ru en
Авторизация

Анализаторы спектра

Скачать каталог

Анализаторы спектра СК4 предназначены для измерения: частот отдельных гармонических составляющих спектра периодических сигналов; абсолютных и относительных уровней мощности; спектральной плотности мощности

стационарных случайных процессов в широком диапазоне частот; параметров модуляции спектральных составляющих радиотехнических сигналов; коэффициента шума и модуля коэффициента передачи; фазовых шумов. А также для градуировки генераторов шума.

Область применения – разработка, производство, техническое обслуживание и контроль ВЧ и СВЧ устройств и оборудования, а также исследования и настройка СВЧ-узлов; используемых в радиоэлектронике, связи, приборостроении, измерительной технике, радионавигации, радиолокации, теле- и радиовещании, телекоммуникации; научные исследования, измерения внеполосных излучений, стандартизированные измерения, радиоконтроль и т.д. СК4М может эксплуатироваться в лабораторных и производственных условиях, в цехах, ремонтных мастерских и других закрытых помещениях при соответствующих условиях применения.

Анализаторы спектра позволяют определять параметры устройств, работающих в линейном, нелинейном, а также квазилинейном режимах, пассивных и активных устройств, частотно-постоянных и частотно-преобразующих устройств (постоянные и управляемые аттенюаторы, смесители, умножители частоты, модуляторы, отрезки линий передачи, резонаторы, ответвители, делители, фильтры, мосты, нагрузки, адаптеры, линии задержки, переключатели, усилители, генераторы и др.).

СК4 имеют соответствующие входы и выходы аналоговой и цифровой синхронизаций для работы с другими приборами в составе измерительных комплексов. Измерители работают под управлением внешнего ПК, который осуществляет функции управления СК4 и отображение результатов измерений (не входит в комплект поставки); для связи с ПК используется интерфейс Ethernet UTP 10/100 (IEEE 802.3). Для управления СК4 предназначено ПО Graphit (программа управления); а с целью обеспечения возможности автоматизации измерений для внешнего управления СК4 и функциями программы управления предусмотрен программный интерфейс, основанный на текстовой системе команд.

Для расширения возможностей анализатора доступны следующие программные опции:

  • Опция «11Р» позволяет использовать входной соединитель типа N (розетка).

  • Опция «13Н» позволяет использовать входной соединитель типа NMD 3,5 мм (вилка).

  • Опция «05Н» позволяет использовать входной соединитель типа NMD 2,4 мм (вилка).

  • Опция «АПА» — это встроенный отключаемый адаптер питания для подачи электропитания на исследуемое устройство через соединитель измерительного входа СВЧ (со встроенным разделительным конденсатором).

  • Опция «МУА» — это встроенный отключаемый предусилитель для улучшения чувствительности анализатора.

  • Опция «АДП» — аналоговая демодуляция (АМ, ЧМ, ФМ): измерение частоты модулирующего сигнала, коэффициента амплитудной модуляции, девиации частоты и девиации фазы.

  • Опция «ИКШ» — измерение коэффициента шума и коэффициента передачи.

  • Опция «ГРП» — градуировка генераторов шума.

  • Опция «ИФШ» — измерение фазовых шумов.

Опция «АПА» — это встроенный адаптер питания на входе анализатора, который позволяет работать с усилителями и конверторами, получающими питание через центральный проводник коаксиального тракта.

Эти опции позволяют не только расширить функционал анализатора спектра сигнала, но и обеспечивают лучшую совместимость с другим оборудованием.

Структура и принцип работы анализаторов спектра на примере СК4М-18

Анализатор спектра СК4М-18 является сканирующим анализатором последовательного типа, который построен на основе виртуальных приборов. Он работает вместе с ПК через специализированное программное обеспечение Graphit, позволяющее управлять параметрами измерения и отображать их результаты. Graphit поддерживается ОС Windows.

Связь с ПК устанавливается через интерфейс Ethernet. Упрощенная структурная схема анализатора спектра представлена на рисунке.

scheme1.jpg

Радиоприемный тракт (РПТ) использует супергетеродинную схему с многократным преобразованием частоты для преобразования измеряемого спектра сигнала на промежуточной частоте (70 МГц), фильтрации и регулировки уровня. РПТ обеспечивает избирательность по побочным каналам приёма и широкий динамический диапазон измеряемых сигналов. Он включает в себя входной ступенчатый ВЧ-аттенюатор, набор управляемых усилителей-аттенюаторов и аналоговых полосовых фильтров ПЧ, а также широкополосный перестраиваемый преселектор. Программные алгоритмы позволяют автоматически перераспределять коэффициент передачи в тракте для получения лучшей динамики и минимальных нелинейных искажений.

Блок синтезаторов (БС) представляет собой систему перестраиваемых и фиксированных гетеродинов с низким уровнем фазового шума, применяемых для преобразования частоты в РПТ. Он обеспечивает сканирование анализатора по частоте. Многопетлевая система ФАПЧ в схеме перестраиваемого гетеродина позволяет оптимизировать уровень фазового шума на ближних и дальних отстройках.

Блок опорной частоты (БОЧ) содержит высокостабильный кварцевый генератор, который является источником опорного сигнала для синтезаторов. БОЧ также позволяет синхронизировать сигнал от внешних источников и использовать его в качестве опорного в других устройствах.

Блок цифровой обработки (БЦО) содержит высокоскоростной АЦП для оцифровки сигнала ПЧ, микропроцессор и другие устройства запоминания и обработки данных. Оцифрованный измеряемый сигнал фильтруется для обеспечения частотной избирательности. Для этого в нем реализован набор цифровых фильтров, в том числе с применением алгоритмов быстрого преобразования Фурье. Далее сигнал обрабатывается детектором огибающей и видеофильтром для уменьшения дисперсии шума. Алгоритм обработки видеосигнала задается различными типами детекторов отображения.

Блок управления (БУ) предназначен для передачи сигналов управления различными функциональными узлами в РПТ, БС и БОЧ, а также для приёма и обработки сигналов текущего состояния этих блоков. В БУ формируется сигнал управления генератором шума (+28 В), позволяющий применять анализатор для оценки коэффициента шума и коэффициента передачи различных радиотехнических устройств.

Блок питания (БП) обеспечивает электропитание всех составных частей анализатора спектра.

Блоки БЦО, БС и БУ объединены с помощью обмена между ними специальными командами и данными. Связь с БЦО устанавливается через интерфейс Ethernet. В составе БЦО реализован приёмопередатчик прямоугольных импульсов цифровой синхронизации, который объединяет работу анализатора спектра с другими приборами, например, через их синхронную перестройку по частоте.