KOMMUNIKATIONSTECHNIK

Transkript

1

2 KOMMUNIKATIONSTECHNIK Inhalt T 7.7 EMV T 7.6 Antennentechnik T 7.5 Radartechnik T 7.4 Mikrowellentechnik T 7.3 Sende-Empfangstechnik T 7.2 Übertragungstechnik T 7.1 Kommunikationsnetze Druckstand: Seite 2 von 151 T 8.2 T 7

3 KOMMUNIKATIONSTECHNIK Inhalt Kommunikationstechnik Die Ausbildungsberufe der IT-Technik erfordern fundierte Kenntnisse über Modulationen, Kodierungen, Leitungswege, Dienste, Protokolle etc.. Die Kommunikationstechnik von trägt dieser Entwicklung Rechnung. Der vorliegende Gesamtkatalog T 7 Kommunikationstechnik präsentiert unser ausgedehntes Produktspektrum auf neuestem, technischen Stand. Die Ausstattungen enthalten Material für die Vermittlung von Grundlagen und für vertiefende Experimente. Die Versuche werden in der Regel mit modularen Experimentierplatten oder Multimedia-Trainingskursen durchgeführt. Lehrsysteme 4 Technische Details 6 Kommunikationsnetze 9 Übertragungstechnik 25 Sende-Empfangstechnik 59 Mikrowellentechnik 63 Radartechnik 95 Antennentechnik 109 Elektromagnetische Verträglichkeit 123 Zubehör 129 Ausstattungen 134 In diesem Katalog verwendete Symbole und Abkürzungen: Versuchsliteratur in der Ausstattung enthalten Software in der Ausstattung enthalten Zubehör erforderlich Batterie erforderlich Ausstattung ist COM3LAB kompatibel USB-fähig Netz Seite 3 von 151 T 8.2 T 7

4 KOMMUNIKATIONSTECHNIK Lehrsysteme Experimentierplatten In diesem Katalog werden Lehrsysteme auf Experimentierplatten (TPS - Training Panel System) und auf Basis von Multimedia- Kursen vorgestellt. TPS - Training Panel System Lehrsysteme auf der Basis von Experimentierplatten bieten im Labor und im Demonstrationsunterricht viele Vorteile: Übersichtliche Darstellung Blockschaltbilder und Schaltzeichen nach DIN und IEC Verbindungen durch 19 mm Brückenstecker Industrielle Bauelemente und Komponenten für realistische Messergebnisse Sicherheitsbuchsen und Kabel Hoher Grad an Kompatibilität zu den Lehrsystemen STE/SIM und COM3LAB TPS-Geräte bestehen aus Frontplatte, Elektronik und Abdeckhaube. Sie lassen sich leicht in die Profile des Trägerrahmens einsetzen und ermöglichen eine einfache Konfiguration der Versuche. Seite 4 von 151 T 8.2 T 7

5 KOMMUNIKATIONSTECHNIK Lehrsysteme COM3LAB-Multimedia Theorie und Praxis gebündelt in einem Soft- und Hardwarepaket COM3LAB ist eine Multimedia-Lehrsoftware für die Aus- und Weiterbildung in technischen Berufen mit dem Schwerpunkt Elektrotechnik und Elektronik. COM3LAB vermittelt den Lehrstoff sowohl theoretisch als auch praktisch anhand realer Experimente. COM3LAB besteht aus einer Master Unit und verschiedenen Kursplatinen (Experimentierboard + CD-ROM). Die Master Unit ist das Basisgerät, über das Software und Experimentierboard miteinander kommunizieren. Mehr Informationen zu den in diesem Katalog enthaltenen COM3LAB-Komponenten finden Sie im COM3LAB-Systemkatalog. Seite 5 von 151 T 8.2 T 7

6 KOMMUNIKATIONSTECHNIK Technische Details CASSY-Interfaces und CASSY Lab 2 Die CASSY Familie besteht aus verschiedenen Hardwarekomponenten und der speziellen Betriebssoftware CASSY Lab Sensor-CASSY 2 Sensor-CASSY 2 ist ein kaskadierbares Interface zur Messdaten-aufnahme mit folgenden Eigenschaften (Auswahl): galvanisch getrennte Eingänge, automatische Sensorboxerkennung durch CASSY Lab 2 (plug and play). Das Interface mit erweiterten Messbereichen für: T 7.2 Übertragungstechnik T 7.4 Mikrowellentechnik T 7.5 Radartechnik Seite 6 von 151 T 8.2 T 7

7 KOMMUNIKATIONSTECHNIK Technische Details CASSY Lab 2 CASSY Lab 2 ist eine moderne 32-Bit-Software, einsetzbar für Windows XP/Vista/7 mit folgenden Eigenschaften: Messdatenaufnahme Multimeter Oszilloskop XY-Schreiber FFT-Analyse Vielfältige Auswertemöglichkeiten Export der Messdaten und Diagramme Das in der Nachrichtentechnik überwiegend eingesetzte Sensor- CASSY 2 wird durch CASSY Lab 2 zu einem universellen Messinstrument. Mit CASSY Lab 2 lassen sich z.b. folgende Aufgaben durchführen: Messung im Zeitbereich Aufzeichnung der Messsignale als Zeitverlauf (Oszilloskop) Messungen im Frequenzbereich (Spektrumanalysator) Kennlinienaufnahme in XY-Darstellung Export und Weiterverarbeitung der Messwerte mit externer Software. S FFT s F V V CASSY Lab 2 Spektrum eines Rechtecksignals CASSY Lab 2 Zeitverlauf einer Pulsfolge f / Hz t / ms SOFTWAREPAKET CASSY Lab Kat.-Nr. Bezeichnung Inhalt CASSY Lab 2 Software zur Aufnahme und Auswertung der Messdaten der CASSY Interface - Familie mit ausführlicher integrierter Hilfe Hinweis: Die Software CASSY Lab 2 ist in den Starter Paketen z.b. in S Sensor-CASSY 2 Starter bereits im Lieferumfang enthalten. Seite 7 von 151 T 8.2 T 7

8 KOMMUNIKATIONSTECHNIK T 7 Seite 8 von 151 T 8.2

9 KOMMUNIKATIONSNETZE T 7.1 Kommunikationsnetze T 7.1 Seite 9 von 151 T 8.2

10 KOMMUNIKATIONSNETZE T 7.1 Kommunikationsnetze Ausstattungen T ISDN-Technik T Fernsprech- und Vermittlungstechnik Das Lehrsystem Fernsprech- und Vermittlungstechnik enthält eine Fülle von Themen, die der besseren Übersicht wegen hier vollständig wiedergeben werden. Vermittlungsnetze und Direktverbindungen ISO/OSI-Schichtenmodell Aufbau der Rufnummer Vermittlung im ISDN Dienste im Fernsprechnetz Sprache und Rauschen Analyse des Sprachsignals Messung der Rückhördämpfung Digitalisierung des Fernsprechsignals Abtastung des Fernsprechsignals Kompandierung BORSCHT Klassische Fernsprechsysteme Grundlagen der Anschlusstechnik Vermittlungssysteme mit Wählern Impulswahl / Mehrfrequenzverfahren Spektralanalyse der DTMF-Signalisierung Aufbau des Fernsprechapparates Zeichengabe Digitale Vermittlungssysteme Baugruppen der Vermittlungstechnik Tln-Anpassung Multiplexer / Demultiplexer Themen Raumlagenvielfach Zeitlagenvielfach Haltespeicher Informationsspeicher Die Koppelpunktmatrix ZRZ-Koppelnetz Vermittlung im Ortsnetz Wegesuche und Wegeeinstellung Speicher in der ZRZ-Stufe Prinzipien der digitalen Vermittlung Blockade des Koppelnetzes Verbindungen in ZRZ-Koppelnetz EWSD und S12 Verbindungsszenarien Protokollanalyse Einrichtung von Leistungsmerkmalen Digitale Vermittlung im Fernnetz VoIP Netzmanagement Rufnummernplan DECT Fax Übertragung T 7.1 Seite 10 von 151 T 8.2

