4530 Misuratore di potenza di picco

Descrizione

Il misuratore di potenza di picco RF 4530 può effettuare misure di picco, di potenza CW e di tensione RF ad alta velocità da 10 kHz a 40 GHz.

Caratteristiche rapide

• Frequenza: Potenza di picco 50 MHz – 40 GHz / Potenza CW 10 kHz – 40 GHz
• Range dinamico: Potenza di picco >60 dB / Potenza CW 90 dB
• Frequenza di campionamento effettiva fino a 50 MSamples / sec
• Trigger sincrono / asincrono
• Misurazioni  statistiche a doppio canale (CDF / PDF)
• Larghezza di banda di modulazione di 20 MHz
• Comandi GPIB – SCPI / RS232
• Sono disponibili driver LabVIEW

I misuratori di potenza RF 4530 di Boonton combinano l’accuratezza di uno strumento da laboratorio con la velocità richiesta dalle prove di produzione. Essi utilizzano tecniche di misurazione proprietarie che misurano accuratamente i segnali modulati digitalmente. Sia che si misuri la potenza di un segnale CW o la potenza massima di segnali W-CDMA o HDTV, il modello 4531 a singolo canale e il modello dual-channel 4532 sono la scelta logica per i test di produzione ad alto volume.

Più della sola potenza

 Il 4530 è più di un semplice misuratore di potenza RF. Misura la potenza CW, la potenza di picco, la tensione e svolge analisi statistiche di potenza (CDF e PDF). Il 4530 è compatibile con un’ampia gamma di sensori di potenza e di tensione RF Boonton, dai sensori coassiali a doppio diodo ai sensori termici, per misurazioni fino a 40 GHz. Il set-up del sensore è facile e preciso, poiché i dati di calibrazione e di impostazione vengono scaricati automaticamente dal sensore non appena è collegato. Il 4530 fornisce misure di potenza CW senza soluzione di continuità nel suo ampio range dinamico – senza interruzioni e non linearità date da variazioni di range richieste dai più contatori di potenza comuni. I nostri sensori termici e di potenza di picco non hanno mai bisogno di commutazione di portata ed anche i nostri sensori CW a diodo – con un range dinamico di 90 dB – utilizzano solo due intervalli in larga sovrapposizione fra loro.

I 4530 misurano precisamente la potenza media e di picco dei segnali vettoriali complessi moderni. Le larghezze di banda di modulazione fino a 20 MHz sono all’interno del range del 4530, rendendolo una buona scelta per la misurazione di segnali CDMA, W-CDMA, CDMA2000, TDMA, GSM, GSM-EDGE, GPRS, OFDM, HDTV e UMTS. Il 4530 mostra le forme d’onda periodiche e impulsive in forma grafica e una serie di misurazioni automatiche caratterizzano i profili di tempo e potenza dell’impulso. Il trigger potente, la velocità di campionamento efficace fino a 50 MSamples / sec. ed i cursori programmabili forniscono misure di potenza istantanee a ritardi temporali precisi dal fronte di salita dell’impulso. Con un trigger interno o esterno è possibile eseguire anche le misurazioni di potenza con gate temporale e di potenza così come misure di potenza media. Il trigger può essere sincrono o asincrono. La visualizzazione della traccia può essere regolata per pre-trigger o post-trigger per visualizzare qualsiasi porzione della forma d’onda. Per i segnali CDMA o altri segnali a banda larga, la modalità di analisi statistica del 4530 consente la completa profilazione della probabilità di potenza a tutti i livelli di segnale. Il 4530 rende  veloci anche queste misurazioni complesse, grazie alla frequenza di acquisizione costante superiore a 1 MSample / sec. e un’operatività rapida, senza limiti, che consente di acquisire e analizzare rapidamente una popolazione di campioni rappresentativa.

