Elektronikentwicklung mit Messtechnik Komplexe Designs analysieren und neue Applikationen entwickeln

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Oszilloskop, Netzwerkanalysator oder GMSL-Testmethodik: Die Messtechnik steht dabei oft im Mittelpunkt moderner Elektronikentwicklung. Es kommt dabei auf Präzision, Geschwindigkeit und Unterstützung neuer Schnittstellen an.

Die Elektronikentwicklung ist getrieben von immer komplexeren Designs, höheren Signalgeschwindigkeiten und der wachsenden Vernetzung von Geräten und Systemen. Dabei werden Entwickler von Messtechnik unterstützt.

Auf der einen Seite verlangen hochpräzise Anwendungen, etwa im Umfeld digitaler und analoger Signale, nach Instrumenten mit sehr hohen Auflösungen und geringem Rauschen, wie sie durch das 14-Bit-Oszilloskop von Keysight ermöglicht werden. Auf der anderen Seite stehen Hochfrequenz- und Mikrowellenanwendungen, die durch Signalgeneratoren mit niedrigen Phasenrauschen und schnellen Schaltgeschwindigkeiten effizient getestet werden müssen. Gleichzeitig erfordern hochintegrierte HF-Designs die Vereinfachung komplexer Testaufbauten – ein Aspekt, den moderne Vektor-Netzwerkanalysatoren durch ihre Flexibilität und Multifunktionalität adressieren.

Die vertikale Auflösung von 14 Bit bei dem von Keysight vorgestellten InfiniiVision HD3 wird durch einen speziell entwickelten ASIC ermöglicht. Zudem stellt er Anwendern eine höhere Abtastrate und einen größeren Speicher zur Verfügung, eine hohe Signal-Aktualisierungsrate und hardwarebasierte Funktionen wie Maske, Zone und serielle Decodierung.

Vektor-Netzwerkanalysator

Bei der Designvalidierung eines neuen Bauteils müssen HF-Entwickler sicherstellen, dass das Design die in der zugehörigen Norm oder Spezifikation festgelegten Signal- und Spektraleigenschaften erfüllt. Dazu müssen die Entwickler das Verhalten komplexer aktiver Komponenten charakterisieren, um sicherzustellen, dass das System beim Einrichten wie erwartet funktioniert. Dieser Charakterisierungsprozess erfordert jedoch komplexe Testaufbauten, die die Testzykluszeit verlängern und das Potenzial für Fehler im Entwicklungsworkflow erhöhen.

Hier hat Keysight den PNA-X entwickelt, einen Netzwerkanalysator, der vier unabhängige integrierte Hochgeschwindigkeits-HF-Signalquellen mit sehr niedrigem Phasenrauschen kombiniert. Zwei rauscharme Empfänger und Koppler ermöglichen es, die Rauschzahl und die Intermodulationsverzerrung in zwei Richtungen zu messen. Zudem sind in dem Netzwerkanalysator acht vorgewählte Breitband-Empfänger integriert, die schnelle S-Parameter- und Spektrumanalyse-Messungen sowie hochauflösende gepulste HF-Messungen ermöglichen.

Signalgenerator

Zwei analoge Signalgeneratoren gehören jetzt zum erweiterten Programm von Keysight. Zum einen ein analoger HF-Signalgenerator und zum anderen ein analoger Mikrowellen-Signalgenerator. Diese beiden Generatoren unterstützen Entwickler der Hochfrequenztechnik (HF) bei der Charakterisierung von Komponenten und Geräten bei Frequenzen bis zu 26 GHz.

Die Generatoren bieten eine geregelte Ausgangsleistung von -120 dBm bis 23 dBm für verschiedene HF- und Mikrowellenanwendungen. Ein durch einen geheizten Quarzoszillator (OCXO) stabilisiertes Signal (Phasenrauschen -130 dBc/Hz bei 1 GHz, 20 kHz Offset) mit einer Auflösung im MHz-Bereich gewährleistet die Messgenauigkeit. Die Geräte unterstützen Amplitudenmodulation, Frequenzmodulation, Phasenmodulation, Pulsmodulation, Pulsfolge und Frequenz-Chirp.

GMSL-Testmethodik

Zusammen mit Analog Devices hat Keysight eine Testlösung für für GMSL2-Geräte (Gigabit Multimedia Serial Link) entwickelt. Der Schwerpunkt dieser Partnerschaft liegt auf der Entwicklung von PMA-Testmethoden und -Fähigkeiten (Physical Medium Attachment) für die GMSL2-Schnittstelle, die es Ingenieuren, Entwicklern und Herstellern ermöglichen, qualitativ hochwertige und leistungsstarke Produkte zu produzieren, die die Fahrsicherheit erhöhen und neue Fahrerassistenzsysteme (ADAS) unterstützen.

Für den Datentransport und die Video-, Audio- und Kommunikationsfunktionen im Fahrzeug ist die automobile Hochgeschwindigkeits-SerDes-Technik (Serializer/Deserializer) entscheidend. Der Bedarf an automobiler SerDes-Kommunikation steigt mit der Zunahme von Kameras und Displays im Fahrzeug. ADAS-Systeme der nächsten Generation erfordern hochauflösende Kamera- und Radarsysteme, die höhere Datenraten und Bandbreiten benötigen.

Ebenfalls erweitert hat Keysight seine Software für GMSL2-Sende- und Kanaltests. Sie ermöglichen ein schnelles Testen, Debuggen und Charakterisieren von komplexen Multi-Gigabit-GMSL-Designs.

Tragbare Millimeterwellen-Analyse

Der Frequenzbereich seiner FieldFox-Handheld-Signalanalysatoren hat Keysight auf bis zu 170 GHz erhöht. Durch eine Zusammenarbeit mit Virginia Diodes können die Handheld-Analysatoren der A- und B-Serie mit 18 GHz oder höher mit den PSAX-Frequenz-Extendern von Virginia Diodes kombiniert werden, um den Sub-THz-Frequenzbereich abzudecken.

Techniker vor Ort benötigen präzise mmWave-Messungen, um moderne drahtlose Kommunikations- und Radarsysteme zu verbessern. Dies ist für Sende- und Empfangstests von 5G-, 6G-, Luftfahrt-, Verteidigungs- und Automobilradarsystemen von entscheidender Bedeutung. Millimeterwellen-Signale sind allerdings sehr empfindlich gegenüber Hindernissen, Wetterbedingungen und Interferenzen. Das Verständnis ihrer Ausbreitungseigenschaften durch präzise Messungen hilft Ingenieuren, Netzwerke und Radarsysteme effizienter zu gestalten, die Abdeckung zu verbessern und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

Mit Blick auf die Millimeterwellen unterstützen die FieldFox die In-Band-Signalanalyse mit der Auswahl zwischen Spektrumanalysator-Modus, IQ-Analysator-Modus oder Echtzeit-Spektrumanalysator-Modus (RTSA) mit einer Empfindlichkeit von typisch -155 dBm/Hz. (heh)

Oszilloskop

Keysight bietet InfiniiVision HD3 mit 14 Bit

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