Table Of Content

ПРИБОРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Анализаторы цепей 4497/5 Рис. 1. Новый векторный анализатор электрических цепей R&S®ZVB, показана четырехпортовая модель Векторный анализатор электрических цепей R&S®ZVB Быстрый анализ электрических цепей, включая симметричные Семейство R&S®ZVB представляет собой Универсальный, быстрый нейные параметры активных компонен- и компактный тов. Помимо ВЧ портов с Т-образными новое поколение универсальных векторных цепями смещения для запитывания ак- Семейство R&S®ZVB состоит из двух- тивных компонентов, R&S®ZVB имеет анализаторов электрических цепей, и четырехпортовых моделей, работаю- два других входа на задней панели, щих в диапазоне от 300 кГц до 4 ГГц или предназначенные для измерения низ- которые способны также выполнять изме- до 8 ГГц соответственно (рис. 1). Вход- кочастотных переменных напряжений. ные приемники используют концепцию смешения на основной частоте, хорошо Семейство R&S®ZVB обладает зна- рения на многопортовых и симметричных зарекомендовавшую себя в семейс- чительно большими возможностями тве R&S®ZVR и обеспечивающую ши- отображения и обработки результатов, тестируемых устройствах. Обладая замеча- рокий динамический диапазон с типич- нежели его предшественники. Число ным значением 130 дБ. Используемые тестовых точек на одну кривую увели- тельными параметрами, высокими скоро- приемники обладают низким уровнем чено до 20001, а число кривых и диа- собственных шумов, широкой измери- грамм ограничивается только объемом стями измерений и передачи данных, а тельной полосой и характеризуются вы- памяти. Имеется возможность созда- соким значением точки сжатия. Макси- ния нескольких каналов для тестиро- также широкими возможностями обработки мальная мощность сигнала, подаваемо- вания устройств в различных рабочих го на каждый из портов, может превы- условиях. Канал позволяет устанавли- результатов, эти анализаторы идеально шать13 дБм (типично 16 дБм на часто- вать все необходимые параметры, оп- тах до 4 ГГц). Прибор имеет электрон- ределяющие режим захвата данных тес- подходят для использования в разработке ную регулировку уровня в пределах 50 тируемого устройства, такие как тип дБ, что позволяет быстро и без износа свипирования (частота, уровень и т.п.), и промышленном производстве. механических частей определять нели- число тестовых точек, уровень источ- 10 Новости Rohde&Schwarz № 183 (2004/III) ника, полоса ПЧ или калибровка. Каж- дому каналу можно присвоить несколь- ко кривых, что позволяет, например, од- новременно отображать S-парамет- ры, выходную мощность, потребляемую мощность или коэффициенты стабиль- ности в различных рабочих условиях. Простота управления значи- тельно облегчает работу Рис. 2. Идентичное расположение органов управления пе- Сложные измерительные задачи ана- редней панели и системы лиза электрических цепей, и особенно экранных меню. в многопортовых конфигурациях, тре- буют интуитивно понятного и просто- го интерфейса пользователя. Здесь R&S®ZVB дает громадные преимущес- Рис. 3. тва, поскольку позволяет без особой Щелчок правой сложности решать самые замыслова- кнопкой мыши тые измерительные задачи, не зависи- открывает контекстное меню. мо от числа портов, измерительных па- раметров, диаграмм, кривых и исполь- зуемых функций. Неопытные пользо- ватели и те, кому приходится работать с прибором не слишком часто, по до- стоинству оценят простоту управления. Но и экспертам наверняка придется по вкусу хорошо продуманный и интуитив- но понятный интерфейс. Рис. 4. R&S®ZVB позволяет Помимо хорошо зарекомендовавше- загрузить несколь- го себя интерфейса, использующе- ко конфигураций и го программные и аппаратные клави- затем быстро пе- ши, R&S®ZVB предоставляет пользова- реключаться между тельский интерфейс в стиле Windows и ними. может полностью управляться мышью с помощью выпадающих меню. Выпа- дающие меню и меню программных/ аппаратных клавиш имеют идентичную структуру, так что все функции располо- жены совершенно одинаково (рис. 2). Диалоговые окна облегчают управле- ние большим числом измерительных портов, параметров и кривых. Встроен- ные в R&S®ZVB дружественные “мас- тера” поддерживают сложные рабочие последовательности, например, калиб- ровку или измерение симметричных ус- тройств. В отличие от многих других анализа- торов электрических цепей, R&S®ZVB позволяет быстро настроить отобра- жение путем произвольной привязки кривых к специфическим диаграммам и 11 Новости Rohde&Schwarz № 