbandbreite, Peilwert überZeit (Wasserfalldarstellung)

Scan Pegel und Peilwerte über Frequenz, Frequenzspektrum unddessen Zeitabhängigkeit (Wasserfalldarstellung)


LITERATUR

[1] Bott, R.: Digital Direction Finder DDF – Mo-derne Suchpeilung von 0,5 bis 1300 MHz.Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr. 146,S. 26 –28.

[2] Boguslawski, R.; Egert, H.-J.: VHF-UHF Com-pact Receiver ESMC – Funkerfassung im VHF-UHF-Bereich leicht gemacht. Neues von Rohde& Schwarz (1993/94) Nr. 143, S. 11–13.

[3] Alberter, G.; Deutges, H.; Hinkers, G.: Funkortung mit Standard-Software WinLoc.Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr. 144,S. 42 –43.

Matsushita-Relais im Audio Analyzer UPD messen Audiotechnik der Spitzenklasse Referenz

„Wenn die Klangwellen von HiFi-Geräten oderVerstärkern gemessen werden, sind nicht seltenRelais im Spiel. So auch im Audio Analyzer UPDder Firma Rohde & Schwarz – einem kompakten,universellen Meßgerät zur Ermittlung sämtlicher

Audioparameter an analogen und digitalenSchnittstellen. Die herausragende Qualität diesesGeräts mit integriertem PC ist vor allem auf seinedigitale Technologie zurückzuführen.“ DiesesLoblied auf unseren Audio Analyzer UPD fandenwir in einem Applikationsbericht in der „news-line“ (Nr.1/Mai 1995) der Matsushita Automa-tion Controls Deutschland GmbH.

Matsushita Automation Controls ist eine weltweitoperierende Unternehmensgruppe, die Präzi-sionskomponenten sowie Systeme zur Fabrik-automation vertreibt und ist ein Tochterunterneh-men der Matsushita Electric Works Ltd., Japan,einem der größten Elektrokonzerne der Welt. DasProduktionsprogramm umfaßt Relais, Timer und

Zähler, Schalter und Steckverbinder, Sensoren,speicherprogrammierbare Steuerungen und Bild-verarbeitungssysteme. Sö


Die neuen UHF-TV-Transistorsender der Typenreihe NH500 (BILD 1), dieRohde & Schwarz beim TV-Symposium’95 in Montreux präsentierte [1], arbei-ten wie auch die VHF-TransistorsenderNM..5 [2] mit dem SteuersenderSD200. Dieser vollständig elektronischabstimmbare Steuersender ist für Farb-fernsehsignale in PAL, PALplus, NTSCoder SECAM sowie für Zweiton- undStereobetrieb ausgelegt (IRT oder Ni-cam). Er treibt ohne zwischengeschal-teten Vorverstärker direkt die Verstär-kereinschübe für Bild und Ton (BILD 2).Die Vielfachredundanz aller HF-Lei-stungsstufen und Netzgeräte (viele glei-che Module im Einschub) bietet auchbei Betrieb mit nur einem Einzelsendersehr hohe Sendebetriebssicherheit.

Den Beinamen „ecoTV“ verdankt derSender seinem geringen Leistungsver-brauch, seinem geringen Platzbedarfund dem geringen Logistikaufwanddurch baugleiche Bild- und Tonverstär-ker. Daraus ergeben sich Einsparungenin den laufenden Betriebskosten undbei den Kosten der Infrastruktur. AlsHauptmerkmale der TransistorsenderNH500 sind zu nennen:• klarer, übersichtlicher modularer

Aufbau,• Leistungsstufen 5/7,5/10/15/20/

30 kW,• keine Signalverschlechterung bei

Ausfall oder Entnahme von Verstär-kereinschüben,

• Selbstschutzeinrichtungen in jedemVerstärker- und Netzteileinschub,

• patentierte R&S-Schaltungen für Leistungsregelung, Phasensteller unddynamische Kennlinienentzerrung,

• Steuersender mit Vorentzerrungnichtlinearer Endstufenkennlinien,geregelter Ausgangsleistung für Bildund Ton, geregelten Modulations-signalen, Synthesizer, Präzisions-offset, Restseitenbandfilter in SAW-Technologie, Synchronimpulsrege-nerierung, Zweiton-Codierung, Spei-cher für vier Sendergrundeinstellun-gen einschließlich Vorentzerrung,

• getrennte Bild- und Tonverstärkung,• breitbandige Verstärker und Leistungs-

koppler von 470 bis 860 MHz,

• bipolare Hochleistungs-Doppeltran-sistoren,

• niedrige Sperrschichttemperatur der Endstufentransistoren (<120°C/APL =50%),

• Netzteil mit primär getakteten Schalt-reglern und sehr hohem Wirkungs-grad,

• Mikroprozessor-Steuerung für Be-trieb, Überwachung, Fernbedienung,

• integrierte Ablöseautomatiken fürOption „Passive Vorstufenreserve“,„Aktive Endstufenreserve“, „PassiveSenderreserve“,

• sehr geringe Wärmeabgabe an denSenderaum durch Druck- undSauglüftung,

• hoher Senderwirkungsgrad,• optional PAL-, PALplus-, NTSC- oder

SECAM-Übertragung,• optional parallele oder serielle Fern-

schnittstelle.

Fachbeitrag

BILD 1 UHF-TV-Transistorsender NH500, derFernsehsender mit dem Beinamen ecoTV.

UHF-TV-Transistorsender NH500

Die neue Referenz für Fernsehsender: ecoTVEtwa ein Jahr nach den TV-Transistorsendern für TV-Bereich III bringt Rohde &Schwarz die TV-Transistorsenderfamilie NH500 für Bereich IV/V auf den Markt.Dank des Baukastenprinzips lassen sich einfach und kostengünstig Sender für Lei-stungen von 5 bis 30 kW und alle denkbaren Reservekonzepte sowie verschie-dene Standards aufbauen.


Mechanischer Aufbau und Funktion

Die konsequent schnittstellenabge-stimmte Modulbauweise gestattet nahe-zu alle Senderkonfigurationen in bezugauf Aufstellungsort und Reservekonzeptdes Kunden. Mechanisch teilt sich derSender in Trägergestell Steuersenderfür Steuersender SD200, Sendersteue-rung mit Anzeige-Display und Fern-schnittstelle, Bild-Ton-Weiche und Farb-trägerfalle sowie Trägergestell Lei-stungsverstärker für Bild- und Tonver-stärker inklusive Leistungskoppler, Ab-sorber, Stromversorgung und Oberwel-lenfilter. Ein Leistungsverstärkergestellkann bis zu zehn Einschübe entspre-chend einer Bildleistung von 10 kWund einer Tonleistung von 1,8 kW auf-nehmen. Für größere Leistungen wer-den einfach weitere Trägergestelle mitVerstärkereinschüben angereiht. EineÜberwachungseinheit je Gestell meldetdie Betriebszustände an die zentraleSendersteuerung.

Die Verstärker- und Netzteileinschübesind automatisch gesteckt (Versorgungs-spannung, HF-Eingang, HF-Ausgang,Steuer- und Überwachungsbus). Ver-stärker- und Netzteileinschübe könnenohne Betriebsunterbrechung ausge-tauscht werden. Nach Lösen einerSicherungsklinke am Netzteileinschubwird die Versorgungsspannung und da-mit die HF-Leistung des zu entnehmen-den Verstärkereinschubs blockiert – derEinschub kann leistungslos gezogenwerden. Netzteil und Verstärkerein-schub bilden zusammen einen Luft-kanal. Das Verstärkergestell kommt da-her mit einem energiesparenden Nie-derdruck-Luftkühlsystem aus.

Die HF-Leistung der Bildverstärker-und Tonverstärkereinschübe im Ge-stell fassen in Triplate -Technik aufge-baute 0°-Koppler zusammen. Die zu-gehörigen Absorber sind auf einemKühlkörper direkt im Senderkühlluft-strom montiert. Bild- und Tonleistungwerden über einen Diplexer auf diegemeinsame Antennenleitung geführt.Eine Farbträgerfalle für Signale im

Abstand –4,43 und –8,84 MHz vomBildträger verhindert Nebenaussendun-gen im unteren Restseitenband. Blitz-einschläge in die Antenne hält ein inte-grierter Blitzableiter vom Senderaus-gang fern.

Die Mikroprozessor-Sendersteuerungsorgt für die folgerichtige Einschaltung,Überwachung, Display- und LED-Anzei-ge sowie Fernbedienung des Senders.Die Hardware zur Steuerung einer„Passiven Vorstufenreserve“ oder „Akti-ven Endstufenreserve“ oder „PassivenSenderreserve“ ist bereits integriert. ZurAktivierung benötigt man nur noch dieHF-Schalter mit Steuer- und HF-Kabelund Software.

Steuersender und 1,5-kW-Breitband-Verstärker

Der Steuersender SD200 erzeugt norm-gerechte HF-Bild- und HF-Tonsignale,regeneriert die Synchronimpulse undenthält Entzerrer für lineare, nichtlinea-re und dynamische Endstufenfehler. Erist für Split- oder Combined-Betrieb aus-gestattet und zweitonfähig nach demIRT- und Nicam-Verfahren. Der Steuer-sender ist vollständig über Softwareelektronisch einstellbar. Alle Parameterwie Grundeinstellung der Pegelungoder endstufenspezifische Vorentzer-

rungen werden von der Anzeigenein-heit aus per Tasten und Rollkeys ausge-führt und netzausfallsicher gespeichert.Für besondere Betriebszustände, etwaBetrieb mit reduzierter Leistung, für Re-paraturfälle oder (n+1)-Reserve könnenvier Konfigurationen festgelegt werden.Diese beinhalten zum Beispiel Einstell-werte für Pegel, Linearität und Grup-penlaufzeit. Der Steuersender kann mitKommando auf eine neue Konfigura-tion einstellt werden.

Bild- und Tonverstärker sind bau-gleich. Der Verstärkereinschub ist für1,5 kW Synchronspitzenleistung undfür 900 W CW- oder Spitzen -Tonlei-stung (Zweitonbetrieb) ausgelegt. Ergliedert sich in geregelten Vortreibermit integriertem Eingangspegelwäch-ter, Pegel- und Phasensteller sowie A-Treiberstufe für die AB-Treiber der AB-Endstufentransistoren. Acht vonein-ander entkoppelte Endstufenmodule miteiner Typenleistung von 220 W wer-den zur Nennleistung von 1,5 kW (Bild)beziehungsweise 900 W (Ton) zusam-mengeschaltet. Die Gesamtverstärkungdes Einschubs beträgt etwa 53 dB. DerLeistungskoppler mit integrierten Meß-richtkopplern für Überwachung undMonitoring ist als abgleichfreie Druck-schaltung aufgebaut. Die HF-Verstärkerarbeiten mit Standardtransistoren; der-zeit stehen Transistoren von vier nam-haften Transistorherstellern zur Aus-wahl; diese können ohne Änderungvon Bauteilbestückung oder Abgleicheingesetzt werden.

Fachbeitrag

BILD 2 Prinzipschaltbild des 10-kW-TV-Sen-ders NH510.


Die Verstärkereinschübe sind für Streß-Betrieb wie Fehlanpassung bei VSWR1,5, Dauer-Schwarzbild und Zulufttem-peratur bis +45 °C ausgelegt. Ein Über-wacher, aufgebaut in moderner SMD-Technologie, schützt den Verstärker vorÜberlastung und meldet der Sender-steuerung den Betriebszustand des Ein-schubs. Die patentierte Leistungsregel-schaltung verhindert bei Ausfall eines220-W-Leistungsmoduls ein Hochre-geln der übrigen 220-W-Module. AlleLeistungsmodule verbleiben auf glei-chem Pegel und Arbeitspunkt. Daherändern sich die Verzerrungen nicht, der Betrieb behält die gleichen Qua-litätsdaten. Auf der Einschubfrontseitemelden LEDs Verstärkerdefekt, VSWR > 1,5, Verstärkerübertemperatur undHF-Pegel am Verstärkereingang außerToleranz. Zudem können der HF-Aus-gangspegel, die HF-Phase und die HF-Schwelle der Ausgangsleistung ein-gestellt werden.

Sendersteuerung, Über-wachung und Ablöseautomatik

Die Sendersteuerung ist die Schaltzen-trale des Senders. Sie sorgt für denfolgerichtigen Ablauf der Einschaltungvon Lüfteranlage, Netzteil und Steuer-leistung. Zudem überwacht sie den Luft-strom, die Ein- und Austrittstemperatursowie den Betriebszustand der HF-Lei-stungseinschübe, der Netzgeräte unddes Gesamtsenders. Voll integriert sindweiterhin eine Ablöseautomatik für„Passive Vorstufenreserve“, „PassiveSenderreserve“ und „Aktive Endstufen-reserve“ mit entsprechenden Bedienfel-dern. Diese werden durch passendeFrontplattenabdeckung und Softwareaktiviert.

Ein übersichtliches Display erlaubt diegleichzeitige Anzeige von drei freiwählbaren Betriebsparametern. Ange-zeigt werden Bild-, Ton-1- und Ton-2-Leistung oder reflektierte Leistung Bild,reflektierte Leistung Ton, Zulufttempera-tur, Ablufttemperatur, AbsorberleistungDiplexer usw. Einen aktuellen Fehlerzeigt das Display in der Statuszeile. Alle Grundeinstellungen wie Leistungs-

pegel, HF-Schwellen oder Temperatur-warnschwelle der Abluft werden perTasten und Rollkeys ausgeführt undnetzausfallsicher gespeichert. Bis zu 40 Senderstörungen mit Datum undUhrzeit finden im Tiefenspeicher Platzund können bei Bedarf angezeigt wer-den. An der Fernwirkschnittstelle stehenalle nach Pflichtenheft relevanten Mel-dungen und Kommandos optionalparallel (Relaistechnik 1864-1) oder se-riell (Bitbus/IEC864-2) zur Verfügung.

Stromversorgung und Senderkühlung

Zwei Verstärkereinschübe werden je-weils von einem Netzteileinschub ver-sorgt. Für höchste Zuverlässigkeit ent-hält der Leistungsteil des Einschubs dreiidentische, getrennt arbeitende, primärgetaktete Schaltregler für die Kollektor-stromversorgung sowie zwei Gleich-spannungswandler zur Basisstromver-sorgung der HF-Transistoren. Die hoheSchaltfrequenz von etwa 100 kHz er-möglicht ein Minimum an Baugrößeund Gewicht bei gleichzeitig hohemNetzteil-Wirkungsgrad von rund 86%.Integrierte Überwacher schützen dasNetzgerät gegen Überstrom, Über-spannung und Übertemperatur.

Die mit Computersimulation optimiertenKühlkörper für Verstärker- und Netzteil-einschub mit sehr geringem Druckabfallerlauben den Einsatz leistungssparen-der Niederdrucklüftersysteme. Die Zu-und Abluft kann dem Sender von obenoder unten zugeführt werden.

Fachbeitrag

Kurzdaten UHF-TV-Transistorsender NH500Frequenzbereich 470…860 MHz

Ausgangsleistung Bild 5/ 7,5/10/15/20/30 kW

Ausgangsleistung Ton 0,5/0,75/1/1,5/2/3 kW

Ausgangsimpedanz 50 Ω

Standard B/G, M/N, D/K, I (andere auf Anfrage)

Netzanschluß 3 x 230/400 V, 47… 63 Hz

HF-Ausgang RL 68 bzw. RL100, je nach Leistung


Digitale Signalübertragung

Für künftige digitale TV-Signalübertra-gung ist der Sender ebenfalls vorberei-tet. Im Steuersender brauchen lediglichdie Baugruppen Bildmodulator undÜberwacher gegen entsprechendmodifizierte Baugruppen ausgetauschtzu werden. Der Vorentzerrer für die AB-Endstufen kann COFDM-Signaleentzerren (Coded Orthogonal Frequen-cy Division Multiplex). Leistungs- undPegelwächter im Verstärker sind eben-falls für eine Umstellung vorbereitet.

Hans Seeberger

LITERATUR

[1] Nies, J.: Weltpremiere beim TV-Symposiumin Montreux für die UHF-TV-TransistorsenderNH500. Neues von Rohde & Schwarz(1995) Nr. 149, S. 46.

[3] Seeberger H.: 10-kW-VHF-TV-Transistor-sender NM145E – Der volltransistorierte undbreitbandige TV-Hochleistungssender. Neuesvon Rohde & Schwarz (1994) Nr. 146, S. 4 – 6.


Unabhängigkeit von einer Infrastruktur,kostenloses Übertragungsmedium undgroße Fortschritte bei der Entwicklungsicherer Übertragungsverfahren habendie Kurzwelle in vielen Fällen zu einemwertvollen Informationsträger gemacht.Die Antenne hat dabei einen entschei-denden Einfluß auf die Übertragungs-qualität. Verluste an dieser Stelle derÜbertragungskette können nicht mehrwettgemacht werden. Deshalb zahlensich Investitionen in modernste An-tennen immer aus. Besonders in der100-W-Klasse kommt es darauf an, kei-ne Strahlungsleistung durch vermeint-lich billige Typen zu verschenken. Damoderne Übertragungsverfahren oftmit einer großen Bandbreite arbeiten,kommt der Antenne zur Erzielung einesausreichenden Signal/Rausch-Abstan-des immer größere Bedeutung zu.

Mit dem 150-W-HF-Dipol HX002A1(BILD 1) stellt Rohde & Schwarz derbewährten Antenne HX002 für 1 kW[1] eine nach neuesten Gesichtspunk-

ten gestaltete Version für die 100-W-Klasse zur Seite. Problemlose undkostengünstige Montage, optimierteStrahlungseigenschaften und maximaleZuverlässigkeit zeichnen sie aus.

Für den Nutzer der Kurzwelle steht dieVerfügbarkeit der Kommunikationsver-bindung im Mittelpunkt des Interesses.Antennen mit optimierten Antennen-kenngrößen wie Strahlungscharakte-ristik und Gewinn leisten dabei einenentscheidenden Beitrag. Die Strahlungs-charakteristik muß auf die zeit- undfrequenzabhängigen Beugungseigen-schaften der Ionosphäre und auf Orien-tierung und Länge der Nachrichtenver-bindung abgestimmt sein: Entfernun-gen bis zu einigen hundert Kilometernerfordern steile Abstrahlwinkel und tie-fe Betriebsfrequenzen; größere Distan-zen verlangen nach flachen Abstrahl-winkeln und höheren Betriebsfrequen-zen [2]. Problematisch sind dabei vorallem die kurzen und mittleren Entfer-nungen, da die hierfür verwendbaren

tiefen Frequenzen dem Wunsch nacheiner kompakten Antenne naturgemäßentgegenstehen. Vielfach hat man sich hier mit Stab- und Schleifen-antennen beholfen. Die Nachteile die-ser Lösungen gegenüber dem HF-DipolHX002A1 verdeutlicht BILD 2. Trotzakzeptabler Gewinnwerte der Stab-antenne verhindert die Nullstelle imZenit der Strahlungscharakteristik einewirksame Steilstrahlung; es kommt zur Ausbildung der sogenannten „TotenZone“. Schleifenantennen weisen zwarnach oben gerichtete Strahlung auf,

der Wirkungsgrad und damit der Ge-winn lassen jedoch bei den Abmessun-gen lieferbarer Antennen zu wünschenübrig.

Dipolantennen, horizontal in ausrei-chender Höhe über Grund angeordnet,bieten bei verlustarmer Ausführung die gewünschte Strahlungscharakteri-stik bei zufriedenstellendem Gewinn.Allerdings verlangen kompakte, im Ver-gleich zur Betriebswellenlänge kleineAntennen mit hohem Wirkungsgradverlustarme Abstimmnetzwerke, damitdie Anpassung an das Speisekabelbeziehungsweise an den Senderinnen-widerstand sichergestellt ist. DieseNetzwerke müssen in größeren Fre-quenzbereichen – beispielsweise fürSysteme mit automatischem Verbin-dungsaufbau – in Sekundenbruchteilenvollautomatisch abgestimmt werdenkönnen. Breitbandlösungen in Formvon mit Widerständen bedämpftenDipolen (realisiert als Belasteter Dipol,Terminated Folded Dipole, Inverted-V,

Fachbeitrag

BILD 1150-W-Kurzwellen-dipol HX002A1.Foto 410579

150-W-HF-Dipol HX002A1

Die Antenne für zuverlässige KurzwellenverbindungenAuch im Zeitalter von Glasfaser- und Satellitenverbindungen gibt es Bedarf fürweitere Kommunikationsmedien. Erfahrungen in Krisensituationen zeigen, daßauch bei sehr breitbandigen und leistungsstarken Satellitenverbindungen Eng-pässe entstehen können. Die Kurzwelle kann sich nach wie vor als Nachrichten-träger mit vielen Vorteilen empfehlen – und mit ihr der HF-Dipol HX002A1 vonRohde & Schwarz.


Delta-Antenne usw.) weisen selbst beiwesentlich größeren Abmessungenkaum akzeptable Gewinnwerte auf(BILD 3 [3]). Außerdem macht dieerforderliche Infrastruktur – wie zweiMaste, zusätzliche Fundamente oderVerankerungspunkte auf Nachbarge-bäuden – den Vorteil einer relativ preis-günstigen Antennenausführung häufigzunichte.

Der 150-W-HF-Dipol HX002A1 erfülltdie genannten Forderungen in bishernicht gekannter Vollständigkeit; seinewesentlichen Merkmale sind:

• Ein-Mast-Montage,• kompakte Abmessungen,• hohe Gewinnwerte,• kein Steuerkabel erforderlich,• Einstellzeit unter 30 ms.

Erreicht werden diese hervorragendenEigenschaften durch Integration desAnpaßnetzwerks in die Speisezone desDipols und den Einsatz modernsterMikroelektronik. Das geringe Gewichtvon nur 35 kg zusammen mit der selbst-tragenden Ein-Mast-Konstruktion mitnur 10 m Spannweite prädestinierendie Antenne für Einsatz unter Platz-beschränkungen, wie beispielsweiseauf Dächern in eng bebauten Gebie-ten. Dafür bietet Rohde & Schwarz den Mast KM002A1 mit 5 m Höhe an,

für Aufbauten über Erdboden oder sehr großen Dachflächen steht der 15-m-Mast KM451B2 zur Verfügung.

Mit der unteren Grenzfrequenz von 1,5 MHz wird der Einsatzbereich derAntenne gegenüber üblichen HF-Steil-strahlern wesentlich erweitert: Unter-halb von 2 MHz ist die Antenne so aus-gelegt, daß sie überwiegend Boden-wellen anregt. Dadurch wird die Ver-fügbarkeit von Funkverbindungen biszu Streckenlängen von etwa 100 kmweiter gesteigert. Das resultiert aus derUnabhängigkeit dieser sich längs derErdoberfläche ausbreitenden Wellenvom Ionosphärenzustand.

