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TEST REPORT

Testsignal-Generator

WORK
Microwave
Handheld
Satcom
Test Source

96 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com

•	Haupt-Einsatzgebiet in Satelliten Uplink-Stationen
•	ermöglicht die Messung von Intermodulationen und
Kompressionspunkten
•	auch ideal geeignet, um Messgeräte zu kalibrieren
und zertifizierte Messungen damit zu protokollieren
•	eingebauter Sweep-Generator ermöglicht die
Messung und Protokollierung von Kabelinstallationen
•	eingebaute Batterien machen das Gerät universell
einsetzbar

www.TELE-audiovision.com — 1
1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志

97
TEST REPORT

Testsignal-Generator

Die Referenz
bestimmt die Qualität
Um komplexe Anlagen
einzumessen,
Messgeräte
zu kalibrieren oder Hochfrequenzkonverter zu testen
benötigt man einen Testsignal-Generator. Dieser erzeugt ein Signal auf einer
definierten Frequenz und
mit einem spezifischen Leistungspegel, wobei die Genauigkeit extrem wichtig ist,
da dieses Signal als Referenz
genutzt wird.
WORK Microwave hat genau einen solchen professionellen Testsignal Generator
im Angebot, der Signale von
50-180 MHz und von 9502150MHz erzeugen kann.

Ausgeliefert wird die Handheld Satcom Test Source in
einer gut geschützten Verpackung. In dieser befinden
sich ein roter AluminiumKoffer, zwei USB-Kabel (A-B)
und ein Netzkabel.
Öffnet man den roten Aluminium-Koffer findet sich
darin gut gepolstert der Signal-Generator, das Netzteil,
ein USB-Speicher, die Bedienungsanleitung und ein Zertifikat. Mit diesem Konformitäts-Zertigikat
bescheinigt
WORK Microwave, dass die
ausgelieferte Handheld Satcom Test Source die gelisteten Parameter einhält; es

wird sogar darauf hingewiesen, dass auf Anfrage sämtliche Dokumentation, die
zur Herstellung des SignalGenerators erzeugt wurde,
angefordert werden kann.
Durch eine solche Dokumentation ergibt sich eine
Rückverfolgbarkeit:
alle
Messwerte können bis zu
zum Hersteller WORK Microwave zurückverfolgt werden,
wodurch sich Diskussionen
über Messergebnisse ausschließen. Die mitgelieferte
Bedienungsanleitung
erklärt auf 15 Seiten sämtliche
Funktionen in ausführlicher
aber leicht verständlicher
Form. Die Installation des
Gerätes ist denkbar ein-

fach. Es muss lediglich die
ausführbare Datei vom USB
Speicher ausgeführt werden.
Eine Installation ist nicht
notwendig. Natürlich kann
das Programm auch auf die
Festplatte kopiert werden.
Auf dem USB Speicher ist
außerdem eine Kopie des
Handbuchs als PDF Datei
vorhanden – vorbildlich. Eine
Treiberinstallation ist nicht
notwendig, da Windows XP,
Windows Vista und Windows
7 das Instrument als HID
(„Human Interface Device“)
erkennt und automatisch in
das Betriebssystem einbindet.
Das Gehäuse der Handheld Satcom Test Source
hat ein längliches Format
und besteht aus Aluminium.
Keine Zweifel, es handelt
sich um ein robustes Gerät,
dass zusätzlich vorne und
hinten durch hartes Plastik
geschützt ist. Auf der Vorderseite befinden sich der
Spannungseingang
(12V

11-12/2013
WORK Microwave
Handheld Satcom Test Source
Ermöglicht präzise und zertifizierte
HF-Messungen

www.TELE-audiovision.com/13/11/work-microwave

■ TELE-audiovision Editor Vitor
in action. It's not nearly as
difficult as it looks.

98 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
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www.TELE-audiovision.com — 1
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99
1
- 24V), zwei USB Eingänge (Typ B) und drei StatusLEDs. Die erste LED zeigt
den Zustand des Gerätes an
(OK oder Fehler), die zweite
LED dient zur Anzeige des
Ladestatus des Akkus und
die dritte LED dient zur Anzeige des System-Status.
Die beiden USB-Eingänge haben unterschiedliche
Funktionen. USB1 dient zur
zusätzlichen Spannungsversorgung und für die Datenkommunikation mit dem PC.
USB2 dient ausschließlich
zur Stromversorgung, wenn
der Anwender das externe Netzteil nicht benutzen
kann.
Die Handheld Satcom Test
Source verfügt über einen
internen Akku, mit welchem
das Gerät auch unabhängig
von einer Stromleitung betrieben werden kann. Genial
und doch eigentlich selbstverständlich für einen tragbaren Signal-Generator. Interessanter ist die Tatsache,
dass das Gerät auch von einem PC bzw. Laptop mittels
USB geladen und betrieben
werden kann. Da eine USBSchnittstelle aber zu wenig
Strom liefert ist es möglich,
die Handheld Satcom Test
Source an zwei USB-Ports
anzuschließen. Clever!
Auf der Rückseite befindet sich der Ein/Aus-Schalter. Weiterhin sind hier eine
BNC-Buchse vorhanden, die
ein Referenzsignal (10 MHz)
ausgibt, sowie eine SMABuchse, an welcher das vom
Signal-Generator erzeugte
Signal anliegt.
Das Gerät ist in der Lage,
an
dieser
Buchse
eine
Gleichspannung
auszugeben, was durch eine zusätzliche LED angezeigt wird.
Die Steuerung des Gerätes
erfolgt über eine WindowsSoftware, die auch eine
Sweep-Funktion beherrscht.

Messung von
Hochfrequenzkonvertern

Das
Haupteinsatzgebiet
der Handheld Satcom Test
Source ist die Messung ver-

schiedener Parameter von
Hoc hfr equenzkonver ter n.
Diese
HF-Konverter,
die
WORK Microwave ebenfalls
anbietet, wandeln das zu
sendende Signal von der Eingangsfrequenz auf eine höhere Ausgangsfrequenz um.
Da sich diese hochfrequenten Signale innerhalb
einer Satelliten-Uplink-Station aber zwischen den verschiedenen Geräten (Modulatoren, Multiplexer, usw.)
nicht über Kabel verlustfrei
leiten lassen sondern nur
über Hohlleiter oder sehr
teure Koaxkabel, geht man
einen anderen Weg und bearbeitet das Signal solange
in den Frequenzbereichen
von 50 MHz bis 180 MHz
oder von 950 MHz bis 2150
MHz, bis es fertig aufbereitet in die Uplinkeinheit eingespeist wird. Erst jetzt wird
es im letzten Schritt durch
den Hochfrequenzkonverter
in den Satelliten-Uplink-Frequenzbereich gewandelt.
Es ist selbstverständlich,
dass der Hochfrequenzkonverter dabei keine Fehler
produzieren darf, da dies
zum Beispiel benachbarte
Transponder oder gar den
regulären Satellitenbetrieb
stören kann.
Ein solcher Störeffekt wird
Intermodulation
genannt.
Dabei beeinflussen sich zwei
Signale, die auf naheliegenden Frequenzen moduliert
sind so, dass weitere Signalpegel seitlich zu den beiden
Frequenzen entstehen.
Bei diesem Effekt handelt
es sich nicht um die bekannten Oberschwingungen, die
an ganzzahligen Vielfachen
der modulierten Frequenz
auftreten, denn die Intermodulation macht sich direkt links und rechts neben
den beiden interferierenden
Signalen bemerkbar (siehe
Bild 1).
Um zu prüfen, in wie weit
ein Hochfrequenzkonverter
den Effekt dieser Intermodulation minimieren kann,
benötigt man zwei HF-Testquellen, um zwei benachbarte Signalpegel mit bekannten
Parametern zu modulieren.
Diese beiden Signalpegel

