RF Technology Days in Leiden en Mechelen

Het motto van het evenement is ‘Trends in Radio Frequency’; sprekers en exposanten willen laten zien welke nieuwe technologieën beschikbaar zijn gekomen, welke toepassingen er zijn en wat we in de nabije toekomst kunnen verwachten. In plenaire en parallelle sessies staan kennis en praktische ontwikkelingen centraal. Op de RF Technology Days is de volle breedte van de markt vertegenwoordigd: van toepassers, en leveranciers tot ontwikkelaars en kennisinstituten. De dag in Leiden kan worden afgesloten met een rondleiding door het Huygens Laboratorium, met demonstraties van de nieuwste testopstellingen. 

Hieronder een indruk van het aanbod in het lezingenprogramma.

Gebruik van HF technologie bij Elektron Paramagnetische Resonantie (EPR)

EPR wordt gebruikt bij onderzoek van materialen en (fysische, chemische of biologische) processen waarbij het magnetisch dipoolmoment van elektronen een rol speelt. De aanwezigheid van deze elektronen wordt waargenomen doordat zij in een statisch magneetveld in resonantie worden gebracht met microgolven. Voor een goede analyse is een hoge resolutie nodig. Deze kan worden bereikt door de combinatie van een hoog magneetveld en een hoge microgolffrequentie. Jos Disselhorst en dr. Huib Blok behandelen twee EPR-spectrometers, respectievelijk werkend met een frequentie van 95 GHz (λ ~ 3 mm) en 275 GHz  (λ ~ 1 mm). Het 95 GHz-systeem is gebouwd met golfgeleiders; bij 275 GHz wordt grotendeels een zogenoemd pseudo-optisch systeem toegepast. Beide systemen kunnen zowel met continue als gepulste microgolven worden gebruikt. Enkele speciale aspecten van de systeemopbouw zullen worden toegelicht.

Jos Disselhorst en dr. Huib Blok, Huygens Laboratorium, Universiteit Leiden

Slimme radio, een frequentieruimte-multiplier?

Slimme, oftewel cognitieve radio zoekt zelf zijn tijdelijke plek in het frequentiespectrum. En wel op een zodanige manier dat de reeds aanwezige gebruikers van die frequenties daar geen hinder van ondervinden. In theorie een prachtige manier om zonder storing dezelfde frequentieruimte beschikbaar te stellen voor meer gebruikers. Een echte frequentieruimte-multiplier. John Derksen, hoofd spectrummanagement van Agentschap Telecom, gaat in op de meest recente ontwikkelingen rond cognitieve radio en op de vraag onder welke voorwaarden slimme radio zijn belofte kan waarmaken. Voordat het zover is, zijn er nogal wat uitdagingen te overwinnen. Hoe komen we uit de huidige kip-ei-situatie? Geldt hier de tragedie van de commons ook? Welke technische uitdagingen zijn er nog op te lossen? En …. wie durft?

John Derksen, Agentschap Telecom

Experience with RF simulations in antenna development

Voor veel mensen heeft antennetechnologie iets magisch. Patrick Dijkstra presenteert een recente ontwikkeling op dit gebied en geeft inzicht in de ontwerpdoelen die hiermee moesten worden gehaald en de problemen die moesten worden overwonnen. Hij laat zien hoe het RF-gedrag van de nieuwe antenne werd gesimuleerd en hoe die simulaties zich verhouden tot het uiteindelijke resultaat.

Patrick Dijkstra, Dare Development

Grafeen: dé kandidaat voor de nieuwe generatie (HF-) elektronica

Grafeen wordt algemeen gezien als hét basismateriaal voor de toekomstige elektronica. Er zijn echter nog maar weinig toepassingen van dit wondermateriaal. Dirk W. van Baarle legt kort uit wat grafeen is en wat het kan (speciaal op HF-gebied). Maar vooral zal hij de nadruk leggen op de hobbels die genomen moeten worden voordat grafeen op grote schaal in elektronica kan worden toegepast. Met fundamenteel onderzoek, waarbij gebruik wordt gemaakt van een unieke, zelfgebouwde microscoop (een variabele temperaturen STM) probeert men te begrijpen hoe perfect grafeen kan worden gegroeid.