Aufbau

Im kompakten Antennenkopf des HF-Dipols HX002A1 sind die Strahler be-festigt und die automatisch arbeitendeAnpaßeinheit sowie die Symmetrier-schaltung untergebracht (BILD 4). DieAbstimmelemente des HF-Teils bestehenaus einer Reihe verlustarmer Kondensa-toren und Luftspulen, deren Werte binärgestaffelt sind. Die Abstimmsteuerungmit deren Herzstück, einem Mikro-controller, sorgt für eine schnelle undlückenlose Abstimmung. Die typischeAbstimmzeit bei unbekannten Frequen-zen beträgt 3 s. In einem Lernspeicherwerden die Abstimmeinstellungen fürbis zu 1500 Frequenzen nichtflüchtiggespeichert; die Zeit für Wiederhol-abstimmungen wird somit auf typisch

Fachbeitrag

BILD 2 Räumliche Strahlungsdiagramme vonStabantenne, Schleifenantenne und HX002A1bei f = 3 MHz. Links: maßstäblich die Gesamt-charakteristik der HX002A1 im Vergleich zu dereiner Stabantenne. Rechts: Relation zwischen derCharakteristik einer Schleifenantenne von 1,4 mSeitenlänge und der HX002A1. Die Pfeile gebeneine typische Richtung für eine Verbindung übermittlere Entfernung an. Die Pfeillänge ist ein Maßfür die erzeugte Feldstärke.

BILD 3 Gewinnwerte verschiedener Kurzwel-lenantennen.

BILD 4 Prinzipschaltung des HF-DipolsHX002A1.


200 ms drastisch reduziert. Bei demebenfalls möglichen Kanalbetrieb wer-den vorher gelernte Abstimmstellungenohne Nachstimmung direkt eingestellt.Hier sinkt die Einstellzeit noch einmalauf weniger als 30 ms.

Eine eingebaute Selbsttest- und Über-wachungseinheit (Built In Test Equip-ment, BITE) meldet jeden unzulässigenBetriebszustand an den angeschlosse-nen Transceiver. So kann die Antennebei Auftreten von Übertemperatur,Überspannung und Überstrom ge-schützt werden. Bemerkenswert ist die Verbindung zum Transceiver oderAnschlußgerät: Die Versorgungsspan-nung, die Hochfrequenz und die Steu-ersignale werden über ein einzigeseinadriges Koaxialkabel übertragen.Weil man so ohne zusätzliches Steuer-kabel auskommt, wird der Aufbau derAntenne besonders einfach und kosten-günstig.

Einsatz

Die Antenne HX002A1 kann mit prak-tisch jedem 100-W-Kurzwellentrans-ceiver betrieben werden (BILD 5) – be-sonders einfach mit Geräten von Rohde& Schwarz. Damit ist die Antenne dieideale Ergänzung der HF-Funkgeräte-familie XK2000 mit all ihren Vorteilen[4]. Bei Anlagen mit dem XK852 sorgtdas Anschlußgerät GX002A1 für dieIntegration der Antenne in das Bedien-konzept des Transceivers. Es ist in kei-nem Fall eine extra Bedienung der An-tenne erforderlich, sie wird immer voll-automatisch durch den Transceiver ge-steuert. Dies gilt selbstverständlich auchfür Anlagen, die den ALIS-Prozessorvon Rohde & Schwarz zum automati-schen Verbindungsaufbau benutzen.

Grundsätzlich kann jede vorhandene100-W-Kurzwellenanlage von denVorteilen der HX002A1 profitieren.Das Anschlußgerät GX002A1 fungierthierbei als Bindeglied zwischen einem100-W-Transceiver anderen Fabrikatsund der Antenne. Die Bedienung derAntenne beschränkt sich dann auf dreiFunktionen:

• Auslösen einer Abstimmung,• Wahl des Empfangsmodus (Schmal-

bandbetrieb, Breitbandbetrieb),• Auslösen des Selbsttests und Anzei-

ge des Testergebnisses beziehungs-weise der kontinuierlichen Überwa-chung wichtiger Größen in der An-tenne.

Diese Bedienvorgänge lassen sich amAnschlußgerät selbst, von einer Fern-bedienung oder von einem PC übereine RS -232-C-Schnittstelle vorneh-men. Über diese Schnittstelle sind auchdie Stumm-Abstimmung und der Kanal-aufruf möglich. Wenn in der Antenneein unzulässiger Betriebszustand ein-tritt, wird dies an beide Schnittstellengemeldet, so daß Vorkehrungen zumSchutz der Antenne (z. B. Abschalten

der HF) getroffen werden können. So-mit läßt sich die Antenne auch in bereitsvorhandene Kurzwellenanlagen raschund einfach integrieren.

Franz Demmel; Axel Klein

Fachbeitrag

BILD 5 Einsatzmöglichkeiten des DipolsHX002A1.

Kurzdaten 150-W-HF-Dipol HX002A1Frequenzbereich 1,5…30 MHz

Zulässige HF-Leistung 150 W PEP, 100 W CW

Erforderliche Abstimmleistung 50…100 W(bei Nicht-R&S-Sendern)

Eingangsimpedanz 50 Ω

Welligkeit ≤1,5 (typ. 1,3)

Abstimmzeit neu typ. 3 s, Wiederholung typ. 200 ms, stumm ≤30 ms

Dipollänge/Gewicht 10,7 m/ca. 35 kg

Abstimmgerät GX002A1Versorgung Batt. 22…32 V, Netz 100/120/220/230 V ±10%Gewicht 8,5 kg


LITERATUR

[1] Demmel, F.: HF-Sendedipol HX002. Neuesvon Rohde & Schwarz (1985) Nr. 112, S. 39 – 40.

[2] Stark, A.: Ausbreitung elektromagnetischerWellen. Neues von Rohde & Schwarz (1986)Nr. 112 bis 115 (Repetitorium).

[3] Belrose, J. S.; Royer, G.M.; Petrie, L.E.: HF Wire Antennas over Real Ground: Com-puter Simulation and Measurement. AGARDLecture Series No. 165, 1989.

[4] Helmke, B.; Wachter, G.: HF-Sender/Emp-fänger XK2100 – Kurzwelle digital, diezukunftssichere Weitverbindung. Neues vonRohde & Schwarz (1994) 144, S. 4 – 7.


Das digitale Fernsehen ist stark im Kom-men. Herkömmliche Fernsehempfängersind für die digitalen Signale nicht ge-eignet, neue Empfänger oder zumin-dest Zusatzgeräte werden gebraucht.Die Entwicklung ist bei allen auf die-sem Gebiet engagierten Herstellern invollem Gange. Man benötigt natürlichauch Signalquellen, die definierte Test-signale liefern. Hier bietet sich die Ge-rätekombination Arbitrary WaveformGenerator ADS [1] und Signalgenera-tor SMHU58 mit I/Q-Modulator [2; 3]an (BILD 1).

Übertragungswege bei DVB

Beim digitalen Fernsehen DVB (DigitalVideo Broadcasting) gibt es drei Ver-breitungswege: die Übertragung überSatelliten, die Einspeisung in Kabel-netze und die terrestrische Ausstrahlungüber TV-Sender. Diese Übertragungs-wege unterscheiden sich aber in ihrerCharakteristik so gravierend, daß manauch drei unterschiedliche Modula-tionsverfahren standardisieren mußte.

Eine Satellitenübertragung verhält sichim Prinzip wie eine Richtfunkstrecke.Hierfür hat sich seit langem QPSK alsModulationsverfahren bewährt. DieseModulationsart wurde auch für die Sa-

mögliche Bitrate. Mit höherer Bitratekönnen mehr Programme gleichzeitigübertragen werden (BILD 2).

Bei der Einspeisung in Kabelnetze trittein Problem auf: Die bestehendenKabelnetze haben eine Bandbreite von8 MHz, die man nicht mehr ohne wei-teres ändern kann. Das neue MediumDigitalfernsehen muß sich also denGegebenheiten anpassen und mit einerBandbreite von 8 MHz auskommen.Mit einer QPSK-Modulation wie beimSatellitenfernsehen wäre nur eine Da-tenrate von 8 Mbit/s möglich gewe-sen. Da die Datenübertragung im Ka-belnetz aber recht ungestört ist und zu-dem ein sehr gutes Signal/Rausch-Ver-

tellitenübertragung gewählt. Die mög-liche Datenrate hängt dabei ab von derzur Verfügung stehenden Transponder-Bandbreite des Satelliten und demgewünschten Fehlerschutz der Digital-übertragung. Die Transponder-Band-breite beträgt beim Astra 1D beispiels-weise 33 MHz und wird bei denNachfolgesatelliten auf über 50 MHzerweitert. Um hier möglichst flexibel zusein, hat man eine ganze Reihe von Da-tenraten standardisiert, die von etwa40 bis über 80 Mbit/s reichen. Jehöher die Bandbreite, desto höher die

hältnis aufweist, kann man hier zu einerhöherstufigen Modulation greifen. Manhat eine 16QAM, eine 32QAM odersogar eine 64QAM zur Verfügung, mitder man in jedem Modulationsschritt 4,5 oder 6 Bits anstelle der 2 Bits beiQPSK übertragen kann. Auf diese Wei-se erreicht man Datenraten bis zu 42Mbit/s in einem 8-MHz-Kanal (BILD 3).

Die Ausstrahlung des digitalen Fernse-hens über terrestrische Fernsehsenderhat mit einer Kombination der Proble-me des terrestrischen digitalen Hör-funks (DAB) und des Kabelfernsehensfertig zu werden. Zum einen tritt wie beiDAB der Mehrwegeempfang auf, zumanderen sind die zur Verfügung stehen-den Frequenzen in 7 beziehungsweise8 MHz breite Kanäle eingeteilt. Man isthier gerade dabei, auch die Modula-tionsarten dieser beiden Systeme zukombinieren: COFDM mit 64QAM dereinzelnen Träger (BILD 4). Da die Band-breite des Signals breiter sein darf alsbei DAB, kann man die Trägeranzahlerhöhen. Im Moment denkt man an bis zu 6785 Träger im Abstand vonrund 1,1 kHz. Damit erreicht man in etwa die Datenrate im Kabelnetz von 42 Mbit/s in einem 8-MHz-Ka-nal beziehungsweise 7/8 davon (35 Mbits/s) in einem 7-MHz-Kanal.

Unterschiedlichste Signale –eine Lösung

So unterschiedlich die Modulationenfür das digitale Fernsehen auch sind,die Kombination SMHU58 + ADS kannsie praktisch alle generieren [4]. DieFlexibilität des Arbitrary Waveform Generators macht dies möglich. Aller-dings ist die Berechnung dieser Signalesehr kompliziert. Hier setzt die Unter-stützung durch die Software-Pakete IQSIM-K und DAB-K1 ein [5; 6]. Jenachdem, ob das Signal aus nur einemeinzelnen modulierten Träger wie beimSatelliten- oder Kabelfernsehen bestehtoder aus einem COFDM-Signal miteiner Vielzahl von Trägern, berechnet

Applikation

Testsignale für digitales Fernsehen

BILD 1Meßaufbau zur Testsignalerzeugungfür das digitale Fernsehen.

BILD 2Spektren von DVB-Signalen über Satelliten.


man die Signale mit IQSIM-K oder mitDAB-K1.

Die Software IQSIM-K beherrscht na-hezu sämtliche Modulationsarten, mitdenen Daten auf einem einzelnen Trä-ger übertragen werden können: FSK,PSK und natürlich die hier besonders in-teressierenden Modulationsarten QPSKund 16/32/64QAM. Die wählbare Filterung der Datenflanken nach dem in der DVB-Norm vorgeschriebenen √–-––cos-Abfall ist ebenso vorhanden undkann flexibel eventuellen Normände-rungen und Ergänzungen angepaßtwerden. Besonders interessant für Ent-wicklungslabors dürfte die Möglichkeitsein, dem an sich sehr sauberen Mo-dulationssignal gezielt Störungen auf-zuprägen, zum Beispiel überlagertesRauschen für Bitfehlerratenmessungen,oder Modulationsfehler, wie sie durchnichtideale I/Q-Modulatoren der Sen-der entstehen können. Die vielfältigeneingebauten Signalanalysemöglichkei-ten, wie Spektrumsdarstellung des mo-dulierten Signals, Eye-Pattern, Vektor-darstellung und die Darstellung derI/Q-Signale lassen die Simulation desmodulierten Signals bereits im PC zu.Nach dem Transfer der Signale zumADS stehen diese sofort zur Modulationdes SMHU58 zur Verfügung.

COFDM-Signale für das terrestrischedigitale Fernsehen erfordern eine völligandere Art der Berechnung und Hand-habung. Aus diesem Grund wurde fürdiese Signale die Software DAB-K1

entwickelt. Die Anzahl der zu erzeu-genden Träger läßt sich von 2 bis 8190einstellen, der Trägerabstand kann freigewählt werden. Die Phasenlagen undAmplitudenwerte der einzelnen Trägerkönnen aus einem Daten-File eingele-sen werden. Über ein solches File wirdzum Beispiel ein DVB-Signal für das ter-restrische digitale Fernsehen erzeugt.Die Amplitudenauflösung beträgt dabei12 bit und reicht auch für eine even-tuelle 256QAM der einzelnen Trägeraus. Aus den vorgegebenen Phasen-und Amplitudenwerten berechnet dasProgramm den Zeitverlauf eines Si-gnals, dessen Spektrum nach der I/Q-Modulation genau die vorgegebenenWerte aufweist. Natürlich lassen sichauch bei DAB-K1 Störungen gezielt vor-geben. Zur Simulation von Fading kannbeispielsweise eine gewisse Anzahlvon Trägern unterdrückt werden odereine zufällige Störung der Amplitudenbeziehungsweise Phasenlagen aufge-prägt werden. Ein besonderes Problemdieser Signale sind kurzzeitig auftreten-de, hohe Amplitudenspitzen, deren Be-grenzung sich simulieren läßt.

Soll eine Folge von COFDM-Symbolensimuliert werden, wie es ja einemHörfunk- oder Fernsehprogramm ent-spricht, werden einfach mehrere Sym-bole nacheinander berechnet und imADS gespeichert. Bis zu 25 unter-schiedliche Symbole (oder insgesamt64 k Datenworte) haben im ADS Platz.Aus diesen Symbolen stellt man danneine Sequenz zusammen, in der einzel-

ne Symbole auch mehrfach vorkommendürfen. DAB-K1 kann auch eine Se-quenz mit einer zufälligen Symbolfolgebilden. Die Sequenz wird in den ADSübertragen und ruft dann die einzelnenSymbole nacheinander auf. Das Spek-trum eines so generierten Signals ent-spricht vollständig dem, was sich mitMusik- oder Videomodulation ergibt.

Zur Erzeugung der für das Satelliten-fernsehen benötigten breitbandigenSignale ist der Arbitrary WaveformGenerator AWG2021 von der FirmaTektronix erhältlich. Dieser ist in seinenEigenschaften dem ADS sehr ähnlichund kann auch mit SMHU58 und Soft-ware IQSIM-K kombiniert werden.

Albert WinterLITERATUR

[1] Titze, H.-G.: AMS und ADS – Anwen-dungsbeispiele moderner ARB-Generato-ren. Neues von Rohde & Schwarz (1991) Nr. 135, S. 25 – 27.

[2] Lüttich, F.; Hecht, A.: Signalgenerator SMHU58 mit I/Q-Modulator. Neues vonRohde & Schwarz (1990/91) Nr. 132, S. 8 –11.

[3] Winter, A.: Testsignalerzeugung für DigitalAudio Broadcasting mit den GeneratorenADS und SMHU58. Neues von Rohde &Schwarz (1992) Nr. 139, S. 24 – 25.

[4] Application Note 1GPAN27: Testsignale fürdigitalen Rundfunk und digitales Fernsehen.

[5] Winter, A.: Leichte Generierung vonCOFDM-Signalen mit Software DAB-K1.Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr.145, S. 28 – 30.

[6] Winter, A.: Bandbelegungssimulation mitSMHU58 und ADS. Neues von Rohde &Schwarz (1995) Nr. 147, S. 36 – 37.

Näheres unter Kennziffer 150/10

Applikation

BILD 3 DVB-Signal für das Kabelnetz. BILD 4 Ausschnitt aus dem Spektrum eines terrestrischen DVB-Signals(COFDM mit 64QAM).


Das Testsystem TS8510 ist für Typzulas-sungsmessungen an GSM- und PCN-Basisstationen konzipiert [1]. Die Testssind in den GSM-Spezifikationen 11.21und 11.23 beschrieben (GSM Spec.11.21 enthält die HF- und Link-Man-agement-Tests, GSM Spec. 11.23 dieSignalisierungstests). Herzstück derAnlage ist das Digital Radiocommuni-cation Test Set CRTP04 [2]. Als Signa-lisierungseinheit ist es für den Verbin-dungsaufbau mit der Basisstation zu-ständig, und mit seinen zwei Signal-quellen simuliert es den Verkehrskanalund ein GMSK-moduliertes Störsignal.Nach dem Verbindungsaufbau mißtdas CRTP04 Leistungsrampe, Phasen-fehler sowie die Bitfehlerrate. Außer-dem fungiert das CRTP04 als SystemController. Ein Spektrumanalysator, einFading-Simulator, zwei Signalgenera-toren zur Störsignalerzeugung, eineHF-Schaltmatrix, ein Leistungsmesserfür die Pfadkompensation und ein Pro-tokolltester vervollständigen das Meß-system.

Bei Entwicklung und Zulassung von Ba-sisstationen kommt der Vermessung derEmpfänger entscheidende Bedeutungzu. Die Güte des Empfängers ist maß-geblich für die Qualität der Basisstationverantwortlich. In analogen Netzenwird die Empfängerqualität durch dieMessung des Signal/Rausch -Verhält-nisses oder des Klirrfaktors des demo-dulierten Nutzsignals bestimmt, in digi-talen Netzen dagegen durch Messungder Bitfehlerrate vor der D/A-Umset-zung. Hier stößt man im GSM- undPCN-Netz auf eine Schwierigkeit. ZurMessung der Bitfehlerrate werden näm-lich nur die Bits, die das Nutzsignalrepräsentieren, herangezogen. BeiGSM werden in einem 20-ms-Rahmen456 Bits übertragen, dabei repräsen-tieren aber nur 260 Bits das Nutz-signal. Von den 260 Nutzbits sind 182 Bits mit Redundanz versehen, nur78 Bits werden ohne Fehlerschutz über-tragen. Die restlichen 196 Bits dienenzur Fehlererkennung beziehungsweiseFehlerkorrektur. In GSM spricht manvon Class-I-Bits (geschützten Bits) undClass-II-Bits (ungeschützten Bits). Inner-halb der Class-I-Bits unterscheidet mandie Class-Ia-Bits und die Class-Ib-Bits.Sie sind alle durch eine Faltungscodie-

rung, Class-Ia-Bits zusätzlich durch drei Parity-Bits geschützt. Anhand derParity-Bits beurteilt der Empfänger dieQualität der Daten und weist bei einem nicht korrigierbaren Fehler inden Class-Ia-Bits den gesamten Framezurück. Der Empfänger ersetzt den ver-worfenen Frame durch einen interpo-lierten Erwartungswert.

Die GSM-Spezifikation sieht folgendeBitfehlerratenmessungen im Verkehrs-kanal vor:Bit Error Ratio (BER)BER = b f/bo

mit bf Anzahl der fehlerhaften Bits undbo Gesamtzahl aller Bits,

Frame Erasure Ratio (FER)FER = fbfi/fo

mit fbfi Anzahl der als fehlerhaft ge-kennzeichneten Frames und fo Ge-samtzahl aller Frames,

Residual Bit Error Ratio (RBER)RBER = b fok/bok

mit bfok Anzahl der fehlerhaften Bits innicht als fehlerhaft gekennzeichnetenFrames und bok Gesamtzahl der Bits al-ler guten Frames.

Neben Bitfehlerratenmessungen im Ver-kehrskanal sieht die GSM-Spezifika-tion auch Bitfehlerratenmessungen inSignalisierungskanälen vor. DieseMessungen werden durch Vergleichder Bits im oder nach dem Empfängerdurchgeführt. Dabei setzt die Spezi-fikation spezielle Testinterfaces an derBasisstation voraus, die jedoch meistherstellerspezifisch sind und sich daherfür ein universelles Testsystem nicht eig-nen. Auf spezielle Testinterfaces kannverzichtet werden, wenn an der Abis-Schnittstelle gemessen wird. In diesemFall ist jedoch zu beachten, daß die Bitsan dieser Schnittstelle bereits fehlerkor-rigiert sind. Um aussagefähige Meß-ergebnisse zu erhalten, muß man dieFehlerkorrektur in der Basisstation ab-schalten, ansonsten ist die BER-Mes-

Applikation

BILD 1 GSM/PCN-Basisstations-TestsystemTS8510. Foto 41 749

BER-Messungen mit Basisstations-Testsystem TS8510


sung nur an den ungeschützten Class-II-Bits möglich.

Bei der im Testsystem TS8510 reali-sierten Bitfehlerratenmessung wirdder von der Basisstation empfangeneDatenstrom zum Sender der Basissta-tion geführt und an das Testsystemzurückgesendet. Der „Loopback“ er-folgt entweder an der Abis-Schnittstelleoder, wenn in der Basisstation vorgese-hen, in der Empfängereinheit noch vorder Fehlerkorrektur (BILD 2). Im letzte-ren Fall sind zwei Loopback-Modi zuunterscheiden, zum einen werden dieDaten ohne Fehlerkorrektur zurückge-schleift und zum anderen werden dieBits eines als fehlerhaft markiertenFrames zu Null gesetzt und über denSender der Basisstation an das Test-system gesendet. Die Ermittlung derBER, FER und RBER übernimmt dasCRTP04. Mit diesem Meßaufbau sindauch Bitfehlerratenmessungen in denSignalisierungskanälen möglich, soferndie Basisstation über einen geeignetenLoopback verfügt. Vor jeder Bitfehlerra-tenmessung wird der Signalweg vomAbis-Interface über den Sender der Ba-sisstation zum Empfänger des CRTP04vermessen, damit sichergestellt ist, daß sämtliche Daten, die über diesenSignalweg laufen, ohne Bitfehler über-tragen werden.

In den GSM-Spezifikationen sind meh-rere Bitfehlerratenmessungen an Basis-stationsempfängern vorgeschrieben. ImTest Static Layer 1 Receiver Functionswird die Bitfehlerrate unter „Idealbe-

dingungen“ gemessen. Der Pegel desvom CRTP04 generierten Testsignalsliegt bei diesem Test bei rund –80 dBm.Die im Loopback-Modus arbeitendeBasisstation sendet das empfangeneSignal zum CRTP04 zur Auswertungzurück. Die Bitfehlerrate darf den Wert0,0001% nicht überschreiten. In Schrit-ten wird der Pegel des Nutzsignalsdann bis –15 dBm erhöht. Die Bitfehler-rate darf bis 0,001% steigen. Als letz-ter Schritt wird das Signal durch denFading-Simulator geschleift, die zulässi-ge Bitfehlerrate beträgt nun 3%.

Wird im Test „Static Layer 1 ReceiverFunctions“ der Basisstation nur dasNutzsignal angeboten, so werden beiweiteren Tests dem Nutzsignal ein oder mehrere Störsignale zugemischt.Im Test Static Reference Sensitivity er-zeugt das CRTP04 das Nutzsignal miteinem Pegel von –104 dBm. Der HF-Generator SME03 liefert zwei Stör-signale in den beiden Nachbarzeit-schlitzen des Nutzsignals mit einem um 50 dB höheren Pegel. Die RBER derClass-II-Bits darf 2% nicht übersteigen.

