Netzwerkanalysator oder Spektrumanalysator?
Berührungslose Messmethoden für RFID
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Unterschied im Gebrauch zwischen einem Netzwerk- und einem Spektrumanalysator.
Oft wird für RFID-Messungen der interne Tracking-Generator genutzt. Hier die Unterschiede in der Nutzung dieser beiden Gerätekategorien:
Gleichlauf-Fehler
Die Messaufbauten zur Messung von RFID-Resonanzfrequenzen sind unterschiedlich. Ein Netzwerkanalysator benötigt eine Kalibrierung, wohingegen ein Spektrumanalysator einen Referenzbezug braucht. Ist der initiale Messaufbau getätigt, verändern sich die Verstärker und die anderen im System enthaltenen Komponenten mit der Zeit. Dieses führt zu dem Tracking-Error, dem Gleichlauf-Fehler. Ein Netzwerkanalysator bietet Relativ-Messungen, wodurch die Gleichlauf-Fehler reduziert werden, wohingegen ein Spektrumanalysator die Art der Verhältnismessungen nicht machen kann.
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Beeinträchtigung der Reproduzierbarkeit durch das Eigenrauschen
Bild 2 zeigt einen Vergleich der Resonanzcharakteristik zwischen einem ENA-L-Netzwerkanalysator und einem Spektrumanalysator mit internem Tracking-Generator. Beide Geräte sind so konfiguriert, dass die Messzeit die gleiche ist.
Das Ergebnis ist eindeutig. Ein Spektrumanalysator hat einen deutlich höheren Rauschpegel als ein Netzwerkanalysator. Die Kurvenminima treten bei der Resonanzfrequenz eines RFID-Tags auf. Ist der Rauschpegel zu hoch, kann das Minimum nicht mehr korrekt angezeigt werden.
Bild 3 zeigt die Untersuchungsergebnisse zur Reproduzierbarkeit der Messungen bei einem Spektrumanalysator und einem Netzwerkanalysator der ENA-L-Serie. Es ist eindeutig sichtbar, dass die Messungen mit einem Spektrumanalysator mit integriertem Tracking-Generator wesentlich unzuverlässiger sind (höhere Frequenzabweichungen) als die Messungen, die mit dem Netzwerkanalysator durchgeführt werden.
Messgeschwindigkeit
Um Messungen mit hoher Reproduzierbarkeit auch bei Spektrumanalysatoren zu erreichen, muss das Rauschen deutlich reduziert werden. Um eine entsprechende Rauschreduktion zu erhalten, müssen erheblich mehr Messungen zur Mittelwertbildung durchgeführt oder das Zwischenfrequenzbandfilter schmaler gemacht werden. Beide Maßnahmen führen zu einer Messzeitverlängerung. Dank des sehr geringen Rauschpegels der Netzwerkanalysatoren sind diese deutlich zuverlässiger und schneller bei dieser Art von Messungen.
Eine Anwendung
Das Sony-FeliCa-Entwicklungs-Labor (FeliCa ist eine kontaktlose IC-Karten-Technologie, die von der Sony Corporation entwickelt wurde) bietet eine Umgebung an, in der Ingenieure die Eigenschaften von Produkten und Lösungen mit integrierten FeliCa-Elementen und deren Zusammenwirken mit anderen Produkten testen können. Der ENA-L Netzwerkanalysator E5061A (Vorgänger vom E5061B, Daten siehe Tabelle) wird in diesem Entwicklungslabor sehr effektiv eingesetzt.
| Die Spezifikationen der ENA-L-Netzwerkanalysator-Familie | |
|---|---|
| Frequenzbereich: | E5061B: 100 kHz bis 1,5 GHz bzw. 3 GHz |
| Test-Set: | T/R oder S-Parameter |
| Eingangsimpedanz: | 50 Ohm oder 75 Ohm |
| Ausgangsleistung: | -45 bis +10 dBm |
| Dynamik-Bereich: | >120 dB |
| Rauschen: | 0,005 dB rms |
| Sweep-Arten: | linear, logarithmisch, segmentweise |
| Display: | 26,5-cm-Farbdisplay mit Touchscreen |
| ECal-Support: | ja |
| Messkanäle: | 2 |
| Mess-Toleranzgrenzen: | ja, sind darstellbar |
| Mess-Routinenaufruf: | ja |
| Virtual Basic Appl.-Softw.: | ja |
Tabelle mit den Spezifikationen der ENA-L-Netzwerkanalysator-Familie.
Der Autor
| Rolf Nestele |
|---|
| studierte berufsbegleitend Informationstechnik an der Berufsakademie Stuttgart mit den Schwerpunkten Netz- und Softwaretechnik. Während und nach seiner Studienzeit arbeitete er als Vertriebsingenieur bei Agilent Technologies in Böblingen. Seit Februar 2010 ist er im Bereich Technischer Vertriebsinnendienst bei dataTec ATP beschäftigt. dataTec ATP (www.datatec-gruppe.de) vertreibt High-End-Messgeräte von Agilent Technologies in Deutschland. |
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- Unterschied im Gebrauch zwischen einem Netzwerk- und einem Spektrumanalysator.
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