AnaPico. Как выбрать многоканальный источник ВЧ, СВЧ сигналов?

Все большей популярностью пользуются многоканальные источники ВЧ, СВЧ сигналов для решения измерительных задач. Если раньше многоканальные источники сигналов использовались в когерентных приложениях, то последние технеции, связанные с большим влиянием цифровых технологий, сделали многоканальные генераторы полноценной заменой отдельных генераторов сигналов всей лаборатории. Компания AnaPico одна из первых стала использовать и развивать технологию многоканальных источников ВЧ/СВЧ сигналов начиная с 2005 года, а в настоящее время в портфолио компании есть 3 серии приборов по многоканальной когерентной генерации. Цель этой аналитической заметки разобраться в линейки приборов AnaPico, сформировать критерии выбора многоканальных генераторов/синтезаторов ВЧ/СВЧ, обобщить результаты в виде таблицы для удобства принятия решения по выбору многозального источника ВЧ, СВЧ сигнала.

Существует два способа для решения данной задачи, посредством формирования критериев к техническим характеристикам и второй способ рассмотреть типовые измерительные задачи прийти к готовым решениям. В этой заметки будет рассмотрено два способа.

Критерии выбора истока сигналов для задач многоканальной генерации:

Технические требования к характеристикам для задач многоканальной генерации:

Функциональные требования:

  1. Требуется ли межканальная когерентность фазы? (Да/нет)
  2. Необходимое количество ВЧ/СВЧ источников сигналов?

Технические требования:

  1. Аналоговый или векторный
  2. Диапазон частот
  3. Уровень фазового шума
  4. Стабильность частоты
  5. Уровень мощности
  6. Скорость перестройки частоты
  7. Спектральные составляющие
  8. Параметры модуляции, особый интерес ИМ, ЛЧМ Импульсная модуляция

Подобранное техническое решение гарантирует выполнения задачи, но как правило можно под одну и ту же задачу составить несколько решений. Тенденции в стандартах качества предприятия предполагают риск-ориентированное мышление и стремление каждого сотрудника обеспечить экономическую эффективность своего предприятия, поэтому нужно рассмотреть не технические критерии.

Не технические критерии:

  1. Цена
  2. Сроки поставки
  3. Экспортный контроль
  4. Другие

Подбор решения под технические требования:

Большинство функции и технические параметры, приведенные в предыдущем параграфе очевидны и известны. Обратить внимание стоит на понятие когерентность и количество каналов, поскольку AnaPico первый предложил сертифицированное решение по многоканальной когерентной генерации у производителя есть ряд собственных наработок.

Когерентность многоканальных систем и количество каналов

Когда говорят о сигналах и фазовой когерентности, словарный запас иногда используются взаимозаменяемо, хотя каждый термин имеет очень специфическое значение. В этой заметке по применению, мы даем иллюстрированные определения следующих терминов: фазовая-когерентность, фазово-непрерывный сигнал, фазовое когерентное перестройка частоты, фазовая память, фазово-согласованные выходы.

Применительно к частотному синтезу, фазовая когерентность описывает отношение опорной частоты к генерируемой частоте. Если выходная частота точно воспроизводит относительную стабильность частоты опоры, устройство считается когерентным. Несмотря на это определение, предположение, что все современные системы, использующие единую опорную частоту (внешние или внутреннею) когерентны неверен. Многие системы которые используют синтезаторы высокого разрешения с дробным N или двоичным DDS, не совсем фазово-когерентный; скорее они указали небольшую, но конечную величину размера ошибки.

Ключевые определения:

Фазово-когерентные сигналы: если фазовое соотношение двух сигналов остается постоянным, эти два сигнала считается фазово-когерентным. Это означает, что их относительная фаза остается постоянной во времени.

Сигнал считается фазово-непрерывным если после перестройки частоты фаза сохраняет свое значение как было до перестройки частоты.

Фазово-когерентное перестройка частоты — фазовое соотношение между двумя каналами детерминировано или может быть запрограммированно пользователем во всей сетке частот.

Сигнал с памятью фазы: сигнал имеет фазовую память, если, сигнал переключается с частоты f₁ на частоту f₂, а затем обратно на частоту f₁, фаза сигнала возобновляется в положении, которое он имел бы, если бы он работал непрерывно на частоте f₁. Другими словами, всякий раз, когда сигнал возвращается к ранее установленной частоте, он ведет себя так, как если бы он работал непрерывно на указанной частоте все время.

Фазово-согласованный выход: если выходы выровнены относительно друг друга, чтобы иметь откалиброванную относительную фазу 0 градусов на всех выходных частотах.

Пользователю необходимо определится в необходимости данного функционала и в количестве каналов.

У компании AnaPico есть решение по синхронизации бесконечного числа каналов с уровнем ошибки фазы 5 мрад между модулями.

