Herzlich Willkommen beim beam-Verlag in Marburg, dem Fachverlag für anspruchsvolle Elektronik-Literatur.


Wir freuen uns, Sie auf unserem ePaper-Kiosk begrüßen zu können.

Aufrufe
vor 9 Jahren

5-2014

  • Text
  • Bild
  • Wireless
  • Messungen
  • Agilent
  • Msps
  • Software
  • Technologies
  • Frequenz
  • Messung
  • Filter
  • Mikrowellentechnik
HF-Praxis 5/2014

Messtechnik

Messtechnik 40-GHz-Handheld-Kabel- und Antennenanalysator Anritsu stellte den Site Master S820E für den Mikrowellenbereich vor – nach eigener Auffassung den weltweit ersten Kabel- und Antennenanalysator als Handheld-Gerät, der über eine Frequenzabdeckung von bis zu 40 GHz verfügt. Der Site Master S820E bietet gemäß Anritsu Außendiensttechnikern, Ingenieuren und Monteuren im Mobilfunknetzbereich auch einen branchenführenden Dynamikbereich, Richtfaktor und eine im Markt einmalige Robustheit. Mit dem S820E können bei Installations-, Wartungs- und Fehlersucharbeiten äußerst genaue Messungen bis in den Mikrowellenbereich durchgeführt werden. Wie Anritsu außerdem mitteilt, wird der Site Master S820E über zusätzliche Vektor-Netzwerkanalysator- Messfunktionen verfügen. Mit einem Dynamikbereich von 110 dB bis 40 GHz erreicht der Site Master S820E bei Messungen im Feldeinsatz die Performance, die üblicherweise nur von Benchtop-Geräten bekannt ist. Zudem bietet die branchenweit beste Auflösung von 1 Hz ein Maximum an Frequenzgenauigkeit. Der große Frequenz- Sweepbereich erlaubt bei DTF- Messungen eine extrem kleine Entfernungsauflösung (ca. 4 mm bei 40 GHz Sweep). Damit konnte man exaktere Kabelfehlerstellen-Messungen durchführen. Ein leistungsfähiger Prozessor erlaubt eine Sweep- Geschwindigkeit von 650 µs/ Datenpunkt und steigert so die Produktivität bei Messungen im Feldeinsatz. Hoher Richtfaktor Der Site Master S820E liefert den für ein Handgerät höchsten Richtfaktor, womit bei Messungen im Feldeinsatz ein maximaler Genauigkeitsgrad auch bei großen Dämpfungen erreicht wird. Er verfügt zudem über eine HF-Immunität von 17 dBm, womit er alle anderen Handheld-Kabel- und Antennenanalysatoren übertrifft und selbst im Innenstadtbereich verlässliche Messwerte liefert. Konstruiert für Messungen an Koaxial- und Hohlleitersystemen, lassen sich mit dem Site Master S820E alle wichtigen Eintormessungen, wie Reflexionsdämpfung, SWR, Kabeldämpfung, Kabelfehlstellen, Phasen- und Smith-Diagramm- Messungen ausführen. Ebenso kann der Anwender Zweitor- Transmissionsmessungen sowie Zweitor-Kabeldämpfungstests durchführen. Der Analysator verfügt über easyTest Tools von Anritsu, wodurch die Standardisierung von Tests für wiederholbare Messungen möglich ist, sowie über Line Sweep Tools für eine vereinfachte Protokollierung und Berichterstattung. Anritsu wird auch VNA-Messfunktionen für den Site Master S820E anbieten. Mit der optional erhältlichen Software werden die Messfunktionen des Kabel- und Antennenanalysators erweitert und umfassen die wichtigsten im Feldeinsatz durchzuführenden VNA-Messungen. Der S820E ist mit einem Akku ausgerüstet, der eine vierstündige Laufzeit bietet. Der Site Master verfügt weiterhin über den größten TFT-Touchscreen (8,4 Zoll) mit der in seiner Klasse besten Auflösung von 800x600. Die Anwender können somit bei allen Lichtverhältnissen problemlos die Messergebnisse anschauen. Eine intuitive grafische Touchscreen-Schnittstelle für den Anwender-Touchscreen, die eine große alphanumerische Tastatur mit einer benutzerdefiniert einstellbaren EZ-Namensmatrix beinhaltet, ermöglicht die schnelle, problemlose und effiziente Vergabe von Dateinamen. US-Spezifikation MIL-PRF-28800F Der Site Master S820E für den Mikrowellenbereich genügt der US-Spezifikation MIL-PRF- 28800F für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Die Abmessungen betragen 273x199x91 mm, das Gewicht 3 kg. Zur Gewährleistung präziser Messergebnisse im Feldeinsatz bietet Anritsu Koax-Kalibrier-Kits für den Temperaturbereich von -10 bis +55 °C an. Ein großes Temperaturfenster von ±10 K macht bei Feldeinsätzen weniger Kalibrierungen zur Maximierung der Produktivität erforderlich. ■ Anritsu Corporation www.anritsu.com 18 hf-praxis 5/2014

