R&S RTO 示波器與 VSE 軟體：實現物聯網 RF 訊號的精準測試與分析
- Sonya Chan
- 10月5日
- 讀畢需時 4 分鐘
物聯網（IoT）解決方案的需求往往迅速浮現，在多數情況下，這需要將無線通訊模組整合至嵌入式設計中，而在設計與除錯物聯網系統時，工程師必須執行多樣化的量測任務，由於研發人員已非常熟悉使用示波器進行電壓與時間的量測，他們也希望能運用同一台儀器完成所有其他必要的量測，現在，R&S®RTO 示波器系列便能實現這個目標。
在開發無線嵌入式物聯網系統的過程中，運用 Rohde & Schwarz 數位示波器解決方案可以完成的典型量測任務如下表所示。
任務 | 需求 | 產品特點 |
電源管理驗證 | - 量測微小電流 - 驗證電源完整性 | - 高達 16-bit 的垂直解析度，以及 500 μV/div 的靈敏度 - 每秒 100 萬 次波形的快速擷取率 - 從 直流 (DC) 開始的快速傅立葉轉換（FFT）分析 - 高靈敏度電流探棒與 1:1 被動式探棒 |
晶片組互連測試 | - 觸發與解碼串列協定 - 量測平行匯流排的時序 | - 提供多達 17 種串列協定的觸發與解碼選項，包含客製化解碼功能（支援 NRZ/Manchester 協定） - 混合訊號示波器（MSO）選項，具備 5 Gsample/s 取樣率、16 個數位通道，以及高達每秒 20 萬 次的波形更新率 |
無線模組測試 | - 擷取傳輸叢發訊號 - 檢查訊號品質 | - 在低至 1 mV/div 的設定下仍具備完整頻寬 - 快速的頻域傅立葉轉換（FFT）與遮罩測試 - 區域觸發（Zone Trigger）選項 - 搭配 R&S®VSE 向量訊號分析軟體進行深度訊號分析 |
整體系統驗證 | - 觸發與解碼串列協定 - 將不同介面與電源供應的裝置活動進行時間關聯分析 | - 能夠以時間同步的方式，同時檢視類比訊號、已解碼的串列與平行匯流排，以及訊號頻譜 - 分段記憶體與歷史模式功能 |
電磁干擾（EMI）除錯 | - 辨識印刷電路板（PCB）上的電磁干擾（EMI（Electromagnetic Interference））來源 - 執行符合 EMI 標準的預先相容性測試 | - 具備頻譜圖選項的快速傅立葉轉換（FFT） - 提供對數標尺與遮罩功能，可用於對照 EMI 標準執行預先相容性量測 |
量測範例
無線模組的資料擷取、處理與通訊時序分析
上方螢幕截圖展示了將一個物聯網模組的 GSM 連線狀況，與其功耗及數據機介面上的資料流量，進行時間關聯分析的結果，其中射頻（RF）訊號、電源電壓與電流是透過類比通道進行量測，而數位通道則是用於擷取模組的數據機介面通訊（透過 UART）並進行協定解碼，畫面右上角則顯示了 GSM 叢發訊號的頻譜。
無線訊號分析
透過選配的 R&S®RTO-K11 I/Q 軟體介面，可以將 R&S®RTO 即時擷取的 I/Q 資料載入至 R&S®VSE 向量訊號分析軟體（Vector Signal Explorer）的基礎版本中，並進行廣泛的分析，R&S®VSE 軟體基礎版本提供了幅度、頻譜、統計數據與 I/Q 向量分析功能。下方螢幕截圖顯示了一個以 GSM 訊號為基礎的幅度、功率對時間（PvT）量測結果與調變頻譜，此外，還附有一個表格，詳細呈現了調變準確度與調變頻譜的數據。
建議配置
下表提供了一組適用於物聯網量測的建議配置，此配置可根據您的具體需求進行擴充，例如，即使在初次購買後，仍可隨時增加用於 NRZ/Manchester 協定的客製化解碼功能、I/Q 資料擷取介面，或向量分析軟體，此外，我們也提供多種主動式探棒與電流探棒可供選擇。
名稱 | 型號 |
示波器系列 基礎裝置，200 Mpoints/800 Mpoints，4 個通道，需選配頻寬 | R&S®RTO64 |
I/Q 軟體介面 | R&S®RTO6-K11 |
GSM/EDGE/EDGE Evolution 與 VAMOS 訊號分析 | R&S®VSE-KT10 |
相關產品
R&S®RTO6 示波器系列提供 600 MHz 至 6 GHz 的頻寬選項，專為滿足工程師對高精度與高效能量測的需求而打造，其核心搭載了 10-bit 類比數位轉換器（ADC），並可透過高解析度（HD）模式將垂直解析度提升至 16-bit，確保對微弱訊號的精準捕捉，該機種具備極低的雜訊特性與卓越的訊號保真度，可提供極高的量測準確性。
主要特點包括：
即時響應能力： 儀器配備了專屬的積體電路（ASIC），可加速波形處理，即使在進行多重分析時（如遮罩測試、量測與傅立葉轉換），也能維持每秒超過 100 萬 次波形的擷取率，協助工程師迅速發現偶發的異常訊號。
直覺化觸控操作： 採用 15.6 吋高畫質（Full HD）觸控螢幕，並搭配重新設計的圖形化使用者介面，讓操作更加流暢直觀。
全面的分析工具： 除了強大的時域與頻域分析能力，R&S®RTO6 還支援多種串列協定觸發與解碼、電源分析以及 EMI 除錯等應用，使其成為一款適用於多領域測試的強大工具。
