„Komplexen HF-Signalen konsequent auf der Spur“ könnte eines der Mottos lauten, das sich Agilent und Tektronix für den kommenden Herbst auf die Fahne geschrieben haben. Beide Messtechnikhersteller haben aktuelle Testgeräte präsentiert, die bislang unerreichte Messparameter für Signal- und Spektrumanalysen in der Entwicklung und Herstellung von Mobilfunkgeräten bieten.

Die rasche Verbreitung digitaler HF-Anwendungen trägt dazu bei, dass die Messerfordernisse in Bereichen der mobilen Kommunikation, Software Defined Radio (SDR), des kognitiven Funks und der Überwachung über die Fähigkeiten herkömmlicher Spektrum- und Vektorsignalanalysen hinausgehen. So verwenden HF-Signale komplexe Modulationsverfahren und ändern sich augenblicklich. Dabei wechseln sie die Frequenzen, nehmen kurz an Intensität zu und verschwinden wieder. Man nutzt diese transienten und zeitveränderlichen Übertragungsverfahren, um eine erhöhte Stör- und Abhörsicherheit von HF-Geräten zu erreichen und deren Spitzenleistung zu maximieren.

Genau hier setzen die beiden aktuellen Messinstrumente von Agilent und Tektronix an. Im Bereich der Signalanalyse baut Agilent auf eine bislang einzige Verbindung aus Spektrum- und Vektoranalysator in einem einzigen Gerät und offeriert mit dem Signalanalysator MXA eine Plattform für die Mittelklasse. Somit kann dieses Modell problemlos entweder als traditioneller Spektrumanalysator konfiguriert oder mittels der (optional) integrierten Vektorsignalanalyse-Software VSA 89600 zu einem Vektorsignalanalysator mit digitaler Demodulation umgeschaltet werden.

„Damit steht eine komplette Vektoranalyse inklusive flexibler, zeittorgesteuerter Spektrumsmessungen, Leistungsbandbreite, CCDF und Signalleistung bereit“, sagt Benoit Neel, Vizepräsident und General Manager der Electronic Measurements Group bei Agilent Technologies, und ergänzt, „mit diesem Ansatz lässt sich die Auffassung überwinden, dass Spektrumanalyse und Vektor-Demodulation zwei von einander unabhängige Aufgaben sind.“

Die Plattform arbeitet mit einer hohen internen Geschwindigkeit, weswegen der Anwender laut Hersteller seine Messungen um bis zu 300% schneller ausführen kann als mit herkömmlichen Analysatoren. So erreicht das Modell im W-CDMA-ACLR-Schnellmodus eine Messgeschwindigkeit von <14 ms, einen Marker-Spitzendetektionswert von <5 ms und einen Wert von <51 ms bei der HF-Mittenfrequenz-Abstimmung und -übertragung über GPIB. Im Durchschnitt dauert das Umschalten zwischen den Messmodi weniger als 75 ms. „Diese Geschwindigkeit ermöglicht den zügigen, nahtlosen Wechsel zwischen WiMAX-, W-CDMA-, HSDPA/HSUPA- und Phasenrauschen-Messungen sowie der VSA-Software 89601A. Damit liefert das Modell die schnellsten Messwerte für Designüberprüfung und automatisierte Tests in kürzester Zeit – lokal und über Netzwerk“, fasst Neel zusammen.

Einen anderen Ansatz verfolgt Tektronix. Der Hersteller setzt auf eine Kombination aus Echtzeitleistung, Erfassungsbandbreite und Dynamikbereich und hat seine Spektrumanalysatoren der Serie RSA6100A mit einer speziellen Signalabbildungsprozessor-Technik ausgestattet, die erstmals HF-Livesignale darstellen kann.

Diese Signalabbildungsprozessor-Technik, genannt DPX (Digital Phosphor Spectrum), baut das Live-Spektrum durch die Verarbeitung von 48 000 Spektrummessungen/s auf. „Damit erfasst der DPX-Prozessor mehr Informationen als jeder andere Spektrumanalysator und minimiert die Totzeit zwischen den Aufzeichnungen, wie sie für Sweep-Spektrum- und Vektorsignalanalysatoren typisch sind“, erläutert Hans-Peter Kuhnert, Vizepräsident Sales Instruments Business bei Tektronix.

Im Vergleich dazu würden alle anderen Analysatoren nur 50 Spektrummessungen/s erfassen. Um die hohe Datendichte zu erzielen, nutzt die DPX-Technik eine besondere Echtzeithardware für die Signalverarbeitung: „Wir minimieren die Signallücken und erreichen dies durch eine 100-prozentige Wahrscheinlichkeit von Signalunterbrechungen, die nur 24 µs betragen“, so Kuhnert. Zusätzlich zur Darstellung von HF-Livesignalen ermöglicht der Signalabbildungsprozessor eine nach Intensität abgestufte Ansicht, die den Verlauf des Auftretens dynamischer Signale anzeigt und unmittelbar Rückschluss zulässt über zeitliche Signalveränderungen. So können Techniker auf dem Bildschirm transiente Signale schnell erkennen und auch Signale orten, die von anderen verdeckt werden oder sich nur durch zeitaufwändige Offline-Analysen ableiten lassen.