Worauf es bei der Auswahl eines HF-Signalgenerators ankommt

24. November 2009, 8:34 Uhr |
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Worauf es bei der Auswahl eines HF-Signalgenerators ankommt

Anforderungen bezüglich Genauigkeit

Die absolute Amplitudengenauigkeit ist eine wichtige Kenngröße für Signalgeneratoren. Sie ist ein Maß für die Signal-Präzision und auf einen nationalen Standard rückführbar. Eine hohe Genauigkeit ist besonders für Anwendungen in der Fertigung wichtig. Hier hat sie einen direkten Einfluss auf die Messunsicherheit und damit auf die erzielbare Produktionsausbeute. Die Genauigkeit ist oftmals abhängig von der Frequenz und dem Leistungspegel. Moderne Signalgeneratoren verfügen über eine Schaltung, die eine hohe Stabilität und Wiederholbarkeit gewährleistet. Durch den Einsatz von umfassenden Kalibrierverfahren lässt sich so die Genauigkeit auf einen Bereich von 0,5 dB bis 0,7 dB verbessern. Dabei sollte auch das spezifizierte Stehwellenverhältnis des Instrumentes (SWR) berücksichtigt werden, das nicht in der Amplitudengenauigkeit enthalten ist.

Die Modulations-Präzision ist ein weiteres grundlegendes Merkmal eines Signalgenerators. Der entscheidende Wert ist der EVM-Wert (Error Vector Magnitude). Der EVM-Wert ist ein Maß dafür, wie genau die I- und Q-Vektoren in einem Konstellationsdiagramm generiert werden. Der EVM-Wert ist vom jeweiligen Signal (W-CDMA, WLAN, WiMAX etc.) abhängig. Also sollte die EVM-Spezifikation für die erforderlichen Signale betrachtet werden. Der EVM-Wert des Instruments sollte mindestens 5 bis 10 dB besser sein als der des Testobjekts (DUT).

Anforderungen bezüglich Geschwindigkeit

Moderne Signalgeneratoren können Messungen mit sehr hohen Geschwindigkeiten durchführen, ohne dass Kompromisse hinsichtlich der Genauigkeit gemacht werden müssen. Gegenüber langsameren Instrumenten bietet dies den Testingenieuren eine höhere Flexibilität, um die Messungen im Hinblick auf den Durchsatz der Fertigungslinie zu optimieren. Die Messungen können dadurch entweder mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit durchgeführt oder es können mehr Messungen ausgeführt werden, so dass sich bei niedrigen Signalpegeln beispielweise die Genauigkeit durch die Ermittlung eines Durchschnittswerts verbessern lässt.

Entscheidende Spezifikationswerte sind hier die Frequenz- und die Amplituden-Umschaltzeiten. Moderne Signalgeneratoren können Frequenzen innerhalb von 1 ms bis 5 ms umschalten, was ungefähr fünf- bis zehnmal schneller ist als bei konventionellen Synthesizern. Elektronische Dämpfungsglieder erreichen Schaltzeiten im unteren Millisekunden-Bereich, mehr als zehnmal schneller als ihre mechanischen Pendants. Ein weiterer zu vergleichender Geschwindigkeitsparameter ist die Signal-Umschaltzeit. Da bei den meisten Tests mehrere Signale benötigt werden, ist auch eine kurze Umschaltzeit zwischen unterschiedlichen Signalen wichtig. Hier sollten die Schaltzeiten im unteren Millisekunden-Bereich liegen. Auch eine Arbitrary-Waveform-Funktion erlaubt eine mehr oder weniger sofortige Signalumschaltung. Allerdings kann die Signal-Download-Zeit die Messgeschwindigkeit verlangsamen. Daher ist ein großer ARB-Speicher ratsam, der alle benötigten Testsignale enthält. Somit können die Signale auf einmal heruntergeladen werden, wodurch sich eine schnelle Umschaltung sicherstellen lässt.

Bei der Auswahl eines HF-Signalgenerators sollte letztlich die jeweilige Anwendung, aber auch die kommenden Anforderungen berücksichtigt werden. Zu den neuen Eigenschaften, die für einen Test drahtloser Produkte derzeit und künftig notwendig sind, gehören die gleichzeitige Generierung mehrerer komplexer Signale, eine maximale Bandbreite, eine MIMO-Kompatibilität und eine hohe Synchronisationsstabilität sowie ein großer ARB-Speicher und eine hohe Schaltgeschwindigkeit. ha

Autor:

Ron Rausch

ist Senior Marketing Manager für HF-Produkte bei Keithley Instruments, Inc., in Cleveland/USA.


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