Messtechnik Nachbarkanalmessungen mit dem Spektrumanalysator Der vorliegende Artikel befasst sich mit der Messung der Nachbarkanalleistung (ACP, Adjacent Channel Power). Die ACP ist ein Maß für die Nichtlinearität eines Geräts und erfasst die Aufspreizung der Bandbreite in die Nachbarkanäle hinein. Der Leser erfährt, wie die Messung durchgeführt wird und wie Messgeschwindigkeit, Reproduzierbarkeit und Dynamikbereich optimiert werden können. Ein Blick auf neue Messmethoden zeigt, wie man bei dieser Messung die schnellsten und am besten reproduzierbaren Ergebnisse erzielen kann. Geschichte der ACP-Messung Die ACP-Messung gibt es seit vielen Jahren. Ursprünglich benutzte man sie für schmalbandige analog modulierte Signale und ermittelte das Verhältnis der Leistung in den höheren und niedrigeren Kanälen zur gesamten Sendeleistung. Die Sendegesamtleistung war definiert als die Trägerleistung plus dem Großteil der in höheren oder niedrigeren Kanälen übermittelten Leistung. Heute wird die Messung definiert als Verhältnis von einem oder mehreren benachbarten Kanälen zur gesamten Trägerleistung über die Bandbreite des Kanals hinweg. Im Mobilfunk ist man darauf angewiesen, dass nur wenig Leistung in die Nachbarkanäle abgestrahlt wird, so dass sie die Kommunikation in diesen Kanälen nicht stört. Deswegen ist die Messung der Nachbarkanalleistung von zentraler Bedeutung. Mobilfunkstandards wie W-CDMA, cdma2000® und LTE definieren die zugehörigen Messmethoden und Grenzwerte und geben der Messung einen noch aussagekräftigeren Namen. cdma2000 beispielsweise schreibt von ACPR (Adjacent Channel Power Ratio), W-CDMA spricht von ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio). GSM und EDGE haben ähnliche Anforderungen und arbeiten mit einer Messung des Ausgangsspektrums (ORFS, Output RF Spectrum), damit sichergestellt ist, dass die in die Nachbarkanäle eingestreute Leistung ein bestimmtes Maß nicht überschreitet. Die meisten modernen Von Bob Nelson & Spiro Moskov, Agilent Technologies Bild 1: W-CDM-ACLR-Messung der benachbarten und übernächsten Kanäle. Spektrumanalysatoren verfügen über vordefinierte Einstellungen für verschiedene Standards, dadurch lassen sich diese Geräte schnell für die entsprechenden Messungen einstellen. Bei schmalbandigen analog modulierten Signalen ist hauptsächlich das Phasenrauschen des Lokaloszillators für die in die Nachbarkanäle eingestreute Leistung verantwortlich. Bei heutigen breitbandigen Signalen stammt die Nachbarkanalleistung von verschiedenen Faktoren. Sie rührt wiederum vom Phasenrauschen her, aber auch von Intermodulationsverzerrungen und dem Grundrauschen des Systems. Diese Faktoren beeinflussen gleichzeitig den ACP-Dynamikbereich, den ein Spektrumanalysator bei diesen Messungen erreichen kann. Das Ergebnis einer ACP-Messung kann folgendermaßen darstellt werden: (1) Hierbei ist P adj die Leistung im Nachbarkanal und die Leistung innerhalb des Nutzkanals. Bild 1 zeigt die Bildschirmdarstellung eines Signalanalysators Agilent N9020A MXA bei der Durchführung einer ACLR-Messung an einem W-CDMA-Signal. Die ACLR-Messung ist definiert als die relative Leistung in den direkt benachbarten und jeweils übernächsten Kanälen im Verhältnis zum Träger, der mit einer Bandbreite von 3,84 MHz gemessen wird. Der Kanalabstand beträgt jeweils 5 MHz (somit 10 MHz zu den übernächsten Kanälen). Die Leistungen in den Kanälen werden als Integral berechnet (siehe Gleichung 2), dabei wird jeder Messwert (dBm) in den Kanälen in mW umgerechnet und mit den passenden Integrationsparametern aufsummiert. (2) Danach wird die Leistung entsprechend dem RRC-Filter (Root Raised Cosine Filter) rechnerisch korrigiert, das bei W-CDMA eingesetzt wird. Dynamikbereich Bei breitbandigen Signalen besteht die Bandbreitenaufspreizung in die benachbarten und übernächsten Kanäle überwiegend aus kohärenten und nichtkohärenten Verzerrungen. Die kohärenten Verzerrungen werden normalerweise aus nichtlinearen Verzerrungen der 3. und der 5. Harmonischen zusammengesetzt, die im Testobjekt entstehen. Die nichtkohärenten Verzerrungen sind ihrer Natur nach rauschähnlich, sie sind primär auf das Phasenrauschen des Lokaloszillators und das Grundrauschen des Geräts zurückzuführen. Auch der Spektrumanalysator selbst hf-praxis 5/2014 19

hf-praxis

PC & Industrie

© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel