Векторный анализатор электрических цепей Rohde & Schwarz ZVA40
Векторный анализатор электрических цепей Rohde & Schwarz ZVA40
- Тип:Стационарный
- Динамический диапазон:> 140 дБ (тип.)
- Количество портов:2, 4
- Частотный диапазон:10 МГц ... 40 ГГц
- Выходная мощность:+8 дБмВт
Описание Векторный анализатор электрических цепей Rohde & Schwarz ZVA40
Высокая измерительная пропускная способность
❙ Краткое время измерения благодаря быстрым синтезаторам, высокая частотная пропускная способность и широкий динамический диапазон
Эргономичный пользовательский интерфейс
❙ Более 100 кривых и каналов
❙ Мастер измерений для легкой настройки многопортовых и сбалансированных измерений
Простая и безошибочная калибровка
❙ Универсальные методы калибровки для испытательных приспособлений, а также для коаксиальных и бесконтактных применений
❙ Автоматическая калибровка с помощью калибровочного модуля
Быстрые и надежные измерения на многопортовых и сбалансированных устройствах
❙ Виртуальный и действительный дифференциальный режим линейного и нелинейного тестирования дифференциальных компонентов
Краткие технологические циклы и индивидуальные проектные требования означают, что инвестиции следует делать, сосредотачиваясь на гибкости и готовности к будущему. В то же время измерительные задания становятся все сложнее и требуют более высокой точности измерений.
Линейка векторных анализаторов R&S®ZVA полностью отвечает этим требованиям, обеспечивая отличную скорость, динамический диапазон и точность измерения. На этой прочной основе основано разнообразие измерительных возможностей, позволяющих определять характеристики различных компонентов и модулей. Комплексные измерения поддерживаются мастерами измерений, позволяющими сократить час настройки и калибровки, а также уменьшить вероятность ошибок оператора. Аппаратная платформа R&S®ZVA с четырьмя независимыми источниками сигнала и двумя независимыми приемниками на каждый тестовый порт является подходящей основой для будущих требований к измерениям и безопасным инвестициям.
Характеристики Векторный анализатор электрических цепей Rohde & Schwarz ZVA40
Количество измерительных портов | два или четыре |
Диапазон частот |
|
R&S®ZVA 40 | от 10 МГц до 40 ГГц |
Время измерения одной точки |
|
при полосе ПЧ 1 МГц | <3,5 мкс |
при полосе ПЧ 5 МГц (с опциейR&S ® ZVA-K17 | <2,0 мкс |
Время дискретизации одной точки |
|
при полосе ПЧ 1 МГц | 1,8 мкс |
при полосе ПЧ 5 МГц (с опциейR&S ® ZVA-K17) | 430 нс |
Время измерения (201 точка) | 4,5 мс |
Время передачи данных (201 точка) |
|
По шине IEC/IEEE | <2,9 мс |
По локальной сети 100 Мбит/с по протоколу VX11 | <1,3 мс |
По локальной сети 100 Мбит/с по протоколу RSIB | <0,7 мс |
Время переключения |
|
Между каналами | <1 мс |
Между наборами | <10 мс |
Динамический диапазон в полосе измерения 10 Гц |
|
Между измерительными портами | тип. >140 дБ |
При прямом доступе к приемнику | тип. >145 дБ |
Динамический диапазон при полосе измерения 1 Гц с прямым доступом к приемнику |
|
Выходная мощность измерительного порта | >13 дБмВт, тип. 15 дБмВт |
Диапазон развертки по мощности | >50 дБ, тип. 60 дБ |
Полоса ПЧ |
|
Стандартная | от 1 Гц до 1 МГц |
С опцией R&S ® ZVA-K17 | 5 МГц (10 МГц с ограничениями) |
С опцией R&S ® ZVA-K7 илиR&S ® ZVA-B7 | 10 МГц (30 МГц с ограничениями) |
Количество каналов, диаграмм, кривых | >100 для каждого |
Количество точек на кривую | От 1 до 60001 |
Аксессуары Векторный анализатор электрических цепей Rohde & Schwarz ZVA40
Измерение параметров усилителей
Системная концепция анализатора R&S®ZVA, отличающаяся применением независимых синтезаторов, позволяет выполнять измерения на устройствах, работающих с преобразованием частоты, таких как усилители, смесители и входные каскады. Эти измерения отличаются высокой гибкостью, широким динамическим диапазоном, высокой скоростью и точностью. Можно настроить и откалибровать внутренний и несколько внешних генераторов и управлять ими независимо друг от друга. Высокая чистота спектра источника сигнала, а также высокий уровень точки пересечения по интермодуляционным составляющим третьего порядка и высокая чувствительность приемников позволяют обойтись без внешних фильтров в многочастотных измерениях и измерениях параметров устройств, работающих с преобразованием частоты.