2

1: Intermodulationen treten unmittelbar neben dem Nutzsignal auf
- siehe rot gekennzeichnete Signale
2: Der Kompressionspunkt ist bei genau 1 dB definiert, ab dem die
Signalqualität von der Ideal-Kennlinie abweicht

werden dann in den Hochfrequenzkonvertern
eingespeist und anhand eines
Spektrum-Analysators kann
man sich dann ein Bild der
Intermodulation machen.
Genau aus diesem Grund
hat WORK Microwave der
Handheld Satcom Test Source zwei unabhängige Synthesizer spendiert, so dass
man nun mit einer einzigen
HF-Testquelle diese Messung
durchführen kann.
Dies reduziert natürlich erheblich die Kosten in der Anschaffung der HF-Testquelle,
denn man braucht nur eines
dieser Instrumente, statt
wie üblich zwei. Doch gleichfalls wichtig ist der Umstand,
dass der Testaufbau stark
vereinfacht ist, denn es
muss nur ein einziges Kabel
an den Up-Converter angeschlossen werden.
Ein weiterer Parameter,
der bei Hochfrequenzkonvertern
gemessen
wird,

100 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com

ist der sogenannte 1 dB
Kompressions-Punkt.
Diese Messung dient dazu, das
nicht lineare Verhalten des
Hochfrequenzkonverters zu
messen. Dazu wird die Amplitude des Eingangssignals
langsam erhöht, bis die Signalverzerrung durch Nichtlinearität am Ausgang genau
1 dB von der idealen Kennlinie abweicht (siehe Bild 2).
Die rote Linie zeigt die
ideale Ausgangsleistung. Ab
einer bestimmten Eingangsleistung, beginnt der Hochfrequenzkonverter
jedoch
das Signal zu verzerren und
stellt eine geringere Leistung am Ausgang bereit –
daher auch der Name „Kompression“: es wird weniger
Leistung ausgegeben, der
Signalpegel ist komprimiert.
Um verschiedene Geräte
vergleichen zu können misst
man die Eingangsleistung,
die zu einer Kompression
von genau 1 dB am Ausgang
führt. Hier bewährt sich die
WORK Microwave Handheld
Satcom Test Source mit der
Möglichkeit, das Testsignal
auf einer beliebigen Frequenz von 50 MHz bis 180
MHz und 950 MHz bis 2150
MHz mit einer Leistung von
-45 dBm bis -5 dBm in 0.5 dB
Schritten zu erzeugen.
Schließlich gilt es, bei

H o c h f r e q u e n z ko nve r t e r n
auch deren Konversionsgewinn zu messen. Genau wie
bei der Messung des 1 dB
Kompressionspunktes wird
hier ein Signal mit bekannter Leistung eingespeist und
mittels Spektrum Analysator
die Signalleistung am Ausgang gemessen.
Natürlich könnte man auch

ein echtes Nutzsignal einspeisen und dieses messen.
In diesem Fall würde die
Messung aber durch verschiedene Faktoren recht
ungenau ausfallen, weshalb
es einfach notwendig ist,
eine kalibrierte HF-Testquelle zu benutzen.
In all diesen Einsatzgebieten zeigt sich, das WORK

1
6

4

2

Microwave ein ausgereiftes
und gut durchdachtes Instrument entwickelt hat: zwei
unabhängige
Synthesizer
können simultan zwei Signale einspeisen, um Intermodulationen zu messen.
Die frei wählbare Ausgangsleistung der Handheld
Satcom Test Source ermöglicht die Messung des 1 dB

5

3

1. The application that controls the Handheld Satcom
Test Source is an easy to use tool which basically
consists of this main window. Thumbs up for the nice
graphical scheme, that perfectly explains what each
parameter and button is used for.
2. First you need to connect the software with the
Test Source. This takes exactly 5 seconds and both
Windows XP and Windows 7 did install the instrument
automatically without the need to provide any drivers.
3. Once the instrument is connected, the status in the
upper part of the window is updated. In this case, the
power is provided through two USB cables.
4. The sweep generator opens in a separate window
and allows to specify rage frequency range, the up
and down increment and speed, as well as the pause
between sweeps.
5. It is of course possible to use the Handheld Satcom
Test Source without a connected laptop. You just
need to set up the desired parameters and store them
in the instrument. When you then turn it on, it will use
these parameters automatically. Great if you need to
measure several devices with the same input signal.

102 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com
Kompressionspunktes
und
ebenso kann man auch den
Konversionsgewinn messen.
Die Handhabung der WORK

1

Microwave Handheld Satcom
Test Source wird durch weitere Details vereinfacht: ein
Akku erlaubt den stunden-

langen Betrieb ohne Netzanschluss und weil man die
Funktionsparameter
auch
im Gerät speichern kann ist

auch ein Betrieb ohne Verbindung zu einem Laptop
möglich, zum Beispiel wenn
man den Konversionsgewinn

4

an mehreren Geräten misst.
Ein weiterer Pluspunkt ist der
BNC-Ausgang, an dem ein
kalibriertes 10 MHz Signal

5

anliegt, mit dem verschiedene Geräte der HF-Technik
angesteuert werden können:
somit entfällt ein weiteres

separates Gerät.

Kalibrieren
von Messgeräten

In der letzten TELE-audiovision Ausgabe haben wir
den Deviser S7000 TV Analyzer getestet und waren von
diesem Gerät schwer beeindruckt, bietet es doch alle
denkbaren Funktionen, die
ein TV Messgerät und Analysator haben kann. Auch die
Messgenauigkeit konnte sich
im Vergleich zu unseren Referenz-Messgeräten zeigen
lassen.
Mit der WORK Microwave
Handheld Satcom Test Sour-

1. The Handheld Satcom
Test Source is configured
to generate a signal at 1000
MHz with -15 dBm and the
Deviser S7000 correctly shows
the signal at this frequency.
However, the units are shown
in dBµV as I forgot to configure
them properly.
2. Fortunately, the
Deviser S7000 allows the
measurements to be shown in
dBµV, dBmV or dBm. The latter
one is what I need.
3. And now the Deviser S7000
is showing the measurement
value of -16.5dBm. The
deviation of -1.5 dBm is not a
measurement error but rather
the effect of having too much
signal level on the cable I am
using.
4. Reducing the signal
output to -35 dBm on the test
source produces a readout of
-35.9 dBm. Excellent result,
considering these two devices
are manufactured at opposite
sides of the world.
5. The Handheld Satcom
Testscoure can actually
output two different signals
simultaneously. Here I
configured one -35 dBm signal
at 1000 MHz and the other at
1100 MHz with -15 dBm.
Again, this signal level is
correctly identified and
confirmed by the Deviser
S7000. Simply brilliant.

2
■ The setup to test and evaluate the

WORK Microwave Handheld Satcom
Test Source. Notice the 50 Ohm to 75
Ohm impedance matching adapter from
HP. Tests confirmed the theory: in our
case the error was insignificant, so I
dispensed the use of the adapter.

3

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105
6

8

10

11

7

ce wollte ich es aber genau
wissen: wie genau misst der
Deviser S7000 wirklich?
Der Signal-Ausgang der

6. Now for something
9
completely different. At 75
MHz a signal of -35 dBm is
generated and measured
with a deviation less
than 1 dBm. Absolutely
amazing.
7. Since the Deviser S7000
supports two markers
in CATV mode which is
used to measure the tilt
between two channels, I
generated one signal at 80
MHz with -35 dBm and a
second signal at 100 MHz
with -45 dBm. Incredibly,
the deviation was -0.1
dBm and -0.2 dBm,
respectively. The tilt was
measured with 9.9 dB.
8. To test the end of scale
I generated a signal at 2000 MHz with -15 dBm. Again the Deviser
S7000 measured this signal with an amazing precision.
9. To test the sweep generator several slop step intervals had to be
tested in order to allow the spectrum analyser function to sample
enough data to correctly measure the signal.
10. With a slop step interval of 500 ms the Deviser S7000 produced
good results so I started the test run.
11. First I measured the whole spectrum with the MAX function
active. This way we can see the whole range at the end of the test.
The result is excellent with the spectrum oscillating about 3 dB
around -35 dBm, which is the output level setup on the Handheld
Satcom Test Source. This oscillation is an acceptable error and
due to the fact that I was giving the spectrum analyser just about
the time to render the spectrum.
12. This picture shows the same output signal, but this time the
signal had to pass a multi switch and about 20 meter of cable, an
aerial socket and then another cable before reaching the spectrum
analyser. Notice that only the upper curve is of interest. The result
is clear to see: there is an over attenuation of about 10 dB to 15 dB.
Also, it is clear to see that the attenuation is not uniform.

