4
Анализаторы сигналов
Анализаторы спектра реального времени
Keysight | Контрольно-измерительные решения 2016 - Каталог
78
Обнаружение сигналов длительностью от 3,33 нс со 100%-ой
вероятностью
Сканирование с использованием полосы анализа в режиме
реального времени до 510 МГц в диапазоне частот до 50 ГГц
Обнаружение слабых сигналов в присутствии сильных с
использованием динамического диапазона, свободного от
паразитных составляющих, до 78 дБ
Исключение необходимости в специализированном измерительном
приборе: RTSA - это опция модернизации для новых и
существующих анализаторов сигналов UXA, PXA и MXA
Всесторонний анализ сложных сигналов с использованием
программного обеспечения 89600 VSA
Приложение анализатора и регистратора спектра в режиме
реального времени (опция RTR)
Анализ спектра в реальном времени
UXA, PXA и MXA – первые серийно выпускаемые анализаторы
сигналов, функции которых могут быть расширены до возможностей
анализа в реальном времени. Пользователь может легко
преобразовать существующий анализатор в анализатор в реальном
времени без какойибо аппаратной модификации или перекалибровки.
Используя UXA, PXA или MXA как основу, можно выйти на новый
уровень функциональных характеристик, гибкости и применимости для
анализа спектра в реальном времени.
С опцией анализатора спектра в реальном времени (RTSA) UXA, PXA или
MXA обеспечивают превосходные значения чувствительности, полосы
анализа, диапазона частот и, что самое важное, вероятности обнаружения
(захвата) сигнала (POI). Кроме того, анализатор UXA, PXA или MXA в
режиме реального времени обеспечивают непрерывный сбор данных
ВЧ-сигналов, включая сигналы низкого уровня, появляющиеся
вблизи сильных сигналов. Возможности условного запуска позволяют
следить за переходными или перемежающимися событиями и
инициировать их захват, измерение и отображение. В результате
пользователь получает возможность обнаруживать и захватывать
больше сигналов и получать более глубокое представление о них.
Компания Keysight предлагает анализ спектра в реальном времени
(RTSA) как опцию модернизации для новых и существующих
анализаторов сигналов UXA, PXA и MXA. Добавление опции RTSA
позволяет обнаруживать, захватывать и интерпретировать самые
трудноуловимые известные и неизвестные сигналы. Для более
глубокого исследования можно использовать анализатор UXA, PXA и
MXA в режиме реального времени в сочетании с программным
обеспечением 89600 VSA. Это позволяет всесторонне характеризовать
сложные сигналы. При работе в системах и средах, наполненных
сигналами, рекомендуется использовать предлагаемый компанией
Keysight анализ в реальном времени.
Определение анализа в реальном времени
В анализаторе спектраигналов с цифровым трактом промежуточной
частотыЧ) работа в реальном времени означает состояние, при котором
для получения некоторого результата измерения или для операции
запуска обрабатываются все отчёты сигнала. В большинстве случаев
результаты измерения являются скалярными (мощность или модуль) и
соответствуют традиционным измерениям спектра.
В дополнение к анализу без пропуска временных интервалов сигнала,
ВЧ-анализатор в реальном времени может быть определён как имеющий
четыре ключевых признака: высокоскоростные измерения, согласованная
скорость измерения, запуск по частотной маске и развитые сложные
виды отображений (представления результатов измерения).
В общем случае, поток спектров от устройства обработки в реальном
времени может использоваться одним из двух способов: они могут
быть скомбинированы в виде составного отображения спектра или
последовательно сравниваться с ограничивающей маской для
реализации запуска по частотной маске. Опция RTSA имеет обе эти
возможности.
Возможность обнаруживать, захватывать и
интерпретировать самые трудноуловимые сигналы
UXA, PXA и MXA в режиме реального времени включают четыре
основных новшества: более широкую полосу частот, лучший
динамический диапазон, более высокую POI и комплексные
возможности анализа. По отдельности или в совокупности, эти
возможности дают множество ключевых преимуществ.
Более широкая полоса и лучший динамический диапазон
позволяют видеть больше подробностей сигнала
UXA, PXA и MXA имеют необходимую комбинацию полосы тракта ПЧ,
функций дискретизации и обработки, чтобы непрерывно обрабатывать
сигнал с полосой до 510 МГц. Эта полоса, обрабатываемая без пропусков
сигнала, используется не только для анализа спектра в реальном времени,
но и для запуска по частотной маске (FMT), захвата сигналов без пропуска
временных интервалов и вычисления модуля спектра в реальном времени
при запуске по уровню сигнала в тракте ПЧ.
