Couverture ElectroniqueS n°127

Tirés par les applications de radiocommunication, les appareils traditionnels à balayage de fréquence intègrent de plus en plus les techniques d'analyse vectorielle et en temps réel, le tout fédéré par une numérisation précoce du signal étudié. Puissance de traitement et ergonomie sont au rendez-vous, avec en parallèle une multiplication d'instruments autonomes et de terrain performants. Contrairement aux oscilloscopes qui fournissent une représentation temporelle des signaux, l'analyseur de spectre, du moins dans sa définition première, est entièrement consacré à la mesure dans le domaine des fréquences. Il adresse essentiellement deux marchés pour lesquels ce genre d'analyse est d'une importance primordiale : celui des télécommunications (radiodiffusion, radiocommunications et toutes les applications radio en général) et celui des radars. D'une manière générale, ce type d'outil complexe ne voit pas ses gammes se renouveler à la même cadence que les oscilloscopes ; il repose en effet sur des plates-formes développées pour une bonne dizaine d'années. L'ergonomie fait la différencePour l'heure, les produits se diversifient autant par leurs fonctions que par leur ergonomie. Le cas des analyseurs de terrain est l'un des plus spectaculaires mais cet aspect se retrouve aussi sur les instruments plus sédentaires. Souvent l'écran devient le centre névralgique de l'appareil. Il sert à visualiser les résultats, avec parfois un grand luxe : écran couleur à large diagonale, multifenêtrage pour visualiser plusieurs résultats en même temps ou diverses représentations issues de la même capture. Depuis peu sont arrivés des écrans tactiles, aptes à faire office de centres de commandes : Keithley, tout d'abord, en a équipé ses 2810 et 2820, dont la compacité recherchée (3U de haut, 1/2 rack de large) se serait mal accommodée d'un panneau avant constellé de touches et commutateurs ; puis Rohde & Schwarz et Aeroflex ont aussi opté pour un tel afficheur sur leurs plus récentes familles de milieu de gamme, baptisées FSV chez l'allemand et 3250 chez l'américain. Pour ces deux sociétés, il s'agit simplement d'un élément de confort avec l'apport d'un troisième mode d'entrée des configurations de mesure, qui s'ajoute à l'emploi possible du panneau avant ou du couple clavier-souris externe. La connectivité est également un point fort des analyseurs modernes. Réalisés sur une plate-forme informatique, ils possèdent le plus souvent un ou plusieurs liens USB et un port Ethernet pour une mise en réseau, voire une compatibilité LXI si un serveur web est intégré. L'interface GPIB se marginalise et n'est plus présente que pour faciliter l'incorporation dans des bancs de test existants. Autre besoin exprimé par les utilisateurs soucieux de confidentialité, le disque dur amovible devient la règle sur les produits nouvellement introduits. Enfin, on notera les offres PXI 3U en RF de National Instruments et Aeroflex. La première société finalise en outre un analyseur PXI hyper en collaboration avec son compatriote Phase Matrix, celui-ci proposant déjà la constitution d'un modèle en VXI en regroupant deux tiroirs de taille C. Pour sa part, Agilent propose l'équivalent d'un PSA à 26,5 GHz en associant deux modules LXI aveugles. L'analyse de la diversitéAvec la nécessité d'augmenter les débits de données des systèmes de transmission, malgré l'encombrement du spectre radioélectrique, et l'exigence de conserver des niveaux de puissance raisonnables, les techniques de diversité reviennent à la mode. Elles consistent à multiplier les antennes d'émission, ou de réception (Simo pour single-input multiple-output), ou les deux (Mimo pour multiple-input multiple-output), de manière à accroître les chances d'avoir une transmission correcte en dépit d'un environnement perturbé. Bien entendu, ces techniques s'appliquent de préférence avec des modulations multiporteuses, qui savent mettre à profit la réception à plusieurs trajets. Il n'y a pas de borne théorique à cette multiplication des antennes, simplement une limite quant à l'amélioration qu'on peut en tirer au-delà d'un certain investissement. En ce qui concerne la mesure de tels systèmes, il n'existe pas, actuellement, d'appareil dédié à ces applications. Les solutions proposées consistent à mettre en &oelig;uvre autant de générateurs qu'il y a d'antennes d'émission et autant d'analyseurs qu'il y a d'antennes de réception. La difficulté c'est que tous les appareils doivent être synchronisés avec une grande précision. Chez Agilent Technologies, cette possibilité est offerte avec les analyseurs de milieu de gamme MXA et EXA. Keithley propose une solution constituée de générateurs et d'analyseurs LXI 2920 et 2820 avec des unités de synchronisation 2895 (19 pouces 1 U), autorisant des configurations jusqu'à huit émetteurs et huit récepteurs. La synchronisation est précise à ± 1 ns et la gigue de phase de la porteuse RF est réduite à 1° crête à crête. Clairement, dans une telle configuration, un analyseur joue le rôle de maître et assure les traitements, les autres fonctionnent en esclaves et servent seulement de frontaux d'acquisition. Confrontés à des solutions aux coûts excessifs, les utilisateurs, si la demande augmente, pousseront à la conception d'analyseurs multivoies (sachant que les oscilloscopes, malgré leurs quatre entrées, ne sont pas la panacée du fait de leur dynamique souvent insuffisante). A moins que ne soient développés des appareils aveugles et moins « intelligents », dédiés à ces techniques multi-antennes, dont le rôle se limitera à la capture d'un signal, sous les ordres d'un analyseur maître.

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