Измерение характеристик больших и малых сигналов за одну развертку
Высокая выходная мощность анализатора R&S®ZVA и широкий диапазон развертки по мощности, превышающий 50 дБ (типичное значение 60 дБ), позволяют определять передаточные характеристики и параметры компрессии усилителей и смесителей без применения дополнительных предусилителей. Это измерение выполняется быстро и просто и позволяет одновременно получить зависимость параметров от частоты и мощности. Весь диапазон развертки по мощности перекрывается без разрывов и не вызывает износа компонентов, поскольку не требует переключения механических аттенюаторов. Это позволяет оценивать характеристики больших и малых сигналов за одну развертку.
Второй внутренний источник сигнала для быстрых и простых измерений интермодуляционных искажений
Четырехпортовая модель анализатора R&S®ZVA оборудована вторым независимым источником сигнала; следовательно, измерения интермодуляционных искажений и потерь на преобразование можно выполнять без дополнительных внешних генераторов. Приемники R&S®ZVA хорошо справляются с мощными сигналами и отличаются низким фазовым шумом, что позволяет выполнять высококачественные измерения интермодуляционных искажений с минимальным числом внешних компонентов.
Измерения S-параметров в рабочем режиме: оптимизация усилителей под нагрузкой
Чтобы гарантировать оптимальное согласование усилителя мощности с подключенной к нему нагрузкой, параметры усилителя мощности надо измерять под полной нагрузкой. Параметр S22 можно определить, подавая на вход исследуемого устройства сигнал с небольшим смещением частоты, одновременно измеряя S22 на его выходе. Благодаря эффективной автоматической регулировке уровня и высокой чувствительности и селективности встроенных приемников, R&S®ZVA выполняет эти измерения в широком динамическом диапазоне.
Измерение параметров смесителей
Второй внутренний источник сигнала для быстрых и простых измерений интермодуляционных искажений
Четырехпортовая модель анализатора R&S®ZVA оборудована вторым независимым источником сигнала; следовательно, измерения интермодуляционных искажений и потерь на преобразование можно выполнять без дополнительных
внешних генераторов. Приемники R&S®ZVA хорошо справляются с мощными сигналами и отличаются низким фазовым шумом, что позволяет выполнять высококачественные измерения интермодуляционных искажений с минимальным числом внешних компонентов.
Одновременная индикация потерь на преобразование, а также согласования по входам RF, IFи LO
Четырехпортовая модель анализатора R&S®ZVA способна измерять все параметры передачи и отражения смесителей без переподключения испытуемого устройства. Согласование по входам RF и IF может быть измерено при включенном гетеродине (вход LO).
Быстрое измерение коэффициентов преобразования и интермодуляционных искажений смесителей в широком динамическом диапазоне
Четырехпортовой модели анализатора R&S®ZVA для измерения интермодуляционных искажений смесителей требуется лишь один дополнительный внешний источник сигнала. Анализатор управляет этим источником по шине IEC/IEEE или по локальной сети. Дополнение для преобразования частоты (R&S®ZVA-K4) позволяет отображать зависимость согласования смесителя, коэффициента преобразования, развязки, групповой задержки и интермодуляционных составляющих от частоты и мощности.
