Die Testarchitektur fürs 21. Jahrhundert Schnellere HF-Verifikation

Fanny Mlinarsky, CEO von octoScope (links, im Gespräch mit Heinz Arnold, Markt&Technik)

»Wir haben eine von Grund auf neu strukturierte und automatisierte 
Architektur entwickelt, eine Architektur für das 21. Jahrhundert.«
Fanny Mlinarsky, CEO von octoScope (links, im Gespräch mit Heinz Arnold, Markt&Technik): »Wir haben eine von Grund auf neu strukturierte und automatisierte Architektur entwickelt, eine Architektur für das 21. Jahrhundert.«

HF-Messungen macht octoScope reproduzierbar und automatisierbar. Die Testzeit verringert sich so von Wochen auf Stunden – in personalisierten Testumgebungen.

Jeder HF-Ingenieur kann mit dem Testsystem von octoScope sein persönliches Testsystem flexibel aufbauen – wenn er will, direkt im Büro. Dazu hat octoScope die octoBox mit Zubehör entwickelt. Sie besteht aus Messboxen verschiedener Bauformen – klein, mittel, groß – die sich auf einem Rack-System je nach den anfallenden Messanforderungen zusammenstellen lassen. Die Boxen sind untereinander und zur Außenwelt sehr effektiv mit 90 dB HF isoliert.

Die zu testenden Objekte (DUT) können die Ingenieure in den Boxen auf Drehtische setzen und so in unterschiedlichen Positionen kontinuierlich ausmessen. Die in der Box angeordneten Antennen simulieren, von außen gesteuert, die jeweilige HF-Umgebung; die um das octoScope-Testsystem angeordneten Messeinrichtungen registrieren, wie die zu testenden Geräte unter den verschiedenen Bedingungen reagieren.

Das konfigurierbare octoScope-Testsystem ist ungefähr so groß ist wie ein Kühlschrank und lässt sich einfach am jeweils gewünschten Ort aufstellen. In dem auf Rädern verfahrbaren Rack-System finden die Messboxen in ihren verschiedenen Baugrößen Platz. Das Mess-Equipment wird um den Schrank herum angeordnet, möglichst nah, um die Kabeldämpfungen nicht ins Gewicht fallen zu lassen. Testpartnerschaften bestehen mit Advantest und National Instruments.

In den Boxen werden die gewünschten HF-Umgebungen emuliert. Über das iGen-Modul von octoScope lassen sich beispielweise Interferenzen simulieren. Mithilfe der isolierten MIMO-Splitter können verschiedene Netzwerktopologien konfiguriert werden. Die Box MPE2 emuliert die Breitbandübertragung (DC bis 6 GHz). Zusammen mit den verschiedenen Pal-Modulen können so Umgebungen aufgebaut werden, unter denen die Anwender das HF-Verhalten unter den verschiedenen Bedingungen realistisch simulieren und messen können. Ausgelegt für Tests bis zu 86 GHz, lassen sich dort auch neue Geräte für die entstehenden 5G-Standards problemlos prüfen.

Dieser Aufbau ist einfach, bequem und kostengünstig. Dazu ein Blick auf die bisherigen Testumgebungen: Sie waren das Gegenteil. Denn um unter realen Bedingungen testen zu können, müssen die Ingenieure heute zumeist noch in reale Umgebungen ziehen: in speziell dafür vorgesehene Häuser oder in angemietete Räumlichkeiten. Dort Messungen durchzuführen erfordert allerdings umfangreiche Planungen und Vorbereitungen. So sollten sich die Zimmer für viele Messungen möglichst gut isolieren lassen. Das Ganze nimmt viel Platz weg und ist insgesamt sehr teuer.

Doch wozu sind die teuren Tests überhaupt erforderlich? Wir sind es gewohnt, über Handys und schnurlos zu telefonieren, die Geräte sollten sich in WiFi-Umgebungen zurechtfinden, außerdem muss Bluetooth muss funktionieren. Viele Systeme laufen parallel, Video und Audio werden gestreamt, die Security-Systeme müssen im Hintergrund arbeiten und zahlreiche sonstige Störquellen funken dazwischen. Zudem kommt demnächst 5G hinzu und auch die bekannten Standards entwickeln sich ständig weiter. Um die verschiedenen Funksysteme dennoch parallel möglichst störungsfrei betreiben zu können, laufen hochkomplexe Prozesse im Hintergrund ab.

Dazu muss zunächst getestet werden, ob die Geräte den jeweiligen Spezifikationen der Standards entsprechen und zertifiziert werden können. Diese Tests sind also unumgänglich. Doch auch wenn alle Voraussetzungen im Test für die Zertifizierung erfüllt wurden, heißt das noch lange nicht, dass die Geräte in der Realität kontinuierlich so arbeiten, wie ihre Konstrukteure sich das vorgestellt haben.

Das exakt nachzuweisen ist in den heute üblichen Testumgebungen kaum möglich – obwohl der Test dort so aufwändig und teuer ist. Die Netzbetreiber und Router-/Switch-Hersteller aber wären höchst interessiert dran. Denn sobald etwas nicht funktioniert, rufen die Kunden bei ihnen an. Dann kann es schnell noch einmal sehr teuer werden. Die Netzbetreiber haben also ein starkes Interesse daran, nachweisen zu können, dass der Fehler nicht an ihnen liegt.