CC BY
27
б декабря 2011 г. 1:15
МЕТРОЛОГИЯ
Снижение уровня собственных шумов
Для рада измерений уровень собственных шумов анализатора является главным ограничивающим фактором Уровень шума определяет нижнюю грсмицу д инамического диапазона и погрешность измерения слабых сигналов. В присутствии с «налое высокого уровня обычно используется встроенный ат-те»оатор, который понижает уровень входного сжнала, уменьшая уроее»* искажений, связанных с перегрузкой. Однако использование аттенюатора приводит к снижению уровня слабых сигналов до уровня собственных шумов анализатора спектра, который также возрастает на установленное значение ослабления аттенюатора. Понижение уровня собственных шумов в свою очередь вызывает необходимость использования более узкополосных фильтров ПЧ, что уменьшает скорость свипирования, поскольку увеличивается время установления
Таким образом снижение уровня собственных шумов анализатора одинаково полезно как для измерения слабых, так и сильных сигналов. Кроме того, измерения слабых сигналов будут выполняться без использования предусилителя который ухудшает значение Ю1 и другие характеристики, касающиеся динамического диапазона.
В анализаторе РХА возможности по обработке сигналов в масштабе реального времени сочетаются с беспрецедентно точным определением уровня собственных шумов, который затем может быть вычтен из результатов измерений. Функция уменьшения уровня собственных шумов (ЫРЕ) позволяет понизить их на 3,5 дБ для гармонических и импульсных сигналов, на 8 дБ для шумоподобных сигналов и на 12 дБ и более в ряде других применений. Типовое значение отображаемого среднего уровня шума на частоте 2 ГГц составляет -161 дБм без предусилителя, а с предусилителем — исключительно низкое значение -172 дБм Пример улучшения характеристик при испольэова-нкм ЫРЕ показан на рис. 2. Более подробную информацию по данному вопросу можно получить в планируемой к публикации статье Горина [2].
Естественно, что более низкие собственные шумы расширяют динамический диапазон анализатора и поэтому РХА позволяет
Ж|—і—Г А
/1 À
МКГІ 1.999 703 GH; •103. вЗ сІВгт
-Sri
Center 2 0000000 G Кг «Res BW 30 kH2
Span 1.000 MH; «Sweep 7.00 % (1001 pis»
Рис 2. Технология NFE от Agilent обеспечивает снижение уровня собственных шумов анализатора на 12 дБ, что позволяет увидеть незаметные ранее сигналы очень низкого уровня и измерять их с меньшей погрешностью Отображение одного и того же сигнала *до" и "после* показано с разрешением 3 дБ но дележе
измерять мощные сигналы с меньшими искажениям! На радиочастотном входе установлена новейшая плата, обеспечивающая более высокую точку Ю1 (более 20 дБм на частоте 2 ГГц), что расшфяет д инамический д иапазон для измерена таких параметров, как мощности в соседнем коюле (АСР1?). Расширение од ной гранщы динамического д иапазона влияет на другую границу, и наоборот.
Дополнительный малошумящий входной тракт
В СВЧ-диапаэоне любая коммутация или маршрутизация сигнала приводит к потерям в тракте. С ростом частоты эти потери резко возрастают и. несмотря на все меры обеспечения точности амплитуды, данный эффект ухудшает шумовые показатели анализатора и точность измерения слабых сигналов. Использование предусилителей позволяет компенсировать потери и улучшить отношение С/Ш для слабых сигналов, но приводит к возникновению искажений при анализе сигналов высокого уровня. В РХА имеется дополнительный малошумящий
тракт (ЦЧР), в котором нет вносящих затухание элементов, имеющихся в обычном входном тракте. Таким образом, на частотах более 3,6 ГГц 1_ЫР обеспечивает повышенную чувствительность без предусилителя (рис. 3).
Соеместмостц модернизация и постепенная замена
Опыт работы большого числа радиоинженеров, занимающихся автоматизированным тестированием с использованием высококачественных анализаторов сигнала, приводит к определенным выводам Первое: они хотят, чтобы новые решения были гарантированно совместимы с уже имеющимися, но при этом были более эффективными, то есть обладали лучшими характеристиками, быстродействием, расширенной функциональностью и большим числом интерфейсов. Второе: требование столь высокого уровня совместимости может затруднить переход на новые решения.
При этом под совместимостью обычно понимоется сочетаемость программного кода и характеристик аппаратной части.
T-Comm 2010
