Unter unwirtlichen Bedingungen erkennt und analysiert, klassifiziert und lokalisiert er HF-Signale zwischen 8 kHz und 8 GHz und steht dabei seinen beiden Geschwistern in nichts nach. Mit seiner Echtzeitbandbreite von 40 MHz entgeht ihm kein auch noch so kurzes oder seltenes Signalereignis. Die neue Outdoor Unit operiert im Freien mit derselben für Narda charakteristischen Präzision und Verlässlichkeit, denen der deutsche RF-Messtechnik-Spezialist seinen Namen in der Branche verdankt – seit mehr als 20 Jahren.

Perfekt für Monitoring im Außenbereich
Die SignalShark Outdoor Unit ist in vielerlei Hinsicht die perfekte Mess-Einheit für alle Applikationen der Langzeit-Frequenz-Überwachung im Außenbereich. Aufgrund ihrer speziellen Konstruktion erlaubt ihre robuste, wetterfeste Außenhülle aus Aluminium-Druckguss, die auch als Kühlkörper fungiert, ein Design, das problemlos auch ohne Lüftungsöffnungen auskommt. Das heißt, dass das Instrument hermetisch abgedichtet in Schutzklasse IP65 ausgeführt ist, und trotzdem die Wärme des Echtzeitanalysators mit seinem integrierten „Windows 10“-Rechner hinreichend abgegeben werden kann. Der Bereich seiner Betriebstemperatur ist mit -20 bis 55 °C angegeben.

Praxisanwendungen
Narda adressiert die neue Outdoor Unit des SignalShark an alle Branchen und Anwender, die mit langfristig angelegten Überwachungsaufgaben unter Freiluftbedingungen betraut sind. Dazu zählen Behörden, dazu zählen Systemintegratoren für zivile und militärische Systemlösungen, der Grenzschutz und die Polizei. Da es das SignalShark-Trio mit sich bringt, dass Anwender immer nur ein Gerät „lernen“ müssen, immer das gleiche GUI angezeigt bekommen, können sie die unterschiedlichen Units problemlos für alle denkbaren Applikationen einsetzen. So kann ein Polizeibeamter beispielsweise, der einen mobilen „Störer“ detektiert hat, einfach von der SignalShark Outdoor Unit zum Handheld wechseln und die Verfolgung mit diesem Gerät und der automatischen Peilantenne ADFA am Boden zu Fuß oder im Streifenwagen bis zum Zugriff fortsetzen.

Der neue Real-Time Outdoor Remote Analyzer eignet sich beispielsweise auch für aktuelle Monitoring-Aufgaben, um sicherzustellen, dass Frequenzbereiche, in denen derzeit neue 5G-Dienste ausgerollt werden sollen, frei von Störern bzw. unbelegt, „sauber“ sind. Diese Frequenzbereiche gilt es insofern besonders und permanent zu überwachen, als sie teilweise gerade erst offiziell freigegeben worden sind oder sich unter Umständen in unmittelbarer Nachbarschaft von terrestrischen Broadcastern wie TV-Sendern befinden. Von letzteren geht bei Frequenzen um 700 MHz ein nicht unerhebliches Störpotenzial aus. Besonders hervorzuheben ist dabei auch der Gewichtsvorteil der sehr kompakt bauenden, 13 kg leichten Outdoor Unit. Dieser macht die Montage hoch oben an Masten, wo sie „freie Sicht genießt“ und daher häufig eingesetzt wird, zur leichten Übung für Messtechniker.

Unschlagbare Dynamik
Welches Glanzstück die Narda-Ingenieure mit ihrer neuen Outdoor Unit hervorgebracht haben, wird besonders beim Thema Dynamik deutlich – ohnehin eine Paradedisziplin des SignalShark. Wenn Messtechniker auf Störersuche sind, haben sie es in der Regel mit sehr schwachen Signalen, mit sehr kleinen Pegeln zu tun. Um diese überhaupt zu detektieren, braucht das Gerät eine hohe Empfindlichkeit. Und die kann sich hier voll entfalten, indem die Outdoor Unit einfach direkt unter den Antennen montiert werden kann und dadurch mit äußerst kurzen Kabeln auskommt. Denn jeder Meter Kabel kostet aufgrund seiner Dämpfung wertvolle dB Empfindlichkeit.

