DIN EN 2591-221-2009 Aerospace series - Elements of electrical and optical connection - Test methods - Part 221 Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) German and English version EN 259.pdf

1、Januar 2009DEUTSCHE NORM Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 49.060!$QYh“1465469www.din.deDDIN EN 259

2、1-221Luft- und Raumfahrt Elektrische und optische Verbindungselemente - Prfverfahren Teil 221: Stehwellenverhltnis;Deutsche und Englische Fassung EN 2591-221:2007Aerospace series Elements of electrical and optical connection - Test methods Part 221: Voltage Standing Wave Ratio (VSWR);German and Engl

3、ish version EN 2591-221:2007Srie arospatiale Organes de connexion lectrique et optique - Mthodes dessais Partie 221: Ratio dOndes Stationnaires;Version allemande et anglaise EN 2591-221:2007Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlinwww.beuth.deGesamtumfang 26 SeitenDIN EN 2591-22

4、1:2009-01 2 Nationales Vorwort Der Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) ist vom Europischen Komitee fr Normung (CEN) fr zustndig erklrt worden, Europische Normen (EN) fr das Gebiet der Luft- und Raumfahrt auszuarbeiten. Durch die Vereinbarung vom 3.

5、 Oktober 1986 wurde ASD Assoziierte Organisation (ASB) des CEN. Die vorliegende Norm EN 2291-221:2007 wurde von ASD-STAN, Fachbereich Elektrotechnik, unter Mitwirkung deutscher Experten des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt erarbeitet. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitssausch

6、uss NA 131-04-03 AA Elektrische Verbin-dungselemente“ im DIN Normenausschuss Luft- und Raumfahrt. Entsprechend Beschluss 57/9 des Technischen Ausschusses des Beirats des Normenausschusses Luft- und Raumfahrt (NL) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. sind die europischen Luft- und Raumfahrt-Nor

7、mungsergebnisse zweisprachig, in Deutsch und Englisch, in das Deutsche Normenwerk zu berfhren. Aus diesem Grund wurde der Deutschen Fassung dieser EN-Norm die Englische Fassung hinzugefgt. EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 2591-221 Dezember 2007 ICS 49.060 Deutsche Fassung Luft- u

8、nd Raumfahrt Elektrische und optische Verbindungselemente Prfverfahren Teil 221: Stehwellenverhltnis Aerospace series Elements of electrical and optical connection Test methods Part 221: Voltage Standing Wave Ratio (VSWR) Srie arospatiale Organes de connexion lectrique et optique Mthodes dessais Par

9、tie 221: Ratio dOndes Stationnaires Diese Europische Norm wurde vom CEN am 27. April 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationale

10、n Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisc

11、h). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute

12、 von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republ

13、ik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2007 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltw

14、eit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. EN 2591-221:2007 DEN 2591-221:2007 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Vorbereitung der Prflinge .4 4 Prfeinrichtung 5 5 Verfahren 6 6 Anforderungen.6 7 Anzugebende Einzelheiten .6 Anhang A (norm

15、ativ) Definition der S-Parameter.8 DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN 2591-221:2007) wurde vom Verband der Europischen Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsindustrie Normung (ASD-STAN) erstellt. Nachdem Umfragen und Abstimmungen entsprechend den Regeln dieses Ver

16、bandes durchgefhrt wurden, hat diese Norm die Zustimmung der nationalen Verbnde und offiziellen Behrden der Mitgliedslnder der ASD erhalten, bevor sie CEN vorgelegt wurde. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes od

17、er durch Anerkennung bis Juni 2008, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Juni 2008 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle dies

18、bezglichen Patentrechte zu identifizieren. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Itali

19、en, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (D) 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein

20、 Messverfahren fr das Stehwellenverhltnis in der geforderten Frequenzbandbreite von koaxialen Kontakten oder Steckverbindern mit charakteristischer Impedanz fest. Sie ist in Verbindung mit EN 2591-100 anzuwenden. Die Messung wird nach dem vektoriellen Verfahren unter Verwendung von S“-Parametern (si

21、ehe Definition in Anhang A) durchgefhrt. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Do

22、kuments (einschlielich aller nderungen). EN 2591-100, Luft- und Raumfahrt Elektrische und optische Verbindungselemente Prfverfahren Teil 100: Allgemeines 3 Vorbereitung der Prflinge Verfahren A“ Dieses Verfahren ist anwendbar, wenn in der Reihe von zu prfenden Steckverbindern und Kontakten Przisions