11 KOMMUNIKATIONSNETZE T 7.1 Kommunikationsnetze Ausstattungen Die LD-Lehrsysteme zu Kommunikationsnetzen eignen sich gut zur Durchführung von Unterrichtsprojekten. Auf den Rechnern in einem vorhandenen Netz (LAN) wird parallel die COM3LAB-Software LETS installiert. Die Telefonvermittlungsmodule aus der Ausstattung T Fernsprech- und Vermittlungstechnik werden an die zugehörigen Rechner angeschlossen, die ihrerseits über das Netz miteinander kommunizieren. So vorbereitet arbeitet die Vermittlungstechnik im LAN und ermöglicht interessante Versuche zur Orts- und Fernvermittlung. Die Kommunikation zwischen den Rechnern erfolgt bei der Fernsprechtechnik mit einem Protokoll der IP-Familie. Das Zusammenspiel von Vermittlungstechnik und Netzwerkinstallation integriert damit auch aktuelle Entwicklungen, die heute als VoIP starkes kommerzielles Interesse wecken. T Fernsprech- und Vermittlungstechnik Vermittlungstechnik regelt den Zugang zu den Übertragungskanälen. Im weltweiten Nachrichtenverkehr müssen die Teilnehmerleitungen aus ökonomischen und praktischen Gründen auf den Weitverkehrsstrecken konzentriert und am Zielort wieder expandiert werden T ISDN-Technik Auch die ISDN-Technik braucht Vermittlungssysteme. Kenntnisse über digitale Leitungs-vermittlung sind daher auch in diesem Bereich wichtig. T 7.1 Seite 11 von 151 T 8.2

12 KOMMUNIKATIONSNETZE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik Ausstattungen T DECT-Telefonie T Grundlagen der Ortsund Fernvermittlung Vier Telefon-Vermittlungsmodule (TVM) bilden in der Grundausstattung die leistungsfähige Hardwarebasis des Lehrsystems. Bereits ohne Multimedia-Lehrprogramm kann man den Verbindungsaufbau und Ablauf auf den TVM verfolgen. Dafür sind LED und 7-Segmentanzeigen vorhanden. Angezeigt werden die Aufschaltung von Ton- und Wecksignalen, die Freigabe des ab-ports, die Rufnummer des rufenden bzw. gerufenen Teilnehmers, sowie einkommende und abgehende Sprachsignale hinter der Gabelschaltung. Telefon-Vermittlungsmodul (TVM) Auch ein Blick in die mechanische Vergangenheit ist (multimedial) möglich. Die Vermittlung erfolgte rein räumlich mit Motordrehwählern. Heute sind derartige Systeme natürlich nicht mehr im Einsatz. Sie dürfen aber da sehr anschaulich- als Video in unserem Multimedia- Kurs weiterleben. Die Abbildung zeigt die Kontaktbank eines EMD-Wählers. Zur Vertiefung werden die Grundlagen von Koppelpunktmatrizen und Koppelsätzen erläutert. Historie: Direktgesteuerte Vermittlung mit Motorwählern T 7.1 Seite 12 von 151 T 8.2

13 KOMMUNIKATIONSNETZE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik Im Inneren des ZRZ-Koppelnetzes Koppelnetz Der manuelle Betrieb übertrifft die Möglichkeiten üblicher Fehlersimulatoren bei Weitem. Hier müssen keine Fehler simuliert werden. Wer den Algorithmus der Wegesuche und Einstellung nicht verstanden hat, der erreicht die Durchschaltung seiner Sprechkanäle nicht! Das Koppelnetz in Zeit-Raum-Zeit Konfiguration lässt sich automatisch oder manuell betreiben. Auch Blockadefälle können eingestellt und untersucht werden. Die Lautstärke der Sprechsignale wird durch die Höhe farbiger Amplitudenbalken wiedergegeben. Teilnehmeranpassung Rauschmessungen mit dem integrierten Rauschgenerator und Bandpassfilter. Die Teilnehmeranpassung erlaubt zusätzlich die Auswahl der Quantisierung und die Vergabe von Leistungsmerkmalen. Signalanalyse Sprachsignalanalyse mit den integrierten Messinstrumenten Oszilloskop und FFT Analysator. Interessant ist auch die Untersuchung des DTMF Wählsignals mit dem FFT-Analysator. Quantisierung Die Unterschiede zwischen linearer Quantisierung sowie A-Law und µ-law sind besonders bei niedriger Auflösung (4 Bit) hör- und sichtbar. T 7.1 Seite 13 von 151 T 8.2

14 KOMMUNIKATIONSNETZE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik T Grundlagen der Orts- und Fernvermittlung Versuchsaufbau mit Telefonvermittlungsmodul und Fernsprechapparat Themen (Auswahl) Fernsprechapparate Digitalisierung des Fernsprechsignals Vermittlungssysteme Wegeeinstellung Einrichtung von Leistungsmerkmalen Netzmanagement T 7.1 Seite 14 von 151 T 8.2

15 KOMMUNIKATIONSNETZE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik T Grundlagen der Orts- und Fernvermittlung Das Lehrsystem gibt einen fundierten Einstieg in die Fernsprech und Vermittlungstechnik. Der Schwerpunkt liegt auf digitalen Verfahren nach dem ZRZ-Prinzip, der Einrichtung von Leistungsmerkmalen und der Sprachsignalcodierung. Aber der Bogen ist weiter gespannt: auch die klassischen Verfahren mit Motorwähler, die Fernvermittlung und die Kommunikation über VoIP werden thematisiert. Die Führung durch die Welt der Vermittlungstechnik übernimmt ein CBT-Lernprogramm mit integrierten Softwaretools. Es steuert über ein eigenes Protokoll die Geräte, führt die Vermittlung durch und erläutert die Versuche. Dabei ist außer einem automatischen Betrieb auch eine manuelle Steuerung des Koppelnetzes möglich. Complete Compact Computer Die ausgereiften COM3LAB Kurse: Grundlagen der Orts- und Fernvermittlung werden im praktischen Koffer geliefert AUSSTATTUNGSLISTE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik Anzahl Bezeichnung 4 Telefon-Vermittlungsmodul 4 Fernsprechapparat analog, RJ12 1 CBT Vermittlungssoftware LETS 1 Koffer Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. LETS ist die Abkürzung für LD Exchange Technology System. T 7.1 Seite 15 von 151 T 8.2