Weiter verschärft werden die Emp-fangsbedingungen im Test MultipathReference Sensitivity Conditions. Hier-bei wird das Nutzsignal durch den Fad-ing-Simulator verfälscht. Die Bitfehler-rate wird vom CRTP04 bei den Fading-Profilen „Typical Urban 50 km/h“, „Rural Area 250 km/h“ und „Hilly Ter-rain 100 km/h“ gemessen. Die RBERder Class-II-Bits darf zwischen 7% bei„Rural Area“ und 9% bei „Hilly Ter-rain“ liegen.

Die Störfestigkeit des Empfängers beivorhandenem Nutz- und Störsignal aufderselben Frequenz prüft der Testcase

Reference Interference Level. Das Stör-signal des HF-Generators hat einen um9 dB geringeren Pegel als das vomCRTP04 erzeugte Nutzsignal. Der Testwird wiederholt, wobei der Störer nunauf der Frequenz des Nutzsignals+200 kHz mit einem 9 dB höheren Pe-gel sendet, und in einem weiteren Test-schritt beträgt der Offset des Störers400 kHz, der Pegel liegt 41 dB überdem Nutzsignal.

Sehr hohe Anforderungen an Meßob-jekt und Meßsystem stellt der TestcaseBlocking (BILD 3). Das vom CRTP04

erzeugte Nutzsignal weist einen Pegelvon –101 dBm auf. Der Mikrowellen-generator des TS8510 erzeugt dasBlocking-Signal. Im Frequenzbereich100 kHz bis 12,75 GHz liegt der Pegelbei +8 dBm. Die Anforderungen anden Signal/Rausch-Abstand des Test-signals sind bei diesem Test enormhoch. Die Meßbandbreite des Basis-stationsempfängers liegt bei 200 kHz.Bei einer Eingangsbandbreite von 200 kHz beträgt die auf 1 Hz bezo-gene Rauschleistung 10 lg(200 kHz/1 Hz) = 53 dB. Das erforderliche Signal/Rausch-Ver-hältnis errechnet sich zu 8 dBm – (–101 dBm) + 53 dB + 10 dB (Reserve) = 172 dBc! Dieses extrem hohe Rauschverhältniswird durch den Einsatz eines Notch-Filters im TS8510 erreicht.

Der Testcase Intermodulation Charac-teristics verifiziert die Linearität desBasisstationsempfängers. Das Signal-

Applikation

BILD 2 Loopback-Möglichkeiten bei der Bit-fehlerratenmessung: links an der Abis-Schnitt-stelle, rechts in der Basisstation.

BILD 3 Blocking-Messung mit dem Basisstations-Testsystem TS8510.


gemisch besteht aus einem –104 dBmstarken Nutzsignal und zwei Störsigna-len mit –43 dBm. Die Intermodulations-produkte der Störsignale überlagerndas Nutzsignal. Gemessen wird dieRBER der Class-II-Bits, sie darf 2% nichtüberschreiten.

Bei allen Empfängertests müssen dieSignale dem Prüfling mit sehr genauemPegel angeboten werden. Hierfür sorgteine komplexe HF-Schaltmatrix. Siefiltert die Signale, mischt sie und ver-

stärkt sie oder schwächt sie ab. ZurMinimierung der Frequenzabhängig-keit sind zwei Hochfrequenztastköpfean strategisch wichtigen Punkten derSchaltmatrix eingebaut. Ein Kanal dientzur Überwachung der Sendepegel desBasisstations-Testsystems, der zweitezur Überwachung der Empfangspegel.Mit diesen Meßköpfen werden Refe-renzwerte ermittelt, die bei den aktuel-len Messungen auftretende Pegelfehlerautomatisch kompensieren.

Michael Manert; Wilfried Tiwald

LITERATUR

[1] Tiwald, W.: Typzulassungsprüfungen fürGSM/PCN-Basisstationen mit TestsystemTS8510. Neues von Rohde & Schwarz(1993) Nr. 143, S. 28.

[2] Schubert, W.: Digital RadiocommunicationTest Set CRTP04 – Der Meßplatz für Basis-stationen des Mobiltelefonstandards PCN/DCS1800. Neues von Rohde & Schwarz(1993) Nr. 143, S. 8 –10.


Applikation

Entwicklung und Produktion hochwer-tiger Lautsprecher-Chassis und -Boxensind ohne einen zuverlässigen undschnellen Audio-Meßplatz nicht denk-bar. Er generiert alle nötigen Signale(Rauschen, Sinus, Burst) und mißt dieReaktionen von elektrischen und akusti-schen Komponenten. Beim Audio Ana-lyzer UPD von Rohde & Schwarz [1]werden Lautsprechermessungen durchein als Application Note erhältlichesSteuerprogramm unterstützt, das beivorhandener Option UPD-K1 [2] direktunter der UPD-Software geladen undgestartet werden kann (BILD 1). Da-durch lassen sich sämtliche Gerätefunk-tionen des UPD auch bei laufenderApplikation über die gewohnte Ge-rätebedienung ausführen. Dieses Pro-gramm erweitert die Funktionen desUPD um spezielle Meßabläufe undBerechnungen für Lautsprechermes-sungen:• Impedanzmessung und abgeleitete

Parameter nach DIN IEC268, Teil 5,• Schalldruckmessungen (Übertra-

gungsbereich, Wirkungsgrad undAbstrahlwinkel),

• Phasengang und Gruppenlaufzeit,• Klirrfaktormessungen,• Polaritätsmessungen.

Neben dem Einsatz in Entwicklungs-labors eignet sich das Programm auchfür Produktionstests, zum Beispiel durch

Vorgabe der Daten eines Referenzlaut-sprechers und der erlaubten Toleranz-werte (Go/NoGo-Test).

Impedanz- und Schalldruckmessungenwerden nach verschiedenen Verfahrenangeboten, die je nach Anwendungs-fall hinsichtlich Meßzeit oder -genauig-keit optimiert sind. Für den Meßaufbauwerden (außer bei der Impedanzmes-sung) noch ein Leistungsverstärker undein Präzisions-Meßmikrofon benötigt.

Nach dem Start des Applikationspro-gramms erfolgt die gesamte Bedienungausschließlich über Softkeys, die op-

tisch und funktional an die UPD-Bedie-nung angelehnt sind, oder durch Ta-statureingaben im Dialogbetrieb. DieBetätigung von Softkeys kann aufge-zeichnet und wiedergegeben werden(Makro-Betrieb), so daß sich Messun-gen in beliebigen Sequenzen aneinan-derreihen lassen, was beispielsweisefür Produktionstests interessant ist. PerSoftkey-Bestätigung kann der Anwen-der nach jeder Messung temporär in dieUPD-Bedien-Software umschalten, dortzum Beispiel die Grafik skalieren undbeschriften und dann in die Applikationzurückkehren.

Die Impedanzmessung umfaßt die Aufnahme des Impedanzverlaufs über der Frequenz und die Berechnung aller

BILD 1 Audio Analyzer UPD bei der Messung vonLautsprechern im Tonstudio. Foto 41 751/7

Lautsprechermessungen mit Audio Analyzer UPD


relevanten Widerstandswerte und Pa-rameter wie Gesamtgüte und äqui-valentes Volumen eines Lautsprechers(BILD 2). Da der UPD über einen DC-Generator und eine DC-Meßfunktionverfügt, kann der Gleichstromwider-stand ohne Zusatzgeräte erfaßt wer-den. Resonanzimpedanz und -frequenzsowie Abstimmfrequenz werden ausder Impedanzkurve ermittelt, Gesamt-güte und äquivalentes Volumen gemäßDIN IEC268, Teil 5, berechnet. Dasabsolute Minimum und Maximum derImpedanz liefern die entsprechendenUPD-Grafikfunktionen.

Der Verlauf des Schalldrucks über derFrequenz (BILD 3) erlaubt Rückschlüsseauf das Klangverhalten eines Lautspre-chers, zeigt, ob die Frequenzweichenkorrekt dimensioniert sind und decktdarüber hinaus falsche Polung einzel-ner Chassis einer Box auf. Durch dieMessung des Schalldrucks bei einerfesten Frequenz können der maximaleSchalldruck (bei Nennleistung) und die Empfindlichkeit (bei 1 W) ermitteltwerden. Die Empfindlichkeit wiederumwird als Referenzwert für die 0-dB-Linieder Übertragungsfunktion und den 0-dB-Punkt bei der Ermittlung des Ab-strahlwinkels benötigt.

Zur Einstellung der Ausgangsleistungsteht eine automatische Routine zurVerfügung, die – nach Angabe derLautsprecher-Nennimpedanz – denGeneratorpegel so lange nachregelt,bis die Ausgangsleistung erreicht ist.

Die Messung kann nach drei Methodenerfolgen:

1. FFT-Analyse eines speziellen Pseu-do-Rauschsignals; bevorzugte Anwen-dung: schnelle Messungen des gesam-ten Frequenzbereichs, beispielsweiseim Produktionstest.

2. Frequenz-Sweep mit Sinus-Signa-len; bevorzugte Anwendung: Messun-gen unter Freifeldbedingungen (z. B. imschalltoten Raum) und Nahfeldmessun-gen, also überall dort, wo Schallrefle-xionen nicht auftreten oder nicht insGewicht fallen.

3. Frequenz-Sweep mit Burst-Signa-len; bevorzugte Anwendung: Fernfeld-messungen (auch in nicht schalltotenRäumen). Dabei wird der im UPD se-rienmäßig enthaltene Burst-Generatorfür einen speziell programmiertenSweep verwendet, der nur jeweils dieerste Periode der Schallwelle mißt.

Bei den Sweep-Messungen besteht dieMöglichkeit, den unteren und oberenFrequenzbereich mit unterschiedlichemMikrofonabstand getrennt zu messenund die einzelnen Kurven von Nah- undFernfeld an einer numerisch oder gra-fisch wählbaren Übergangsfrequenzmiteinander zu verbinden.

Zur Überprüfung der Phasen-Linea-rität eignet sich ein linearer Frequenz-Sweep, bei dem die Phase zwischendem Lautsprechereingang und dererzeugten Schallwelle gemessen wird.Bei einem linearen Phasengang (Ideal-fall) ergibt sich eine Gerade. Damit ein kontinuierlicher Phasengang ohne360°-Sprünge entsteht, werden die

aufgenommenen Sweep-Punkte, dieder UPD von 0 bis 360° mißt, von der Applikations-Software nachbear-beitet. Dazu dürfen aber die Phasen-meßergebnisse zweier benachbarterSweep-Punkte nicht mehr als 180°voneinander abweichen. Dies stellt die Applikations-Software automatischsicher, indem sie – ausgehend von dem angegebenen Mikrofonabstand –ein passendes Frequenzinkrement er-rechnet.

Um Linearitätsfehler besser sehen zukönnen, kann man den Phasengangauch als Linearitätsabweichung oderGruppenlaufzeit darstellen. Aus demPhasen-Meßergebnis bei einer festenFrequenz ist durch Vergleich mit einemReferenz-Meßobjekt eine mögliche Ver-polung erkennbar (Abweichung um180° von der Referenz). Voraussetzungist, daß der Mikrofonabstand bei Meß-und Referenzobjekt hinreichend genaueingehalten wird, weshalb sich diesesPolaritätsmeßverfahren überwiegendfür tiefe Frequenzen eignet.

Zur Verzerrungsmessung werden dieTotal - Harmonic - Distortion - AnzeigenTHD total, THD d2, THD d3 undTHD+N angeboten. Es kann sowohlder Klirrfaktor bei einer festen Frequenzals auch der Frequenzgang der Ver-zerrung dargestellt werden, und zwarals Balkendarstellung von Einzelmes-sungen, als Kurvendarstellung des Fre-quenzgangs oder als Frequenzspek-trum der Harmonischen (FFT).

Martin Schlechter

LITERATUR

[1] Kernchen, W.: Audio Analyzer UPD erzeugtund mißt analoge und digitale Audiosigna-le. Neues von Rohde & Schwarz (1992) Nr. 139, S. 13 –15.

[2] Hempel, J.: Automatische Audiomessungenmit der komfortablen Selbststeuerung im Audio Analyzer UPD. Neues von Rohde &Schwarz (1993) Nr. 143, S. 29 – 30.


Applikation

BILD 2 Impedanzverlauf mit Meßprotokoll(Resonanzfrequenz und -impedanz, Gleichstrom-widerstand, Gesamtgüte usw.).

BILD 3 Frequenzgang und errechneter Über-tragungsbereich eines Lautsprechers (nach DINIEC268, Teil 5).


Nicht nur in der digitalen Mobilfunk-technik, sondern auch auf dem Marktder Personenrufempfänger etablierensich zunehmend neue Systeme. Zu nen-nen sind hier beispielsweise ERMES [1](European Radio Message System) undFLEX [2], die neben dem 1979 entstan-denen POCSAG [3] (Post Office CodeStandardization Advisory Group) – inDeutschland besser bekannt unter demNamen Cityruf [4] – Anwendung finden.Die unidirektionale Verbindung vomSender zum Pager-Empfänger, der denErhalt der Nachricht nicht quittiert, istdas gemeinsame Merkmal dieser Syste-me. Selbstverständlich müssen alle Pagerin Entwicklung, Produktion und Servicegeprüft werden: Hierfür bietet Rohde &Schwarz den Signalgenerator SME an(BILD 1), der die Signalisierung sämt-licher genannter Systeme beherrscht.

Eine wesentliche, systemunabhängigePrüfung für Pager ist die Messung derEmpfindlichkeit. Den Qualitätsmaßstab

Ein weiterer Test prüft die Wiederge-winnung der Synchronität. Dies ist dieFähigkeit des Empfängers, nach einerkurzen Unterbrechung des Empfangs dieerforderliche Synchronität zum gesende-ten Signal wiederherzustellen. Gemäßder FTZ-Richtlinie 171TR1 (Cityruf) wirdan den Empfänger eine Prüfmodulationgesendet, in der für eine bestimmte Zeitder Pegel um 40 dB gegenüber demSignalpegel abgesenkt wird (BILD 2).Der Empfänger muß trotzdem noch Ru-fe empfangen können, ohne die Syn-chronität zum Sendesignal zu verlieren.

Der Signalgenerator SME generiert dieTestsignale für beide Tests ohne exter-ne Zusatzeinrichtungen. Der Anwenderwird im Aufsetzen der Nachricht anden Pager durch komfortable Bedien-menüs unterstützt. Aus einigen wenigenAngaben, zum Beispiel Pager-Adresseoder Nachrichteninhalt sowie weiterennetzspezifischen Angaben erzeugt derSME das komplette Datenprotokoll.

Unterscheidungsmerkmaleder Pager-Systeme

Alle drei Systeme erlauben die Über-tragung von Ton-, von numerischen undvon alphanumerischen Nachrichten.Trotzdem gibt es erhebliche Unterschie-de (blauer KASTEN).

POCSAG ist ein weit verbreitetes Sy-stem, das aus England stammt; inDeutschland wird es für Cityruf undScall eingesetzt. Da POCSAG-Empfän-ger fest auf eine Frequenz eingestelltsind, arbeiten die Funknetze im Zeit-schlitzverfahren: Die Sender wechselnmit einer Zykluszeit von bis zu zweiMinuten die Sendefrequenz, so daßbenachbarte Sendezonen immer ver-schiedene Frequenzen benutzen. Sen-der innerhalb einer Sendezone arbei-ten im Gleichwellenbetrieb. Die ver-wendeten Frequenzen liegen – je nachLand – zwischen 450 und 470 MHz.Das Übertragungsprotokoll ist ver-gleichsweise einfach aufgebaut. DieAussendung von Telegrammen erfolgtnicht in einem starren Zeitraster. EineÜbertragung kann jederzeit beginnen,so daß ein Empfänger ständig „mit-hören“ muß, um keine Nachrichten zuverpassen. Die einzelnen Nachrichten-worte sind durch Prüfsummen ge-schützt. Damit auch Empfangsstörun-gen ausgeglichen werden können, dielänger als ein Nachrichtenwort sind,kann eine Nachricht bis zu dreimalwiederholt werden.

FLEX wurde ab 1993 von Motorola ent-wickelt, wobei besonderer Wert aufeine gegenüber POCSAG bessere Ka-nalausnutzung, die Erhöhung der Über-tragungssicherheit und einen möglichstgeringen Energieverbrauch des Emp-fängers gelegt wurde. Gleichzeitig kön-nen aber vorhandene POCSAG-Sen-der mit geringfügigen Änderungen fürFLEX weiterverwendet werden. Es ist so-gar ein Zeitmultiplex-Mischbetrieb bei-

Applikation

bilden die Systemvorschriften sowie derQualitätsanspruch des Herstellers. EinERMES-Pager erfüllt zum Beispiel den inder Norm vorgeschriebenen Empfind-lichkeitstest, wenn er acht von zehn Ru-fen korrekt erkennt, die mit einer Feld-stärke von 25 dBV/m empfangen wur-den (Rufsicherheit 80%). Ein Herstellermuß zusätzlich wegen schwankenderFertigungstoleranzen Sicherheitsreser-ven berücksichtigen, das heißt also,empfindlichere Empfänger herstellen,um sicher die Normanforderungen er-füllen zu können.

BILD 1Signalgenerator SME,

der Experte für allePager-Systeme.

Signalgenerator SME für Testsan ERMES-, FLEX- und POCSAG-Pagern

ERMESPOC

SAGFLEX

ERMESPOC

SAGFLEX

Pager-System Cityruf (POCSAG) FLEX ERMES

Sendefrequenz 3 Frequenzen, nicht festgelegt 16 Kanäle, 465,970…466,230 MHz 169,4125…169,8125 MHz

Modulation FSK mit 2 Zuständen FSK mit 2 oder 4 Zuständen FSK mit 4 Zuständen

Datenrate 512…2400 bit/s 1600…6400 bit/s 6250 bit/s

Anzahl mögl. Adressen 221 pro Frequenz ca. 109 pro Netzbetreiber 222 pro Netzbetreiber

Einsatzgebiet Europa USA, asiatischer Raum Europa (im Aufbau)

Notwendige Optionen DM-Coder SME-B11, DM-Coder SME-B11, DM-Coder SME-B11,im Signalgenerator SME Speichererweiterung Speichererweiterung Speichererweiterung

SME-B12, POCSAG- SME-B12, FLEX-Option SME-B12Option SME-B42 SME-B41


der Dienste möglich. FLEX benutzt eineFSK mit zwei oder vier Zuständen, wo-mit eine Datenrate von bis zu 6400 bit/s erzielt wird. Um die Über-tragungssicherheit zu erhöhen, „ver-schränkt“ man die (mit Prüfsummen ver-sehenen) Nachrichten: Zuerst wird vonallen Worten das erste Bit gesendet,dann von allen Worten das zweite usw. Empfangsstörungen von einigenDutzend Bit Länge werden somit aufalle Nachrichtenworte verteilt und kön-nen durch die Prüfsummen korrigiertwerden.

Die FLEX-Aussendungen sind starr andie Uhrzeit gekoppelt. Zu jeder vollenStunde beginnt ein neuer Zyklus. Nach-richten für bestimmte Empfänger-Adres-sen können nur zu genau festgelegtenZeitpunkten innerhalb eines Zyklus auf-treten. Dadurch braucht der Empfän-ger, nachdem er sich einmal synchroni-siert hat, nur noch zu einem Bruchteilder Zykluszeit empfangsbereit zu sein,ohne Nachrichten zu verpassen, undkann so Batteriestrom sparen. FLEX er-laubt zusätzlich die Übertragung trans-parenter Binärdaten. Damit wäre inVerbindung mit einem Computer bei-spielsweise der Empfang von aktuellenBörsenkursen technisch möglich.

ERMES arbeitet im Gegensatz zu POCSAG nicht mit einem Zeitscheiben-verfahren, sondern mit Frequenzmulti-plex. Die ERMES-Norm definiert 16 Ka-näle und 16 Empfängerklassen. DieSender arbeiten wie bei FLEX in einemfesten, uhrzeitsynchronen Zeitraster.Für jede Empfängerklasse strahlt derSender in einem Zeitfenster von 750 msNachrichten aus und wechselt dann zurnächsten Empfängerklasse. Da jederKanal mit einer anderen Empfänger-klasse beginnt, kann der Empfängerdurch einen Kanalwechsel alle 750 msständig einen Sender empfangen, dergerade Nachrichten seiner Klasse aus-strahlt (bei Vollausbau). Dieses Systemstellt erhöhte Anforderungen an denEmpfänger, erlaubt aber eine flexibleErweiterung des Netzes von einem biszu 16 Sendern pro Sendezone, wobeizusätzliche Sender allen Empfängernzugute kommen. ERMES benutzt wieFLEX die „Verschachtelung“ einzelnerBits der Nachrichtenwörter zur Er-höhung der Übertragungssicherheit.

Ein Signalgenerator für alle Pager-Systeme

Der Signalgenerator SME kann Ton-,numerische und alphanumerische Tele-gramme für alle drei Paging-Verfahrenerzeugen. Für alphanumerische Nach-richten stehen Speicherplätze für dreivordefinierte und drei frei einstellbareNachrichtentexte zur Verfügung. Zwi-schen der Aussendung von Fülldatenund Nachrichten kann durch Tasten-druck oder externen Trigger umge-schaltet werden. Abhängig vom Ver-fahren bietet der SME außerdem fol-gende Besonderheiten:

POCSAG• Bitraten 512, 1200, 2400 bit/s,• Modulationsarten FSK und FFSK,• wählbarer Frequenzhub,• frei einstellbare Zeitschlitzdauer.

FLEX• Einstellbarkeit aller wichtigen Netz-

und Systeminformationen,• Verfügbarkeit aller Nachrichtenarten

einschließlich Special Numeric, Secure und Binary Messages,

• auf Wunsch automatische Anpas-sung von Übertragungsparameternbei Einstellung des Capcodes,

• alle drei Bitraten (1600, 3200 und6400 bit/s) und beide Modulations-arten (2FSK und 4FSK) einstellbar,

• Simulation von Zeitscheiben mit Da-ten anderer Verfahren,

• Emergency Resynchronization,• Berücksichtigung der Cycle Number

bei der Aussendung (Signal ist übereine Stunde hinweg normgerecht).

ERMES• Einstellbarkeit aller wichtigen Netz-

und Systeminformationen,• gezielte Verfälschung der Bits eines

Nachrichtenwortes,• freie Wahl der Empfängerklassen,

die Nachricht erhalten sollen.

Mit diesen Eigenschaften stellt der Si-gnalgenerator SME eine konkurrenz-lose Signalquelle für alle Pager-Systemedar. Dank des flexiblen Gerätekon-zepts ist nicht nur heute eine komfor-table und preisgünstige Integration un-terschiedlichster Datenprotokolle vonPager-Systemen möglich, sondern auchzukünftige, neu entstehende Systemekönnen unterstützt werden.

Mathias Leutiger; Daniel Schröder

LITERATUR

[1] ETSI TC-PS: Paging System (PS); European Ra-dio Message System (ERMES), ETS 300 133.