Sollievo per i progettisti di amplificatori

La natura casuale e poco frequente dei picchi di potenza li rende quasi impossibili da rilevare e misurare con i misuratori di potenza convenzionali. Ciò significa che non saprai mai come un amplificatore si comporterà sul campo quando viene mandato in compressione da questi picchi fugaci – finché non è troppo tardi. Il 4530 fornisce queste informazioni critiche analizzando la probabilità di occorrenza vicino al punto di potenza di picco, quindi rilevando e analizzando i dati con l’alta precisione necessaria per valutare realisticamente le prestazioni di un amplificatore. Con la sua ampia larghezza di banda video, il 4530 rileva anche picchi stretti. L’architettura a doppio processore del 4530 consente di eseguire misurazioni complete con velocità e prestazioni elevate. Elimina i compromessi di velocità tra l’acquisizione e l’uscita dei dati tramite GPIB che sono un fattore vitale per altri contatori di potenza. Un processore floating-point di segnali digitali ad alta velocità (DSP) effettua le misurazioni, raccoglie e elabora i campioni di potenza dai sensori, temporizza le misurazioni e fornisce correzione di linearità, regola il guadagno e il filtraggio – tutto in meno di un microsecondo.

Le misure elaborate vengono quindi passate ad un processore di I / O a 32 bit dedicato che li invia al display LCD e sulle interfacce RS-232 o GPIB. La programmazione è anche facilitata dall’utilizzo completo della sintassi di comando standard SCPI.

Potenza media modulata, potenza di picco e altro ancora

Utilizzando i sensori di potenza di picco Boonton, la Serie 4530 può misurare la potenza media effettiva delle forme d’onda modulate, fornendo informazioni importanti sulla potenza di picco istantanea mancante in altri contatori di potenza impieganti sensori di potenza “universali”. La potenza di picco assoluta ed il fattore di cresta vengono quindi mostrati, in più le potenze minime e massime vengono mantenute per la visualizzazione delle tendenze a lungo termine e la modalità di monitoraggio del picco esclusiva di Boonton consentono di effettuare misure di fattore di cresta a breve termine su segnali reali senza la necessità di reimpostare manualmente il mantenimento del picco ogni volta che il livello del segnale cambia. La visualizzazione a testo flessibile mostra le misurazioni per uno o entrambi i canali ed è disponibile la visualizzazione della misura di potenza media in forma grafica su tutto il periodo di acquisizione.

Misure su segnali continui o impulsivi

In molti dei formati di modulazione digitale moderni, i dati vengono trasmessi in pacchetti brevi e la portante RF viene quindi disattivata per consentire agli altri utenti di occupare lo stesso canale (noto spesso come accesso multiplo a divisione temporale o TDMA). In questi segnali ci sono importanti restrizioni non solo sulla potenza dei pacchetti, ma anche sulle posizioni dei fronti all’interno di un frame di dati e le pendenze di tali transizioni.

La modalità impulsiva è progettata per essere familiare alla maggior parte degli ingegneri e dei tecnici – lo strumento può essere utilizzato in modo molto simile a quello di un oscilloscopio digitale. Le funzionalità di trigger e la base dei tempi flessibile consentono di visualizzare e misurare rapidamente le forme d’onda degli impulsi e dei pacchetti. È possibile impostare e far eseguire automaticamente allo strumento le misure più comuni di potenza e di tempo oppure essere definite manualmente per una flessibilità ottimale.

Due cursori programmabili possono essere utilizzati per misurare la potenza istantanea a due offset di tempo relativi al trigger o per definire un intervallo di tempo, noto anche come “time gate”, su cui effettuare misure di potenza media e di picco.

La potenza media e di picco, la larghezza, la frequenza ed i fronti di transizione dell’impulso sono solo alcune delle numerose misurazioni automatiche eseguibili.

Misurazioni statistiche ad alta velocità

Oltre alle sue prestazioni leader del settore con segnali a impulsi e burst modulati, la serie 4530 offre l’unica soluzione vera per caratterizzare segnali non periodici quali CDMA e HDTV. Questi segnali a banda larga sono spesso simili al rumore, con molti picchi corti che variano in termini di ampiezza e frequenza di occorrenza. Misurare la potenza media di un segnale a banda larga non caratterizza completamente come un amplificatore sta gestendo questi picchi. Anche la visualizzazione del solo fattore di cresta fornisce informazioni solamente sul picco più alto (che per definizione, si verifica solo una volta e non ha grande valore nel predire il tasso di errore). L’unico modo per caratterizzare accuratamente questi segnali è acquisire una popolazione molto grande di campioni di potenza in breve tempo e analizzare la probabilità statistica del verificarsi di ogni livello di potenza.

