Les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal

Mesures - - Front Page - Cé­dric Lar­dière

Les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal étaient jus­qu’il y a quelques an­nées en­core ré­ser­vés à des spé­cia­listes des ra­dio­fré­quences ou des ra­dars, en par­ti­cu­lier dans l’aé­ro­nau­tique et la dé­fense. Mais la de­mande tou­jours crois­sante en bande pas­sante des com­mu­ni­ca­tions, le dé­ploie­ment des ra­dars au­to­mo­biles et l’ex­plo­sion des ob­jets connec­tés ont ac­cé­lé­ré la dé­mo­cra­ti­sa­tion de ce type d’ap­pa­reil de me­sure. Et les évo­lu­tions portent aus­si bien sur la mon­tée vers les mi­cro-ondes et le sup­port de mo­du­la­tions très com­plexes que sur une in­ter­face uti­li­sa­teur convi­viale par exemple.

Avec les an­nonces au­tour de la 5e gé­né­ra­tion (5G) des stan­dards pour la té­lé­pho­nie mo­bile, des ob­jets connec­tés – les fa­meux In­ter­net of Things (IOT) pour le grand pu­blic et pour l’in­dus­trie –, ou en­core la concep­tion des vé­hi­cules au­to­nomes, le dé­ve­lop­pe­ment de nou­veaux com­po­sants et la connais­sance du spectre élec­tro­ma­gné­tique concernent un plus grand nombre d’ac­teurs. Que ce soit tou­jours les mi­li­taires, les fa­bri­cants de se­mi­con­duc­teurs, de ra­dars et de sta­tions de base, les opé­ra­teurs de té­lé­com­mu­ni­ca­tion, les or­ga­nismes de ré­gu­la­tion, les ser­vices de la su­reté na­tio­nale, mais aus­si dé­sor­mais des start-up conce­vant des ob­jets connec­tés. Par­mi les ou­tils à dis­po­si­tion de tous ces uti­li­sa­teurs, les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal oc­cupent une place de choix. « Ce sont un peu les os­cil­lo­scopes nu­mé­riques de l’élec­tro­ni­cien », ré­sume Cy­ril No­ger, res­pon­sable pro­duits sans fil chez An­rit­su France. « Les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal sont uti­li­sés dans un large éven­tail d’in­dus­tries, à sa­voir toutes les ap­pli­ca­tions dans les­quelles trans­met­teur et ré­cep­teur ne sont pas connec­tés en fi­laire. Ce­la va des sys­tèmes d’ou­ver­ture de porte de ga­rage aux sa­tel­lites, en pas­sant par les té­lé­phones sans fil, les clés de vé­hi­cule et les ra­dars au­to­mo­biles, les sou­ris de PC et les ré­seauxw­lan », ren­ché­rit Gio­van­ni D’AMORE,EMEAI Mar­ke­ting Brand Ma­na­ger chez Key­sight Tech­no­lo­gies. « Sans ou­blier la vé­ri­fi­ca­tion de la dif­fu­sion (té­lé­vi­sion nu­mé­rique), la pro­duc­tion de com­po­sants et de sys­tèmes RF ou en­core les tests de confor­mi­té élec­tro­ma­gné­tique », ajoute Mi­chael Zeng, EU sales chez Siglent Tech­no­lo­gies. Xa­vier Cheng, in­gé­nieur sup­port pro­duits chez Rohde & Sch­warz France, rap­pelle que « les ventes sont avant tout ti­rées par l’aé­ro­nau­tique et la dé­fense, que ce soit les sa­tel­lites, l’élec­tro­nique liée à l’ar­me­ment (ra­dar, com­mu­ni­ca­tion sé­cu­ri­sée) et les in­dus­tries liées aux com­po­sants (en par­ti­cu­lier les am­pli­fi­ca­teurs), puis par la re­cherche et l’au­to­mo­bile qui en est aux pré­mices avec, par exemple, la si­mu­la­tion élec­tro­nique de cibles ra­dar. » Mais il s’agit sou­vent de mar­chés cy­cliques: les suc­cès à l’ex­por­ta­tion du Ra­fale et de pro­jets de sa­tel­lites ont évi­dem­ment eu des ré­per­cus­sions po­si­tives sur l’in­dus­trie fran­çaise. « Et ce­la est en­core plus vi­sible en ra­dio­com­mu­ni­ca­tions, avec l’ar­ri­vée pro­chaine de la 5G. Les ventes sont sur des pentes po­si­tives, au moins en R&D, car la pro­duc­tion se fe­ra en Asie », pour­suit Xa­vier Cheng. « La crois­sance du mar­ché des ana­ly­seurs de spectre, ou mieux de ce­lui des ana­ly­seurs de si­gnal, s’ex­plique par l’ex­plo­sion du sans-fil. Plus il y au­ra de pé­ri­phé­riques sans fil connec­tés au­tour de nous, plus il y au­ra be­soin de tests. Et les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal sont des ou­tils pré­pon­dé­rants dans la concep­tion et le dé­pan­nage des ap­pli­ca­tions mil­li­mé­triques, de la 5G, des ob­jets connec­tés, en Eu­rope et dans le monde », af­firme Gio­van­ni D’amore (Key­sight Tech­no­lo­gies EMEAI). Pour Dean Miles, EMEA Tech­ni­cal Mar­ke­ting Ma­na­ger chez Tek­tro­nix, « ce qui tire le mar­ché est l’oc­cu­pa­tion de la bande pas­sante. Pour que le spectre élec­tro­ma­gné­tique ne soit pas plus en­com­bré, des tech­no­lo­gies tou­jours plus com­plexes sont dé­ve­lop­pées pour tra­vailler avec des lar­geurs de bande plus im­por­tantes (des 5 MHZ du GSM et 25/30 MHZ du­wi-fi au 1 GHZ au moins an­non­cé pour la 5G) ». Les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal doivent au­jourd’hui dis­po­ser de grandes lar­geurs d’ana­lyse, mais aus­si être ca­pables d’in­ter­cep­ter des si­gnaux