16 KOMMUNIKATIONSNETZE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik T DECT-Telefonie Versuchsaufbau mit Telefonvermittlungsmodul und Fernsprechapparat Themen (Auswahl) Fernsprechapparate nach dem DECT-Standard Verbindungsaufbau Netzmanagement T 7.1 Seite 16 von 151 T 8.2

17 KOMMUNIKATIONSNETZE T Fernsprech- und Vermittlungstechnik T DECT-Telefonie Messwertaufnahme und Interpretation der Ergebnisse werden in beiden Ausstattungen (T und T ) durch Multimedia- Effekte unterstützt. Jedes Telefon ist über ein eigenes Vermittlungsmodul ( ) mittels USB-Schnittstelle an den PC angeschlossen. Die Vermittlungsmodule enthalten: DC-Versorgung der Endgeräte Rufspannungsaufschaltung Digitalisierte Gabelschaltung Mikroprozessorsteuerung Messtechnik zur Auswertung von Sprachsignalen und Signalisierung. Mit mehreren Ausstattungen oder Ergänzungen lassen sich hierarchisch strukturierte Vermittlungsnetze nachbilden und untersuchen. Mit Hilfe einer kommerziellen LAN-Technik wird so ein Fernsprechnetz mit mehreren Vermittlungsrechnern aufgebaut. Die Ausstattung DECT- Telefonie kann mit COM3LAB-Kurs: Grundlagen der Orts- und Fernvermittlung kombiniert werden. AUSSTATTUNGSLISTE T DECT-Telefonie Anzahl Bezeichnung 2 Telefon-Vermittlungsmodul 2 DECT-Fernsprechapparat 1 CBT Vermittlungssoftware LETS 1 Koffer Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. LETS ist die Abkürzung für LD Exchange Technology System. T 7.1 Seite 17 von 151 T 8.2

18 KOMMUNIKATIONSNETZE T ISDN-Technik Ausstattungen T Digitalisierung des Fernsprechsignals T Grundlagen der ISDN-Technik Das Lehrsystem ISDN-Technik enthält eine Fülle von Themen, die der besseren Übersicht wegen hier vollständig wiedergeben werden. Grundlagen ISDN Schnittstellen Interne Schnittstellen einer TK-Anlage Interner S0-Bus MSN - Multiple Subscriber Number Rufnummernübermittlung Rufnummernunterdrückung Installationstechnik am Basisanschluss Netzabschlussgerät NTBA Stromversorgung Normalbetrieb Notbetrieb Installation beim Basisanschluss Punkt zu Punkt Installation beim Basisanschluss Punkt zu Mehrpunkt Kurzer / erweiterter passiver Bus Verdrahtungsfehler OSI Referenzmodell Konfiguration der Geräte Installationsfehler Adernvertauschung Widerstands und Verdrahtungsmessung Datenübertragung auf der Bitübertragungsschicht Dienste und Leistungsmerkmale im ISDN Anschlussprüfung Dienstetest Überprüfung einzelner Dienste Leistungsmerkmale Rufnummeranzeige Rufnummernunterdrückung D-Kanal Protokoll Verbindungsaufbau und -abbau im D-Kanal Überprüfung eines Leistungsmerkmals mit Hilfe der D-Kanal-Daten T 7.1 Seite 18 von 151 T 8.2

19 KOMMUNIKATIONSNETZE T ISDN-Technik Ausstattungen T Grundlagen der ISDN-Technik In den Verantwortungsbereich der Netzbetreiber gehört die Vermittlungstechnik einschließlich der Anschlussleitungen bis zu den Netzabschlüssen (NTBA) der Teilnehmer. Auf der Teilnehmerseite des NTBA ist der S0-Bus Gegenstand der Untersuchungen im Lehrsystem T ISDN-Technik. ISDN (Integrated Services Digital Network) bietet hohe Leistungsfähigkeit und ein einheitliches Übertragungsformat. Dies ist die Voraussetzung, um verschiedene Kommunikationsdienste wie z.b. Sprache, Text, Bild, Daten in einem Netz zu vereinen. Die klassischen analogen Netze (POTS = Plain Old Telephone System) erfordern hier einen ungleich größeren Aufwand. Das Lehrsystem T ISDN-Technik ist die gelungene Kombination von kommerziellen Geräten und didaktischen Komponenten und ermöglicht eine aktuelle, praxisorientierte Ausbildung. T Digitalisierung des Fernsprechsignals Mit dem LD-Lehrsystem T PCM-Modulation lässt sich die Digitalisierung des Fernsprechsignals und die Multiplexbildung untersuchen. Die Ausstattung und Beschreibung finden Sie auf S. 36 in diesem Katalog. T 7.1 Seite 19 von 151 T 8.2

20 KOMMUNIKATIONSNETZE T ISDN-Technik Beschreibung Basisgerät Um die Betriebssicherheit öffentlicher Netze nicht zu gefährden, betreibt das ISDN-Lehrsystem von die Endgeräte an einer TK-Anlage mit 2 internen S 0 Bussen. Damit kann - ohne externen Amtsanschluss- ein praxisrelevanter Datenaustausch zwischen den Endgeräten untersucht werden. Monatliche Gebühren für den Netzanschluss fallen dabei nicht an. ISDN-Anschluss-Panel Endgeräte, ISDN-Tester und Oszilloskop werden über ein Anschluss Panel mit der TK-Anlage verbunden und können untereinander kommunizieren. Auf dem Oszilloskop ist die Bitübertragungsschicht des S 0 - Rahmens darstellbar. Die Kommunikation der Endgeräte lässt sich durch eine eingebaute Rauschquelle stören. In einem 4 mm Buchsenfeld kann die Installation des S 0 - Busses einschließlich etwaiger Fehler untersucht werden. Endgeräte aus der Praxis Das Lehrsystem untersucht alle wesentlichen Dienstmerkmale, z.b.: Anzeige der Rufnummer des rufenden Teilnehmers (CLIP), Anklopfen (CW), Umstecken am Bus (TP), etc.. Die unterstützen Dienstmerkmale werden zusätzlich mit dem ISDN-Tester geprüft. Messtechnik Besonderer Wert wurde auf eine einfache, menügeführte Bedienung des ISDN-Testers ( ) gelegt. Die Protokollinterpretation kann entweder auf dem internen Display des Analysators oder auf dem PC erfolgen. Das Gerät erlaubt außer der D-Kanal-Analyse auch die Bestimmung von Diensten, Dienstmerkmalen und die Überprüfung der Businstallation. So werden Leitungsvertauschungen erkannt, sowie Pegel, Speisespannungen, Terminierungen, etc. normgerecht gemessen. T 7.1 Seite 20 von 151 T 8.2

21 KOMMUNIKATIONSNETZE T ISDN-Technik Beschreibung Beispiel eines Versuchsaufbaus T 7.1 Seite 21 von 151 T 8.2

22 KOMMUNIKATIONSNETZE T ISDN-Technik T Grundlagen der ISDN-Technik Themen (Auswahl) Konfiguration der TK-Anlage Installationsfehler Datenübertragung auf dem S0-Bus Dienste und Leistungsmerkmale T 7.1 Seite 22 von 151 T 8.2

