Application Card: WLAN IEEE 802.11ac – Testen von Breitbandsignalen

Mit Bandbreiten von bis zu 160 MHz sind die Signalgeneratoren und Analysatoren von Rohde & Schwarz ideal zum Testen von IEEE 802.11ac-Signalen.

Ihre Aufgabe

Der WLAN IEEE 802.11ac-Standard verspricht eine wesentliche Erhöhung der Datenraten und eröffnet damit neue Anwendungsgebiete wie z. B. drahtlose Displays mit HD-Qualität. Um einen höheren Durchsatz zu erzielen, wurden in IEEE 802.11ac mehrere neue Features wie Kanalbandbreiten von bis zu 160 MHz und 80 + 80 MHz vorgesehen. Weitere Verbesserungen stellen die 256QAM-Modulation und Multiple Input Multiple Output (MIMO) mit bis zu acht räumlichen Streams dar. Diese Eigenschaften ermöglichen Datenraten von bis zu 870 Mbit/s auf einem einzelnen räumlichen Stream und 6,9 Gb/s mit acht räumlichen Streams.

Die neuen Signalmerkmale stellen im Hinblick auf Modulationsgenauigkeit und Nachbarkanalleistung hohe Anforderungen an die Performance der WLAN-Geräte. Die 256QAM-Modulation erfordert beispielsweise einen maximalen Fehlervektorbetrag (EVM) von –32 dB. Die Bandbreiten von 80 + 80 MHz und 160 MHz stellen weitere Herausforderungen für die Auslegung von IEEE 802.11ac-Geräten dar.

Messtechnische Lösung

Die Entwicklung von Sendern und Empfängern gemäß IEEE 802.11ac macht umfassende Tests einschließlich flexibler Signalerzeugung und genauer Signalanalyse notwendig. Die komplexen Signalkonfigurationen und hohen Modulationsbandbreiten verlangen eine leistungsfähige Messausrüstung. Die Signalgeneratoren und Spektrumanalysatoren von Rohde & Schwarz sind ideale Instrumente für umfassende Designanalysen, präzise Messungen und die schnelle Ermittlung von Impairments im Sende- und Empfangspfad.

Empfänger- und Komponententests erfordern Referenzsignale mit sehr niedriger Verzerrung. Rohde & Schwarz bietet zwei Vektorsignalgeneratoren an, die Wellenformen nach IEEE 802.11ac mit Bandbreiten von 80 + 80 MHz und 160 MHz generieren können. Der neue R&S®SMW200A ist ein Highend-Vektorsignalgenerator für höchste Ansprüche an die Signalqualität mit einem EVM von –49 dB und einem Frequenzgang von 0,05 dB über 160 MHz Bandbreite. Der R&S®SMBV100A ist der erste Vektorsignalgenerator der Mittelklasse, der 160 MHz Bandbreite in Kompaktbauweise bietet. Der Generator verfügt über eine sehr gute Signalreinheit mit einem EVM von –47 dB und einem Frequenzgang von 0,2 dB. Beide Instrumente verfügen über einen Frame Block Sequencer, der eine einfache Konfiguration und gleichzeitige Signalerzeugung nach allen wichtigen WLAN IEEE 802.11-Standards erlaubt. Dies erweist sich besonders dann als nützlich, wenn Messobjekte mit Unterstützung für mehrere IEEE 802.11-Standards getestet werden sollen.

Sendertests erfordern spektralen Messungen wie zum Beispiel ACLR (Nachbarkanalleistungsverhältnis) und Nebenaussendungen sowie Modulationsgenauigkeit (z. B. EVM) und Analysen des Signalinhalts. Die Signal- und Spektrumanalysatoren von Rohde & Schwarz wie z. B. der R&S®FSV und R&S®FSW bieten eine Demodulationsbandbreite von 160 MHz, damit diese Aufgaben einfach und präzise ausgeführt werden können. Dank großer Touchscreens geht die Signalkonfiguration schnell und leicht vonstatten und die Messergebnisse können umfassend und übersichtlich dargestellt werden.

Die herausragende Performance des R&S®FSW Highend-Spektrumanalysators ermöglicht eine Genauigkeit der Signalanalyse, wie sie bei der Charakterisierung der Testobjekte gefordert ist. Bei 160 MHz Bandbreite und 256QAM-Modulation beträgt der Rest-EVM nicht mehr als –47 dB. Die hohe Geschwindigkeit des Spektrumanalysators ermöglicht schnelle Messungen während Konformitäts- und Verifikationstests. Der EVM-Wert eines Frames kann in etwa 35 ms erfasst werden.

Mit dem R&S®FSV hat Rohde & Schwarz als erster Anbieter einen Spektrumanalysator der Mittelklasse mit 160 MHz Demodulationsbandbreite als kosteneffektives Instrument für Sender- und Komponententests in F&E und Produktion auf den Markt gebracht.

Wichtige Merkmale und Vorteile der messtechnischen Lösungen:

Vektorsignalgeneratoren

  • R&S®SMx-K86 Firmware-Option: Frame Block Sequencer für wechselnde Legacy- (11a/b/g), 11n- oder 11ac-Frames innerhalb einer ARB-Waveform
  • MIMO-Modi mit bis zu 8 Sendeantennen
  • Echtzeit-Fading mit Bandbreiten bis zu 160 MHz im R&S®SMW200A
  • Ausgezeichnete Performance von bis zu −49 dB EVM und einem Frequenzgang von 0,05 dB

Signal- und Spektrumanalysatoren

  • Sehr geringer Rest-EVM
  • 160 MHz Demodulationsbandbreite
  • Kurze Schalt- und Messzeiten
  • Unterstützung von IEEE 802.11a/b/g/p, 11n und 11ac, spektrale Messungen (ACLR, SEM, OBW, CCDF) und Messungen der Modulationsgenauigkeit (EVM)
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