fu­gi­tifs que l’on ren­contre en re­cherche d’in­ter­fé­rences, en com­pa­ti­bi­li­té élec­tro­ma­gné­tique (CEM) et, de plus en plus sou­vent, en sur­veillance du spectre. « Les clients sont évi­dem­ment les or­ga­nismes éta­tiques ci­vils et les opé­ra­teurs de té­lé­com­mu­ni­ca­tions, mais aus­si les aé­ro­ports, les pri­sons et les agences liées à la sé­cu­ri­té du ter­ri­toire. Pour ne pas lais­ser pas­ser un seul phé­no­mène, les ana­ly­seurs de spectre uti­li­sés en sur­veillance doivent être hy­per ra­pides, en ne tra­vaillant que dans cer­taines bandes de fré­quence », ajoute Cy­ril No­ger (An­rit­su France).

Un mar­ché en forte crois­sance

Mais re­ve­nons, un ins­tant, aux ob­jets connec­tés. « Tous ces pé­ri­phé­riques sans fil, dont la de­mande aug­mente très vite, s’ac­com­pagnent de be­soins ac­crus en équi­pe­ments de test pour vé­ri­fier les per­for­mances de ces pro­duits d’une ma­nière ra­pide et ren­table », ajoute Mi­chael Zeng (Siglent Tech­no­lo­gies Eu­rope). Les in­dus­triels re­cherchent donc des ana­ly­seurs de spectre tra­vaillant à des fré­quences com­prises entre 9khz et 3,2GHZ et ca­pables de cap­tu­rer des si­gnaux aux fré­quences et aux mo­du­la­tions les plus po­pu­laires (bandes cel­lu­laires et Wi-fi, mo­du­la­tions AM et FM). Mais tous les ac­teurs ne sont pas aus­si confiants dans le po­ten­tiel du mar­ché de l’in­ter­net des ob­jets, ar­guant, à juste titre, que ces in­dus­triels ne vont pas for­cé­ment (beau­coup) in­ves­tir dans des ins­tru­ments de me­sure pour tes­ter des pots de fleurs ther­mo­stats, des pom­meaux de douche ou des montres connec­tés. Mais il n’em­pêche que, au fur et à me­sure de la dif­fu­sion du sans-fil dans la vie quo­ti­dienne, l’ana­lyse de spectre n’est dé­sor­mais plus ré­ser­vée à des ex­perts et in­té­resse des uti­li­sa­teurs non spé­cia­li­sés qui re­cherchent des ap­pa­reils de me­sure simples à mettre en oeuvre. Les quelques chiffres sur les mar­chés fran­çais et mon­dial tra­duisent ef­fec­ti­ve­ment l’im­por­tance du mar­ché des ana­ly­seurs de spectre. Se­lon l’étude an­nuelle du mar­ché de l’élec­tro­nique fran­çais de l’ac­sie­lal­liance élec­tro­nique ( voir Me­sures n° 897), le seg­ment des ana­ly­seurs de spectre a af­fi­ché une crois­sance de 21% entre 2015 et 2016, pour un mon­tant en chiffres d’af­faires de 17,7 mil­lions