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G  uide d’achat

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  uide d’achat

HL’oscilloscope et le multimètre sont deux outils indispensables à tous tests électroniques. Avec la multiplication des techno-logies sans fil, l’analyseur de spectre est devenu tout aussi incontournable dans de nombreux secteurs d’activités. Mais poussé par la complexité grandissante des systèmes de transmission radio, il a beaucoup évolué avec le temps. Les instruments traditionnels à balayage sont complétés par des appareils dotés de capacités de traitement numérique qui offrent de nou-velles possibilités d’analyse. Ils donnent en effet accès au domaine fréquentiel, mais aussi à l’espace temporel et délivrent l’information sur la phase qui manquait.

Ils sont partout. Invisibles mais omni-présents, ils ont envahi notre environ-nement. Les signaux radiofréquences nous entourent de toutes parts. Ils se

sont multipliés avec l’avènement des tech-nologies sans fil dans de nombreux secteurs grand public ou industriel : télécommunica-tion, radiodiffusion, Internet, réseaux, com-munication Machine-to-Machine, informa-tique mobile, sans oublier les dispositifs de transmission satellite, les communications militaires, les applications radars… Tous ces signaux doivent être créés mais aussi contrô-

lés, mesurés, analy-sés… C’est le rôle des analyseurs de spectre, instruments qui, dans leur version tradition-nelle, sont entièrement consacrés à la mesure dans le domaine fré-quentiel. Selon le type d’applications visées, ces appareils couvrent une plus ou moins large bande de fré-quences. L’essentiel des applications ré-clame des bandes de fréquences allant de 3 à 10 GHz (télécoms, produits grand public, etc.). « Mais on peut avoir besoin  de  monter  à 26,5 GHz  pour  capturer les  harmoniques », in-

dique Renaud Duverne, responsable marke-ting EMEA de la division générateurs et ana-lyseurs de signaux d’Agilent Technologies. « Le plus gros marché se situe autour des bandes de fré-quences radiocoms soit 3 et 6 GHz voire 9 GHz. Au-delà,  ce  sont  des  niches », confirme Cyril Noger, ingénieur support produits RF & Wireless chez Anritsu. Il s’agit par exemple de tests des liaisons point à point, de radar ou encore de systèmes de communication satellite ou de surveillance électronique qui exigent des fréquences bien supérieures. Ainsi la famille PXA d’Agilent s’est enrichie au 1er avril d’un modèle atteignant 50 GHz. Mais la palme en la matière revient à Rohde&Schwarz  dont le modèle FSU peut monter jusqu’à 67 GHz. Ces deux construc-teurs proposent même des mélangeurs ex-ternes qui augmentent la gamme de fré-quences jusqu’à 110 GHz. Quelle que soit la bande de fréquences cou-verte par l’appareil, les analyseurs de spectres

décalage, multiplication, filtrage… « Lorsque l’on mélange  le signal on crée des raies images, il faut savoir où elles se situent pour les éliminer par filtrage. Mais tout cela est invisible pour l’utilisateur qui n’a pas à se poser de question. Le traitement initial est automatiquement choisi en fonction des spécificités du signal d’entrée », explique Cyril Fombonne, ingénieur ligne de produits chez Rohde&Schwarz. Pour obtenir un bon niveau de plancher de bruit, chaque élément de la chaîne doit être le moins perturbateur pos-sible. Un soin particulier doit être porté aux circuits d’entrée et aux composants de la chaîne de transformation du signal. Les dé-cibels sont durs à gagner. « La qualité des me-sures  et  le  niveau  de  bruit  dépendent  en  grande partie des caractéristiques de  l’étage d’entrée ra-diofréquences  (présélecteur,  préamplificateur,  os-cillateur local, etc.) », souligne Renaud Duverne d’Agilent. Un des nombreux défis d’un ana-lyseur de spectre est de pouvoir capter et

analyser aussi bien un signal fort qu’un si-gnal faible. Il faut donc se méfier de certains appareils d’entrée de gamme qui pourraient être perturbés par un signal fort au point de ne plus avoir la capacité de mesurer le signal faible.

Bandes de fréquences à balayerPour relever le spectre du signal mesuré, un analyseur traditionnel balaie une plage de fréquence spécifiée par l’utilisateur via un filtre de résolution qui se déplace entre une fréquence F1 et F2. Ce qui prend un certain temps qui dépend de la largeur du filtre et la largeur de la bande de fréquence balayée. Plus la largeur du filtre est étroite et la largeur de la bande de fréquences est importante plus l’opération sera longue. « Cela peut  se compter en dizaines de secondes mais cela peut des-cendre à 1 ms avec les filtres les plus larges », in-dique Cyril Noger (Anritsu). Le processus

Lesanalyseursdespectretraditionnelsaffichentlesdifférentesfréquencescontenuesdansunsignalainsiqueleursamplitudesrespectives.

Aujourd’hui,lesinstrumentsnumérisentlessignauxquipeuventensuiteêtrevisualisésdansplusieursdomainessimultanément:temps,fréquencesetphase.

Lesprocédésnumériquesoffrentdescapacitésdetraitementbienplusimportantes,maislatechnologieàbalayage,bienquepluslente,conserveencoreunemeilleureprécisionetunedynamiqueplusimportante.

L’essentiel

InstrumentatIon électronIque

Les analyseurs de spectre

classique consiste à opter pour un large filtre pour un premier balayage et d’affiner le réglage en optimisant la taille du filtre à la plage de fréquences pour la re-cherche d’interférences ou l’analyse détaillée du signal. « Avec le filtre le plus large, il est possible de balayer une plage de 26,5 GHz en quelques secondes. La largeur du filtre et la plage de balayage sont couplées automa-tiquement mais ils peuvent être découplés pour ajuster l’appareil 

en fonction de la raie spectrale ou des détails que l’on cherche  à  visualiser », souligne Jean-Noël Payen, ingénieur commercial chez Aeroflex.Les analyseurs de spectre traditionnels se prêtent bien à la mesure de signaux répétitifs et stables dans le temps. Mais les signaux de radiocommunications deviennent de plus en plus complexes et les nouveaux standards télécoms sont de plus en plus exigeants en termes de spécifications de mesures. Les bandes de fréquences s’élargissent. La puis-sance transmise est répartie sur toute la lar-geur du canal de communication qui est occupé 100 % du temps. « En ce qui concerne la télédiffusion, les distorsions d’images qui étaient tolérées autrefois ne  le sont plus. Aujourd’hui une erreur de phase peut entraîner un écran noir alors qu’auparavant cela altérait simplement l’affichage de l’image à l’écran », explique Cyril Fombonne (Rohde&Schwarz). L’exemple de la télévision est vrai partout. Dans le domaine des radars, ➜

Les analyseurs de spectre peuvent tout aussi bien être employés à différentes étapes de conception. Pour favoriser l’emploi de ces appareils de la R&D au test de production, Agilent a assuré la portabilité logicielle entre les appareils de la série X. La gamme de fréquence du PXA, modèle haut de gamme de la famille, a par ailleurs été étendue, au 1er avril, à 50 GHz.

