Blog Name

Keysight TS

понедельник, 21 декабря 2015 г.

Анализаторы сигналов с быстрым свипированием: невидимая технология, которая работает

Пара преимуществ, которые не скроешь


Хотя мы редко об этом задумываемся, но измерения сигналов, например, низкоуровневых паразитных составляющих, включают сбор большого объёма информации и поэтому могут быть очень медленными. Я уже описывал, как иногда нам помогают законы физики, но этот удачный случай даёт лишь умеренные преимущества.

Появившиеся несколько лет назад в анализаторах сигналов цифровые фильтры ПЧ дали определённый выигрыш по скорости и характеристикам. Улучшенный коэффициент формы и согласованная полоса пропускания повышают точность, а предсказуемая динамическая характеристика позволяет повысить скорость свипирования от двух до четырёх раз. Эффекты быстрого свипирования можно корректировать в режиме реального времени, если только скорость выросла не слишком сильно.
Идея коррекции более быстрых скоростей свипирования была многообещающей, а открывающиеся перспективы выглядели ещё более привлекательными на фоне ужесточения требований к уровню паразитных составляющих, гармоник и другим характеристикам. Чтобы удовлетворить эти требования, в анализаторах спектра и сигналов используется специальная техника снижения шумов, которая заключается в сужении полосы фильтра ПЧ (RBW), причём уровень шумов снижается на 10 дБ при сужении RBW в 10 раз.
К сожалению, время свипирования растёт пропорционально квадрату уменьшения RBW. Расплата 100-кратным увеличением времени измерения за улучшение отношения сигнала к шуму на 10 дБ – слишком дорогое удовольствие.
Как уже бывало в прошлом, для улучшения измерений и облегчения жизни радиоинженеров можно использовать специальные алгоритмы и высокоскоростную цифровую обработку сигнала:


Эти два измерения охватывают один и тот же диапазон частот и выполнены с одинаковой полосой измерительного фильтра. Опция FS1 для анализаторов сигналов Keysight серии X (снизу) повышает скорость измерения примерно в 50 раз.
Быстродействующая специализированная ИС в анализаторе сигналов выполняет частотную и амплитудную коррекцию и коррекцию полосы измерительных фильтров при скоростях свипирования, до 50 раз превышающих традиционную скорость, с минимальными ошибками. Это улучшение относится к свипирующим (не БПФ) измерениям и даёт максимальный эффект, когда полоса измерительного фильтра составляет примерно 10 кГц или больше.

Выигрыш по скорости тут очевиден, но другое преимущество может быть не столь заметным: возможность использования более узкого фильтра ПЧ для улучшения воспроизводимости результатов при сохранении того же времени свипирования.


На этом графике сравнивается воспроизводимость (по вертикальной оси) быстрого и традиционного свипирования. Более низкий уровень и менее крутой спад синей кривой демонстрирует улучшенную воспроизводимость и меньшую зависимость от времени свипирования.

Степень роста скорости зависит от особенностей измерения и конфигурации анализатора, но она достигается автоматически и без ухудшения характеристик. Если медленные измерения вас уже утомили, поищите информацию об этом методе в наших рекомендациях по применению быстрого свипирования.


Комментариев нет:

Отправить комментарий