Medicion de RF por Analisis Vectorial (3 parcial)

Realizar mediciones de RF más eficaces con el uso de Análisis Vectorial

Descripción general

Como los sistemas de comunicación de banda ancha y otras aplicaciones de alto rendimiento de RF evolucionar, los sistemas de medición debe mantener el ritmo. En el análisis pasado, ha sido suficiente espectro para las aplicaciones más comunes, con el análisis vectorial reservado para las mediciones más especializadas, sobre todo aplicaciones de defensa y vigilancia de la señal. Sin embargo, el análisis vectorial es crucial en la medición de movimiento rápido de banda ancha o la propagación de señales del espectro. De análisis vectorial también ofrece muchas ventajas para la medición de propósito general señales de RF al aumentar dramáticamente el rendimiento de la medición.

Metodo común RF de Analisis

Metodología de medición de RF en general, se puede dividir en tres categorías principales - el análisis espectral, el análisis vectorial, y el análisis de la red. Analizadores de espectro, que ofrecen capacidades de medición de base, son el tipo más popular de los instrumentos de RF, en general, muchas aplicaciones de propósito. En concreto, utilizando un analizador de espectro, el usuario puede ver el poder-vs-la información de frecuencia, ya veces puede demodular formatos analógicos, tales como AM, FMyAM. Los instrumentos incluyen Vector vector o real, los analizadores de señal horaria. Estos instrumentos de análisis de formas de onda de banda ancha, y la captura de tiempo, frecuencia, y la información de energía de las señales de interés. Analizadores de red se utilizan normalmente para hacer S-mediciones de parámetros, a menudo se realiza sobre los componentes de RF.

Más piezas especializados de instrumentación de RF llamados "equipos de prueba de" hacer complejo protocolo o estándar de mediciones específicas, algunas de Bluetooth, GSM, o redes inalámbricas 802.11. Aunque caros, estos instrumentos están diseñados para hacertodas las mediciones necesarias para una norma en particular "fuera de la caja." Ellos acelerar el desarrollo de las rutinas de ensayo, pero generalmente son más lentos que los instrumentos de propósito general. Debido a este hecho, que son muy adecuadas para el diseño y desarrollo, pero los retos de gastos actuales en entornos de prueba de fabricación.

Todos estos instrumentos - analizadores de espectro, analizadores vectoriales, analizadores de red y equipos de prueba - ofrecen una funcionalidad diferente para el usuario final. Sin embargo, todos se construyen generalmente en escalar oa una arquitectura de vectores, cada uno de ellos tiene sus ventajas y desventajas. Una arquitectura de escalar es típicamente menos caros de construiry ofrece ventajas de rendimiento en el piso de ruido y el ruido de fase. Sin embargo, debido a que es de banda estrecha en la naturaleza, una arquitectura escalar no es adecuado para el análisis de las señales de banda ancha que se están volviendo comunes en el mercado actual. Además, una arquitectura escalar da sólo un 2-dimensional (poder-vs-frecuencia) Habida cuenta de las señales que se reciben, y por lo general más lento que el vector de las arquitecturas basadas en:

La evolución de las tecnologías de comunicación:

Aunque los esquemas de codificación y medidas de eficiencia espectral pueden afectar a los tipos de datos, sobre el ancho de banda última década se ha convertido en un factor cada vez más importante. La demanda de una mayor capacidad de ancho de banda ha obligado a los sistemas de comunicaciones a cambio de banda estrecha a banda ancha de los enfoques que implican mayores requerimientos de datos. Esta evolución se ilustra por las tecnologías de las comunicaciones.

Durante muchos años, radio AM / FM y la telefonía de voz se encontraban entre las aplicaciones más comunes de comunicación. Estos sistemas tienen bajos tipos de datos y requieren una cantidad limitada de ancho de banda- por ejemplo, 8 kHzpara la telefonía devozy200 kHzpara la radio FM. Sin embargo, ahora estamos avanzando hacia los sistemas celulares 3G que utiliza 5 MHz de espectro. Tecnologías de redes inalámbricas como el Bluetooth y IEE 802.11 b puede ocupar 80 MHz de espectro y el uso de los canales 1 y 22 MHz, respectivamente. Estos son más amplios anchos de banda, junto con los formatos de modulación digital como QPSK, FSK, GMSK, y OAM para alcanzar las altas tasas demanda de estas aplicaciones.

