Mikrokontroler.pl - portal dla elektroników

Rohde & Schwarz jest producentem profesjonalnego sprzętu pomiarowego zajmującym jedną z czołowych pozycji na świecie. Wieloletnie doświadczenia zaowocowały szeroką ofertą obejmującą urządzenia o zróżnicowanych możliwościach, cenie i łatwości obsługi. W artykule zostaną opisane dwa przyrządy przeznaczone do wykonywania podstawowych pomiarów radiokomunikacyjnych.

Do podstawowych badań urządzeń radiokomunikacyjnych należą pomiary widma sygnału i parametrów z nim związanych. Wykorzystywane są do tego dwa podstawowe przyrządy: generator sygnałowy i analizator widma. W artykule zostaną opisane klasyczne przyrządy produkowane przez Rohde & Schwarz: generator sygnałowy SMC100A i analizator widma FSC3, oba cieszące się bardzo dobrą opinią użytkowników.

Generator SMC100A

Generator R&S SMC100A jest przeznaczony do badania urządzeń i torów radiowych pracujących w paśmie do 3,2 GHz. Przyrząd ten generuje zmodulowane przebiegi o częstotliwościach od 9 kHz do 3,2 GHz o mocy nie mniejszej niż 17 dBm.

Uwagę zwraca nowoczesny design urządzeń. Na płycie czołowej (fot. 1) umieszczono przyciski i pokrętła regulacyjne oraz 3,5-calowy kolorowy wyświetlacz LCD. Liczbowe parametry pomiarów są wprowadzane za pomocą klawiatury numerycznej. Mogą być też regulowane pokrętłem (impulsatorem), co przy zapewnieniu odpowiednio małego kroku zmian stwarza efekt podobny do regulacji analogowej. Myszka i klawiatura USB podnoszą dodatkowo komfort obsługi przyrządu.

Fot. 1. Płyta czołowa generatora SMC100A

Wyboru parametrów dokonuje się przyciskami kursorowymi zatwierdzając je Enterem. Można też korzystać z pokrętła. Obracając nim wybiera się pozycję z menu, a akceptuje naciskając gałkę lub naciskając przycisk Enter. Do szybkiego wyboru parametrów i poleceń menu służą ponadto wydzielone przyciski: FREQ, LEVEL, PRESET, LOCAL, SETUP.

W generatorze SMC100A udostępniono dwa rodzaje sygnałów: LF i RF. Wyprowadzono je na dwa gniazda znajdujące się na płycie czołowej przyrządu. Sygnał LF to sinusoida o częstotliwości regulowanej w zakresie od 0,1 Hz do 100 kHz i maksymalnej amplitudzie 2,5 V. Po wybraniu opcji „LF Frequency Sweep” częstotliwość tego przebiegu jest przemiatana w zadanym zakresie. Sygnał wyzwalający jest brany ze źródła wewnętrznego lub zewnętrznego, a układ wyzwalający może pracować w trybie  automatycznym, pojedynczym lub krokowym. Kierunek zmian częstotliwości jest ustawiany opcją „Shape” – może być tylko narastający lub narastający i opadający z liniowymi lub logarytmicznymi przyrostami częstotliwości. Szybkość przemiatania jest ustawiana przez zdefiniowanie przerw między kolejnymi zmianami częstotliwości.

Menu wykorzystywane do obsługi generatora LF służy również do regulacji niezależnego generatora impulsów prostokątnych, którego sygnał wyprowadzono na gniazdo BNC zamontowane na tylnej ściance przyrządu. Pracuje on w podobnym zakresie częstotliwości.

Przebieg LF jest wykorzystywany do modulacji sygnału RF, ale w razie potrzeby można stosować również do tego celu źródło zewnętrzne. Parametry modulacji są ustawiane w wyodrębnionym menu. W generatorze SMC100A zaimplementowano typowe rodzaje modulacji umożliwiające wykonywanie pomiarów większości rodzajów urządzeń radiokomunikacyjnych. Jest to modulacja: amplitudy, częstotliwości, fazy i modulacja impulsowa. Interesującą cechą generatora SMC100A jest możliwość jednoczesnego włączenia dwóch rodzajów modulacji, z tym że dozwolone są tylko niektóre kombinacje. Przedstawiono je w tab. 1. Na dokładność pomiarów wpływają bardzo małe szumy szerokopasmowe przyrządu (nie większe niż –138 dBc) i szumy fazowe SSB (nie większe niż –105 dBc). Na rys. 2 przedstawiono zależność szumu fazowego SSB od offsetu częstotliwości dla kilku częstotliwości sygnału RF.

Tab. 1. Możliwe kombinacje modulacji symultanicznej generatora SMC100A

Rys. 2. Zależność szumu fazowego SSB od offsetu częstotliwości dla kilku częstotliwości sygnału RF

Zaletą generatora SMC100A jest też możliwość zdalnego sterowania za pośrednictwem interfejsów USB i Ethernet oraz opcjonalnie GPIB, a także bardzo długi czas utrzymywania parametrów bez konieczności przeprowadzania kalibracji. Na wygodę pomiarów wpływa natomiast krótki czas ustalania się parametrów sygnału. Błąd ustawiania poziomu sygnału jest mniejszy niż 0,9 dB. Najważniejsze parametry techniczne generatora SMC100A zestawiono w tab. 2.

Tab. 2. Najważniejsze parametry generatora sygnałowego R&S SMC100A