Анализатор спектра FPL1014 Rohde&Schwarz

Анализатор спектра FPL1014 Rohde&Schwarz предназначен для измерения частоты и уровня мощности СВЧ-сигналов. Прибор работает как с непрерывными, так и с импульсно-модулированными сигналами. Основной функцией устройства является спектральный анализ. Дополнительно реализованы высокоточные измерения мощности с использованием внешних датчиков мощности. Прибор также поддерживает демодуляцию и анализ сигналов с аналоговой и цифровой модуляцией.

Принцип действия

Архитектура анализатора спектра R&S FPL1026 построена на принципе гетеродинного преобразования исследуемого сигнала в промежуточную частоту с последующей его оцифровкой и обработкой цифровым сигнальным процессором. Для обеспечения максимальной точности в низкочастотном диапазоне (до 2 МГц) реализован режим прямого ввода сигнала на аналого-цифровой преобразователь в обход смесителя. Эффективное подавление зеркальных каналов приема достигается за счет каскада переключаемых фиксированных фильтров в диапазоне до 7 ГГц и перестраиваемого ЖИГ-фильтра для более высоких частот. При необходимости анализа широкополосных сигналов в СВЧ-диапазоне этот ЖИГ-фильтр может быть программно отключен. Итоговые данные цифровой обработки в реальном времени визуализируются на дисплее в виде наглядных спектрограмм и точных числовых значений.

Конструктивно прибор представляет собой эргономичное переносное устройство лабораторного класса. На лицевой панели скомпонованы основные органы управления, высокочастотный входной разъем и высококонтрастный цветной дисплей для оперативного считывания результатов. Прибор легко интегрируется в автоматизированные измерительные системы. Для удаленного управления предусмотрены стандартные интерфейсы LAN и опциональный GPIB. Это обеспечивает гибкость при создании сложных тестовых стендов и систем производственного контроля.

Ключевые особенности Анализатор спектра FPL1014 Rohde&Schwarz

• ► Диапазон частот: от 5 кГц до 14 ГГц
• ► Однополосный фазовый шум: –108 дБн (1 Гц) при отстройке 10 кГц от несущей 1 ГГц
• ► Средний уровень собственного шума (DANL) с предусилителем: –160 дБмВт от 10 МГц до 2 ГГц
• ► Малый вес и габариты
• ► Аккумуляторная батарея и источник питания 12/24 В (опция)
• ► Поддержка датчиков мощности (опция)
• ► Обход ЖИГ-преселектора для полной полосы анализа 40 МГц выше 6 ГГц (опция)
• ► Ширина полосы анализа 40 МГц (опция)
• ► Анализ аналоговых и цифровых сигналов (опция)
• ► Встроенный генератор до 7.5 ГГц (опция)
• ► Стробированная развертка, узкополосные фильтры разрешения и измерения спектрограмм в стандартной комплектации

Уникальная функция MultiView

Функция MultiView кардинально оптимизирует рабочий процесс, позволяя одновременно запускать различные типы измерений, например спектральный анализ и аналоговую демодуляцию, в независимых вкладках. Интерфейс спроектирован для максимальной эргономики: одним щелчком мыши пользователь может сфокусироваться на нужном окне, которое автоматически развернется, в то время как остальные вкладки останутся видимыми, но затененными для сохранения общего контекста. При необходимости все активные измерения можно вывести на единый экран, создавая комплексную информационную панель для всестороннего мониторинга тестируемого устройства без необходимости ручного переключения между режимами.

Для автоматизации длительного наблюдения предусмотрена функция Sequencer, которая обеспечивает поочередное циклическое переключение между измерительными каналами с заданными интервалами. Это решение позволяет инженерам непрерывно отслеживать динамику нескольких параметров одновременно, получая постоянно обновляемые результаты в реальном времени. Благодаря такой организации рабочего пространства полностью исключается длительный и рутинный процесс перенастройки прибора при смене задач, что существенно экономит время и повышает общую эффективность лабораторных или производственных испытаний.

Технические характеристики Анализатор спектра FPL1014 Rohde&Schwarz

• Диапазон частот: от 5 кГц до 14 ГГц
• Уход частоты: 1 × 10–6 в год
  — с опцией FPL1-B4: 1 × 10–7 в год
• Полоса демодуляции I/Q: 12.8 МГц (опционально 40 МГц)
• Память I/Q: до 25 МВыб. для I и Q
• Фазовый шум на частоте 1 ГГц при отстройке 10 кГц: -108 дБн (тип.)
• Отображаемый средний уровень шума: -152 дБм на 1 ГГц (тип.)
• Отображаемый средний уровень шума с опцией предусилителя: -166 дБм на 1 ГГц (тип.)