23、adapter vorhanden sind. Die Probenahme muss fr jede festgelegte Leitung einen Abschnitt einer koaxialen Leitung mit dem Messobjekt an beiden Enden enthalten. Der Abschnitt besteht aus folgenden Teilen (siehe Bild 1): (600 2,5) mm einer koaxialen Leitung; 1 koaxialer Stecker; 1 koaxiale Buchse. Legen

24、de 1 Koaxialer Stecker 2 Koaxiale Buchse 3 Koaxiale Leitung; Lnge = (600 2,5) mm Bild 1 DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (D) 5 Verfahren B“ Dieses Verfahren ist anwendbar, wenn in der Reihe der zu prfenden Steckverbinder und Kontakte Przisionsadapter vorhanden sind. Die Probenahme muss fr jed

25、e festgelegte Leitung einen Abschnitt einer koaxialen Leitung mit Normsteckverbindern an beiden Enden und dem Messobjekt in der Mitte des Leitungsabschnitts enthalten. Der Abschnitt besteht aus folgenden Teilen (siehe Bild 2): (600 5) mm einer koaxialen zweigeteilten Leitung (2 300 mm); 1 koaxialer

26、Normstecker (SMA, Typ N oder TNC ); 1 koaxiale Normbuchse (SMA, Typ N oder TNC ); 1 koaxiale Steckvorrichtung; 1 koaxiale Buchsenvorrichtung. Legende 1 Koaxialer Normstecker 2 Messobjekt 3 Koaxiale Normbuchse 4 Koaxiale Leitung; Lnge = 2 (300 2,5) mm Bild 2 4 Prfeinrichtung Die Prfeinrichtung muss f

27、olgende Messinstrumente umfassen (siehe Bild 3): Vektor-Netzwerkanalysator; Kalibrierset; Norm-Przisionsadapter; ein 75 -Transformator, um die Messung aus dem 50 -Netzwerkanalysator durchzufhren, falls notwendig. DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (D) 6 5 Verfahren 5.1 Kalibrierung Der Messfreq

28、uenzbereich und die Anzahl der Prfpunkte sind festzulegen. Die vollstndige Kalibrierung des Netzwerkanalysators, Teil 1 und Teil 2 (S“-Parameter, S11, S12, S21und S22) ist durchzufhren. Die Verwendung des Kalibriersets erfolgt nach den Vorschriften der Netzwerkanalysatoren-Hersteller. 5.2 Messung Ve

29、rfahren A Der zu messende Abschnitt ist an den Netzwerkanalysator anzuschlieen, wobei, falls notwendig, Norm-Przisionsadapter verwendet werden, und die Messung ist durchzufhren. Das Stehwellenverhltnis eines koaxialen Steckverbinders wird unter Verwendung der Ansprechdauer (Zeitbereich) und einer al

30、s GATE“ bezeichneten Funktion zum Trennen des Steckverbinders, der an den Norm-Przisionsadapter angeschlossen sein muss, ermittelt. Verfahren B Der zu messende Abschnitt ist, falls notwendig unter Verwendung von Norm-Przisionsadaptern, an den Netzwerkanalysator anzuschlieen und die Messung ist durch

31、zufhren. Das Stehwellenverhltnis der beiden gekoppelten koaxialen Steckverbinder wird unter Verwendung der Ansprechdauer (Zeitbereich) und einer als GATE“ bezeichneten Funktion zum Trennen der beiden gekoppelten Steckverbinder von der koaxialen Leitung ermittelt. 6 Anforderungen Das Stehwellenverhlt

32、nis darf die in der Produktnorm festgelegten Werte nicht berschreiten. 7 Anzugebende Einzelheiten Folgende Einzelheiten sind anzugeben: Teilenummer der koaxialen Vorrichtung (Kontakt oder Steckverbinder) Teilenummer der koaxialen Leitungen; Teilenummer der koaxialen Norm-Steckverbinder; Hersteller,

33、Typ und Seriennummer des Netzwerkanalysators; Frequenzbereich; Anzahl der Prfpunkte; Teilenummer der Norm-Przisionsadapter; Messimpedanz (50 oder 75 ); bei koaxialen Kontakten, Anschlusslnge; Verdrahtungsplan und -werkzeuge; bei Schraubkopplungsverbindern, das Kopplungsdrehmoment der berwurfmutter.