[2] Motorola Paging Group: FLEX™ ProtocolSpecification G1.7, 1995.

[3] British Post Office: A Standard Code forRadiopaging (POCSAG), 1979.

[4] Deutsche Bundespost Telekom: Cityruf, Funk-rufempfänger, betriebliche und technischeMerkmale. FTZ171TR1, 1991.

Näheres über SME unter Kennziffer 150/13

Applikation

BILD 2 Prüfsignal zum Test der Wiedergewin-nung der Synchronität bei Cityruf nach FTZ-Richt-linie 171TR1.


Nachbar- und Gleichkanal-Interferen-zen sind die wesentlichen Ursachen fürStörungen beim Mobilfunk in digitalenNetzen mit GSM-Standard. Es kanneine Reihe von Maßnahmen zu deren

Beseitigung ergriffen werden, nachdemder Störer lokalisiert wurde. Dazu bie-tet Rohde & Schwarz die passendeMeßtechnik. Das Interferenz-Analyse-System PCSD-K1/K11 vereint emp-findliche HF-Technik mit Hochleistungs-rechnern und Algorithmen zur Messungvon:• Gleichkanalinterferenzen,• Nachbarkanalinterferenzen,• Reflexionsleistungen,• Rauschleistungen,• Schmalbandstörungen,• Leistungsdichtespektren,• Leistungen im Brodcast Control

Channel (BCCH).

Bei Gleich- und Nachbarkanal-Inter-ferenzen wird die netzeigene Störquel-le identifiziert und je nach Kanaltyp inpermanente und verkehrsabhängige

vor, weil Basisstationen ohnehin weni-ger störanfällig sind und bei zu star-ken Interferenzleistungen einen Fre-quenzwechsel durchführen können.

Hardware-Komponenten desInterferenz-Analyse-Systems

Für verschiedene Anwendungsfälle sind passende Optionierungen des Interferenz-Meßsystems möglich. In derBasisversion besteht es aus dem Digi-tal Radio Analyzer PCSD (BILD 1), derneben einem vollständigen PC einedreikanalige 12-bit-A/D-Wandlerkarteund eine Prozessorplatine mit dem bewährten i860-Vektorprozessor ent-hält. Auf der HF-Seite wird der Meß-empfänger ESVD mit einem für die Interferenzmessungen erforderlichengeringen Phasenrauschen verwendet.Dieses Basissystem erlaubt den vollenUmfang der Interferenzmessungen beider Standmessung. Für den mobilen Betrieb kann die Basisversion mit einemGPS-Empfänger erweitert werden.

Interferenzen eingestuft. Alle Interfe-renzmessungen beziehen sich auf denDown-Link, die Verbindung von derBasisstation zum Mobiltelefon. EinePriorität der Down-Link-Messung liegt

Meßverfahren

Eine Messung mit dem Interferenz-Analyse-System entspricht der Identi-fikation einer oder mehrerer Fahrrad-lampen in der Lichtmenge von 100 Au-toscheinwerfern während einer 0,5 sdauernden Beobachtung mit bloßemAuge aus 200 km Entfernung. Der Ver-gleich bezieht sich auf das Bestimmender Nominalleistung und das Erkennendes BCC (Base Station Color Codes) ei-ner oft über mehrere Zellen weit ent-fernten Basisstation, die durch ihre Ka-nalbelegung Störungen in einer ande-ren Mobilfunkzelle verursachen kann.Die Nominalleistung bezeichnet die Lei-stung der Funkwellen des BCCH-Kanalseiner Basisstation an der Meßstelle undist Grundlage der Interferenzmessun-gen (BILD 2). Die Rolle der Autoschein-werfer wird übernommen von belegtenfrequenzgleichen Gesprächs- oder Si-gnalisierungskanälen der untersuchtenoder einer nahegelegenen Basisstationsowie anderen Störungen, die eineAnalyse der einzelnen netzeigenen In-terferenzquellen erschweren.

Bei Standmessungen (Software-OptionPCSD-K1) werden zur Nominallei-stungsmessung und BCC-Erkennung biszu 640 000 Samples des ZF-Signalsaufgenommen und in wenigen Sekun-den mit speziellen Methoden der Si-gnalverarbeitung und eigens dafür ent-wickelten Algorithmen zur Mustererken-nung analysiert. Die Mustererkennungkann mehrere BCCHs auf einem Kanalmit Leistungsverhältnissen bis 40 dBaufspüren. Eine Wahrscheinlichkeits-analyse der BCCs erlaubt die Zuord-nung von gefundenen BCCHs zu eineroder in Einzelfällen mehreren Basissta-tionen. Mit Hilfe einer optimierten Null-raumprojektion werden die Nominal-leistungen potentiell störender Basis-stationen mit einer Empfindlichkeit von–135 dBm bestimmt.

Bei mobilen Messungen (Software-Op-tion PCSD-K11) können je nach Gerä-

Applikation

BILD 1 Der Digital Radio Analyzer PCSD bildetdas Kernstück des Interferenz-Analyse-SystemsPCSD-K1/K11. Foto 42 147

Interferenz-Analyse in digitalen Mobilfunknetzen


tekonfiguration ein bis drei Störsendergleichzeitig verfolgt werden. Zur Aus-wahl des Störers und zur Synchronisa-tion geht jeder mobilen Messung einehochauflösende Standmessung voraus.Während einer Meßfahrt werden dieBCCH-Leistungen der störenden Basis-stationen zeitkontinuierlich über dieWegstrecke ermittelt. Dabei versorgtder GPS-Empfänger das System stän-dig mit Orts- und Bewegungsinforma-tionen. Die sehr seltene, bei BCCH- undBCC-Gleichheit auftretende Mehrdeu-tigkeit der Störeridentifikation in derStandmessung wird durch einen orts-bezogenen Signallaufzeitvergleich beider mobilen Messung endgültig auf-gehoben.

Die Möglichkeit der Leistungsmessungund Identifikation von BCCH-Trägerneröffnet folgendes Meßkonzept fürGleichkanal- und Nachbarkanal-In-terferenzen: Auf der Grundlage einerFrequenzbelegungstabelle, bestehendaus den Basisstationsdaten einer un-tersuchten Region, selektiert das Gerätam Meßort automatisch alle Frequen-zen, auf denen BCCHs von solchen Basisstationen ausgesendet werden,die durch ihre Kanalbelegung Gleich-oder Nachbarkanalinterferenzen aufwenigstens einem Kanal der Träger-station verursachen können und zu-sätzlich eine vorgebbare Maximal-entfernung unterschreiten. Durch Stand-messung oder mobile Messung werdenauf den gewählten Frequenzen Nomi-nalleistungen und deren Quellen be-stimmt.

Bei der Angabe der Interferenz wirdunterschieden, ob ein vermessenerBCCH selbst oder ein anderer zuge-ordneter Verkehrskanal eine Interferenzverursacht. Im ersten Fall – der BCCHstört selbst – handelt es sich um einepermanente Interferenz, da aufBCCH-Kanälen kontinuierlich konstanteLeistung abgestrahlt wird. Die Interfe-renzleistung entspricht bei einer Gleich-kanalstörung direkt der gemessenenNominalleistung und bei einer Nach-barkanalstörung einem Teil derNominalleistung, der sich aus dem sen-

derseitigen GSM-Spektrum und demEingangsfilter des Funktelefons ergibt.

Im zweiten Fall – ein Verkehrskanal ver-ursacht Interferenzen – handelt es sichum verkehrsabhängige Interferenzen,da auf diesen Kanälen nur dann HF-Lei-stung emittiert wird, wenn tatsächlicheine Informationsübertragung besteht.Zeit- und Leistungsverteilung der ver-kehrsabhängigen Interferenz hängenferner noch von Netzparametern wieFrequenzspringen (FH), Leistungsrege-lung (PC) und diskontinuierlichem Da-tentransfer (DTX) ab. Der Faktor zwi-schen Gleich- und Nachbarkanalinter-ferenz entspricht dem von BCCH-Ka-nälen. Für eine überschaubare Darstel-lung wird eine, sich auf BCCH-Sende-leistung im zugeordneten Kanal be-ziehende, normierte verkehrsabhän-gige Interferenz angegeben. Ohne Lei-stungsregelung unterscheidet sie sichvon der permanenten Interferenz nurdadurch, daß sie seltener auftritt. Maß-nahmen wie FH und DTX reduzierendie Wahrscheinlichkeit für Übertra-gungsstörungen infolge verkehrsabhän-giger Interferenzen.

Vorzüge des Meßkonzepts sind:• Die Messung erfolgt ohne Manipula-

tion am Netz unabhängig von denNetzparametern PC, FH und DTX.

• Die Messung ist unabhängig von der verkehrsabhängigen Interferenz,sonst müßte auf diese gewartet wer-den. Die normierte Angabe der ver-kehrsabhängigen Interferenz ermög-licht, diese festzustellen und zu be-seitigen.

• Die Meßdaten erlauben eine ad-äquate Auswertung für neue Kanal-belegungen und das Auffinden vonfreien Kanälen.

Interferenzfreiheit herstellen

Die einfachste Möglichkeit, einer Inter-ferenzstörung zu begegnen, besteht inder Änderung der Kanalverteilung odereiner Kanalabschaltung. Jedoch ist eszur Steigerung der Frequenzökonomie

günstiger und üblich, Sektorantenneneinzusetzen und die Antennenneigunganzupassen. Eine Antennenjustagekann direkt mit einer Standmessung desAnalyse-Systems überwacht werden.Für diesen Einsatz ist die hohe Dynamikund Empfindlichkeit des Meßsystemsbesonders vorteilhaft, da mehr als 20 dB Interferenzreserve abgelesenwerden können. Eine andere interes-sante Variante, ein interferenzbelaste-tes Gebiet zu vermeiden, besteht in derManipulation der Handover-Parametereiner Basisstation. Die Basisstation ent-scheidet dann anhand der Entfernungzum Mobiltelefon, ob das Gespräch aneine andere Station weitergegebenwerden soll.

Netzoptimierung

Das Interferenz-Analyse-System eignetsich auch zur Optimierung und Erwei-terung eines interferenzarmen Netzes.Dazu sind zwei Wege möglich. Beimersten geht es darum, einer bestimmtenBasistation einen weiteren Funkkanalzuzuordnen. Dieser soll einerseits we-nig Interferenzen in anderen Zellen ver-ursachen und andererseits selbst nichtgestört werden. Bevor man den Kanalwirklich verwendet, kann er in die re-gionale Frequenzbelegungstabelle fürdas Meßsystem eingetragen werden,

Applikation

BILD 2 Die Messung der Interferenzleistung unddie Erkennung des BCC von störenden Basis-stationen erfolgen in automatisch ausgewähltenBCCH-Kanälen. Je Kanal können sich über-lagernde Signale verschiedener Basisstationengetrennt werden.


und eine Auswertung gemessener No-minalleistungen liefert sofort alle mög-lichen Interferenzen bezüglich diesesKanals. Der zweite Weg zielt auf Fre-quenzplanung im großen Stil. Mit demSystem wird die Nominalleistung allerBasisstationen bis flächendeckend überdie Zellgrenzen hinaus bestimmt. DieMessungen erfolgen im Wirknetz undliefern die aktuellsten Versorgungsda-ten für die Planungs-Software des Netz-betreibers, die eine Auswertung derMeßdaten zur Optimierung des Netzesübernimmt.

Bedienung und Meßdaten

Dem Anwender zeigt sich das Systemin einer MS-Windows-Oberfläche. Ne-ben der Möglichkeit, alle Meßparame-ter detailliert vorzugeben, stehen sehr

einfach bedienbare, vorprogrammier-te Meßabläufe zur Verfügung:• Nominalleistungsmessung auf allen

Kanälen,• vollständige Interferenzmessungen

für eine bestimmte Basisstation.

Solche Standardmessungen werdenüber einen einzigen Menüpunkt ange-wählt und öffnen bei Bedarf Fenster zurEingabe weniger, noch notwendigerMeßparameter. Während der Mes-sung kann zwischen verschiedenenFenstern umgeschaltet werden. Die In-terferenzanzeige erfolgt dreigeteilt fürpermanente, verkehrsabhängige undsummarische Interferenz; ein Mausklickauf den Info-Schalter zeigt alle Störun-gen aufgeschlüsselt in Störungsart undStörquelle (BILD 3). Eine Auswertungder Meßdaten kann im Meßsystemoder auf einem beliebigen PC ohneHardware-Erweiterung vorgenommenwerden.

Otmar Wanierke


Applikation

BILD 3 C/I-Werte der benutzten Kanäle einerBasisstation (grün permanent, blau verkehrsab-hängig, rot summarisch). Mit dem Info-Schaltererhält man eine Auflistung aller gemessenen Stör-quellen des jeweiligen Kanals.

In digitalen Fernsehstudios werdenFernsehbilder zwischen den Studio-geräten in Form von Datenbits ausge-tauscht. Die digitale Übertragung un-terscheidet sich von einer analogenjedoch grundsätzlich: Treten bei eineranalogen Strecke Fehler in der Über-tragung auf, verschlechtert sich dieBildqualität proportional zu den Feh-lern; bei einer digitalen Strecke dage-gen ist eine Verschlechterung der Bild-qualität bis zu einer bestimmten Bit-fehlerrate nicht erkennbar, erst bei de-ren Überschreiten – sei es auch nur umein paar Fehler – nimmt die Qualitätradikal ab. Dies kann so weit gehen,daß sogar ein Synchronisationsverlusteintritt, was den totalen Bildausfall zurFolge hat. An dieser Stelle muß dieMeßtechnik eingreifen, indem sie stän-dig Auskunft über die Qualität derdigital-seriellen Videoübertragung gibt.

Langzeitüberwachung des digital-seriellen Video-signals mit Digital Video Component Analyzer VCA

BILD 1 Zusammen mit einem PC kann der Digital Video Component Analyzer VCA digital-serielleVideosignale rund um die Uhr überwachen. Foto 42 331


Rohde & Schwarz hat hierfür den Digi-tal Video Component Analyzer VCAentwickelt, der das Videosignal in Zeit-fenstern von etwa zehn Sekunden über-wacht [1; 2].

Es gibt aber auch Fehler, die so seltenauftreten, daß eine längere kontinuier-liche Überwachung notwendig ist. ZumBeispiel ist es beim Überspielen einesFilms von Bandmaschine zu Bandma-schine wichtig, daß die Kopie fehlerfreiist. Dabei wäre es sehr personalauf-wendig, die ganze Überspielzeit (z. B.2 bis 10 Stunden) visuell zu überwa-chen. Zu diesem Zweck kann der VCAin ein Meß- und Monitoring-System in-tegriert werden. Die Windows-Appli-kation VCA Remote Monitoring, dieauch im Stand-alone-Betrieb verwendetwerden kann, unterstützt dabei dieÜberwachung des digitalen Videosi-gnals quasi rund um die Uhr, und zwarmit den VCA-Measure-Funktionen TRS(Timing Reverence Signal) und RCE (Re-served Code Error), die den Synchron-rahmen des digitalen Videosignals kon-trollieren. Diese Messung kann zwarnicht jeden Bitfehler erfassen, sie kanndafür aber mit Live-Signalen, das heißtmit bewegten Bildern, durchgeführtwerden. Zur Aufdeckung seltener Bit-fehler im aktiven Bildbereich bietet dieApplikation alternativ eine CRC-Über-wachung (Cyclic Redundancy Check)digitaler Standbilder an.

Die notwendige Hardware-Umgebungbesteht aus einem PC mit dem Betriebs-system MS-Windows und einem VCAmit Fernbedienoption (BILD 1). Über dieserielle RS-232-C-Schnittstelle werdendie Meßwerte des VCA von dem Pro-gramm „VCA Remote Monitoring“ ge-lesen und so verarbeitet, daß der Sum-menfehler in der History-Darstellung ab-gelesen werden kann (BILD 2). Außer-dem werden die einzelnen Fehler auf-geschlüsselt in der Error-Rate-Darstel-lung angezeigt. Die Meßwerte werdenin einer vorher benannten Datei proto-kolliert.

Das File-Menü enthält eine Reihe prak-tischer Funktionen zum Bearbeiten der

Messungen. Mit „Load old result“ kön-nen früher erstellte Protokolle wiederangezeigt und mit dem Cursor unter-sucht werden. Die Funktionen „CreateASCII error list“ und „Create ASCII da-taset“ formen die Protokolle in verschie-dene ASCII-Tabellen um, damit dieMeßwerte für statistische Zwecke oderauch nur der Übersicht wegen mit ei-nem Datenbankprogramm (z.B. MS-Excel) bearbeitet werden können. Willman wirklich jeden aufgetretenen Feh-ler mit der dazugehörigen Uhrzeit do-kumentiert haben, so wählt man „Crea-te ASCII error list“. Es wird dann eineTabelle angelegt, in der die Fehlernacheinander aufgelistet sind. So er-gibt sich ein übersichtlicher Auszug ausder Messung.

Bei Einschwingvorgängen, die eine län-gere Zeit beanspruchen, ist es oft vonNutzen, das Meßintervall größer zumachen. Die Meßintervalle des VCAbetragen je nachdem, über wievieleHalbbilder gemessen wird, 2 bis 10 s.Mit „Create ASCII dataset“ kann mandieses Zeitfenster auf 1 bis 60 min er-höhen. Es wird dabei eine Tabelle an-gelegt, die dann später unter einem Da-tenbankprogramm beispielsweise gra-fisch weiterverarbeitet werden kann.Der Verlauf eines Einschwingvorgangs(besonders interessant in der Entwick-lung von Studiogeräten) kann so über-sichtlich dargestellt werden.

Im Measure-Menü werden die Meß-funktionen (TRS, RCE oder CRC) durchAuswahl der Messung oder durchAnklicken des entsprechenden Icons inder Kontrolleiste gestartet. Danach wirdder Benutzer nach der Größe des Meß-fensters, nach dem Standard des Video-signals (525 oder 625 Zeilen) und demNamen der Meßdatei gefragt. Das An-klicken des Stopp-Icons beendet danndie Messung. Eine gestoppte Messungkann durch Betätigen des Cont-Icons(Continue Measuring) weitergeführtwerden. Der Unterbrechungszeitraumwird mit einem roten Feld markiert undkann somit bei späterer Auswertunggesondert berücksichtigt werden.

Im Interface-Menü wird die serielleSchnittstelle des PC konfiguriert, die mitder Konfiguration des VCA überein-stimmen muß. Andernfalls kommt keineKommunikation zwischen PC und VCAzustande; es wird mit einer Fehlermel-dung abgebrochen.

Die Cursor-Funktionen dienen demkomfortablen und schnellen Aufspürender gemessenen Bitfehler. Es gibt dreiArten: auf dem Bildschirm ein Pixelnach rechts oder links gehen, eine Sei-te nach rechts oder links blättern undCursor auf den nächsten Fehler voroder nach dem aktuellen Zeitpunkt po-sitionieren. Mit der letzten Art wird alsoautomatisch die gesamte Messungnach Fehlern durchsucht, was beson-ders bei Langzeitmessungen, in denennur wenige Fehler aufgetreten sind, vonBedeutung ist.

Martin Flach

LITERTATUR

[1] Weigold, H.; Rohde, W.: Digital Video Com-ponent Analyzer VCA – Waveform Monitorund Signalanalysator für digitale Videosigna-le nach CCIR601. Neues von Rohde &Schwarz (1994) Nr. 145, S. 8–10.

[2] Osterloh, G.: Physikalische Datenstromana-lyse mit Videoanalysator VCA. Neues vonRohde & Schwarz (1995) Nr. 149, S. 40–41.

Näheres über VCA unter Kennziffer 150/15

Applikation

BILD 2 Auswertung einer Langzeitmessung miteiner Fehlerhäufung um 10.50 Uhr. Mit Hilfe derCursor-Funktion sind die Fehlerzeitpunkte leicht zufinden.


Für die Qualitätssicherung und zuver-lässige Überwachung von TV-Kabelnet-zen sowie terrestrischen Übertragungs-einrichtungen werden verschiedeneMeßgeräte wie TV-Meßempfänger, TV-Oszilloskop, Videomonitor und Video-analysator benötigt. Soll die Überwa-chung mit einem automatischen Systemdurchgeführt werden, ist ein Prozeß-Controller zur Steuerung dieser Geräteerforderlich. Dies bedeutet für den An-wender in der Regel hohe Anschaf-fungskosten und hohen Bedarf an Platz,der besonders im mobilen Einsatz nichtimmer vorhanden ist. Mit dem VideoMeasurement System VSA, das schonalle genannten Meßfunktionen ein-schließlich Prozeß-Controller in einemGerät vereint (siehe Neues-Heft 147),bietet Rohde & Schwarz jetzt zusam-men mit der Meßempfänger-Option

VSA-B10 ein ideales Kompaktgerät für die Standards B/G, D/K und I an(BILD 1). So läßt sich nicht nur Platz,sondern auch der gesamte Verkabe-lungsaufwand einsparen. Durch diesehr guten Leistungsdaten des Meß-empfängers und die umfangreichenSystemschnittstellen sowie die Meß-und Controller-Funktionen des Grund-geräts lassen sich alle Standard-An-wendungen genauso mühelos realisie-ren wie kundenspezifische Spezial-lösungen. Unbemannte Überwachungvon CATV-Anlagen, Fernabfrage derMeßdaten, automatische Aktivierungvon Reserveeinrichtungen bei Sender-ausfall oder auch Anwendungen in Ent-wicklungslabors, Gütesicherung undFertigungsüberwachung von TV-Konsu-mergeräten sind mit diesem leistungs-starken Team jederzeit möglich.

Hier nun die Technik des TV-Meßemp-fängers in Kürze:• Empfangsbereich 47 bis 862 MHz,• 50- oder 75-Ω -Eingang lieferbar,• ZF-Ein- und -Ausgang,• Video- und Audio-Ausgänge,• großer Dynamikbereich (40 bis

120 dBµV),• Low-Noise- und Low-Distortion-Be-

triebsart,• rauscharmer Vorverstärker zuschalt-

bar zur Verbesserung der Empfän-gerrauschzahl,

• Videostörabstand (bewertet bei 66 dBµV) größer als 56 dB,

• Intercarrier-Störabstand (bewertet)größer als 46 dB,

• Kanal- und Frequenzsuchlauf,• Synthesizer mit geringem Phasen-

rauschen und hoher Frequenzauflö-sung (1 Hz),

• digitale Frequenznachführung,• Verstärkungsregelung manuell und

automatisch,• integrierte Nulltastung zur Bestim-

mung des Bildmodulationsgrades,• wählbare Synchrondemodulator-

betriebsart mit getasteter oder konti-nuierlicher Phasennachführung so-wie wählbarer Zeitkonstante,

• Tondemodulation nach dem IRT-Zweitonträger-Verfahren,

• Videofrequenzgangabweichungkleiner als 0,5 dB (Luminanz/Chro-minanz-Fehler <±20 ns),

• abschaltbare Empfängerlaufzeitent-zerrung und Ton-Deemphase,

• Tonüberwachung über Lautsprecherdes Grundgeräts,

• eigener Mikro-Controller zur Emp-fängersteuerung.