Dirk W. van Baarle, Universiteit Leiden

Passive Intermodulation (PIM), an RF interference, challenging the radio access network performance

Passieve Intermodulatie (PIM) is geen nieuw fenomeen. Niet-lineariteit van kabels, componenten en antenes leidt tot 3e, 5e, 7e, 9e, 11e orde storingen die conflicteren met signalen uit ontvangerkanalen. Met meervoudige transmissie-carriers en het gelijktijdig gebruik van verschillende technologieën (GSM, UMTS, CDMA en LTE) door diverse operators, worden PIM-problemen ernstiger en complexer. Johan Nordhall geeft een overzicht van de principes van intermodulatie, problemen die worden veroorzaakt door PIM, oplossingen om PIM te reduceren en nieuwe meettechnieken om de prestaties van het radio access netwerk te verbeteren.

Johan Nordhall, Kaelus namens Livingston

Miniature ceramic filters

Gavin Ripley beschrijft het ontwerp en de productie van miniatuur SMT-filters voor frequenties tot 20 GHz en hoger. Hij beschrift het proces van ‘prototype voor productie’ op basis van een product op een keramisch substraat met hoge diëlektrische constante, met een 2,5 D solver en met volledige karakterisering van de x-, y- en z-componenten van diëlektrische constanten. Voor de productie van deze filters wordt gewerkt met standaard MIC procestechnieken.

Gavin Ripley, BSC Filters namens Heynen

  

One RF measurement science for multiple instrument form factors

Draadloze technologie ontwikkelt zich verder en neemt toe in complexiteit, en dat geldt ook voor de RF-meetbehoeften. Verbeterde prestaties, snelheid en efficiency zijn nodig voor diverse stadia in de levenscyclus van producten met meer functionaliteit, lagere kosten en een kortere time-to-market. In de hedendaagse test- en meetindustrie is er veel discussie tussen T&M-experts, apparatuurleveranciers en eindgebruikers. Wat is de beste vormfactor om deze tests uit te voeren? Momenteel gaat het om drie vormfactoren: benchtop, modulair of handheld.

Het bepalen van de geschiktste vormfactor is afhankelijk van diverse kwaliteiten: snelheid, prestaties, kosten, footprint, gebruikersinterface en meer. Geen van de drie vormfactoren excelleert op al deze kwaliteiten dus gebruikers moeten kiezen op basis van de belangrijkste behoeften voor het specifieke deel van de levenscyclus waarmee zij zich bezighouden. Het lijkt bijvoorbeeld logisch om modulaire instrumenten te gebruiken, waar footprint en snelheid van primair belang zijn en waar de behoeften goed zijn gedefinieerd en gefocust. Dedicated benchtopinstrumenten kunnen worden gebruikt voor het analyseren en debuggen in R&D, waar prestaties belangrijk zijn en een engineer moet testen en meten aan een groot aantal verschillende vereisten.

Gustaaf Sutorius, Agilent Technologies namens Acal BFi

RF technology applied in space and ground systems

SSBV Space & Ground Systems levert innovatieve systeemoplossingen voor in de ruimte en op aarde. De aardse activiteiten omvatten aardobservatie en TTC-modems. In het ruimtesegment is SSBV betrokken bij de ontwikkeling van elektronica en instrumentatie voor een nieuwe generatie ‘smallsat SAR imaging radar’. RF-technologie speelt een cruciale rol in de front-ends van al deze systemen. Laurens Bierens gaat daar uitgebreid op in.

Laurens Bierens, SSBV Space & Ground Systems names Electro Rent Europe

Next generation high reliability, low loss PCB substrates

Alun Morgan bespreekt de nieuwe generatie verliesarme PCB-substraten, met speciale aandacht voor Isola’s I-Tera MT, dat vergeleken met traditioneel PTFE en keramische materialen significante voordelen biedt ten aanzien van cost of ownership. De elektrische, thermische en mechanische eigenschappen worden besproken evenals de voordelen ten opzichte van traditionele oplossingen.

Alun Morgan, Isola Group Europe namens Eurocircuits

Testing & troubleshooting for WiFi 802.11 embedded design

Er zijn momenteel miljoenen IEEE 802.11 toestellen in gebruik en die werken allemaal in dezelfde frequentiebanden. Coexistentie is daarbij dus van kritisch belang. Test-interoperatibility is nodig bij het testen van een nieuwe chipset, het ontwerpen van een WLAN module, of het integreren van een module in een nieuw product. Bernd Wessling geeft een overzicht van alle 802.11-standaarden, inclusief 802.11/ac 160 MHz@5 GHz, PHY layer karakteristieken en testvereisten.