Agi

lent

reposent sur le même principe hétérodyne avec plus ou moins de sophistications selon les caractéristiques et les performances de l’appareil. Le signal d’entrée, après mise à niveau (atténuation ou préamplification), interagit avec un oscillateur local qui le trans-pose dans une fréquence dite fréquence in-termédiaire (FI). En choisissant une valeur FI fixe (définie par le centre d’un filtre passe bande) et en faisant varier la fréquence de l’oscillateur local, l’instrument balaie l’en-semble de la plage de fréquences spécifiées par l’utilisateur (et par les limites de l’appa-reil). La finesse d’analyse est déterminée par la largeur de bande du filtre FI et par le trai-tement qui est effectué. Le principe théo-rique est simple. Mais dans la pratique la transposition s’effectue en plusieurs passes en fonction de la gamme de fréquences et de certains autres paramètres dont il faut tenir compte. Le signal subit une multitude d’opé-rations de préamplification, amplification,

Tektronix intégre à ses analyseurs la technologie DPX qui permet de visualiser le spectre de signaux furtifs. En mode d’analyse spectrale classique (à gauche), ces derniers n’apparaissent pas à l’écran. En mode DPX, les signaux furtifs sont représentés en bleu à l’écran (à droite).

Tekt

roni

x

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Guide d’achat Guide d’achat

* Liste non exhaustive 

w

Aperçu de l’offre en analyseurs de spectre

Aeroflex 2399C Classique 1 kHz à 3 GHz 10 Hz à 3 MHz -95 dBc/Hz (-98 dBc à 100 kHz)

-145 dBm/Hz (-157) > -10 dBm +4 dBm- - -

TFT couleur  6,4 pouces

GPIB - RS-232 185 x 350 x 381 9,4 Démodulation AM/FM Sorties VGA, FI 10,4 MH et vidéo en standard

3250 Classique 2 kHz à 3/8/3  et 26,5 Ghz

1 Hz à 5 MHz  -118 dBc/Hz  (-130 )

-148 dBm/Hz (-165) >-10 dBm  (0 dBm > 3 Ghz)

+15 dBm 30 MHz (14 bits) 128 Mo  (32 Méch.)

TFT couleur  6,4 pouces

GPIB -  RS-233 - LAN

194 x 373 x 401 11 à 13,4 AM/FM ; QAM, PSK, 2G, 3G, CDMA, WLAN, WiMAX Fonctions VSA et bruit de phase en standard

9102/9103 Portable 100 kHz à 4 GHz  et 7,5 Ghz

100 Hz à 1 MHz -83 dBc/Hz  à 100 kHz

-155 dBm/Hz -10 dBm +4 dBm- -

 -

TFT couleur  6,5 pouces

RS-232 - LAN 190 x 355 x 91/104 3,6 Démodulation AM/FM Tracking et loc de défauts en option

PXI3035C (avec PXI3011)

Modulaire 250 kHz à 3 GHz  ou 6 GHz

1 Hz à 10 MHz (FFT)

-114 dBc/Hz  (-140)

-140 dBm/Hz- -

90 MHz 250 Méch./s (13 bits)

256 Méch  Externe PXI 3U, occupe 3 + 1 slots 1,4 QAM, PSK, 2G, 3G, CDMA, WLAN, WiMAX, LTE etc… A intégrer dans un châssis PXI, contrôleur embarqué ou externe

Agilent Technologies

CXA - N9000A Classique De 9 kHz à 3 GHz/ 7,5 GHz

De 1 Hz à 8 MHz -99 dBc/Hz  (-120 dBc/Hz)

-148 dBm  (-161 dBm)

+2 dBm  (-19 dBm)

+13 dBm 10 ou 25 MHz 90 Méch./s 4 Méch.  213 mm XGA LAN 1 000 Base-T, GPIB, USB (4x Master,  1x Slave)

177 x 426 x3 68 14 Applications de mesure embarquées et logiciel VSA-B pouvant analyser plus de 70 formats

Générateur de traque intégré, compatibilité  de code avec l’analyseur ESA et toute la série X, plus de 25 applications de mesure incluant CEM, bruit de phase, facteur de bruit, démodulation de formats cellulaires, vidéo…

EXA - N9010A  Classique De 9 kHz à 3,6/7/13,6/26,5 GHz

De 1 Hz à 8 MHz -99 dBc/Hz  (-132 dBc/Hz)

-148 dBm  (-161 dBm)

+9 dBm  (-10 dBm)

+11 dBm 10 ou 25 ou 40 MHz 200 Méch./s 2 Go 213 mm XGA 177 x426 x 368 16 Compatibilité de code avec l’analyseur PSA, 8566/68, 856x et toute la série X,  plus de 25 applications de mesure incluant CEM,  bruit de phase, facteur de bruit, démodulation  de formats cellulaires, vidéo…

MXA - N9020A   Classique De 20 Hz à 3,6/8,4/13,6/26,5 GHz

De 1 Hz à 8 MHz -103 dBc/Hz (-135 dBc/Hz)

-151 dBm  (-163 dBm)

+3 dBm  (-10 dBm)

+16 dBm 10 ou 25 ou 40 MHz 200 Méch./s 2 Go 213 mm XGA 177 x426 x 368 16

PXA - N9030A Classique De 3 Hz à 3,6/8,4/13,6/ 26,5/43/44/50 GHz

De 1 Hz à 8 MHz -129 dBc/Hz  (-145 dBc/Hz)

-155 dBm  (-165 dBm)

+3 dBm  (-14 dBm)

+20 dBm 10 ou 25 ou  40 ou 140 MHz

400 Méch. 2 Go 213 mm XGA 177 x 426 x 556 22 Possibilités de mixeurs externes pour des mesures jusqu´à 325 GHz et au-delà, Compatibilité de code avec l’analyseur PSA, 8566/68, 856x et toute  la série X, plus de 25 applications de mesure incluant CEM, bruit de phase, facteur de bruit, démodulation de formats cellulaires, vidéo…

HSA - N9342C Portable De 9 kHz à 7 GHz De 10 Hz à 3 MHz -86 dBc/Hz (-115 dBc/Hz)

-141 dBm  (-159 dBm) -

+10 dBm 2 MHz- -

170 mm TFT LAN, USB  (1x Master,  1x Slave)

318 x 207 x 69 3,6 Spectrogramme, démodulation AM/FM Interface utilisateur disponible en 11 langues, récepteur GPS intégré, générateur de traque intégré, logiciel de planification de tests automatisésHSA - N9343C  Portable De 9 kHz à 13,6 GHz De 10 Hz à 3 MHz -86 dBc/Hz  

(-115 dBc/Hz)-137 dBm  (-150 dBm) -

+9 dBm 2 MHz- -

170 mm TFT 318 x 207 x 69 3,6

HSA - N9344C Portable De 9 kHz à 20 GHz De 10 Hz à 3 MHz -86 dBc/Hz (-115 dBc/Hz)

-137 dBm  (-150 dBm) -

+9 dBm 2 MHz- -

170 mm TFT  318 x 207 x 69 3,6

M9392A Modulaire 50 MHz à 26,5 GHz 1 kHz à 250 MHz -115 dBc/Hz (à 10 GHz)

-158 dBm/Hz-

-10 dBm 250 MHz 2 Géch/s (12-bit)

512 Mo

- -

PXI 3U

-

M9202A PXIe numériseur IF, M9302A PXI, oscillateur local, M9360A PXI atténuateur/préselecteur, et M9361A et M9351A modules  PXI Downconverter.

