Millimeterwellen untersuchen Signalanalysator für 5G und Satellitenkommunikation

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Der Signalanalysator N9042B von Keysight Technologies unterstützt Entwickler bei der Analyse von Millimeterwellen (FR2). Dazu bietet das Gerät eine entsprechend hohe Analysbandbreite bei tiefer Dynamik.

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Der Signalanalysator N9042B von Keysight Technologies untersucht Millimeterwellen (FR2) und eignet sich zudem zum Test von Signalen für die Satellitenkommunikation.
Der Signalanalysator N9042B von Keysight Technologies untersucht Millimeterwellen (FR2) und eignet sich zudem zum Test von Signalen für die Satellitenkommunikation.
(Bild: Keysight Technologies)

5G, Luft- und Raumfahrt sowie die Satellitenkommunikation: Der Bedarf an Analysehardware für die sogenannten Millimeter-Wellen steigt. Das zeigen auch die Zahlen, die Keysight Technologies anlässlich der Pressekonferenz zu seinem neuen Signalanalysator N9042B aus der UXA X-Serie präsentiert hat. So steigt die Zahl der mobilen Internetnutzer bis zum Jahr 2025 auf fünf Milliarden an. Damit verbunden die Zahl der Anwender, die 5G nutzen: Ihre Zahl steigt bis 2025 auf 1,2 Milliarden. Rasant steigt auch die Zahl der Daten: Bis 2025 rechnen Experten mit 163 Milliarden Terabytes.

Die Entwicklung der mobilen Kommunikation bleibt nicht stehen: Nach 5G arbeiten Forscher weltweit bereits an 6G. Mit diesem Mobilfunk-Standard ist nochmals mit einem sprunghaften Anstieg der globalen Kommunikation zu rechnen.

Für Entwickler bedeutet das: höhere Frequenzen und größere Bandbreiten bei 5G NR oder auch Radar für Automobil-Anwendungen. Beispielsweise sind die Signale für Millimeterwellen (FR2) anfälliger, was wiederum einen direkten Einfluss auf die Signalqualität hat. Hier können Modulationsfehler, Phasenrauschen, Verzerrungen, Störungen im Signal-Rausch-Verhältnis oder in der Amplituden- und Phasenlinearität auftreten.

Der Signalanalysator N9042B

Für den Test und die Analyse bietet Keysight jetzt seinen Signalanalysator N9042B der UXA-X-Serie: Das Messgerät zeigt die zu untersuchenden Signale mit einem bandunabhängigen vorgewählten Sweep von 2 Hz bis 110 GHz bei einer Analysebandbreite von 11 GHz. Die tatsächliche Leistung eines Senders für 5G NR lässt sich mit erweiterter Error Vector Magnitude (EVM) und der passenden 5G-NR-Signalanalysesoftware testen. Praktisch: Die Sender-Downlink- und Uplink-Messungen sind mit einem Knopfdruck möglich.

Sogenannte Out-of-Band-Emissionen oder auch Ausreißer in Radar-Designs lassen sich mit einem gewobbelten angezeigten mittleren Rauschpegel (DANL) auffinden. Auch bei der Satellitenkommunikation unterstützt der Signalanalysator: Er sorgt für einen hohen Durchsatz sowie einer korrigierten Analysebandbreite von 4 GHz.

Test-Software und Satellitenkommunikation

In den Signalanalysaotor integriert ist die Software PathWave X-Serie. Mit der Software 89600 PathWave Vector Signal Analysis können Entwickler Signale demodulieren und werden bei der Vektorsignalanalyse unterstützt. Es stehen mehr als 75 Signalstandards und Modulationsarten bereit. Damit lassen sich Signale umfassend untersuchen.

Bei der Satellitenkommunikation müssen Techniker die einzelnen Breitbandkomponenten aufwendig charakterisieren. Verstärker und ihre Komponenten sind dabei mit größeren Bandbreiten als die Zielanwendung zu charakterisieren. Für eine hohe Genauigkeit bei der Messung bietet der Signalanalysator:

  • Den Frequenz-Extender V3050A für Signalanalysatoren liefert hohe Messgenauigkeiten von Breitbandsignalen bei hohen Frequenzen. Er ist zduem hoch empfindlich und unterstützt eine bandunabhängige und vorgewählte Frequenzabdeckung bis 110 GHz.
  • Der Empfängerkalibrator RCal korrigiert Systempfadverluste und Frequenzgänge bis zu 5 GHz IF-Bandbreite, ohne dass ein externer Vektor-Netzwerkanalysator, Verkabelung und manuelle Charakterisierung der Testebene erforderlich sind. Der handtellergroße RCal überträgt die Werkskalibrierungsdaten über USB an den Signalanalysator.
  • Der VXG-Mikrowellensignalgenerator unterstützt eine hohe Ausgangsleistung mit niedrigem Phasenrauschen und großer Bandbreite für Wireless- sowie Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen. Die Zweikanal-Architektur des VXG schaltet schnell von Blocker- und Interferer-Tests zu Zweikanal-MIMO- und Beamforming-Tests um.

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