Neuartiges HF-Leistungsmessgerät Vorteile von Messempfänger und HF-Leistungsmessgerät vereint

Fernbedienung über LAN

Die Inbetriebnahme des R&S NRQ6 gestaltet sich einfach: Das HF-Leistungsmessgerät muss über einen PoE+-Switch (Power over Ethernet) ans LAN angeschlossen werden. Dann kann der Anwender von jedem Gerät im Netz mit einem Browser auf die grafische Bedienoberfläche des HF-Leistungsmessgerätes zugreifen (Bild 1).

Hier stellt er dann eine der Messfunktionen ein: Continuous Average, Trace oder ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio) zur Messung von Nachbarkanalstörungen.

Messfrequenz und Signalbandbreite lassen sich ähnlich einfach manuell eingeben. Nutzt der Anwender die integrierte Autoset-Funktion, werden diese Größen automatisch eingestellt. Falls notwendig, schaltet das HF-Leistungsmessgerät selbsttätig ein 30-dB-Dämpfungsglied zu, um immer im optimalen Messbereich zu arbeiten.

 

Continuous-Average-Leistungsmessung bis –130 dBm

Schnelle und gleichzeitig genaue Leistungsmessungen sind mit herkömmlichen Dioden-Messköpfen aufgrund des hohen Rauschanteils unterhalb von –70 dBm nicht mehr möglich. Der R&S NRQ6 hat dieses Problem aufgrund seines Empfängermesskonzeptes nicht. Denn durch die Bandbegrenzung reduziert sich gleichzeitig auch die Rauschleistung. So kann die Leistung schmalbandiger Signale bis zu einer unteren Messgrenze von –130 dBm schnell und genau bestimmt werden.

Durch die Frequenzselektivität eignet sich der R&S NRQ6 hervorragend für die Messung von Intermodulationsprodukten wie Harmonischen sowie für die isolierte Betrachtung ausgewählter Übertragungskanäle bis zu einer Bandbreite von 100 MHz; Nachbarkanäle werden bei der Messung dann nicht berücksichtigt. Dies ist beispielsweise bei Messungen an Multistandard-Basisstationen von Vorteil, wenn nur einer von mehreren Standards von Interesse ist (Bild 2).

Für die Leistungsmessung an gepulsten Signalen ist der Trace-Modus gedacht, der das Signal im Zeitbereich darstellt (Bild 1). Mit einer Bandbreitenauflösung von z.B. 50 MHz misst das HF-Leistungsmessgerät dank seiner Eigenanstiegs-/abfallzeit von 13 ns problemlos auch sehr steilflankige Pulse.

Auch im Trace-Betrieb ist ein Automatik-Modus wählbar. Dabei werden Zeit- und Pegelachse optimal skaliert. Zusätzlich wird der Trigger-Pegel so eingestellt, dass eine stabile Signaldarstellung sichergestellt ist.

Eine Standardmessung im Mobilfunkbereich ist die Messung des Verhältnisses der Leistung im Sendekanal zur im Nachbarkanal abgestrahlten Leistung (ACLR – Adjacent Channel Leakage Ratio). Deshalb ist diese Messung direkt in der Bedienoberfläche mit vordefinierten Filtern für 3GPP-Signale konfigurierbar. Das R&S NRQ6 erreicht eine ACLR-Empfindlichkeit von typisch –63 dBc für ein 20 MHz breites LTE-Signal mit einer Leistung von –20 dBm.

Schnelle getriggerte Messungen

Für getriggerte Messungen werden immer höhere Messgeschwindigkeiten über eine längere Zeitspanne gefordert. Das HF-Leistungsmessgerät R&S NRQ6 verfügt über ein leistungsstarkes FPGA und einen großen Speicher. So können innerhalb von 200 ms bis zu 100.000 getriggerte Messwerte in einem Pufferspeicher abgelegt und später zum Steuerrechner übertragen werden. Das entspricht einer Messgeschwindigkeit von 500.000 Messungen pro Sekunde

Helfer zur Erfassung des Messsignals

Neben diesen Grundfunktionen bietet die Software des HF-Leistungsmessgeräts R&S NRQ6 noch ein paar hilfreiche Zusatzfunktionen an. So kann es zum Beispiel bei der frequenzselektiven Leistungsmessung schmalbandiger Signale zu störenden Schwankungen der Mittenfrequenz kommen.

Sollten sich dann die Quelle nicht mehr mit dem Referenzfrequenzeingang des R&S NRQ6 verbinden lassen, kann der Anwender die Funktion »Frequency Tracker« aktivieren, die das Messfenster automatisch dem driftenden Messsignal nachführt.
Darüber hinaus muss gewährleistet sein, dass das zu messende HF-Signal möglichst optimal im Messbereich liegt, da die Leistungsmessung nur im eingestellten Frequenzbereich erfolgt. Das lässt sich über die Funktion »Signal Check« mit einem Blick überprüfen. Diese Funktion stellt Messsignal, Messbandbreite und Pegelschranken grafisch dar (Bild 3).

 

Die Autoren

 

Dr.-Ing. Georg Schnattinger

ist in Steyr (Österreich) geboren und absolvierte Studium und Promotion an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der TU München. In seiner Promotion am Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik bei Prof. Eibert beschäftigte er sich mit hierarchischen Verfahren zur Bildgebung mittels elektromagnetischer Wellen. Seit 2014 ist er bei Rohde & Schwarz für Leistungsmessung und Mikrowellenbildgebung tätig.

georg.schnattinger@rohde-schwarz.com

 

Dipl.-Ing. und Dipl. Wirtsch.-Ing. Michael Kaltenbach

studierte zuerst Nachrichtentechnik an der Technischen Hochschule Karlsruhe. Parallel zu seiner Tätigkeit bei Nortel Networks als Integrations- und Testingenieur für Mobilfunksysteme absolvierte er ein Wirtschaftsaufbaustudium an der Fernuniversität Hagen. Seit 2007 ist er Produktmanager für Leistungsmessgeräte und Signalgeneratoren bei Rohde & Schwarz.

michael.kaltenbach@rohde-schwarz.com

 

Dipl.-Ing. Marcel Thränhardt

studierte Mikrosystemtechnik an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Nach Tätigkeiten in Forschung und Entwicklung bei der Robert Bosch GmbH und der Siemens AG im Bereich mikromechanischer Sensoren ist er zwar zur Hochfrequenztechnik gewechselt, aber der Messtechnik treu geblieben und seit 2010 für Rohde & Schwarz im Bereich Leistungsmessung aktiv.

marcel.thraenhardt@rohde-schwarz.com