Anritsu MS269xA Classique 50 Hz à 6/13,5/26,5 GHz  30 Hz à 31,25 MHz (SPA)  1 Hz à 10 MHz (VSA)

-109 dBc/Hz  (100 kHz offset) -142 dBc/Hz (1 MHz offset)

Préampli off -153 dBm ≤ 1 GHzPréampli on -166 dBm ≤ 1 GHz

≥ +7 dBm (400 MHz ≤ f ≤ 6 GHz)

TOI = +22 dBm  (700 MHz ≤ f < 4 GHz)

Standard :  31,25 MHz,  f ≤ 26,5 GHz (VSA)Option  :  125 MHz,  f ≤ 6 GHz (VSA)

50 à  200 Méch./s 

128 Méch. XGA-couleur LCD 21,3 cm 1 024 x 768

USB (x4) GPIB Ethernet  (1 000 Base T)

200 x 340 x 350 ≤ 13,5 Mobile WiMAX, W-CDMA/HSPA evo Downlink, W-CDMA/HSPA evo Uplink, GSM/EDGE, EDGE evo,  ETC/DSRC, TD-SCDMA, XG-PHS, démodulation universelle, LTE FDD Downlink, LTE FDD Uplink,  LTE TDD, CDMA2000 Forward Link, EV-DO, W-CDMA BTS, MediaFLO, UMTS for RF Device Test & Digital I/F Control Software for DigRF2.5G/3G

Appareil compact, disposant de Windows XP embarqué, comprenant en standard un analyseur de spectre (SPA) et un analyseur de signaux vectoriels (VSA), utilisables à partir de 0 Hz. En option : générateur de signaux vectoriels  en interne (6 GHz, 120 MHz de largeur de bande)

MS2830A Classique 9 kHz à 3,6/6/13,5 GHz 1 Hz à 31,25 MHz (SPA) 1 Hz à 1 MHz (VSA)

-115 dBc/Hz  (100 kHz offset) -138 dBc/Hz (1 MHz offset)

Préampli off -153 dBm ≤ 1 GHzPréampli On -163 dBm ≤ 1 GHz

≥ +3 dBm (400 MHz ≤ f ≤ 6 GHz)

TOI = +15 dBm  (300 MHz ≤ f < 3,5 GHz)

31,25 MHz,  f ≤ 13,5GHz (VSA)

50 Méch./s 128 Méch. XGA-couleur LCD 21,3 cm 1 024 x 768

USB (x4) GPIB Ethernet  (1 000 Base T)

177 x 426 x 390 ≤ 13,5 Mobile WiMAX, W-CDMA/HSPA evo Downlink, W-CDMA/HSPA evo Uplink, GSM/EDGE, EDGE evo, TD-SCDMA, démodulation universelle, LTE FDD Downlink, LTE FDD Uplink, LTE TDD, CDMA2000 Forward Link, EV-DO 

Appareil compact disposant de Windows XP embarqué, comprenant en standard un analyseur de spectre (SPA). En option : un analyseur  de signaux vectoriels (VSA), un générateur de signaux vectoriels en interne (3,6 GHz ou 6 GHz, 120 MHz de largeur de bande), utilisables à partir de 0 Hz

Observation

Modèle ou famille

de pro

duits

Type d’appare

il

Gamme de fréquence

s

(sa

ns mélangeur

extern

e)

Niveau de bru

it moye

n

sa

ns pré

ampli

(ave

c pré

ampli)

sp

écifica

tions à

1 GHz

Larg

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s

d’analys

e (min. e

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à 1 dB sp

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à 1 GHz sauf m

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e ordre

- spécif

icatio

ns

à 1 GHz s

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n

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Bande d’analyse

Capacit

é mémoire

n

umérique

Taille

et typ

e d’écran

Inte

rface

s

de communica

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Dimensio

ns

(HxL

xP en m

m)

Poids ave

c batte

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si

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g)

Outils d

’analyse et

de démodulatio

n

Vitesse

d’échantil

lonnage

m

ax. (ré

solutio

n des CAN)

Bruit d

e phase @

10 kHz

de la

porteuse

(@1 M

Hz)

spécif

icatio

ns à 1 GHz

Fabricant/ Distributeur Observations

* Liste non exhaustive 

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Guide d’achat

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Guide d’achat

w

Aperçu de l’offre en analyseurs de spectre (suite)

* Liste non exhaustive 

Anritsu(suite)

MS272xC Portable 9 kHz à 7,1/9/13/20/32/43 GHz

1 Hz à 10 MHz 10 kHz offset :  -95 dBc/Hz  (-104 dBc/Hz typique) 1 MHz offset : -105 dBc/Hz  (-114 dBc/Hz typique)

Préampli off -141 dBm ≤ 4 GHzPréampli on -160 dBm ≤ 4 GHz

f < 4 GHz :  +5 dBm (typique)

2,4 GHz : +15 dBm 50 MHz à 20 GHz :  +20 dBm (typique) 20 GHz à 32 GHz :  +15 dBm (typique) 32 GHz à 43 GHz :  +20 dBm (typique)

20 MHz

- -

Ecran LCD 21 cm 800 x 600

USB (x2) et Ethernet  (100 Base T)

211 x 315 x 77 3,5 à 3,8  DVB-T/H, GSM/GPRS/EDGE, Fixed WiMAX, Mobile WiMAX, W-CDMA/HSDPA, P25 Analyzer, NXDN Analyzer, LTE FDD, LTE TDD, TD-SCDMA, CDMA  One/CDMA2000 1x , CDMA2000 1xEV-DO

Appareils compacts et autonomes en énergie, utilisables à partir de 0 Hz, générateur  de poursuite, analyseur d’interférences + localisation sur cartographie, scanner de canaux,  puissance mètre, GPS interne

MS271xE Portable 100 kHz à 3/4/6 GHz 100 Hz à 3 MHz (MS2711E) 10 Hz à 3 MHz (MS2712E/13E)

MS2711E : -100 dBc/Hz  (-111 dBc/Hz) (typique) MS2712E/13E : -110 dBc/H (-121 dBc/Hz) (typique)

-141 dBm/Hz normalisé, -146 dBm typique, f ≤ 2.4GHz(-157 dBm/Hz normalisé, -162 dBm  typique, f ≤ 2,4GHz)

-

+20 dBm f ≤ 2,4 GHz MS2712E/13E :  10 MHz

- -

Ecran LCD 21 cm Tactile résistif 800 x 600

Standard :  USB (x2) Option 411 sur MS2712E/13E : Ethernet  (100 Base T)

199 x 273 x 91 3,45 Analyse signaux AM/FM/PM, Gated Sweep, C/W Signal Generator, mesure de transmission (scalaire), analyse de PIM, Té de polarisation, mesure de couverture (outdoor/indoor), GSM, GPRS, EDGE, Fixed WiMAX, Mobile WiMAX, W-CDMA/HSDPA, P25 Analyzer, NXDN Analyzer, LTE FDD, TD-SCDMA, CDMA One/CDMA2000 1x, CDMA2000 1xEV-DO, ISDB-T

Appareils compacts et autonomes en énergie disposant d’un écran tactile, utilisables à partir  de 0 Hz, analyseur d’interférences + localisation sur cartographie, scanner de canaux,  puissancemètre, GPS interne

BK Precision (Sefram)

BK2650A/BK2658A

Portable 50 kHz à 3,3 GHz/ 8,5 GHz

100 Hz à 1 MHz -90 dBc/Hz  -127 dBm  (avec préampli)

0 dBm (typique) +5 dBm (typique) - - - LCD couleur  640 x 480

USB 265 x 162 x 71 1,8 Mesures de puissance du canal, canal adjacent, MIN, MAX, AVG, curseurs, etc…