23 KOMMUNIKATIONSNETZE T ISDN-Technik T Grundlagen der ISDN-Technik Die Übertragungsrate im ISDN beträgt von 64 KBit/s. Die Integration der Dienste in einem Netz hat viele Vorteile: So sind schon beim Standard-ISDN-Anschluss bis zu 8 unterschiedliche Geräte unter einer gemeinsamen Rufnummer erreichbar. Dabei kann man sogar gleichzeitig telefonieren und faxen, ohne das die Dienste einander stören. Die Kat.-Nr Grundlagen der ISDN-Technik ist ein Ausstattungspaket, das alle speziellen ISDN-Komponenten enthält. Zubehör wie z.b. Messgeräte, Oszilloskop, Kabel etc. sind nicht im Paket enthalten. Vertauschungsmessung am S0- Bus AUSSTATTUNGSLISTE T Grundlagen der ISDN-Technik Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung 1 ISDN-Panel 1 TK-Anlage 3 ISDN-Telefon 1 ISDN-Tester Buch: ISDN-Technik T Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. Die Ausstattung T Digitalisierung des Fernsprechsignals ist inhaltsgleich mit T Puls- Code-Modulation. T 7.1 Seite 23 von 151 T 8.2

24 KOMMUNIKATIONSNETZE T 7.1 Seite 24 von 151 T 8.2

25 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T 7.2 Übertragungstechnik T 7.2 Seite 25 von 151 T 8.2

26 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK 7.2 Übertragungstechnik Ausstattungen T Optische Nachrichtentechnik T Übertragungsstrecken T Rauschen T Digitale Übertragungstechnik T Analoge Übertragungstechnik T 7.2 Seite 26 von 151 T 8.2

27 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T 7.2 Übertragungstechnik Ausstattungen T Analoge Übertragungstechnik Mit diesen Ausstattungen werden Grundlagen diskutiert: Signalanalyse nach Fourier, die klassischen Modulationen AM und FM. Im Mittelpunkt der Experimente steht die Aufnahme und Auswertung von Oszillogrammen und Spektren. T Digitale Übertragungstechnik Mit diesen Ausstattungen werden die Eigenschaften von Pulsmodulationen experimentell untersucht. Die verwendeten kommerziellen Schaltungen und Frequenzbänder nach CCITT- Norm garantieren praxisnahe Ausbildung. T Rauschen Nutzsignale werden auf dem Übertragungskanal von Störungen und Rauschen überlagert. Eine wesentliche Aufgabe der Modulation ist es, die Störungen des Nutzsignals so klein wie möglich zu halten. T Übertragungsleitungen Die leitungsgebundene Nachrichtentechnik bedient sich einer Fülle unterschiedlicher Leitungstypen. Unter Ausnutzung verschiedener physikalischer Effekte übertragen diese Leitungen Nachrichten zielgerichtet über räumliche Distanzen. T Optische Nachrichtentechnik Die moderne, leitungsgebundene Nachrichtentechnik verwendet als Übertragungsmedium zunehmend dielektrische Leitungen. Die Glasfasern oder Lichtwellenleiter genannten Leitungen besitzen eine enorme Übertragungskapazität, die dem schnell wachsenden Bedürfnis weltweiter Kommunikation gerecht wird. T 7.2 Seite 27 von 151 T 8.2

28 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Fourier-Analyse und Synthese Versuchsaufbau zur Fourier-Analyse und Synthese. Themen Symmetrisches Rechtecksignal Pulsfolge Dreieck- und Sägezahnsignale Modulationen und Schwebungen Gleichgerichtete Signale T 7.2 Seite 28 von 151 T 8.2

29 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Fourier-Analyse und Synthese Bringt man eine Anzahl harmonischer Schwingungen, deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache einer Grundfrequenz f 0 sind zur Überlagerung, so erhält man ein periodisches Interferenzbild mit nichtharmonischem Aussehen. Diese Grundaussage ist von weitreichender Bedeutung für die Nachrichtentechnik. Sie wird mit dem Frequenzsynthesizer intensiv experimentell erarbeitet. Der Student erwirbt fundierte Kenntnisse über die Signaldarstellung im Zeit- und Spektralbereich. s 10 F V s H V CASSY Lab 2 Überlagerung der Harmonischen s 1 und s 3 eines Rechtecksignals t / ms AUSSTATTUNGSLISTE T Fourier-Analyse und Synthese Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung Frequenzsynthesizer S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Fourier-Analyse und Synthese Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 29 von 151 T 8.2

30 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Amplitudenmodulation Versuchsaufbau zur Amplitudenmodulation Themen (Auswahl) Modulation und Schwebung Spektren Seitenbänder in Regellage und Kehrlage Bandbreite bei AM Amplitudenhub, Modulationsgrad, Modulationstrapez Trägerrest, Trägerrückgewinnung Synchrondemodulation T 7.2 Seite 30 von 151 T 8.2

31 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Amplitudenmodulation Amplitudenmodulation (AM) ist eine klassische Modulation. Auch heute noch ist sie aktuell und wird beispielsweise in der Fernsehtechnik oder in Mobilfunknetzen angewendet. Die Ausstattung untersucht den Aufbau von TF-Sender und TF- Empfänger mit ihren komplexen Unterbaugruppen. Gemessen werden u. a. die Zeitverläufe und Spektren von Schwebung und Modulationen. CASSY Lab 2 Zeitverlauf einer AM mit Träger. Modulationsgrad m = 100 % CASSY Lab 2 Zeitverlauf einer AM ohne Träger AUSSTATTUNGSLISTE T Amplitudenmodulation Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung TF-Sender 20 khz TF-Empfänger 20 khz S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Amplitudenmodulation Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 31 von 151 T 8.2

32 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Angewandte Amplitudenmodulation Versuchsaufbau eines Übertragungssystems mit zwei Kanälen und FDMA Themen (Auswahl) Quadraturamplitudenmodulation Unabhängige Seitenbänder (ISB) Frequenzmultiplex (FDMA) Trägerregenerierung mittels PLL Bestimmung des Kanalübersprechens T 7.2 Seite 32 von 151 T 8.2

33 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Angewandte Amplitudenmodulation Amplitudenmodulation für Fortgeschrittene. Hier werden interessante Anwendungen untersucht wie z.b. Frequenzmultiplextechnik, Quadratur-Amplituden-Modulation (QAM) und die Methode der unabhängigen Seitenbänder (ISB). CASSY Lab 2 Zeitverlauf der QAM Komplette Ausstattung für Grundlagen und fortgeschrittene Experimente zur AM. Diese Ausstattung enthält das Material von T Aufbau des QAM Systems mit Modulatoren für die Quadratur- und die Inphase Komponente. AUSSTATTUNGSLISTE T Angewandte Amplitudenmodulation Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung TF-Sender 20 khz TF-Sender 16 khz TF-Empfänger 20 khz TF-Empfänger 16 khz S Sensor-CASSY 2 Starter TF-Empfänger 16 khz S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Amplituden Modulation T Buch: Angewandte Amplitudenmodulation Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 33 von 151 T 8.2