34、DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (D) 7 Legende 1 Vektor-Netzwerkanalysator 2 HF-Generator und Prfeinrichtung fr S“-Parameter Legende Przisions-Zwittersteckverbinder Norm-Przisionsadapter Bild 3 DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (D) 8 Anhang A (normativ) Definition der S-Parameter A.1 Ef

35、fektive Leistung der sinusfrmigen Quelle Eine E.M.K.-Quelle, E, die in Vrmsgemessen wird, mit einer Eigenimpedanz Zgund einer Lastimpedanz Z ist zu betrachten. Die aufgebrachte Leistung P, die in Z verbraucht wird, wird definiert als () ()ZZZE)Z(ZE)Z(ZE ZV IP e*e* e 2g2gg*+=+=P ist ein Maximalwert,

36、wenn *gZZ = ist (symmetrische Belastung). Die Hchstleistung ist bekannt als effektive Leistung oder Effektivwert-Leistung fr eine bestimmte Quelle (E, Zg) und kann angegeben werden als Prms= )(ZEPg2de4 = Im Allgemeinen gilt, dass, wenn Z einen anderen Wert hat als Zg, dann wird P als +=2ggg2*1e4 ZZZ

37、-Z)(ZEP definiert, dabei ist gg*ZZZZ+bekannt als Leistungsreflexionsfaktor. Die in Z verbrauchte Leistung kann angegeben werden als Differenz der beiden Leistungen, und wenn die Leistung der Quelle (E, Zg) maximal ist und wenn Z Zg, the amount of power reflected towards the source is equal to 2ggZZ*

38、Z-Z+DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (E) 9 A.2 Waves Incident and Reflected (Kurokawa Waves) Let us define an impedance, Z, in terms of a potential difference, V, and a current I. We also define an Incident Wave, a, and a Reflected Wave, b, with respect to a Reference Resistance, Rg, as follo

39、ws: the power dissipated in Z = P = |a|2 |b|2 the effective power generated by the source (E, Rg) = Prms= |a|2Expressing a and b in terms of V, I, Rg, gives: ggRI R Va2+= ggRI R Vb2= If Z is supplied by the source (E, Rg) we can state that E = V + Rg.I which automatically validates Prms = |a|2. NOTE

40、 - Rgis known as the Reference Resistance for the “waves“ a and b - The word wave is written inside speech marks because a and b do not show the typical electromagnetic behaviour associated with classical waves they are rather Power Waves - The definition of a and b is independent of that fact that

41、the dipole Z is fed by a source of an internal resistance Rg- The power dissipated in Z is independent of the characteristics of the source and is always equal to |a|2|b|2- The ratio of the waves b to a is equal to (when V = Z.I) ggR ZR - Zab+= which is the Reflection Coefficient of the impedance Z

42、with respect to the reference resistance Rg. DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (E) 10 A.3 S Parameters of a quad pole Let us apply the precedent definition to the input and output of a quad pole device. This time we define an incident and reflected wave, a1and b1, for the input side and incide

43、nt and reflected wave, a2and b2, for the output side, relative to the input and output reference resistances, R1and R2. 111112 R I RVa+= 222222 R I RVa+= 111112 R I RVb= 222222 R I RVb= We can state that the system is linear and we can therefore re-write the above equations to express on variable in

44、 function of two of the other unknowns. b1= S11 a1+ S12 a2b2= S21 a1+ S22 a2These S Parameters are also known as the system distribution parameters and characterise the quad pole in function of its input and output reference resistances, R1and R2. NOTE These S Parameters define the quad pole at a gi

45、ven frequency A.4 Physical Signification and Interest of S Parameters A.4.1 Physical significance of S11If S11= b1/a1, where a2= 0, then a2is equivalent to V2= R2.I2, the output of the quad pole is therefore closed loop on R2and if Zeis the input impedance of Q, then in these conditions, we can stat

46、e that V1 = Ze.I1and S11is the input reflection coefficient with respect to R1when the output impedance = R2. 1111RZRZSee+=DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (E) 11 A.4.2 Physical significance of S22In the same way, if S22= b2/a2then when a1= 0, the input is closed loop on R1and under these con

47、ditions if Zois the output impedance, we obtain S22is the input reflection coefficient with respect to R2when the input impedance = R1. The Smmparameters are therefore defined as the Reflection Coefficients. A.4.3 Physical significance of S21If S21= b2/a1then when a2= 0, the output is closed loop on

48、 R2and therefore 111222211221IRVIRVRRabS+= If we assume that the quad pole Q is supplied by a source (E, R1) then E = V1+ R1.I1and V2= R2.I2The quad pole being supplied by a source of impedance R1and with a load R2will have a S Parameter S21proportional to a voltage gain called the System Transmissi

49、on Coefficient. If we take the square of S21then we obtain )/12122221222221RMS PowerinRMS Power 44R (E, R RERVRREVS = where |S21|2is the Composite Power Gain. 2222RZRZSss+= EVRRS221212= DIN EN 2591-221:2009-01EN 2591-221:2007 (E) 12 A.4.4 Physical significance of S12We can do a similar calculation as above and we