Mémoire 200 courbes et spectres. Logiciel PC fourni

BK2652A Portable 50 kHz à 3,3 GHz 100 Hz à 1 MHz -90 dBc/Hz  -127 dBm  (avec préampli)

0 dBm (typique) +5 dBm (typique) - - - LCD couleur 640 x 480

USB 265 x 162 x 71 1,8 BK2650A +  générateur de poursuite 5 MHz à  3 GHz (niveau -10 dBm)

Metrix IN@BOX Modulaire 400 kHz à 1 GHz 12 kHz à 1 MHz 

-

Sans ampli :  - 80 dBm filtre  12 kHz AVG -16  avec ampli : -95 dBm filtre 12 kHz AVG -16

- - - -

Celle du PC Ecran de PC USB  Plug & Play

63 x 270 x 215 1,7 Démodulation FM, avec haut-parleur intégré 0,2 W 2 sondes de champs proches 30 MHz et 3 GHz sonde  de proximité pour mesure de champs magnétiques radiofréquence et sonde de contact, offre des mesures précises sur des plans de masse ou des pistes de circuits imprimés

Fonction de recherche des pics (de 1 à 10).  Le détecteur Peak est utilisé par défaut.  Il est réservé pour les mesures en CEM où  la cadence est de 1 mesure/sec. Filtre vidéo VBW 300 kHz, 10 kHz, 1 kHz

National Instruments

NI PXIe-5665 Modulaire 20 Hz à 3,6 GHz < 1 Hz à 50 MHz -129 dBc/Hz (à 800 MHz)

< -154 dBm/Hz (< -165 dBm/Hz)

+9,5 dBm, préampli off +12 dBm,  préampli on

24 dBm  25/50 MHz 150 Méch./s (16 bits) 

256 Mo Indépendant PXIe PXI 3U (5 slots)

-

Toolkits : NI Modulation, NI Spectral Measurements,  NI Digital Filter Design, NI Advanced Signal Processing, NI GPS pour LabVIEW Suites : NI Measurement pour W-CDMA/HSPA+, WiMAX, GSM/EDGE, LTE, ZigBee, WLAN

Analyseur de signaux vectoriel

NI PXIe-5663 Modulaire 10 MHz à 6,6 GHz < 1 Hz à 10 MHz -105 dBc/Hz  < –158 dBm/Hz - 21 dBm 50 MHz 150 Méch./s (16 bits) 

256 Mo Indépendant PXIe PXI 3U (3 slots)-

NI PXIe-5661 Modulaire 9 kHz à 2,7 GHz 1 Hz à 10 MHz < -94 dBc/Hz  -122 dBm/Hz  2 dBm 12 dBm 20 MHz 100 Méch./s 64 ou 256 Mo  Indépendant PXIe PXI 3U (3 slots)-

Phase Matrix (Cassidian Test & Services)

1400 Serie Modulaire 100 KHz (50 MHz) à 26,5 GHz

1 kHz à 250 MHz -115 dBc/Hz  @ 10 kHz

-150 dBc/Hz  -25 dBm minimum -10 dBm 400 MHz  Max.

2 Géch./s (12 bits)

512 Mo Externe PXI 8 slots PXI 3U 3,9 Mathlab/Labview Avec l’utilisation du numériseur M9202A d’Agilent Technologies

Rigol DSA1020 Classique 9 kHz à 2 GHz 100 Hz à 1 MHz -80 dBc/Hz  @10 kHz

-120 dBm  (sans préampli)

> 0 dBm +7 dBm- - -

VGA 8,5pouces USB, LAN, GPIB, VGA

233 x 399 x 159 7,4   Démodulation en standard  Kit de démonstration TX1000 RF

DSA 1030 Classique 9 kHz à 3 GHz 100 Hz à 1 MHz -80 dBc/Hz  @10 kHz

-138 dBm (avec préampli)

> 0 dBm +7 dBm -- -

VGA 8,5 pouces USB, LAN, GPIB, VGA

233 x 399 x 159 7,4   Démodulation en standard, fonctions d’analyses avancées en option

Préamplificateur en option, kit de démonstration TX1000 RF - batterie intégrée en option

DSA 1030A Classique 9 kHz à 3 GHz 10 Hz à 1 MHz -88 dBc/Hz  @10 kHz

-148 dBm (avec préampli)

> 0 dBm +7 dBm - - - VGA 8,5 pouces USB, LAN, GPIB, VGA

233 x 399 x 159 7,4  

Rohde&Schwarz

R&S FSH4/FSH8

Portable 9 kHz à 3,6/8 GHz 1 Hz à 3 MHz Typique -110 dBc  @100 kHz, 500 MHz

Typique -146 dBm  (-163 dBm)/1 Hz

- +15 dBm (typique) 20 MHz - - 6,5 pouces couleur LCD

LAN/USB  194 x 300 x 69 < 3 LTE, CDMA, 1xEVDO Générateur de tracking, mesures de défaut  sur câble, vectorielles, spectrogramme…

R&S FSH18 Portable 10 MHz à 18 GHz 100 Hz à 1 MHz <-90 dBc  @100 kHz, 500 MHz

Typique -142 dBm  (-155 dBm)/1 Hz

- 13 dBm (typique) - - -5,7 pouces couleur -

170 x 270 x 120 2,5 - -

R&S FSC Classique 9 kHz à 3/6 GHz 10 Hz à 3 MHz <-100 dBc  @100 kHz, 500 MHz

Typique -146 dBm  (-163 dBm)/1 Hz

- 13 dBm (typique) - - - 5,7 pouces  couleur LCD

LAN/USB type B 233 x 158 x 350 4,5 - Générateur de tracking

Observation

Modèle ou famille

de pro

duits

Type d’appare

il

Gamme de fréquence

s

(sa

ns mélangeur

extern

e)

Niveau de bru

it moye

n

sa

ns pré

ampli

(ave

c pré

ampli)

sp

écifica

tions à

1 GHz

Larg

eur des f

iltre

s

d’analys

e (min. e

t max.)

Point de co

mpressi

on

à 1 dB sp

écifica

tions

à 1 GHz sauf m

ention

co

ntraire

Point d’in

terce

ption

du 3

e ordre

- spécif

icatio

ns

à 1 GHz s

auf mentio

n

c

ontraire

Bande d’analyse

Capacit

é mémoire

n

umérique

Taille

et typ

e d’écran

Inte

rface

s

de communica

tion

Dimensio

ns

(HxL

xP en m

m)

Poids ave

c batte

rie

si

portable (k

g)

Outils d

’analyse et

de démodulatio

n

Vitesse

d’échantil

lonnage

m

ax. (ré

solutio

n des CAN)

Bruit d

e phase @

10 kHz

de la

porteuse

(@1 M

Hz)

spécif

icatio

ns à 1 GHz

Fabricant/ Distributeur Observations

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Guide d’achat

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w Aperçu de l’offre en analyseurs de spectre (suite et fin)

Rohde& Schwarz(suite)

R&S FSL Classique 9 kHz à 3/6/18 GHz 1 Hz à 20 MHz -97 dBc (typique)  Typique -142 dBm  (-152 dBm)/1 Hz

5 dB Typique 15 dBm 28 MHz 68,5 MHz 512 kéch. 6,5 pouces  couleur LCD

LAN/USB (2)/ GPIB

409 x 158 x 465 < 8  WiMAX, Wi-Fi, CDMA200, W-CDMA… Générateur de tracking, mesures défaut sur câble, vectorielles, spectrogramme…

