Medizintechnik

• HF-Leistungsmessgeräte
• HF-Signalgeneratoren Spektrumanalysatoren
• Dämpfungsglieder
• Messempfänger
• Funkmessplätze
• Frequenzzähler
• EMV-Geräte
• Koppelnetzwerke
• Netznachbildungen
• HF-Filter
• HF-Komponenten
• HF-Kalibriersätze
• Phasenrausch-Messplätze

Zur Kalibrierung von Hochfrequenzleistung wird in mehreren Messungen an einem symmetrischen Leistungsteiler (Power-Splitter) die von einem Generator erzeugte Leistung gemessen und mit den Anzeigewerten des Kalibriergegenstandes verglichen. Um den Frequenzgang und Linearität von Leistungsmessköpfen oder -Messgeräten aufzunehmen, werden pro Frequenz bis zu vier Messungen durchgeführt. Die Rotation ist erforderlich, um festzustellen, ob ein Konnektor beschädigt ist. Dies geschieht genau dann, wenn die Standardabweichung zwischen den Einzelmessungen erheblich über der typischen Typ-A-Unsicherheit des Konnektortyps liegt.

HF-Leistungskalibrierung über 20 Dekaden

Durch kalibrierte Dämpfungsglieder können auch äußerst empfindliche Leistungsmessköpfe, Spektrumanalysatoren oder Messempfänger bei minimalen Leistungen präzise kalibriert werden. Um höchste Genauigkeiten zu erzielen, müssen die Streuparameter der Dämpfungsglieder korrigiert werden. Hierfür werden die komplexen Eingangsreflexionsfaktoren des Prüflings, der komplexe äquivalente Ausgangsreflexionsfaktor des Ausgangstores des Leistungssplitters sowie die Streuparameter des Dämpfungsglieds in Bezug auf Betrag und Phase verwendet. Auf diese Weise kann die Referenzebene mathematisch verschoben werden.

Bei der Kalibrierung von Signalgeneratoren kommen High-End-Messempfängersysteme zum Einsatz, die einen bisher unerreichten Dynamikbereich von -130 dBm bis +20 dBm bieten. Darüber hinaus ermöglichen Phasenrauschmessplätze die präzise Bestimmung des Einseitenband- Phasenrauschens mit sehr hoher Empfindlichkeit von bis zu -190 dBc/Hz. Messungen des Einseitenband-Phasenrauschens sind in einem breiten Frequenzbereich von 1 MHz bis 40 GHz möglich.

Die Messung von Reflexionsfaktoren und Dämpfung im Frequenzbereich von 9 kHz bis 45 GHz führen wir an vektoriellen Netzwerk-Analysatoren durch.

Nach einer vollständigen Kalibrierung mit einem Tor (bzw. zwei Toren, drei, oder vier Toren) ermöglichen unsere Geräte die präzise Bestimmung des komplexen Reflexionsfaktors Gamma, der Dämpfung, oder der komplexen Streuparameter eines Prüflings in Bezug auf Betrag und Phase. Die direkte Rückführung erfolgt durch Einsatz von Transfer- und Verifikationsstandards. Es handelt sich um Kalibriersätze (Open, Short, Load), Fehlabschlüsse (Mismatches) und Dämpfungsglieder der „Ziel-“Steckersysteme.

Die Charakterisierung der Transferstandards erfolgt durch ein Nationales Metrologieinstitut, wo sie mittels Primärexperimenten auf SI-Einheiten zurückgeführt werden. Die Berechnung der Messunsicherheit erfolgt gemäß der Publikation EURAMET Guides No. 12-2018/03 unter Verwendung des Modells für die rigorose Bestimmung der Messunsicherheit.

