Сверхширокополосный векторный СВЧ анализатор PXIe-5668, до 26.5 ГГц

Векторный анализатор сигналов (VSA) в формате PXIe-5668 предлагает полосу пропускания 765 МГц с лучшими в своем классе измерительными характеристиками и скоростью. Этот высокопроизводительный анализатор микроволнового сигнала отвечает сложным требованиям таких приложений, как беспроводная связь, определение характеристик радиочастотных интегральных схем (RFIC), тестирование радиолокационного обнаружения и определения дальности (RADAR), а также мониторинг спектра/разведка сигналов.

PXIe-5668 предлагает уникальное сочетание производительности измерения ВЧ, скорости измерения и гибкости. Обладая лучшим в отрасли динамическим диапазоном и полосой пропускания, этот прибор является идеальным решением для выполнения сложных требований к измерениям в научно-исследовательских целях. При реализации в качестве прибора в формате PXI PXIe-5668 также обеспечивает высокую скорость измерения, необходимую для крупносерийных производственных испытаний. Наконец, этот VSA включает программируемую в LabVIEW Xilinx Kintex-7 FPGA, которую можно использовать для настройки поведения прибора, добавляя процедуры запуска или обработки сигналов.

PXIe-5668 — это анализатор сигналов на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ) в формате PXI, подходящий как для высококачественного спектрального анализа, так и для векторного анализа сигналов. Комбинация низкого фазового шума, низкого уровня собственных шумов и высоких точек пересечения второго и третьего порядков обеспечивает превосходный динамический диапазон для приложений, начиная от измерения коэффициента утечки по соседнему каналу (ACLR) и заканчивая измерением паразитных составляющих и гармоник.

Технические характеристики:

PXIe-5668 обеспечивает чрезвычайно широкую мгновенную полосу пропускания благодаря дигитайзеру 2 Гвыб/с. Как показано в таблице выше, прибор имеет мгновенную полосу пропускания 320 МГц ниже центральных частот 3,6 ГГц и до 765 МГц мгновенной полосы пропускания на центральных частотах от 3.6 ГГц до 26.5 ГГц.

Динамический диапазон

Превосходный динамический диапазон PXIe-5668 дает ему возможность точно выполнять измерения в диапазоне от интермодуляционных искажений (IMD) до мощности соседнего канала (ACP) и модуля вектора ошибки (EVM). На рисунках 2 и 3 диаграмма динамического диапазона прибора иллюстрирует как шум, так и линейность в зависимости от уровня микшера.

Рисунок 1 – Диаграмма динамического диапазона PXIe-5668 на частоте 1 ГГц

Рисунок 2 – Диаграмма динамического диапазона PXIe-5668 на частоте 20 ГГц

На Рисунке 1 обратите внимание, что оптимальный уровень смесителя для большинства измерений составляет примерно -36 дБм, при этом прибор обеспечивает около 117 дБ динамического диапазона без паразитных составляющих (SFDR) в полосе пропускания 1 Гц. На частоте 20 ГГц (рис. 2) PXIe-5668 обеспечивает аналогичные характеристики с оптимальным уровнем микшера -37 дБм. На этом уровне микшера прибор достигает 115 дБ SFDR при полосе пропускания 1 Гц.

Сочетание отличной линейности и минимального уровня шума имеет решающее значение при измерении IMD и ACP. Фактически, спецификацией, которая лучше всего отражает способность прибора выполнять эти измерения, является точка пересечения третьего порядка (TOI). Спецификация PXIe-5668 TOI лучше +23 дБм на частоте 1 ГГц при затухании 0 дБ. Прибор обеспечивает номинальные характеристики TOI +25 дБмВт на частоте 1 ГГц, что на 2 дБ лучше спецификации.

Широкая мгновенная пропускная способность

PXIe-5668 поддерживает мгновенную полосу пропускания 320 МГц или 765 МГц, в зависимости от диапазона частот. Возможность измерять чрезвычайно широкую полосу пропускания за один раз полезна для приложений, варьирующихся от тестирования беспроводной связи до измерения импульсов радара. При измерении широкополосных сигналов с помощью таких показателей, как EVM, мгновенная полоса пропускания анализатора радиочастотных сигналов должна быть больше, чем полоса пропускания сигнала. Например, беспроводные технологии, такие как стандарт IEEE 802.11ac, требуют мгновенной полосы пропускания 160 МГц для выполнения измерения EVM. Кроме того, требования к спектральной маске для сигнала 802.11ac с частотой 160 МГц включают пределы, которые составляют 240 МГц от центральной частоты, что в сумме составляет 480 МГц полосы пропускания. Мгновенная полоса пропускания 765 МГц.

Гибкость

Последним ключевым свойством анализатора радиочастотных сигналов PXIe-5668 является гибкость, с которой вы можете переконфигурировать его. Поскольку PXIe-5668 является программируемой мишенью LabVIEW FPGA , вы можете встроить собственные алгоритмы обработки сигналов в сам прибор. Например, используя пример кода LabVIEW, вы можете настроить прибор как анализатор спектра в реальном времени (RTSA). Как показано на рис. 8, с помощью функции RTSA можно анализировать чрезвычайно широкие полосы спектра в режиме реального времени без пропусков в записи во временной области.

Архитектура

В PXIe-5668 используются два отдельных тракта прохождения сигнала, что обеспечивает сочетание широкой мгновенной полосы пропускания и лучших в своем классе ВЧ-характеристик. В низкочастотном тракте ниже 3.6 ГГц прибор использует трехкаскадную супергетеродинную конструкцию с дополнительным предварительным усилением. В высокочастотном тракте выше 3,6 ГГц в приборе используется двухкаскадная конструкция с фильтром, настроенным на основе иттрий-железного граната (ЖИГ) (YTF) для предварительной селекции.

Тракты прохождения сигнала

Гибкая структура ПЧ

В сочетании с частотой дискретизации 2 ГВыб/с преобразователь с понижением частоты VSA имеет гибкую структуру ПЧ, которая позволяет выполнять как высококачественный спектральный анализ, так и широкополосный векторный анализ сигналов. Например, вы можете использовать узкий аналоговый фильтр 300 кГц, чтобы облегчить измерения, требующие самого высокого динамического диапазона, такие как двухтональные интермодуляционные искажения (IMD) или ACLR. Для векторного анализа сигнала можно полностью отключить фильтрацию ПЧ, чтобы обеспечить полосу пропускания до 320 МГц или 765 МГц, в зависимости от центральной частоты.

Широкополосный аналоговый интерфейс дигитайзера PXIe-5624 оптимизирован для архитектур супергетеродинных приемников. Он оснащен встроенным цифровым преобразователем с понижением частоты (DDC), который преобразует сигналы ПЧ в данные IQ. В результате вы можете использовать PXIe-5624 как часть PXIe-5668 VSA или как автономный дигитайзер ПЧ.