R&S FSV Classique 10 Hz à 3,6/7/13/30/40 GHz

1 Hz à 40 MHz -106 dBc (typique) Typique -150 dBm  (-160 dBm) /1 Hz

3 dB Typique 17 dBm 28 MHz (40 MHz en option)

128 MHz 200 Méch. 8,4 pouces couleur tactile

412 x 197 x 417 9,5 à 10,7 VSA, VSA OFDM, GSM, xCDMA, LTE, WLAN, WiMAX, analyse de distorsion…

Tracking, spectrogramme, mesures de facteur  de bruit et bruit de phase…

R&S FSU Classique 20 Hz à 3,6/8/26,5/40/ 50/67 GHz

1 Hz à 50 MHz (100 MHz)

-129 dBc (typique) Typique -156 dBm (-166 dBm)/1 Hz et -169 dBm  (-174 dBm)/1 Hz avec correction du bruit

13 dB Typique 27 dBm 28 MHz (120 MHz en option)

326 MHz 705 Méch. 8,4 pouces couleur

435 x 192 x 460 14,6 à 16,8

Tracking, mesures de facteur de bruit  et bruit de phase…

R&S FSVR Classique 10 Hz à 7/13/30/ 40 GHz

1 Hz à 40 MHz -106 dBc (typique) Typique -150 dBm (-160 dBm)/ /1 Hz

3 dB Typique 17 dBm 40 MHz 128 MHz 200 Méch. 8,4 pouces couleur tactile

412 x 197 x 517 12,8 à 14 VSA, VSA OFDM, GSM, xCDMA, LTE, WLAN, WiMAX, analyse de distorsion… 

Analyseur de spectre temps réel combinant analyse hétérodyne

HMS3000 Classique 100 kHz à 3 GHz 100 Hz à 1 MHz < -100 dBc/Hz @100 kHz, 500 MHz

Typique -114 dBm (-125 dBm)/1 kHz -

Typique 13 dBm- - -

6,5 pouces couleur TFT VGA

USB (3)/ RS-232/ LAN/GPIB

285 x 175 x 220 3,6- -

HMS1000 Classique 100 kHz à 1 GHz 1 kHz -1 MHz < -100 dBc/Hz  @100 kHz, 500 MHz

Typique -114 dBm (-125 dBm)/1 kHz -

Typique 13 dBm- - -

6,5 pouces couleur TFT VGA

285 x 175 x 220 3,6- -

Tektronix RSA3300B Classique DC - 3/8 GHz 1 Hz à 10 MHz -108 dBc/Hz  (-135 dBc/Hz)

-150 dBm/Hz +1 dB à 2 GHz

-

15 MHz 102,4 Méch./s

256 Mo 8,4 pouces USB/GPIB/LAN 215 x 425 x 425 20 BPSK, QPSK, QAM, ASK, FSK, OQPSK, LTE, Zigbee, RFID, WiMAX, Wi-Fi 802.11abgn… AM/FM/PM/distortion audio, analyse Pulse Radar, analyse bruit de phase source

DPX : visualisation 48 000 spectres par seconde, déclenchement sur gabarit spectral, analyse multidomaine avec corrélation curseur, logiciel d’analyse offline disponible, entrée différentielle IQ disponible

RSA3408B Classique DC - 8 GHz 1 Hz à 10 MHz -112 dBc/Hz  (-135 dBc/Hz)

-151 dBm/Hz +1 dB à 2 GHz-

36 MHz 102,4 Méch./s

256 Mo 8,4 pouces 215 x 425 x 425 20

RSA5000A Classique 1 Hz à 3/6,2 GHz 0,1 Hz à 10 MHz -113 dBc/Hz  (-144 dBc/Hz)

-154 dBm/Hz +7 dB à 2 GHz +17 dBm à 2 GHz 85 MHz 300 Méch./s 4 Go 10,4 pouces tactile

282 x 473 x 531 24,6 BPSK, QPSK, QAM, ASK, FSK, OQPSK, LTE, Zigbee, RFID, WiMAX, Wi-Fi 802.11abgn… Analyse complète  signal OFDM (802.11agj, 802.16-2004). AM/FM/PM/distortion audio, analyse Pulse Radar, analyse bruit  de phase source

DPX : visualisation 292 000 spectres par seconde, déclenchement sur densité spectrale (DPX), gabarit spectral, largeur et amplitude d’impulsions. Zero span avec analyse temps réel amplitude, fréquence et phase. Analyse multidomaine avec corrélation curseur, logiciel d’analyse offline disponible,  sortie IQ disponible

RSA6000A Classique 9 kHz à 6,2/ 14/ 20 GHz

0,1Hz à 10 MHz -110 dBc/Hz  (-142 dBc/Hz)

-151 dBm/Hz +10 dB à 2 GHz +20 dBm à 2 GHz 110 MHz 300 Méch./s 1 Go 10,4 pouces tactile

282 x 473 x 531 26,4

H600 / SA2600

Portable 10 kHz à 6,2 GHz 10 Hz à 3 MHz -95 dBc/Hz  -153 dBm/Hz

-

+7 dBm 20 MHz 56 Méch./s 2 Mo 10,4 pouces tactile

USB/LAN 255 x 333 x 125 5,5 Démodulation et analyse signaux analogiques AM-FM, scan, détecte et localise (GPS intégré) les signaux numériques (WLAN, GSM, W-CDMA, CDMA, ATSC et propriétaire)

DPX : visualisation 10 000 spectres par seconde. Capture violation de gabarit spectrale sur DPX, logiciel d’analyse offline disponible pour démodulation numérique et analyse  multidomaine. Deuxième batterie disponible

TTI (MB Electronique)

PSA1301T Portable 150 kHz à 1,3 GHz 280 ou 15 kHz -100 dBc/Hz (typique) -93 dBm  (96 dBm typique)

En dehors  de la gamme de mesure

> 0 dBm (Atten off)  +20 dBm (Atten on) - - - - - - - - -

PSA2701T Portable 1 MHz à 2,7 GHz 280 ou 15 kHz -90 dBc/Hz (typique) -93 dBm  (96 dBm typique)

En dehors  de la gamme  de mesure

> 0 dBm (Atten off)  +20 dBm (Atten on) - - - - - - - - -

Ztec (Acquisys) ZT8101 Modulaire 1 MHz à 9 GHz 100 Hz à  160 MHz

-103 dBc (à 9 GHz) -130 dBm +10 dBm

-

1 Hz à 3 MHz 2 x  400 Mech./s  (16 bits)

512 Mo

- -

PXI-3U - 4 slots ZT8101 PXI est composé  de 3 modules PXI : ZT8441 PXI numériseur RF/IF ZT8611 PXI Downconverter ZT8711 PXI OL/synthétiseur  3 à 9 GHz 

-

Logiciel signal Spectrum Analyzer Possibilité de remplacer le ZT8611 PXI et  le ZT8711 PXI par les modules Phase Matrix PXI-1410 et PXI 1420 pour une extension  de la gamme de fréquence jusqu’à 26,5 GHz

Observation

Modèle ou famille

de pro

duits

Type d’appare

il

Gamme de fréquence

s

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ns mélangeur

extern

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Niveau de bru

it moye

n

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ampli

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ampli)

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tions à

1 GHz

Larg

eur des f

iltre

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e (min. e

t max.)