Auf der anderen Seite ist die SignalShark Outdoor Unit äußerst Großsignal-fest und neigt selbst umgeben von sehr großen Pegeln nicht so leicht zum Übersteuern. Das birgt für Anwender den immensen Vorteil, dass sie die Outdoor Unit direkt auf Sendemasten betreiben können, ohne ihre Infrastruktur verändern zu müssen. Das Instrument kann sehr hohe Feldstärken teilweise mitten in der Keule einer Sendeantenne vertragen und trotzdem sogar schwache Störersignale sauber empfangen. Die herausragenden Dynamik-Eigenschaften des SignalShark wurden bereits von mehreren nationalen Regulierungsbehörden bestätigt und als sehr wichtiges Kriterium für den Praxiseinsatz hervorgehoben. Erst vor Kurzem wurde die Outdoor Unit zusammen mit einem TDOA-System getestet und in einem offiziellen Schreiben unabhängig sehr lobend erwähnt.

Alle Vorzüge der offenen Plattform
Wie alle Geräte der SignalShark-Baureihe ist auch die Outdoor Unit als offene Plattform konzipiert. Das heißt, dass auch sie über Standardsprachen kommuniziert sowie gängige Formate nutzt und unterstützt, wie sie in der Wissenschaft gebräuchlich sind. Ihre Palette an Erweiterungsmodulen schließt dabei natürlich markenfremde Nicht-Narda-Erzeugnisse mit ein. Auf dem Windows10-basierten Gerät mit Intel Quad-Core-Prozessor lassen sich also zusätzliche Anwendungen wie z. B. zur Klassifizierung von digital modulierten Signalen von Drittanbietern ausführen. Eine gut dokumentierte SCPI-Befehlsfrequenz zur Fernsteuerung und „VITA 49“-konformes I/Q-Streaming ermöglichen eine einfache Integration in jede Software-Umgebung.

Antennen frei wählbar
Abgesehen von der LTE-Antenne in der Version „Modem“ verfügt das Gerät über keine integrierte oder angeschlossene Antenne. Das bedeutet, dass Antennen je nach Applikation frei wählbar sind. Hierzu bietet die Outdoor Unit drei umschaltbare HF-Anschlüsse, sodass drei verschiedene Antennen – für unterschiedliche Frequenzbereiche oder unterschiedliche Richtungen – angeschlossen werden können. Wird sie beispielsweise in Verbindung mit der automatischen DF Antenne ADFA von Narda betrieben, können Störer im Spektrum aufgespürt und direkt im Anschluss gepeilt werden.

Doch auch wenn die Outdoor Unit „nur“ mit einer handelsüblichen omnidirektionalen Antenne eingesetzt wird, kann trotzdem eine Lokalisierung realisiert werden. Denn sie unterstützt sowohl die automatische Peilung als auch TDOA. Eine TDOA-Software kann in einem TDOA-Netzwerk aus mehreren (mindestens drei) Einheiten berechnen, zu welchem Zeitpunkt das Signal auf welcher Antenne aufgetroffen ist und somit exakt ermitteln, von wo aus es ausgesendet wurde.

Zwei Arten der Stromversorgung
Narda hat zwei Versionen der neuen SignalShark-Variante im Angebot: Bei der Outdoor Unit „PoE“ (Power over Ethernet) laufen Stromversorgung – auch die der automatischen Antenne – und Datenkommunikation über ein einziges Ethernet-Kabel. Das erleichtert den Anschluss an ein Gebäude. Die Version „Modem“ für den Stand-alone-Betrieb wird mit Gleichstrom versorgt, etwa via Solarpanel, und verfügt über ein integriertes LTE-Modem für Datentransfer und Remote-Steuerung. Das heißt, wenn ein Mobilfunknetz verfügbar ist und die Sonne scheint, ist die Anlage zu 100 % autark. Nachts wird die Outdoor Unit über ihre integrierten Akkumulatoren, die tagsüber aufgeladenen werden, zuverlässig mit Strom versorgt.