Чтобы обеспечить возможность обнаружения слабых сигналов в
присутствии сигналов высокого уровня, UXA, PXA и MXA обеспечивают
динамический диапазон, свободный от паразитных составляющих, 75
или 72 дБ в пределах всей полосы анализа шириной до 510 МГц. Такой
динамический диапазон достигнут за счёт низкого шумового порога и
малых искажений. При работе с очень слабыми сигналами на частотах
выше 3,6 ГГц характеристики UXA и PXA могут быть ещё улучшены
добавлением опции тракта с пониженным уровнем шума (LNP), которая
позволяет повысить чувствительность, сохраняя при этом возможность
работы с сигналами высокого уровня.
Более высокое значение POI позволяет захватывать больше данных
Передовая архитектура обработки данных анализаторов серии Х в
сочетании с полосой анализа до 510 МГц и широким динамическим
диапазоном обеспечивает 100%ю вероятность захвата сигналов
длительностью от 3,517 мкс при полном сохранении точностных
характеристик измерения уровня. Анализ без пропуска временных
интервалов сигнала – это только один элемент POI. В приборе имеются и
другие факторы, влияющие на POI: процессор, динамический диапазон
анализатора (включая чувствительность), полоса дискретизации,
непрерывность обработки и перекрытие циклов обработки БПФ
(которое компенсирует влияние весовых функций).
Комплексные возможности анализа дают более глубокое
представление о сигнале
Иногда достаточно только найти трудноуловимый сигнал. В других
ситуациях нахождение сигнала – это только первый шаг к полному
пониманию причин происходящего события. Это тот случай, когда
особенно полезна комбинация анализатора UXA или PXA в реальном
времени, запуска по частотной маске в реальном времени и ПО 89600 VSA.
Запуск в реальном времени может начать одно или несколько любых
измерений, использующих векторный анализ сигналов (VSA), в любом
режиме измерения, включая демодуляцию. Запуск может быть
инициирован при входе спектра сигнала в область заданной
спектральной маски или выходе из неё, или под влиянием более
сложных последовательностей, таких как повторный вход после выхода.
Возможно также определение задержки до или после момента запуска, что
позволяет выполнять измерения сигналов до момента запуска.
Эти возможности делают UXA, PXA и MXA в режиме реального времени
в комбинации с программным обеспечением VSA мощным средством
для измерения переходных процессов модулированных сигналов, сигналов
со скачкообразной перестройкой частоты, процессов установления частоты
и паразитных переходных процессов в таких источниках сигналов, как
генераторы, управляемые напряжением (VCO) или ЖИГ-генераторы.
Достижение максимальных характеристик систем
РЛС и РЭБ в процессе их разработки
Все радиолокационные системы (РЛС), системы радиоэлектронной борьбы
(РЭБ) и радиоэлектронной разведки (РЭР) ставят множество проблем при
испытании их компонентов, подсистем и систем в целом. Добавление к
анализатору UXA, PXA и MXA функции анализа в реальном времени даёт
экономичное решение, которое сочетает анализ в реальном времени с
такими традиционными измерениями спектра, как коэффициент шума,
фазовый шум и мощность. UXA, PXA и MXA в режиме реального времени
можно использовать для идентификации паразитных сигналов,
используя традиционный последовательный анализ, затем переключить
режим для просмотра импульсных помех, используя анализ и
отображение в реальном времени. UXA, PXA и MXA обнаруживает все
сигналы с длительностью от 3,517 мкс, обеспечивая полное сохранение
точностных характеристик измерения уровня – лучшее значение POI в
настоящее время. При отношении сигналум более 60 дБ анализатор
сигналов UXA может обнаруживать сигналы с длительностью от 3,33 нс.
Прикладная программа для измерения параметров импульсов (N9051A)
позволяет быстро измерить длительность импульса, период повторения и
другие параметры. При создании или анализе преднамеренных радиопомех
можно использовать запуск по частотной маске вместе с программным
обеспечением 89600 VSA и его возможностями записи/воспроизведения.
