Grenzen heutiger Analysemethoden überwinden

Rohde & Schwarz läutet eine neue Ära der Signal- und Spektrumanalyse ein: Der Messtechnikexperte präsentiert den neuen FSWX Signal- und Spektrumanalysator, ein innovatives Gerät, das die Einschränkungen gegenwärtiger Messmethoden überwindet. Dank einer bahnbrechenden Architektur, die mehrere Eingangstore und fortgeschrittene Kreuzkorrelationstechniken integriert, unterstützt der FSWX vollkommen neue Messszenarien bei HF-Systemtests.

Er ist speziell für Mobilfunk-, Wireless- und Satellitenanwendungen konzipiert und adressiert die wachsende Nachfrage nach höheren Datenraten, Modulationsbandbreiten und Modulationsordnungen – Einsatzgebiete, bei denen herkömmliche Signalanalysatoren oft an ihre Grenzen stoßen. Der FSWX markiert einen wichtigen Meilenstein für die Branche und wird auf dem IMS2025 in San Francisco erstmals der Öffentlichkeit gezeigt.

Der FSWX eröffnet völlig neue Möglichkeiten der Signalanalyse. Als erstes Gerät seiner Art verfügt er zudem über eine innovative interne Mehrwegearchitektur, die die Kreuzkorrelationsfunktion unterstützt. In Kombination mit dem geringen Phasenrauschen, das für hohe Signalreinheit sorgt, einem störungsfreien Dynamikbereich und herausragenden Rest-EVM bietet der FSWX eine HF-Performance wie kein anderer Signal- und Spektrumanalysator auf dem Markt.

Die große interne Bandbreite des Geräts von 8 GHz ermöglicht umfassende Analysen selbst komplexer Signalformen und Modulationsschemas. In Verbindung mit einer hohen Messgeschwindigkeit sowie Analysetools, die auf die Bedürfnisse des Benutzers zugeschnitten sind, setzt der FSWX in der Signalanalyse neue Maßstäbe bei Performance und Präzision für moderne HF-Anwendungen – von Tests aktiver HF-Komponenten über fortgeschrittene Automotive-Radar-Tests, komplexe Szenarien für A&D Radare und Satellitentests bis hin zu den neuesten Testherausforderungen bei WLAN und Mobilfunktechnologien wie 5G und darüber hinaus.

Michael Fischlein, Vice President Spectrum & Network Analyzers, EMC & Antenna Test bei Rohde & Schwarz, stellt den FSWX begeistert vor: „Unser Team hat die Signal- und Spektrumanalysetechnik für den FSWX von Grund auf neu gedacht. So entstand eine innovative Architektur, die unsere Kunden aus der Mobilfunk- und Radarbranche in die Lage versetzt, komplexe Messszenarien durchzuführen, die zuvor nicht realisierbar waren. Mit dem FSWX sprengen wir die Grenzen bisheriger Messmethoden.“ Zu den innovativen Design-Merkmalen des Geräts gehören mehrere Eingangstore, Kreuzkorrelation, leistungsfähige Filterbänke und Breitband-A/D-Wandler.

Mehrere Eingangstore

Der mehrkanalige FSWX erlaubt Messungen an mehreren Signalquellen gleichzeitig – unabhängig davon, ob sie mit gleichen oder unterschiedlichen Frequenzen arbeiten. Mit synchronen Eingangstoren, die jeweils eine Analysebandbreite von 4 GHz bieten, ist eine direkte Analyse der Wechselwirkungen verschiedener Signale möglich. Dadurch werden vielfältige neue Messszenarien erschlossen, z. B. phasenkohärente Messungen an Antennen-Arrays, wie sie zur Strahlausrichtung der HF-Leistung für die Wireless-Kommunikation sowie in Radarsensoren in der Luftfahrt und im Automobilbereich eingesetzt werden.

Mehrwegearchitektur und Kreuzkorrelation

Die fortschrittliche interne Mehrwegearchitektur ermöglicht Kreuzkorrelation, eine neuartige Funktion des FSWX. Ein einzelner Signaleingang wird dabei intern in zwei unabhängige Signalpfade aufgeteilt, die jeweils mit einem eigenen Lokaloszillator und A/D-Wandler ausgestattet sind. Dieses innovative Design ermöglicht die Anwendung anspruchsvoller Kreuzkorrelationsalgorithmen im digitalen Backend, um das Eigenrauschen des Messgeräts effektiv zu beseitigen. So werden auch kleinste Nebenaussendungen aufgedeckt, die ohne Kreuzkorrelation nicht leicht zu erkennen sind.

Besonders hilfreich ist diese Möglichkeit bei der Messung des Fehlervektors bei digitaler Modulation (EVM), der die Modulationsqualität im Mobilfunk oder für WLAN charakterisiert. Das zusätzliche Breitbandrauschen herkömmlicher Signal- und Spektrumanalysatoren begrenzt die Genauigkeit und Dynamik von EVM-Messungen. Durch Kreuzkorrelation schafft der FSWX jedoch effektiv Abhilfe – unverfälschte Messergebnisse ermöglichen eine präzise EVM-Analyse des Prüflings.

Die interne Mehrwegearchitektur bietet außerdem erweiterte Triggeroptionen. Beispielsweise können Benutzer mit einem Leistungstrigger auf einer anderen Frequenz triggern als der eigentlichen Messfrequenz, da das Design mit mehreren Pfaden unabhängige Frequenzeinstellungen für jeden der Empfangspfade hinter dem Splitter ermöglicht. Auf diese Weise kann der FSWX Wechselwirkungen zwischen zwei HF-Signalen leicht aufdecken.

Leistungsfähige Filterbänke und Breitband-A/D-Wandler

Zur Vorfilterung im Mikrowellenbereich setzen Spektrumanalysatoren herkömmlich YIG-Filter ein. Da sie einen hohen Frequenzgang aufweisen, müssen diese YIG-Filter für die Breitbandsignalanalyse umgangen werden. Im Gegensatz dazu verwendet der FSWX Bandpassfilter. Diese Filterbänke decken den gesamten Arbeitsfrequenzbereich ab, was eine Signalanalyse mit Vorfilterung ermöglicht. Die Filterbänke bieten hohe Präzision, optimieren die Geräteeinstellungen für bestimmte Anwendungen und reduzieren erheblich das Risiko, dass unerwünschte Spiegelprodukte die Ergebnisse verfälschen. Anwender, die Schmalbandunterstützung benötigen, können ein optionales YIG-Filter hinzufügen.

Innovative Firmware-Applikationen

Der FSWX bietet außerdem innovative Firmware-Applikationen wie die Funktion CrossAct (Cross Application Control and Triggering). Diese synchronisiert verschiedene Messungen an unterschiedlichen Eingangskanälen und ermöglicht so eine gleichzeitige Analyse mit mehreren Tools. Vergleiche gestalten sich auf diese Weise erheblich einfacher – beispielsweise die Prüfung, ob die höheren Harmonischen eines Radarsignals die EVM-Performance eines 5G-Signals direkt beeinflussen.

Das Linux-basierte Betriebssystem des FSWX bietet ein hohes Maß an Sicherheit und langfristigen Support – wesentliche Merkmale für Benutzer in Umgebungen mit hohen Sicherheitsanforderungen. Das robuste Betriebssystem stellt Zuverlässigkeit und Stabilität sicher und macht den FSWX zur idealen Wahl für anspruchsvolle Anwendungen.

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