Uniwersalność generatorów arbitralnych sprawia, że coraz wyraźniej wypierają one starsze konstrukcje. Jednocześnie zaawansowana technologia zastosowana w tych urządzeniach otwiera niewyobrażalne wręcz możliwości funkcjonalne. Udowadnia to w sposób niekwestionowany Tektronix oferując nową rodzinę generatorów – AWG70000.

Między generatorami arbitralnymi i oscyloskopami cyfrowymi można doszukać się nie tylko podobieństwa w działaniu, bardzo podobnie przebiega też historia rozwoju obu tych urządzeń. Dodajmy – historia bardzo burzliwa. Co roku jesteśmy świadkami wprowadzania do sprzedaży nowych typów oscyloskopów o coraz wyższych częstotliwościach pracy i coraz większych szybkościach próbkowania. Równolegle rozwijane jest oprogramowanie dostarczające użytkownikom nowych funkcji pomiarowych i analitycznych. Za oscyloskopami, jakby nieco w tyle, podążały generatory arbitralne.

Tektronix z nową rodziną generatorów arbitralnych AWG70000 udowodnił jednak, że dokonano olbrzymiego postępu w rozwoju tego typu urządzeń. Wystarczy popatrzeć na najważniejsze cechy tych przyrządów zawarte w tabeli 1.

Tab. 1. Najważniejsze cechy generatorów AWG70000

Zastosowania na miarę wykorzystywanych technologii

Generatorów AWG70000 absolutnie nie można utożsamiać z typowymi przyrządami laboratoryjnymi stosowanymi w każdej pracowni elektronicznej. Są to przyrządy przystosowane do złożonych pomiarów radiokomunikacyjnych w bardzo szerokim paśmie dochodzącym do 20 GHz. Mogą być wykorzystywane jako przyrządy wzorcowe do testowania i kontroli parametrów szybkich podzespołów elektronicznych i urządzeń komunikacyjnych, w tym optycznych. Generatory AWG70000 znajdują zastosowanie w pomiarach elektronicznych i fizyko-chemicznych, w których są wykorzystywane jako symulatory rzeczywistych szybkozmiennych sygnałów analogowych o złożonej budowie. Mogą również generować przebiegi zegarowe dla testowanych urządzeń oraz wzorcowe przebiegi cyfrowe o małym jitterze. Przyrządy spełniają bardzo wysokie wymagania dla sprzętu pomiarowego narzucane przez konstruktorów burzliwie rozwijających się technik telekomunikacyjnych, w tym najbardziej zaawansowanych. Umożliwiają symulację sygnałów cyfrowych z dokładnością do ich najdrobniejszych szczegółów analogowych.

Nowe metody testowania urządzeń

Parametry generatorów AWG70000 umożliwiają generowanie szerokopasmowych sygnałów RF. Otwiera to możliwość stosowania zupełnie nowych metod testowania urządzeń radiokomunikacyjnych i informatycznych. Dla użytkowników wykorzystujących przyrządy do takich celów producent opracował specjalistyczne pakiety oprogramowania RFXpress i SerialXpress, umożliwiające realizację cyfrowej syntezy złożonych sygnałów IF i RF w paśmie do 20 GHz. O przydatności generatora arbitralnego w dużym stopniu decyduje dostępność do kolekcji predefiniowanych przebiegów wyjściowych, ale też możliwość ich edycji i tworzenia własnych (rysunek 1). Wymienione pakiety współpracują z popularnymi programami inżynierskimi, takimi jak: MATLAB, MathCad czy nawet Excel. Tworzone za ich pomocą przebiegi po wyeksportowaniu do generatora mogą być natychmiast generowane, tak jak w każdym generatorze arbitralnym, różnica polega jednak na stopniu złożoności sygnału wyjściowego. Powyższą metodą są tworzone przebiegi symulujące najbardziej skomplikowane modulacje i metody zwielokrotniania stosowane w telekomunikacji i radiokomunikacji. Przykładem są sygnały OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing – ortogonalne zwielokrotnianie w dziedzinie częstotliwości), UWB (Ultra Wideband – technika komunikacji bezprzewodowej polegająca na szybkim wysyłaniu bardzo krótkich, kilkudziesięcio pikosekundowych impulsów). Ale jednym z bardziej spektakularnych możliwości generatorów AWG70000 jest wytwarzanie sygnałów radarowych. Implementacja tej funkcji nie była możliwa w urządzeniach pierwszych generacji z uwagi na zbyt słabe parametry techniczne, przede wszystkim zbyt mały zakres dynamiki i niewystarczającą pojemność pamięci próbek. W generatorach AWG70000 parametr SFDR lepszy niż -80 dBc (rysunek 2), a pamięć próbek zwiększono do 16 GSa. Dysponując takimi generatorami i pakietem programowym RFXpress użytkownik może we własnym zakresie projektować złożone sygnały radarowe włącznie z impulsami staggered PRI . Jest to doskonałe narzędzie do badania radarów doplerowskich, umożliwiające uwzględnianie amplitudowych zniekształceń impulsów, efektów wielotorowej propagacji sygnałów, charakterystyk anten itp.

Rys. 1. SFDR sygnału wytwarzanego przez generatory AW

Rys. 2. SFDR sygnału wytwarzanego przez generatory AWG70000 lepszy niż –80 dBc

Jednym z ważniejszych problemów związanych z eksploatacją urządzeń radarowych jest konieczność uwzględniania wielu zewnętrznych sygnałów wykorzystywanych przez komercyjne systemy radiowe pracujące w tym samym lub zbliżonym paśmie częstotliwości. Konstruktorzy radarów powinni uwzględniać możliwe przypadki koegzystencji wszystkich rodzajów sygnałów. Zadanie to jest znacznie ułatwione, jeśli dysponują oni generatorami AWG70000 i oprogramowaniem RFXpress. W takim przypadku możliwa jest symulacja środowiska, w którym występuje do 25 złożonych sygnałów zewnętrznych takich jak: WiMAX, WiFi, GSM, EGPRS 2A, EGPRS2B, CDMA, GSM-EDGE, W-CDMA, DVB-T, szum i radary CW. Jedną z najprostszych metod definiowania takiego środowiska jest jego bezpośrednie badanie analizatorami widma i oscyloskopami, a następnie eksportowanie próbek do generatora.