Por qué no puede simplemente usar un analizador de espectro La industria demanda cada vez más señales espectralmente puras para aplicaciones tales como imágenes de radar, comunicaciones móviles, comunicaciones satelitales y monitoreo del clima. Esto requiere una caracterización rápida, precisa y reproducible de los dispositivos generadores de señales. Por lo general, se requieren sistemas de medición de ruido de fase y amplitud dedicados, con niveles de ruido de medición superiores a -180 dBc/Hz. Todo lo que necesita es un equipo para medir el ruido de fase absoluto de los osciladores de cristal (VCXO, OCXO), osciladores SAW, sintetizadores, bucles de sincronización de fase y VCO (alta Q bloqueada o libre), amplificadores, mezcladores, divisores y multiplicador.
Se puede utilizar un analizador de espectro para obtener algunas características, pero no es muy útil para distinguir entre ruido de amplitud y ruido de fase. Además de la incapacidad de separar el ruido de amplitud y de fase, el rango dinámico y el ruido de fondo de los analizadores de espectro son inadecuados. El ruido de fase del oscilador local interno del analizador de espectro es demasiado alto y el ancho de banda de resolución es insuficiente. Esto requiere un sistema dedicado para demodular y analizar el ruido de amplitud y el ruido de fase por separado.
Resolución
Anapico, con sede en Suiza, separa las mediciones de modulación de amplitud y modulación de fase, ambas de forma independiente a niveles de ruido muy bajos (<-180 dBc/Hz), y mide el ruido aditivo activo y pasivo. Fabricó la serie APPH de analizadores automáticos de fuente de señal con la capacidad de componente. Al ofrecer una capacidad de medición de hasta 30 GHz con un sistema de correlación cruzada completamente integrado para los problemas más comunes de medición de ruido de fase, magnitud y banda base, los analizadores APPH brindan alta precisión, repetibilidad y alta velocidad.Proporciona velocidad de medición y alto rango dinámico. Mantenga bajo el nivel de ruido de su sistema sin dejar de ser asequible en entornos de laboratorio y producción.
arquitectura del sistema
El motor central de la serie APPH combina un canal receptor analógico de bajo ruido con técnicas avanzadas de procesamiento de señales digitales para proporcionar mediciones de ruido rápidas y repetibles. Un exclusivo analizador cruzado FFT basado en FPGA procesa 125 MSa/s en tiempo real, lo que permite miles de correlaciones y mediciones inferiores a 170 dBc/Hz en segundos. La serie APPH controlada por LAN o USB puede usar una PC, computadora portátil o tableta como controlador, eliminando la necesidad de integrar una pantalla, aumentando la confiabilidad y minimizando el costo del producto.
Calibración precisa
Al contener el sistema en un chasis compacto sin ventilador, se eliminan aún más las señales espurias y los bucles de tierra y línea de alimentación. Otra consideración muy importante es la calibración precisa. Antes del envío, cada instrumento se calibra contra estándares de ruido rastreables para garantizar resultados altamente precisos, consistentes y reproducibles. Opcionalmente, los estándares de calibración se pueden suministrar con el instrumento para permitir a los usuarios verificar el rendimiento en el sitio en cualquier momento.
Capacidad de medición
Las mediciones respaldadas por los instrumentos APPH de Anapico incluyen mediciones de ruido de fase aditivas o absolutas utilizando referencias internas o externas, mediciones de ruido de amplitud y otras mediciones automatizadas para evaluar fuentes de señales de RF. Ruido de fase SSB, ruido de amplitud, mediciones de ruido AM, caracterización de ruido aditivo o residual y mediciones de ruido de banda base de hasta 30 GHz para muchas fuentes, como osciladores de cristal, sintetizadores PLL, relojes, VCO de bloqueo de fase, DRO fáciles de implementar. .
Los datos de ruido de fase que se muestran en la Figura 2 se obtuvieron de una referencia OCXO de 100 MHz de bajo ruido. Las tres trazas que se muestran son la primera correlación (verde, después de 12 s de tiempo de medición), la décima correlación (azul, después de 120 s) y la correlación 100 (roja, después de 20 min), respectivamente. El ruido de fondo del DUT a -180 dBc/Hz se alcanza justo después de 10 correlaciones o 2 minutos. Esta medición de ruido ultrabajo puede usar una fuente de referencia externa para obtener resultados aún más rápidos. La sensibilidad de un sistema que opera con una referencia interna depende tanto de la frecuencia portadora como del rango de compensación de frecuencia del dispositivo bajo prueba.
La figura 3 muestra la sensibilidad típica de APPH al realizar mediciones con la fuente interna, suponiendo una medición de aproximadamente 24 segundos con una compensación de 1 Hz a 10 MHz. Sin embargo, los analizadores de fuente de señal APPH también pueden medir el ruido de fase aditivo de los amplificadores en diversas condiciones de excitación, así como el ruido de fase de los dispositivos de conversión de frecuencia, como los preescaladores y los mezcladores. Además, también se admiten mediciones de ruido de amplitud.
La Figura 4 muestra el ruido de amplitud obtenido a 4 GHz de uno de los generadores de señales de Anapico, mostrando un trazo con marcadores definidos por el usuario y una lista espuria. APPH también proporciona acceso directo a un analizador FFT, lo que permite el análisis de ruido de los voltajes de suministro y control. Con rangos de compensación extendidos, el APPH6040 y el APPH20G brindan un ancho de banda de más de 40 MHz y capacidades de medición transitoria.
Figura 3: Sensibilidad APPH (después de 24 segundos) utilizando una fuente de referencia interna.
Conclusión
Los probadores de ruido de fase de la serie APPH brindan capacidades de medición completas para caracterizar una amplia gama de fuentes de señales de RF. Ofrecen mediciones integrales, como mediciones de ruido de fase y amplitud, caracterización de ruido residual con acceso directo a analizadores FFT para análisis de señal de banda base y ruido LF. Los procedimientos comprobados de medición de correlación cruzada y las rutinas de autocalibración brindan mediciones reproducibles y precisas incluso en condiciones ambientales cambiantes. La adquisición de frecuencia totalmente automatizada y la autocalibración simplifican en gran medida el uso y la aplicabilidad del instrumento, lo que hace que las mediciones sean más rápidas y fáciles de operar.