Vítejte, dnes je
sobota 21.
prosinec 2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky VF signálový analyzátor pro frekvence až do 14 GHz je nejen těžko sehnatelný, ale může být také neforemný, drahý a pomalý. Na druhou stranu vysoce výkonný VF vektorový signálový analyzátor NI PXIe-5665 dosahuje frekvenčního rozsahu pro analýzu od 20 Hz do 14 GHz a nabízí nepřekonaný výkon a rychlost. Parametry, jako jsou průměrná hladina šumu –165 dBm/Hz, fázový šum –129 dBc/Hz při 10 kHz odchylce od tónu 800 MHz a absolutní přesnost amplitudy 0,1 dB činí z tohoto přístroje jeden z nejvýkonnějších analyzátorů na trhu. Přístroj NI PXIe-5665 je ideální pro aplikace v oblasti testování polovodičů a mobilních telekomunikací: nejen, že můžete provádět modulovaná měření na nižších frekvencích, ale můžete také testovat třetí a čtvrtou harmonickou na frekvencích až do 14 GHz. Navíc je přístroj NI PXIe-5665 schopen testovat pásma C, X a Ku, která jsou používána pro radarovou, satelitní a radiovou komunikaci.
NI PXIe-5665 je modulární VF vektorový signálový analyzátor sestávající z digitizéru NI PXIe-5622, širokopásmového modulu downconverter NI PXIe-5605 a ze syntezátoru NI PXIe-5653. Funguje ve dvou různých frekvenčních pásmech až do 14 GHz. Frekvence nižší než 3,6 GHz, spadají do nízkého pásma, a frekvence mezi 3,6 GHz a 14 GHz patří do vysokého pásma. Dvoupásmová architektura NI PXIe-5665 umožňuje lepší potlačení parazitních frekvencí a širší dynamický rozsah v celém frekvenčním pásmu přístroje.
Obr. 1 NI PXIe-5665 je modulární VF signálový analyzátor sestávající z digitizéru, downconverteru a syntezátoru.
Obvody nízkého pásma mají třífázovou superheterodynní downconversion architekturu. NI PXIe-5605 nejprve převede VF signál na vyšší mezilehlý kmitočet (IF) a potom jej převede dolů na frekvenci, která může být digitalizována pro zpracování. Třífázová topologie potlačuje parazitní frekvence vstupního VF signálu bez jakýchkoliv nejednoznačností v zobrazeném signálu. V signálové cestě vyššího pásma je dvoufázový downconverter NI PXIe-5605. Jediný útlum v tomto frekvenčním pásmu představuje mechanický krokový atenuátor, který umožňuje nastavit útlum až 75 dB v krocích po 5 dB. Volitelný preselektor (YIG filtr) pomáhá filtrovat nechtěné obrazy a je umístěn před prvním směšovačem v signálovém řetězci. Ve fázi IF můžete nastavit zesílení IF v krocích po 1 dB pro optimalizaci úrovně výkonu do digitizéru. Tuto funkci můžete použít pro efektivní měření multitónových signálů tím, že nastavíte vyšší IF zesílení pro slabší tón, čímž předejdete dominanci silnějšího tónu na A/D převodníku. Poslední fáze IF nabízí banku spínaných filtrů, která Vám pomáhá dále optimalizovat bod zahrazení třetího řádu (IP3) pro provádění pokročilých měření, jako je poměr výkonu ve stanovené části pásma přilehlého kanálu.
Přístroj NI PXIe-5665 dosahuje výjimečně nízkého fázového šumu –129 dBc/Hz při 10 kHz odchylce od tónu 800 MHz. Tato hodnota fázového šumu je dosažena s použitím syntezátoru NI PXIe-5653, který obsahuje tři lokální oscilátory s nízkým fázovým šumem. Fázový šum je jednou z nejdůležitějších charakteristik VF signálového analyzátoru. Například můžete NI PXIe-5665 použít k měření chybového vektoru o velikosti pouhých 0,33 % v signálu modulovaném 256- QAM. NI PXIe-5665 také dosahuje průměrné hladiny šumu –165 dBm/Hz se zapnutým předzesilovačem. S takovouto nízkou hladinou šumu můžete měřit slabé signály, které jsou obtížně měřitelné s jinými signálovými analyzátory. Široký frekvenční rozsah ve spojení s nízkou hladinou šumu činí přístroj NI PXIe-5665 ideálním pro testování rušení a harmonických. Pásmo o šířce 50 MHz v reálném čase na modulu můžete použít pro testování standardů, jako je například 20 MHz verze 3GPPLTE.