Handheld Satcom Test Source ist auf 50 Ohm spezifiziert, der Eingang des Deviser S7000 allerdings auf

75 Ohm, wie es eben für TV
Anwendungen üblich ist. Ich
habe deshalb einen Impedanz-Wandler von Hewlett

106 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
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12

Dieser
Impedanz-Wandler
erzeugt eine Dämpfung von
-15dBm.
Die
WORK
Microwave
Handheld Satcom Test Source zeigte hier, dass das Profi-Messgerät mit einer Abweichung von unter 1 dBm
misst. Dies ist extrem wenig
und ein Resultat der exakten
Anwendung internationaler
Normen in der Entwicklung
und Produktion.
Die Bilder belegen die
Messwerte im Bereich von
50 MHz bis 180 MHz sowie
von 950 bis 2150 MHz. Dies
ist absolut innerhalb der
Messgenauigkeit des Gerätes und der im Zertifikat der
WORK Microwave Handheld
Satcom Test Source angegebenen Abweichung.
Eine weitere hervorragende Anwendung der Handheld Satcom Test Source ist
damit gezeigt: sie kann zur
extrem exakten Kalibrierung
von Messgeräten eingesetzt
werden.

Prüfen einer CATV
Verkabelung

Noch ein Einsatzgebiet der
Handheld Satcom Test Source ist die Überprüfung der
Kabelinstallation eines Kabel
TV Netzes. Zum Test benutzte ich unser eigenes kleines
Verteilnetz im TELE-audiovisions Test Center.
Zur Distribution wird hier
ein Multiswitch mit 16 Eingängen für Sat-Ebenen (950

MHz – 2150 MHz) und einem
Eingang für terrestrisches
TV oder CATV (50 MHz – 850
MHz) genutzt. Das Signal
wird dann an 8 Ausgängen
bereitgestellt und innerhalb
des Hauses an den Antennendosen zur Verfügung gestellt, die separate Ausgänge
für SAT und CATV bieten.
Es galt nun, die Dämpfung
des Signals im SAT-Bereich
zu messen und außerdem
wollte ich wissen, ob durch
den Multiswitch, den Antennendosen und dem verlegten
Kabel bestimmte Frequenzbereich stärker beeinflusst
werden als andere.
Dazu benutzt man normalerweise einen Rauschgenerator, doch diese bieten nicht
die Messgenauigkeit, die die
Handheld Satcom Test Source ermöglicht.
Wer jetzt denkt, dass das
eine Riesenarbeit ist, da man
ja praktisch alle Frequenzen einzeln durchprobieren
muss, irrt. Denn WORK Microwave hat in der Handheld
Satcom Test Source einen
Sweep Generator mit eingebaut, der das Ausgangssignal innerhalb eines vom
Anwender
spezifizierten
Frequenzbereichs (50 MHz
bis 180 MHz und 950 MHz
bis 2150 MHz) laufen lassen
kann. Dazu kann natürlich
die Schrittweite (mindestens
0.5 MHz) eingeben werden
sowie die gewünschte Geschwindigkeit (ab 10 ms pro
Schritt).

Packard genommen (Modell
08590-60090), der für den
Frequenzbereich von 1 MHz
bis 1.8 GHz spezifiziert ist.
www.TELE-audiovision.com — 1
1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志

107
Der Pegel kann von -5 bis
-45 dBm gewählt werden.
Weiterhin ist es möglich,
den Sweep bidirektional laufen zu lassen: kommt das
Signal am oberen Grenzwert
an läuft es wieder zurück,
wobei hier eine separate
Schrittweite (MHz) und Geschwindigkeit (ms) eingestellt werden kann.
Ein weiterer Parameter ermöglicht die Konfiguration
einer Pause zwischen den
Sweeps.
Mein Vorhaben war es, die
Handheld Satcom Test Source am Eingang des Multiswitches
anzuschließen
und
ihn dann mit der FrequenzSweep Funktion zu betreiben. Am Messgerät habe ich
den
Spektrum-Analysator
Modus aktiviert und diesen
mit der Spitzenwert-Haltefunktion benutzt, um so
das Ergebnis des FrequenzSweeps über den gesamten
Frequenzraum abzulesen.
Der erste Versuch scheiterte, weil ich nicht bedacht
hatte, dass der SpektrumAnalysator eine gewisse
Sampling-Periode braucht,
um aus dem Signal das
Spektrum zu generieren. Erzeugt der Signal-Generator
einen zu schnellen Sweep,
dann bleibt dem Messgerät
keine Zeit, das Signal korrekt zu messen.
Daher musste ich zuerst
diesen Versuchsaufbau mit
einer direkten Verbindung
zwischen dem Messgerät
und dem Signal-Generator

■ Setup to measure the

attenuation and other
problems in our SAT and
CATV distribution system.
Luckily, the Handheld Satcom
Test Source works on battery.

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1

5

2

1. Testing the DVB-T USB dongle with SDR# at 50
MHz. The signal is clean and correctly tuned on the
supposed frequency.
2. Same test, but now on 120 MHz. This frequency
band is used for air control communications and it is
good to see that the DVB-T USB dongle behaves very
well here.
3. At 180 MHz the reception is acceptable, albeit
the gain is lower. The indicated dB value is just a
reference as the RTL2832U chip and the FC0012 tuner
have automatic gain control activated.
4. Unfortunately my DVB-T USB dongle has the FC0012
tuner instead of the much better E4000 one. The result
is a total deafness at 950 MHz.
5. As expected, no signal at 1200 MHz, either.
6. At 118 MHz frequent radio communications between
pilot and tower can be heard as the test centre is
located near the local airport. Using the Handheld
Satcom Test Source I can be sure that my DVB-T USB
dongle is capable of tuning and demodulating this
frequency.
7. I did not have to wait long to get to hear a pilot
reporting to the tower. Notice the small red line
at 118.000 MHz in the waterfall graph. It suddenly
appears with the communication and lasts only a few
seconds. This kind of air traffic communication is
naturally modulated in AM and it is incredible that a
DVB-T USB receiver for less than 20 Euro can actually
be used as a SDR radio scanner to receive such
communications.

