Spektrum Analysatoren Transportabel und günstig durch USB

Dean Miles, Senior EMEA Technical Marketing Manager bei Tektronix mit dem neuen tragbaren Spektrum-Analysator RSA306: „Er ist noch nicht so klein wie eine Kreditkarte, aber wir sind auf dem richtigen Weg.“
Dean Miles, Senior EMEA Technical Marketing Manager bei Tektronix mit dem neuen tragbaren Spektrum-Analysator RSA306: »Er ist noch nicht so klein wie eine Kreditkarte, aber wir sind auf dem richtigen Weg.«

Die kabellose Vernetzung der Menschheit nimmt stetig zu. Schon in diesem Jahr soll es mehr Mobilgeräte als Menschen geben. Für Entwicklung und Fehlersuche werden Spektrum-Analysatoren deshalb immer wichtiger. Gleichzeitig steigen die Ansprüche an deren Preis/Leistungs-Verhältnis.

Im Zug Videos schauen, die heimische Heizung fernsteuern oder den Reifendruck des Autos überwachen: In Forschung und Entwicklung der meisten Firmen führt kein Weg mehr an der Implementierung von Drahtlos-Funktionen vorbei. In vielen Geräten kommen sogar mehrere Drahtlos-Technologien gleichzeitig zum Einsatz. Daher muss noch mehr auf Interferenzen und Rauschen geachtet werden. Aus Kostengründen soll dabei möglichst ein Gerät für alles benutzt werden: Für die Entwicklung, das Testen oder die Fehlersuche, für analoge, digitale oder RF-Signale, ein Spektrum-Analysator für alles. Gleichzeitig erwarten die Kunden immer mehr von den Geräten, das Preis/Leistungsverhältnis muss immer besser werden. Firmen müssen also immer leistungsfähigere Geräte zu günstigeren Preisen entwickeln.

Eine Möglichkeit dafür ist es, den Prozessor aus dem Gerät herauszunehmen und die Rechenleistung eines PCs zu nutzen. Diesen Weg geht Tektronix mit dem neuen Spektrum-Analysator RSA306. Er nimmt die Daten auf und leitet sie über USB 3.0 an den PC weiter. Die Verarbeitung, Analyse und Speicherung übernimmt die Software SignalVU-PC. Da die Rechenleistung für komplexe Tests und Analysen so im Gerät eingespart werden kann, kann Tektronix den leistungsstarken Spektrum-Analysator zu einem Listenpreis von 2.810 Euro anbieten.

Mit einem Frequenzbereich von 9 kHz bis 6,2 GHz kann der RSA306 natürlich nicht mit Top-Geräten mithalten, er liegt jedoch deutlich vor anderen Spektrum-Analysatoren im gleichen Preissegment. Das gleiche gilt für die Echtzeit-Bandbreite von 40 MHz. Die Frequenz wird auf 1 ppm genau bestimmt. Alle Signale, die länger als 100 µs sind, werden vom RSA306 registriert. Zwischen 1 GHz und 6,2 GHz liegt der durchschnittliche angezeigte Rauschpegel bei -160 dBm/Hz, der Third Order Intercept liegt bei +10 dBm.

Über die USB-Verbindung können die Daten direkt auf die SSD des PCs gestreamt werden. So können riesige Mengen an Daten aufgenommen werden, vorausgesetzt der PC verfügt über genug Speicherplatz. Ein Hochleistungs-PC kann so bis zu 10.000 Spektren/Sekunde aufzeichnen. Die Minimal-Anforderungen an den PC sind allerdings nicht gerade gering. Neben USB 3.0 und 8 GB RAM wird für Echtzeit-Anwendungen ein Intel i7 der 4ten Generation benötigt. Vorerst läuft die Software auch nur auf Windows 7 oder 8 in der 64-bit Version, eine Linux-Version und auch eine Mac-Version sind aber schon in Vorbereitung bzw. Planung.

Mit modularer Software zur Spektrum-Analyse

Auf dem PC läuft dann die Software SignalVU von Tektronix. Mit der Basisversion, die Tektronix nun kostenfrei anbietet, sind schon die meisten Spektrum-Analyse-Funktionen verfügbar. Die API der Software hat Tektronix offen gelegt. Damit können Anwender eigene Windows-basierte Schnittstellen (wie zum Beispiel Matlab oder Python) einsetzen, um die Rohdaten des Instruments zu verarbeiten. Optional sind neun Zusatz-Module zum Beispiel für die Vektor-Signal-Analyse oder für verschiedene Wi-Fi-Standards erhältlich. Doch schon in der Basisversion finden sich 17 möglichen Messungen, unter anderem zur Amplituden-, Frequenz- und Phasen-Modulation. Die Messungen können auch auf Karten eingetragen werden, um damit Signalquellen lokalisieren zu können.

Das macht Sinn, denn mit nur 0,59 kg und einer Größe wie ein Buch kann der RSA306 problemlos überall hin mitgenommen werden. Da auch die Energieversorgung über USB erfolgt, ist man unabhängig von Steckdosen. Durch das widerstandsfähige und robuste Gehäuse kann auch in rauen Umgebungen gearbeitet werden.

Die Idee die Rechenleistung des PCs für die Messung zu nutzen, kommt beim RSA306 nun zum ersten Mal zum Einsatz. In Zukunft will Tektronix aber auch weitere Geräte nach dem gleichen Prinzip anbieten.