N9020A/B-
RT1
N9020A/B-
RT2
N9020A/B-
RTR
N9030A/B-
RT1
N9030A/B-
RT2
N9030A/B-
RTR
N9040B-RT1
N9040B-RT2
Описание Опция RT2 Опция RT1
Минимальная длительность сигналов, 3,51 мкс (B2X, B5X) 17,17 мкс
обнаруживаемых со 100%-ой 3,57 мкс (B1X)
вероятностью, при полном сохранении
точностных характеристик измерения
Минимальный обнаруживаемый сигнал 3,33 мкс (B2X, B5X) 17,3 мкс
5 мкс (B1X)
Поддерживаемые детекторы графика Пиковый, отрицательный пиковый,
мгновенного значения, среднего значения
Число графиков (режимы графиков: 86
стирание-запись, удержание максимума,
удержание минимума, просмотр)
Виды весовых функций Хэннинга, Блэкмана-Харриса,
прямоугольная, с плоской вершиной
Кайзера, Гаусса
Скорость БПФ 292 969/c 292 969/c
(для полос обзора > 300 кГц)
Число маркеров 12 12
Поддерживаемые типы маркеров Нормальный, дельта-маркер,
маркер шума, маркер полосы мощности
Отображение спектральной плотности
Диапазон вероятности (с шагом 0,001%) от 0 до 100% от 0 до 100%
Минимальная полоса обзора 100 Гц 100 Гц
Длительность послесвечения от 30 мс до 10 с от 30 мс до 10 с
Цветовые палитры Холодная, теплая, градации серого,
радар, огонь, мороз
Отображение спектрограммы
Макс. число запомненных сборов данных 10 000 10 000
С комбинированным представлением 5000 5000
зависимости мощности от времени
Динам. диапазон, перекрываемый цветом 200 дБ 200 дБ
Зависимость мощности от времени
Поддерживаемые детекторы Пиковый, отрицательный пиковый,
мгновенного значения, среднего значения
Число маркеров 12 12
Макс. время просмотра 40 с 40 с
Мин. время просмотра 202 мкс 202 мкс
Запуск по частотной маске
Виды доступных отображений Спектральная плотность, спектрограмма,
спектр в реальном времени
Разрешение по уровню запуска 0,5 дБ 0,5 дБ
Условия запуска Вход, выход в область маски, внутри маски,
вне маски, вход > выход, выход > вход
Мин. обнаруживамая длительность N9040B (опция B2X или B5X): 3,33 нс
сигнала при отношении сигнал/маска N9020A/30A (опция B1X): 5 нс
> 60 дБ (без учёта эффектов N9020A (опция B1A): 8нс
аналоговых входных каскадов) N9020A/30A (опция B85): 11,42 нс
Информация для заказа
Модель-опция Описание Примечания
N9020A/B-RT1/ Анализ сигналов Для запуска по частотной маске:
N9030A/B-RT1 в режиме реального минимальная длительность сигналов,
времени в полосе обнаруживаемых со 100%й вероятностью
до 160 МГц, равна 17,3 мкс. Требуется опция B85, B1A
базовые (N9020A) или B1X. Эта опция определяет
возможности. максимальное значение полосы анализа
в режиме реального времени.
N9020A/B-RT2/ Анализ сигналов Для запуска по частотной маске:
N9030A/B-RT2 в режиме реального минимальная длительность сигналов,
времени в полосе обнаруживаемых со 100%й вероятностью
до 160 МГц, равна 3,57 мкс. Требуется опция B85, B1A
оптимальные (N9020A) или B1X. Эта опция определяет
возможности. максимальное значение полосы анализа
в режиме реального времени.
N9020A/B-RTR/ Приложение Обеспечивает запись, анализ и
N9030A/B-RTR анализатора и воспроизведение данных сигнала и
регистратора спектра спектральной плотности для детектирования
в режиме реального и анализа аномалий сигнала, а также и для
времени. просмотра процесса изменения сигнала
и спектральной плотности с течением
времени.
N9040B-RT1 Анализ сигналов Для запуска по частотной маске:
в режиме реального минимальная длительность сигналов,
времени в полосе обнаруживаемых со 100%й вероятностью
до 510 МГц, равна 17,3 мкс. Требуется опция B2X или
базовые B5X. Эта опция определяет максимальное
возможности. значение полосы анализа в режиме
реального времени.
N9040B-RT2 Анализ сигналов Для запуска по частотной маске:
в режиме реального минимальная длительность сигналов,
времени в полосе обнаруживаемых со 100%-ой вероятностью
до 510 МГц, равна 3,517 мкс. Требуется опция B2X или
оптимальные B5X. Эта опция определяет максимальное
возможности. значение полосы анализа в режиме
реального времени.
