EF 2014/2015

Messgeräte
fahren bis genügend Werte im
Puffer erfasst wurden, um den
Durchlauf zu beenden. Dann
wird die Datenerfassung angehalten,
damit der Mikroprozessor
oder DSP die abgelegten
rohen Messwerte abholen kann
und in einem trigger-synchronen
Datenbereich ablegt. Danach
wird der berechnete Leistungüber-Zeit-Datensatz
weiter bearbeitet,
um Zeit- oder Ereignisbezogene
Messungen zu erzeugen.
Beispielsweise werden so
Mittelwert, Puls-Spitzenleistung
oder statistische Signalaussagen
gebildet. In USB-Sensoren werden
die gemessenen oder verarbeiteten
Daten dann periodisch
skaliert und in dBm oder Watt
umgerechnet und an den PC
geschickt. Dort werden sie entweder
angezeigt oder weiteren
Algorithmen unterworfen, je
nach Zielsetzung des Systems
und der Messaufgabe.
Üblicherweise müssen alle diese
Schritte sequentiell abgearbeitet
werden, und die Datenerfassung
für einen neuen Durchlauf kann
nicht starten, ehe der Mikroprozessor
nicht die meisten Schritte
der Verarbeitungskette erledigt
hat. Daraus ergeben sich
natürlich zeitliche Lücken in
der Datenerfassung. Während
dieser Lücken können wichtige
Ereignisse auf dem Signal verloren
gehen, weil sie einfach
nicht erkannt werden. Der Trigger
kann in sequentiell arbeitenden
Architekturen nicht aktiviert
werden, bevor nicht wieder
ausreichend Prozessorkapazität
verfügbar ist, um die Sample
& Hold-Tore zu bedienen.
Diese Latenzzeit bewegt sich im
Bereich von 10 ms bis 300 ms
und ist bei schnellen Signalen
eine fühlbare und unerwünschte
Grenze. Diese Rüstzeit wird
weiter verlängert, wenn Vor-
Trigger-Messungen erforderlich
sind, z.B. dann, wenn Pulse und
Transienten erfasst werden sollen.
Besonders wichtig ist das bei
der Messung von Signalflanken,
weil üblicherweise die Flanken
ja als Triggersignal verwendet
werden.
Wenn das Puls-Wiederhol-Intervall
(Pulse Repetition Rate PRI)
von periodischen Signalen kür-
Bild 3
zer ist als die Zykluszeit des
Durchlaufs, erfolgen auch einer
oder mehrere Pulse in dem Zeitintervall,
bis der Trigger wieder
aktiviert ist. Das kann natürlich
dazu führen, dass Signalereignisse
verloren gehen und Messfehler
entstehen, die schwer zu
bestimmen sind. Besonders bei
den mittelwertbildenden Funktionen
(averaging und multisweep
envelope) kann es so
erheblich länger dauern als
erwartet, bis genügend relevante
Messwerte erfasst wurden, welche
die Kriterien der Mittelung
erfüllen.
Ein konventionelles Powermeter,
das in der Lage ist, 3 -30 Triggerereignisse
pro Sekunde zu
empfangen, kann keine schnellen
und sinnvollen Resultate
liefern. Moderne Signale sind
schnell, hochfrequent und frequenzagil,
stammen aus Hochfrequenz-
und Funkanwendung
und erfordern Messgeräte der
neusten Generation, die mit diesen
Anforderungen Schritt halten.
Manche Messgeräte erlauben
bis zu einigen tausend Messwerte
im gepufferten Betrieb,
trotzdem sind diese ungetriggerten,
„gestreamten“ Messreihen
wenig nützlich für synchrone
Signale.
Die Real-Time-Lösung schließt
die Lücke und ermöglicht damit
auch COMPLIANCE- und PRE-
COMPLIANCE-MESSUNGEN
z.B. für MIMO und die neuen
ETSI-Standards. Die RealTime
Power Processing Technologie
von Boonton überwindet
die Nachteile konventioneller
Leistungsmessung, wie wir sie
kennengelernt haben, auf mehreren
Wegen.
Boonton verknüpft die spezielle
Datenerfassungsstruktur,
den Hardware-Trigger und den
großen Messwertpuffer mit einer
für parallele Verarbeitung optimierte
Architektur. So ist es
möglich, die meisten Schritte
der Verarbeitung simultan
durchzuführen und damit sofort,
unmittelbar nach dem Trigger
zu beginnen. Somit entfällt die
lange Verzögerung, die dadurch
entsteht, dass man auf das Ende
des Erfassungszyklusses warten
muss, und das ist bereits ein
enormer Zeitgewinn.
Die Vorteile der RealTime
Power-Processing-Technologie
werden in Bild 3 deutlich.
Wesentliche Verarbeitungsschritte
werden parallel ausgeführt
und halten mit der Signalerfassung
Schritt. Solange kein
zusätzlicher Overhead durch
Rechenaufwand hinzukommt,
der den Zyklusdurchlauf verlängert,
kann der Messwert nicht
überlaufen, und es besteht keine
Notwendigkeit, die Erfassung
zu stoppen, um den Puffer zu
leeren und zu bearbeiten. Das
erlaubt eine unterbrechungsfreie,
fortlaufende Signalerfassung
und garantiert, dass kurzzeitige
Signalphänomene, wie
z.B. Transienten, Drop-Out
oder Interferenzen, zuverlässig
erfasst und analysiert werden.
Die Ereignisse werden bei kon-
HF-Einkaufsführer 2014/2015 21