3

4

betreiben, um geeignete Parameter für den FrequenzSweep zu ermitteln.
Nun wurde mir auch klar,
warum WORK Microwave
dieser Funktion in der Hand-

held Satcom Test Source so
viel Parameter spendiert hat:
sie sind tatsächlich notwendig und sinnvoll. Schließlich
konnte ich die gewünschte
Messung mit folgenden Pa-

rametern durchführen:
- Startfrequenz: 950 MHz
- Endfrequenz: 2150 MHz
- Frequenzschritt: 1 MHz
- Zeitintervall pro Schritt:
500 ms

110 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
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- Leistungspegel: -35 dBm
Mit diesen Werten konnte
der gesamte SAT-Frequenzraum analysiert werden und
die Schwankungen bei direkt
angeschlossenem Messgerät

betrug zirka +/- 3dBm.
Weil die WORK Microwave
Handheld Satcom Test Source als portables Gerät mit
eingebautem Akku entworfen wurde war es ein leichtes, es zum Schaltkasten zu
transportieren und zu betreiben. Ich habe ihn dazu
einfach an ein Netbook angeschlossen und ohne Netzstrom-Anschluss benutzt.
Durch den im Signal-Generator eingebautem Akku
kann man auch mit einem
Laptop ohne Stromanschluss
für längere Zeit arbeiten,
denn der Signal-Generator
saugt den Laptop-Akku nicht
leer, wenn man nicht beide USB-Buchsen der Handheld Satcom Test Source
anschließt (die zweite USBBuchse dient exklusiv zum
Laden des Akkus).
Die Messung des kompletten Spektrums dauert bei
diesen Parametern ungefähr

6

7

fünf Minuten.
Dabei
kann
man getrost seine Aufmerksamkeit auch etwas
anderem
widmen, denn wenn
der Test länger läuft wird die
Messung einfach fortgehend
wiederholt.
Das Resultat dieser Messung zeigt, dass die Dämpfung durch die Signalverteilung zwischen 10 dB und
15 dB beträgt. Dies ist ein
durchaus guter Wert wenn
man bedenkt, dass zwischen
der Handheld Satcom Test
Source und dem Deviser
S7000 über 20 m Kabel, ein
Multswitch, eine Antennendose und ein weiteres Kabel
liegen.
Etwas ärgerlicher ist jedoch die Tatsache, dass
diese Messung es sichtbar
macht, dass die Dämpfung
nicht konstant über den ge-

samten
Frequenzbereich
ist, sondern einige Bereiche
stärker dämpft als andere.
Keine Frage, die WORK Microwave Handheld Satcom
Tetsource ermöglicht einem
Installateur die Abnahme einer Installation bevor die Signale anliegen, beziehungsweise es kann anhand eines
zertifizierten
Referenzsignals zweifelsfrei die Qualität
der Anlage nachgewiesen
werden.
Die Betonung hier liegt auf
Zertifiziert und Referenz:
mit der Handheld Satcom
Test Source gibt es keine
Diskussionen mehr über
Fehlertoleranzen.

Prüfen eines
SDR Empfängers

Eine ungewöhnliche Anwendung für die Handheld
Satcom Test Source ergab
sich zufällig: der in vielen
USB DVB-T Empfängern eingebaute DVB-T COFDM Demodulator, der RTL2832U
von Realtek, kann auch zum
Radio-Empfang genutzt werden kann, weil dieser Chip
die rohen I/Q Samples bereitstellt.
Dies ist eigentlich dazu
gedacht, DAB, DAB+ und
FM zu demodulieren, doch
mit dem passenden Treiber
kann man einen solchen
USB DVB-T Empfänger auch

www.TELE-audiovision.com — 1
1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志

111
als Software Defined Radio
benutzen; mit speziell angepasster SDR-Software wie
dem SDR# erhält man einen
echten Radio-Scanner, mit
welchem man zum Beispiel

Flugfunk empfangen kann.
Das Problem ist jedoch der
im USB DVB-T Empfänger
verbaute Tuner. Hier kommen verschiedene Chips
zum Einsatz, zum Beispiel

die FC0012 und FC0013 Modelle. Ein USB-Empfänger im
Test Center hat den FC0012
Tuner.
Leider sind diese Tuner auf
den Frequenzbereich von
50 MHz bis 950 MHz eingeschränkt, aber mich interessierte ganz besonders die
Frequenzspanne von 117
MHz bis 137 MHz, in welcher
der Flugfunk erfolgt. Das
Test Center ist dazu mit einer passenden Empfangsantenne ausgestattet und mit
einem Icom R3 Handempfänger kann der Flugfunk
auch abgehört werden.
Da nun aber nicht ständig
auf diesen Frequenzen gefunkt wird und weil ich die
Sensibilität und Empfangseigenschaften des USB Empfängers genauer analysieren
wollte, kam die WORK Microwave Handheld Satcom Test
Source zum Einsatz.
Der Testaufbau war extrem einfach: der USB DVBT Empfänger wurde am PC
angeschlossen und mit dem
speziellen SDR Treiber, der
unter dem Namen „Zadig“ im

112 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
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Internet zu finden ist, installiert. Die freie und kostenlose SDR# Software erkennt
die USB Empfänger mit RTL2832U Chips automatisch
und schon kann das Signal
am PC als Spektrum dargestellt werden. Die Demodulation erfolgt in den für Radioscannern
gewöhnlichen
Modulationen: AM, FM, CW,
usw., wobei die Bandbreite
individuell eingestellt werden kann.
An der WORK Microwave
Handheld Satcom Test Source habe ich nun verschiedene Frequenzen zwischen
50 MHz und 180 MHz ausprobiert, mit besonderem
Augenmerk auf Frequenzen
von 117 MHz bis 137 MHz.
Das Ergebnis ist in den
Bildern zu sehen und variiert von spektakulär bis
ernüchternd. Toll ist zum
Beispiel, mit welcher Auflösung das von der Handheld
Satcom Test Source erzeugte Signal dargestellt wird.
Im Frequenzbereich, der für
den Flugfunk genutzt wird,
scheint der USB DVB-T Empfänger ein brauchbares Resultat zu ergeben, so dass
ich ihn anschließend erfolgreich an die Außenantenne
angeschlossen habe. Tatsächlich konnte ich nach ein
paar Minuten einen Piloten
im Anflug hören.
Die Ernüchterung entstand
deshalb, weil der USB DVB-T
Empfänger eben keineswegs
expert
OPINION

WORK Microwave
Test Signal Generator

RECOMMENDED
PRODUCT BY

Vitor Martins
Augusto
Test Center
Portugal

+ Compact and portable Test Source
Two synthesizers for simultaneous generation of two signals
Configurable sweep generator
Extremely high accuracy
Provided with compliance certificate, containing detailed information about the instruments precision
Easy to use software, no installation required
No driver installation required, device recognized by Windows
as Human Input Device
Internal battery

– Parameters have to be confirmed with ENTER key
Sweep Modus does not show current Frequency

TECHNICAL
DATA

Manufacturer	

WORK Microwave, Germany

Tel.	

+ 49-8024-6408-27

Internet	www.work-microwave.de

den oft zitierten Frequenzbereich korrekt empfängt. So
wird das von der Handheld
Satcom Test Source erzeugte Signal auch an verkehrten
Frequenzen empfangen; das
zeigt deutlich einen Fehler
des DVB-T Tuners. Oberhalb
von 950 MHz war der FC0012
Tuner tatsächlich nicht in der
Lage, irgendein brauchbares
Signal zu empfangen, obwohl sich diese Frequenzen
sehr wohl eingeben lassen.

Fazit

Obwohl vom Hersteller nur
der Test von Hochfrequenzkonvertern als Einsatzgebiet
angegeben wird, ist diese
Testquelle für HF-Signale
auch für viele andere Zwecke zu benutzen. Wenn es
darum geht, Messgeräte zu
kalibrieren, Fehler durch
Störsignale oder Dämpfung
zu klären, macht sich eine
solche Testquelle unbezahlbar, denn man kann direkt

messen, was mit dem bekannten Signal passiert.
Ganz besonders beeindruckt waren wir von der
unglaublichen Präzision der
Handheld Satcom Test Source. Zusammen mit dem Zertifikat wird es so auch für
kleine Betriebe möglich, die
Genauigkeit der Messgeräte
zu überprüfen, diese zu kalibrieren und zertifizierte Protokolle zu erstellen, die jeder
Überprüfung standhalten.
WORK Microwave ist mit
der Handheld Satcom Test
Source ein aussergewöhnliches Instrument gelungen,
das gezielt für den Einsatz
von Technikern entwickelt
wurde. Statt eines großen
und schweren, an eine Netzsteckdose gebundenes Instrument, hat man hier ein
kompaktes, tragbares Gerät
mit eigenem Akku in den
Händen. Ein Gerät, das sich
in vielen Betrieben schnell
amortisiert.