Parallel zur Steuerung aller Empfänger-funktionen erfaßt der Mikro-Controllerständig auch alle relevanten HF-Datendes Eingangssignals. In der Meßwert-liste des VSA stehen diese dann alszusätzliche Meßparameter zur Verfü-gung und sind auch im Ausdruck eines

Applikation

BILD 1Mit eingebauter Meß-empfänger-Option unterstützt das VideoMeasurement SystemVSA die speziellenMeßbedürfnisse rundum die TV-Sender undKabelanlagen (aufdem Bildschirm dasKonfigurationsmenüdes Meßempfängers).Foto 42 329/2

Messung aller TV-HF- und Video-Parameter erstmalig in einem Kompaktgerät


VSA-Meßprotokolls enthalten; im ein-zelnen werden gemessen:• Bildträgerleistung und -frequenz,• Bild/Ton-Leistungs- und -Frequenz-

abstände,• FM-Hub von Tonträger und Pilotton,• Pilotton-Frequenz und -Codierung,• Modulationsgrad des Bildträgers

(Restträger),• Bildträgerphasenmodulation.

Die für den Abgleich von TV-Sendernwichtigen Messungen von Bildträger-phasenmodulation und Restträger führtder VSA in einer speziellen Einzelmes-sung durch (BILD 2). Die sonst dafür er-forderliche externe Verkabelung unddie gelegentlich damit verbundenen In-terface-Probleme gehören durch dasKompaktgerät VSA mit integriertemMeßempfänger VSA-B10 der Vergan-genheit an.

Alle VSA sind serienmäßig für dennachträglichen Einbau der Meßemp-fänger-Option vorbereitet. Der Einbaukann direkt vom Anwender oder von ei-

ner Rohde & Schwarz-Servicewerkstattvorgenommen werden. Eine Modifika-tion des Grundgeräts oder der System-Software ist nicht erforderlich. Die ein-gebaute Meßempfänger-Option wirdbeim Einschalten des VSA erkannt. Diezugehörigen Bedienmenüs sind dannautomatisch verfügbar.

Die manuelle Bedienung des Meßemp-fängers ist vollständig in das einfacheMenüsystem des VSA integriert. DerMeßempfänger läßt sich mit nur dreiPop-up-Menüs komfortabel bedienen.

Im Menü Set RF-Channel/Freq (BILD 3)wird der gewünschte Empfangskanaleingestellt. Dies kann sowohl durchAuswahl einer Kanal- oder Programm-nummer aus der gespeicherten Kanal-tabelle als auch direkt durch die Einga-be der Empfangsfrequenz geschehen.Zum Auffinden unbekannter Sender istein kontinuierlicher, automatischer Fre-quenzsuchlauf mit einstellbarer Such-laufschwelle eingebaut. Sollen nur Sen-der der eingestellten Kanaltabelle beider Suche berücksichtigt werden, kannder schnellere Kanalsuchlauf benutztwerden. Für den praktischen Einsatz istes von großem Vorteil, daß die Einstel-lung des Empfangskanals bei gleich-zeitig sichtbarem Meßbildschirm erfol-gen kann. Ist der Meßbildschirm imHintergrund passend eingestellt, lassensich beim Umschalten der Empfangs-kanäle die zugehörigen Meßdaten

ohne zusätzliche Menüwechsel sofortablesen. Im Menü Set RF/IF-Configwerden die Betriebsparameter desMeßempfängers wie Lautstärke, Tonka-nal, Suchlaufschwelle usw. eingestellt.Das Menü Set RF Channel Definitiondient zum Einstellen der verwende-ten Kanaltabelle. Für jede der bis zu 150 Empfangsfrequenzen einer Tabellekann der Anwender die Frequenz unddie Texte für Programmnamen undKanalbezeichnung beliebig ändern. Eskönnen nahezu beliebig viele Kanal-tabellen auf einer Diskette oder der ein-gebauten Festplatte des VSA gespei-chert und von diesen zurückgeladenwerden. Alle Funktionen der manuellenBedienung sind auch fernbedienbar.

Mit dem integrierten Meßempfänger imMeßsystem VSA läßt sich jetzt erstmaligein komplettes TV-Meß- und Überwa-chungssystem einschließlich aller Emp-fangs-, Analyse-, Steuer- und Protokoll-funktionen mit nur einem Kompaktgerätrealisieren (BILD 4). Die ausgezeichne-ten Empfangsleistungen in Verbindungmit den zahlreichen Meßfunktionen desVSA machen es zu einem idealen Kom-plettsystem für TV-Sender- und CATV-An-wendungen.

Richard Finkenzeller; Ernst Polz

Näheres über VSA unter Kennziffer 150/16

Applikation

BILD 2 Messung der aussteuerungsabhängigenPhasenmodulation des Bildträgers.

BILD 3 Meßbildschirm mit HF-Parametern undBedienmenü des Meßempfängers.

BILD 4Überwachung eines Kabelnetzes durch das VideomeßsystemVSA mit Meß-empfänger--Option.


Mit mehr als 5000 km Küstenlinie – teilsschwer zugänglich, felsig und zerklüftet– gestaltet sich die Überwachung undSicherung Italiens zur See nicht geradeeinfach. Es ist Aufgabe der Zollbehör-den, die Grenzen mit unterschiedlichenKlassen von Booten (BILD 1) zu über-wachen, um Schmuggel und illegaleImmigration zu verhindern. Mit ihrenRadargeräten können sie zwar ihrenNahbereich überblicken, Bootsbewe-gungen verfolgen und einzelne Objek-te überprüfen, bei einer Vielzahl von oftäußerst schnellen Objekten sind demeinzelnen Boot jedoch früh Grenzengesetzt. Abhilfe schafft hier das vonRohde & Schwarz entwickelte TacticalData Link System, das die Radarbildereinzelner Boote in einer Leitstelle zu-sammenfaßt und die aus den Einzel-bildern gewonnene, weiträumige Ge-samtlage an die Boote zurücksendet.Ein in die Übertragungskette integrier-tes Message-Handling-System übermit-telt darüber hinaus Anweisungen andie einzelnen Boote, koordiniert derenAktionen und ermöglicht damit eineneffizienteren Einsatz der Kräfte.

Die Komponenten des Kommunika-tionssystems sind im wesentlichen dieexterne Funkanlage (HF und VHF/UHF),die interne Kommunikationseinrichtungund die zentrale Steuerung sowie dasMessage-Handling-System. Als HF-Transceiver ist der 400-W-SenderXK855 mit integriertem FSK-Modem,ALIS-Prozessor [1] und schnellemHF-Modem eingesetzt. Die VHF-UHF-Funkanlage besteht aus dem Transcei-ver XT452 mit externem 2,4-kbit-Da-tenmodem und zwei vom Nutzer bei-gestellten VHF-Geräten. Der internenKommunikation dient das bewährteDICS (Digital Internal CommunicationsSystem). Herz der Funkanlage ist derSystemprozessor MERLIN [2]. Er steuertdie Funkgeräte, parametriert das DICS,ist Bindeglied zur Radaranlage undzum Lagedarstellungsrechner, generiertund verarbeitet die Meldungen undkontrolliert den Datenfluß.

Der operative und kommunikativeAblauf geschieht folgendermaßen:Mehrere Schiffseinheiten bilden eineGruppe, die ein sternförmiges Funknetzauf HF und VHF verbindet (BILD 2).Netzmanager ist das Net Control Ship(NCS), das den Datenaustausch mit denanderen Teilnehmern (Participating Units,PU) steuert. Im Regelfall besteht eineGruppe aus etwa fünf Teilnehmern, die

ein Seegebiet überwachen, wobei jedePU die Funktion des NCS übernehmenkann. Damit der Zeitzyklus für einenvollständigen Netzdurchlauf nicht zulang wird, sollte die Anzahl der Netz-teilnehmer 15 nicht übersteigen.

Schwerpunkt der Kommunikation ist die fehlerfreie und störresistente Über-tragung der Radardaten und kurzeroperativer Nachrichten, nächste Priori-tät hat die Übertragung von Messagesnach ACP127. Insgesamt sind drei Da-ten-Links möglich:• VHF-RSX.25 Data Link (RSX.25 =

R&S-Adaption des leitungsgebun-denen X.25-Protokolls an die Bedin-gungen des HF-Funkkanals),

• HF-RSX.25 Data Link,• HF-ALIS Long Range Data Link.

Die rot markierten Kreise in Bild 2 zei-gen den Radarbereich der einzelnenPUs. Der dunkelgrüne Kreis um dasNCS stellt den über VHF abgedecktenKommunikationsbereich dar (Line ofSight). Der anschließende, hellgrüneKreis gibt den durch HF abgedecktenBereich wieder. Beide Kreise werdenparallel betrieben. Alle PUs des VHF-Kreises sind ebenfalls Teilnehmer im HF-Kreis. Überschreitet ein PU die VHF-Reichweite des NCS, erfolgt der Daten-austausch automatisch im HF-Kreis.

Applikation

BILD 1 Schiff der italienischen Zollbehörde so-wie das Kommunikationssystem von Rohde &Schwarz.

Funkkommunikationssystem hilft italienischen Zollbehörden bei der Küstensicherung


In einem Polling-Verfahren fragt dasNCS die Radarinformation der einzel-nen PUs ab und übermittelt im Anschlußdaran das NCS-Gesamtbild an die je-weiligen PUs. Sowohl bei HF als auchVHF/UHF geschieht der Datenaus-tausch zwischen den Einheiten in derRegel als RSX.25-Datenprotokoll, wo-bei die Frequenzen von PU zu PUdurchaus unterschiedlich sein können.Zusätzlich werden die Daten durch einFEC-Verfahren gesichert und paketwei-se (RSX.25) mit 2,7 kbit/s übertragen.Nach Durchlauf eines Zyklus verfügenalle Schiffe der Gruppe über das Ge-samtlagebild. Befindet sich ein zu über-prüfendes Objekt im Erfassungsbreichdes am weitesten von der Küste ent-fernten PUs und bewegt sich mit hoherGeschwindigkeit in Richtung Land,kann es von den im Küstenbereich kreu-zenden PUs abgefangen werden. Dieeinzuleitenden Maßnahmen werdenvom NCS koordiniert und per Mes-sage-Handling-System weitergeleitet.Der Datenaustausch (Radar und Mes-sages) zu weiteren NCS, den Küsten-funkstellen und der Zentrale in Rom

erfolgt in der Regel aufgrund der grö-ßeren Distanz im Long-Range-ALIS-Modus. Der ALIS-Prozessor ermöglichtden automatischen Verbindungsaufbau,den automatischen Frequenzwechselmit adaptiver Reaktion bei Kanalstörun-gen und das Wiederherstellen von Ver-bindungen, wenn Schiffseinheiten „ver-lorengegangen“ sind.

Der Kommunikationsablauf sei an-hand des HF-Superzyklus näher erläu-tert; die Struktur des VHF-Superzyklusist bis auf den Long-Range-ALIS-Modusidentisch mit dem HF-Superzyklus.1. Schritt (Login/Logout von PUs); er-folgt ausschließlich bei Änderung derAnzahl der Netzteilnehmer.2. Schritt (Single Poll); Radardatenaus-tausch im RSX.25-Modus mit allen PUs(1. Priorität). Dieser Radarzyklus zu al-len PUs wird mehrfach durchlaufen, dieAnzahl der Schleifen wird vom Opera-tor des NCS bei der Konfiguration fest-gelegt. Aufgrund der FEC-Sicherung,des RSX.25-Protokolls mit 2,7-kbit-Burst-Übertragung und der Mehrfachübertra-gung ist ein fehlerfreier Datentransfergewährleistet.3. Schritt (RSX.25 Association Group);Übertragung von Message-Handling-Daten im RSX.25-Modus (2. Priorität).

4. Schritt (ALIS Login/Logout); erfolgtbei Änderung der Netzteilnehmer imLong-Range-ALIS-Modus.5. Schritt (ALIS Association Group);die Daten (Radar und Messages) wer-den im Long-Range-ALIS-Modus zu an-deren NCS, den regionalen Leitstellenund der Zentrale in Rom übertragen.6. Schritt (ALIS Passive Free Slot); die-ser Schritt dient der Anmeldung neuerTeilnehmer.

In einer späteren Ausbaustufe könnenauch Video- oder Infrarot-Video-Standbilder übertragen werden. Diedas verdächtige Schiff verfolgendenPUs erhalten damit auch die optischeSicherheit, daß sie das richtige Objektermitteln. Die auf den Booten vorhan-denen Videokameras werden mit demSystemprozessor MERLIN vernetzt. Diedigitalisierten und entsprechend der ge-wünschten Bildauflösung komprimier-ten Standbilder (ca. 40 bis 80 kbit)werden als Message-File im Message-Handling-System verarbeitet. Weiterhinkönnen zukünftig auch Hubschrauberund Flugzeuge mit dem Data-Link-Ver-fahren ausgestattet werden. Diese „flie-genden PUs“ schließen die Lücken zwi-schen den einzelnen Schiffsgruppen,vergrößern die Radarsichtweite und er-möglichen weiträumigere Aktionen.

Manfred Jungherz; Peter Maurer

Applikation

BILD 2 Schema desKommunikations-Szenarios.

LITERATUR

[1] Greiner, G.: Zuverlässiger Kurzwellenfunkdurch ALIS. Neues von Rohde & Schwarz(1988) Nr. 116, S. 47– 50.

[2] Maurer, P; Völker, K.: Multimedia-Kommu-nikation mit Systemprozessor MERLIN. Neu-es von Rohde & Schwarz (1993) Nr. 142, S. 27– 28.



1 Modulierende Signale undHF-Träger

Die zu übertragende Information liegtzunächst als eine Folge a(n) mit a ε 0;1vor. Der Modulator bildet diese Folgelogischer Einsen und Nullen in eine Fol-ge analoger Signale ab, die sich zurÜbertragung eignen. Die Abbildungdieser Folge in Spannungen im Basis-band bezeichnet man als Basisband-modulation, die Abbildung dieserBasisbandsignale in HF-Signale als dieModulation des HF-Trägers. Im allge-meinen kann ein Block von k Bits ausder Serie a(n) durch einen aus M = 2k

möglichen Zuständen des Basisband-signals dargestellt werden, ein „Block“von einem Bit also zum Beispiel durcheine von zwei Spannungen, 0 oder 5 V,oder durch eine von zwei HF-Frequen-zen, f+∆f oder f-∆f , ein Block von zweiBits (ein Dibit) durch eine von vier Span-nungen oder durch eine von vier HF-Frequenzen usw. Noch allgemeiner las-sen sich die Zustände des Basisband-signals und des HF-Signals auch alsSignale ui(t) beziehungsweise si(t) dar-stellen; sie müssen nämlich während

der Dauer eines Bits nicht notwendiger-weise konstant sein. Daraus folgt, daßdigitale Modulation nichts anderes ist,als das Auswählen eines aus M = 2k

möglichen Basisband- oder HF-Signa-len und die Zuordnung dieses Signalszu einem Block von k Bits. Diese Proze-dur wird auch als M-näre Modulationbezeichnet (BILD 1).

1.1 Betrachtungen im Basisband

Ein Signal wird als NRZ-Signal (NonReturn to Zero) bezeichnet, wenn eswährend der Bitdauer TBit seinen Wertbehält. Das Gegenteil ist ein RZ-Signal(Return to Zero), das seinen Wert nurfür einen Bruchteil von TBit , zum Bei-spiel für TBit/2, behält und für den Restder Bitdauer den Wert 0 annimmt. Bei-

de Signale können unipolar oder bi-polar sein. Sind sie unipolar, wird einesder beiden logischen Symbole durch eine endliche (positive oder negative)Spannung, das andere durch 0 V dar-gestellt. Bipolare Signale repräsentie-ren die beiden logischen Symboledurch entgegengesetzte Spannungen,sie werden auch antipodische Signalegenannt.

Die Abbildung der Folge a(n) in die Ba-sisbandsignale erfolgt digital. Die Fol-ge a(n) wird zunächst ersetzt durch ei-ne Folge von bewerteten DiracschenDeltafunktionen a(n) · δ(nT) ε 0;1. ZurErzeugung eines unipolaren NRZ-Si-gnals wird diese Folge einem Interpola-tionsfilter mit der Übertragungsfunktion:

sin π f TH(f) = ———— = si(π f T ) (1a)π f T

beziehungsweise der Impuls-Antwort

1–T

für |t| ≤ TBit––––2

(Spalttiefpaß)h(t) =H0 sonst (1b)

zugeführt. Zur Erzeugung eines bipola-ren Signals wird vor der Filterung derWert –0,5 addiert und das Summen-signal [(a(n) – 0,5) · δ(nT)] ε –0,5;+0,5mit 2 multipliziert. Nach der digitalenFilterung erfolgt Digital/Analog-Wand-lung (BILD 2). Die so entstandenenNRZ-Signale sind jedoch nicht band-begrenzt und würden nach der Modu-lation des Trägers ein theoretisch un-begrenztes HF-Spektrum bewirken. DerSpalttiefpaß wird daher durch einenTiefpaß mit effektiverer Bandbegren-zung ersetzt (z. B. mit Cos-roll-off- oderGaußscher Übertragungsfunktion). NachD/A-Wandlung muß das Modulations-signal noch durch einen analogen Tief-paß von der Sampling-Frequenz des Digitalteils befreit werden.

Repetitorium

Digitale Modulation im Mobilfunk (I)Im digitalen Mobilfunk wird die Sprache zunächst digitalisiert und anschließendquell- und kanalcodiert, so daß der aus den Quellcodierern kommende Daten-strom auf der einen Seite gegenüber dem ursprünglichen Datensignal eineerheblich geringere Bitrate aufweist; auf der anderen Seite sorgt die Kanalcodie-rung für einen zusätzlichen Fehlerschutz für die Übertragung über den Funk-kanal. Der kanalcodierte Datenstrom wird in Bursts organisiert, die meist miteinem kombinierten Frequenz- und Zeitmultiplex-Verfahren übertragen werden.Die verwendeten Modulationsverfahren müssen dabei dem Funkkanal angepaßtsein. Unsere neue Repetitoriumsreihe beschreibt – unter besonderer Berücksich-tigung der Netze nach dem GSM-Standard –, wie die zu übertragende Informa-tion einem hochfrequenten Träger aufmoduliert und im Empfänger wiederge-wonnen wird. Der Natur der Sache entsprechend werden die grundlegenden Tat-sachen dabei mathematisch formuliert – auch in komplexer Darstellungsweise.

Rohde & Schwarz ist besonders kompetent auf dem Gebiet des digitalen Mobil-funks. Das Betätigungsfeld ist vielseitig – angefangen von der Mitarbeit in diver-sen Fachgremien, speziell in der früheren Groupe Spécial Mobile, die dem euro-paweiten GSM-Netz seinen Namen gab, über die Entwicklung einer vollständigenPalette an Meßgeräten und -systemen bis hin zur Lieferung diverser Systemsimu-latoren. Außerdem führt Rohde & Schwarz individuelle Schulungen in Theorieund Praxis für Netzbetreiber und Systemanwender durch; auf dieser Basis ent-stand auch das vorliegende Repetitorium.

BILD 1 M-näre Modulation (hier M = 16).


1.2 Beschreibung des HF-Signals

Das reelle HF-Signal wird durch

s(t) = √—————l2EBit/TBit · a(t) · cos[2πfct+ϕ(t)] (2)

beschrieben, wobei EBit die Energie ist,die pro gesendetem Bit aufgebrachtwerden muß. √——

2EBit/TBit——l ist demnach

die (Spannungs-)Amplitude, die an ei-nem Widerstand von 1 Ω abfällt. DerTerm a(t) repräsentiert die Zeitabhän-gigkeit der Amplitude, fc(t) die zeitab-hängige Trägerfrequenz und ϕ(t) diemomentane Phasenlage. Um die Nota-tion zu vereinfachen, ersetzt man häu-fig den Ausdruck √——

2EBit/TBit——l · a(t) durch

A(t) oder, wenn a(t) konstant ist, durchA; s(t) wird auch Bandpaßsignal ge-nannt, solange seine Bandbreite kleinim Vergleich zur Trägerfrequenz fc ist.

Eine äquivalente Beschreibung des HF-Signals ist durch die Darstellung seinerI-(Inphase-) und Q-(Quadratur-)Kompo-nente gegeben. Sie lauten:

sI(t) = A(t) · cos[ϕ(t)] · cos(2πfct)undsQ(t) = A(t) · sin[ϕ(t)] · [–sin(2πfct)] (3)mits(t) = A(t) · cos[2πfct + ϕ(t)] = sI(t) + sQ(t).

Diese Art der Darstellung, die natürlichauch für unmodulierte HF-Signale gilt,trägt wesentlich zum Verständnis derverwendeten Modulatoren bei.

Auch für A(t) = A = const. beziehungs-weise a(t) = 1, das heißt konstante Ein-hüllende des HF-Signals, wie es zumBeispiel für die in den Netzen nachdem GSM-Standard verwendete Mo-dulation gilt (GSM steht für GroupeSpécial Mobile und Global System forMobile Communications), sind die Amplituden der beiden moduliertenI/Q-Komponenten Funktionen der Zeit.Sie können als zweiseitenbandampli-tudenmodulierte HF-Signale mit unter-drücktem Träger angesehen werden;

die modulierenden Signale sind zumBeispiel Funktionen wie cos[ϕ(t)] und –sin[ϕ(t)].

Für die Untersuchung des Nachrichten-signals, das durch den Nachrichten-kanal vom Sender zum Empfängermehr oder weniger verzerrt wird, ge-nügt es, den Einfluß des Nachrichten-kanals auf die Einhüllenden dieser bei-den Komponenten zu kennen. Diesgeschieht vorteilhaft durch die Einfüh-rung einer komplexen Einhüllenden desanalytischen Signals:s(t) = A · ejϕ(t) · ej2πfct, (4)mit dem das reelle HF-Signal über dieBeziehungs(t) = Re[A · ejϕ(t) · ej2πfct] (5)verknüpft ist.

Die komplexe Einhüllende, auch alsäquivalentes Basisbandsignal bezeich-net, erhält dann die Form:

u(t) = √——2EBit/T

—–l · ejϕ(t)

= A · cos[ϕ(t)] + jA · sin[ϕ(t)]. (6)

Man beachte die Ähnlichkeit der kom-plexen Einhüllenden mit der I/Q-Dar-stellung des reellen Signals!

Wird fortgesetzt. Peter Hatzold

Repetitorium

BILD 2Erzeugung der Basisbandsignale.

