UITNODIGING
HF
Technology 2012
seminar
van kennis naar ontwikkeling
2012
FHI seminar • 26 April 201 2 Technische Universiteit Eindhoven www.fhi.nl/hf
van kennis naar ontwikkeling
HF Technology seminar 2012 26 april 2012 - TU Eindhoven Het HF Technology seminar op donderdag 26 april 2012 is de vijfde editie die door FHI en de deelnemers georganiseerd wordt. Het doel van dit seminar is de diversiteit van toepassingen, innovaties en kennis te tonen op het gebied van hoogfrequent technologie. Het thema van dit jaar ‘van kennis naar ontwikkeling’ geeft aan welke nieuwe kennis er beschikbaar is en tot welke ontwikkelingen dit heeft geleid en nog zal gaan leiden. Zowel in het plenaire als parallelle programma staan kennis en praktische ontwikkelingen centraal. De breedte van de markt, namelijk toepassers, ontwikkelaars, toeleveranciers en kennisinstituten wordt bij elkaar gebracht op het HF Technology seminar. Met vakgenoten kunnen visie, ervaringen en mogelijkheden worden uitgewisseld. De diversiteit wordt getoond door drie keynote speeches en 18 parallelle lezingen verdeeld in drie specifieke tracks. Hardware & Ontwikkeling Test & Measurement bij HF applicaties Test & Measurement Apparatuur In deze tracks krijgt u als bezoeker specifieke, technologische informatie en wordt u meegenomen in de nieuwe technologische mogelijkheden. In de plenaire presentaties staan technologische kennis in combinatie met toepassingen centraal. Er worden zowel presentaties verzorgd op het gebied van componenten, ontwikkeling als test- & meetapparatuur. De TU Eindhoven (Centre for Wireless Technology Eindhoven) geeft u de mogelijkheid een rondleiding te volgen. Studenten leiden u langs labs en laten enkele test-opstellingen zien. In een half uur krijgt u een kijkje in de toekomst en wordt u wellicht herinnerd aan uw studieverleden. Het is een ‘once-in-a-lifetime opportunity’ om de HF Technologen van de toekomst te ontmoeten en aan het werk te zien. Op de kennismarkt zijn twintig table top presentaties van exposanten de hele dag toegankelijk. Het HF Technology seminar 2012 biedt de bezoeker de laatste ontwikkelingen op het gebied van hoogfrequent technologie en de contacten in Nederland/de Benelux om toepassingen en kennis te verbeteren. De Technische Universiteit Eindhoven is zowel qua openbaar vervoer als per auto uitstekend te bereiken.
Een bezoek is cruciaal voor: • Development engineers • Systeemarchitecten • Hardware engineers • Technisch en R&D management • Testengineers • Project managers • General managers • Hoogleraren • Afdelingshoofden van faculteiten • Medewerkers van kennisinstituten Doelindustrieën zijn: • Ontwikkelaars • Medische technologie • RFID/beveiliging • Semiconductors • Telemetrie • Tele-, Data- en Satcom • CA TV/Breedband • Transport en vervoer • Energiebedrijven • Radartechnologie • Aerospace & Defence • Astronomie • Kennisinstituten
Registreer voor een gratis bezoek aan het HF Technology seminar op
www.fhi.nl/hf
09.30 - 10.00
A fully integrated 60GHz distributed transformer power amplifier in bulky CMOS 45nm Realization of high speed short-range wireless communication systems has motivated the employment of the available 6 GHz bandwidth around 60 GHz. Cost effective solutions for those applications can be achieved through the realization of fully integrated transceivers comprising the digital circuits in the main stream CMOS technology. However the low breakdown voltage of the active devices and the poor quality factor of passive components in CMOS technology have complicated the realization of power amplifiers capable of achieving the required output power and decent efficiency. The achievement of high power levels demands the realization of high ratio trans-impedance matching networks, which declines the efficiency. As an alternative, one may make use of distributed transformer power amplifier which enables simultaneous power combining and impedance matching. We will present a fully integrated differential power amplifier (PA) operating at 60 GHz ISM band and implemented in 45nm CMOS technology. The PA is based on distributed active transformer (DAT) topology that enables simultaneous power combining and realization of an efficient impedance matching. To cope with the asymmetric nature of DAT, resulting in common-mode and unequal differential voltage swings at its input-ports, this presentation discusses two universal methods, which do not impose any layout restrictions and layout adjustments. The realized PA achieves 13.2dBm output power at 1dB compression, a saturated output power of 16.3dBm, a PAE of 8.7% and 18.7dBm OIP3, while consuming 178mA at 1.8V. Jaap Essing, TU Eindhoven
