Новые функции генератора сигналов СВЧ диапазона R&S®SMF100A

Томас Браунсторфингер, компания Rohde&Schwarz

Две новые опции расширили и без того весьма разнообразные возможности генератора диапазона СВЧ R&S®SMF100A. Опция генератора последовательностей импульсов R&S®SMF-K27 впервые позволяет пользователю формировать импульсные последовательности по собственному сценарию. Опция анализа мощности R&S®SMF-K28 открывает перед R&S®SMF100A возможности, доступные раньше только анализатору электрических цепей или анализатору пиковой мощности.

Опция генератора последовательностей импульсов R&S®SMF-K27

Обычные генераторы сигналов способны генерировать последовательности из одиночных или сдвоенных импульсов с заданной шириной и периодом следования. Но в последнее время в аэро- космической и оборонной областях (РЛС) востребованы более сложные сигнальные сценарии, такие как:

дрожание ширины импульсов и/или интервала между ними;
увеличение ширины импульсов и/или интервала между ними;
последовательности импульсов с различной шириной и интервалами, например, сначала 100 импульсов шириной 10 нс, а затем 200 импульсов шириной 20 нс.

Ранее для имитации подобных сложных сигналов применялись векторные генераторы сигналов произвольной формы. Данное решение обладало рядом недостатков:

Генератор сигналов СВЧ диапазона R&S®SMF100A отличается высоким качеством сигнала, быстродействием и гибкостью применения.

высокая цена (очень сложная аппаратная часть);
небольшой динамический диапазон (вызванный недостаточным подавлением несущей в интервалах между импульсами);
недостаточная крутизна фронтов (из-за ограниченной частоты выборки).

Новая опция генератора импульсных последовательностей R&S®SMF-K27 сочетает преимущество традиционного генератора импульсов с гибкостью программных решений, позволяя пользователю легко задавать сигнал управления высококлассным импульсным модулятором R&S®SMF-K3, входящим в состав R&S®SMF100A.

Ширина импульсов и интервалы между ними задаются в диапазоне от 5 нс до 5 мс
Длительность фронта <10 нс
Отношение уровней вкл./откл. > 80 дБ

В последовательность может входить до 2000 импульсов с возможностью подачи каждого отдельного импульса заданное количество раз. Последовательности можно удобно задавать и изменять с помощью таблицы. На рис.1 показан пример формирования сигнала, состоящего из двух пакетов по 10 импульсов. Также предусмотрена функция предварительного просмотра, позволяющая проверить сигнал перед тем, как подавать его на выход (рис. 2).

Помимо возможности задавать последовательности импульсов вручную, их описания могут быть импортированы в виде файлов формата Excel или .txt. Таким образом, теперь можно выпол-нять более сложные задачи, например, генерировать импульсы с дрожанием ширины или интервала следования, не прибегая к настройке на дисплее генератора.

Импульсы могут заполняться сигналом немодулированной несущей. Широкие возможности СВЧ генератора R&S®SMF100A позволяют объединять импульсную модуляцию с другими типами модуляции и режимами работы прибора. Особый интерес представляет объединение импульсной и частотной модуляции, позволяющее подавать с выхода генератора частотно-модулированные импульсы. Если на вход частотного модулятора подавать низко- частотный сигнал пилообразной формы, то выходные импульсы будут заполнены сигналом с частотой, изменяющейся в заданном диапазоне.

Опция анализа мощности R&S®SMF-K28

К выпускаемым компанией Rohde&Schwarz генераторам сигналов R&S®SMU200A, R&S®SMA100A, R&S®SMB100A и R&S®AMU200A можно непосредственно подключать датчик мощности семейства R&S®NRP-Zxx для коррекции АЧХ тестируемого устройства или для измерения мощности.

Благодаря новой опции R&S®SMF-K28 датчик мощности R&S®NRPZxx можно подключать и к генератору R&S®SMF100A, после чего он становится способным выполнять задачи скалярного анализа- тора электрических цепей или анализатора импульсов. Таким образом, генератор R&S®SMF100A становится недорогой альтернативой более сложной аппаратуре высшего класса.