Point de co

mpressi

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à 1 GHz sauf m

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Point d’in

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e ordre

- spécif

icatio

ns

à 1 GHz s

auf mentio

n

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Bande d’analyse

Capacit

é mémoire

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Taille

et typ

e d’écran

Inte

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de communica

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Dimensio

ns

(HxL

xP en m

m)

Poids ave

c batte

rie

si

portable (k

g)

Outils d

’analyse et

de démodulatio

n

Vitesse

d’échantil

lonnage

m

ax. (ré

solutio

n des CAN)

Bruit d

e phase @

10 kHz

de la

porteuse

(@1 M

Hz)

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icatio

ns à 1 GHz

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* Liste non exhaustive 

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➜

les solutions n’ont rien à voir avec ce qui se faisait il y a trente ans. Dans le secteur des télécommunications mobiles, les technolo-gies GSM sont bien moins complexes que la 3G ou le LTE aujourd’hui en cours de dé-ploiement. « Il y a effectivement un monde entre les signaux GSM et le LTE. Les bandes des fréquences 

chage autorise donc la visualisation du spectre d’un signal fugitif. Sa couleur ren-seigne de l’occurrence des signaux. La gra-dation qui va du bleu au rouge rend donc possible la détection des signaux transitoires. Grâce à cette analyse en mode DPX, l’utili-sateur connaîtra la nature, l’occurrence et le spectre des signaux auxquels il a à faire. Il peut donc choisir plus facilement le mode de déclenchement adapté : gabarit d’un spectre, changement d’un spectre, compor-tement d’un spectre non attendu, etc. Parmi toutes les fonctionnalités de déclenchement classiques ou spécifiques, il pourra opter pour le mode “densité” qui prend en compte la récurrence du signal. Il lui suffit de sélec-tionner la partie du spectre à l’écran qui l’intéresse en l’encadrant d’un rectangle de dimensions appropriées pour que l’acquisi-tion se cale sur cet événement.

Scepticisme des utilisateursMais il a fallu convaincre les utilisateurs de l’intérêt de ses nouvelles fonctionnalités ap-portées au monde de l’analyse spectrale. Tektronix a dû faire face aux mêmes réticences

que les constructeurs ont connues lors du lancement des analyseurs de type VSA. « Au départ, les utilisateurs étaient sceptiques quant à leur intérêt. Il a fallu leur en expliquer le fonctionnement, gagner leur confiance et leur prouver que cette tech-nologie était aussi précise que les analyseurs à ba-layage  traditionnel », se souvient Arnaud Duverne (Agilent). Les plus circonspects étant bien sûr ceux qui avaient depuis longtemps l’habitude de travailler avec des analyseurs de spectre classiques. « Etre seul à proposer des ins-truments d’un nouveau genre n’est pas forcément 

sont bien plus encombrées et les interférences plus nombreuses. Les utilisateurs ont donc besoin de voir bien plus loin et de comprendre bien plus en détail ce qu’il y a dans le signal », observe Cyril Noger (Anritsu). La bande de fréquences jusqu’à 6 GHz est très occupée par de nombreux standard de communication (Wi-Fi, GSM, 3G, WiMax…). Ces derniers mettent en œuvre des signaux vivants dont les fré-quences porteuses peuvent, pour certains, changer en fonction du temps. Les risques d’interférences et de collisions entre les don-nées sont donc plus importants. Même constat de la part de Matthias Charriot, in-génieur d’application chez Tektronix : « aupa-ravant on cherchait à visualiser des signaux figés dans le temps. Il y avait de la place sur la bande de transmission, pas de chevauchement et peu d’inter-férences. L’essentiel des  contrôles  consistait à des simples mesures de bruit, de puissance ou encore de largeur spectrale d’émission. » Les procédés de modulation autorisant la transmission de signaux numériques sur une porteuse sont aujourd’hui abondamment utilisés dans le domaine des faisceaux hertziens et télépho-nie cellulaire. Il faut donc disposer d’instru-ments capables d’enregistrer un spectre en fonction du temps pour capturer et traiter de tels signaux de communication. « Pour faire 

face à la complexité croissante des signaux et à la masse des informations transportées, d’autres fac-teurs doivent être pris en compte pour vérifier  la qualité  de  transmission », confirme Renaud Duverne (Agilent).

Evolution des appareilsCe sont donc les applications qui poussent à l’amélioration des performances des appa-reils. Les signaux étant plus complexes, l’ana-lyseur de spectre traditionnel ne suffit plus à répondre aux besoins des industriels et il a donc dû évoluer en conséquence. Au côté de ces instruments, des appareils aux fonction-nalités plus appropriées ont vu le jour. Ce sont les analyseurs de signaux vectoriels ap-pelés aussi VSA (pour Vector Signal Analyser). Comme leurs homologues traditionnels, ils sont à même de fournir le spectre d’un si-gnal mais par un procédé de numérisation des signaux. Du coup, il est possible d’enre-gistrer les points acquis, d’effectuer outre la transformée de Fourier rapide toutes sortes de traitements numériques. Ce type d’ana-lyseurs capte et numérise le signal d’entrée. S’il s’agit d’un signal modulé numérique-ment, il est ensuite possible de le démoduler ce qui n’était pas possible avec un analyseur de spectre classique. « On  pouvait  se  rendre compte qu’un tel  signal était bruité et vérifier à l’aide de masques si ses caractéristiques RF étaient conformes mais on ne pouvait pas le démoduler pour contrôler la qualité de la modulation. Les analyseurs de signaux vectoriels sont des outils bien plus com-plets et plus évolués », explique Renaud Duverne (Agilent). Alors que les analyseurs de spectre traditionnels affichent les différentes fré-quences contenues dans un signal ainsi que leurs amplitudes respectives, les VSA don-nent accès à l’espace temporel et délivrent l’information sur la phase qui manquait. Les signaux peuvent en effet être visualisés si-multanément dans plusieurs domaines : temps, fréquences et phase. « De plus, le posi-tionnement d’un marqueur sur le signal dans l’un de ces domaines  sera corrélé dans  tous  les autres domaines », souligne Matthias Charriot (Tektronix). Le principe de ces analyseurs re-posant sur la numérisation des signaux à haute vitesse qui s’apparente en partie à celui employé par les oscilloscopes numériques haute performance, le numéro un mondial du marché des oscilloscopes s’est invité dans ce secteur en 2006 en lançant les RSA6000 (14 GHz de bande passante élargie à 20 GHz en 2009) qu’il a ensuite complété les RSA3000 (jusqu’à 8 GHz) et fin 2010 par les RSA5000 (jusqu’à 6,2 GHz).Tektronix s’est distingué sur ce marché en in-tégrant à ses analyseurs la technologie DPX

qu’il exploite depuis longtemps déjà sur cer-taines gammes d’oscilloscopes. Celle-ci sert à visualiser le spectre d’un signal parasite ou fugitif. En mode d’analyse spectral classique, ce dernier ne serait pas affiché à l’écran sauf si, par chance, le parasite apparaît au mo-ment où l’acquisition du signal est réalisée. Si l’on n’a pas cette chance, certains événe-ments peuvent être ratés ou, pour les saisir, il faudra réaliser de nombreuses mesures. En mode DPX, le signal analogique à analyser est traité par un étage de conversion analo-gique/numérique radiofréquence. Une transformée de Fourier discrète est ensuite appliquée au signal numérisé. « Selon les modèles, nos analyseurs ont la capacité de saisir de 50 000 à 292 000 spectres par secondes, assure Matthias Charriot. Ce qui permet de visualiser un volume d’in-formations infiniment plus important que tout autre analyseur de spectre et de réduire au minimum la période entre deux mesures pendant laquelle l’appareil est en quelque sorte aveugle. » Le spectre résultant de la transformée de Fourier est stocké dans une mémoire tampon avant d’être affiché. Les spectres ainsi obtenus se superposent avec persistance à l’écran. La persistance de l’affi-