d’eu­ros. « La part la plus im­por­tante de la crois­sance se fait au ni­veau des ap­pa­reils fonc­tion­nant à des fré­quences au-de­là de 13 GHZ – la crois­sance n’est qu’une pro­gres­sion à un chiffre en de­çà –, ce qui cor­res­pond à la mon­tée en fré­quence consta­tée avec la tech­no­lo­gie 5G en té­lé­com­mu­ni­ca­tions, les ra­dars mi­li­taires et au­to­mo­biles », constate Éric Faux­point, di­rec­teur du dé­ve­lop­pe­ment des nou­velles ac­ti­vi-

tés EMEA d’an­rit­su, qui est éga­le­ment res­pon­sable du club Études et mar­chés, ain­si que membre du co­mi­té Test et me­sure d’ac­siel. Au ni­veau mon­dial, le ca­bi­net d’études ir­lan­dais Re­search & Mar­kets pré­voit un taux de crois­sance an­nuel moyen­né (CAGR) de 8,82 % pour le mar­ché mon­dial glo­bal des ana­ly­seurs de spectre, qui pas­se­rait ain­si de 1,284 mil­liard de dol­lars à 1,96 mil­liard entre 2017 et 2022. Se­lon l’in­dienne Mar­kets & Mar­kets, autre so­cié­té d’ana­lyses, le CAGR se­rait de 8,48 % entre 2016 et 2022, avec un mar­ché pas­sant de 999,2 mil­lions de dol­lars à 1,75 mil­liard de dol­lars sur la pé­riode en ques­tion. Au vu de ces pré­vi­sions de crois­sance, il n’est pas éton­nant que les fa­bri­cants ne cessent de dé­ve­lop­per de nou­veaux ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal et d’amé­lio­rer les mo­dèles exis­tants. Ces der­niers mois seule­ment ont vu l’ar­ri­vée sur le mar­ché de la sé­rie MS2710XA dé­diée à la sur­veillance du spectre ( voir Me­sures n° 882) et du mo­dèle haut de gamme MS2850A du ja­po­nais An­rit­su, de l’ana­ly­seur de si­gnal très haut de gamme UXA N9041B de l’amé­ri­cain Key­sight Tech­no­lo­gies ( voir Me­sures n° 892), du mo­dèle sans écran RSA7100A de l’amé­ri­cain Tek­tro­nix ou en­core celle des mo­dèles d’en­trée de gamme FPC1000 et FPL1000 ( voir Me­sures n° 898) de l’al­le­mand Rohde & Sch­warz. A contra­rio, cer­taines gammes d’ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal, par­fois de fa­bri­cants his­to­riques, ne sont plus com­mer­cia­li­sées: les U3771 et U3772 du ja­po­nais Ad­van­test, le mo­dèle 3250 du bri­tan­nique Cob­ham Wi­re­less (ex-ae­ro­flex). Dans cet ar­ticle, nous abor­de­rons les ana­ly­seurs de spectre et de si­gnal de table ( voir ta­bleaux de la page 48 à 52) et mo­du­laires ( voir ta­bleaux des pages 54 et 55), mais pas les mo­dèles por­tables.

Ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal ?

Avant de re­gar­der les cri­tères à prendre en compte dans l’ac­qui­si­tion d’un ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal, in­té­res­sons-nous à leur prin­cipe de fonc­tion­ne­ment. Pour per­mettre de vi­sua­li­ser di­rec­te­ment le spectre fré­quen­tiel d’un si­gnal, le si­gnal d’en­trée, après être pas­sé dans un filtre passe-bas –son rôle est d’éli­mi­ner les com­po­santes du si­gnal d’en­trée qui pour­raient in­ter­ve­nir dans le mé­lange –, est mé­lan­gé à un si­gnal de fré­quence va­riable four­ni par un os­cil­la­teur lo­cal (OL), lui-même com­man­dé par une rampe. Il existe d’ailleurs des mé­lan­geurs ex­ternes qui per­mettent d’at­teindre un plan­cher de bruit et un fac­teur de bruit plus bas, pour un coût moindre qu’avec des mé­lan­geurs in­ternes. En sor­tie du mé­lan­geur, les pre­mières fré­quences sont f +f et |f -f |,

OL Si­gnal OL Si­gnal et l’on choi­sit gé­né­ra­le­ment la fré­quence in­ter­mé­diaire (FI). Pour tra­vailler dans les fré­quences (très) éle­vées, telles que les mi­cro-ondes, les mo­dèles as­so­cient, en amont, des abais­seurs de fré­quence à l’ana­ly­seur en bande de base. « C’est no­tam­ment cette trans­po­si­tion à une fré­quence in­ter­mé­diaire qui dé­fi­nit la qua­li­té et la gamme de l’ap­pa­reil. Et en par­ti­cu­lier la qua­li­té des mé­lan­geurs ( mixers), sou­vent à plu­sieurs étages, et de l’os­cil­la­teur libre, car les fré­quences images qui vont ap­pa­raître, en plus de la FI, peuvent gê­ner et com­pli­quer l’ac­qui­si­tion du si­gnal utile », ex­plique Xa­vier Cheng (Rohde & Sch­warz France). C’est donc après les mé­lan­geurs que se trouve le filtre de fré­quence in­ter­mé­diaire, en fait un filtre passe-bande de lar­geur 2Δf. En sor­tie de ce filtre, la fré­quence dans la bande FFI ± Δf cor­res­pond aux com­po­santes du si­gnal d’en­trée si­tuées dans la bande FOL -± FFI Δf. Il s’agit donc d’une fe­nêtre, de lar­geur Δf, que l’on ba­laye