Варианты решений

Модель/опцииRFVSG-XMCSG-ULNRFS40-XRFSYN20-X
Аналоговый/векторный генераторВекторныйАналоговый
Синтезатор__дада
Фазовая когерентностьЕсть 3 мрад между каналамиЕсть 3 мрад между каналамиЕсть 3 мрад между каналамиЕсть 25 мрад между каналами
Фазово-когерентная перестройка частотыЕстьестьнетНет
Сигнал с памятью фазыестьестьнетНет
Фазово-согласованный выходестьестьнетНет
Количество каналов4 в одном корпусе, коммутация неограниченная  
Диапазон частотОт 10 МГц до 4,6,12,20,40 ГГц300 кГц до 6,12,20,33,40 ГГцОт 8 кГц до 40 ГГцОт 8 кГц до 20 ГГц
Уровень фазового шума 1ГГц 10 Гц отстройка 20 кГц отстройка 100 кГц отстройка    -100 дБн/Гц -144 дБн/Гц -150 дБн/Гц    — 87 дБн/Гц — 140 дБн/Гц — 145 дБн/Гц    -87 дБн/Гц -142 дБн/Гц -150 дБн/Гц    -87 дБн/Гц -127 дБн/Гц -130 дБн/Гц
Долговременная стабильность частоты0.03 ppm0.02 ppm0.02 ppm0.5 ppm
Скорость перестройки частоты800 нс25 мкс20 мкс10 мкс
Уровень мощности-60 до +15 дБм-90 до +25 дБм-25 до +200 до +18 дБм
Уровень гармоник-30 дБн-30 дБн-20 дБн -55 дБн опц.-25 дБн
Параметры модуляцииIQ, АМ, ЧМ, ФМ, ЛЧМ, ИМАМ, ЧМ, ФМ, ЛЧМ, ИМЧМ, ФМ, ИМЧМ, ФМ, ИМ
Стоимость**********
Сроки поставки4 недели4 недели4 недели4 недели

Подбор решений исходя из типовой задачи

Задачи для многоканальной генерации типизированы, поэтому существует практические рекомендации по выбору средства измерения под поставленную задачу. Вариант такого решения представлен ниже в таблице 2.

Модель прибораОсновные характеристик  Применение
RFVSG-XКол-во каналов: 2-3-4 Диапазон частот: 300 кГц до 6, 12, 20, 33 или 40 ГГц Скорость: менее 1 мкс Фазовый шум 1 ГГц: 20 кГц -144 дБн/Гц Модуляции: FSK, PSK, ASK, QAM, I/Q, Pulse, Pulse trains, pulsed Chirps, wideband FM/PM• Воспроизведение произвольной формы сигнала I / Q
• Имитация радиолокационного сигнала
• Квантовые вычисления
• Характеристика компонентов, модулей или подсистем.
• Эмуляция авиационной модуляции
• Тестирование высокоскоростной антенны
Тестирование АЦП
MCSG-XКол-во каналов: 2-3-4 Диапазон частот: 300 кГц до 6, 12, 20, 33 или 40 ГГц Скорость: менее 25 мкс Фазовый шум 1 ГГц: 20 кГц -140 дБн/Гц Модуляции: AM, FM, PM, Pulse  • Моделирование сигналов радара • Квантовые вычисления • Автоматическое тестирование большого объема • Фазированная антенная решетка / формирование луча • РЭБ Тестирование полупроводниковТестирование АЦП    
RFS40-XКол-во каналов: 2-3-4 Диапазон частот: 8 кГц до 40 ГГц Скорость: менее 25 мкс Фазовый шум 1 ГГц: 20 кГц -142 дБн/Гц Модуляции: Pulse, ЧМ, ФМ  • Быстрое автоматизированное тестирование компонентов. • Имитация сигнала гетеродина
• Сканирование антенны и формирование луча
RFSYN20-XКол-во каналов: 2-3-4 Диапазон частот: 8 кГц до 20 ГГц Скорость: менее 200 мкс (5 мкс.) Фазовый шум 1 ГГц: 20 кГц -130 дБн/Гц Модуляции: Pulse, ЧМ  • Автоматизированное тестирование с высоким объёмом • LO для преобразователей частоты

Ссылки на другие материалы:

  1. Брошюра по многоканальный фазово-когерентным генераторам MCSG-ULN
  2. Понятие фазовой когерентности
  3. Описание типа MCSG-ULN
  4. Видео о фазово-когерентной перестройке частоты, фазово-согласованном выходе, сигналы с памятью фазы.
  5. Синхронное многоканальное свипирование
  6. Видео о синхронизации 3-х генераторов MCSG-ULN
  7. Скорость перестройки частоты
  8. Применение многоканального генератора MCSG-ULN при тестировании АФАР

Свяжитесь с нами!

Вы можете запросить цена на продукцию AnaPico по адресу:
sales@anapico-russia.com

Вы может запросить демонстрацию оборудования, получить техническую консультацию по адресу:
support@anapico-russia.com

Контакты для связи с представительством AnaPico в РФ и дистрибуторами AnaPico
https://anapico-russia.com/anapico-contact/

Меню
×