National Instruments a étoffé son catalogue d’instrumentation RF au format PXI par l’introduction de l’analyseur de signaux vectoriels PXIe-5665. Lors de la manifestation NIweek qu’il organise chaque été à Austin, il n’a pas hésité à comparer cette solution aux analyseurs de la gamme PXA d’Agilent Technologies. 

Depuis le lancement en 2002 de ses premiers analyseurs et générateurs de signaux RF vectoriels au format PXI couvrant une bande de fréquences de 2,7 GHz étendue à 6,6 GHz en 2008, National Instruments a considérablement élargi son catalogue qui comprend notamment un analyseur de signaux vectoriels à 3,6 GHz annoncé en 2011 et un analyseur de réseau vectoriel à 6 GHz introduit à NIweek 2010. Le constructeur texan poursuit son offensive avec le lancement de l’analyseur de signaux vectoriels PXIe-5665 offrant une bande de fréquences de 14 GHz. « Mais notre but n’était pas simplement de monter en fréquences. Nous souhaitions que cet instrument modulaire dispose des performances de mesures comparables aux meilleurs appareils de sa catégorie, notamment en terme de linéarité, de bruit de phase, de plancher de bruit, etc. », a indiqué Jin Bains, directeur R&D RF chez NI, lors de la conférence plénière de NIweek, manifestation qui se tient chaque été à Austin. Il n’hésite d’ailleurs pas à comparer le système PXIe-5665 à l’analyseur de la gamme PXA d’Agilent Technologies que les ingénieurs considèrent selon lui comme un des meilleurs du marché en termes de spécifications. Il annonce un bruit de phase identique (-129 dBc/Hz) mais celui du PXIe-5665 est spécifié à 10 kHz d’une porteuse de 800 MHz alors que celui du PXA l’est à 1 GHz. Leur plancher de bruit à 1 GHz serait du même ordre de grandeur (-165 dBm). Il est bien sûr toujours délicat de comparer les caractéristiques de deux appareils en se rapportant à leur seule fiche technique.

PXA contre PXI
D’autant qu’il faut noter que la gamme PXA est composée de plusieurs appareils dont l’échelle de fréquences peut atteindre jusqu’à 50 GHz. Lors de la conférence plénière de NIweek, les ingénieurs de NI ont ensuite présenté une démonstration comparant la vitesse de mesure de la puissance dans le canal adjacent d’un signal WCDMA. Celle-ci a révélé que le système PXI était 15 fois plus rapide que le PXA pour exécuter cette opération (28 ms contre 430 ms). Les deux appareils présentant une dynamique de l’ordre de -80 dBc pour la mesure du taux de puissance dans le canal adjacent (ACPR pour Adjacent Channel Power Ratio). « Tous les traitements sont effectués par notre contrôleur PXIe-8133 doté d’un processeur quadruple cœur Core i7-820 d’Intel. Mais nous pouvons aller encore plus vite s’ils sont réalisés par les circuits FPGA d’une carte PXI FlexRio », explique Raajit Lall, responsable marketing produits RF. De fait, la démonstration suivante montre que le même test prend moins de 2 ms contre un peu plus de 400 ms avec le PXA.
Agilent Technologies n’a pas tardé à contester cette démonstration. Contacté au téléphone pas Rick Nelson du magazine américain Test & Measurement World, Jim Curran, responsable marketing de la division communications et micro-ondes chez Agilent a indiqué que le PXA n’avait pas été correctement configuré. Il assure qu’avec une correction de bruit, le PXA affiche une dynamique de -88 dBc pour la mesure de l’ACPR. Et il ajoute que concernant la vitesse, sans cette correction de bruit, le PXA peut effectuer une mesure ayant 0,2 sigma de variance en environ 14 ms avec une dynamique d’au moins -81 dBc. Jim Curran réfute également les comparaisons réalisées par les ingénieurs NI pour la mesure du TOI (Third-Order Intercept, pour point d’interception du troisième ordre) et des harmoniques. Il rappelle que le PXA dispose d’un bouton qui automatise et optimise les mesures sur TOI. Il assure que si cette fonction avait été utilisée, le TOI mesuré par le PXA utilisé dans les conditions de la démonstration serait de +36 dBm et non les +20 dBm que NI a annoncé.
Evidemment, toutes comparaisons sont délicates car il faudrait qu’elles soient réalisées dans les mêmes conditions et par un tiers indépendant. Ce qui est certain, c’est que chaque solution dispose de ses avantages et de ses inconvénients. Il faut donc avant tout se focaliser sur l’application à laquelle on la destine.
Aucun huissier n’était donc présent pour constater la validité de cette comparaison mais un ingénieur français a fait le voyage de Grenoble à Austin pour en confirmer certains aspects. Sylvain Bertrand, responsable de la validation RF large bande chez ST-Ericsson, a expliqué que la validation des circuits intégrés destinés à la téléphonie mobile était un véritable défi technologique tant les standards de communication sont nombreux : « notre plate-forme Novathor pour smartphones et tablettes gère 9 standards de communication (FM, Bluetooth, Wi-Fi, GPS, LTE, GSM/Edge, CDMA, etc.). Les générateurs et analyseurs nécessaires à sa caractérisation doivent donc couvrir tous ces standards. Vu le nombre de protocoles numériques que nous avons à prendre en charge, les instruments traditionnels sont difficiles et coûteux à mettre en place ». ST-Ericsson a donc conçu avec la collaboration de Mesulog un instrument autonome, évolutif et programmable permettant de gérer les protocoles de communication numérique employant une carte NI FlexRIO intégrée dans un châssis PXI Express. Les protocoles y sont implémentés dans du code Labview FPGA. Le PXIe-5665 a été intégré à ce dispositif de caractérisation. Pour Sylvain Bertrand, les résultats sont sans appel, « la solution PXI est dix fois plus rapide et trois fois moins cher qu’un banc de test employant des instruments traditionnels ».

Youssef Belgnaoui