10.00 - 10.30
Practical coexistence testing of Zigbee radios in lighting control The license exempt 2.4 GHz ISM band is heavily populated by a multitude of proprietary and open radio technologies. As such it may seem a strange choice for radio control in an application requiring exceptional robustness. Successful coexistence in this hostile environment is key to the successful control strategy of Philips Lighting based on Zigbee radio in this band. They put substantial effort into understanding this crucial radio characteristic. In this paper we will discuss the approach followed at Philips Innovation Services to address this issue. The discussion includes identification of potential interferers, accessing and measuring radio parameters influencing coexistence, and test environments for modern, digital radio testing. Jaco van der Merwe, Philips Innovation Services
10.30 - 11.00
11.00 - 11.25
11.30 - 11.55
Pauze & overgang naar parallelle tracks Hardware & Ontwikkeling
Test & Measurement bij HF Applicaties
Test & Measurement Apparatuur
Application of soft ferrite material from EMC to RFID
Time correlated verification of wireless embedded systems
Juiste kabel en connectoren cruciaal bij een RF meting
Topics of Discussion: 1. What is a soft ferrite? 2. The Bias effect of differential mode ferrite filtration (EMC). 3. Multi-turn configurations (EMC). 4. Cancellation effects of common mode chokes (EMC). 5. Where do we use ferrite chip bead impeders in circuits (EMC). 6. What about Inductive applications? 7. LF RFID (Inductive). 8. HF RFID (Inductive). 9. LW & MW Radio Balun Transformer (Inductive). Alan Keenan, Fair-Rite namens H.F. Technology
Modern embedded designs include more and more pulsed or agile radio communications. It is very important to verify the performance by investigation the data, time domain and RF signals at the same time. Ghislain Simon, Tektronix namens C.N. Rood
Wat zijn de beperkingen, de Do’s-&-Don’ts en welke keuzes moeten er gemaakt worden bij het selecteren van de juiste RF-verbinding en RF-testkabel? Dat is waar Huber+Suhner u in deze presentatie alles over gaat vertellen. Tevens worden de verschillen tussen een analoge meting tot 100GHz en een digitale testmethode tot 100Gbps onderzocht. Als bezoeker van deze presentatie ontvangt u het handige RF naslagwerk - de “RF Connector Guide” - met daarin alle benodigde kennis over de RF-theorie, materiaaleigenschappen, connectoren, RF formules en natuurlijk waar een goede test-opstelling aan moet voldoen. Een must voor beginner en professional. Cyrill Helg, Huber+Suhner namens Simac Electronics
Designing innovative PCB antennas
Tools and methods for spectrum management
ew fast damped oscillatory N according to IEC 61000-4-18
The presentation will discuss the equipment and procedures required for spectrum management. Using examples of commercially available equipment it will demonstrate the specifications, requirements and methods that would be used when arriving at a new location. From producing a spectrum occupancy plot, to identifying, classifying unknown signals; The presentation will show the required capabilities of the equipment to be used. The presentation will also show how a direction finding system should be integrated to produce a bearing of hostile signals, and how a system could be configured to automatically monitor RF bands of interest. Justin Taylor, Aeroflex Test Solutions UK namens T&M Systems
Damped oscillatory waves as per IEC 610004-12 and IEC 61000-4-18. The immunity tests ringwave and slow damped oscillatory wave simulates interferences induced in low-voltage cables and power supply circuits. Because of reflections, due to the mismatching of impedances on HV circuits an oscillating impulse occurs. The Fast Damped Oscillatory Wave simulates disturbances produced by switchgear and control gear as well as the high-altitude electromagnetic pulse (HEMP). All pulses can be tested with the new combination generator OCS 500N6F from EM TEST. Frank Niechcial, EM TEST
Cobham Antenna Systems (Microwave Antennas) will explain the design methodology behind some of the more technically challenging antenna designs that they have worked on recently. The close interaction between theory, simulation and measurement will be discussed through specific examples of products that have been designed and produced to tangible requirements and delivered to satisfied customers. The engineering design world is seeing a greater and greater trend towards simulation as a design method. We will explain how we use simulation as one tool within the toolbox of design and development techniques available to create custom designed antennas for customers who are looking for an innovative response to a technically demanding specification. Clare Harris, Cobham Antenna Systems namens Hi-Tech RF & Microwave Solutions