Una serie de tecnologías de la comunicación de hoy han existido por años, sino que se limitaban casi exclusivamente a usos militares y de defensa. Muchos esquemas de modulación, los transmisores de banda ancha, capacidad de propagación de espectro, y la transmisión y recepción de RF se originó en aplicaciones militares. Hoy en día, como resultado de la investigación masiva y la inversión en desarrollo y el tremendo aumento en el precio de semiconductores / rendimiento, capacidades avanzadas de RF están desplegados en muchas aplicaciones comerciales. Por ejemplo, las capacidades de RF se incrustan en los productos de consumo de los teléfonos al aparato de control remoto a distancia dijes de automóviles de entrada clave. Las aplicaciones de banda ancha tales como sistemas de televisión, satélite y módems de cable también utilizar las capacidades de RF.

Medidas de mejora de RF a través de Analisis Vectorial:

Para captar y caracterizar con precisión las señales de banda ancha, es necesario cambiar de equipo de medición de banda estrecha a banda ancha de los instrumentos de vectores. La utilización de instrumentos vector con una banda en tiempo real igual o mayor que el ancho de banda del transmisor, puede asegurar la captura de todas las señales de interés o desde el dispositivo bajo prueba (DUT).

Aunque suelen ser más caros que los instrumentos de escalar, vector de los instrumentos de proporcionar medidas más rápido y más complejo el análisis de señales y generación. En concreto, los instrumentos de uso más amplio vector de filtros de banda estrecha que los instrumentos como los analizadores de espectro. Debido a esta anchura reduce el número de veces que el filtro debe ser reajustada, un instrumento vector puede extenderse portodo el espectro de frecuencias más rápidamente que un escalar. Con una arquitectura de vectores, también puede generar señales complejas, como las formas de onda modulada utilizado en la mayoría de los sistema de comunicaciones.

Al elegir un instrumento de vector para medir una señal de banda ancha, es necesario considerar el ancho de banda de tu dispositivo bajo prueba, así como todos los factores de medición. Por ejemplo, usted puede estar interesado en el análisis de señales de radio digital por satélite que sólo tienen un 4 MHz de ancho de banda. Al mismo tiempo, usted también puede necesitar para medir la potencia de canal adyacente para asegurar que el emisor cumple con las especificaciones del gobierno de fugas en los canales utilizados por los proveedores de servicios. Para esta medida, el instrumento vector debe tener una banda en tiempo real por lo menos tres veces mayor que la del dispositivo.

Además de identificar las señales de banda ancha, los instrumentos de vectores ofrecer otras ventajas clave para la aplicación de la medida. Cuando se realiza barridos espectrales y de otras medidas que abarcan una gran gama de frecuencias, el ancho de banda en tiempo real de un analizador de vector puede mejorar drásticamente el tiempo de prueba. Por ejemplo, el nuevo PXI-5660 Analizador de Señal de RF de National Instruments presenta un 20 MHz banda en tiempo real y proporciona ventajas de rendimiento de medición 30 a 200 veces el de la instrumentación tradicional.

Para cualquier propósito general de adquisición de espectro, la instrumentación de vectores más rápido permite la adquisición y la medición de los tiempos de instrumentación de escalar. Los instrumentos de captura de vectores de fase, amplitud, y la información de frecuencia, mientras que los instrumentos tradicionales normalmente no pueden. Usted puede utilizar esta capacidad vectorial al mismo tiempo la captura y visualización de la frecuencia y el tiempo de la información, que sea necesario para realizar el análisis conjunto de tiempo-frecuencia y la visualización de espectrogramas en 3D o parcelas cascada. Por último, con los instrumentos de vectores, puede utilizar la información de fase con la información de frecuencia en I / O o de análisis de modulación para obtener una vista más detallada de las señales de análisis. Estos beneficios adicionales constituir un instrumento de vector mucho más potente y flexible que los tradicionales análisis espectral narrrowband.