Bernd Wessling, Tektronix on behalf of CN Rood

A user introduction to GPS theory and simulation

Barry Hack legt in het kort uit hoe het global positioning system werkt, en bespreekt daarbij een beetje van de complexe theorie achter het krijgen van een ‘GPS fix’ op een ontvanger. Ook geeft hij een introductie en demonstratie van voorbeelden van de nieuwste handheld toestellen die kunnen worden gebruikt voor multi-satelliet GPS simulatie (GPSG-1000).

Barry Hack, Aeroflex UK namens T&M Systems

Fast and accurate RF component characterization enabled by FPGA technology

Om te kunnen voldoen aan eisen voor betere prestaties en meer complexiteit, maken RF-instrumenten gebruik van FPGA’s. Die zijn gewoonlijk niet toegankelijk en hebben een vastliggende functionaliteit die is ontworpen voor speciale doeleinden. Daarna is weinig ‘customization’ mogelijk. RF-instrumentatie met door gebruikers programmeerbare FPGA’s kan voor die gebruikers significante snelheids- en flexibiliteitvoordelen opleveren, zoals Guillaume Pailloncy zal laten zien in een toepassing voor het karakteriseren van RF-componenten.

Guillaume Pailloncy, National Instruments

Vijf gouden tips voor de perfecte coaxverbinding

Tijdens de presentatie neemt Léon-Marc Roefs zijn publiek mee terug naar de basis van de coaxverbinding en bijhorende techniek. Van daar uit gaat hij systematisch op weg naar een perfecte coaxverbinding. Zijn toehoorders zullen persoonlijk ervaren welke valkuilen en uitdagingen ze hierbij kunnen verwachten. De keuze voor de juiste kabel en connectoren is hierbij van cruciaal belang. Daarnaast spelen de toepassing, de omgevingsconditie en bijhorende afschermingsmethode ook mee in het beslissingstraject.

Léon-Marc Roefs, Simac Electronics

Tetra site and coverage acceptance measurements

Tetra is op dit moment in het wereldwijde PMR-marktsegment de meest succesvolle ‘mission critical’ communicatiestandaard voor mobiele spraak en narrowband data. Ferdinand Gerhardes presenteert het recente nieuws over Over-the-Air (OTA) metingen voor modulatiekwaliteit en cell-parameters. Daarnaast spreekt hij over GPS-ondersteunde RSSI en op BER gebaseerde radiodekkingsmetingen voor gebouwen, tunnels en in de vrije ruimte.

Ferdinand Gerhardes, Anritsu

Prediction of co-site interference in complex RF environments

Het voorspellen van co-site interferentie en de analyse van multi-antenne platforms in complexe RF-omgevingen, zoals vliegtuigen, UAV’s of schepen kan een behoorlijke uitdaging zijn. Dr. Frank Demming-Janssen demonstreert hoe software-tools als CST Studio Suite en Emit kunnen helpen bij het analyseren en verminderen van interferentie-effecten. Daarbij presenteert hij een complete workflow, vanaf de simulatie van de antennekoppeling tot de co-site interferentie van RF-systemen.

Dr. Frank Demming-Janssen, CST AG Germany on behalf of Hi-Tech RF & Microwave solutions     

Harmful RF discharge in high-power vacuum systems: what is the multipactor effect

Het multipactor-fenomeen is een schadelijk effect omdat het leidt tot degradatie van een verzonden signaal en zelfs RF-componenten kan beschadigen of vernietigen. Het ontwerp van multipactor-vrije componenten is essentieel voor bijvoorbeeld de ruimtevaart, vacuüm-elektronica, radar, satellietsystemen en deeltjesversnellers. Dr. Sergio Anza introduceert de principes van multipactor en de afhankelijkheid van verschillende factoren. Ook gaat hij in op het testen van een multipactor.