Технические характеристики (продолжение)

• Фильтры ПЧ:
  — базовые: от 100 кГц до 10 МГц с шагом 1/2/3/5
  — БПФ-фильтры: от 1 Гц до 50 кГц, с шагом 1/2/3/5
• Максимальный уровень входного сигнала (при включенной аттенюации ≥ 10 дБ, предусилитель выкл.): +30 дБм
• Общая погрешность измерений:
  — от 1 МГц до 3 ГГц: ≤ 0.5 дБ
  — от 3 ГГц до 7.5 ГГц: ≤ 0.8 дБ
  — от 7.5 ГГц до 13.6 ГГц: ≤ 1.2 дБ
  — от 13.6 ГГц до 14 ГГц: ≤ 1.32 дБ
• Дисплей: LCD TFT цветной дисплей 10.1″, 1280 × 800 пикселей
• Входной разъем: 2.92 мм розетка, 50 Ом
• Потребляемая мощность: не более 95 Вт ( 110 Вт в режиме заряда аккумуляторной батареи)
• Размеры: 408 × 186 × 235 мм
• Вес: 8.3 кг

FPL1-K70 — векторный анализ сигналов

Анализатор R&S FPL1000 осуществляет анализ и демодуляцию сигналов с цифровой модуляцией одной несущей, используя полосу анализа шириной до 40 МГц. Этот прибор окажется удобным для университетов и исследовательских учреждений благодаря своей гибкости в анализе специализированных сигналов. Разработчики устройств и компонентов мобильной связи смогут легко воспользоваться заранее заданными стандартными настройками.
Многочисленные настройки под конкретные стандарты:

• ► Определяемые пользователем сигнальные созвездия и соответствия
• ► GSM, GSM/EDGE
• ► 3GPP WCDMA, EUTRA/LTE, CDMA2000®
• ► TETRA, APCO25
• ► Bluetooth®, Zigbee
• ► DECT, DVB-S2

Поддерживаемые форматы цифровой модуляции

Анализатор R&S FPL обеспечивает комплексную демодуляцию и анализ широкого спектра цифровых модуляций, охватывающих как классические, так и современные стандарты связи:

• Частотная манипуляция (FSK):
  — 2FSK, 4FSK, 8FSK — для систем радиочастотной идентификации, телеметрии и промышленной связи
• Фазовая манипуляция (PSK):
  — BPSK, QPSK, offset QPSK, DQPSK, 8PSK, D8PSK, π/4‑DQPSK, 3π/8-8PSK, π/8-D8PSK — применяются в спутниковой связи, радиостанциях и системах передачи данных
• Амплитудно-фазовая модуляция (QAM):
  — 16QAM, 32QAM, 64QAM, 128QAM, 256QAM, 512QAM, 1024QAM, 2048QAM, 4096QAM — для высокоскоростных систем передачи данных, кабельного телевидения и широкополосного доступа
• Амплитудная манипуляция (ASK) и амплитудно-фазовая (APSK):
  — 2ASK, 4ASK — для оптических систем связи и простых радиосистем
  — 16APSK, 32APSK (DVB-S2) — для цифрового спутникового телевидения второго поколения
• Специализированные форматы:
  — MSK, GMSK, DMSK — для систем мобильной связи GSM и профессиональных радиосетей
  — π/4‑16QAM, –π/4-16QAM (EDGE) — для сетей мобильной связи стандарта EDGE

Принцип работы при анализе цифровых сигналов

В режиме векторного анализа анализатор спектра FPL Rohde&Schwarz принимает исследуемый сигнал через ВЧ-вход, выполняет его гетеродинное преобразование и оцифровку с помощью высокоскоростного аналого-цифрового преобразователя. Полученные цифровые данные (I/Q-составляющие) передаются в программный модуль опции FPL1-K70, который выполняет математическую демодуляцию, восстановление символов и расчет ключевых параметров качества сигнала, включая вектор ошибок (EVM), фазовый шум и амплитудные искажения.

Программное обеспечение

Программное обеспечение «FW FPL1000» предназначено для управления режимами работы анализаторов спектра FPL. А также для обработки измерительных сигналов, управления работой приборов в процессе проведения измерений, отображения хода измерений. Программное обеспечение «FW FPL1000» предназначено только для работы с анализаторами спектра R&S FPL и 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 анализаторов спектра FPL1000 за пределы допускаемых значений.

Уровень защиты программного обеспечения «низкий» в соответствии с Рекомендацией Р 50.2.077-2014.