sur le spectre du si­gnal à ana­ly­ser, et ce filtre dé­fi­nit ain­si la ré­so­lu­tion spec­trale de la me­sure ( Re­so­lu­tion Band­width ou RBW). Le ba­layage en fré­quence s’ob­tient par une va­ria­tion de la fré­quence de l’os­cil­la­teur lo­cal. Après ces étapes de trans­po­si­tion et de fil­trage, les ana­ly­seurs de spectre à ba­layage de fré­quence (sys­tème hé­té­ro­dyne), au­jourd’hui plu­tôt des mo­dèles d’en­trée de gamme, mettent en oeuvre un dé­tec­teur de crête, pour me­su­rer la va­leur crête du si­gnal, ou un dis­po­si­tif de me­sure de va­leur ef­fi­cace ( Root Mean Square ou RMS) ther­mique ou ana­lo­gique, pour me­su­rer la va­leur ef­fi­cace du si­gnal. Dans les ana­ly­seurs de spectre en temps réel, le si­gnal is­su du filtre de FI est conver­ti en nu­mé­rique, puis on lui ap­plique di­vers trai­te­ments de si­gnal, d’où une pla­te­forme ma­té­rielle in­té­grant FPGA et cir­cuits spé­ci­fiques. D’au­cuns doivent se de­man­der pour­quoi l’on parle à la fois d’ana­lyse de spectre et d’ana­ly­seur de si­gnal. Mi­chael Zeng (Siglent Tech­no­lo­gies Eu­rope) dé­crit « un ana­ly­seur de spectre comme un ins­tru­ment de me­sure d’usage gé­né­ral, conçu pour cap­tu­rer et af­fi­cher l’am­pli­tude de si­gnaux RF en fonc­tion de la fré­quence. On l’uti­lise pour la sur­veillance de dif­fu­sion, l’iden­ti­fi­ca­tion de sources d’in­ter­fé­rences, la ca­rac­té­ri­sa­tion de com­po­sants, les dé­pan­nages, le test élec­tro­ma­gné­tique, etc. » Pour Gio­van­ni D’amore (Key­sight Tech­no­lo­gies EMEAI), « un ana­ly­seur de si­gnal re­groupe les fonc­tions d’un ana­ly­seur de spectre et d’un ana­ly­seur de si­gnal vec­to­riel. Ce der­nier me­sure l’am­pli­tude et la phase du si­gnal d’en­trée, à une fré­quence don­née et dans la lar­geur de la FI. L’uti­li­sa­tion pre­mière d’un ana­ly­seur de si­gnal vec­to­riel est de réa­li­ser des me­sures dans le ca­nal, telles que L’EVM [Er­ror Vec­tor Ma­gni­tude ou am­pli­tude du vec­teur d’er­reur, NDLR], la Code Do­main Po­wer, la pla­néi­té spec­trale, sur des si­gnaux connus ». « Lorsque la com­plexi­té du si­gnal à ana­ly­ser est plus im­por­tante, on bas­cule vers l’ana­ly­seur de si­gnal. Mais il s’agit pour nous de la même ma­chine, dans la­quelle deux fonc­tions to­ta­le­ment dé-cor­ré­lées co­ha­bitent dans le même châs­sis, d’où un en­com­bre­ment ré­duit », in­dique tou­te­fois Cy­ril No­ger (An­rit­su France). Et Xa­vier Cheng (Rohde & Sch­warz France) de ren­ché­rir : « il y a des an­nées, la sé­pa­ra­tion entre ana­ly­seur de spectre (sans dé­mo­du­la­tion) et ana­ly­seur de si­gnal (avec dé­mo­du­la­tion) était forte, car les ma­té­riels étaient dif­fé­rents. Au­jourd’hui, ce n’est pas le cas, l’ex­pres­sion est de­ve­nue dé­mo­dée ».

Un pa­ra­mètre clé, le bruit de phase

Une fois la bande de fré­quences de l’ap­pli­ca­tion (sur­tout la fré­quence maxi­male) dé­fi­nie, les cri­tères d’achat d’un ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal

