USB-Netzwerkanalysatoren
Handliche High-Performer
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Startfrequenz ab 9 kHz möglich
Mit einer neuen Generation von PXI-VNA-Karten sind für USB-Netzwerkanalysatoren nun deutlich kleinere Startfrequenzen möglich. Lag die Untergrenze bei den P937XA-Modellen bei 300 kHz, können mit der neuen Serie P500XA standardmäßig Signale bis 9 kHz untersucht werden. Bislang sind Modelle bis 20 GHz und hohem Dynamikbereich von 140 dB erhältlich.
Neben den bei der P937XA-Serie erhältlichen Optionen können die P500XA Streamline VNA’s (Bild 5) noch mit weiteren Optionen aufgerüstet werden: Spektrumanalyse, Zeitbereichsreflektometrie (Time Domain Reflectometry, TDR), Rauschzahlermittlung mit Vektorkorrektur, Vector-Mixer/Converter-Measurement, Embedded LO, Kompressionspunktermittlung und Ansteuerung über N1930B Physical Layer Test System Software (PLTS).
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Es gibt somit kaum eine Messanwendung aus dem Bereich der Netzwerkanalyse, die mit den neuen Instrumenten der P5000er-Serie nicht bewältigt werden kann.
Neue USB-VNA-Modelle der Keysight Streamline-Serie für 5G
Auch für den Bereich 5G entwickelt sich das Anwendungsspektrum der USB-Netzwerkanalysatoren weiter. Seit Mitte Mai 2019 werden die Keysight Streamline-Serien P500xA und P502xA um einige neue Modelle erweitert, die die Familie im Frequenzbereich und in der Anzahl der Ports erhöhen. Insgesamt sind neun Modelle mit unterschiedlichen Gerätebandbreiten als 2-, 4- und 6-Port-Ausführungen erhältlich.
Die Modelle mit zwei und vier Anschlüssen (siehe Bild 6) sind mit Frequenzbereichen bis 53 GHz erhältlich, das Gerät mit sechs Ports bis maximal 20 GHz. Die Spezifikationen sind mit denen der bereits vorhandenen P500XA identisch. Die Modelle dieser Serie können zueinander kombiniert werden, sodass man zum Beispiel aus zwei 6-Port-Geräten ein Kombi-Instrument mit zwölf Ports realisieren kann.
Power Integrity: USB-Messgeräte bis 50 MHz
Netzwerkanalysatoren sind für die Entwicklung von Schaltnetzteilen und Stromversorgungen ebenfalls weit verbreitet. Die Entwickler benötigen dafür aber bei weitem nicht so hohe Bandbreiten. Schaltfrequenzen im kHz- bis in den MHz-Bereich sind für die gängigsten Entwicklungen ausreichend. Auch für diesen Messbereich gibt es USB-VNAs, unter anderem vom Hersteller Omicron Lab. Mit ihnen lassen sich auch Stabilitätsmessungen an Regelkreisen durchführen, DC-DC-Wandler und Schaltungen für Schleifenverstärkungen untersuchen und EMV-Filter für leitungsgebundene Störungen charakterisieren.
Für derartige Messungen ist das Modell Bode 100 geeignet (Bild 7). Es lassen sich so gut wie alle Messaufgaben, die nach dem Gain-Phase-Messverfahren möglich sind, bis 50 MHz durchführen. Neben der Funktion als Netzwerkanalysator ist das Messgerät auch für Impedanzmessungen ausgelegt. Dafür können auch Prüfadapter vom Hersteller bezogen werden, um auch bedrahtete Bauelemte oder SMD-Komponenten einfach zu adaptieren.
Sind die klassischen Desktop-Geräte nun abgelöst?
Der klassische Messtechnikmarkt ist durch USB-Messinstrumente in einen Wandel geraten. Der Ansatz ermöglicht prinzipiell deutlich kompaktere Messgeräte. Kommerziell erhältlich sind Vektoranalysatoren, Oszilloskope und Signalgeneratoren. Die klassischen Tischgeräte sind deswegen aber nicht vom Aussterben bedroht. Sie bieten für die Hardware-Konstruktion mehr Platz und damit die Möglichkeit für extrem performante Messtechnik.
Es ist aber bereits zu sehen, dass die USB-Netzwerkanalysatoren einen festen Platz im oberen Leistungsklassebereich gewonnen haben, angefangen von der Lehre bis hin zum Entwicklerarbeitsplatz.
Ergänzende Literatur:
[1] zu P500XA: Datenblatt 5992-3606EN, Keysight Streamline Series USB Vector Network Analyzer P500xA 2-port, 9 kHz to 20 GHz.
[2] zu E5061B: Datenblatt 5990-5578EN, Measuring Frequency Response with the Keysight E5061B LF-RF.
[3] zu E5061B Applikation: 5992-3606EN, Measuring Frequency Response
with the Keysight Technologies E5061B LF-RF Network Analyzer.
[4] zu PNA X-Serie Datenblatt: Übersicht 5990-4592EN, Microwave Network Analyzers PNA-X Series.
[5] zu Pico VNA 106 Datenblatt: PicoVNA 106, 6 GHz Vector Network Analyzer.
Der Autor
Axel Hahn
ist Dipl.-Ing. der Elektro- und Informationstechnik und hat am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) studiert. Er ist bei der DataTec als Appli- kationsingenieur in der Messelektronik für Beratung und Erarbeitung messtechnischer Lösungen für High-Tech-Entwicklungen verantwortlich
- Handliche High-Performer
- Startfrequenz ab 9 kHz möglich
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