Lemarchédesanalyseursdespectreportablesestdevenutrèsconvoité.Auxtraditionnellesopérationsdemaintenanceetd’installationdesstationsdebasedetéléphoniemobiles’ajoutelavérificationsurleterraindestransmissionssans-filquisedéveloppentpartoutetlecontrôledeséventuellesperturba-tions.Anritsuestl’acteurhistoriquedudomaine.Ilarenforcérécemment

sagammeavecdesappareilsatteignant43GHzdebandepassante.Agilentaquantàlui,depuisle1ermars,étendulagammedefréquencesdesesmodèlesportablesà20GHz.Aeroflexarachetéen2010l’allemandWilltec« car il existait une réelle demande en instruments portables »,souligneJean-NoëlPayen(Aeroflex).Cesinstrumentsprésententdesoutilsdetraitementsmoinsévoluésqueleurshomologuesdetable,maisilsproposentdesfonctionsappropriéesauxinterventionssursite:l’enregistre-mentetlaréalisationdeséquencesdetestautomatique,desmesuresautomatisées,lareconnaissancedestransmissionsradioetleurclassificationselonlesstandardsconnus,lalocalisationGPS,lacartographied’émetteurs,etc.TektronixatoutefoisintégréàsesmodèlesportableslestechnologiesDPXfavorisantlavisualisationdesignauxtransitoires.Rohde&Schwarzproposeencomplémentdesagammeportable,lemodèleFSL,uninstrumentdetablequipeutintégrerunebatteriepourêtreopérationnelsurleterrain.Lesfournisseurstendentd’ailleursaujourd’huiàdoterleursappareilsdebatteriesfacilementinterchangeablessursite.Pourencoreplusdesimplicitéetréduirelescoûts,ceuxdelagammeWilltecutilisenttoutsimplementunebatteriedePCportable.

Les analyseurs portables montent en fréquence

De nombreux appareils du marché intègrent aujourd’hui des capacités d’acquisition et de traitement numériques. Ainsi, outre leur fonction d’analyseur de spectre, ils sont capables de démoduler la plupart des signaux numériques couramment employés dans le domaine des télécommunications.

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Le modèle FSL de Rohde&Schwarz présente la particularité de pouvoir intégrer une batterie. Ce qui en fait un instrument transportable sur site. Ainsi, il peut être employé pour des mesures sur le terrain lors de la maintenance ou l’installation d’équipements d’émission radiofréquences.

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cain pour sa gamme RSA, le fabricant alle-mand revendique les capacités d’acquisition “temps réel” de cet instrument. Mais comme dans la réalité il existera toujours un laps de temps entre la capture d’un signal, son trai-tement et l’affichage de son spectre à l’écran, qu’entendent-ils par cette appellation ? « Par “temps réel”, on suppose que l’on est dans une ap-plication où  le  spectre évolue rapidement dans  le temps, comme c’est par exemple le cas pour les com-munications employant des techniques par sauts de fréquences, et qu’il se passe quelques nanosecondes entre  deux  phénomènes », répond Cyril Fombonne (Rohde&Schwarz). Les évolutions technologiques et les nou-velles exigences des utilisateurs en termes de traitement ont donc fait naître une nouvelle classe d’appareils qui associent dans un même boîtier un analyseur de spectre tradi-tionnel et un analyseur numérique de si-gnaux. Les performances accrues des proces-seurs et des composants électroniques programmables de type FPGA ont rendu possible la conception d’instruments mixant deux modes d’analyse. « Ce qui était impossible à réaliser il y a encore quelques années du fait des capacités de numérisation et de traitement impor-tant exigés, du point de vue technique, par ce type d’appareil », souligne Arnaud Duverne (Agilent). Le plus souvent, l’utilisateur peut opter pour le mode de travail le plus appro-prié au signal qu’il souhaite étudier. Ce choix peut cependant tout aussi bien être transpa-rent pour l’opérateur. Il sera effectué auto-matiquement par l’instrument selon la na-

ture du signal et les paramètres de mesures choisis tels que la bande de fréquences et le filtre de résolution. « La numérisation du signal étant réalisée après l’opération de transposition en fréquence traditionnelle, peu de gens décèlent la dif-férence entre les deux procédés. Mais les deux modes de fonctionnement sont en fait complémentaires », observe Jean-Noël Payen (Aeroflex). Un signal furtif ou transitoire ne sera pas forcément saisi par un analyseur de spectre à balayage. L’utilisateur peut démarrer par le mode FFT et passer au mode balayage pour visualiser plus en détail un signal transitoire en choi-sissant le filtre de résolution approprié. Le premier offre d’ailleurs un plus grand choix de filtre de résolution numérique alors que le second propose une banque de filtre ma-tériel plus limitée. La technologie à balayage affiche une meilleure précision et une dyna-mique plus importante, mais la mesure est plus lente. « Le balayage d’une bande de fréquence de 1 GHz avec un filtre de 10 kHz prendra moins d’une seconde avec notre système DPX alors qu’il nécessiterait quelques dizaines de secondes avec un analyseur classique », avance Matthias Charriot (Tektronix). Concernant la dynamique, la dif-férence entre les deux types d’analyseurs s’amenuise car au fil des ans la résolution des convertisseurs analogiques/numériques augmente. « Elle est passée de 10 à 12 bits et atteint aujourd’hui 16 bits sur certains appareils », remarque Arnaud Duverne (Agilent). La part et les possibilités de traitements numériques vont, en effet, en grandissant. Une fois le signal numérisé, la qualité de la mesure est

donc aussi liée à la performance du traite-ment. « Toutefois, si le signal n’est pas correctement traité par l’étage d’entrée, ce n’est pas le logiciel qui va le corriger et  le rendre conforme à la réalité », souligne Cyril Fombonne (Rohde&Schwarz).Les analyseurs de signaux à technologies numériques autorisent des mesures impos-sibles à réaliser avec leurs homologues à ba-layage traditionnels. Mais, en plus d’être capables de capter les signaux de plusieurs à quelques dizaines de gigahertz, ils doivent disposer d’une bande de fréquences d’ana-lyse appropriée à l’application considérée.

Largeur de la bande d’analyseC’est là l’une des limitations des analyseurs de spectres exploitant les technologies nu-mériques. « La largeur de cette bande dépend es-sentiellement de  la fréquence d’échantillonnage de l’étage de numérisation », note Cyril Fombonne (Rohde&Schwarz). Cette caractéristique qui est appelée tout aussi bien bande d’analyse, de démodulation ou encore bande instantanée est essentielle. « Avec une bande instantanée de 30 MHz, l’analyseur peut en une seule capture sai-sir tout ce qui se passe sur toute la largeur de cette 

bande », rapporte Jean-Noël Payen (Aeroflex). Pour pouvoir réaliser la dé-modulation d’un signal, il faut que sa largeur soit aussi importante que la bande de fréquences sur laquelle opère le signal à traiter. Les diffé-rents standards de communi-cation radiofréquences exi-gent différentes largeurs de bande : 270 kHz pour le GSM, 1 MHz pour le Blue-tooth, 5 MHz pour le ZigBee, 20 à 40 MHz pour le Wi-Fi de, 1,25 à 28 MHz pour le WiMax, 5 MHz pour la 3G, 10 à 20 MHz pour le LTE (jusqu’à 100 MHz à l’avenir). Il existe sur le marché une large panoplie d’analyseurs qui répondent à ces exigences. Selon les modèles, la largeur de bande d’ana-lyse s’étend de plusieurs à quelques dizaines de MHz. Les largeurs de bandes les plus im-portantes sont la plupart du temps proposées en option sur les appareils les plus haut de gamme. Celle du modèle PXA d’Agilent peut

un atout. Comme les clients n’ont pas les moyens de comparer  les prix,  les modes opératoires et  les spécifications, ils sont plus difficiles à convaincre. Le fait d’avoir été rejoint sur ce créneau par un impor-tant constructeur du domaine crédibilise notre dé-marche », explique Matthias Charriot (Tektronix).