concernent des per­for­mances plus in­trin­sèques. Comme l’a sou­sen­ten­du Xa­vier Cheng (Rohde & Sch­warz France) en évo­quant la qua­li­té des mé­lan­geurs et de l’os­cil­la­teur libre, l’un des tout pre­miers pa­ra­mètres à re­gar­der est le bruit de phase. « C’est d’ailleurs l’un des pa­ra­mètres qui coûte le plus cher et qui fait donc la dif­fé­rence entre deux mo­dèles, voire deux mondes. Sa­chant que le bruit de phase a fait un bond énorme en une di­zaine d’an­nées (plus de 20 db, soit une mul­ti­pli­ca­tion par au moins 100) », pour­suit-il. Un ana­ly­seur de spectre FSC, un mo­dèle d’en­trée de gamme dans l’offre de l’al­le­mand, af­fiche un bruit de phase de -95dbc/hz à 30khz d’une por­teuse de 500MHZ; un ana­ly­seur de si­gnal haut de gamme FSW se dis­tingue par un bruit de phase de -134dbc/hz à 10khz d’une por­teuse de 1GHZ. Un tel ni­veau de per­for­mance est obli­ga­toire, par exemple, avec les ra­dars pour poin­ter des cibles as­sez loin­taines avec le moins de gigue pos­sible, ou en mo­du­la­tion pour dé­tec­ter fi­ne­ment les chan­ge­ments d’orien­ta­tion de la phase. « Après le bruit de phase et le fac­teur de bruit [la dé­gra­da­tion du rap­port si­gnal à bruit (SNR), NDLR], les autres pa­ra­mètres à prendre en compte sont la lar­geur de ré­so­lu­tion dans le filtre, qui joue sur la vi­tesse de ba­layage, pour un ana­ly­seur de spectre, ou le CAN, le DANL [Dis­played Ave­rage Noise Le­vel ou plan­cher de bruit, NDLR], la dy­na­mique de me­sure et la lar­geur de bande pour les ana­ly­seurs de si­gnal », énu­mère Cy­ril No­ger (An­rit­su France). Pour le DANL, les va­leurs sont in­di­quées dans deux confi­gu­ra­tions dif­fé­rentes, à sa­voir avec ou sans pré­am­pli­fi­ca­tion, ce qui amène à des dif­fé­rences im­por­tantes. Par exemple, le plan­cher de bruit du nou­vel ana­ly­seur de si­gnal MS2850A d’an­rit­su est de - 141 dbm/hz à une fré­quence de 1 GHZ sans pré-am­pli­fi­ca­tion et de - 160 dbm/hz avec pré-am­pli­fi­ca­tion. Et il faut éga­le­ment faire at­ten­tion au pe­tit as­té­risque de bas de page, qui pré­cise s’il s’agit d’une puis­sance d’une bande de 1 Hz ou d’une puis­sance d’une bande de 10 Hz nor­ma­li­sée en­suite à 1 Hz. « La Spu­rious Free Dy­na­mic Range (SFDR), à sa­voir la dy­na- mique de me­sure, cor­res­pond à la pos­si­bi­li­té de me­su­rer un si­gnal faible à proxi­mi­té d’un si­gnal fort. C’est donc un pa­ra­mètre cri­tique pour les uti­li­sa­teurs qui veulent sa­voir si les pa­ra­sites vi­sua­li­sés font réel­le­ment par­tie de leur si­gnal, ou non », ex­plique Dean Miles (Tek­tro­nix EMEA). Les pa­ra­mètres ca­rac­té­ri­sant un ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal ne s’ar­rêtent pas là. On peut no­tam­ment men­tion­ner la sen­si­bi­li­té, la lar­geur d’ana­lyse et la vi­tesse de l’ap­pa­reil – un cri­tère im­por­tant no­tam­ment en pro­duc­tion, par exemple la conver­sion d’un script pour en­chaî­ner les me­sures. « La sen­si­bi­li­té cor­res­pond à l’am­pli­tude mi­ni­male d’un si­gnal pou­vant être dé­tec­tée par un ana­ly­seur de spectre. Ce pa­ra­mètre de­vient im­por­tant lors­qu’il s’agit de si­gnaux re­çus en di­rect. Le plan­cher de bruit de l’ana­ly­seur de spectre dé­fi­nit alors sa sen­si­bi­li­té, mais, plus l’at­té­nua­tion est faible et plus le filtre RBW est étroit, plus le plan­cher de bruit est faible », pré­cise Dean Miles (Tek­tro­nix EMEA). En ce qui concerne la lar­geur d’ana­lyse ou bande de cap­ture de paires I/Q, il y a une pous­sée de crois­sance : si la ma­jo­ri­té des ana­ly­seurs de si­gnal pro­pose une lar­geur d’ana­lyse de plu­sieurs di­zaines de mé­ga­hertz, le dé­ve­lop­pe­ment de la 5G, par exemple, im­pose dé­sor­mais des lar­geurs d’ana­lyse de quelques cen­taines de mé­ga­hertz, voire 1 GHZ (UXA N9040B de Key­sight Tech­no­lo­gies ; et même 5GHZ via un os­cil­lo­scope nu­mé­rique) ou 2GHZ (FSW de Rohde & Sch­warz). Une bande de cap­ture de paires I/Q plus grande s’ac­com­pagne d’une fré­quence d’échan­tillon­nage plus éle­vée au ni­veau du CAN. À cette liste, Gio­van­ni D’amore (Key­sight Tech­no­lo­gies EMEAI) ajoute en­core « la pos­si­bi­li­té de mettre à jour la fré­quence maxi­male, la lar­geur d’ana­lyse ou les ap­pli­ca­tifs de me­sure de l’ap­pa­reil, car un ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal peut très bien être uti­li­sé pen­dant plus de dix an­nées et donc s’adap­ter aux be­soins évo­luant dans le temps de l’uti­li­sa­teur. Sans ou­blier non plus les as­pects liés à l’éta­lon­nage,