Leserpost

Post aus Südafrika

Hugo Schmitt aus Faure in Südafrika, Sammler al-ter Funkgeräte, Empfänger und Röhren, schickteuns nebenstehendes Foto. Dazu schreibt er: „Bei-liegend sende ich Ihnen ein Bild von alten Rohde& Schwarz-Geräten, die Sie sicherlich wieder-erkennen. Der UKW-Ballempfänger (vorn Mitte,Typ ESB, Markterscheinung 1951; die Redaktion)ist ein ausgemustertes Gerät des Südafrikani-schen Rundfunks, der auf Stereo-Transistorsenderumstellt. Diese alten Geräte – ich besitze dreidavon – waren 30 Jahre ununterbrochen in Ge-brauch und arbeiten immer noch einwandfrei.“


Seine besonderen Stärken zeigt derSignalgenerator SME, wenn es darumgeht, HF-Signale mit den unterschied-lichsten digitalen Modulationen zu er-zeugen [1]. Die vorhandenen Modula-tionsarten GMSK, π/4-DQPSK, GFSK,FSK, 4FSK und FFSK erlauben den Ein-

Hierfür wurde die Software SME-K1entwickelt, die diese Aufgabe enormvereinfacht. Mit dieser Software kannman auf komfortable Weise Daten-sequenzen für die verschiedensten Auf-gaben zusammenstellen. Die Softwareist in die drei Menüs File, Edit und

satz des SME für fast jedes Mobil-funknetz. Als Modulationsdaten dienendabei pseudozufällige Bitsequenzenoder wahlfrei eingebbare Daten. ZurSpeicherung im SME steht dabei in derOption DM-Coder eine Speichertiefevon 8192 bit zur Verfügung [2; 3]. Mitder zusätzlichen Option DM-Speicher-erweiterung sind es sogar fast 8 Mbit(genau 8 388 480 bit).

Neben den eigentlichen Daten werdenauch Informationen für die bei einigenMobilfunknetzen erforderliche Pegel-absenkung (Level Attenuation) und denBurst-Betrieb (Burst) gespeichert. Im Be-dienmenü des SME ist zwar ein Editorzum Eingeben der Daten in den DM-Coder integriert, in den meisten Fällenist es jedoch bequemer und bei den rie-sigen Datenmengen der Option Spei-chererweiterung auch gar nicht anderssinnvoll, diese Daten auf einem PC zuhandhaben.

Transfer gegliedert und bietet Funktio-nen zum File-Handling, zum Editierenund zum Übertragen der Daten zumSME und auch zum Auslesen bereits imSME gespeicherter Daten. Die Bedie-nung der Software kann von der Tasta-tur oder mit Hilfe eines Mauszeigers er-folgen. Über Hotkeys sind die wichtig-sten Funktionen schnell ansprechbar.

Hier eine Vorstellung der Menüs im ein-zelnen:

Im Menü File-Handling sind die Funk-tionen zusammengefaßt, die zum Er-stellen neuer Datensequenzen, zu ih-rem Speichern im PC und zum erneu-ten Aufrufen gespeicherter Sequenzenbenötigt werden. Der PC bietet nahezuunbegrenzten Speicherplatz für die un-terschiedlichsten Datensequenzen.

Die Editier-Funktionen sind in die dreiBereiche Data, Lev Att und Burst geglie-

vordefinierten Bereichs mit einem ein-gebbaren Muster aus bis zu acht Bitsoder mit einem pseudozufälligen Bit-muster PRBS (Pseudo Random Bit Se-quence), das sich erst nach 127 bezie-hungsweise 511, 2047, 32 735 oder65 535 Bits wiederholt (BILD 1). Einebesondere Einstellung – ContinuousUse of PRBS – gestattet es dabei, mittenin diese pseudozufälligen Daten defi-nierte Bitfolgen einzublenden, ohnedaß die PRBS erneut von vorn anfängt.Für Bitfehlerratenmessungen bei GSMsind beispielsweise lange PRBS-Daten-sequenzen nötig, deren Inhalt auf vieleaufeinanderfolgende Zeitschlitze ver-teilt wird. Jeder Zeitschlitz muß aberaußer den PRBS-Daten noch Tail-Bitsund Trainingssequenzen enthalten. Mitder Funktion „Continuous Use of PRBS“läßt sich die PRBS nach Eingabe dieserSynchronisationsbits nahtlos fortsetzen.Die Funktionen Insert, Append undDelete ermöglichen ein nachträgliches

dert, die sich separat bearbeiten lassen.Das Eingeben der Daten erfolgt einfachdurch Überschreiben der vorgegebe-nen Werte mit 0 oder 1. VerschiedeneZusatzfunktionen machen das Editierenkomfortabel. Die Funktion Fill erlaubtzum Beispiel das Überscheiben eines

Software

SME-K1, Software zur Programmierung des Datengenerators im Signalgenerator SME

BILD 1 Bildschirmausschnitt mit der Editier-Funktion Fill. BILD 2 Bildschirmanzeige der mitgelieferten Standard-Signalsequenzen.


Verlängern oder Verkürzen der Daten-sequenzlänge. Insert, Append undDelete wirken gleichzeitig auf alle dreiDatenbereiche, so daß Data, Lev Attund Burst immer die gleiche Längeaufweisen. Die Funktion Rotate erlaubtein Anpassen der Burst-Daten an dieunterschiedliche Laufzeit der Signale imSME.

Das Menü Transfer enthält die Funktio-nen Transfer und Receive. Die FunktionTransfer startet die Übertragung der Da-ten zum SME. Die Receive-Funktion lädtDaten aus dem SME in den PC. Auf die-se Weise kann der Dateninhalt gerettetwerden, wenn der SME vorübergehendmit neuen Daten versehen werden soll.

Für die wichtigsten Kommunikations-systeme werden mit der Software Stan-dard-Signalsequenzen mitgeliefert,

zum Beispiel für GSM, DECT, ADC undPDC (BILD 2).

Hardware-Voraussetzungen: Die Soft-ware SME-K1 läuft unter dem Betriebs-system MS-DOS und stellt nur geringeAnforderungen an den PC. Es werdennur rund 450 kByte freier RAM-Platz be-nötigt. Da die Datenübertragung zum

SME über den IEC-Bus erfolgt (BILD 3),muß ein IEC-Bus-Interface (PAT-B1 oderkompatibel) eingebaut und der TreiberGPIB.COM geladen sein.

Albert Winter

LITERATUR

[1] Lüttich, F.; Klier, J.: Signal Generator SME –der Spezialist für die digitale Kommunika-tion. Neues von Rohde & Schwarz (1993)Nr. 141, S. 4 –7.

[2] Application Note 1GPAN08: SME mit DM-Coder, Hinweise zum Einsatz des Daten-generators.

[3] Application Note 1GPAN14: Simulation desBCCH-Kanals einer GSM/PCN-Basistationmit dem Signal Generator SME.


Software

Patent

BILD 3 PC mit Software SME-K1 und Signal-generator SME.

Verfahren zum Kalibrieren eines Netzwerkanalysators

Patentschrift DE 43 32 273 A1Angemeldet von Rohde & Schwarz am 23.09.1993Offenlegungstag 16.06.1994Erfinder: Burkhard Schiek; Holger Heuermann

Anwendung in den Vektoriellen Netzwerk-analysatoren der Familie ZVR

Näheres über ZVR unter Kennziffer 150/01

Die Kalibriermethode TOM-X* ist eine Weiter-entwicklung des TOM-Kalibrierverfahrens. ImGegensatz zu den gebräuchlichen Kalibrier-methoden werden bei TOM-X sämtliche mögli-chen Verkopplungen zwischen den vier Emp-fangskanälen mathematisch exakt berücksichtigtund können anschließend rechnerisch eliminiertwerden. Dazu wird ein Fehlermodell entspre-chend untenstehender Abbildung zugrunde ge-legt (Vollmodell), in dem sich zwischen den bei-den Anschlußtoren des Meßobjekts und demZweitor-Netzwerkanalysator, z. B. ZVR, ein soge-nanntes Fehler-Viertor befindet, das die Nichtide-alitäten des Systems enthält und sämtliche mög-lichen Verkopplungen beschreibt. Die Streumatrix

dieses Fehlerviertors hat 4 x 4 =16 Elemente, vondenen sich ein Element wegnormieren läßt. Übrigbleiben 15 unbekannte Terme, die für jeden ein-zelnen Frequenzpunkt durch Kalibriermessungenermittelt werden müssen.

Diese Kalibriermethode ist zwar besonders effi-zient, erfordert aber den höchsten Aufwand beider Kalibrierung. Im Gegensatz zu den übrigenKalibrierverfahren müssen hier gleichzeitig anbeiden Meßtoren des Netzwerkanalysators Ein-tor-Standards angeschlossen werden. In diesemZusammenhang spricht man deshalb häufig vonDoppel-Eintor-Standards. Insgesamt sind fünf Ka-libriermessungen erforderlich, und zwar bei einerdirekten Durchverbindung der beiden Meßtore,bei reflexionsarmem Abschluß beider Meßtore,bei reflexionsarmem Abschluß von Tor 1 undgleichzeitigem Leerlauf von Tor 2, bei Leerlaufbeider Meßtore sowie bei Leerlauf von Tor 1 und gleichzeitigem reflexionsarmem Abschlußvon Tor 2.

Nach der Kalibrierung bewirkt die Systemfehler-korrekturrechnung eine mathematisch korrekteund praktisch besonders effiziente Eliminierungvon Übersprechern und dient so zur Erhöhungder effektiven Systemdynamik. Die Kalibrierme-thode TOM-X ist als einziges Zweitor-Kalibrier-verfahren in der Lage, einen vom Meßobjekt ab-hängigen Übersprechfehler exakt zu korrigieren.Daher rührt auch seine Bezeichnung TOM-X,

* Heuermann, H.; Schiek, B.: Results of Network Analy-zer Measurements with Leakage Errors Corrected with theTMS-15-Term Procedure. IEEE MTT-S International Micro-wave Symposium, San Diego (1994) pp. 1361–1364.

wobei X für Crosstalk steht. Die durch TOM-Xerreichte Reduzierung von Übersprechern erlaubtgenaue Messungen sogar bei Signalpegeln, diekleiner sind als Systemübersprecher. Diese Eigen-schaft ist speziell bei On-Wafer-Messungen nütz-lich, bei denen über die zu messende Struktur hin-weg starke direkte Übersprecher in der Größen-ordnung von 40 dB zwischen den Meßspitzenauftreten können.


Noch in den 80er Jahren schien dieZukunft der Funkkommunikation – ins-besondere des terrestrischen Funks –ohne große Perspektiven. Bis auf klassi-sche mobile Anwendungsfälle (wie imAutomobil, Flugzeug oder Schiff), dieeinfach nicht anders zu bewältigen wa-ren, galt neben dem Kupferkabel dieZukunft der Glasfaser. Doch dann trat,ausgehend von der Datentechnik undDatenübertragungstechnik, eine Ent-wicklung ein, die – basierend auf Digi-taltechnologie – revolutionäre Verände-rungen auch für alle anderen Gebieteder Informations- und Kommunikations-technik einleitete: die Verkettung vonInformationsbearbeitung und Übertra-gung mit Hilfe optimierter, standardi-sierter Codierverfahren. Man hatte ge-lernt, daß man den Übertragungskanalnur dann optimal ausnutzen kann,wenn man von vornherein die digitaleund – wenn zunächst nur analog vor-handen – die digitalisierte Nachrichtdurch Codierung so vorbereitet, daßsie optimal zum Übertragungskanalpaßt. Auf einmal wurden Lösungenmöglich, von denen man viele Jahre nurgeträumt hatte: praktisch fehlerfreie, un-gestörte Übertragung von Nachrichtenüber den schwierigsten und anfällig-sten aller Kanäle, nämlich die Funk-strecke mit all ihren Störeinflüssen.

Man wagte sich nun mit Digitaltechnikan den Mobilfunk heran, nutzte alle ver-fügbaren Techniken wie Quellencodie-rung, Zeitmultiplex, Bandspreizung,setzte modernste Modulationsverfahrenein, und der schnell weltweit akzep-tierte Standard (GSM) war geboren.Zunächst als Mobiltelefon begonnen,schreitet nun die Entwicklung fort überdas schnurlose digitale Telefon hin zur

drahtlosen Anschlußleitung oder zumdrahtlosen Anschlußnetz.

Parallel dazu geht die Entwicklung derredundanzreduzierenden Verfahrenvor allem zur Bild- und Tonübertragungmit Riesenschritten voran. Verfahren,die physiologische, akustische und op-tische Phänomene des Menschen nut-zen (Stichwort MUSICAM beim Hör-funk), gekoppelt mit modernen Vielträ-germodulationsverfahren, haben zurRealisierbarkeit des digitalen Hörfunks(Digital Audio Broadcasting, DAB) unddes digitalen Fernsehens (Digital VideoBroadcasting, DVB) geführt, die welt-weites Interesse finden und bereits inPilotnetzen in Betrieb sind (siehe Beiträ-ge auf Seite 58).

Funk war mit Ausnahme des Rundfunksin der Vergangenheit eine Technik vorallem für Behörden und für die Ama-teurfunker. Selbst das teure analogeAutotelefon war das Privileg weniger.Heute ist – als Beispiel – das Funk-telefon auf dem Weg zum weltweiterschwinglichen Konsumartikel. Die Di-

gitalisierung allein hat dies aber nichtermöglicht. Erst die Mikroprozessor-Technologie hat den Traum vom Hoch-leistungskonsumartikel Wirklichkeitwerden lassen. Viele hunderttausendevon Transistorfunktionen sind da aufwenigen Quadratmillimetern vereinigt.Grundvoraussetzung, daß die Gerätebillig werden, ist die Sicherstellung ex-trem hoher Stückzahlen. Dies ist nur beimöglichst weltweiter Standardisierungder grundlegenden Systeme erreichbar.Bei GSM ist dies weitgehend gelungen,bei DAB und DVB bahnt es sich an.

Es sind also zunächst zwei technolo-gisch treibende Kräfte, nämlich dieDigitalisierung mit Codierung und dieHochintegration der zu realisierendenProdukte, die der Funkkommunikationneue Perspektiven gegeben haben undzukünftig noch geben werden. Denwichtigsten Impuls gibt aber die welt-weit einsetzende Liberalisierung undDeregulierung. Erst durch den Wett-bewerb auch beim Funk sind die Teil-nehmerzahlen durch interessante neueDienste und sinkende Gebühren sprung-haft gestiegen und haben den Einsatzhochintegrierter Schaltungen zu günsti-gen Preisen möglich gemacht. Diesernun zugelassene Wettbewerb ergreiftnach dem Mobilfunk auch den Rund-funk und wird ihn verändern. Man den-ke nur an die interaktiven Dienste. Diejetzt realisierbaren Multimediadienstemüssen erst auseinanderdividiert undden Begriffen Rundfunk beziehungs-weise Individual-Kommunikation zuge-ordnet werden.

Die Nutzung der drahtlosen Nachrich-tenverbindung über elektromagneti-sche Wellen wird zukünftig vielfältigersein als jemals zuvor. Die Zuwendungzur Digitaltechnik hat den Funk für eineVielzahl von Anwendungen zum gleich-berechtigten „Partner“ mit Glasfaserund Kupferkabel gemacht. Funksyste-me mit Ausnahme derer mit hoherSendeleistung im Kilowatt-Bereich undhöher, sind physikalisch beweglich und

Panorama

Rohde & Schwarz-Geschäftsführer Hans Wagnerhielt die Schlußrede bei der Veranstaltung „100 Jahre Funk“ im Hause Rohde & Schwarz.

Anmerkungen zur Zukunft der FunkkommunikationZum hundertsten Geburtstag der Funkkommunikation hatte Rohde & Schwarznach München eingeladen (hierzu auch unsere Kurznachricht auf S. 58 in diesemHeft). Geschäftsführer Dipl.-Ing. Hans Wagner gab einen Ausblick auf das zwei-te Jahrhundert Funk (BILD) – hier ein Auszug daraus. Das Thema schließt direktan den Leitartikel im letzten Neues-Heft an, der den Beitrag von Rohde & Schwarzauf dem Gebiet des Funks bis heute darstellt.


schnell aufbaubar. Das verschafft ihnenVorteile vor Draht und Glas.

Durch die in Zukunft bei der Funkkom-munikation fast ausschließlich verwen-dete digitale Übertragung der Infor-mation wird sich der Schwerpunkt dertechnischen Weiterentwicklung nochstärker als heute auf die Software unddort speziell auf Codierung und Signa-lisierung verlagern. Die Erzeugung ho-her HF-Leistungen wird an Bedeutungverlieren gegenüber intelligenten, adap-tiven Sendeleistungs-Managementver-fahren, wie man sie schon bei GSMeinsetzt oder gegenüber Verfahren undKonzepten, die von vornherein geringeSendeleistungen aufweisen. Durch dieschnell wachsende Verwendung derFunktechnik wird die Bedeutung derelektromagnetischen Verträglichkeitund deren Optimierung steigen, beson-ders in bisher ausschließlich dem Drahtbeziehungsweise Glas vorbehaltenenAnwendungen (z. B. Last Mile, Wire-less LAN oder Local Loop).

Hierbei werden auch die Frequenz-vergabe- und Frequenzmanagement-Organisationen der Länder weit mehrals bisher gefordert werden, um einer-seits gegenseitige Störungen zu verhin-dern oder zu beseitigen und anderer-seits den gewünschten Wettbewerb derNetz- und Dienstanbieter bestmöglichzu unterstützen. Die zwingend notwen-dige Verwendung hochintegrierterSchaltungen in Funkgeräten der Zukunfterfordert eine stabile, zuverlässige undenge Zusammenarbeit mit Chip-Herstel-lern und Zugriff zur Software, die manzu deren Modellierung, Simulation undPrüfung braucht.

Langfristig werden nur die Funkanwen-dungen überlebensfähig sein, die aufweltweit verwendeten Normen und Ver-fahren beruhen. Die Begrenzung derAnwendung von Funkkommunikationwird in der Zukunft ausschließlich in derBegrenzung der Ressource Frequenzeinschließlich deren physikalischenGrenzen hinsichtlich Ausbreitung und

der Verträglichkeit liegen. Die Besitz-verhältnisse Frequenz werden sich un-ter dem Druck von Angebot und Nach-frage bis auf wenige Fälle (Sicherheit,Militär) ändern in Richtung auf kom-merzielle und öffentliche Verwendung.

Da durch die Digitaltechnik sich fastunbegrenzte, komplexe Möglichkeitender Anwendung des Funkkanals erge-ben, wird die Funkkommunikation invielen Fällen integrierter Bestandteilhybrider Systeme werden. Dies erfor-dert internationale, ja weltweite Ko-operation sowohl innerhalb der Indu-strie, innerhalb der Netzbetreiber undDienstanbieter als auch zwischen dendrei Gruppen, um im Wettbewerb mitvorn dabei zu sein. Rohde & Schwarzhat sich an der Schwelle des zweitenJahrhunderts Funkkommunikation aufdiese Verhältnisse eingestellt und nimmtdie Herausforderungen zukünftigerFunksysteme und internationaler Part-nerschaften dynamisch an.

Hans Wagner

Panorama

Mit der CMD-Familie bietet Rohde &Schwarz Meßplätze für Mobilfunkgerä-te digitaler, zellularer Netze aller welt-weit bedeutenden Mobilfunkverfahren.Sämtliche Geräte haben ein identischesÄußeres und einen vergleichbaren in-ternen Aufbau. Unterschiede ergebensich in den für die jeweiligen Netzeoptimierten Meßmöglichkeiten und derdamit verbundenen Bedienung.

Für eine weitergehende Nutzung vonSynergien und eine Vereinheitlichungder Meßtechnik in Produktionsstättensowie im Service und vor allem fürzukünftige Dual-Mode-Mobilfunkgeräte

gibt es nun auch GSM/PCN/PCS-Meßtechnik in Kombination mit DECT-Meßtechnik in einem CMD (BILD 1).Die Bereitstellung der jeweils gewünsch-ten zusätzlichen Meßfunktionen ge-schieht durch Optionen und garantiert

hierbei maximale Flexibilität und Zu-kunftssicherheit. So ist leicht eine spä-tere Hochrüstung möglich, und bereitsvorhandene Geräte können mit gerin-gem Investitionsaufwand ineinanderüberführt werden.

Multimode-Meßplatz CMD für Mobilfunkgeräte der Standards GSM, PCN, PCS und DECT

BILD 1Multimode-MeßplatzCMD für Mobilfunk-geräte nach GSM-,PCN-, PCS- undDECT-Standard.Foto 42 198


Speziell für Dual-Mode-Mobilfunkgerä-te mit Kombination von DECT und GSMbeziehungsweise Artverwandten spieltdas Optionen-Konzept zusammen mitden beiden simultan vorhandenen Signalisierungseinheiten für GSM/PCN/PCS und für DECT entscheidendeVorteile aus: Die Signalisierungseinhei-ten sind für das jeweilige Netz in be-zug auf die Meßgeschwindigkeit opti-miert, und das bei nur einer Signalisie-rungseinheit erforderliche Umladen derBetriebs-Software entfällt, womit sich ei-ne weitere Geschwindigkeitssteigerungergibt. Der größte Nutzen hieraus ent-steht sicherlich im Produktionsbereich,in dem die Einsparung von Sekundenbei der meßtechnischen Prüfung ent-scheidend für die Wirtschaftlichkeit ei-ner Funktelefon-Produktion sein können.

Für den CMD als Multimode-Meßplatzsind CMD52 für GSM, CMD55 fürGSM/PCN/PCS [1; 2] sowie derDECT-Meßplatz CMD60 [3] ineinan-der überführbar (TABELLE). So stellt bei-spielsweise der CMD55 mit DECT-Er-weiterung exakt die Kombination vonCMD55 mit CMD60 dar (BILD 2). DieRealisierung der Multimode-Fähigkeit

in Form einer Zusammenführung vonquasi zwei CMD in nur ein Gerät istkompromißlos. Jede einzelne Meßmög-lichkeit und die hervorragenden tech-nischen Daten der Basisgeräte sowiedie Bedienung im Handbetrieb und

auch im Fernsteuerbetrieb mit derextrem hohen Meßgeschwindigkeitbleiben unverändert erhalten.

Michael Vohrer

LITERATUR

[1] Mittermaier, W.; Holzmann, G.: Digital Ra-diocommunication Tester CMD55 – GSM-und PCN-Meßtechnik in einem Kompaktmeß-platz. Neues von Rohde & Schwarz (1994)Nr. 145, S. 18–20.

[2] Vohrer, M.: Zukunftsweisende Meßtechnikfür GSM/PCN-Mobiltelefone mit CMD52/55.Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr. 145,S. 48–49.

[3] Maucksch, T.: Digital RadiocommunicationTester CMD60 – Ein preisgünstiger Kompakt-meßplatz für die Serienfertigung von DECT-Telefonen. Neues von Rohde & Schwarz(1995) Nr. 149, S. 13–15.


Panorama

GSM PCN PCS DECT(DCS1800) (DCS1900)

CMD52 • o o oCMD55 • • o oCMD60 o o o •

TABELLE: CMD-Modelle für GSM, PCN, PCS undDECT mit der jeweils optionalen Erweiterungzum Multimode-Meßplatz (• = serienmäßig, o = optional).

BILD 2 Konzept der Multimode-Fähigkeit desDigital Radiocommunication Testers CMD ohneEinschränkung von Meßqualität, -komfort und -geschwindigkeit mit jeweils getrennten Funktions-einheiten inklusive Signalisierung.