Model	

RF Signal Generator

Frequency range	

50 MHz to 180 MHz and 950 MHz to 2150 MHz

Frequency resolution	

0.5 MHz

Output level	

-45 dBm to -5 dBm

Output level resolution	

0.5 dB

Level tolerance	

± 1 dB

Output impedance	

50 Ohm

Output mute	

< -60 dBc

Reference Output	

10 MHz, -10 dBm to +10 dBm, 0.5 dB steps

Temperature range	

0°C to +50°C

Interface	

USB 2.0

Power supply	

ext. 24 V DC, USB, internal Battery

Power consumption	

max. 12 W

Connectors	
	
	

RF out: 50 Ohm SMA female
REF out: 50 Ohm BNC-female
USB 2.0: USB Standard type B

Weight	

1.5 kg

Dimensions (L x W x H)	

250 x 125 x 74 mm

114 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1
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Work microwave

  • 1. TEST REPORT Testsignal-Generator WORK Microwave Handheld Satcom Test Source 96 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com • Haupt-Einsatzgebiet in Satelliten Uplink-Stationen • ermöglicht die Messung von Intermodulationen und Kompressionspunkten • auch ideal geeignet, um Messgeräte zu kalibrieren und zertifizierte Messungen damit zu protokollieren • eingebauter Sweep-Generator ermöglicht die Messung und Protokollierung von Kabelinstallationen • eingebaute Batterien machen das Gerät universell einsetzbar www.TELE-audiovision.com — 1 1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志 97
  • 2. TEST REPORT Testsignal-Generator Die Referenz bestimmt die Qualität Um komplexe Anlagen einzumessen, Messgeräte zu kalibrieren oder Hochfrequenzkonverter zu testen benötigt man einen Testsignal-Generator. Dieser erzeugt ein Signal auf einer definierten Frequenz und mit einem spezifischen Leistungspegel, wobei die Genauigkeit extrem wichtig ist, da dieses Signal als Referenz genutzt wird. WORK Microwave hat genau einen solchen professionellen Testsignal Generator im Angebot, der Signale von 50-180 MHz und von 9502150MHz erzeugen kann. Ausgeliefert wird die Handheld Satcom Test Source in einer gut geschützten Verpackung. In dieser befinden sich ein roter AluminiumKoffer, zwei USB-Kabel (A-B) und ein Netzkabel. Öffnet man den roten Aluminium-Koffer findet sich darin gut gepolstert der Signal-Generator, das Netzteil, ein USB-Speicher, die Bedienungsanleitung und ein Zertifikat. Mit diesem Konformitäts-Zertigikat bescheinigt WORK Microwave, dass die ausgelieferte Handheld Satcom Test Source die gelisteten Parameter einhält; es wird sogar darauf hingewiesen, dass auf Anfrage sämtliche Dokumentation, die zur Herstellung des SignalGenerators erzeugt wurde, angefordert werden kann. Durch eine solche Dokumentation ergibt sich eine Rückverfolgbarkeit: alle Messwerte können bis zu zum Hersteller WORK Microwave zurückverfolgt werden, wodurch sich Diskussionen über Messergebnisse ausschließen. Die mitgelieferte Bedienungsanleitung erklärt auf 15 Seiten sämtliche Funktionen in ausführlicher aber leicht verständlicher Form. Die Installation des Gerätes ist denkbar ein- fach. Es muss lediglich die ausführbare Datei vom USB Speicher ausgeführt werden. Eine Installation ist nicht notwendig. Natürlich kann das Programm auch auf die Festplatte kopiert werden. Auf dem USB Speicher ist außerdem eine Kopie des Handbuchs als PDF Datei vorhanden – vorbildlich. Eine Treiberinstallation ist nicht notwendig, da Windows XP, Windows Vista und Windows 7 das Instrument als HID („Human Interface Device“) erkennt und automatisch in das Betriebssystem einbindet. Das Gehäuse der Handheld Satcom Test Source hat ein längliches Format und besteht aus Aluminium. Keine Zweifel, es handelt sich um ein robustes Gerät, dass zusätzlich vorne und hinten durch hartes Plastik geschützt ist. Auf der Vorderseite befinden sich der Spannungseingang (12V 11-12/2013 WORK Microwave Handheld Satcom Test Source Ermöglicht präzise und zertifizierte HF-Messungen www.TELE-audiovision.com/13/11/work-microwave ■ TELE-audiovision Editor Vitor in action. It's not nearly as difficult as it looks. 98 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com www.TELE-audiovision.com — 1 1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志 99
  • 3. 1 - 24V), zwei USB Eingänge (Typ B) und drei StatusLEDs. Die erste LED zeigt den Zustand des Gerätes an (OK oder Fehler), die zweite LED dient zur Anzeige des Ladestatus des Akkus und die dritte LED dient zur Anzeige des System-Status. Die beiden USB-Eingänge haben unterschiedliche Funktionen. USB1 dient zur zusätzlichen Spannungsversorgung und für die Datenkommunikation mit dem PC. USB2 dient ausschließlich zur Stromversorgung, wenn der Anwender das externe Netzteil nicht benutzen kann. Die Handheld Satcom Test Source verfügt über einen internen Akku, mit welchem das Gerät auch unabhängig von einer Stromleitung betrieben werden kann. Genial und doch eigentlich selbstverständlich für einen tragbaren Signal-Generator. Interessanter ist die Tatsache, dass das Gerät auch von einem PC bzw. Laptop mittels USB geladen und betrieben werden kann. Da eine USBSchnittstelle aber zu wenig Strom liefert ist es möglich, die Handheld Satcom Test Source an zwei USB-Ports anzuschließen. Clever! Auf der Rückseite befindet sich der Ein/Aus-Schalter. Weiterhin sind hier eine BNC-Buchse vorhanden, die ein Referenzsignal (10 MHz) ausgibt, sowie eine SMABuchse, an welcher das vom Signal-Generator erzeugte Signal anliegt. Das Gerät ist in der Lage, an dieser Buchse eine Gleichspannung auszugeben, was durch eine zusätzliche LED angezeigt wird. Die Steuerung des Gerätes erfolgt über eine WindowsSoftware, die auch eine Sweep-Funktion beherrscht. Messung von Hochfrequenzkonvertern Das Haupteinsatzgebiet der Handheld Satcom Test Source ist die Messung ver- schiedener Parameter von Hoc hfr equenzkonver ter n. Diese HF-Konverter, die WORK Microwave ebenfalls anbietet, wandeln das zu sendende Signal von der Eingangsfrequenz auf eine höhere Ausgangsfrequenz um. Da sich diese hochfrequenten Signale innerhalb einer Satelliten-Uplink-Station aber zwischen den verschiedenen Geräten (Modulatoren, Multiplexer, usw.) nicht über Kabel verlustfrei leiten lassen sondern nur über Hohlleiter oder sehr teure Koaxkabel, geht man einen anderen Weg und bearbeitet das Signal solange in den Frequenzbereichen von 50 MHz bis 180 MHz oder von 950 MHz bis 2150 MHz, bis es fertig aufbereitet in die Uplinkeinheit eingespeist wird. Erst jetzt wird es im letzten Schritt durch den Hochfrequenzkonverter in den Satelliten-Uplink-Frequenzbereich gewandelt. Es ist selbstverständlich, dass der Hochfrequenzkonverter dabei keine Fehler produzieren darf, da dies zum Beispiel benachbarte Transponder oder gar den regulären Satellitenbetrieb stören kann. Ein solcher Störeffekt wird Intermodulation genannt. Dabei beeinflussen sich zwei Signale, die auf naheliegenden Frequenzen moduliert sind so, dass weitere Signalpegel seitlich zu den beiden Frequenzen entstehen. Bei diesem Effekt handelt es sich nicht um die bekannten Oberschwingungen, die an ganzzahligen Vielfachen der modulierten Frequenz auftreten, denn die Intermodulation macht sich direkt links und rechts neben den beiden interferierenden Signalen bemerkbar (siehe Bild 1). Um zu prüfen, in wie weit ein Hochfrequenzkonverter den Effekt dieser Intermodulation minimieren kann, benötigt man zwei HF-Testquellen, um zwei benachbarte Signalpegel mit bekannten Parametern zu modulieren. Diese