comme la proxi­mi­té d’un pres­ta­taire, voire idéa­le­ment du ser­vice du fa­bri­cant lui­même ».

Sim­pli­fier l’in­ter­face uti­li­sa­teur

Les per­for­mances mé­tro­lo­giques ne sont tou­te­fois plus les seuls cri­tères en­trant dans le choix d’un ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal. Comme évo­qué au dé­but de cet ar­ticle, l’ana­lyse de spectre se dé­mo­cra­ti­sant de plus en plus ces der­nières an­nées, des non-spé­cia­listes sont ame­nés à uti­li­ser ces ap­pa­reils. C’est ain­si que les fa­bri­cants ont no­tam­ment fait des ef­forts par­ti­cu­liers sur l’in­ter­face uti­li­sa­teur de leurs mo­dèles, que ce soit des ana­ly­seurs de si­gnal haut de gamme ou des ana­ly­seurs de spectre plus éco­no­miques. « En termes d’in­ter­face homme-ma­chine, nous avons chan­gé d’uni­vers : une per­sonne n’ayant ja­mais uti­li­sé un ana­ly­seur de spectre ou de si­gnal ne doit pas se plon­ger dans le ma­nuel pour réa­li­ser ses pre­mières me­sures », af­firme Xa­vier Cheng (Rohde & Sch­warz France). Des écrans plus grands, voire des écrans tac­tiles, ont donc fait leur ap­pa­ri­tion, sa­chant que les jeunes gé­né­ra­tions d’uti­li­sa­teurs pri­vi­lé­gient l’écran tac­tile. On ne de­mande pas à un écran tac­tile de rem­pla­cer une in­ter­face ba­sée sur les bou­tons, mais de fa­ci­li­ter la vie des in­gé­nieurs (zoom en écar­tant deux doigts, par exemple). « Pour notre pre­mière gé­né­ra­tion d’ana­ly­seurs de spectre éco­no­miques SSA3000X, nous avons op­té, en plus de bonnes per­for­mances, pour une in­ter­face uti­li­sa­teur plus in­tui­tive, avec la pré­sence d’un écran TFT 10,1 pouces WSVGA, des me­sures au­to­ma­ti­sées plus convi­viales et da­van­tage de ca­pa­ci­tés de dé­mo­du­la­tion », rap­pelle Mi­chael Zeng (Siglent Tech­no­lo­gies Eu­rope). L’amé­lio­ra­tion des in­ter­faces a éga­le­ment per­mis aux uti­li­sa­teurs de ne pas être dé­bous­so­lés en pas­sant d’un mo­dèle à un autre, ou en­core en sur­veillance du spectre où les ana­ly­seurs de spectre sont dé­por­tés sur le ter­rain. Une autre ten­dance est ap­pa­rue ces der­nières an­nées. En plus des lo­gi­ciels (89600 de Key­sight­tech­no­lo­gies,vse de Rohde & Sch­warz, Sig­view de Si­gnal­lab) et des ana­ly­seurs de spectre mo­du­laires – il existe sur le mar­ché des res­sources aux for­mats AXIE, PXI et PXI Ex­press– sont en ef­fet ap­pa­rus des ap­pa­reils se pré­sen­tant sous la forme d’un boî­tier USB et même, dé­sor­mais, des os­cil­lo­scopes nu­mé­riques. « De­puis quelques an­nées, la ten­dance est de dis­po­ser de plu­sieurs ins­tru­ments dans les os­cil­lo­scopes, et no­tam­ment un ana­ly­seur de spectre avec une très bonne dy­na­mique de me­sure et une lar­geur d’ana­lyse im­por­tante. C’est le cas de nos mo­dèles MDO3000 et MDO4000C », constate Dean Miles (Tek­tro­nix EMEA). « Pour rendre les ana­ly­seurs de spectre abor­dables pour d’autres uti­li­sa­teurs, il faut tendre vers le haut de gamme en termes de spé­ci­fi­ca­tions, et vers le mi­lieu de gamme en ce qui concerne le coût. Et il y a aus­si la no­tion de time-to-mar­ket. Nous avons dé­ve­lop­pé un vrai sa­voir-faire dans ce do­maine, avec la tech­no­lo­gie Sho­ck­line », af­firme Éric Faux­point (An­rit­su EMEA).