34 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Frequenzmodulation FM: Modulation, Demodulation und Spektrumaufnahme Themen (Auswahl) Zeitverhalten von FM und PM Bestimmung von Frequenzhub und Modulationsindex Untersuchung von FM- und PM-Spektren Bandbreitebedarf bei FM Wirkungsweise der Preemphase Demodulation von FM und PM Aufnahme der Modulatorkennlinie T 7.2 Seite 34 von 151 T 8.2

35 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Analoge Übertragungstechnik T Frequenzmodulation Frequenz- und Phasenmodulation werden unter dem Begriff Winkelmodulation zusammengefasst. Die Frequenzmodulation spielt in der kommerziellen Nachrichtentechnik (UKW-Rundfunk) eine große Rolle. In der Ausbildung werden Winkelmodulatoren als wichtige nichtlineare Systeme untersucht FM ist im UKW Rundfunk weit verbreitet. Das Spektrum der FM ist nicht linear. Es enthält unendlich viele Seitenlinien. Rechteckmodulierte FM AUSSTATTUNGSLISTE T Frequenzmodulation Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung FM/PM-Modulator FM/PM-Demodulator S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Frequenzmodulation Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 35 von 151 T 8.2

36 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Puls-Code-Modulation Versuchsaufbau zum 2-Kanal-Zeit-Multiplexverfahren Themen (Auswahl) PAM-Spektrum, Abtasttheorem Unterabtastung und Aliasing Auswirkungen von Aliasing, Aliasing im Zeitbereich Entstehung nichtlinearer Verzerrungen durch Unterabtastung Aufnahme von Amplitudenfrequenzgängen Zeitmultiplexbildung Lineare und nichtlineare Quantisierung, Kompandierung, Codierung Quantisierungsrauschen, Wort- und Rahmensynchronisation Kanalübersprechen DPCM T 7.2 Seite 36 von 151 T 8.2

37 U B1 V In V S PAM V CH1 V U A1 / V t / ms f / Hz t / ms ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Puls-Code-Modulation Vier Experimentierplatten genügen, um in die faszinierende Welt der digitalen Übertragungstechnik einzusteigen. In moderner, mikroprozessorgesteuerter Schaltungstechnik präsentiert sich ein Lehrsystem für alle wichtigen Themen im Umfeld von PAM und PCM. Eigenschaften: Zwei Kanäle für Versuche zum Zeitmultiplexverfahren (TDMA). Asynchrone Datenübertragung. Die Synchronisation ist wie in kommerziellen Systemen in den Nutzdatenfluss eingebettet. Simulation von Übertragungsstörungen durch Zu- und Abschalten von Bits. CASSY Lab 2 Kompander Kennlinie CASSY Lab 2 PAM-Spektren Die PCM wird in den globalen Weitverkehrsnetzen über Glasfaser und Mikrowellenrichtfunkstrecken übertragen. Beide Übertragungsverfahren sind auch mit dem PCM-Lehrsystem möglich. Die neue Dokumentation ist als E-Book erhältlich. CASSY Lab 2 Zeitmultiplexsignale AUSSTATTUNGSLISTE T Puls-Code-Modulation Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung PAM-Modulator PAM-Demodulator PCM-Modulator PCM-Demodulator S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Puls-Code-Modulation Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 37 von 151 T 8.2

38 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Puls-Zeit-Modulation Versuchsaufbau zu PDM und PPM im Zeit- und Spektralbereich Themen (Auswahl) Pulsspektren, Funktion des S&H-Gliedes Seitenbänder in Regel- und Kehrlage Abtasttheorem Sägezahnverfahren Demodulation durch Tiefpassfilterung / Abtast-Halt-Glied Synchronisation des PTM-Demodulators Quasiternäre Signale im RZ-Format Modulatorkennlinien T 7.2 Seite 38 von 151 T 8.2

39 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Puls-Zeit-Modulation Zu den Puls-Zeit-Modulationen zählen die Puls-Dauer-Modulation PDM und die Puls-Phasen-Modulation PPM. Die PPM zeichnet sich durch hohe Störsicherheit aus. Sie wird deshalb zur Signalübertragung in Zeit-Multiplexsystemen verwendet, z. B. bei Einsatz in optischen Nachrichtensystemen. CASSY Lab 2 PDM und PPM Die PDM hat für die Übertragungstechnik keine große Bedeutung. Ein interessantes Anwendungsgebiet eröffnet sich für sie als Schaltverstärker in AM-Sendern und in der Leistungselektronik. CASSY Lab 2 Sägezahn- und PAM-Signal CASSY Lab 2 PTM Demodulation durch PAM - Bildung AUSSTATTUNGSLISTE T Puls-Zeit-Modulation Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung PTM-Modulator PTM-Demodulator S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Puls-Zeit-Modulation Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 39 von 151 T 8.2

40 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Delta-Modulation Versuchsaufbau Delta-Modulation, DCDM-Variante Themen (Auswahl) Störsicherheit bei DM Granulares Rauschen Steigungsüberlastung Dynamik bei LDM und DCDM Lineare und adaptive DM Taktregenerierung, Synchronisation Demodulation mit Doppelintegrator T 7.2 Seite 40 von 151 T 8.2

41 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Delta-Modulation Die Delta-Modulation fasziniert durch einfache Schaltungstechnik und eine große Vielfalt an Varianten. Aus der Menge möglicher Verfahren sind hier die lineare Delta-Modulation (LDM) und das adaptive Verfahren der Digital Controlled Delta-Modulation (DCDM) realisiert. CASSY Lab 2 Zeitverlauf des DM-Signals CASSY Lab 2 DCDM ein Verfahren zur adaptiven Delta-Modulation Untersucht werden typische Fehler wie Steigungsüberlastung und granulares Rauschen. Dabei liegt der besondere Reiz im direkten Vergleich beider Verfahren. Die Ausgangssignale treten im Format RZ und NRZ auf. CASSY Lab 2 Steigungsüberlastung AUSSTATTUNGSLISTE T Delta-Modulation Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung Delta-Modulator Delta-Demodulator S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Delta-Modulation Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 41 von 151 T 8.2

42 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Tastung und Modemtechnik Master Unit mit Kurs Modemtechnik. Der Themenbereich ist vollständig in COM3LAB-Multimedia realisiert. Themen (Auswahl) ASK, FSK, 2PSK, 4PSK Zeitverhalten und Spektren von Tastungen NRZ, Differenzphasencodierung Betriebsarten: simplex, duplex Fehlersimulation, Störabstand Fehlererkennung, Fehlerkorrektur T 7.2 Seite 42 von 151 T 8.2

