HF-Messtechnik

HF-Messtechnik

Definition

Unter HF-Messtechnik bzw. Hochfrequenz-Messtechnik werden Einzelgeräte und modulare Plattformen als Komponenten zur Erzeugung, zum Schalten und zur Erfassung von Hochfrequenz-Signalen bis in den einstelligen Gigahertz-Bereich verstanden. Ein wichtiger Anwendungsbereich der HF-Messtechnik ist der Aufbau von Prüfständen zum Funktionstest von Erzeugnissen mit Funkübertragung. 
Zentrale Komponenten der HF-Messtechnik sind Hochfrequenz-Generatoren und -Signalanalysatoren. Mit einem Hochfrequenz-Signalgenerator kann ein Funkempfänger als Testsignal beaufschlagt werden. Umgekehrt kann das von einem Funksender erzeugte Signal von einem Hochfrequenz-Signalanalysator zur anschließenden Auswertung erfasst, demoduliert und zwischengespeichert werden. Möglich ist sowohl die Prüfung der Trägerfrequenz als auch von aufmodulierten analogen oder digitalen Basisband-Nutzdaten für alle gängigen Modulationsarten. Weitere Komponenten zum Aufbau kompletter Hochfrequenz-Funktionstester sind ein Multiplexer als Schaltfelder für Hochfrequenzsignale, Auswerterechner, Software zur aufgabenspezifischen Signalverarbeitung sowie eine Prüfablaufsteuerung. 
Am Markt verfügbar sind zwei unterschiedliche Aufbaukonzepte für HF-Testsysteme: zum einen die Realisierung durch Kombination kompletter Hochfrequenz-Messgeräte und zum anderen der Aufbau aus modularen Hardwarekomponenten, z. B. auf Basis von PCI- oder PXI-Bus, und Software-seitiger Realisierung der Messdatenauswertung.

 

Funktionsprinzip

Die Hochfrequenz-Messtechnik dient beim Einsatz in HF-Testsystemen der Funktionsprüfung von Geräten mit Funkübertragung. Es können dabei sowohl der Sender oder der Empfänger einzeln als auch beide in Kombination geprüft werden. 
Bei der HF-Funktionsprüfung wird im einfachsten Fall kontrolliert, ob die Funkübertragung überhaupt ein Signal liefert. Bei komplexeren Prüfungen ist zwischen der Prüfung der hochfrequenten Trägerfrequenz und der Prüfung des aufmodulierten niederfrequenten Nutzsignals zu unterscheiden. Im Rahmen einer Trägerfrequenzprüfung werden z. B. Sendeleistung, Sendefrequenz oder die Beeinflussung von Nachbarkanälen gemessen. Bei der Prüfung von Basisband-Nutzsignalen kann z. B. die Audioqualität bezüglich des Klirrfaktors, des Signal-Rausch-Abstands oder der Kanaltrennung bewertet werden. Noch umfangreichere Tests prüfen die fehlerfreie Datenübertragung ganzer digitaler Testsequenzen wie Fernseh-Testbilder, Datenspeicher-Belegungsmuster oder Fernbedienungs-Befehlssequenzen. 
Hochfrequenz-Signalgeneratoren erzeugen die Prüfsignale zur Beaufschlagung der Prüflinge. Hierzu werden entweder Sinus-Signale generiert oder programmierbare arbiträre Signale abgespeichert und als Prüfsequenz ausgegeben. Dabei wird üblicherweise ein Basisband-Nutzsignal mit der Trägerfrequenz überlagert. Die Erfassung, Demodulation und Zwischenspeicherung der hochfrequenten Antwortsignale erfolgt über Hochfrequenz-Signalanalysatoren. Sind die Prüflinge sequentiell mit unterschiedlichen Prüfsignalen und Messgeräten zu testen oder mehrere Prüflinge oder Prüfkanäle nacheinander zu testen werden Multiplexer als hochfrequenztaugliche Schaltfelder eingesetzt.

 

Einsatzbereich

Hochfrequenz-Messtechnik wird zum Aufbau von Serien-Prüfständen für funktechnische Produkte, für Laboranwendungen zur Bauteilcharakterisierung unter verschiedenen Betriebsbedingungen sowie für entwicklungsbegleitende Prüfungen eingesetzt. Die am Markt verfügbaren Produkte der HF-Messtechnik decken alle gängigen HF-, VHF-, UHF- und Mikrowellen-Frequenzbänder sowie ISM-Band-Anwendungen (Industrial, Scientific, Medical) ab. 
In der Funktionsprüfung wird HF-Messtechnik eingesetzt zum Aufbau von Testsystemen für digitale und analoge Autoradios sowie Digitalradios, Digitalfernseher, Datenfunkgeräte mit WLAN oder Bluetooth, Telemetriegeräte, RFID-Transponder, Produkte zur Gebäudeautomation wie z. B. Wärmemengenmesser für Heizungen oder Geräte für die Installationstechnik. Weitere wichtige zu prüfende Erzeugnisgruppen sind Funkanwendungen im Automobilbereich wie Funkschlüssel, Reifenluftdrucksensoren und Abstandswarnradare, Audiogeräte wie Funkkopfhörer und Funkmikrophone sowie hochwertige Fernbedienungen. Typische Anwenderbranchen sind die Automobil- und Automobilzulieferindustrie sowie Hersteller von Funktechnik, Unterhaltungselektronik, EDV-Geräten und Gebäudeinstallationstechnik.

Herstellerverzeichnis: HF-Messtechnik

 National Instruments Germany GmbH, München, Deutschland
 Rhode&Schwarz GmbH & Co. KG, München, Deutschland