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| Home > Ergebnisse > Datenübertragung > Spektrumanalysator | |||||||||
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Spektrumanalysator Im industriellen Umfeld besteht ein hoher Anspruch an Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit. Dies gilt insbesondere für die Übermittlung von Mess- und Prozessdaten in Produktionsanlagen. Daher müssen Funksysteme nicht nur möglichst fehlerfrei und zuverlässig funktionieren, auch die Beeinflussung anderer bereits vorhandener Funk-Teilnehmer muss bei der Installation weitgehend ausgeschlossen werden können. Trotz aller Maßnahmen, ein Funksystem derart zu konzipieren, dass Störungen und gegenseitige Beeinflussungen der Funkteilnehmer auf ein Minimum reduziert werden, sollte der Zustand der Funk-Umgebung und das Verkehrsaufkommen auf den einzelnen Kanälen messbar und dokumentierbar sein. Dies kann mithilfe eines Spektrumanalysators erfolgen. Auf dem Markt sind derartige Systeme zwar verfügbar, sie erfüllen jedoch nicht sämtliche Anforderungen, die speziell bei der Verwendung von Esima-Funkkomponenten wünschenswert wären. Es wurde daher im Rahmen des Projekts ein eigener Spektrumanalysator entwickelt, mit dem Informationen über bereits installierte Funksysteme, wie etwa WLAN- oder Bluetooth-Systeme erhalten werden können und mit dessen Hilfe auch das "Blacklisting" der Esima-Funkkommunikation angepasst werden kann. Zudem ist es möglich, ein kontinuierliches Online-Monitoring des 2,4 GHz ISM-Bandes zur Koexistenzüberwachung durchzuführen. Eine spezielle Anforderung, die hierfür an den Spektrumanalysator zu stellen ist, ist eine kurze Sweepdauer. Diese gibt an, wieviel Zeit benötigt wird, um einen vorgegebenen Frequenzbereich zu vermessen. Je kürzer sie ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass alle Funksysteme in der Umgebung in geringster Zeit erfasst werden können. Weiterhin ist eine schnelle Analyse der Messergebnisse notwendig. Dafür muss entweder eine Möglichkeit zur Datenanalyse im Spektrumanalysator oder eine schnelle Datenübertragung mit kurzer Latenzzeit gegeben sein. Auch geringe Anschaffungskosten sind für den flächendeckenden industriellen Einsatz von elementarer Bedeutung.
Das fertige Gerät ist in der oberen Abbildung dargestellt. Die kompakten Abmessungen, das robuste Gehäuse und die Ausstattung mit einem Steckernetzteil ermöglichen eine einfache und praxisgerechte Installation, die keine speziellen Hochfrequenzkentnisse erfordert. Der Spektrumanalysator verfügt über eine LAN-Schnittstelle zum Anschluss an einen PC zur Datenvisualisierung. Die Visualisierung kann auch abgesetzt oder zentral auf einem Server erfolgen. Im Vergleich zu aktuell am Markt verfügbaren Spektrumanalysatoren hat diese Realisierung den Vorteil einer extremen Schnelligkeit und integrierter Analysefunktionen. So können beispielsweise auch Bluetooth-Systeme im Inquiry- oder Paging-Mode erkannt werden. In der folgenden Abbildung ist die graphische Benutzeroberfläche dargestellt. Auf der linken Seite ist das Spektrogramm der vermessenen Funksignale im 2,4 GHz-Band dargestellt. Auf der vertikalen Achse sind dabei jeweils 1 MHz-breite Frequenzspuren bzw. Kanäle aufgetragen. Die zeitliche Darstellung erfolgt über der horizontalen Achse. Die Empfangsfeldstärke bzw. der Received-Signal-Strength-Indicator (RSSI) ist im logarithmischen Maßstab farbcodiert dargestellt. Exemplarisch wurden zwei WLAN-Netze sowie eine Schmalband-Kommunikation vermessen. Die Arbeitsfrequenzen haben sich während der Beobachtungszeit nicht geändert.
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