Gründung zur Jahrtausendwende
Im Jahr 2000 wird Narda STS von der US-amerikanischen L3 Technologies, New York, gegründet. Der HF-Messtechnik-Spezialist geht damals aus der Hochfrequenz-Messtechnik-Sparte der ehemaligen Wandel & Goltermann Gruppe hervor, eines Pioniers der analogen und später digitalen Nachrichten-Messtechnik. Heute ist Narda, Deutschland, mit Stammsitz im baden-württembergischen Pfullingen, nach dem Zusammenschluss von L3 Technologies und Harris 2019 in den USA, ein Unternehmen der neu formierten L3Harris Technologies.

Kleine wahre Anekdote
Was wäre ein runder Geburtstag ohne die typische kleine Geschichte im Rückblick? Da gibt es eine, die vielleicht mehr über das Unternehmen, seine Produkte und Philosophie verrät als so mancher hölzerne Versuch, es nüchtern zu charakterisieren. Demnach hatte Hans-Joachim Förster, langjähriger Narda-Geschäftsführer und Vorgänger im Amt von Martin Meisenburg, auf einem Funkturm in England einen Termin mit einem namhaften Kunden. Dieser hatte Förster berichtet, dass ihm das Narda-Gerät genau an dieser Stelle 150 Meter in die Tiefe gefallen sei. Er hatte schlicht, wie er später zugab, die für Arbeiten in großer Höhe vorgesehene Sicherungsschlaufe nicht bestimmungsgemäß genutzt.

Als er den Havaristen nach dem Abstieg vom Turm anschließend kurz in Augenschein genommen hatte, war er wohl restlos begeistert. Das Gerät hat nämlich noch funktioniert und nicht etwa ein falsches Messergebnis, sondern diszipliniert, authentisch und korrekt „Error“ im Display angezeigt. Und genau das hat der von diesem Zeitpunkt an neue Stammkunde nach eigenen Angaben von einem Profi-Gerät auch erwartet. Rückblickend ein Sinnbild dessen, was Narda Safety Test Solutions seit jeher angetrieben hat und noch heute motiviert: die Leidenschaft für technische Herausforderungen, anwendungsorientierte Produkte sowie Qualität und Ehrlichkeit.

Narda STS – die Produktbereiche
Narda-Geräte im Bereich EMF Safety umfassen Breitband- und Selektivmessgeräte, Messstationen und persönliche Monitore. Sie werden überall dort eingesetzt, wo Menschen EMF ausgesetzt sind. Dies gilt neben industriellen Anlagen zum Schweißen und Schmelzen besonders für Antennenanlagen für Rundfunk, Fernsehen und Telekommunikation sowie den öffentlichen Bereich.

RF-Test-&-Measurement-Geräte werden als Handpeiler im Akuteinsatz bei der Telekommunikation, dem Militär und Regulierungsbehörden im Feld eingesetzt und als schnelle Echtzeit-Spektrumanalysatoren in Entwicklung und Produktion genutzt.

EMV-Messempfänger haben sich vor allem in der Industrie und in Messlabors als normenkonforme Full-Compliance-Lösung etabliert, die durch direkt an den Antennen montierte Empfangsteile erhebliche Dynamikvorteile bieten.

Meilensteine
Das Technologie-Unternehmen setzt seit über 20 Jahren neue Standards in der Messtechnik für elektromagnetische Strahlung und strebt selbiges auch für das vergleichsweise junge Geschäftsfeld RF Test & Measurement sowie die EMV-Empfänger an.

Das Modell RadMan ist ein persönlicher Strahlungsmonitor, der sicher und rechtzeitig vor elektromagnetischer Strahlung warnt. Das Original steht für mehr als 20 Jahre Erfahrung und ist der meistverkaufte Personal Monitor aller Zeiten.

Die Entwicklung des hochspezialisierten SRM (Selective Radiation Meter) markiert einen Glanzpunkt aus den Anfängen des Unternehmens. Als erstes seiner Art hat das Messinstrument die frequenzselektive Messung weltweit bekannt gemacht und als führende Technologie etabliert. Es kann aus einem Frequenzgemisch automatisch sicher und genau bestimmen, welche Quelle, z. B. welcher Mobilfunkanbieter, gerade die höchste Exposition verursacht.