NI PXIe-5665 obsahuje vestavěný kalibrační tón s vysokou přesností. Kalibrační tón můžete použít pro přesné korekce ztrát na vašem přijímači tak, že provedete srovnání hodnoty tónu uložené v EEPROM paměti zařízení s právě změřenou hodnotou. NI PXIe-5605 také obsahuje pásmový preselektor (YIG filtr), který můžete volitelně zařadit do VF signálové cesty při převodu na nižší frekvence z frekvencí vyšších než 3,6 GHz.
Obr. 2 Ve frekvenčním pásmu od 12 GHz do 14 GHz dosahuje PXIe-5665 průměrné hladiny šumu –142 dBm/Hz a přesnosti amplitudy ±0,25 dB, což tento přístroj činí ideálním pro detekci slabých signálů při vysokých frekvencích.
Preselektor filtruje signály, které by jinak mohly rušit či degradovat přesnost při mnoha běžných měřeních. Střední frekvenci preselektoru řídí magnetické pole generované elektromagnetem. Aby byly vzaty v potaz i nelinearity a teplotní charakteristiky, které mohou způsobovat změny střední frekvence preselektoru, provádí ovladač NI-RFSA charakterizaci ladicí křivky preselektoru jako součást samo-kalibračního procesu s použitím interně generovaného kalibračního signálu a algoritmu. Přístroj NI PXIe-5665 můžete použít s preselektorem pro monitorování spektra a aplikace v oblasti elektromagnetické kompatibility, protože veškeré nežádoucí signály jsou odfiltrovány.
Přístroj NI PXIe-5665 je užitečný pro testování rušivých signálů a harmonických, což jsou měření běžná při charakterizaci výkonových zesilovačů a dalších integrovaných obvodů pro radiové frekvence. Dokonce i při rozsahu od 12 do 14 GHz dosahuje NI PXIe-5665 průměrné hladiny šumu –142 dBm/Hz a přesnost amplitudy ±0,25 dB, což jej dělá ideálním pro detekci slabých signálů při vysokých frekvencích.
Můžete také použít režim VF seznamu na NI PXIe-5665 pro rychlé přelaďování mezi frekvencemi a značně tak zkrátit dobu přeběhu. V tomto režimu můžete mimo jiné předdefinovat seznam frekvencí či referenčních úrovní, které jsou následně převedeny do mikrokódu, což eliminuje časově náročná softwarová volání z přístroje na PC a naopak.
Analyzátor NI PXIe-5665 spolupracuje s moduly NI FlexRIO, které se zasouvají do PXI šasi. S předáváním dat typu peer-to-peer můžete přenášet data v reálném čase prostřednictvím sběrnice PXI do programovatelného hradlového pole (FPGA) na modulech NI FlexRIO. Můžete také použít NI LabVIEW FPGA Module a programovat obvody FPGA na modulech NI FlexRIO a zpracovávat data s možností činit rozhodnutí v řádu nanosekund. Díky této možnosti zpracování v reálném čase můžete použít
NI PXIe-5665 jako spektrální analyzátor reálného času, neboť můžete využít celou šířku pásma a všechna data změřená NI PXIe-5665 předávat do modulů NI FlexRIO pro zpracování v reálném čase. Navíc můžete posílat z modulu NI FlexRIO spouštěcí signály v návaznosti na zpracování dat do dalších přístrojů v PXI šasi. Použijte tuto kombinaci přístrojů s NI FlexRIO k vytvoření systému, který dokáže řešit vysoce komplexní problémy z oboru testování, které jsou nad síly tradičních stolních přístrojů.
Raajit Lall je manager pro produktový marketing pro testování VF a bezdrátových technologií u společnosti National Instruments. V nedávné době pracoval na uvedení NI PXIe-5665 a cestoval po celém světě s prezentacemi o VF technologiích.