43 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T Tastung und Modemtechnik Zur Datenübertragung über Telefonnetze werden als Modulationsverfahren Tastungen eingesetzt. Das LD-Lehrsystem Modemtechnik auf COM3LAB-Basis behandelt außer allen klassischen Tastungen auch QPSK und die im Mobilfunk eingesetzten Verfahren MSK und GSMK. Die Morsetaste: Der klassische Vorläufer von Tastungen Interessant sind die Versuche zum Störverhalten von Tastungen. Hier wird mit einer eingebauten Rauschquelle die Datenübertragung (Textübertragung) gezielt verschlechtert. Ein integrierter Bitfehlerzähler registriert die auftretenden Fehler in Abhängigkeit von Tastungsart und Rauschleistung. Neu ist auch der Duplexbetrieb zwischen zwei Kursen über externe Kabel. Auch dieser COM3LAB-Kurs enthält die bekannten Messinstrumente Oszilloskop und Spektrumanalysator. CASSY Lab 2 ASK-Signal im Zeitverlauf AUSSTATTUNGSLISTE T Tastung und Modemtechnik Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung COM3LAB-Kurs: Modemtechnik Satz koaxiale Leitungen Sternviererkabel USB Master Unit Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 43 von 151 T 8.2

44 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T COM3LAB-Multimedia: Übertragungstechnik Master Unit mit COM3LAB-Kurs Digitale Kommunikationstechnik Themen (Auswahl) Modulation durch Tastung PAM / PCM 2-Draht, 4-Draht, Koaxialleitungen Grundlagen der optischen Nachrichtentechnik Fehlersimulation, Fehlererkennung, Fehlerkorrektur T 7.2 Seite 44 von 151 T 8.2

45 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Digitale Übertragungstechnik T COM3LAB-Multimedia: Übertragungstechnik Das Ausstattungspaket enthält alle COM3LAB-Kurse, die sich mit den Themen digitale Modulationen und Leitungen befassen. Digitale Kommunikation Die in dieser Ausstattung zusammengefassten COM3LAB-Kurse geben einen fundierten Einstieg in die Welt der modernen IT- Technik. Schwerpunkt der Experimente liegt in der Vermittlung von Fertigkeiten im Umgang mit den integrierten Laborgeräten wie Funktionsgenerator, Oszilloskop und Spektrumanalysator. Lichtwellenleiter Für eine Vervollständigung des Themenbereich wird zusätzlich das COM3LAB-Multimedia Paket T 7.3 Sende-Empfangstechnik empfohlen. Koaxleitungen AUSSTATTUNGSLISTE T COM3LAB-Multimedia: Übertragungstechnik Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung COM3LAB-Kurs: Digitale Kommunikationstechnik COM3LAB-Kurs: Modemtechnik COM3LAB-Kurs: Leitungen der Nachrichtentechnik USB Master Unit Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 45 von 151 T 8.2

46 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Rauschen Rauschen an Modulationsverfahren Typischer Versuchsaufbau zur Untersuchung von Rauschen an Modulationsverfahren. Themen (Auswahl) Streckennachbildung Rauschquelle mit einstellbarer Rauschleistung Ermittlung des Signal-Geräusch-Abstandes Messungen an AM, FM PAM etc. T 7.2 Seite 46 von 151 T 8.2

47 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Rauschen Rauschen an Modulationsverfahren Nutzsignale werden auf dem Übertragungskanal von Störungen und Rauschen überlagert. Eine wesentliche Aufgabe der Modulation ist es, die Störungen des Nutzsignals so klein wie möglich zu halten. CASSY Lab 2 Rauschsignal Die bei realen, analogen und digitalen Übertragungsstrecken auftretenden Störungen werden durch Aufschalten einer Rauschquelle simuliert und messtechnisch untersucht. Weiterhin werden die einzelnen Übertragungsverfahren hinsichtlich ihrer Störunempfindlichkeit vergleichend bewertet. Die Ausstattung ist eine Ergänzung zu den Modulationsverfahren: T Amplitudenmodulation T Frequenzmodulation T Puls-Code-Modulation T Puls-Zeit-Modulation AUSSTATTUNGSLISTE T Rauschen Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung FM/PM-Modulator FM/PM-Demodulator PAM-Modulator PAM-Demodulator PTM-Modulator PTM-Demodulator PCM-Modulator PCM-Demodulator TF-Sender 20 khz TF-Empfänger 20 khz Rauschquelle S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Rauschen auf Übertragungsstrecken Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. Statistische im Rauschen Amplitudenverteilung T 7.2 Seite 47 von 151 T 8.2

48 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Übertragungsstrecken T Messungen an Vierdrahtleitungen Der Sternvierer besteht aus einer kommerziellen 4-Draht-Leitung. Derartige Leitungen sind auf minimales Übersprechen konzipiert. Um das Übersprechen messen zu können, ist eine aufwändige Lock-In-Messtechnik nötig. Themen (Auswahl) Nah- und Fernnebensprechen Phantomkreisbildung Einführung in die Lock-In-Messtechnik T 7.2 Seite 48 von 151 T 8.2

49 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Übertragungsstrecken T Messungen an Vierdrahtleitungen Die leitungsgebundene Nachrichtentechnik bedient sich einer Fülle unterschiedlicher Leitungstypen. Unter Ausnutzung verschiedener physikalischer Effekte übertragen diese Leitungen Nachrichten zielgerichtet über räumliche Distanzen. In den Lehrsystemen von LD sind alle wichtigen Klassen von Leitungen vertreten: Mehrdrahtleitungen für klassische IT-Anwendungen Hohlleitungen in der Mikrowellentechnik Lichtwellenleiter in der optischen Nachrichtentechnik Übersprechen am Sternvierer An einer realen Vierdrahtleitung werden die Probleme des Übersprechens und der Phantomkreisbildung untersucht. Vierdrahtleitungen dieses Typs werden in den Hausanschlüssen der Fernsprechteilnehmer eingesetzt. Feldverlauf in der Zweidrahtleitung AUSSTATTUNGSLISTE T Messungen an Vierdrahtleitungen Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung Sternviererkabel Lock-In-Verstärker S Sensor-CASSY 2 Starter Buch: Messungen an Vierdrahtleitungen Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 49 von 151 T 8.2

50 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Übertragungsstrecken T Messungen an Koaxialleitungen Reflexionen auf der Koaxialleitung. Themen (Auswahl) Impulsverhalten koaxialer Leitungen Erstellen reflexionsfreier Leitungsabschlüsse Entstehung von Mehrfachechos Leistungsübertragung mit Kabeln T 7.2 Seite 50 von 151 T 8.2

51 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Übertragungsstrecken T Messungen an Koaxialleitungen Koaxialleitungen werden weltweit in Kabel-TV-Netzen, in der Fernsprechtechnik, in der Studiotechnik und im Labor eingesetzt. Im Unterricht sind sie besonders für die Untersuchung von Leitungsfehlabschlüssen, Reflexionen, Dämpfungen etc. geeignet. Das LD-Lehrsystem untersucht die zwei Koaxialleitungen RG 58 und RG 174 mit unterschiedlichen Parametern. Insgesamt stehen 200 m Leitungslänge zur Verfügung. T Fehlabschluss an der Koaxleitung Mehrfachechos AUSSTATTUNGSLISTE T Messungen an Koaxialleitungen Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung Satz koaxiale Leitungen Koaxial-Adapter Pulsgenerator Buch: Messungen an Koaxialleitungen Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 51 von 151 T 8.2