12.00 - 12.25
“Build to Performance”, HF custom ceramic thin film filters Designing a HF Filter that is fully in line with the requirements of your application is in most cases a difficult task. Based on the knowledge and experience of making high-end crystal oscillators and filters, Vectron will address design principles for custom HF Filters. Topics that will be covered include their RF design principles, materials knowledge, testing & characterisation techniques and precision manufacturing capabilities. Vectron’s designs are ITAR free, have a frequency range up to 35Ghz and an excellent temperature and aging stability. Various packaging solutions are available. Vectron’s technology knowledge combined with your application knowledge will lead to a best in class filter solution matching the requirements of your system. This technology is suited for small and mid-range volumes. Oliver Terasa, Vectron namens Heynen
Fundamentals of Passive Intermodulation (PIM) and Distance-To-PIM (DTP) PIM is a growing issue in cellular networks due to equipment ages, when co-locating additional new carriers into old antenna runs, or when installing new equipment. Anritsu labs has invented a patented technology that not only pinpoints the PIM level. The new DTP™ informs the technician of the distance and relative magnitude of all the PIM sources simultaneously, both inside the antenna system and beyond the antenna. DTP test offers more insight than traditional PIM testing. This information can speed up repairs, control repair costs, and help plan budgets accurately. Comparison of PIM values over time can show if a device is deteriorating with age. This permits fault correction before a failure causes dropped or blocked calls. Applications of this technology will be presented. Ferdinand Gerhardes, Anritsu namens Livingston T&M
Design and results of a high speed Burst/Pulse RF power meter De presentatie behandelt de ontwikkeling van een microgolf (pulsed) vermogensmeter voor EMC applicaties. Allereerst wordt ingegaan op het gestelde ontwikkeldoel. Wat zijn de relevante specificaties voor een vermogensmeter voor EMC metingen? Hierbij moet gedacht worden aan o.a. meetsnelheid, dynamisch bereik en meetprincipe (CW, RMS en/of pulsed RF). Bij het bespreken van het uiteindelijke ontwerp wordt getoond hoe aan het gestelde ontwikkeldoel is voldaan. Hierbij wordt ingegaan op de gerealiseerde specificaties, ‘modes of operation’ en toepassingsmogelijkheden van de ontwikkelde vermogensmeter. Een en ander wordt verduidelijkt met een korte product demonstratie van de vermogensmeter en de bijbehorende software applicatie. Patrick Dijkstra, D.A.R.E!! Instruments
12.30 - 13.30
Lunch + table tops
13.30 - 13.55
Microgolf absorberende materialen toegepast bij hoge frequenties
What you need to know about IEEE 802.11ac
Real-time signal analysis in microwave frequency domain
De trend van stijgende frequenties in elektronische RF-modules leidt ook Emerson & Cuming Microwave Products naar de voortdurende ontwikkeling en productie van absorberende materialen voor deze toepassingen. Absorbermaterialen worden ontworpen en aangewend in o.a. blind-spot (24 GHz) en ACC (77 GHz) automotive toepassingen. Met deze presentatie verduidelijkt de spreker welke producten in dit frequentiegebied met succes worden toegepast en in welke vorm deze op een efficiënte wijze worden geproduceerd. Johan Kenis, Emerson & Cuming Microwave Products NV namens EEMCCOIMEX
As consumers demand increasingly higher throughput on mobile devices, wireless standards evolve to meet these requirements. In this talk, we'll provide an overview of some of the key technology enhancements introduced in the IEEE 802.11ac. This presentation will discuss key differences between existing 802.11a, b, g, n, and ac standards - and will show how 802.11ac is able to produce higher data rates. Finally, we'll explain some of the key test challenges introduced by the 802.11ac standard - and illustrate basic measurements. Andreas Gustafsson, National Instruments