Consi­dé­rés comme le pen­dant des os­cil­lo­scopes nu­mé­riques pour les in­gé­nieurs et concep­teurs tra­vaillant dans les hautes fré­quences, les ana­ly­seurs de spectre et/ou de si­gnal sont uti­li­sés dans une grande va­rié­té d’ap­pli­ca­tions : l’aé­ro­nau­tique et la dé­fense, la main­te­nance, les té­lé­com­mu­ni­ca­tions, la sur­veillance du spectre et, plus ré­cem­ment, les ob­jets connec­tés.

Quelle que soit la ca­té­go­rie de l’ana­ly­seur de spectre et/ou de si­gnal, le bruit de phase est l’un des pa­ra­mètres qui coûte le plus cher et qui fait donc la dif­fé­rence entre deux mo­dèles. Mais d’autres pa­ra­mètres sont à prendre en compte : la lar­geur de r

L’ana­lyse de spectre est l’un des seg­ments de mar­ché du test et de la me­sure les plus por­teurs ces der­nières an­nées, une crois­sance sou­te­nue en par­ti­cu­lier par la mon­tée en fré­quence consta­tée avec la tech­no­lo­gie 5G en té­lé­com­mu­ni­ca­tions, les ra­dars mi­li­taires et au­to­mo­biles.

Lorsque la com­plexi­té du si­gnal à ana­ly­ser est plus im­por­tante, les uti­li­sa­teurs bas­culent vers les ana­ly­seurs de si­gnal, qui re­groupent en fait les fonc­tions d’un ana­ly­seur de spectre et d’un ana­ly­seur de si­gnal vec­to­riel pour les me­sures dans le ca­nal.

Rohde & Sch­warz

Avec la de­mande crois­sante de sé­cu­ri­té ci­vile et mi­li­taire, la sur­veillance du spectre de­vient un mar­ché in­té­res­sant pour les fa­bri­cants d’ana­ly­seurs de spectre. Mais il ne s’agit pas d’ap­pa­reils de table tra­di­tion­nels, mais des ver­sions ra­ckables ou dé­por­tées.

Bird Tech­no­lo­gies

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