52 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Übertragungsstrecken T COM3LAB-Multimedia: Übertragungsstrecken Master Unit mit COM3LAB-Kurs Leitungen der Nachrichtentechnik Themen (Auswahl) 2-Draht / 4-Drahtleitungen Koaxiale Leitungen Optische Nachrichtentechnik T 7.2 Seite 52 von 151 T 8.2

53 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Übertragungsstrecken T COM3LAB-Multimedia: Übertragungsstrecken Das Thema Übertragungsstrecken wird umfassend dargestellt. Es gibt Versuche zu den klassischen Leitungen: 2-Draht 4-Draht Koaxial Zusätzlich gibt es eine Einführung in die Lichtwellenleitertechnik. Der Kurs enthält neben den Lichtwellenleitern in verschiedenen Längen auch eine Koaxialleitung (RG 58, l = 50 m). Überlandleitungen in klassischer Kupfertechnik Die kurseigenen Messinstrumente umfassen einen Bodeplotter zur Aufnahme von Frequenzgängen an Leitungen und einen optischen Leistungsmesser. Automatisierte Auswerteroutinen vereinfachen den Versuchsablauf und beschleunigen die Auswertung. Optische Nachrichtentechnik AUSSTATTUNGSLISTE T COM3LAB-Multimedia: Übertragungsstrecken Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung COM3LAB-Kurs: Leitungen der Nachrichtentechnik USB Master Unit Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 53 von 151 T 8.2

54 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Optische Nachrichtentechnik T Lichtwellenleiter mit PMMA-Fasern Signalübertragung mit LWL Themen LED Kennlinien, Transimpedanzverstärker Optische Leistung der Sendedioden Lichtführung durch Lichtwellenleiter, numerische Apertur Signalübertragung mit LWL Dämpfung, Faserkoppler, Kopplungsverluste Präparation von Faserendflächen Verringerung der Reflexionsverluste Unerwünschte Moden T 7.2 Seite 54 von 151 T 8.2

55 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Optische Nachrichtentechnik T Lichtwellenleiter mit PMMA-Fasern Die moderne, leitungsgebundene Nachrichtentechnik verwendet als Übertragungsmedium zunehmend dielektrische Leitungen. Die Glasfasern oder Lichtwellenleiter genannten Leitungen besitzen enorme Übertragungskapazitäten, die dem schnell wachsenden Bedürfnis weltweiter Kommunikation gerecht werden. Außer in der Kommunikationstechnik werden LWL auch als Sensoren oder in der Instrumentierung eingesetzt. LWL besitzen im Vergleich zu klassischen Leitungen eine Reihe spezifischer Vorteile z.b. Abhörsicherheit oder Sicherheit in explosionsgefährdeten Umgebungen.T Das Lehrsystem gibt eine in sich abgeschlossene Darstellung des Themas. Untersucht werden die Prinzipien der Lichtführung in Multimodefasern, der Aufbau von Leitungskopplern, die Eigenschaften von optischen Sende- und Empfangselementen. Interessant sind auch die Übungen zur Präparation von Faserendflächen und die Reflexionsminderung durch Polieren. Die verwendeten Plastik - LWL (PMMA) sind robust und daher ideal für Schülerversuche. Für quantitative optische Leistungsmessungen steht ein preiswerter optischer Leistungssensor für das Sensor-CASSY 2 zur Verfügung. Die Dokumentation ist als E-Book erhältlich. CASSY Lab 2 LED-Kennlinienaufnahme a lin % CASSY Lab 2 Dämpfung bei Transversalversatz Y / m a log db AUSSTATTUNGSLISTE T Lichtwellenleiter mit PMMA-Fasern Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung LWL-Sender LWL-Empfänger Faser-Mikropositionierer Modenmischer Satz LWL und Zubehör LWL-Mikroskop S Sensor-CASSY 2 Starter Optischer Leistungssensor S Buch: Lichtwellenleiter mit PMMA-Fasern Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 55 von 151 T 8.2

56 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Optische Nachrichtentechnik T Datenübertragung mit LWL Themen Dämpfung bei PMMA- und HCS-Fasern PCM-Datenübertragung Bestimmung der numerischen Apertur Verringerung der Reflexionsverluste an Steckverbindungen Signalübertragung mit LWL Kopplungsverluste T 7.2 Seite 56 von 151 T 8.2

57 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T Optische Nachrichtentechnik T Datenübertragung mit LWL Ihre größte Verbreitung finden Lichtwellenleiter (LWL) in modernen Kommunikationsnetzen. Aus diesem Grund werden mit dieser Ergänzungsausstattung PCM-codierte Signale über LWL übertragen. Die Verbindung der LWL mit den optischen Sendern/Empfängern erfolgt mit dem bekannten FSMA- Stecksystem. Als LWL stehen PMMA- und echte Glas-LWL (HCS) zur Verfügung. Fasern für optische Kabel LED als optischer Sender AUSSTATTUNGSLISTE T Datenübertragung mit LWL Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung PAM-Modulator PAM-Demodulator PCM-Modulator PCM-Demodulator LWL-Adapter Faser-Mikropositionierer Modenmischer Satz FSMA-Kabel LWL-Mikroskop S Sensor-CASSY 2 Starter Optischer Leistungssensor S Buch: Puls-Code-Modulation T Buch: Datenübertragung mit Lichtwellenleitern Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.2 Seite 57 von 151 T 8.2

58 ÜBERTRAGUNGSTECHNIK T 7.2 Seite 58 von 151 T 8.2

59 SENDE-EMPFANGSTECHNIK T 7.3 Sende-Empfangstechnik T 7.3 Seite 59 von 151 T 8.2

60 SENDE-EMPFANGSTECHNIK T 7.3 COM3LAB-Multimedia: Sende-Empfangstechnik Master Unit mit den COM3LAB-Kursen: Sendetechnik und Empfangstechnik Themen (Auswahl) Analoge Modulationen, Spektrumanalyse Antennen, SWR-Messungen Datensicherung, Kryptografie, PLL, Synchron- und Hüllkurvendemodulation Telematik, Telemetrie T 7.3 Seite 60 von 151 T 8.2

61 SENDE-EMPFANGSTECHNIK T 7.3 COM3LAB-Multimedia: Sende-Empfangstechnik Der Themenbereich T 7.3 Sende- Empfangstechnik ist vollständig auf COM3LAB-Multimedia umgesetzt. Die Sendetechnik gibt einen umfassenden Einblick in die Konzeption und die Betriebseigenschaften moderner Daten- und Rundfunksender. Spektren und Oszillogramme werden an den analogen Modulationen AM und FM gemessen. Drahtlose Datenübertragung Die Empfangstechnik vermittelt praxisrelevante Themen moderner Rundfunkempfänger. Zusammen kann mit Sender und Empfänger eine drahtlose Kommunikation aufgebaut werden. Der Sender arbeitet auf der zulassungsfreien Frequenz 433 MHz und erzeugt eine ungefährlich geringe HF-Leistung von 10 mw. Der im Ausstattungspaket enthaltene Kurs zu Operationsverstärkern vermittelt die grundlegende Schaltungstechnik der analogen Baugruppen für die Sende-Empfangstechnik. Die Sendetechnik wird kommerziell und militärisch sowie von Sicherheitsdiensten genutzt. AUSSTATTUNGSLISTE T 7.3 COM3LAB-Multimedia: Sende-Empfangstechnik Anzahl Kat.-Nr. Bezeichnung COM3LAB-Kurs: Sendetechnik COM3LAB-Kurs: Empfangstechnik COM3LAB-Kurs: Operationsverstärker USB Master Unit Die vollständige Materialzusammenstellung entnehmen Sie bitte einem aktuellen Angebot. T 7.3 Seite 61 von 151 T 8.2