Door toenemend gebruik van zeer hoogfrequente gepulste draaggolven zoals toegepast bij moderne draadloze communicatie en verschillende radar toepassingen, zijn oscilloscopen vaak niet toereikend om in het tijddomein kortstondige storingen snel te detecteren. Door "dode tijd'' tussen achtereenvolgende acquisities kan het langere tijd duren voordat een oscilloscope zo'n signaal ziet. Het is dan zaak om in het frequentiedomein continu het spectrum te bekijken op stoorfenomenen zonder "gaten" in de tijd. Hiertoe wordt een real-time signaalanalyse techniek toegepast op basis van "overlapped FFT" met snelle signaalprocessoren. Tijdens deze lezing wordt het basisprincipe uitgelegd en via voorbeelden wordt getoond hoe de kortstondige en éénmalige verschijnselen worden geregistreerd en weergegeven. Mischa van Santen, Rohde & Schwarz Nederland
M2M: 1001 oplossingen voor hetzelfde probleem
Impedantietransformatie voor high-current RF-testen
Wider bandwidth in wireless communication
Door een kort overzicht van diverse hoogfrequent oplossingen die gekozen kunnen worden bij een M2M (machine-to-machine) connectivity, toont Vitelec als een ontwikkelbedrijf, hoe zij keuzes maken binnen het scala aan mogelijke oplossingen. Opgedane ervaringen over specifieke problemen en oplossingen worden geschetst. Ter illustratie passeren diverse projecten, zoals StreetSmart, WaterSense, PestControl en FieldTalk de revue, waarbij typerende technische uitdagingen worden belicht. Frank den Ridder, Vitelec
Bij testen in hoogfrequent systemen zijn soms hoge stromen nodig. Bij een impedantie van 50 Ohm is dit een probleem. Door impedantie transformatie toe te passen waarbij de versterker nog steeds 50 Ohm “ziet”, terwijl in de testomgeving de impedantie lager is, wordt dit probleem opgelost. Dit moet vanzelfsprekend verliesarm gebeuren! De lezing behandelt het ontwerpen en ontwikkelen van een verliesarm transformatienetwerk voor het testen van elektronische onderdelen in MRI-systemen. Het, door AR Benelux ontwikkelde, systeem transformeert de output van een 30kWatt MRI-pulsversterker van 50 naar 5 Ohm. Aan de laagimpedante zijde van het netwerk is hierdoor een RF piekstroom van 77 Ampère beschikbaar voor (destructieve) testen. Onno de Meijer, AR Benelux
Why scopes are 32 GHz Spectrum Analyzers and Spectrum Analyzers are 160 MHz scopes. This paper will discuss some of the effects of the trend for wider bandwidths in high speed wireless communications. First some standard narrow band measurements like TOI and ACP will be explained and performed. Then the quest for wider bandwidth will explain and illustrate why oscilloscopes are changing into spectrum analyzers and spectrum analyzers change into zoomed receivers. As an example a next generation high speed Wireless LAN signal (802.11.AC) will be explained, generated and analyzed. Gustaaf Sutorius, Agilent Technologies Netherlands BV namens ElectroRent
14.00 - 14.25
14.30 - 15.00
Pauze
15.00 - 15.25
15.30 - 16.00
Spurious reduction technique in fraction synthesizers
Practical design challenges of wideband wireless communications
Hittite Microwave Corporation designs and develops High performance IC’s, modules, subsystems and instrumentation for technically demanding digital, radio frequency (RF), microwave and millimeterwave applications covering the frequency range of DC to 110 GHz. This presentation will cover: Spurious modulation concepts in brief, Power supply effects, fractional modulation modulus effects, elimination Integer boundary and higher order spurious, Tunable Crystal Solution for elimination of in-close spurious Isolation, and two chip fractional synthesizers for low spurious Fixed frequency mode products to eliminate expensive TCXO LDO´s to minimize the effect of phase noise and jitter through the supply voltage. Greg Bachmanek, Hittite Microwave Corporation namens Nijkerk Electronics
Techniques for digitally linearizing the analog world with digital predistortio. As our drive for higher data throughput leads us to use modulation schemes that are wider bandwidth with higher spectral efficiency, then the requirements placed on the analog Power Amplifier design become harder to meet. This paper will present a high-level overview of modern emerging communications standards (802.11ac, 802.11ad, LTE-A), discuss the impact of amplifier non-linearity on spectral emissions and amplifier efficiency, and finally present a design and validation test bench for generating a Digital PreDistorter to linearise a Power Amplifier. As an example, a digitally pre-distorted next generation WLAN 802.11ac signal will be generated and the improvement in spectral emissions will be shown. Gustaaf Sutorius, Agilent Technologies Netherlands BV.
