Balunslose Messungen hochwertiger Datenkabel bis 4 GHz

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Normalisierung und erfassen aller Fehlerterme

Wesentliches Merkmal für die balunlose Messung symmetrischer Komponenten ist die exakte und vollständige Erfassung aller S-Parameter S11 bis S44 für die Einzeladern einer Doppelader. Anschließend werden die separat erfassten Messwerte in einem mehrstufigen Rechenprozess miteinander in Beziehung gesetzt und so die symmetrischen S-Parameter (Sdd11 bis Sdd22) gebildet. Damit diese Berechnung zu korrekten Ergebnissen führen kann, sind die Fehlerterme aller beteiligten Komponenten im Signalweg zu berücksichtigen. Selbstverständlich gilt dies auch für den TS-Prober, so dass das ermittelte Ergebnis den eigentlichen Prüfling darstellt.

Die gesamte Normierung bezieht sich auf die OSL-Standards mit denen das ECal-Kit kalibriert wurde. Diese OSL-Standards wie Open, Short, Load sind in hoher Qualität von verschiedenen Anbietern, unter anderem Agilent oder Rosenberger, erhältlich und können rückführbar kalibriert werden.

Obwohl das ECal-Kit TSC-43 bereits mit aktuellen Kalibrierdaten geliefert wird, unterstützt Shield-TS eine Rekalibrierung des ECal-Kits mit geeigneten eigenen Kalibrierstandards. So ist eine durchgängige Kalibrierung der Komponenten gewährleistet, ein weiterer Vorteil gegenüber der Balunmethode. Zusätzlich erlaubt der implementierte Messablauf eine komplette Überprüfung der Zuleitungen und des Routers unter Zuhilfenahme externer OSL-Standards.

Der im Shield-TS realisierte Ansatz mit einer exakten Erfassung aller Fehlerkoeffizienten geht weit über die Möglichkeiten reiner 4-Port-Netzwerkanalysatoren hinaus. Diese lassen neben einigen anderen Randbedingungen insbesondere die wichtige Eigenschaften der Anschaltung des Prüflings unberücksichtigt. Damit sind besonders die reflektorischen Größen und daraus abgeleitete Ergebnisse fehlerbehaftet.

Der Messablauf beim Shield-TS unterscheidet sich naturgemäß von dem bisher verwendeten Verfahren. Während die Baluntechnik je nach Messart (Vierpoldämpfung, Rückflußdämpfung, Impedanz) vom Anwender während der Messung bestimmte Aktivitäten erforderte (Z-Abschluss anbringen) verlangt das neue Messverfahren nach dem beidseitigen Auflegen des Prüflings keine weiteren Aktivitäten.

Nachdem Shield-TS alle Einzelmessungen ausgeführt hat, ergeben sich nach der Berechnung gleichzeitig alle Ergebnisse:

• Vierpoldämpfungen (Sdd21, Sdd12)
• Rückflussdämpfungen (Sdd11, Sdd22)
• Daraus abgeleiteten Wellenimpedanzen
• Symmetriedämpfungen (Scd21, Scd12)
• Laufzeiten, symmetrischer Betrieb (Differenzierung Sdd21, Sdd12)
• Laufzeitdifferenzen im Paar (S21, S43)

Darüber hinaus fallen auch noch alle anderen Ergebnisse wie Scc11 oder Scc21 an. Insgesamt sind es 16 bzw. 32 Einzelergebnisse (Common Mode, Differential Mode), die z.T. bei der Bewertung heutiger Datenkabel noch nicht berücksichtigt werden. Zukünftige Anforderungen die insbesondere die Gegentakt/Gleichtakt-Umwandlungen stärker beachten, stellen damit kein Problem dar.

Es lässt sich auch das NEXT innerhalb des Kabels bestimmen. Das Gleiche gilt für die daraus abgeleiteten Messarten ACR, Power Sum Next oder FEXT. Definitionsgemäß sind hier die Abschlusswiderstände an den jeweiligen Aderenden anzubringen. Während der Messautomat AQSD-TS diese Umschaltung automatisch ohne Eingriff erledigen kann, unterstützt Shield-TS den Anwender durch einen entsprechenden Dialog.

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