By Prof. Dr. Manfred Thumm, Prof. Dr.-Ing. Werner Wiesbeck, Dr.-Ing. Stefan Kern (auth.)

In der heutigen vernetzten und von vielfältigen Kommunikationsmöglichkeiten gepräg­ ten Welt kommt der Hochfrequenztechnik steigende Bedeutung zu. Neben der process­ und Schaltungstechnik ist die Kenntnis der Meßverfahren und Meßsysteme der Hoch­ frequenztechnik wesentlich, beispielsweise bei Aufbau und Einsatz von Mobilfunk­ netzen oder Datennetzen. Weitere wichtige Anwendungsgebiete der Hochfrequenz­ technik, und damit auch der zugehörigen Meßtechnik, sind Sensorik, Fernerkundung, Radar und industrielle Heiztechnik. Die Meßtechnik wird hier für Komponenten, Bau­ gruppen, Subsysteme und Systeme im Frequenzbereich von einigen MHz bis in den Millimeterwellenbereich eingesetzt. Der Schwerpunkt liegt dabei im Mikrowellen­ bereich, da traditionelle Arbeitsbereiche der Hochfrequenztechnik wie die auf eine Vielzahl diskreter filter out aufbauende Sende- und Empfangstechnik durch die zu­ nehmende Integration solcher Funktionen in einzelnen integrierten Schaltungen an Bedeutung verlieren. Unter Hochfrequenztechnik soll daher im Rahmen dieses Buches in erster Linie die Mikrowellentechnik, die sich eher mit der Beschreibung verteilter Elemente und verkoppelter Systeme durch Leistungswellen und Streuparameter als mit der Spannungs-Strom-Beschreibung diskreter Elemente befaßt, verstanden werden. Der vorliegende textual content entspricht in weiten Teilen der Vorlesung "Mikrowellenmeß­ technik" am Institut für Höchstfrequenztechnik und Elektronik der Universität Karls­ ruhe. Er wendet sich an Studenten der Elektrotechnik und Physik im Hauptdiplom, aber auch an Ingenieure und Wissenschaftler in der Praxis. Der Leser sollte grund­ legende Kenntnisse über die Hochfrequenztechnik besitzen, die benötigten mathemati­ schen Grundlagen gehen jedoch nicht über einfache Zusammenhänge der Fourier­ transformation hinaus. Im Rahmen dieses Buches ist besonders darauf Wert gelegt, diejenigen Meßsysteme und -methoden vorzustellen, denen guy auch in der aktuellen Praxis begegnet.

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2 PLL mit unterschiedlicher Referenz- und Ausgangsfrequenz Im Hochfrequenzbereich sind die Referenzfrequenz und die erwünschte Ausgangsfrequenz oft unterschiedlich. Die benötigte Frequenzumsetzung kann im Rahmen der PLL vorgenommen werden, wobei zwei prinzipiell unterschiedliche Techniken zum Einsatz kommen, die Vervielfacher- und die Summierschleife. T iefpaB 1--_.... 19 zeigt eine Vervielfacherschleife (n-Ioop). Bei dieser wird im Phasendetektor nicht die im VCO erzeugte Frequenz mit der Referenzfrequenz verglichen , sondern der n-te Bruchteil davon.

Wahlweise können aber auch mehrere VCOs am Ausgang parallel verwendet werden. Für die Steuerung der Einstellungen und des Ablaufs kommen bei Synthesizern zu Meßzwecken generell Mikroprozessoren zum Einsatz. Synthesizer, welche die Möglichkeit zur analogen Wobbelung bieten ("lock and roll"), besitzen als sechste Funktionsgruppe noch einen Sägezahngenerator. Je nach gewünschtem Wobbelhub kann eine der Vervielfacherschleifen oder die Summierschleife geöffnet und analog durchgewobbelt werden. Bei realen Synthesizern sind die Funktionsblöcke nicht so streng getrennt.

Dabei ist zu beachten , daß durch Transformation auf den dazwischengeschalteten Leitungen die Linien konstanter Frequenz oder Leistung zumindest gedreht werden . B. 4). Es handelt sich dabei um eine Hohlleiter-Meßanordnung, bei der zur Transformation eine kapazitive oder induktive Belastung in den Hohlleiter eingebracht wird. Durch Ändern von Größe und Position dieser Blindlast (Ändern der Eintauchtiefe und Verschieben der Schraube) kann jeder Punkt des Rieke-Diagramms angesteuert werden. 1 Prinzipielle Fehlerquellen Es ist nun offensichtlich, daß eine Abweichung der Lastimpedanz vom erwünschten Sollwert ZL sowohl die Frequenz als auch die Leistung beeinflussen kann.

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