Анализатор спектра R&S FSMR3000

Прибор R&S®FSMR3000 разработан специально для выполнения поверки генераторов и фиксированных или перестраиваемых аттенюаторов. При этом в конструкцию добавлена возможность сочетания четырех типов измерительного оборудования в моноблочном исполнении, а именно:

• Измерительный приемник с высокой линейностью АЧХ (менее 0.01 дБ), 
• Анализатор аналоговых (АМ/ЧМ/ФМ) и цифровых модуляций
• Анализатор фазовых шумов с кросскорреляцией ( -163 дБн (нес. 1ГГц, отс.10кГц))
• Анализатор спектра высшего класса

Концепция «четыре в одном» дает метрологической лаборатории широкие возможности для аккредитации и эталонизации в направлениях: 

• Измерение абсолютной мощности,
• Измерение ослабления,
• Анализ модуляции АМ, ЧМ, ФМ,
• Анализ фазовых и амплитудных шумов.

Эти и другие возможности новой платформы увеличивают спектр выполняемых измерений и делают процедуру поверки генераторов и аттенюаторов простой и эффективной.

R&S FSMR3000 разработан для упрощения процедуры поверки генераторов сигналов и аттенюаторов. Диапазон рабочих частот прибора в зависимости от модели составляет от 2 Гц до 8 ГГц, 26.5 ГГц или 50 ГГц. Также стоит отметить широкий динамический диапазон: от -152 до + 30 дБмВт. Высокая линейность тракта ± (0,009 дБ + 0,005 дБ на шаг 10 дБ) в связке с внешним датчиком мощности обеспечивают высокоточные измерения уровня. Например, датчик серии R&S NRP50T может покрывать весь частотный диапазон вплоть до 50 ГГц.

Наряду с этим прибор обеспечивает анализ аналоговых видов модуляции AM, ЧM и ФM. Можно измерить глубину модуляции AM от 0 до 100% и отклонения частоты FM до 16 МГц. Есть возможность укомплектовать прибор 16-битным аналого-цифровым преобразователем (опция FSMR3-B80) с частотой 200 млн отсчетов/с для анализа модуляции с полосой сигнала до 80 МГц. Если установлена эта ​​опция, то также возможны измерения сигналов с цифровой модуляцией.

Метрологические лаборатории решают множество измерительных задач. Для этих задач часто требуется анализатор спектра с широким набором функций и наилучшими РЧ характеристиками. С аппаратной опцией FSMR3-B1 измерительный приемник FSMR3000 получает полнофункциональный анализатор спектра и сигналов. Фактически опция FSMR3-B1 эквивалентна анализатору спектра и сигналов высшего класса FSW.

Наряду с непревзойденной РЧ-производительностью (например, уровень собственных ФШ, широкий динамический диапазон, высокий входной TOI (до +30 дБм), прибор также имеет в стандартной комплектации ряд функций, которые необходимы для калибровки и проверки генераторов. Например, прибор может автоматически измерять высшие гармоники генератора нажатием одной кнопки. Он также имеет функции для измерения TOI, мощности утечки в соседний канал и вариативные маркерные измерения.

Аппаратная опция FSMR3-B60 превращает прибор в полнофункциональный анализатор фазовых шумов (ФШ) с высокой чувствительностью за счет кросскорреляции. Комбинация высокоскоростного процессора и ПЛИС позволяет производить мгновенную обработку данных, поэтому время измерения определяется исключительно по физически необходимому времени запись данных. При этом демодуляция сигнала и корреляция различных измерительных последовательностей не требуют дополнительного времени. Благодаря отличным внутренним опорным источникам и существенной цифровой архитектуре, прибор оснащенный данной опцией быстрее, чем аналогичные измерительные системы, которые построены по принципу оцифровки сигнала после фазового детектора. Также наличие режима кросскорреляции обеспечивает повышение чувствительности в зависимости от количества корреляций. Ожидаемые улучшение рассчитывается по следующей формуле ΔL = 5 ⋅ log(n) , где ΔL - это улучшение чувствительности к фазовому шуму за счет кросскорреляции (в дБ) , а n - количество корреляций.

Например, увеличение количества корреляций на 10 приводит к снижению собственных фазовых шумов FSMR3000 на 5 дБ.

Благодаря малошумящим внутренним источникам очень часто требуется лишь несколько корреляций, чтобы измерить качественный генератор.

Опция FSMR3-K30 позволяет очень просто проводить автоматические измерения коэффициентов шума и усиления, благодаря чрезвычайно низкому уровню собственного шума FSMR3000 равному –153 дБмВт (1 Гц) на 2 ГГц или –145 дБмВт (1 Гц) на 25 ГГц без предусилителя (также доступно улучшение от 12 до 20 дБ с встроенным предусилителем). Для подобных измерений необходим источник шума, который подключается на вход исследуемого усилителя или смесителя. В качестве источника шума можно использовать любые доступные шумовые диоды.

В задаче по оценке КШ и КУ очень важно учитывать частотную характеристику значений ENR (ИОШТ) и температуру что не всегда возможно с простыми источниками шума. Поэтому интеллектуальные источники шума серии FS-SNS делают этот трудоемкий и подверженный ошибкам процесс учета вышеупомянутых параметров автоматическим. И теперь не нужно вводить вручную все таблицы коррекции и строго контролировать температуру окружающей среды.

Использование комбинации FSMR3-K30 и FS SNSxx, можно измерить коэффициент усиления и коэффициент шума компонентов нажатием одной кнопки. Все результаты отображаются вместе с рассчитанной погрешностью измерений.

Опция FSMR3-K15 способствует расширению возможностей метрологической лаборатории и позволит выполнять калибровку генераторов сигналов VOR / ILS и навигационных тестеров. Контроль воздушного движения и навигация самолетов происходит на основе VHF сигналов с амплитудной модуляцией. Всенаправленный курсовой радиомаяк (VOR) и система посадки по приборам (ILS) применяются воздушными судами для наведения при заходе на посадку. Оба метода очень требовательны с точки зрения параметров точности и надежности измерения модуляции. В качестве примера, при анализе сигнала VOR прибор FSMR3000 отображает параметры спектра, мощности и модуляции.