Vom Z-g-Diagraph bis zum ZVA 50: Die Entwicklung der Netzwerkanalyse
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Symmetrisch oder unsymmetrisch?
Symmetrisch oder unsymmetrisch?
In drahtlosen Kommunikationsgeräten finden sich immer mehr Hochfrequenz-Komponenten, die mit symmetrischen Signalen betrieben werden. Solche Komponenten lassen sich mittels eines Vektornetzwerkanalysators charakterisieren. »In der Vergangenheit wurden diese differentiellen Messobjekte genauso wie unsymmetrische Komponenten vermessen«, verdeutlicht Michael Hiebel. »Die gewonnenen Ergebnisse überführte man durch eine mathematische Umwandlung in differenzielle Größen. Allerdings unterschied sich das dabei verwendete Anregungsszenario von der realen Anwendung. Bei einigen nichtlinearen Komponenten wichen daher die Ergebnisse von den Werten ab, die in einer echten differentiellen Schaltungsumgebung zu erwarten gewesen wären.«
Dieses Problem wird behoben durch Vektornetzwerkanalysatoren, die echte differentielle Messungen unterstützen. Bei diesem Verfahren werden über zwei aktive Tore zwei Signale mit derselben Frequenz und Amplitude, aber einem einstellbaren Phasenversatz zum Messobjekt geführt. Damit stimmen simulierte und tatsächliche Messwerte überein.
Die Weiterentwicklung der Kalibrierverfahren, um weitere Anregungsszenarien abzudecken, ist immer noch Gegenstand aktueller Forschung. Gepulste S Parameter-Messungen sind dagegen seit vielen Jahren Stand der Technik. Die Pulsdauer hat sich jedoch immer weiter verkürzt. Mehrere Lösungsansätze wurden entwickelt, um die Anforderungen anspruchsvoller Aufgaben in der Luft- und Raumfahrt sowie im militärischen Bereich zu erfüllen. »Die meisten modernen Systeme bestehen aus einem einzigen Vektornetzwerkanalysator, der komfortabel zu bedienen ist und der eine bislang unerreichte Zeitauflösung von bis zu 12,5 ns aufweist«, resümiert Hiebel.
»Gepulste und echte differentielle Messungen dienen hauptsächlich dazu, das Verhalten nichtlinearer Prüflinge bei Anregung mit authentischen Stimulussignalen zu beurteilen. Diese Fähigkeit ist ein Meilenstein in der Netzwerkanalyse – sie kann Vektornetzwerkanalysatoren zu DEN Schlüsselinstrumenten in der Entwicklung und Fertigung von Hochfrequenz Technik machen.«
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