183 (2004/III) ПРИБОРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Анализаторы цепей Рис. 7. С помощью калибровочного модуля (в данном случае с четырьмя портами) R&S®ZVB может автома- тически откалибровать все порты за 20 секунд. Рис. 5. Клавиши поддержки – неоцени- мая помощь в трудных измерениях. Рис. 6. Математический редактор поз- воляет сопоставлять кривые со сложными математическими 4446 функциями. Рис. 8. Примеры симметричных компонентов. Дифференциальный Синфазный Тестируе� + вход вход мое уст� ройство Порт 1 Порт 2 Порт 1 Порт 2 Порт 1 Порт 2 Рис. 9. Синфазные сигналы, полученные путем преобразования. Дифферен� Порт 1 Sdd 11 Sdd 12 Sdc 11 Sdc 12 циальный выход Порт 2 Sdd 21 Sdd 22 Sdc 21 Sdc 22 Порт 1 Scd 11 Scd 12 Scc 11 Scc 12 Синфазный выход Порт 2 Scd 21 Scd 22 Scc 21 Scc 22 Рис. 10. Матрица с 16 S-параметрами смешанного режима Краткие технические характеристики R&S®ZVB для симметричного двухпортового устройства. Диапазон частот от 300 кГц до 4 ГГц (R&S®ZVB 4) от 300 кГц до 8 ГГц (R&S®ZVB 8) Число тестовых портов 2 или 4 Динамический диапазон >123 дБ на частотах до 4 ГГц Полосы от 1 Гц до 500 кГц Число тестовых точек 20001 на одну кривую Время измерения для 201 точки и полосы ПЧ 500 кГц <8 мс Выходной уровень 13 дБм, типично 16 дБм в полосе от 50 МГц до 4 ГГц Отображаемые параметры (примеры) S-параметры, S-параметры смешанного режима, импеданс, проводимость, Y- и Z-параметры, стабильность, PAE, мощность 1 Новости Rohde&Schwarz № 183 (2004/III) каналам. Причем делается это лишь не- и привязки их к другим данным кривой. Удобное измерение симмет- сколькими нажатиями клавиш без слож- Он поддерживает различные форма- ричных устройств ной навигации по системе меню. ты экспорта: MatLab® или файлы, сов- местимые с программой моделирова- R&S®ZVB имеет специальные функ- Если вы предпочитаете пользоваться ния ADS, имеющие расширение *.snp, ции для измерения устройств с сим- мышью, то быстро найдете все необхо- а также текстовый формат ASCII, что метричными (или дифференциальны- димые функции, даже если не знакомы обеспечивает совместимость анали- ми) входами и выходами. Симметрич- со структурой меню программных и ап- затора с традиционными программа- ные устройства, такие как усилите- паратных клавиш. Щелчок правой кноп- ми моделирования. Поскольку данные ли, фильтры и шины передачи данных, кой мыши на экранном элементе откры- этих файлов можно перенести в память все шире используются в области вает контекстное меню (рис. 3). Име- кривых, вы можете непосредственно мобильной радиосвязи и в компью- ется возможность присвоения опреде- сравнивать кривые, полученные в ре- терных технологиях. Они отличаются ленных имен отдельным кривым, изме- зультате замеров, с кривыми моделиру- меньшей чувствительностью к элект- рительным каналам и маркерам. ющих программ. ромагнитным помехам и меньшим из- лучением таких помех, что позволя- Вы можете загружать в память различ- Кроме того, универсальный математи- ет достигать более высоких степеней ные полные конфигурации прибора – ческий редактор позволяет сопостав- интеграции. в приложениях Windows они называют- лять полученные кривые со сложными ся файлами (рис. 4). Затем, в режиме математическими функциями (рис. 6). Наиболее широкое распростране- ручного управления, с помощью мыши, Созданные математические выраже- ние получили компоненты с двумя сим- можно выбрать нужную конфигурацию. ния могут сохраняться и передаваться метричными портами и компоненты с При использовании дистанционного уп- в другие приборы. одним симметричным и одним несим- равления возможность смены конфи- метричным портом (рис. 8). Вместо гурации значительно уменьшает время привязанного к земле сигнала на вход перехода между различными конфи- Новейшие методы калибровки симметричных компонентов подают- гурациями. Поскольку, в этом случае, ся два сигнала одинаковой амплитуды данные всех загруженных конфигура- Калибровка схемы тестирования в со сдвигом фазы на 180°. Такой режим ций, включая калибровочные данные, R&S®ZVB удовлетворяет всем требова- работы называется дифференциаль- уже находятся в памяти, переключе- ниям, предъявляемым к современным ным. Идеальное симметричное двух- ние конфигураций занимает не более методам калибровки. Анализатор пред- портовое устройство, на вход которого 10 мс. Такую операцию можно считать лагает гибкий набор новейших проце- подается дифференциальный сигнал практически мгновенной, учитывая, что дур калибровки, отличающихся просто- или волна, генерирует