02.10.2022
Die PTB arbeitet kontinuierlich daran, dimensionelle Messungen für die Rückführung von Hochfrequenznormalen (HF-Normalen) zu verbessern. Hierfür werden sowohl die vorhandenen Messaufbauten optimiert als auch die Messbereiche erweitert.
Für die Rückführung der Messgrößen „HF-Impedanz“ und „HF-Streuparameter“ sind verschiedene Geometriecharakterisierungen der verwendeten Normale notwendig. Dies wird am Beispiel der abgebildeten Skizze einer stützenlosen koaxialen Luftleitung deutlich. Hier werden unter anderem der Außendurchmesser des Innenleiters und der Innendurchmesser des Außenleiters über der Länge der Leitung sowie die Gesamtlänge der Leitung selbst benötigt. Als Beispiel ist in der Abbildung das Messergebnis für den Außendurchmessers eines Innenleiters einer Luftleitung Typ 2,4 mm (entspricht dem Außenleiterinnendurchmesser) dargestellt. Im Bereich bis ca. 1,5 mm befinden sich die Schlitze als Teil des koaxialen Verbinders (hier Kuppler). Diese Verbinder stellen bei der Geometriecharakterisierung eine besondere Herausforderung dar.
Bild: Schematische Darstellung des Querschnitts einer Luftleitung (oben). Messergebnis für einen Innenleiterdurchmesser über der Länge für vier Winkel (unten). Rot schattierte Bereiche im Diagramm stellen die erweiterten Messunsicherheiten dar, der graue Bereich entspricht der Normtoleranz.
Im Zusammenhang mit Messbereichserweiterungen für HF-Streuparameter wird auch im Bereich der Geometriecharakterisierung von Normalen kontinuierlich an Verbesserungen gearbeitet. Hierbei werden sowohl neue koaxiale Normale mit großen Abmessungen (z.B. für Verbinder aus dem Bereich Mobilfunk) charakterisiert, als auch sehr kleine koaxiale Strukturen für Erweiterungen des Messbereiches zu höheren Frequenzen. In der Tabelle sind die Verbesserungen des Messbereichs und der Messunsicherheit (MU) zusammengefasst, die in den letzten drei Jahren erzielt wurden.
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| Messbereich alt in mm | Messbereich neu in mm | MU alt in µm | MU neu in µm |
| Innenleiterdurchmesser | 0,80 bis 3,04 | 0,19 bis 7,00 | 4 | 1 bis 1,5 |
| Außenleiterdurchmesser | 1,85 bis 7,00 | 1,00 bis 16,07 | 4 | 2 bis 2,5 |
Ansprechperson:
Karsten Kuhlmann
Fachbereich 2.2 „Hochfrequenz und Felder“