Capture des signaux furtifsEn effet, en septembre 2010, Rohde&Schwarz a lancé le modèle FSVR qui combine les fonctionnalités d’un analyseur de spectre à celle d’analyseur doté de capacité de numé-risation et de traitement dit “temps réel”. Il offre également une fonction d’affichage du spectre qui par un codage de couleurs à l’écran renseigne sur la récurrence des si-gnaux. A l’instar de son concurrent améri-

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L’offreeninstrumentationmodulaireradiofréquencess’estconsidérablementétofféecesdernièresannées,visantprincipalementlesapplicationsdetestautomatique(lirel’article« le PXI s’est fait une place dans le domaine du test radiofréquences »publiép.22dansMesures N°832defévrier2011).EllecomprendbienentendudesanalyseursdesignauxauformatPXI.Bienqueceux-cisoientcomposésdeplusieursmodulesindépendantsdedifférentelargeur,ilssontsouventprésentéscommeundispositifhomogène.L’oscillateurlocalesttoujoursaucœurdusystème.Ilseraassociéàuntranslateurdefréquence(downconver-ter)etàunnumériseurpourréaliserundispositifd’analyse.« Tous les éléments ainsi que le logiciel associé sont conçus pour fonctionner ensemble. Ils sont vus et pilotés par le logiciel comme s’il s’agissait d’une seule carte »,indiqueDarcyDement,responsablemarketingdeNational Instruments.L’applicationlogicielleesteneffetindissociabledelapartiematérielle.Leplussouvent,lefabricantlafournitavecsesproduitspourréaliserdesmesuresclassiques(analysedespectreoudepuissanceparexemple)maislesoutilsdetestsdestandardsspécifiquessontdisponiblesenoption.« Nous proposons par exemple des boîtes à outils propres aux standards Wi-Fi, GSM, Edge, LTE, WiMAX ou encore GPS alors que nos partenaires disposent de produits complémentaires pour Bluetooth, Zigbee, RFID, etc. »,rapporteRichardKeromen,ingénieurproduitstestchezNational Instruments France.CeuxquifranchissentlepasbénéficientdansledomaineRFdesatoutsdetoutessolutionsmodulairesstandard:flexibilité,évolutivitéetcompacité.Toutefois,lechoixd’unsystèmePXInesejustifiepasforcémentsil’analyseurdesignauxdoitêtreemployéseul.« Le prix d’un contrôleur, du châssis et des modules RF à 6 GHz est de l’ordre de 23 k€ contre environ 12 k € pour la version de base à 8 GHz de notre analyseur de spectre 3250 »,souligneJean-NoëlPayen,ingénieurcommercialchezAeroflex.

Des solutions PXI aussi

Pour pouvoir réaliser la démodulation d’un signal, les analyseurs doivent disposer d’une bande de fréquences d’analyse au moins aussi large que la bande de fréquences sur laquelle opère le signal à traiter.

notamment atteindre 140 MHz. Mais ce sont les solutions au format PXI qui présentent les valeurs les plus importantes. La solution d’analyse jusqu’à 26,5 GHz de Phase Matrix, avec 350 MHz, affiche la meilleure largeur de bande du marché pour permettre no-tamment la visualisation de plusieurs ca-naux de communication simultanément. Pour l’analyse de signaux de quelques gi-gahertz, le système de test PXI RF ➜

L’analyseur de spectre était traditionnellement employé pour de simples mesures de bruit, de puissance ou encore de largeur spectrale d’émission. Pour faire face à la complexité croissante des signaux d’autres facteurs doivent être aujourd’hui pris en compte pour vérifier la qualité de transmission.

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➜ ZT8101 de Ztec Instruments se distingue,

quant à lui, par une bande pas-

sante de modula-tion de 150 MHz. Ce sont essentiel-lement les appli-cations radars et

de surveillance mi-litaire qui réclament les bandes d’analyse les plus larges pos-sibles.Outre la largeur de la bande de démo-dulation, la vitesse d’échantillonnage et la résolution des

convertisseurs employés, la profondeur mé-moire de l’appareil revêt une importance capitale lorsque l’on souhaite procéder à l’enregistrement des signaux pour un traite-ment ultérieur. « Le RSA5000 offre par exemple 7 secondes d’enregistrement pour une bande d’ana-

lyse de 85 MHz et 76  secondes pour une bande d’analyse  de  10 MHz, indique Matthias Charriot (Tektronix). Mais pour aller au-delà des capacités de l’appareil, il est possible de lui adjoindre un module d’enregistrement externe. ». De nom-breux analyseurs sont d’ailleurs non seule-ment aptes à récupérer et à enregistrer les signaux I et Q (mis en œuvre dans les mo-dulations numériques telles que n-PSK, n-QAM ou encore OFDM) pour les démo-duler ou réaliser n’importe quel traitement numérique, mais ils sont aussi dotés de sor-ties I et Q. « Il est également possible d’importer ses données dans notre générateur I/Q externe afin de rejouer ces  signaux », remarque Jean-Noël Payen (Aeroflex). Les modèles 2830 et 2690 d’Anritsu sont, quant à eux, dotés d’un géné-rateur de signaux arbitraires pour reproduire les formes d’ondes qui ont été acquises par l’analyseur.En complément des fonctionnalités tradi-tionnelles d’analyse spectrale, les construc-teurs proposent par ailleurs de nombreuses options pour le traitement des signaux. La palette des outils de démodulations de si-gnaux (selon les standards ou les spécifica-

tions définies par l’utilisateur) est extrême-ment large ainsi que les possibilités de mesures automatisées selon les prescriptions des normes de radiocommunication les plus courantes. Tous ces traitements sont embar-qués à l’instrument. Mais les analyseurs re-posant sur une plate-forme PC sous Windows offrent aussi la possibilité d’exporter les si-gnaux acquis vers tous les autres logiciels applicatifs tournant sur le PC intégré à l’ap-pareil. Ils sont alors dotés d’un disque dur qui peut être extractible afin de préserver la confidentialité des données et pour favoriser leur transfert vers un ordinateur externe. Afin de mieux tirer profit des évolutions des microprocesseurs, la carte PC des modèles de la série X d’Agilent peut être changée di-rectement par le client. « Depuis le lancement de cette gamme, nous en sommes à la deuxième géné-ration de PC. Nous sommes passés de l’architecture à base de processeur simple cœur à double cœur et nous proposerons bientôt un processeur quadruple cœur », rapporte Arnaud Duverne (Agilent). Les analyseurs se transforment ainsi en véri-table centre de calcul et de traitement.

Youssef Belgnaoui

Le marché des analyseurs

de spectre portables est devenu très convoité. Aux traditionnelles

opérations de maintenance et d’installation s’ajoute la vérification sur le terrain des émissions radio.

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