Low-Cost-Servicemeßplätze CMD50/53 für GSM/PCN/PCS-MobilfunkgeräteDie Digital Radiocommunication Testerder CMD-Familie für GSM, PCN(DCS1900) und PCS (DCS1900) ha-ben dank ihrer Universalität sowiehohen Meßgenauigkeit und Meßge-schwindigkeit eine beachtliche Markt-akzeptanz erzielt und sind bei nahe-zu allen Mobilfunkgeräteherstellern imEinsatz. Rohde & Schwarz ergänzt dieGerätereihe jetzt um zwei weitere Mo-delle mit spezieller Service-Eignung zu

interessantem Preis: CMD50 für GSMund CMD53 für GSM, PCN sowieoptional PCS (BILD).

Die neuen Modelle basieren auf ihrenPendants CMD52 und CMD55 [1 bis3] und wurden gegenüber diesen umdiejenigen Meßmöglichkeiten abge-magert, die für Serviceapplikationennicht von Bedeutung sind. So steht imCMD50/53 anstelle der Hochge-

schwindigkeits-IEC-Bus-Schnittstelle ei-ne RS-232-C-Fernsteuermöglichkeitzur Verfügung. Die Multifunktionsbuch-se mit Zugriff auf die I/Q-Signale derinternen CMD-Modulatoren und -De-modulatoren, die ausschließlich für Pro-duktion und Entwicklung relevant ist,bleibt dem CMD52/55 vorbehalten.Der zusätzlich zum HF-Ein-/Ausgangbeim CMD52/55 vorhandene Hoch-pegel-HF-Ausgang und der hochemp-


findliche, zweite HF-Eingang für spe-zielle Modultests in der Produktion sindbei CMD50/53 als Option erhältlich.Damit ist gewährleistet, daß zukünftigeMobilfunkgeräte mit eventuell integrier-ter Antenne und ohne HF-Anschluß pro-blemlos getestet werden können. Eben-falls als Option verfügbar ist der DC-Strom-/Spannungsmesser mit GSM-spezifischer Meßcharakteristik.

Geräteverhalten und exakt vergleich-bare Meßergebnisse. Automatische,interne Ablaufprogramme – zum Bei-spiel für den Produktionsbereich – sindauch in den Service-Meßplätzen nutz-bar. Im blauen KASTEN sind alle zum Digital Radiocommunication TesterCMD50/53 verfügbaren Optionensowie das Zubehör übersichtlich auf-gelistet.

Mit dem CMD50/53 bietet sich demMobilfunkgerätehersteller nicht nur einepreislich besonders attraktive Lösungfür den Service, sondern er profitiert zu-sätzlich von der durchgängigen Prüf-philosophie mit quasi identischer Meß-technik vom Modultest über den End-test in der Produktion mit CMD52/55bis zu Wartung und Service mitCMD50/53.

Michael Vohrer

Panorama

Sämtliche anderen Meßmöglichkeitensowie die technischen Daten und auchdie Bedienung sind bei allen vier Ge-räten identisch. Dies ermöglicht nichtnur eine problemlose gemeinsame Nut-zung oder einen Tausch der Geräte,sondern garantiert bei Einsatz vonCMD52/55 in der Produktion undCMD50/53 im Service identisches

LITERATUR

[1] Mittermaier, W.; Holzmann, G.: Digital Ra-diocommunication Tester CMD55 – GSM-und PCN-Meßtechnik in einem Kompaktmeß-platz. Neues von Rohde & Schwarz (1994)Nr. 145, S. 18–20.

[2] Vohrer, M.: Zukunftsweisende Meßtechnikfür GSM/PCN-Mobiltelefone mit CMD52/55.Neues von Rohde & Schwarz (1994) Nr. 145,S. 48–49.

[3] Mittermaier, W.: Modultest mit Digital Radio-communication Tester CMD52/55. Neuesvon Rohde & Schwarz (1995) Nr. 149, S. 36–37.


GSM-, PCN- und PCS-MobilfunkgerätemeßplatzCMD53 für Service- und Wartungseinsatz zu in-teressantem Preis. Foto 42 288

OptionenCMD-B1 OCXO-ReferenzoszillatorCMD-B3 Multi-Referenzfrequenz-

Ein-/AusgängeCMD-B4 Phasenfehler-, Frequenzfehler-,

Leistungsrampen- und BER-Messung

CMD-B41 NF-Meßteil mit FrequenzzählerCMD-B42 Leistungsrampen-Messung

mit hoher DynamikCMD-B43 GSM-spezifische Spektrums-

messungenCMD-B62 Memory-Card-Schnittstelle

(Optionsträger B6 erforderlich)CMD-B19 PCS-Erweiterung (für CMD53)CMD-B20 DC-Strom-/SpannungsmesserCMD-B30 Hochpegel-HF-Ausgang,

empfindlicher HF-EingangZubehörCMD-Z1 Formatierte Memory CardCTD-Z10 Antennenkoppler mit

geschirmtem GehäuseSoftware CMD-K43 Schmalband-Spektrumanalyse


Zusammen mit seinem japanischen Ko-operationspartner Advantest hat Rohde& Schwarz – weltweit führend in Sa-chen Mobilfunkmeßtechnik – einen Te-ster für das digitale japanische Funk-netz PDC (Personal Digital Cellular) ent-wickelt. Der Digital Radiocommunica-tion Tester R4860 (BILD) basiert auf dererfolgreichen CMD-Familie (siehe Sei-te 53 und 54 in diesem Heft). Man mißtdamit in Service, Materialerhaltungund Produktion Telefone für das digita-le Netz, das sich derzeit in Japan imAufbau befindet; die Eckdaten desPDC-Netzes sind:FrequenzbereichMS → BS 940 bis 956 MHz

und 1429 bis 1453 MHzBS → MS 810 bis 826 MHz

und 1477 bis 1501 MHzLeistung vier Leistungsstufen bis 3 WKanalraster 50 kHz (Zwischenkanal-

raster 25 Hz)TDMA 2 aus 6 Zeitschlitzen

Rahmenlänge 40 msModulation π/4-DQPSK

An einem Funktelefon gilt es in Produk-tion und Service das zu messen, wassich nach der Fertigung als defekt her-ausstellen oder im Betrieb verschleißenkann. Diese Defekte erfaßt man haupt-sächlich durch Messungen an der HF-Schnittstelle. Signalisierungs-Softwarein der Mobilstation ist davon nicht be-troffen. Über ein Steuer-Interface bringtder Radiocommunication Tester dasFunkgerät in einen Zustand, in dem dieentsprechenden Messungen durchge-führt werden können.

Die Sendertests im R4860 sind:a) Frequenzgenauigkeit des Trägers,b) belegte Bandbreite,c) Sendeleistung, Leistungsverlauf,d) Abschaltleistung zwischen den Zeit-

schlitzen,e) Modulation,f) Nachbarkanalleistung, Nebenaus-

sendungen,g) Genauigkeit der Bitrate;

Empfängertest:h) Empfindlichkeit (BER).

Die Messungen a, b, c, e, g und h sindMessungen, die dazu beitragen, daß

der Nutzer qualitativ hochwertig kom-munizieren kann; b, d und f helfensicherzustellen, daß viele Teilnehmer imNetz störungsfrei nebeneinander agie-ren können.

Die Handbedienung des Meßplatzeserfolgt mit Hilfe eines großen, kontrast-reichen LC-Displays, mit Softkeys undBenutzerführung. Sie erfordert im all-täglichen Betrieb keine speziellen PDC-Kenntnisse. Die Meßparameter werdenin Konfigurationssmenüs auf Standard-werte voreingestellt, genauso wie diePass/Fail-Grenzen, so daß der eigent-liche Meßablauf an der Mobilstationsehr einfach durchgezogen werdenkann. Dazu trägt auch bei, daß grund-legende Meßergebnisse bereits ohneAufforderung durch den Benutzer an-gezeigt werden. Besonders im Servicewird diese leichte Bedienbarkeit desGerätes geschätzt.

Sämtliche Einzeltests und Meßergeb-nisse sind auch an der Fernsteuer-schnittstelle (IEEE, IEC488) zugäng-lich. Hohe Meßgeschwindigkeit, be-sonders über IEC-Bus, prädestinierenden R4860 für den Einsatz im Endtestder Produktionslinie.

Thomas Maucksch

Panorama

Digital Radiocommunication Tester R4860, einKompaktmeßplatz auf Basis der CMD-Geräte, fürSender- und Empfängermessungen an Mobiltele-fonen des japanischen Netzes PDC.

Foto 42 333/1

CMD-Kompaktmeßplatz R4860 prüft Telefone des japanischen Mobilfunknetzes PDC



Herstellungsprozesse verlangen eineständige Kontrolle der einzelnen Ver-fahrensabläufe. So müssen neben denProdukten auch die eingesetzten Eduk-te und Zwischenprodukte hinsichtlichArt und Qualität überwacht werden.Um einen modernen Herstellungspro-zeß effizient zu gestalten, setzt manMehrkomponenten-Analysatoren mithoher Analysegeschwindigkeit ein.Minimale Betriebskosten sind dabeiebenso erforderlich wie eine einfacheund schnelle Integration in das jewei-lige Produktionsumfeld.

Ein typischer Mehrkomponenten-Ana-lysator ist der Gaschromatograph; erkann komplexe Gasgemische auftren-nen und die Gehalte der einzelnenKomponenten bestimmen. Das Verfah-ren basiert auf der unterschiedlichenLöslichkeit von Substanzen in einer mo-bilen und einer stationären Phase. Inder stationären Phase wird das Gasge-misch mit Hilfe eines Trägergases durcheine beschichtete Trennsäule geleitet.Verschiedene Komponenten verweilendann verschieden lange in der Trenn-säule, wodurch eine Auftrennung er-folgt. Schließlich registriert ein Detektordie einzelnen Komponenten in ihrerzeitlichen Abfolge.

Im Rahmen einer neuen Produktreihehat Rohde & Schwarz Werk Köln einenmodernen Prozeß-Gaschromatogra-phen (PGC) für den harten Industrieein-satz entwickelt: den Mikro-PGC 400(BILD). Herzstück dieses Gerätes ist einminiaturisierter Gaschromatograph,dessen Bauteile mittels Micro-Machi-ning aus Silizium gefertigt wurden, ei-nem durch die Micro-Chip-Herstellungbekannten, äußerst präzisen Produk-tionsverfahren. Die Verwendung vonMikrobauteilen – wie etwa Ventilen –gewährleistet eine hohe Lebensdauersowie kürzeste Analysezeiten. Vergli-chen mit herkömmlichen GC-Systemenwird durch den Einsatz eines miniatu-

risierten Injektors und Detektors einezehn- bis 20mal schnellere Analysezeiterreicht, wobei eine gute Trennleistungselbstverständlich ist.

ste Zykluszeiten bei gleichzeitig hoherStandzeit erreicht. Anforderungen derIndustrie nach leichter Bedienbarkeit,Servicefreundlichkeit, geringen Be-

Panorama

Mit dem Mikro-PGC 400 lassen sichbeispielsweise 33 Raffineriegase in we-niger als drei Minuten detailliert ver-messen, wobei gleichzeitig auf vierKanälen injiziert und analysiert wird.Die Analysezeit herkömmlicher Syste-me beträgt bei dieser Applikation etwa20 Minuten. Damit wird der Mikro-PGC auch für solche Anwendungen in-teressant, bei denen bisher aufgrundder geforderten Schnelligkeit Gaschro-matographen nicht in Frage kamen.

Durch den Einsatz entsprechender Vor-säulen mit Rückspülung werden kürze-

triebskosten sowie Flexibilität erfüllt derMultikomponenten-Analysator in vollemUmfang. Durch die Vielzahl der Op-tionen – zum Beispiel verschiedeneInjektoren, Rückspülung, Ex-Schutz, Pro-benschaltung, Alarmfunktionen – ver-bunden mit der Applikationserstellungbietet Rohde & Schwarz mit dem Mikro-PGC ein schlüsselfertiges System, dasoptimal an die Kundenwünsche und -forderungen angepaßt werden kann.

Dr. Andreas Waßerburger


Prozeß-Gaschromatograph zur Überwachung vonProduktionsprozessen in der chemischen Industrie

Prozeß-Gas-chromatograph

Mikro-PGC 400 fürdie Analyse von

33 Raffineriegasen.


100 Jahre Funkkommunikation –für R&S ein Grund zum FeiernDas denkwürdige Jubiläum „100 Jah-re Funk“ (wir widmeten diesem Er-eignis das Titelbild und den Leitarti-kel im letzten Neues-Heft) war fürRohde & Schwarz Anlaß, mit eineraußergewöhnlichen Festveranstal-tung das bisher Erreichte zu feiernund die Zukunft der Funkkommuni-kation mit rund 200 internationalenGästen aus Politik, Behörden undFernmeldeverwaltungen sowie ausder Wirtschaft zu diskutieren. AmAbend des 11. Oktober 1995 erwar-tete die eintreffenden Gäste in einemgroßen, gemütlichen Festzelt aufdem Firmengelände in München einvielfältiges Erlebnisprogramm zurEinstimmung auf die „Welt der Funk-kommunikation“. Als Höhepunkt tra-ten die direkten Nachkommen derFunkpioniere Popov und Marconiauf: Nadejda Mishkinis aus Moskauund Capt. Vittorio Marconi aus Ko-lumbien (im BILD zwischen den R&S-Geschäftsführern Friedrich Schwarzund Hans Wagner).

Am nächsten Morgen eröffneteFriedrich Schwarz den Festakt mitder Begrüßung der Gäste. Er unter-strich die besondere Rolle des pri-vaten, unabhängigen UnternehmensRohde & Schwarz im Markt und des-sen Anpassung an die neuen Her-ausforderungen der digitalen Welt.Staatssekretär vom Bundesministeri-um für Post und Telekommunikation,Gerhard O. Pfeffermann, beschriebin seiner Festansprache die weltwei-ten Chancen und Auswirkungen derDeregulierung und Liberalisierungder Telekommunikation. DirektorTheodor Irmer überbrachte dieGrüße der International Telecommu-nication Union (ITU) und lobte dasEngagement von Rohde & Schwarzauf dem Funksektor. Mit eindrucks-vollen Dokumentaraufnahmen undZeitdokumenten erinnerten Prof. LesW. Barclay und der frühere Direktor

der ITU Radiocommunications, Rich-ard C. Kirby, an die Meilensteine der hundertjährigen Entwicklungs-geschichte der Funktechnik.

Natürlich wurden den Gästen auchdie wichtigsten Arbeitsgebiete vonRohde & Schwarz anhand prak-tischer Beispiele nähergebracht. Da-zu hatten die Geschäftsbereiche inzehn Stationen umfangreiche Hard-und Software-Demonstrationen vor-bereitet. Am Abend stand die Einla-dung zu einem Staatsempfang in derMünchener Residenz auf dem Pro-gramm. Nach einer Führung durchdie Schatzkammer, das Antiquariumund die Ahnengalerie begrüßte derbayerische Wirtschaftsminister, Dr.Otto Wiesheu, die Gäste und zeigtesich erfreut darüber, daß Rohde &Schwarz so viele hochrangige Inter-essenten aus aller Welt für Technikaus Bayern nach München geholthat. Geschäftsführer Hans Wagnerführte in einem Schlußvortrag seineGedanken über die – digitale – Zu-kunft des Funks als gleichrangigerPartner von Kabel und Glasfiber aus(ein Auszug aus der Rede auf S. 52).Nach so viel Technik sorgte einbayerischer Abend im Gebirge mitbesinnlicher Saitenmusik und zünfti-ger Blasmusik für einen entspannen-den Ausklang. HW/ro

DAB live in PekingZeitgleich mit dem Start des DAB-Pilotprojekts in Bayern im Oktober1995 (siehe auch nächste Meldung)fand in China ein internationalesSymposium über Rundfunk-Technikmit dem Schwerpunktthema DABstatt. Zu dieser wichtigen Veranstal-tung war auch ein R&S-Team nachPeking gereist, um vor Ort die Lei-stungsfähigkeit von Rohde & Schwarzin Vorträgen und mit einer erstmali-gen Live-Übertragung des DAB-Pro-gramms des Bayerischen Rundfunks(die Hörfunkprogramme BR1 bisBR5 und Antenne Bayern) via Satel-lit nach Peking auf den Ausstellungs-stand von Rohde & Schwarz darzu-stellen.

Am Morgen nach dem offiziellenDAB-Start hat BR3 außerdem nachden Frühnachrichten aktuell einenBeitrag zu DAB in chinesischer Spra-che ausgestrahlt und zeitgleich nachPeking übertragen, wo viele chine-sische Besucher zu ihrer Überra-schung diese Sendung aus Deutsch-land live in ihrer Muttersprache inCD-Qualität auf dem R&S-Messe-stand hören konnten. Zusätzlichfand mit Unterstützung der Deut-schen Telekom AG eine Videoschalt-konferenz via Satellit zwischen Pe-king und München statt (im BILD die Teilnehmer in München). In Chi-na waren als Gäste dabei: Vizemini-ster He Dong Cai, Ministry of Radio,Film and TV, der auch die Schirm-herrschaft für das Symposium in Peking übernommen hatte, ChengXiaoning, President of Academy of Broadcasting Science und WuYingjian, State Science and Techno-logy Commission. In Münchendrückte Staatsminister Erwin Huberin seiner Grußadresse an den chine-sischen Vizeminister den Wunschund die Zuversicht aus, daß mit Un-terstützung der Bayerischen Industriein naher Zukunft auch in China die DAB-Technik eingeführt werden

kann. Vizeminister He Dong Caizeigte sich sehr beeindruckt von derLive-Übertragung von Bayern nachPeking und dankte allen daran Betei-ligten und kündigte für das nächsteJahr den Start eines DAB-Pilotpro-jekts in Süd-China an. J. Beckmann

Kurznachrichten

Start des DAB-Projekts BayernAnläßlich der Medientage in Mün-chen im Oktober 1995 fiel der Start-schuß zum weltweit größten DAB-Sendernetz – dem Pilotprojekt Bay-ern. Rund 800 Gäste hatte dieBayerische Landeszentrale für neueMedien zu diesem Ereignis auf diePraterinsel in München geladen,darunter auch Politprominenz wieBundespostminister Dr. WolfgangBötsch und Staatsminister Erwin Hu-ber. Rohde & Schwarz war alsGenerallieferant für die Technik derDAB-Senderstandorte an der Ge-staltung dieses Abends maßgeblichbeteiligt: Eine R&S-Luftaufnahme derSendestation Wendelstein war derBlickfang gleich im Eingangs-bereich. Mit einer Laserprojektionwurden die digitalen Sendesignalein das Ausbreitungsgebiet Münchennachempfunden.

Den offiziellen Startschuß löste dannStaatsminister Huber per Knopf-druck während einer Live-Schaltungvon der Praterinsel in die „Bayern-Rundschau“ aus. Im Anschluß daranwurde die Sondersendung „Brisant“des Bayerischen Rundfunks live vonder Veranstaltung übertragen. Ne-ben Interviews mit den MinisternHuber und Bötsch sowie dem Inten-danten des Bayerischen Rundfunks,Prof. Dr. Albert Scharf, und demPräsidenten der Bayerischen Landes-zentrale für neue Medien, Prof. Dr.Wolf-Dieter Ring, gab es verschiede-ne Beiträge zum Thema DAB.

Unter dem Beifall der anwesendenGäste präsentierte Rohde & Schwarzzum Abschluß des offiziellen Teils dieDAB-Geburtstagstorte. Das 250 kg


schwere Kunstwerk (Ausmaße ca.1,40 m x 1,20 m) hatte die Form der Landkarte Bayerns. In farbigemZuckerguß waren die Ausbreitungs-gebiete der digitalen Sendesignaledargestellt, die dazugehörigen Sen-destationen waren naturgetreu ausSchokoladenmasse nachgefertigt.R&S-Geschäftsführer Hans Wagnerübergab das Tortenmesser zum An-schnitt an die Minister Bötsch undHuber (im BILD von links: Staats-minister Erwin Huber, Hans Wagnerund Prof. Dr. Wolf-Dieter Ring). DieTorte fand großen Anklang und wur-de während des Abends restlos ge-plündert. N. Julien

Mikroelektronik bei R&S – richtungsweisend in umwelt-freundlicher ProduktionDas Center of Competence „Mikro-elektronik“ fertigt in München Dünn-schichtsubstrate für Mikrowellenmo-dule. Durch kontinuierliche Weiter-entwicklung der Verfahren und Tech-nologien entsprechen diese High-Tech-Komponenten von Rohde &Schwarz höchsten Ansprüchen.Jüngste Beispiele für die moderneProduktion sind die Entwicklung ei-nes nach dem MIL-Standard 883qualifizierten Schichtsystems und dieEinführung der statistischen Prozeß-kontrolle und -regelung. Auch in derBehandlung des eigenen Abwassersdurch die Neuinvestition einer Ent-giftungsanlage ist Rohde & Schwarzrichtungsweisend. Zusammen mitdem Anlagenbauer und dank demEngagement des Baureferats derStadt München entstand eine voll-

automatische, biologische Anlage,in welcher der „Appetit“ der an-aeroben Biomasse auf die zu entgif-tenden Abwasserbestandteile ge-nutzt wird (BILD). Die Betriebskostenund der Aufwand für den Arbeits-schutz sind gering, weil im Gegen-satz zu üblichen Verfahren kaum zu-sätzliche „Entgiftungschemiekalien“benötigt werden. Zu guter Letzt kön-nen die angereicherten Edelmetalleaus der abgestorbenen Biomassewiedergewonnen werden. R. Frodl

Beaverton, Oregon – entwickelten inweniger als 18 Monaten, auf Basisder CMD-Familie, den weltweit er-sten CDMA-Kompaktmeßplatz.

M. Scholla

Kurznachrichten

Funkmeßplätze CMS für die australische ArmeeDie australische Armee hat bei Rohde & Schwarz (Australia) Pty.Ltd. 154 Radiocommunication Ser-vice Monitore CMS53 geordert. DasBILD zeigt im Vordergrund BrigadierGrahame Hellyer, AM, General-direktor Material der Armee, undAndrew Bean, Geschäftsführer vonRohde & Schwarz (Australia) bei derUnterzeichnung des Vertrages. DieFunkmeßplätze werden eine großeAnzahl verschiedenartiger Geräteersetzen, die gegenwärtig für In-standsetzung und Abgleich vonFeldkommunikations- und anderenelektronischen Geräten im Fre-quenzbereich 1 Hz bis 1 GHz ver-wendet werden. Beim CMS53 han-delt es sich praktisch um eine kom-plette tragbare, mit Gleich- oderWechselstrom betreibbare Mehr-zweck-Instandhaltungs-Workstation.