La funzione di distribuzione cumulativa, o CDF, visualizzata dalle 4530 traccia la probabilità che la potenza sia al di sotto o al di sopra di un determinato livello. Esaminando le aree vicine alla probabilità del 100%, è possibile visualizzare quanto spesso si verificano i picchi più alti. È facile vedere la compressione dell’amplificatore in condizioni operative effettive e prevedere l’effetto sul tasso di errore che questa può avere. La modalità statica 4530 consente di inserire uno o due cursori verticali o orizzontali sulla traccia per leggere la probabilità percentuale di un determinato livello di potenza o la potenza ad una determinata probabilità. E ovviamente la potenza media, massima e minima accumulata per tutta la popolazione può essere visualizzata. Come per tutte le modalità di misurazione, il display grafico include la capacità completa di pan e zoom e può presentare i dati nei formati CDF, CCDF o distribuzione (istogramma a barre).

Misure di potenza su segnali CDMA a banda larga

l’ampia banda passante del 4530, il campionamento ad alta velocità e la velocità di elaborazione del segnale digitale consentono una rapida e accurata caratterizzazione dei formati CDMA2000 e W-CDMA attuali e futuri.

L’architettura dei sensori Boonton consente di misurare l’intera gamma dinamica di un segnale senza interruzioni di range e la relativa limitazione della larghezza di banda associata al cambiamento di livello del segnale. Ciò consente di misurare segnali modulati e di picco dotati di ampia dinamica, ma è doppiamente importante per le misurazioni statistiche, poiché cambiando l’intervallo e la larghezza di banda per una parte di campioni, le proprietà statistiche dell’intera popolazione di campioni non sarebbero valide rendendo inutili le misure. Oltre alla larghezza di banda, l’elevata velocità di campionamento e di elaborazione del 4530 garantisce che pochi dei picchi stretti dei segnali a banda larga cadranno tra i campioni oltre a permettere l’acquisizione di una popolazione di campioni rappresentativa in pochi secondi.

GSM ed oltre

Il segnale GSM standard utilizza uno segnale modulato digitalmente per trasmettere i dati. Ogni utente viene assegnato ad uno degli otto timeslots e deve trasmettere solo entro il suo timeslot assegnato. Oltre che per controllare l’emissione di potenza, è necessario seguire attentamente un profilo di rampa on / off per evitare interferenze con altri utenti.

La modalità impulsiva del 4530 è ideale per misurare tutti i parametri di potenza e di temporizzazione dei formati GSM attuali e futuri. Impostando il ritardo di trigger ed il tempo di holdoff, è possibile sincronizzarsi sui burst difficili e misurare la potenza in qualsiasi istante o su qualsiasi intervallo, sia pre che post trigger.

Due cursori programmabili consentono di misurare la potenza sulle porzioni attive di ciascun intervallo temporale, escludendo gli intervalli di transizione, oppure possono essere utilizzati per esaminare il profilo di rampa durante gli intervalli di transizione fra timeslot. Le misurazioni su un intervallo (time-gated) includono la potenza media, di picco e minima.

Time Gating Automatico

Per la misurazione di singoli burst, come nel collegamento inverso GSM, è possibile utilizzare misure  automatiche con gate temporale per misurare rapidamente la potenza “on” durante la porzione attiva del breve treno di impulsi escludendo i tempi di salita e discesa. Ad esempio, può essere impostato il time gating per misurare l’intervallo tra i punti temporali del 3% e 97%. Per un treno di impulsi  GSM (della durata di circa 564 μS), ciò significa che i 17 μS dei tempi di salita e discesa saranno esclusi e la lettura sarà la potenza media del treno durante il periodo compreso di 530 μS.

Specifiche