на входах и вы- раньше загрузка конфигурации с жес- той выполнения, высокой точностью и ходах только дифференциальные от- ткого диска отнимала в большинстве особой пригодностью для калибров- раженные и прямые сигналы. Тем не случаев до 1 секунды. ки тестовых крепежных приспособле- менее, реальные тестируемые уст- ний. Выпускаемый с различным числом ройства, из-за преобразования режи- С помощью аппаратных клавиш можно портов и различными типами разъемов мов, генерируют также и несимметрич- вызывать такие дополнительные фун- калибровочный модуль обеспечива- ные составляющие. Они имеют одина- кции, как контекстную подсказку или ет максимальное удобство и скорость ковые амплитуды и не имеют фазового функцию извлечения информации из калибровки (рис. 7). После подключе- сдвига (рис. 9). устройства, а также можно изменять ния к интерфейсу USB калибровочный текущую конфигурацию (рис. 5). Кон- модуль сразу же готов к работе, и авто- Передаточные характеристики таких текстная справочная система является матическая калибровка анализатора за- симметричных компонентов описы- частью программных обновлений и по- нимает всего 20 секунд. По сравнению ваются S-параметрами смешанно- этому всегда содержит самую послед- с обычной ручной калибровкой, этот го режима. Например, симметричное нюю информацию. Совершенно новой метод сильно экономит время и зна- двухпортовое устройство можно оха- функцией R&S®ZVB является возмож- чительно снижает вероятность ошибки рактеризовать 16-ю параметрами. По- ность отмены нескольких операций с оператора, особенно при выполнении казанная на рис. 10 матрица состоит помощью клавиши UNDO. Это относит- полной четырехпортовой калибровки, из четырех квадрантов, соответствую- ся и к предварительно установленным например, для измерения симметрич- щих различным режимам работы. Ин- параметрам. Долгая перенастройка ных двухпортовых устройств. дексы S-параметров описывают режим прибора после ошибки оператора ушла соответствующей волновой величины. теперь в прошлое. Например, S описывает отноше- dd21 ние передаваемой дифференциальной R&S®ZVB предоставляет обширный волны на порту 2 к дифференциальной набор функций для ввода и вывода волне, поступающей на вход 1. Первый данных, дальнейшей их обработки квадрант обычно описывает идеальную 1 Новости Rohde&Schwarz № 183 (2004/III) ПРИБОРЫ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ Анализаторы цепей работу симметричного двухпортового устройства. Второй и третий квадранты характери- зуют преобразование режима в тес- тируемом устройстве, когда оно пре- образует дифференциальный сигнал в синфазный и обратно, т.е. обычно эти квадранты описывают нежелательное явление. Четвертый квадрант описы- вает отношение переданного или от- раженного синфазного сигнала к син- Рис. 11. Мастер S-параметров (фрагмент) проведет вас через сложные измерительные процедуры. фазному сигналу, подаваемому на один из портов. Поскольку анализаторы электрических цепей имеют несимметричные порты, синфазные или дифференциальные сигналы нельзя ни подавать на тести- руемое устройство, ни измерять не- посредственно. Раньше для получения характеристик симметричных компо- нентов использовались симметриру- ющие трансформаторы, позволяющие использовать анализатор электричес- ких цепей с несимметричными порта- ми для генерации и измерения диф- ференциальных и синфазных сигналов. Однако такой метод неприменим для высоких частот, поскольку не существу- ет ни симметрирующих трансформато- ров требуемого качества, ни соответс- твующих стандартов калибровки. Поэ- тому был выбран иной подход. Вместо того чтобы анализировать симметрич- ные двухпортовые устройства с помо- щью симметрирующих трансформато- ров, их измеряют, как несимметричные Рис. 12. S-параметры смешанного режима для диплексного фильтра. четырехпортовые устройства, с помо- щью (несимметричного) четырехпор- Рис. 13. тового анализатора. S-параметры сме- NEXT и несиммет- ричное затухание шанного режима можно вычислить на между двумя ка- основе несимметричных S-парамет- бельными парами. ров. Два физических порта анализа- тора образуют один логический сим- метричный порт. Таким образом, четы- рехпортовый анализатор электричес- ких цепей можно использовать для из- мерения симметричных двухпортовых устройств. Мастер S-параметров анализатора R&S®ZVB поддерживает эти сложные режимы измерения. Он удобно прово- дит вас шаг за шагом через процесс подготовки измерения и, при необходи- мости, предлагает подходящий метод 14 