Mit diesem Auftrag, den Rohde &Schwarz gegen mehrere starke undbekannte Mitbewerber aus dem Be-reich Meßtechnik gewann, brachtedie australische Armee wieder ein-mal ihr Vertrauen in die hochent-wickelte Meßtechnik von R&S zumAusdruck. Bereits in den achtziger

Jahren hat das Unternehmen 300Signalgeneratoren SMS sowie ins-gesamt 90 Funkmeßplätze CMT ge-liefert. Der Radio CommunicationService Monitor CMS53 ist ganz aufdie besonderen Anforderungen derArmee zugeschnitten. Erstmals wur-de hier ein CMS-Modell mit einemHochfrequenz-Millivoltmeter ausge-stattet. Strengen Anforderungen andie Umweltbedingungen wurde ent-sprochen und gleichzeitig das Spek-trum für Sender- und Empfänger-messungen erweitert. G. Higgs

CDG-Forum in SeattleAnfang Oktober 1995 fand daserste Forum der CDG (CDMA De-velopment Group), initiiert von denFirmen U.S. West und Qualcomm, inSeattle im US-Bundesstaat Washing-ton statt. Ziel dieser Veranstaltungam Fuß der Space Needle (BILD)war es, sich mit Hilfe der führendenMeßgerätehersteller ein Gesamtbildüber die zur Zeit verfügbaren Meß-mittel für die CDMA-Technik zu ver-schaffen (CDMA = Code DivisionMultiple Access). 250 Teilnehmerkonnten sich anhand zahlreicherVorträge und Vorführungen über dieLeistungsfähigkeit der Produkte wieMapping-Systeme, Evaluation Tools,Meßgeräte und Meßsysteme infor-mieren. Für Rohde & Schwarz wardieses Forum von besonderer Be-deutung, da es die Gelegenheit bot,den Digital RadiocommunicationTester CMD80 für CDMA einembreiten Publikum vorzustellen. DerCMD80 ist eine gemeinsame Ent-wicklung von Rohde & Schwarz unddem amerikanischen AllianzpartnerTektronix (mehr über das Gerät imNeues-Heft 149, S. 47). Zwei Teams– eines in München, das andere in

ENDIEL ’95 in LissabonAls größte portugiesische Industrie-messe (mit ca. 200 Ausstellern) standdie ENDIEL ’95 im Sommer letztenJahres fünf Tage lang im Mittelpunktder portugiesischen Hauptstadt Lis-sabon. Im Rahmen der Ausstellungfand auch ein europäisches EMV-Seminar statt, das durch das ICP(Instituto das Comunicacoes de Por-tugal) unterstützt und organisiertwurde. Dieses Seminar hat ENDIEL’95 internationale Bedeutung verlie-hen. Unter anderem wurde der Vor-trag von Dipl.-Ing. Manfred Stecher(EMV-Experte bei Rohde & Schwarzund Mitglied des CISPR-Komitees)über „Field Strength Measurement inthe Presence of Ambient Noise“ mitgroßem Interesse verfolgt. Rohde &Schwarz hat zusammen mit der por-tugiesischen Vertretung Telerus S.A.

eine Reihe von Neuheiten präsen-tiert: Neben modernster EMV-Meß-technik wurde auch die neuste GSM-Funkmeßtechnik vorgestellt. Ein Ex-ponat, das bei den Besuchern gro-ße Resonanz fand, war der GSM-Go/NoGo-Tester für MobiltelefoneCTD52. Prominentester Gast amRohde & Schwarz-Stand war derportugiesische Minister für Industrieund Energie, Eng. Luis FernandoMira Amaral (im BILD zweiter vonlinks, im Gespräch mit RodrigoLeitão, Geschäftsführer Telerus).

B. Mohacsy


Vektorielle Netzwerkanalysatoren ZVR (für alleMessungen und neuartige Kalibrierverfahren wieTOM-X), ZVRE (für alle S-Parameter nach Betragund Phase) und ZVRL (für S11 und S21 nach Betragund Phase) sind hochempfindlich und mehr als 25 Bildwechsel/s schnell; 9 kHz bis 4 GHz (mitOption ab 10 Hz), Auflösung 10 µHz, Dynamik-bereich (mit Option) >130 dB, Referenzkanal(ZVR: 2), Kalibrierzeit <20 s, Zweitorkalibrierungautomatisch; vielfältige Optionen (z. B. Rechner-funktion).

Datenblatt PD 757.1802.11 Kennziffer 150/01

Digital Radiocommunication Tester CMD60(DECT) führt schnelle HF-Tests nach CTR06 durch(erweiterbar für GSM, DCS1800 und DCS1900);RS-232-C-Schnittstelle, NF-Tests und IEC-Bus-Interface mit Optionen.


Digital Radiocommunication Tester CMD80 Kom-pakter Tester für CDMA-Mobilstationen (IS 95),einschließlich Stromversorgungstest; RS-232-C-Schnittstelle (IEC-Bus optional).


Digital Radiocommunication Test Sets CRTP02,CRTC02 Ins Datenblatt aufgenommen wurdeCRTC02 für Mobilstationen nach GSM, DCS1800und DCS1900.


EMI-Meßempfänger ESPC (150 kHz bis 1 GHz,optional bis 9 kHz und 2,05 GHz) für Stör-bewertung nach CISPR16-1 (10 Hz PRF) und Mes-sungen nach kommerziellen EMI-Normen; auchBatteriebetrieb intern (Option) und extern.


Mikrowellen-Signalgenerator SMP (0,01/2 bis40 GHz); das überarbeitete Datenblatt enthältauch die Modelle 03 (27 GHz) und 04 (40 GHz).


Universelle HF-Abschirmkammer mit Funkgerä-teantennenkoppler CTD-Z10 (900-MHz-Band)erlaubt störungsfreie Gerätetests aller zellularenNetze; Dämpfung >50 dB.


EMI-Software ESxS-K1 für die EmpfängerfamilieESS/ESHS/ESVS ist benutzerfreundlich und arbei-tet unter Windows 3.1 (ab 80836).


TV- und Hörfunksystem STARS (87,5 bis108/470 bis 860 MHz) setzt bei Einsatz in un-zugänglichen Gebieten und unter schwierigstenKlimabedingungen Satellitenkanäle in terrestrischeum (TV mit 10 W und UKW mit 20 W Sendelei-stung); Stromversorgung 1200 VA.


VHF-UHF-Suchempfänger ESMA (20 bis 1300 MHz) ist die perfekte zentrale Systemeinheitfür schnelle (5 GHz/s) und genaue Funküberwa-chung; hochempfindlich, mitlaufende Vorselektion,großer Dynamikbereich, Messung von Frequenz-offset und Kurzzeitsignalen, Datenauswertung op-tional, Netz- und Batteriebetrieb.


Solutions for Coverage Measurements Die Ver-sorgungsmeßsysteme der Reihe TS9950 für Pla-nung, Optimierung und Unterhaltung digitalerSprech- und Datenfunknetze im Überblick.

Info PD 757.1925.21 Kennziffer 150/31

Horchen, Orten, Analysieren Diese Informa-tionsschrift wirft die Frage nach Funküberwachungund Funkortung auf und stellt Rohde & Schwarz alsidealen Partner für Systemlösungen dar.


Encoder Test Sequence DVTS (JPEG, MPEG) DieKassette enthält Stand- und bewegte Bildelementezur Verschlüßler-Prüfung.


Dokumentation – Mittler zwischen Mensch undTechnik Für seine Dokumentationen garantiertR&S Werk Köln die Erfüllung gesetzlicher Bestim-mungen und Sicherheit für den Anwender.


Neue Applikationsschriften

Automatische Tonbandmaschinenmessung mit demAudio Analyzer UPD

Appl. 1GPAN19D Kennziffer 150/35

IEC-Bus-Steuerung des Audio Analyzers UPD


Messung von Mehrfrequenz-Wählsignalen mit demAudio Analyzer UPD


Messungen an Tunern mit dem Audio AnalyzerUPD und dem Signalgenerator SMT


Base station adjacent time slot rejection measure-ment with CMD and SME

Appl. 1GPAN26E Kennziffer 150/39Schz

Druckschriften

Buchtip Der Deutsche RundfunkFaszination einer technischen Entwicklung

von Siegfried Hermann, Wolf Kahle und JoachimKniestedt. Das Buch ist 1994 im R. v. Decker’sVerlag, G. Schenck, Heidelberg, erschienen.ISBN 3-7685-2394-2, 288 Seiten, über 200 Bilder (sechs davon stammen von Rohde &Schwarz), erhältlich im Buchhandel zum Preisvon 65,– DM (nur in deutscher Sprache).

Das Buch entstand in Zusammenarbeit mit derDeutschen Telekom und zeigt, daß deren Vorläu-fer, die Post, die entscheidenden Fundamente fürdie technische Entwicklung des Rundfunks gelegthat. Joachim Kniestedt von der Deutschen Bun-despost bzw. Telekom, bekannt als Autor zahlrei-cher Beiträge über Technik und Historie des Hör-funks und Fernsehens, berichtet über den Beginndes Rundfunks und die Entwicklung bis 1989 inWest-Deutschland. Im Kapitel „Die Ultrakurzwellefür den Rundfunk – Die Welle der Freude“ werden

die Leistungen von Rohde & Schwarz auf diesemGebiet gewürdigt.

Dr. Siegfried Hermann, bis zur Wende als wis-senschaftlicher Mitarbeiter im Betriebslabor fürRundfunk im Osten Deutschlands tätig, berichtetüber die dortige Entwicklung des Rundfunks nach 1945. Mit dem Rundfunk im vereinigtenDeutschland und mit den internationalen Rege-lungen für die Nutzung von Frequenzen für denRundfunk befaßt sich wieder Joachim Kniestedt.Dr. Wolf Kahle, langjähriger Mitarbeiter beimLandessender Weimar, beim Berliner Rundfunkund bei der Deutschen Post erläutert die Rund-funk-Studiotechnik der Deutschen Post.

Das Buch wendet sich nicht nur an das Fach-publikum, sondern ist auch für den interessiertenRundfunkkonsumenten lesenswert.


Presse-Echo

Zur rechten Zeit

Über die Herausforderungen, vor denen dieRundfunktechnik-Unternehmen stehen, sprachAndreas Schümchen vom »Medien-Bulletin8/95« mit Franz Dosch, dem Leiter des Ge-schäftsbereiches Hörfunk- und Fernsehtechnikund Mitglied der Geschäftsleitung von Rohde &Schwarz:

DAB ist eine längst überfällige Innovation im Hör-funk. DAB ist eine europäische Entwicklung undInvestition, und damit ist es verpflichtend, sie inEuropa einzusetzen. … Wir bieten von der Quell-codierung im Studio bis zu Satelliten-Up- und -Down-Links und terrestrischen Senderkompo-nenten sämtliche Komponenten, die für den Auf-bau eines kompletten Gleichwellensendernetzesbenötigt werden, an. Zum Thema DBV (digitalesFernsehen): … Wir haben bereits in der Schweizein Pilotprojekt realisiert: die Kombination einesPAL-Senders mit einem DVB-Sender, der terre-strisch abstrahlt und per Telefonmodem umschalt-bar auf Analog-PAL oder DVB ist. Die SchweizerPost nutzt dieses Projekt für die Untersuchung derVersorgungsqualität. Alle unsere analogen TV-Sender werden übrigens schon heute so aus-gelegt, daß sie ohne Modifikation für digitalesFernsehen einsetzbar sind.

On-line-Messung für die UmweltIn einem Messebericht zur ENVITEC ’95 berichtetdie Zeitschrift »CHEManager 9/95«:

Ein neues On-line-Meßverfahren für Verbren-nungsaerosole wurde von Rohde & Schwarz vor-gestellt. Mit dem Immissions-Meßgerät CT-500können PAH-Partikel spezifisch detektiert wer-den, so daß sich PAH-Emissionen wie -Immissio-nen erkennen, lokalisieren und quantifizieren so-wie Belastungsverhältnisse und Leitkomponentenzuverlässig beurteilen lassen.

Gleich viermal fand der Signalgenerator SMEPlatz auf der in Argentinien herausgegebenenZeitschrift »Mercado Electronica 23/95«. Imselben Heft wird in einem Beitrag von Rohde &Schwarz die neue IEC-Bus-Befehlssprache SCPIzur Fernsteuerung von Geräten, die dem Anwen-der die Arbeit erheblich erleichtert, vorgestellt.

Moderner „Volksempfänger“für die EMV-Meßtechnik

Wolf Schreyer, Produkt-Manager für Empfangs-und Signalanalysemeßtechnik sowie EMV beiRohde & Schwarz, gibt in einem Beitrag im»EMC-Journal 3/95« einen Überblick über dieSituation kurz vor Inkrafttreten des deutschenEMV-Gesetzes am 1.1.1996 und stellt zugleichdas Konzept des R&S-Precertification-Meßemp-fängers ESPC vor:

Die Entwicklung elektronischer Erzeugnisse istheutzutage viel zu kostspielig, um das Endergeb-nis – auch nur in Teilbereichen – dem Zufall zuüberlassen. Dies gilt selbstverständlich auch fürdie Störemission solcher Produkte, die ab1.1.1996 nach Ablauf der Übergangsfrist unwi-derruflich dem deutschen EMV-Gesetz (EMVG)unterliegen und vielen Herstellern – hauptsächlichmittelständischen Betrieben – Sorge bereiten. Seitdas Bewußtsein bezüglich solcher Emissionsmes-sungen nun doch aus seinem Dornröschenschlaferwacht und auf ein breiteres Verständnis ge-stoßen ist, hat sich auch die entsprechende Meß-technik diesem Trend angepaßt. … hebt denESPC aus der Menge der übrigen Precompliance-Empfänger heraus. Um diesen Vorteil zu doku-mentieren, erhielt das Gerät die Bezeichnung„Precertification Test Receiver“. Das Risiko vonmangelhaften oder gar unbrauchbaren Meß-ergebnissen ist damit deutlich geringer – einvertrauensbildender Faktor für all jene, die nichtmit allen Kniffen und Listen der Störmeßtechnikvertraut sind.

Qualität für die ZukunftZum Thema ISO9000 bei Rohde & Schwarzinterviewte Redakteur Paul Kho für die »Kon-struktionspraxis 8/95« den Leiter des BereichsZentrales Qualitätswesen Manfred Fleischmann:

Bereits 1992 sicherte sich Rohde & Schwarz dasbegehrte ISO9001-Zertifikat. Zugleich war daserst der Anfang für die Pflege und weitere Ver-besserung der Qualität im Unternehmen. Nichtnur, um den folgenden Audits Stand zu halten,sondern insbesondere für eine interne Qualitäts-politik, die die nachhaltige Zufriedenheit allerKunden sicherstellt.

Multifunktionale Kommunikation

Die neue Digitalvermittlung Accessnet® von R&SBick Mobilfunk war Thema in der Kommunika-tionszeitschrift »NET 8-9/95«:

Die drahtlose Betriebs- und Behördenkommu-nikation wird über das Funk-Kommunikations-system Accessnet ® jetzt noch flexibler. Eine neueDigitalvermittlung erlaubt den gleichzeitigen Be-trieb von analogen und digitalen Bündelfunk-kanälen. Ein Netzbetreiber kann damit weiterhinseine bestehende Accessnet-Infrastruktur nutzenund flexibel schrittweise ein modernes digitalesSystem integrieren.

Der »praktiker«, ein in Österreich erscheinendesMagazin für Multimedia & Elektronik, zeigt aufdem Titel seiner Juli-August-Ausgabe (1995) dasImarsat-M-Funktelefon SP1600 von Rohde &Schwarz und beschreibt in einem Beitrag die Funk-tion und den Einsatz dieser modernen Funkanlage.

Nicht zum ersten Mal tritt der Spektrumanaly-sator FSE von Rohde & Schwarz als Coverstarauf: Auch das holländische Elektronikmagazin»Elektronica« favorisiert den FSE auf der Titel-seite seiner Nr. 9/95.


„This is the Rohde & Schwarz test sy-stem support hotline.“ Mit diesen Wor-ten empfängt eine freundliche Stimmeden Anrufer zu jeder Tages- und Nacht-zeit, wenn er die Hotline-Telefonnum-mer unseres System-Supports wählt(+49-89- 41 29-36 07). Diese Hotlineist die zentrale Ansprechstelle für alle un-sere Kunden, die sich für ein Testsystemvon Rohde & Schwarz entschieden ha-ben und die den langfristigen Supportihres Systems über ein Serviceabkom-men sicherstellen wollen (BILD 1).

Ein Testsystem stellt für unsere Kundenein wertvolles Investitionsgut dar, dasihnen ein erfolgreiches Agieren in ih-rem Markt ermöglicht; bei der Anschaf-fung eines Testsystems spielt die Fragenach der Zeitspanne bis zur Amorti-sation des eingesetzten Kapitals eine

entscheidende Rolle. Diese Frage istwiederum eng mit der Verfügbarkeitdes Systems verknüpft, nur eine hoheEinsatzbereitschaft im Betrieb führt zueiner kurzen Amortisationsspanne.

Ein Aspekt, der dabei hauptsächlicheine Rolle spielt, ist natürlich die Wahl des Testsystems selbst. Rohde &Schwarz-Systeme vereinigen die Vor-

züge der Rohde & Schwarz-Meßgeräteund die neuesten Erkenntnisse in Hard-ware- und Software-Technologie mitdem Know-how und der Erfahrungeines Pioniers in der Entwicklung undRealisierung von Systemen. Die Ent-scheidung für ein Rohde & Schwarz-Testsystem ist eine Entscheidung fürQualität und Zuverlässigkeit währendder gesamten Lebensdauer des Sy-stems.

Ein nicht minder wichtiger Aspekt beider Auswahl des Systemlieferanten istandererseits die Frage, wie die hoheVerfügbarkeit des Systems im rauhenAlltagsbetrieb und damit verbundender Werterhalt der getätigten Inve-stition über diese Periode dauerhaft gesichert werden kann. Hier bietet Rohde & Schwarz eine Palette vonMöglichkeiten an, um über maßge-schneiderte Serviceabkommen den Sy-stem-Support unter allen denkbaren Be-dingungen sicherzustellen. Der Rohde& Schwarz-Systemphilosophie entspre-chend, findet dabei der hohe Anspruch

Schlußbeitrag

BILD 1 Unter der Support-Hotline erhält derNutzer von Rohde & Schwarz-Testsystemen kom-petente Beratung.

Rohde & Schwarz-System-Support – unser Service hat System

BILD 2 Spektrum des Support-Angebots.


an Kompetenz in der Systementwick-lung seine Fortsetzung beim Servicevon Systemen in ihrer Betriebsphase(BILD 2).

Hotline-Service, die kontinuierliche Ak-tualisierung der System-Software, derschnelle Austausch und die Reparaturvon Geräten und Baugruppen im Feh-lerfall sind wichtige Voraussetzungen,um die hohe Verfügbarkeit eines Sy-stems im Einsatz sicherzustellen. Rohde& Schwarz bietet integrierte Lösungenan, die gleichermaßen die System-Hardware und -Software umfassen. Füralle Probleme im Zusammenhang mitdem Betrieb des Systems steht demKunden ein zentraler Ansprechpart-ner zur Seite, der mit allen relevantenStellen des Hauses Rohde & Schwarzengen Kontakt hält (BILD 3).

Das Servicekonzept ist modular auf-gebaut. Es besteht aus einzelnen Bau-steinen, die eine Reihe von Servicepro-dukten und -optionen für Hardware undSoftware zur Verfügung stellen. Dies er-möglicht es dem Kunden, den System-service seinen individuellen Bedürfnis-sen anzupassen:

Mit dem erweiterten Garantieserviceergänzt Rohde & Schwarz die Stan-dard-Garantieleistungen, um bereitswährend der Garantiephase die hohenAnforderungen an einen optimalen Ser-vice des Systems mit einer Servicezeitvon acht Stunden und einer definiertenReaktionszeit zu erfüllen.• Datenbankgestütztes Informationssy-

stem mit direkter Kundenanbindung,• Hotline-Service,• Zugriff auf einen Pool von Ersatz-

modulen,• Reparatur vor Ort, wenn nötig,• Eskalationsprozedur.

Der Service nach Ablauf der Garantiestellt im Anschluß an den erweitertenGarantieservice auch künftig die hoheVerfügbarkeit des Systems sicher. DerService nach Ablauf der Garantie ent-hält alle Elemente des erweiterten Ga-rantieservice und bietet dem Kundenzusätzlich• Reparatur des Systems im Fehlerfall,• Lieferung von Updates.

Der Startservice unterstützt den Kun-den in der kritischen Phase des System-anlaufs vor Ort durch einen erfahrenenSystemingenieur. Der Systemingenieurgibt Applikationshilfe und unterstütztden Kunden in Fragen der Handha-bung und des Service, die während derAnlaufphase eines komplexen Systemsüblicherweise auftreten. So wird einreibungsloser Übergang zu einer effek-tiven Nutzung des Systems sicherge-stellt.• Unterstützung in der Handhabung

des Systems,• Applikationsunterstützung.

Der Kalibrierservice gibt dem Kundendie Sicherheit, daß die spezifiziertenParameter seines Systems in regelmäßi-gen Abständen überprüft und eventuel-le Abweichungen korrigiert werden.• Kalibrierung in festgelegten Kalibrier-

intervallen gemäß DIN ISO9001/EN21001,

• Rückführbarkeit der Kalibrierung aufnationale oder internationale Stan-dards,

• Kalibrierberichte und -zertifikate,• Vor-Ort-Kalibrierung möglich.

Der Schnellservice ist die ideale Er-gänzung sowohl zum erweiterten Ga-rantieservice als auch zum Servicenach Ablauf der Garantie. Er hilft demKunden, die Ausfallzeiten seines Sy-stems so kurz wie möglich zu halten.• Hotline-Service mit einer Reaktions-

zeit von 24 Stunden,• Erweiterter Geräte-Pool mit Schnell-

versand,• Schnellreparatur,• Schnellservice vor Ort.

Die verlängerte Servicezeit ist für die-jenigen unserer Kunden gedacht, fürdie der Tag nach acht Stunden nochnicht zu Ende ist. Hier können wir dieServicezeit für ihr System auf bis zu 16 Stunden pro Tag verlängern.

Die Option Garantierte Verfügbarkeitgibt dem Kunden nach Ablauf der Ga-rantie in Verbindung mit dem Kalibrier-service und dem Schnellservice dieGewißheit, daß er mit einer garantier-ten Verfügbarkeit seines Systems rech-nen kann.

Hinter all diesen Leistungen stehen dieKompetenz und die Erfahrung der Mit-arbeiter im System-Support von Rohde& Schwarz, die sich als Partner desKunden verstehen und für die dieZufriedenheit des Kunden oberstes Zielist. Vielleicht dürfen wir Sie demnächstals unseren Kunden an der Hotline be-grüßen: „This is the Rohde & Schwarztest system support hotline...“.

Werner Baumgärtel

Schlußbeitrag

BILD 3 Der Kunde hat einen zentralen Ansprech-partner bei Rohde & Schwarz.

Zeitraum Verfügbare Serviceleistungen

Garantiezeit Rohde & Schwarz-System-garantie (Bestandteil der regulären Systemleistung)Erweiterter GarantieserviceOption: SchnellserviceOption: Verlängerte ServicezeitStartserviceKalibrierservice

Nach Ablauf Service nach Ablaufder Garantie der Garantie

Option: SchnellserviceOption: Verlängerte ServicezeitOption: Garantierte

VerfügbarkeitKalibrierservice

Neu

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ROHDE& SCHWARZ GmbH & Co. KG · Mühldorfstraße 15 · 81671 MünchenPostfach 8014 69 · 81614 München · Tel. (089) 41 29-0 · Fax (089) 41 29-21 64

Neues von Rohde & Schwarz4 Neues von Rohde & Schwarz Heft 150 (1996/I) Heft 150 1996/I 36. Jahrgang...

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