Bei der Störersuche hat Narda STS auf dem Gebiet des „Last Mile Interference Troubleshooting“ die Messlatte deutlich höher gelegt. Der IDA ist ein Gerät, das Kunden vor allem aus den Reihen der Regulierungsbehörden in die Lage versetzt, vor Ort schnell und unkompliziert Störsender aufzuspüren und Interferenzen zu beseitigen. „Horizontal Scan“ beispielsweise, eine Kompassanzeige einfallender Störer, war bis dahin bei Handpeilern nicht verfügbar.

In Bezug auf Messgeschwindigkeit, Abtastraten und Realtime-Bandbreite setzt der SignalShark neue Maßstäbe. Anwender erhalten ein Messinstrument mit einem in seiner Klasse bislang unerreichten POI (Probability of Intercept) – das Gerät erfasst versteckte Signale bis hinunter zu einer Signaldauer von 3,2 μs mit einer Wahrscheinlichkeit von 100 %. Damit ist es in der Lage, schnelle Hopping- und Radarsignale zu identifizieren und zu peilen. Die neue automatische Peilantenne ADFA 2 schließlich gilt zusammen mit dem SignalShark als die weltweit kompakteste Möglichkeit, Signale von 10 MHz bis 8 GHz präzise zu peilen.

Schier endlos erweiterbar
Unabhängig von vorgegebenen spezifischen Dateiformaten kann der Anwender Messergebnisse analysieren und archivieren, visualisieren und exportieren. Ohne Zwischenschritt über externe PCs und, wenn er das will, sogar automatisch in seinem Wunschformat bis hin zur Präsentationsqualität. Und für individuelle Dienste hat er die Möglichkeit, einfach eigene Software-Pakete auf seinen Analyzer aufzuspielen. Die Freiheit, zusätzliche Sensoren oder Messmodule, etwa für Sonderparameter bei seltener anstehenden Messungen, anzudocken, ist immens. Ebenso kann der Nutzer fast nach Belieben Peripherie-Module wie Drucker, Displays oder eine Maus inklusive Treiber anschließen.

Standardsprachen und gängige Formate
Offen bedeutet, dass die SignalShark-Familie über Standardsprachen kommuniziert sowie gängige Formate nutzt und unterstützt, wie sie auch in der Wissenschaft gebräuchlich sind. Das heißt auch, dass die Palette an Erweiterungsmodulen natürlich markenfremde Nicht-Narda-Erzeugnisse miteinschließt. Als vermeintliche Kehrseite ihrer außergewöhnlich hohen Freiheitsgrade müssen Nutzer dabei keineswegs mit einer Art Bausatz vorliebnehmen. Mitnichten. Vielmehr können sie den Spektrumanalysator mit Bestwerten in puncto Geschwindigkeit und Echtzeit-Bandbreite, Dynamik und Empfindlichkeit ab Werk ohne aufwendiges Einrichten oder Konfigurieren sofort in Betrieb nehmen und uneingeschränkt einsetzen.

Ein „unschlagbares Betriebssystem“ als Strategie
Nardas Strategie hinter der offenen Plattform folgt einer einfachen Überlegung: Aufgrund der enormen Vielfalt an potenziellen Anwendungen muss es geradezu illusorisch erscheinen, dem Messtechniker eine für alle Praxisfälle zu 100 % passende Universal-Lösung in Form einer „geschlossenen Box“ an die Hand geben zu wollen. Aus diesem Grund muss es so einfach wie irgend möglich gestaltet sein, Messergebnisse weiterzuverarbeiten und Peripherie-Geräte anzuschließen. An dieser Stelle war es für die Narda-Ingenieure ein logischer Schritt, Windows einzubinden. Wenn es darum geht, Komponenten anzudocken oder Software-Module zu installieren, ist dieses Betriebssystem derzeit „unschlagbar“.

