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In der heutigen vernetzten und von vielfältigen Kommunikationsmöglichkeiten gepräg ten Welt kommt der Hochfrequenztechnik steigende Bedeutung zu. Neben der System 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 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 Text 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 einfacheZusammenhänge der Fourier transformation hinaus. Im Rahmen dieses Buches ist besonders darauf Wert gelegt, diejenigen Meßsysteme und -methoden vorzustellen, denen man auch in der aktuellen Praxis begegnet.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung.- 1.1 Frequenz- und Leistungsbereiche.- 1.2 Besonderheiten im Hochfrequenzbereich.- 1.3 Automatisierung.- 1.4 Zusammenstellung der Meßgrößen.- 2 Meßgeneratoren.- 2.1 Klassifizierung.- 2.2 Baugruppen von Meßgeneratoren.- 2.3 Typische Blockschaltbilder.- 2.4 Ausgangsspektren der Generatoren.- 3 Leistungsmessung.- 3.1 Prinzipielle Fehlerquellen.- 3.2 Meßwandler.- 3.3 Leistungsmessung an modulierten und gepulsten Hochfrequenz-Signalen.- 4 Frequenzmessung.- 4.1 Mechanische Frequenz- und Wellenlängenmesser.- 4.2 Elektronische Frequenzzähler.- 5 Hochfrequenz-Spektralanalysatoren.- 5.1 Theoretische Grundlagen der Spektralanalyse.- 5.2 Aufbau von Spektralanalysatoren.- 5.3 Praktische Grenzen der Meßdynamik.- 5.4 Messungen mit dem Spektralanalysator.- 6 Hochfrequenzmessungen in der Modulationsebene.- 6.1 Der Frequenz- und Zeitintervall-Analysator (HP).- 6.2 Messungen mittels Frequenz- und Zeitintervall-Analysator.- 7 Phasenrauschmeßtechnik.- 7.1 Definition und Ursachen des Phasenrauschens.- 7.2 Quantitative Beschreibung des Phasenrauschens.- 7.3 Phasenrauschmessungen im Hochfrequenzbereich.- 7.4 Gepulste Phasenrauschmessungen.- 7.5 AM-Rauschmessungen.- 8 Lineare Netzwerkanalyse.- 8.1 Grundlagen und Meßprinzip.- 8.2 Vektorieller Netzwerkanalysator (VNWA).- 8.3 Skalarer Netzwerkanalysator (SNWA).- 9 Antennenmeßtechnik.- 9.1 Kenngrößen einer Antenne.- 9.2 Antennenmeßstrecke und Meßumgebung.- 9.3 Messung der Kenngrößen einer Antenne.- 10 Anhang.- 10.1 Signalflußdiagramme.- 10.2 Richtschärfe eines Kopplers bei reflektierender Last.- 10.3 Umrechnung Reflexion - Stehwellenverhältnis.- 10.4 Wichtige Hersteller von Meßgeräten im Hochfrequenz- und Mikrowellenbereich (Stand 1997).- Literatur.- Bildnachweis.- Sachwortverzeichnis.