Dr. Sergio Anza, Aurora Software and Testing namens AR Benelux

High-speed EMI testing with FFT based real-time analyzers and oscilloscopes

Met moderne EMI-ontvangers worden meettijden drastisch verkort ten opzichte van traditionele typen. Dit komt door het gebruik van twee technieken, namelijk FFT én Time Domain Scan. Dat levert voor EMC-laboratoria een sterk verhoogde efficiëntie op en daardoor een verlaging van de kosten voor EMC-approval. Deze FFT-techniek wordt eveneens gebruikt in high-speed oscilloscopen zodat bij productontwikkeling mogelijke EMI-problemen snel worden gedetecteerd. Dr. Sergio Anza geeft een overzicht van de theorie en techniek achter het real-time EMI-testen.

Jos Westhof-Jacobs, Rohde & Schwarz

Throughput test method for mimo radios with over the air coupling

Fanny Mlinarski gaat in op de uitdaging van ‘radiated testing’ van LTE-Advanced- en IEEE 802.11a-producten. Fabrikanten van netwerkapparatuur en operators moeten het integrale ontwerp van settop boxes, access points, clients inclusief mimo antennepropagatie op een herhaalbare manier kunnen testen. Dat is alleen mogelijk in een radiated opstelling met een gecontroleerde multipath emulatie. Dank zij recente ontwikkelingen is zo’n testopstelling nu beschikbaar voor de werkbank van iedere engineer.

Fanny Mlinarski, octoScope namens Tucana

Small temperature sensor using mm-wave data and power transfer

In veel sensortoepassingen is een groot aantal draadloze sensoren nodig, die bij voorkeur een lage prijs koppelen aan een lange batterij-levensduur. In het Premiss-project (gefinancierd door STW), heeft het Centre for Wireless Technology in Eindhoven een prototype ontwikkeld van een bijzonder kleine (0,2 mm³) batterijloze remperatuursensor. Zowel de datacommunicatie als de voeding gaan via een millimetergolf (60 GHz) radioverbinding.

Om te komen tot het kleine formaat en om de kosten te beperken is de complete functie geïntegreerd op een enkel stukje silicium, in een standaard CMOS-technologie en zonder externe componenten. Daarvoor is het nodig om de antenne en de vermogensopslag voor de voeding op de chip aan te brengen. Bovendien moet de vereiste frequentienauwkeurigheid worden verkregen zonder extern kristal. Een van de grootste uitdagingen hierbij is het ontwerp van een efficiënte mm-golf gelijkrichter en een spanningsvermenigvuldiger die werkt bij heel lage vermogens. Hao Gao bespreekt het systeemontwerp voor deze sensor, en een aantal kritische aspecten voor de implementatie van het circuit.

Hao Gao, TU/e

Electrical fast transient/burst immunity test according new IEC 61000-4-4 Edition 3

De fast transient test (EFT/burst) is een test met een burst van een aantal snelle transiënten, ingekoppeld in de voeding-, besturings- en signaallijnen van elektronische apparatuur. Significant voor deze test is de hoge amplitude, een korte stijgtijd, een hoge herhaalfrequentie en de lage energie van de transiënten. De nieuwe Edition 3 (2012) van de IEC 61000-4-4 specificeert nieuwe routines voor de kalibratie en de capacitieve clamp.

Frank Niechcial, EM Test

Application of high power microwaves for the stabilisation of nuclear fusion plasmas

In Iter, de kernfusiereactor die momenteel in Frankrijk wordt gebouwd, wordt heet plasma opgesloten en in toestand gebracht waarbij kernfusie optreedt. Maar het plasma is intrinsiek instabiel, wat leidt tot een ongewenste verslechtering van de fusiekarakteristiek. M. de Baar presenteert een actief besturingssysteem, op basis van laagvermogen microgolfsensing en hoog vermogen microgolf-actueren van het plasma, met als doel de onstabiele toestanden te lokaliseren en te beëindigen.

M. de Baar et al. FOM institute Differ and TU/e      

Rondleidingen en demonstraties

Demonstratie 1: 95 GHz EPR spectrometer

Demonstratie 2: 275 GHz EPR spectrometer

Demonstratie 3: MRI Scanner for nanoscale samples (MRI-AFM)

Demonstratie 4: Making future electronics enter reality: Graphene

RF Technology Days 2014

1 april: Lamont Congrescentrum, Mechelen

2 april: Huygens Laboratorium, Leiden

Kijk voor het volledige programma van beide dagen en voor aanmelding op http://rftechnologydays.com