beiden Signalpegel 2 1: Intermodulationen treten unmittelbar neben dem Nutzsignal auf - siehe rot gekennzeichnete Signale 2: Der Kompressionspunkt ist bei genau 1 dB definiert, ab dem die Signalqualität von der Ideal-Kennlinie abweicht werden dann in den Hochfrequenzkonvertern eingespeist und anhand eines Spektrum-Analysators kann man sich dann ein Bild der Intermodulation machen. Genau aus diesem Grund hat WORK Microwave der Handheld Satcom Test Source zwei unabhängige Synthesizer spendiert, so dass man nun mit einer einzigen HF-Testquelle diese Messung durchführen kann. Dies reduziert natürlich erheblich die Kosten in der Anschaffung der HF-Testquelle, denn man braucht nur eines dieser Instrumente, statt wie üblich zwei. Doch gleichfalls wichtig ist der Umstand, dass der Testaufbau stark vereinfacht ist, denn es muss nur ein einziges Kabel an den Up-Converter angeschlossen werden. Ein weiterer Parameter, der bei Hochfrequenzkonvertern gemessen wird, 100 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com ist der sogenannte 1 dB Kompressions-Punkt. Diese Messung dient dazu, das nicht lineare Verhalten des Hochfrequenzkonverters zu messen. Dazu wird die Amplitude des Eingangssignals langsam erhöht, bis die Signalverzerrung durch Nichtlinearität am Ausgang genau 1 dB von der idealen Kennlinie abweicht (siehe Bild 2). Die rote Linie zeigt die ideale Ausgangsleistung. Ab einer bestimmten Eingangsleistung, beginnt der Hochfrequenzkonverter jedoch das Signal zu verzerren und stellt eine geringere Leistung am Ausgang bereit – daher auch der Name „Kompression“: es wird weniger Leistung ausgegeben, der Signalpegel ist komprimiert. Um verschiedene Geräte vergleichen zu können misst man die Eingangsleistung, die zu einer Kompression von genau 1 dB am Ausgang
  • 4. führt. Hier bewährt sich die WORK Microwave Handheld Satcom Test Source mit der Möglichkeit, das Testsignal auf einer beliebigen Frequenz von 50 MHz bis 180 MHz und 950 MHz bis 2150 MHz mit einer Leistung von -45 dBm bis -5 dBm in 0.5 dB Schritten zu erzeugen. Schließlich gilt es, bei H o c h f r e q u e n z ko nve r t e r n auch deren Konversionsgewinn zu messen. Genau wie bei der Messung des 1 dB Kompressionspunktes wird hier ein Signal mit bekannter Leistung eingespeist und mittels Spektrum Analysator die Signalleistung am Ausgang gemessen. Natürlich könnte man auch ein echtes Nutzsignal einspeisen und dieses messen. In diesem Fall würde die Messung aber durch verschiedene Faktoren recht ungenau ausfallen, weshalb es einfach notwendig ist, eine kalibrierte HF-Testquelle zu benutzen. In all diesen Einsatzgebieten zeigt sich, das WORK 1 6 4 2 Microwave ein ausgereiftes und gut durchdachtes Instrument entwickelt hat: zwei unabhängige Synthesizer können simultan zwei Signale einspeisen, um Intermodulationen zu messen. Die frei wählbare Ausgangsleistung der Handheld Satcom Test Source ermöglicht die Messung des 1 dB 5 3 1. The application that controls the Handheld Satcom Test Source is an easy to use tool which basically consists of this main window. Thumbs up for the nice graphical scheme, that perfectly explains what each parameter and button is used for. 2. First you need to connect the software with the Test Source. This takes exactly 5 seconds and both Windows XP and Windows 7 did install the instrument automatically without the need to provide any drivers. 3. Once the instrument is connected, the status in the upper part of the window is updated. In this case, the power is provided through two USB cables. 4. The sweep generator opens in a separate window and allows to specify rage frequency range, the up and down increment and speed, as well as the pause between sweeps. 5. It is of course possible to use the Handheld Satcom Test Source without a connected laptop. You just need to set up the desired parameters and store them in the instrument. When you then turn it on, it will use these parameters automatically. Great if you need to measure several devices with the same input signal. 102 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com
  • 5. Kompressionspunktes und ebenso kann man auch den Konversionsgewinn messen. Die Handhabung der WORK 1 Microwave Handheld Satcom Test Source wird durch weitere Details vereinfacht: ein Akku erlaubt den stunden- langen Betrieb ohne Netzanschluss und weil man die Funktionsparameter auch im Gerät speichern kann ist auch ein Betrieb ohne Verbindung zu einem Laptop möglich, zum Beispiel wenn man den Konversionsgewinn 4 an mehreren Geräten misst. Ein weiterer Pluspunkt ist der BNC-Ausgang, an dem ein kalibriertes 10 MHz Signal 5 anliegt, mit dem verschiedene Geräte der HF-Technik angesteuert werden können: somit entfällt ein weiteres separates Gerät. Kalibrieren von Messgeräten In der letzten TELE-audiovision Ausgabe haben wir den Deviser S7000 TV Analyzer getestet und waren von diesem Gerät schwer beeindruckt, bietet es doch alle denkbaren Funktionen, die ein TV Messgerät und Analysator haben kann. Auch die Messgenauigkeit konnte sich im Vergleich zu unseren Referenz-Messgeräten zeigen lassen. Mit der WORK Microwave Handheld Satcom Test Sour- 1. The Handheld Satcom Test Source is configured to generate a signal at 1000 MHz with -15 dBm and the Deviser S7000 correctly shows the signal at this frequency. However, the units are shown in dBµV as I forgot to configure them properly. 2. Fortunately, the Deviser S7000 allows the measurements to be shown in dBµV, dBmV or dBm. The latter one is what I need. 3. And now the Deviser S7000 is showing the measurement value of -16.5dBm. The deviation of -1.5 dBm is not a measurement error but rather the effect of having too much signal level on the cable I am using. 4. Reducing the signal output to -35 dBm on the test source produces a readout of -35.9 dBm. Excellent result, considering these two devices are manufactured at opposite sides of the world. 5. The Handheld Satcom Testscoure can actually output two different signals simultaneously. Here I configured one -35 dBm signal at 1000 MHz and the other at 1100 MHz with -15 dBm. Again, this signal level is correctly identified and confirmed by the Deviser S7000. Simply brilliant. 2 ■ The setup to test and evaluate the WORK Microwave Handheld Satcom Test Source. Notice the 50 Ohm to 75 Ohm impedance matching adapter from HP. Tests confirmed the theory: in our case the error was insignificant, so I dispensed the use of the adapter. 3 104 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com www.TELE-audiovision.com — 1 1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志 105