Umgebungsbedingungen und Kurzzeitstabilitäten von kleiner 0,5 Kelvin

Das Kalibrierverfahren für die Dämpfungskalibrierung für hohe Dämpfungswerte wird als Direktmessverfahren im Bezug zur Durchgangsmessung bei Kurzschluss von Sender und Empfänger (THRU) an selektiven Mess-Systemen realisiert. Bei zeitnaher Durchführung von Bezugsmessung und Einfügen des Messobjektes wird der Temperatureinfluss bei Umgebungsbedingungen und Kurzzeitstabilitäten von kleiner 0,5 K sehr klein gehalten.

Als Initiator der Kalibrierleitfadenserie DKD-L 02/1 ist die esz AG maßgeblich an der Entwicklung von Richtlinien und Dokumenten beteiligt, die die Kalibrierung, Handhabung der Rückführung und Akkreditierung sogenannter abgeleiteter Hochfrequenzmessgrößen erleichtern. So sind Messgrößen wie Anzeigelinearität, ZF-Verstärkung, Bandbreite, Filtersteilheit, Modulation oder Rauschanzeige (DANL) dann nicht nur ausschließlich auf Werkskalibrierzertifikaten, sondern auch auf akkreditierten Kalibrierzertifikaten zu finden.

Richtlinien- und Gremienarbeit schafft klare Anforderungen

Die Lücke, die sich dadurch begründet, dass diese Messgrößen keine Rolle bei der Weitergabe der Einheiten der Staatsinstitute oder Primärlabore spielen, ist durch die Definition und Zuordnung der HF-Hilfsmessgrößen dann endlich geschlossen. Komplexe Messobjekte wie Messempfänger, Spektrumanalysatoren oder Signalgeneratoren sind dann vollumfänglich innerhalb akkreditierter Kalibrierungen darstellbar und auch für alle Partner und Auftraggeber der esz AG transparent verfügbar. Daneben ist die esz AG auch an der ständigen Richtlinienarbeit des Fachausschuss VDI GMA 3.12 für elektrische Messgrößen beteiligt, so dass hier das praktische Feedback aus Industrie, Wissenschaft und Forschung erfolgt und bei der Beschreibung von Kalibrierverfahren und Messunsicherheit berücksichtigt werden kann.

Der Nachweis der Störempfindlichkeit durch Ströme, Spannungen, leitungsgebundene oder gestrahlte Beeinflussung kann nur mit EMV Störgeneratoren erfolgen, deren elektrischen Eigenschaften bekannt sind und im Rahmen Messung der Störempfindlichkeit mit einem EMV-Störgenerator der Kalibrierung nachgewiesen wurden. Dabei stehen die Kernaussagen wie rückgeführte Kalibrierung, Anwendung der speziellen Prüfnorm und DIN EN ISO/ IEC 17025 Kalibrierung im Mittelpunkt für viele EMV-Dienstleister und deren Zertifizierungen als Prüflabor.

In den Laboren der esz AG kalibrieren wir EMV-Störgeneratoren, EMV-Zubehör und EMV-Hilfsgeräte immer nach den geltenden und aktuellsten Richtlinien. Dazu gehören beispielsweise der Nachweis und die Kalibrierung der Eigenschaften von Geräten oder Generatoren mit Anforderungen für

• Störaussendung (DIN EN 55022 bzw. 55014 / 55011)
• Oberwellen / Oberschwingungen (DIN EN 61000-3-2 bzw. DIN EN 61000-4-7)
• ESD Störfestigkeit (DIN EN 61000-4-2)
• Burst Störfestigkeit (DIN EN 61000-4-4)
• Surge Störfestigkeit (DIN EN 61000-4-5)
• HF-elektromagnetisch oder induziert (DIN EN 61000-4-3 bzw. DIN EN 61000-4-6)
• Netzausfall (Dips / Interruptions) (DIN EN 61000-4-11) oder
• Flicker (EN 61000-4-15)

Die esz AG veröffentlicht alle Kalibrierverfahren. Das Qualitätsmanagementhandbuch können Sie hier herunterladen.