4
Анализаторы сигналов
Анализаторы спектра реального времени (продолжение)
Keysight | Контрольно-измерительные решения 2016 - Каталог
79
Захват, занесение в каталог и интерпретация трудноуловимых
сигналов в реальных условиях
Cистемы РЛС и РЭБ действуют в спектральной среде, в значительной
степени перегруженной радиопомехами. Требуется множество мощных
средств анализа сигналов, чтобы иметь возможность распознавать
преднамеренные и непреднамеренные помехи. Для облегчения просмотра
ослабленных возвратных сигналов в переходном или динамическом режиме
сканирования антенны UXAили PXA в режиме реального времени с
шумовым порогом 157 дБм (на 10 ГГц без предусилителя) увеличивает POI.
Одновременное отображение спектрограммы в реальном времени и
зависимости мощности от времени позволяет захватывать сигналы
преднамеренных и других радиопомех, создаваемых РЛС и системами
связи. Комбинируя запуск по частотной маске с программным
обеспечением 89600 VSA, можно легко распознавать, захватывать и
воспроизводить фрагменты сигнала систем РЭБ.
Ускорение разработки систем связи
Повышение характеристик и возможностей соединений систем
беспроводной связи
С помощью анализатора сигналов реального времени MXA можно
измерять и анализировать все характеристики каналов передатчика в
непрерывной полосе до 160 МГц на частотах до 26,5 ГГц. Возможность
регистрации сигналов длительностью от 7 нс (лучшее значение среди
доступных в настоящее время анализаторов реального времени) позволяет
выявлять перемежающиеся проблемы несовместимости в
высокоинтегрированных многорежимных многодиапазонных устройствах
(MMMD). Кроме того, можно контролировать функции базовых станций,
используя широкополосные отображения с длительным послесвечением.
Это помогает выявлять перемежающиеся предыскажения.
Функции запуска по частотной маске позволяют измерять характеристики
переключения частоты, проверять работу всей системы и обнаруживать
нарушения или помехи. Для более глубокого анализа можно использовать
ПО 89600 VSA: благодаря поддержке множества стандартных и
специальных сигналов, оно с большой степенью вероятности сможет
демодулировать исследуемые сигналы. Для выявления более
значительных деталей можно проверить время установления в системе
ФАПЧ и выявить проблемы, связанные с гетеродином, объединив запуск по
частотной маске, ПО VSA и отображение спектрограмм в реальном времени.
Улучшение характеристик систем военной/спутниковой связи
В современном плотно занятом спектре многоформатные
высокоскоростные системы связи с большой степенью вероятности
будут испытывать проблемы совместимости. Для контроля
характеристик таких систем можно использовать анализаторгналов
UXA или PXA, который способен выполнять быстрое предварительное
сканирование в диапазоне до 50 ГГц, используя возможности настройки
свипирования, а затем увеличить изображение в режиме реального
времени с динамическим диапазоном до 75 дБ.
Опция RTSA обладает характеристиками, необходимыми для проверки
работы радиотракта с помощью широкополосного послесвечения, и
позволяет выявлять помехи, вызванные ошибками в алгоритмах модуляции.
Кроме того, она позволяет контролировать алгоритмы когнитивного радио и
сценарии динамического управления спектром с помощью широкополосного
послесвечения в реальном времени в полосе обзора до 510 МГц.
В полевых условиях можно легко измерять слабые сигналы в
присутствии мощных передатчиков, благодаря самому минимальному в
отрасли уровню собственных шумов и искажений. Эти возможности
позволяют исследовать плотно занятый спектр и легко находить
необнаруживаемые ранее источники перемежающихся помех или
сигналы, маскируемые другими сигналами.
Исключение необходимости в специализированном
анализаторе сигналов реального времени
Благодаря возможности приобретения опции анализа спектра в режиме
реального времени (RTSA) как опции апгрейда (модернизации)
анализатора сигналов исключается необходимость приобретения
специализированного прибора. Анализатор сигналов UXA, PXA и
MXA сохраняет все функциональные возможности традиционного
анализатора сигналов. Поэтому можно использовать встроенные
прикладные программы для измерения параметров мощности и
сигналов различных стандартов связи, а когда потребуется, -
подключить также возможности анализа в режиме реального времени.
Основные технические характеристики
Описание Опция RT2 Опция RT1
Общие характеристики частотной области
Максимальная полоса анализа
в реальном временипределяется
опцией полосы анализа)
N9020A/30A до 160 МГц до 160 МГц
N9040B до 509,5 МГц до 509,5 МГц
N9020A/B-
RT1
N9020A/B-
RT2
N9020A/B-
RTR
N9030A/B-
RT1
N9030A/B-
RT2
N9030A/B-
RTR
N9040B-RT1
N9040B-RT2