  • 6. 6 8 10 11 7 ce wollte ich es aber genau wissen: wie genau misst der Deviser S7000 wirklich? Der Signal-Ausgang der 6. Now for something 9 completely different. At 75 MHz a signal of -35 dBm is generated and measured with a deviation less than 1 dBm. Absolutely amazing. 7. Since the Deviser S7000 supports two markers in CATV mode which is used to measure the tilt between two channels, I generated one signal at 80 MHz with -35 dBm and a second signal at 100 MHz with -45 dBm. Incredibly, the deviation was -0.1 dBm and -0.2 dBm, respectively. The tilt was measured with 9.9 dB. 8. To test the end of scale I generated a signal at 2000 MHz with -15 dBm. Again the Deviser S7000 measured this signal with an amazing precision. 9. To test the sweep generator several slop step intervals had to be tested in order to allow the spectrum analyser function to sample enough data to correctly measure the signal. 10. With a slop step interval of 500 ms the Deviser S7000 produced good results so I started the test run. 11. First I measured the whole spectrum with the MAX function active. This way we can see the whole range at the end of the test. The result is excellent with the spectrum oscillating about 3 dB around -35 dBm, which is the output level setup on the Handheld Satcom Test Source. This oscillation is an acceptable error and due to the fact that I was giving the spectrum analyser just about the time to render the spectrum. 12. This picture shows the same output signal, but this time the signal had to pass a multi switch and about 20 meter of cable, an aerial socket and then another cable before reaching the spectrum analyser. Notice that only the upper curve is of interest. The result is clear to see: there is an over attenuation of about 10 dB to 15 dB. Also, it is clear to see that the attenuation is not uniform. Handheld Satcom Test Source ist auf 50 Ohm spezifiziert, der Eingang des Deviser S7000 allerdings auf 75 Ohm, wie es eben für TV Anwendungen üblich ist. Ich habe deshalb einen Impedanz-Wandler von Hewlett 106 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com 12 Dieser Impedanz-Wandler erzeugt eine Dämpfung von -15dBm. Die WORK Microwave Handheld Satcom Test Source zeigte hier, dass das Profi-Messgerät mit einer Abweichung von unter 1 dBm misst. Dies ist extrem wenig und ein Resultat der exakten Anwendung internationaler Normen in der Entwicklung und Produktion. Die Bilder belegen die Messwerte im Bereich von 50 MHz bis 180 MHz sowie von 950 bis 2150 MHz. Dies ist absolut innerhalb der Messgenauigkeit des Gerätes und der im Zertifikat der WORK Microwave Handheld Satcom Test Source angegebenen Abweichung. Eine weitere hervorragende Anwendung der Handheld Satcom Test Source ist damit gezeigt: sie kann zur extrem exakten Kalibrierung von Messgeräten eingesetzt werden. Prüfen einer CATV Verkabelung Noch ein Einsatzgebiet der Handheld Satcom Test Source ist die Überprüfung der Kabelinstallation eines Kabel TV Netzes. Zum Test benutzte ich unser eigenes kleines Verteilnetz im TELE-audiovisions Test Center. Zur Distribution wird hier ein Multiswitch mit 16 Eingängen für Sat-Ebenen (950 MHz – 2150 MHz) und einem Eingang für terrestrisches TV oder CATV (50 MHz – 850 MHz) genutzt. Das Signal wird dann an 8 Ausgängen bereitgestellt und innerhalb des Hauses an den Antennendosen zur Verfügung gestellt, die separate Ausgänge für SAT und CATV bieten. Es galt nun, die Dämpfung des Signals im SAT-Bereich zu messen und außerdem wollte ich wissen, ob durch den Multiswitch, den Antennendosen und dem verlegten Kabel bestimmte Frequenzbereich stärker beeinflusst werden als andere. Dazu benutzt man normalerweise einen Rauschgenerator, doch diese bieten nicht die Messgenauigkeit, die die Handheld Satcom Test Source ermöglicht. Wer jetzt denkt, dass das eine Riesenarbeit ist, da man ja praktisch alle Frequenzen einzeln durchprobieren muss, irrt. Denn WORK Microwave hat in der Handheld Satcom Test Source einen Sweep Generator mit eingebaut, der das Ausgangssignal innerhalb eines vom Anwender spezifizierten Frequenzbereichs (50 MHz bis 180 MHz und 950 MHz bis 2150 MHz) laufen lassen kann. Dazu kann natürlich die Schrittweite (mindestens 0.5 MHz) eingeben werden sowie die gewünschte Geschwindigkeit (ab 10 ms pro Schritt). Packard genommen (Modell 08590-60090), der für den Frequenzbereich von 1 MHz bis 1.8 GHz spezifiziert ist. www.TELE-audiovision.com — 1 1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志 107
  • 7. Der Pegel kann von -5 bis -45 dBm gewählt werden. Weiterhin ist es möglich, den Sweep bidirektional laufen zu lassen: kommt das Signal am oberen Grenzwert an läuft es wieder zurück, wobei hier eine separate Schrittweite (MHz) und Geschwindigkeit (ms) eingestellt werden kann. Ein weiterer Parameter ermöglicht die Konfiguration einer Pause zwischen den Sweeps. Mein Vorhaben war es, die Handheld Satcom Test Source am Eingang des Multiswitches anzuschließen und ihn dann mit der FrequenzSweep Funktion zu betreiben. Am Messgerät habe ich den Spektrum-Analysator Modus aktiviert und diesen mit der Spitzenwert-Haltefunktion benutzt, um so das Ergebnis des FrequenzSweeps über den gesamten Frequenzraum abzulesen. Der erste Versuch scheiterte, weil ich nicht bedacht hatte, dass der SpektrumAnalysator eine gewisse Sampling-Periode braucht, um aus dem Signal das Spektrum zu generieren. Erzeugt der Signal-Generator einen zu schnellen Sweep, dann bleibt dem Messgerät keine Zeit, das Signal korrekt zu messen. Daher musste ich zuerst diesen Versuchsaufbau mit einer direkten Verbindung zwischen dem Messgerät und dem Signal-Generator ■ Setup to measure the attenuation and other problems in our SAT and CATV distribution system. Luckily, the Handheld Satcom Test Source works on battery. 108 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com
  • 8. 1 5 2 1. Testing the DVB-T USB dongle with SDR# at 50 MHz. The signal is clean and correctly tuned on the supposed frequency. 2. Same test, but now on 120 MHz. This frequency band is used for air control communications and it is good to see that the DVB-T USB dongle behaves very well here. 3. At 180 MHz the reception is acceptable, albeit the gain is lower. The indicated dB value is just a reference as the RTL2832U chip and the FC0012 tuner have automatic gain control activated. 4. Unfortunately my DVB-T USB dongle has the FC0012 tuner instead of the much better E4000 one. The result is a total deafness at 950 MHz. 5. As expected, no signal at 1200 MHz, either. 6. At 118 MHz frequent radio communications between pilot and tower can be heard as the test centre is located near the local airport. Using the Handheld Satcom Test Source I can be sure that my DVB-T USB dongle is capable of tuning and demodulating this frequency. 7. I did not have to wait long to get to hear a pilot reporting to the tower. Notice the small red line at 118.000 MHz in the waterfall graph. It suddenly appears with the communication and lasts only a few seconds. This kind of air traffic communication is naturally modulated in AM and it is incredible that a DVB-T USB receiver for less than 20 Euro can actually be used as a SDR radio scanner to receive such communications. 