Spektrum- und Signalmessungen Bei steigenden Frequenzen präzise Millimeterwellen mit einem Spektrumanalysator messen

Steigende Frequenzen und höhere Bandbreite mit Universalmessgeräten zu erfassen ist fast unmöglich. Welche messtechnischen Lösungen gibt es im Millimeterwellenbereich?

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Keysight Technologies Deutschland GmbH

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

dataTec AG

Systeme in der Kommunikationsindustrie, in Luft-/Raumfahrt und in der Militärtechnik arbeiten heute bei immer höheren Frequenzen und mit immer höherer Bandbreite.

An dieser Stelle seinen Radarsysteme oder Satellitenkommunikationssysteme genannt, die mit immer größerer Übertragungskapazität und höherer Auflösung im Mikrowellen-Frequenzbereich arbeiten.

Präzise Spektrum- und Signalmessungen bei steigenden Frequenzen

Es wird mit steigender Frequenz immer schwieriger, mit einem Universalmessgerät wie etwa einem Spektrumanalysator, präzise Spektrum- und Signalmessungen durchzuführen. Im Millimeterwellenbereich wird diese Aufgabe nochmals deutlich schwieriger. Das größte Problem ist hier die Dämpfung, welche die Empfindlichkeit verringert und den Dynamikbereich verkleinert.

Sie tritt sowohl in den internen Schaltkreisen des Analysators auf als auch in den externen Signalverbindungen. Bei höheren Frequenzen sind die Strukturen räumlich kleiner, das erschwert die Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Impedanz und einer guten Anpassung, was Messgenauigkeit kostet. Zudem sind Messkabel teuer und unflexibel.

Spezieller Signalanalysator für Millimeterwellen

Welche Lösung gibt es für Messungen im Millimeterwellenbereich? Für diese Anwendungen wurde der Signalanalysator PXA N9030A technisch verbessert und es sind zusätzlich neue, externe Mischer erhältlich. Eine solche Kombination bietet erweiterte Messmöglichkeiten und ermöglicht dem Anwender, Millimeterwellenmessungen einfacher, genauer und schneller durchzuführen als bisher.

Verbesserte Leistungsfähigkeit für Messungen im Millimeterwellenbereich

Zur Lösung der genannten Probleme bei Millimeterwellenmessungen musste sich Agilent hauptsächlich zwei Bereichen widmen: Erstens musste man die Leistungsfähigkeit des neuen PXA maximieren, denn die Leistung der damit entwickelten Systeme in Kommunikationstechnik, Luft-/Raumfahrt und Militärtechnik hängt zentral von der Leistungsfähigkeit der dabei verwendeten Design- und Testwerkzeuge ab.

Frequenzen bis 50 GHz und externe Mischer für die Analyse der Millimeterwellen

Zweitens muss das Messgerät Messmöglichkeiten bieten, die speziell auf die Anforderungen von Messungen im Millimeterwellenbereich abgestimmt sind. Der Signalanalysator PXA N9030A erfüllt beide Bedingungen. Der PXA bietet als Millimeterwellen-Signalanalysator eine Komplettlösung für den Frequenzbereich bis 50 GHz. In Verbindung mit externen Mischern deckt das Gerät einen Frequenzbereich bis über 325 GHz ab.

Mit seinen eingebauten Messfunktionen lassen sich alltägliche Messungen wie etwa TOI (Third-Order Intercept) oder Oberwellenverzerrungen einfach, reproduzierbar und genau durchführen. Mit zusätzlichen Applikationen kann das Phasenrauschen und Rauschzahl messen, mit MATLAB kann man auch eigene Messprogramme erstellen.

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