Измерительный приемник FSMR3050 Rohde&Schwarz до 50 ГГц предназаначен для измерений частоты, отношения мощностей, параметров амплитудной, частотной и фазовой модуляций радиотехнических сигналов, а также параметров их спектра.

Созданный для требовательных задач в метрологии, сертификационных центрах и R&D-лабораториях, R&S FSMR3050 обеспечивает беспрецедентную точность и воспроизводимость результатов.

Свойства Измерительный приемник FSMR3050 Rohde&Schwarz до 50 ГГц

• Диапазон частот от 2 Гц до 50 ГГц
• Прецизионный калибратор уровня с широким диапазоном измерений: от –152 дБм до +30 дБм
• Измеритель мощности для подключения датчиков серии R&S NRP
• Датчик R&S NRP50T обеспечивает покрытие всего диапазона частот от постоянного тока до 50 ГГц
• Датчик мощности со встроенным делителем упрощает процедуру измерений
• Анализатор модуляции (AM/FM/PM и цифровые форматы)
• Полнофункциональный анализатор сигналов и спектра
• Векторный анализатор сигналов с полосой анализа до 80 МГц
• Высокоточный анализатор фазовых шумов с кросс-корреляцией: типовая чувствительность –163 дБн/Гц при отстройке 10 кГц от несущей 1 ГГц

Типовое применение

Измерительный приемник FSMR3050 Rohde&Schwarz до 50 ГГц — это не универсальный анализатор спектра, а специализированный инструмент для высокоточных калибровочных и метрологических задач. Его основное назначение — обеспечение эталонной точности при характеризации источников сигналов и пассивных компонентов. Ниже приведены ключевые сценарии его применения.

1. Калибровка генераторов сигналов (ВЧ/СВЧ)
   • Это основная и самая частая задача для FSMR3000. Прибор выполняет полную калибровку генераторов по следующим параметрам:
     • Выходной уровень (мощность) — с абсолютной погрешностью до ±0,02 дБ благодаря интегрированному измерителю мощности и подключаемым датчикам NRP.
     • Спектральная чистота — выявление гармоник, субгармоник и внеполосных излучений (spurious).
     • Параметры модуляции — измерение глубины AM, девиации FM, фазы PM с погрешностью < 0,5 %.
     • Фазовые шумы — с использованием опции кросс-корреляции (B60) для оценки сверхстабильных генераторов (OCXO, рубидиевые, водородные стандарты).
2. Калибровка аттенюаторов и делителей мощности
   • FSMR3000 автоматизирует процесс калибровки как фиксированных, так и программируемых аттенюаторов. Он подаёт сигнал известного уровня от эталонного генератора, измеряет его на выходе аттенюатора и рассчитывает фактическое ослабление.
   • Благодаря широкому динамическому диапазону (–152…+30 дБм) прибор охватывает все типичные значения ослабления без переключения диапазонов.
   • Поддержка датчиков NRP позволяет проводить сравнительные измерения «датчик против датчика» с минимальной погрешностью.
3. Научные исследования и разработка новых технологий
   • Исследование спектральных характеристик квантовых генераторов и оптоэлектронных систем.
   • Анализ сигналов в диапазонах mmWave (24–50 ГГц) для прототипов 6G и автомобильных радаров.
   • Анализа шумовой температуры и коэффициента шума (с опцией K30).
   • Измерения остаточных фазовых шумов гетеродинов приёмников (с опцией B65).
   • Высокоточная регистрация низкочастотных модуляций в системах навигации и связи.

Принцип действия

Измерительные приёмники R&S FSMR3000 работают по супергетеродинной схеме. Это означает, что входной сигнал переносится на промежуточную частоту (ПЧ) с помощью внутреннего гетеродина и смесителя. Затем прибор оцифровывает его высокоскоростным АЦП и обрабатывает в цифровом домене. Для низкочастотных сигналов анализатор подаёт сигнал напрямую на АЦП, минуя смеситель.

FSMR3000 измеряет сигнал только в режиме точной настройки на его частоту — это исключает влияние внеполосных помех и гарантирует линейность отклика по всему диапазону уровней. После обработки прибор отображает результаты на встроенном дисплее в виде числовых значений и графиков. Также пользователь имеет возможность сохранять результаты в цифровом формате для последующего анализа или отчётов.

При активированных опциях FSMR3000 расширяет свои возможности: он подавляет зеркальный канал с помощью аналоговых фильтров, превращаясь в полноценный анализатор спектра. Кромего того, есть возможность кросс-корреляционного алгоритма для сверхточного измерения фазовых и амплитудных шумов.

Прибор выполнен в виде настольного лабораторного устройства с интегрированным компьютером под управлением Windows. Он поддерживает автоматизацию измерений и напрямую подключается к измерительным стендам через интерфейсы LAN (LXI) и GPIB (IEEE 488).

Снижение сложности калибровки с Измерительный приемник FSMR3050 Rohde&Schwarz до 50 ГГц

Основная задача измерительного приёмника Rohde&Schwarz FSMR3000 — точное и быстрое измерение выходной мощности генераторов сигналов.

Для эталонных измерений к FSMR3000 подключают датчик мощности (например, из серии R&S NRP). Его можно соединить двумя способами:

• напрямую с выходом генератора, или
• через делитель мощности — параллельно с входом самого FSMR3000.

Делитель упрощает работу: не нужно постоянно переключать кабели между датчиком и приёмником. При этом FSMR3000 автоматически компенсирует потери и АЧХ делителя. Некоторые датчики (например, NRP-Z27/Z37) уже содержат встроенный делитель, а также аттенюатор и коррекцию КСВ — это повышает точность и согласование.

Диапазон датчиков мощности ограничен, поэтому для измерения генераторов во всём диапазоне (например, от –150 дБм до +20 дБм) используется режим TRFL (настроенный уровень ВЧ-сигнала). В этом режиме FSMR3000 автоматически переключает входное ослабление, предусилитель и усиление ПЧ, чтобы сохранить оптимальное соотношение сигнал/шум.

Чтобы избежать ошибок при переключении диапазонов, прибор применяет калибровку по смежным диапазонам. Благодаря этому он обеспечивает высочайшую линейность:

• ±(0,009 дБ + 0,005 дБ на каждые 10 дБ) — по всему диапазону уровней.

При необходимости нижнюю границу можно расширить ещё дальше с помощью опционального предусилителя FSMR3-B24.

Снижение сложности калибровки (продолжение)

Для калибровки в широком динамическом диапазоне нужно всего несколько шагов. Сначала выполняется эталонное измерение по датчику мощности — для этого достаточно нажать одну кнопку. После этого уровень калибруемого генератора постепенно снижают и проверяют показания.

Если сигнал выходит за пределы текущего диапазона, прибор сам предложит выполнить калибровку смежного диапазона. Достаточно нажать кнопку RECAL — FSMR3000 автоматически переключит настройки и завершит калибровку.

На рисунке ниже показана линейность, которая может быть достигнута.

Программное обеспечение (ПО)

Программное обеспечение «FW FSMRЗ000» предназначено для управления режимами работы приемников измерительных FSMRЗ000, обработки измерительных сигналов, управления работой приборов в процессе проведения измерений, отображения хода измерений.

ПО «FW FSMRЗ000» предназначено только для работы с приемниками измерительными FSMRЗ000. Оно не может быть использовано отдельно от измерительно-вычислительной платформы этих приборов.

Программное обеспечение реализовано без выделения метрологически значимой части. Влияние программного обеспечения не приводит к выходу метрологических характеристик приемников измерительных FSMRЗ000 за пределы допускаемых значений. Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.