62 SENDE-EMPFANGSTECHNIK T 7.3 Seite 62 von 151 T 8.2

63

64

65 HF-TECHNIK Gesamtübersicht HF-Technik - Was ist das? Die HF-Technik (Höchstfrequenztechnik) ist in die folgenden Teilgebiete gegliedert: Mikrowellentechnik Radartechnik Antennentechnik EMV Schließt man Sonar mit ein, dann überdecken diese Anwendungen einen Frequenzbereich von 7 Dekaden, der von ca. 30 khz bis 300 GHz reicht. Die Bedienung, Wartung und Planung kommerzieller Systeme in einem derart weiten Frequenzbereich setzt die Kenntnis ebenso vielfältiger Messverfahren und Funktionsprinzipien voraus. Dabei gibt es viele Gemeinsamkeiten - Reflexionen, Echos, stehende Wellen und Anpassung - sind z.b. universelle Probleme, die in allen Teildisziplinen gleichermaßen auftreten, jedoch unterschiedliche Messtechniken und Interpretationen verlangen. HF-Technik - Wer braucht sie? Die globale Kommunikation und die Massenverkehrsströme ob auf der Straße oder in der Luft erfordern leistungsfähige HF-Systeme. Mobilfunknetze, Satellitenkommunikation, Verkehrslenkung, Flugsicherheit, Navigationsdienste, GPS, etc. sind Anwendungen, die entscheidend vom störungsfreien Betrieb ihrer HF-Baugruppen abhängen. HF-Technik und LD DIDACTIC! So weit wie der Frequenzbereich, so groß ist unsere Auswahl an HF-Lehrsystemen. Mit unserem einzigartig vielseitigen Angebot unterschiedlicher, aufeinander aufbauen der und sich ergänzender Kurse, decken wir alle relevanten Themen der HF-Technik ab. Wählen Sie aus 16 verschiedenen Laboren ihre individuelle Zusammenstellung. Die HF-Technik bei LD DIDACTIC erschöpft sich nicht bloß in den bekannten Themen "Hohlleitertechnik" und "Dipolantennen". Wir gehen deutlich weiter mit einem Gesamtkonzept, das dem Stand der Technik entspricht. GmbH Seite 65 von 151 T7.4

66 HF-TECHNIK Einige technische Details Hardware Der Verwandlungskünstler Als Mikrowellenquelle dient in vielen Versuchen und Ausstattungen der Gunn-Oszillator. Durch Kombination mit anderen Komponenten (variabler Kurzschlussschieber, Blenden etc.) lassen sich seine Frequenz und Leistung verändern. Modularität Die Experimente werden mit Bauteilen in Hohlleiter-, Mikrostreifenleitungs- oder koaxialer Technik durchgeführt. Viele der mechanisch robusten Komponenten können zerlegt und modifiziert werden. Das ermöglicht tiefe Einsicht in die zugrunde liegenden Funktionsprinzipien. Materialauswahl Hohlleiterkomponenten aus massivem Aluminium oder Messing garantieren Robustheit im Laboralltag (die Abbildung zeigt stellvertretend die Messleitung ). Präzise Fertigungsverfahren erlauben enge Toleranzen (Spielfreiheit, Oberflächenrauhigkeit, Flanschversatz). Die Oberflächen der Komponenten sind passiviert oder durch eine Nickelauflage korrosionsgeschützt. Das Strangmaterial für Hohlleiterkomponenten entspricht dem internationalen Standard R100. Die Flansche sind kompatibel zu UBR100. GmbH Seite 66 von 151 T7.4

67 HF-TECHNIK Einige technische Details Didaktisches Konzept Die LD-Lehrsysteme zur HF-Technik haben folgende Zielsetzungen: Erklärung der physikalischen Effekte Diskussion von Einzelkomponenten Aufbau von Mikrowellenschaltungen Realisierung von Unterrichtsprojekten durch Integration verschiedener Systeme aus Mikrowellen-, Antennen- und Kommunikationstechnik. Die Trainingssysteme sind für unterschiedliche Ausbildungsgänge konzipiert. Zielgruppen sind: Universitäten Technikerschulen Allgemein - und Berufsbildende Schulen Staatliche und industrielle Bildungseinsrichtungen Herkömmliche Lehrsysteme sind oft auf der Basis kommerzieller Fertigprodukte zusammengestellt. Sie erlauben daher nur "Blackbox" Untersuchungen. Was im Inneren der Geräte vorgeht bleibt dem Studenten verschlossen. Mit der Möglichkeit wichtige HF- Komponenten umzubauen, ist es mit LD-Lehrsystemen möglich einen einzigartigen Blick hinter die Kulissen zu werfen. GmbH Seite 67 von 151 T7.4

68 MIKROWELLENTECHNIK Ausstattungen Mikrowellentechnik T Schülerexperimente mit Mikrowellen T Richtfunk T Aktive UHF- Komponenten T Mikrostreifenleitungen und passive SMD- Schaltungen T Schaltungstechnik mit Hohlleiterkomponenten T Ferritkomponenten, Leistungsteiler und aktive Elemente T Hohlleitertechnik T Freiraum- und Hohlleiterwellen T Mikrowellen im freien Raum Seite 68 von 151 T 7.4

69

70 MIKROWELLENTECHNIK Mikrowellenerzeugung CBT-unterstütztes Training CBT-unterstütztes Experimentieren am Beispiel der Kennlinienaufnahme am Gunn-Oszillator. Die Strom-Spannungskennlinie (schwarz) des Gunn-Oszillators besitzt einen Bereich mit negativer Steigung (fallender Teil der Kennlinie). Nur in diesem Teil der Kennlinie werden die Verluste des Resonators kompensiert und Mikrowellenleistung (rote Linie) erzeugt. So wie in diesem Beispiel lassen sich alle Versuche mit dem Sensor-CASSY auswerten. Dokumentation Zu allen Lehrsystemen gibt es umfangreiche Dokumentationen in Form von Versuchshandbüchern, oder Multimedia Lehrprogrammen und CBT-unterstützten Mikrowellenversuchen (CBT = Computer Based Training). Zusammen mit dem Sensor-CASSY und der CASSY Lab 2 Software können die Versuche direkt aufgerufen und mit ihren Startwerten aktiviert werden. Die CBT- Versuche nutzen teilweise neue Kalibrierfunktionen von CASSY Lab 2, die das Arbeiten mit den Mikrowellenkomponenten deutlich vereinfachen. CASSY ermöglicht Auswertungen, die durch den direkten Vergleich mit den zugehörigen theoretischen Feldverläufen überzeugende Ergebnisse liefern. Seite 70 von 151 T 7.4