Miniature frequency-scalable reflectometers for vector network analyzers An overview of the high-frequency reflectometer technology deployed in Anritsu’s VectorStar Vector Network Analyzer (VNA) family will be given. The capabilities of this technology combined with its frequency-scalable nature provide users with a unique and compelling solution for their current and future highfrequency measurement needs. An upcoming extension of this technology will be described in detail, and will be accompanied with results showing enhancements in raw directivity and reduced measurement complexity when compared with existing solutions. Applications of this technology beyond traditional test and measurement will be described. Ferdinand Gerhardes, Anritsu
Draadloze technologie voor Human Motion Capture Xsens maakt onder andere systemen voor human motion capture, ofwel het vastleggen van menselijke bewegingen. Dit wordt gedaan door gebruik te maken van sensoren op het lichaam die de oriëntatie van de ledematen bepalen door middel van inertiële metingen (versnellingsopnemers en gyroscopen). Op twee manieren wordt in deze systemen gebruik gemaakt van draadloze technologie. Enerzijds voor data communicatie m.b.v. een standaard IEEE802.15.4 fysieke laag in de 2.4 GHz ISM band en anderzijds voor positiebepaling m.b.v. ultra wideband (UWB) signalen tussen de 6 en 7 GHz. Echter, in beide gevallen heeft de gebruikte draadloze technologie beperkingen. Zo is bij standaard draadloze protocollen het kunnen opvangen van transmissie verstoring een belemmerende factor voor het real-time gedrag en de capaciteit van het systeem en is er bij UWB signalen vaak niet voldoende informatie beschikbaar voor het betrouwbaar bepalen van de positie. In de presentatie wordt beschreven hoe binnen twee producten van Xsens vanuit een systeem gedachte er in beide toepassingsgebieden gebruik gemaakt is van de complementaire eigenschappen van draadloze technologie en inertiële sensoren om zodoende te komen is tot een oplossing waarin het beste van de technologie gebieden wordt gecombineerd. Fred Dijkstra, Xsens B.V.
16.00 - 17.00
Borrel
16.00 - 16.30
Rondleidingen en demonstraties
16.30 - 17.00
Om 16.00 uur en om 16.30 starten er rondleidingen door het Center for Wireless Technology Eindhoven (CWTe). Dit onderzoekscentrum van de TU/e laat u door middel van drie live demonstraties een aantal recente ontwikkelingen zien. • Bij de rondleiding van 16.00 uur ziet u demonstraties 1, 2 en 3. • Bij de rondleiding van 16.30 uur ziet u demonstraties 1, 2 en 4. Demonstratie 1: A 60GHz Distributed Transformer Power Amplifier in CMOS 45nm S-parameter measurement on a 60GHz Distributed Transformer Power Amplifier will be demonstrated. Demonstratie 2: Self-interference suppression in multi-radio transceivers by exploiting a nonlinear transfer An RF amplifier will be demonstrated that enables a frequency-independent suppression of a (locally generated) blocking signal. Thereby, the subsequent stages in the receive chain are left with relaxed dynamic range requirements. The circuit achieves this by adapting a nonlinear current transfer according to the blocker amplitude. Nonlinear transfers posses the ability of providing different gains for signals having different amplitude levels, which is exploited here. Since the method requires the amplitude of the interferer to be known, it is most suitable for tackling the RX/TX or FDD coupling interference in transceivers. Demonstratie 3: 40nm self-calibrated flexible DAC platform Measurements will be demonstrated of a self-calibrated DACs. The implemented calibration methodology for the amplitude errors of all unary and binary current sources will be discussed. It will be shown how the DAC static accuracy can be decoupled from the IC technology tolerances by means of calibration of all currents. Demonstratie 4: Circuit applications of large-area organic electronics Technologies compatible with large and flexible substrates have many potential applications in the field of displays, sensing surfaces, lighting, item level RFID, etc. Circuit design in these technologies is challenging due to the low performance, low yield and non-uniformities of the transistors.
Registreer voor een gratis bezoek aan het HF Technology seminar op www.fhi.nl/hf
Exposanten
www.accelonix.nl
www.agilent.com
www.anritsu.com
www.arbenelux.com
www.cnrood.nl
www.dare.nl
www.eemc.nl
www.electrorent.com
www.emtest.de
www.hftechnology.nl
www.heynen.nl
www.hitechbv.nl
www.ingun.com
www.livingstontm.com
www.ni.com
www.nijkerk-ne.com
www.rohde-schwarz.com
www.simacelectronics.nl
www.tmsystems.nl
www.vitelec.nl
Ondersteunende organisaties
www.etotaal.nl
www.engineersonline.nl
www.nerg.nl
www.innovationservices.philips.com
www.tue.nl
www.xsens.com