Новости Rohde&Schwarz № 183 (2004/III) калибровки (рис. 11). Таким обра- Измерения усилителей и напряжения источника питания пос- зом, вы можете безошибочно и менее R&S®ZVB предлагает множество функ- тоянного тока с помощью двух входов чем за 30 секунд настроить отображе- ций для измерения усилителей. Помимо постоянного тока. Один из этих входов ние всех 16 S-параметров смешанно- S-параметров, он также определяет вы- рассчитан на напряжения в диапазоне го режима. ходную мощность, коэффициенты ста- ±10 В и предназначен для измерения бильности, потребляемую мощность, питающих напряжений, а второй рас- коэффициент полезного действия сум- считан на диапазон напряжений ±1 В, Примеры измерений мирования мощности (PAE, отношение обладает в десять раз более высоким с помощью R&S®ZVB генерируемой ВЧ мощности к мощнос- разрешением и предназначен для из- ти, потребляемой от источника посто- мерения небольших падений напря- Измерение фильтров ПАВ янного тока), зависимость импедансов жения на датчиках тока. Коэффициен- Согласующие цепи преобразуют импе- и Z-параметров от частоты или уровня. ты пропорциональности для различных данс симметричных компонентов, на- Высокий уровень выходной мощнос- схем тестирования можно ввести в диа- пример, высокоимпедансных фильтров ти (типично 16 дБм) и широкий диапа- логовом окне. ПАВ, в более низкие значения импе- зон свипирования источника (свыше 50 данса. Поэтому пользователи и про- дБ) позволяют выполнять быстрые из- R&S®ZVB может работать с несколь- изводители фильтров ПАВ хотят знать мерения усилителей при различных на- кими кривыми и измерительными кана- режимы работы таких компонентов и грузках без износа прибора (т.е. без ис- лами, число которых ограничено лишь заинтересованы в соответствующих пользования механических переклю- объемом памяти. В результате, это поз- согласующих цепях. Используемые в чателей уровня). Для измерения PAE, воляет отображать зависимости всех R&S®ZVB виртуальные (расчетные) со- помимо входной и выходной мощнос- параметров от частоты и уровня прак- гласующие цепи позволяют обойтись ти усилителя, нужно знать также пот- тически в реальном масштабе времени без длительной настройки аналогичных ребляемый постоянный ток и питающие и, при необходимости, их настраивать. физических цепей. R&S®ZVB измеряет напряжения. R&S®ZVB измеряет токи Тило Беднорц тестируемое устройство без согласую- щих цепей и добавляет эти цепи мате- матически. Анализатор электрических цепей виртуально встраивает фильтр ПАВ в нужную идеальную цепь согласо- вания, учитывая разность импедансов Более подробную информацию, для дифференциального и синфазного рекламный проспект и техническое описание режима (рис. 12). можно найти на сайте www.rohde-schwarz.com (www.rohde-schwarz.ru) (поиск по ключевому слову: ZVB) Измерение симметричных кабелей Поскольку область применения сим- метричных кабелей простирается в ги- гагерцовый диапазон, их можно изме- рить только с помощью виртуальных симметрирующих трансформаторов. Помимо параметров пропускания и от- Vector Network ASpnecaifilcaytzioensrs ¸ZVB ражения, необходимо знать взаимное проникновение и преобразование ре- жимов между двумя дифференциальны- ми кабельными парами. Взаимное про- Технические характеристики никновение сигнала между двумя ка- R&S®ZVB бельными парами в дифференциаль- ном режиме, измеренное на ближнем конце кабеля, обозначается аббревиа- турой NEXT (взаимное проникновение на ближнем конце); взаимное проник- новение сигнала между двумя кабель- FVreequcentcoy rra nNgees utpw too 4 rGkHz Aandn 8a GlHyzz, weitrh stw ¸o or four teZstV poBrts ными парами, измеренное на дальнем m–––MBSPCae aaiTMMuxrpllOiaalebatuonlSdirrlpdlecaa-tMoemielttp ierlmd,o-oot a T ngdremmdRt eea taeeLcne spSa/aauecLts slhrrpiaRuuabenabLrtrmrieroela,qea emrmtTu m insOfoeeeottenMsannsrt: ntttee,ssed ra,TcsacRhrhMdn stiq,e uTstNe psAort wcDEILUUFhexypn itvbatn lrheitnaeamo lnnmsm si2idetmweie0lwcsld ue y0 ira dle0anftnpata1nuhds n gmrpst eaet ombr1on ai> eungeHcr1steae sz 2o sds 5t3pfuao0 eirtd ne5ardBd m0 Btter0reapa nckeneHtns tzfdiemernets POOMO(mpapnporereetluaaiilnrmsolsaleeueati z ilrdhao aeliennotnmilda ogpved n,ik nai senot efy gfwrtb oupooinprzfaoat s-srdrpdewduatcauntppeio)sl nk esyesq uore nces конце кабеля, обозначается аббреви- атурой FEXT (взаимное проникновение на дальнем конце). R&S®ZVB с четырь- Рекламный проспект мя портами быстро и просто определя- R&S®ZVB ет эти параметры (рис. 13). 15 Новости Rohde&Schwarz № 183 (2004/III)