3 4 betreiben, um geeignete Parameter für den FrequenzSweep zu ermitteln. Nun wurde mir auch klar, warum WORK Microwave dieser Funktion in der Hand- held Satcom Test Source so viel Parameter spendiert hat: sie sind tatsächlich notwendig und sinnvoll. Schließlich konnte ich die gewünschte Messung mit folgenden Pa- rametern durchführen: - Startfrequenz: 950 MHz - Endfrequenz: 2150 MHz - Frequenzschritt: 1 MHz - Zeitintervall pro Schritt: 500 ms 110 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com - Leistungspegel: -35 dBm Mit diesen Werten konnte der gesamte SAT-Frequenzraum analysiert werden und die Schwankungen bei direkt angeschlossenem Messgerät betrug zirka +/- 3dBm. Weil die WORK Microwave Handheld Satcom Test Source als portables Gerät mit eingebautem Akku entworfen wurde war es ein leichtes, es zum Schaltkasten zu transportieren und zu betreiben. Ich habe ihn dazu einfach an ein Netbook angeschlossen und ohne Netzstrom-Anschluss benutzt. Durch den im Signal-Generator eingebautem Akku kann man auch mit einem Laptop ohne Stromanschluss für längere Zeit arbeiten, denn der Signal-Generator saugt den Laptop-Akku nicht leer, wenn man nicht beide USB-Buchsen der Handheld Satcom Test Source anschließt (die zweite USBBuchse dient exklusiv zum Laden des Akkus). Die Messung des kompletten Spektrums dauert bei diesen Parametern ungefähr 6 7 fünf Minuten. Dabei kann man getrost seine Aufmerksamkeit auch etwas anderem widmen, denn wenn der Test länger läuft wird die Messung einfach fortgehend wiederholt. Das Resultat dieser Messung zeigt, dass die Dämpfung durch die Signalverteilung zwischen 10 dB und 15 dB beträgt. Dies ist ein durchaus guter Wert wenn man bedenkt, dass zwischen der Handheld Satcom Test Source und dem Deviser S7000 über 20 m Kabel, ein Multswitch, eine Antennendose und ein weiteres Kabel liegen. Etwas ärgerlicher ist jedoch die Tatsache, dass diese Messung es sichtbar macht, dass die Dämpfung nicht konstant über den ge- samten Frequenzbereich ist, sondern einige Bereiche stärker dämpft als andere. Keine Frage, die WORK Microwave Handheld Satcom Tetsource ermöglicht einem Installateur die Abnahme einer Installation bevor die Signale anliegen, beziehungsweise es kann anhand eines zertifizierten Referenzsignals zweifelsfrei die Qualität der Anlage nachgewiesen werden. Die Betonung hier liegt auf Zertifiziert und Referenz: mit der Handheld Satcom Test Source gibt es keine Diskussionen mehr über Fehlertoleranzen. Prüfen eines SDR Empfängers Eine ungewöhnliche Anwendung für die Handheld Satcom Test Source ergab sich zufällig: der in vielen USB DVB-T Empfängern eingebaute DVB-T COFDM Demodulator, der RTL2832U von Realtek, kann auch zum Radio-Empfang genutzt werden kann, weil dieser Chip die rohen I/Q Samples bereitstellt. Dies ist eigentlich dazu gedacht, DAB, DAB+ und FM zu demodulieren, doch mit dem passenden Treiber kann man einen solchen USB DVB-T Empfänger auch www.TELE-audiovision.com — 1 1-12/2013 — TELE-audiovision International — 全球发行量最大的数字电视杂志 111
  • 9. als Software Defined Radio benutzen; mit speziell angepasster SDR-Software wie dem SDR# erhält man einen echten Radio-Scanner, mit welchem man zum Beispiel Flugfunk empfangen kann. Das Problem ist jedoch der im USB DVB-T Empfänger verbaute Tuner. Hier kommen verschiedene Chips zum Einsatz, zum Beispiel die FC0012 und FC0013 Modelle. Ein USB-Empfänger im Test Center hat den FC0012 Tuner. Leider sind diese Tuner auf den Frequenzbereich von 50 MHz bis 950 MHz eingeschränkt, aber mich interessierte ganz besonders die Frequenzspanne von 117 MHz bis 137 MHz, in welcher der Flugfunk erfolgt. Das Test Center ist dazu mit einer passenden Empfangsantenne ausgestattet und mit einem Icom R3 Handempfänger kann der Flugfunk auch abgehört werden. Da nun aber nicht ständig auf diesen Frequenzen gefunkt wird und weil ich die Sensibilität und Empfangseigenschaften des USB Empfängers genauer analysieren wollte, kam die WORK Microwave Handheld Satcom Test Source zum Einsatz. Der Testaufbau war extrem einfach: der USB DVBT Empfänger wurde am PC angeschlossen und mit dem speziellen SDR Treiber, der unter dem Namen „Zadig“ im 112 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com Internet zu finden ist, installiert. Die freie und kostenlose SDR# Software erkennt die USB Empfänger mit RTL2832U Chips automatisch und schon kann das Signal am PC als Spektrum dargestellt werden. Die Demodulation erfolgt in den für Radioscannern gewöhnlichen Modulationen: AM, FM, CW, usw., wobei die Bandbreite individuell eingestellt werden kann. An der WORK Microwave Handheld Satcom Test Source habe ich nun verschiedene Frequenzen zwischen 50 MHz und 180 MHz ausprobiert, mit besonderem Augenmerk auf Frequenzen von 117 MHz bis 137 MHz. Das Ergebnis ist in den Bildern zu sehen und variiert von spektakulär bis ernüchternd. Toll ist zum Beispiel, mit welcher Auflösung das von der Handheld Satcom Test Source erzeugte Signal dargestellt wird. Im Frequenzbereich, der für den Flugfunk genutzt wird, scheint der USB DVB-T Empfänger ein brauchbares Resultat zu ergeben, so dass ich ihn anschließend erfolgreich an die Außenantenne angeschlossen habe. Tatsächlich konnte ich nach ein paar Minuten einen Piloten im Anflug hören. Die Ernüchterung entstand deshalb, weil der USB DVB-T Empfänger eben keineswegs
  • 10. expert OPINION WORK Microwave Test Signal Generator RECOMMENDED PRODUCT BY Vitor Martins Augusto Test Center Portugal + Compact and portable Test Source Two synthesizers for simultaneous generation of two signals Configurable sweep generator Extremely high accuracy Provided with compliance certificate, containing detailed information about the instruments precision Easy to use software, no installation required No driver installation required, device recognized by Windows as Human Input Device Internal battery – Parameters have to be confirmed with ENTER key Sweep Modus does not show current Frequency TECHNICAL DATA Manufacturer WORK Microwave, Germany Tel. + 49-8024-6408-27 Internet www.work-microwave.de den oft zitierten Frequenzbereich korrekt empfängt. So wird das von der Handheld Satcom Test Source erzeugte Signal auch an verkehrten Frequenzen empfangen; das zeigt deutlich einen Fehler des DVB-T Tuners. Oberhalb von 950 MHz war der FC0012 Tuner tatsächlich nicht in der Lage, irgendein brauchbares Signal zu empfangen, obwohl sich diese Frequenzen sehr wohl eingeben lassen. Fazit Obwohl vom Hersteller nur der Test von Hochfrequenzkonvertern als Einsatzgebiet angegeben wird, ist diese Testquelle für HF-Signale auch für viele andere Zwecke zu benutzen. Wenn es darum geht, Messgeräte zu kalibrieren, Fehler durch Störsignale oder Dämpfung zu klären, macht sich eine solche Testquelle unbezahlbar, denn man kann direkt messen, was mit dem bekannten Signal passiert. Ganz besonders beeindruckt waren wir von der unglaublichen Präzision der Handheld Satcom Test Source. Zusammen mit dem Zertifikat wird es so auch für kleine Betriebe möglich, die Genauigkeit der Messgeräte zu überprüfen, diese zu kalibrieren und zertifizierte Protokolle zu erstellen, die jeder Überprüfung standhalten. WORK Microwave ist mit der Handheld Satcom Test Source ein aussergewöhnliches Instrument gelungen, das gezielt für den Einsatz von Technikern entwickelt wurde. Statt eines großen und schweren, an eine Netzsteckdose gebundenes Instrument, hat man hier ein kompaktes, tragbares Gerät mit eigenem Akku in den Händen. Ein Gerät, das sich in vielen Betrieben schnell amortisiert. Model RF Signal Generator Frequency range 50 MHz to 180 MHz and 950 MHz to 2150 MHz Frequency resolution 0.5 MHz Output level -45 dBm to -5 dBm Output level resolution 0.5 dB Level tolerance ± 1 dB Output impedance 50 Ohm Output mute < -60 dBc Reference Output 10 MHz, -10 dBm to +10 dBm, 0.5 dB steps Temperature range 0°C to +50°C Interface USB 2.0 Power supply ext. 24 V DC, USB, internal Battery Power consumption max. 12 W Connectors RF out: 50 Ohm SMA female REF out: 50 Ohm BNC-female USB 2.0: USB Standard type B Weight 1.5 kg Dimensions (L x W x H) 250 x 125 x 74 mm 114 TELE-audiovision International — The World‘s Largest Digital TV Trade Magazine — 1 1-12/2013 — www.TELE-audiovision.com