So viel Freiheit in der Praxis
Faktisch keine Systemgrenzen mehr zu haben, heißt generell, dass Anwender Dinge einbinden und benutzen können, mit denen sie schon seit Ewigkeiten vertraut sind. Neben einer komfortablen Flexibilität bedeutet das in erster Linie Zeitersparnis im Tagesgeschäft und nicht zuletzt Sicherheit, da „beliebte Fehlerquellen“ wie aufwendiges Umkonfigurieren vermieden werden. Eine der Hauptaufgaben des SignalShark besteht beispielsweise darin, Behörden zu unterstützen, die um die Entstörung des Funknetzes bemüht sind. Hierzu müssen Techniker oftmals erfasste Störsignale im Spektrum entschlüsseln. Durch die offene Plattform sind sie angesichts einer wachsenden Anzahl an digitalen Übertragungskanälen nun in der Lage, spezifische Dekodier-Softwaren, etwa für besondere Dienste, direkt auf ihr Messgerät aufzuspielen. Im Bereich Funk von Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) wie Feuerwehr oder Polizei sind Tetra, Tetrapol und P25 nur einige Beispiele.

Ein weiterer Indikator für seine durch und durch offene Philosophie ist Python. Die universell einsetzbare und aufgrund ihrer klar strukturierten Syntax leicht zu erlernende Programmiersprache ist auf dem SignalShark bereits installiert. Mit Hilfe eines gängigen Skript-Editors ermöglicht sie ein einfaches „Scripting“, das Erstellen kleinerer Programme (Scripts). Diese eignen sich hervorragend, etwa um die Selbststeuerung des Gerätes zu bewerkstelligen oder dem Messtechniker Routine-Jobs abzunehmen.

Aus der gesamten Vielfalt seiner Möglichkeiten lassen sich die Vorzüge einer offenen Plattform besonders eingängig am Beispiel sogenannter „Screen Recorder“ plastisch machen. Solche nützlichen Features sind auf dem SignalShark beliebig aufspielbar. Damit können Messvorgänge, also das, was sich gerade „live“ auf dem Gerät abspielt, aufgezeichnet und sogar über ein integriertes Mikrofon mit gesprochenem Text des Messtechnikers simultan kommentiert werden. Anschließend ist es ein Leichtes, solche Aufzeichnungen auf dem SignalShark selbst abzuspielen oder als Dokumente zu exportieren. Sie besitzen durch ihre extrem hohe Informationsdichte, z. B. als moderne Tutorials, praktische Lehr-Videos, großes Potenzial, sogar Teile der althergebrachten Bedienungsanleitung zu ersetzen.

Für den mobilen Einsatz kann die ADFA 2 einfach und reversibel mit Hilfe eines Magnetfußes auf einem beliebigen Pkw-Dach befestigt werden. Über nur ein Kabel wird sie mit dem SignalShark verbunden. Dabei liefert sie präzise Messergebnisse und höchste Genauigkeit auch ohne die sonst üblichen Korrekturtabellen für Fahrzeuge. Während der Fahrt hat der Messtechniker die Möglichkeit, neben der reinen Anzeige der ermittelten Richtung auf dem Display des SignalShark eine Heatmap über eine gespeicherte Karte zu legen. Die leistungsstarke Lokalisierungssoftware des Gerätes zeigt dem Benutzer automatisch an, wo sich der gesuchte Störer aller Wahrscheinlichkeit nach versteckt. Dieser braucht dazu weder einen externen PC noch einen Assistenten.

Die ADFA 2 besteht im Kern aus einer Ebene mit neun Antennen-Elementen (Dipole) sowie einer zentralen omnidirektionalen Referenz-Antenne. Diese erlaubt es dem Messtechniker, während der Peilung das Spektrum zu betrachten. Das Prinzip der automatischen Peilung mit einkanaligen Empfängern fußt auf der Messung der Phasendifferenz zwischen den Antennen-Elementen. Die neun Dipole werden dabei gegen die zentrale Referenz-Antenne gemessen. Je größer ihr Abstand untereinander ist und damit der erfasste Phasenunterschied, desto verlässlicher sind die Peilungen. Neu hinzugekommen aufgrund der Frequenzerweiterung an beiden Enden der Skala sind eine untere Ebene für den Bereich von 10 bis 200 MHz sowie eine obere für den von 2,7 bis 8 GHz. Mit einem Durchmesser von nur 480 Millimetern äußerlich unverändert, fallen die zusätzlichen Ebenen, verglichen mit der ADFA 1 (200 MHz – 2,7 GHz), lediglich mit einem Kilogramm mehr ins Gewicht auf jetzt 6,5 kg.