Die Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, München, stellt ein Ultrabreitband-Signalanalysesystem für den Sub-THz-Bereich vor. Als einer der Wegbereiter für die Forschung im Terahertz-Frequenzbereich demonstriert das Unternehmen eine Multi-Gigabit-Datenübertragung im D-Band bei 140 GHz. Der Messaufbau besteht aus dem High-End-Signal- und Spektrumanalysator R&S FSW, der mit der Option R&S FSW-B8001 ausgestattet ist und eine bislang unerreichte interne Analysebandbreite von 8,3 GHz unterstützt. Mit der fortschreitenden Entwicklung der drahtlosen Kommunikation und der Sensortechnologien wird der Bedarf an höheren Bandbreiten deutlich. Diese Entwicklungen treiben die Frequenzgrenzen in den Sub-THz- und THz-Bereich und machen zur Fortsetzung des mit 5G begonnenen Prozesses OTA-Tests zwingend erforderlich. Bei diesen Frequenzen steigt der Integrationsgrad der HF-Frontends noch weiter, und ihre Charakterisierung hinsichtlich Signalqualität (EVM) und Außerbandaussendungen (ACLR, SEM, Nebenwellen) erfordert einen flexiblen OTA-Messaufbau, der einen weiten Frequenzbereich vom Mikrowellen- über den Millimeter- bis in den Sub-THz-Bereich abdeckt.
Datenübertragung im D-Band bei 140 GHz
Bei dem Messaufbau des Anbieters wird ein breitbandiges Basisbandsignal über eine R&S TC RSE Converter Box auf die gewählte 140-GHz-Frequenz umgesetzt. Der Analogsignalgenerator R&S SMA100B mit Phasenrauschperformance liefert die Lokaloszillatorfrequenz für den Konverter. Die Übertragung erfolgt über die Luft (OTA), wobei der Konverter an eine Hornantenne angeschlossen ist. Das gesendete Signal wird über eine weitere Hornantenne empfangen und heruntergemischt. Das System analysiert das Signal und führt Messungen der Signalqualität, wie des Modulationsfehlers (Error Vector Magnitude, EVM) durch, um die Leistungsfähigkeit der Übertragung zu bestimmen. Es werden verschiedene in der Industrie übliche Modulationsformate präsentiert.
Der Aufbau lässt sich leicht in das Antennentestsystem R&S ATS1000 installieren. Somit können die Entwickler HF-Frontend-Prototypen und Referenzdesigns zur Verwendung bei zukünftigen Geräten definieren, die Mobilfunk und sonstige drahtlose Kommunikationstechniken unterstützen und weitaus größere Bandbreiten nutzen. Der IEEE-Standard 802.11ay erlaubt etwa das Zusammenfassen von mehreren Kanälen (Channel Bonding), wobei schon heute ein Signal mit einer Bandbreite von mehr als 8 GHz entsteht. Der R&S FSW ist, laut Anbieter, gegenwärtig der weltweit einzige Signal- und Spektrumanalysator, der die für solche Anwendungen erforderliche Bandbreite intern unterstützt und damit komplexe Messaufbauten in F&E-Projekten erheblich erleichtert. mc
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