Generator sygnałowy SMC100A i analizator widma FSC3

Kolejnym parametrem mierzonym przez analizator FSC3 jest zajętość pasma (Occupied Bandwidth). W kanale o zadanej szerokości wyznaczane jest pasmo wokół częstotliwości środkowej, dla którego moc sygnału odniesiona do mocy w całym kanale wyrażona w procentach jest równa zajętości pasma. Zajętość pasma jest parametrem wejściowym tego pomiaru. Obliczone pasmo jest zaznaczane na ekranie dwiema pionowymi liniami. Jego szerokość jest też wyświetlana w postaci liczbowej (rys. 7). Należy przy tym pamiętać, że jednostką osi pionowej są zwykle dBm, a więc jest to skala logarytmiczna.

Rys. 7. Pomiar zajętości pasma

Rys. 7. Pomiar zajętości pasma

 

Pomiar mocy sygnałów TDMA jest wykorzystywany do badania systemów radiokomunikacyjnych z podziałem czasu (Time Division Multiple Access). W systemach takich kilku użytkowników korzysta z tego samego kanału, co jest możliwe dzięki przydzieleniu każdemu z nich różnych slotów czasowych. Mimo, że pomiar sygnałów TDMA jest wykonywany przez analizator widma, to jest prowadzony w dziedzinie czasu. Oznacza to, że parametr Span przyjmuje wartość zero. Z tego względu istotne jest odpowiednie ustawianie filtru rozdzielczego RBW. Po przełączeniu rodzaju pomiaru i wybraniu standardu sygnału zostaje on automatyczne ustawiony na optymalną wartość.

Pomiar mocy w kanałach sąsiednich ACLR (Adjacent Channel Leakage Ratio) jest wykonywany w celu określania czy moc widmowa nadajnika radiowego mierzona w kanałach sąsiednich mieści się w zadanych dla danego standardu normach. Analizator FSC3 uwzględnia do 12 kanałów sąsiednich. Przekroczenie parametru ACLR może być skutkiem nadmiernej emisji wstęg bocznych przez nadajnik.

Spectrum Emission Mask to pomiar umożliwiający stwierdzenie produktów intermodulacyjnych w sygnale RF lub określenie innych nieprawidłowości emisji. Widmo sygnału doprowadzonego do wejścia przyrządu jest porównywane z wzorcem w postaci maski zdefiniowanej dla danego standardu. W pamięci analizatora jest zapisana biblioteka ponad dwudziestu różnych standardów telekomunikacyjnych. Użytkownik może dokonać wizualnej oceny widma, ale dostaje również informację o ewentualnych przekroczeniach dozwolonych progów w zadanych zakresach częstotliwości (rys. 8).

Rys. 8. Tabela ewentualnych przekroczeń poziomów w poszczególnych zakresach częstotliwości

Rys. 8. Tabela ewentualnych przekroczeń poziomów w poszczególnych zakresach częstotliwości

 

W pomiarze zniekształceń harmonicznych oprócz określenia poziomu poszczególnych harmonicznych obliczany jest współczynnik THD (Total Harmonic Distortion).

Pomiar współczynnika głębokości modulacji AM. Parametr ten jest obliczany na podstawie prążków widma. Po zainicjowaniu pomiaru uaktywniane są automatycznie dwa markery różnicowe ustawiane na częstotliwościach odpowiadających częstotliwościom modulującym odbitym wokół częstotliwości nośnej (rys. 9). Zmiana częstotliwości modulującej w trakcie pomiaru nie powoduje automatycznego przesuwania markerów, więc trzeba to robić ręcznie, albo ponownie inicjować pomiar.

Rys. 9. Pomiar współczynnika głębokości modulacji AM

Rys. 9. Pomiar współczynnika głębokości modulacji AM

 

Uwagi ogólne

W zastosowaniach praktycznych użytkownicy mają często do czynienia z sygnałami o dużym zakresie dynamiki. Bardzo małe sygnały są możliwe do mierzenia analizatorem FSC3 dzięki wbudowanemu przedwzmacniaczowi, zaś przy pomiarach bardzo dużych sygnałów przydatny jest wewnętrzny tłumik. Zarówno tłumik, jak i przedwzmacniacz są włączane odpowiednimi opcjami w menu ukrytym pod przyciskiem AMP. W menu „SWEEP” ustawiane są natomiast opcje związane z wyzwalaniem. Można na przykład decydować o wyborze zewnętrznego źródła wyzwalania, wybrać czas przemiatania częstotliwości, przełączyć przemiatanie ciągłe na jednorazowe. Ostatnia opcja jest przydatna ze względu na zmiany widma wynikające z chwilowej treści zawartej w sygnale modulującym. Można też włączyć zamrażanie wartości maksymalnych (rys. 10).

Rys. 10. Pomiar widma z zamrażaniem na ekranie wartości maksymalnych

Rys. 10. Pomiar widma z zamrażaniem na ekranie wartości maksymalnych

 

Analizator FSC3 jako miernik mocy

Oprócz swojego podstawowego trybu pracy analizator FSC3 może być również wykorzystywany jako miernik mocy. Wymagane jest w tym przypadku dołączenie jednego z kilku czujników mocy będących w ofercie Rohde & Schwarz. Czujnik taki jest dołączany do analizatora za pośrednictwem interfejsu USB, przez który jest jednocześnie zasilany. Wynik pomiaru jest wyświetlany na ekranie w postaci cyfrowej i graficznej (na bargrafie). Przed przystąpieniem do pomiarów koniecznej jest przeprowadzenie zerowania czujnika, określenie częstotliwości mierzonej i jednostki, w której będą wyświetlane wyniki.

O zestawie

Jednym z podstawowych zastosowań zestawu przyrządów składającego się z generatora sygnałowego SMC100A i analizatora widma FSC3 jest badanie urządzeń telefonii komórkowej GSM i EDGE. Parametry tych systemów potrzebne do wykonywania pomiarów zostały zapisane w pamięci przyrządów. Dotyczy to również standardów telefonii mobilnej 3GPP WCDMA, cdmaOne, CDMA2000 i LTE. Z kolei możliwość bramkowanego przemiatania może być wykorzystywana do badania widma systemów z pakietową transmisją danych, m.in. w telefonii GSM i w sieciach LAN. Przyrządy charakteryzują się łatwym w opanowaniu interfejsem użytkownika i wysoką jakością wykonania. Mogą być też oczywiście używane jako przyrządy pracujące niezależnie.

O autorze