Hochfrequenzmessungen

Hochfrequenzmessungen umfassen die Erfassung und Analyse von Signalen im Hochfrequenzbereich, typischerweise von einigen Kilohertz bis in den Gigahertz-Bereich. In der Praxis werden dafür mehrere Bandbereiche unterschieden: HF (3–30 MHz), VHF (30–300 MHz), UHF (300 MHz–3 GHz), SHF (3–30 GHz) und EHF (>30 GHz). Ziel ist es, Merkmale wie Amplitude, Frequenz, Phase, Spektrum, Impedanz und die zeitliche Struktur von Signalen zu bestimmen.

Zu den wichtigsten Messgrößen gehören Leistung und Spannung, Phasenlage, Spektralinhalte, Impedanz, Rückfluss bzw. S-Parameter, Phasen- und Frequenzstabilität sowie Modulations- und Rauschcharakteristika. Je nach Anwendung werden zusätzlich Größen wie Jitter, Verzögerung oder Zeitbereichsverhalten untersucht. Die Messungen finden oft unter definierten Referenzen und Impedanzen (häufig 50 Ω oder 75 Ω) statt.

Gängige Instrumente sind Spektrumanalysatoren, Vektor-Netzwerkanalysatoren (VNA), Leistungsmesser, RF-Oszilloskope mit geeigneten Proben, sowie Zeitbereichsreflektometrie (TDR) für Impedanzverläufe. Zur Kalibrierung werden Verfahren wie SOLT, TRL oder LR eingesetzt, um systematische Fehler des Messaufbaus zu korrigieren. Besondere Herausforderungen ergeben sich aus Verlusten, Kopplungen, Verbindungstoleranzen, Abschirmung, Dämpfungen und der Notwendigkeit geeigneter Verkabelung und Referenzimpedanzen.

Anwendungen finden sich in der Entwicklung und Prüfung von Kommunikationssystemen, Mobil- und Rundfunktechnik, Radar- und Messsensorik, EMC-Tests sowie in der Leiterplatten- und Geräteentwicklung, wo präzise RF- und Microwave-Messungen grundlegende Grundlagen liefern. Die Praxis erfordert oft eine Kombination mehrerer Messverfahren, um ein vollständiges Bild des Verhaltens zu erhalten.