Измерение частотной характеристики

Чтобы измерить частотную характеристику тестируемого устройства (например, фильтра или усилителя), на его вход подают сигнал ВЧ с выхода генератора. К выходу тестируемого устройства подключают датчик мощности, передающий измеренное значение мощности на генератор сигнала (рис. 3). При изменении выходной частоты генератора в пределах диапазона частот тестируемого устройства получается его частотная характеристика. Для отображения значений мощности в любой точке полученной кривой предусмотрены четыре маркера. Кроме того, кривые можно сохранять в виде диаграмм или таблиц Excel. Для большего удобства выполнения определенных измерительных задач, пользователи могут выбирать экраны различной компоновки. Например, на рис. 4 показан экран с окном настройки и измеренной кривой.

Рис. 1. Задание последовательности импульсов.

Рис. 2. Предварительный просмотр огибающей импульсов, составляющих последовательность, заданную на рис 1.

Количество отсчетов и точность измерения задаются пользователем. Время измерения и динамический диапазон зависят от используемого датчика мощности. Для использования с R&S®SMF100A идеально подходит датчик R&S®NRP-Z21, обеспечивающий точность измерения 0,1 дБ при уровне сигнала –50 дБм и время частотной развертки приблизительно 2 секунды.

Рис. 3. Схема измерения частотной характеристики с использованием опции R&S®SMF-K28 и датчика мощности R&S®NRP-Z21.

Измерение компрессии

С помощью генератора можно измерять и сжатие динамического диапазона тестируемого устройства, например усилителя. Схема измерения остается неизменной, но вместо частоты в заданных пределах изменяется уровень выходного сигнала генератора.

Измерение огибающей ВЧ сигнала

При быстром последовательном выполнении измерений уровня мощности можно обеспечить отображение огибающей сигнала. Для этой цели идеально подходит датчик мощности R&S®NRP-Z81, позволяющий с высоким разрешением отображать импульсы длительностью не менее 150 нс (рис. 5).

Итоги

Благодаря новым опциям генератора последовательностей импульсов R&S®SMF-K27 и анализа мощности R&S®SMF-K28, генератор ВЧ сигналов &S®SMF100A получает возможности, недоступные для других аналогичных приборов. Выпуск обоих опций ожидается в самое ближайшее время.

Рис. 4. Измерение частотной характеристики полосового фильтра.

Рис. 5. Отображение с высоким разрешением огибающей ВЧ сигнала, полученной с помощью датчика мощности R&S®NRP-Z81.

Лучшие приборы:

Осциллографы DPO-3000

Новые осциллографы серии DPO3000 обеспечивают поддержку запуска и декодирования для самых популярных последовательных шин, используемых при проектировании встроенных систем. Кроме того, осциллографы этой серии обладают стандартной длиной записи 5 МБ и используют популярное средство навигации и поиска Wave Inspector™, которое упрощает поиск нужных событий. Новый портативный прибор DPO3000 упрощает отладку и устанавливает новые стандарты эффективности, цены и удобства пользования. В модельном ряду двухканальные и четырехканальные осциллографы с полосой пропускания от 100 до 500 МГц.
Металлоиcкатель ACE-250

Грунтовый металлоискатель ACE-250 предназначен для поиска металлических объектов. Имеет режим дискриминации целей, что позволяет производить поиск избирательно: монеты, золото, серебро, кольца и т. п. Он оснащен такими функциями, как установка чувствительности, исключение из поиска нежелательных объектов, а также имеет режим пин-поинтинга, в котором вы можете легко отыскать обнаруженный объект в земельном отвале. Этот простой и понятный прибор идеально подойдет тем, кто решил перенести поиск на пляж. Фиксированная настройка на грунт обеспечит спокойную работу на большинстве видов почв.
Токовые клещи АТК-4001

Этот прибор не только токовые клещи, измеряющие ток в цепи бесконтактным методом! Основным его достоинством является возможность измерения сопротивления без разрыва цепей заземления. Больше не нужно демонтировать электрооборудование, чтобы произвести замеры сопротивления. Кроме измерения сопротивления заземления, АТК-4001 позволяет измерять ток утечки и производить бесконтактную прозвонку цепи.