Скалярный анализ цепей (например, смесителей со встроенным гетеродином с неизвестными параметрами)
К анализатору R&S®ZVA можно подключать один или несколько измерителей мощности серии R&S®NRP. Измерители подключаются через интерфейс USB и рассматриваются анализатором как дополнительные измерительные порты. R&S®ZVA обрабатывает измеренные значения и отображает их в виде графиков зависимостей от частоты или мощности. Это позволяет выполнять измерения на устройствах, работающих с преобразованием частоты, без доступа к встроенному гетеродину испытуемого устройства так же, как это делается с помощью скалярных анализаторов электрических цепей.
Измерение параметров многопортовых и симметричных устройств
Стандартный режим измерения: виртуальный симметричный режим
Анализатор R&S®ZVA позволяет быстро и точно снимать характеристики устройств с одним или двумя симметричными портами. Симметричное устройство подключается непосредственно к измерительным портам анализатора. Анализатор измеряет его несимметричные S-параметры, а S-параметры смешанного режима вычисляются на основе этих измеренных значений. Предлагаемые анализатором R&S®ZVA многочисленные кривые и диаграммы дают полное представление о характеристиках исследуемого устройства и четкое отображение всех его параметров. Никаких сложных настроек со стороны пользователя при этом не требуется. Удобные функции поиска и анализа маркеров облегчают обработку результатов, особенно в случае измерения параметров фильтров, например, путем определения таких параметров, как полоса пропускания, неравномерность, добротность и т.п. Реальный дифференциальный режим измерений: анализ дифференциальных усилителей в реальных условиях работы
Активные компоненты могут совершенно по-разному реагировать на входной сигнал в зависимости от того, в каком режиме выполняются измерения – в реальном или виртуальном (стандартном) дифференциальном режиме.
дифференциальный режим подачи задающих сигналов и измерений. Испытательные сигналы, создаваемые двумя встроенными генераторами, могут использоваться в качестве эталонных со сдвигом фаз на 180° или 0°. Измерения на выбранных измерительных портах выполняются одновременно.
Выходные сигналы двух портов R&S®ZVA в реальном дифференциальном режиме (измерено осциллографом) при использовании задающих сигналов со сдвигом фазы 0° или 180°.
Одновременное отображение S-параметров, полученных в виртуальном и реальном дифференциальном режиме
Также опция R&S®ZVA-K6 поддерживает развертку в режиме реального дисбаланса фаз и реального дисбаланса амплитуд для двух задающих сигналов.
Импульсные измерения для усилителей и смесителей
Анализатор R&S®ZVA обеспечивает различные возможности для тестирования усилителей и смесителей в условиях работы с импульсными сигналами.
Измерение средних параметров импульса
Без установки дополнительных опций анализатор R&S®ZVA с помощью метода измерения средних параметров импульса способен измерять зависимости от частоты и мощности значений мощности, S-параметров, а также потерь на преобразование усилителей и смесителей. Данный метод действует при использовании периодических сигналов и при условии, что измеряемые параметры не изменяются за время действия импульса.
Измерения средних параметров импульса не ограничен минимальной длительностью импульса, для него требуется лишь опция R&S®ZVAB16, с помощью которой будет генерироваться импульсный радиосигнал (за счет импульсного генератора или внешнего импульсного модулятора).
Векторные анализаторы цепей, использующие метод измерения средних параметров импульса, способны измерять только основную несущую в спектре сигнала. Таким образом, спектральные линии импульсного сигнала, расположенные в непосредственной близости от основной несущей и полностью неподавленные (из-за боковых лепестков АЧХ цифрового ПЧ-фильтра), приведут к интерференции с полезным измерительным сигналом.
В анализаторе R&S®ZVA эта проблема решается путем использования ПЧ-фильтров с высокой избирательностью, до сих пор использовавшихся только в анализаторах спектра. Таким образом, сложные и затратные по времени способы типа "спектрального обнуления" остались в прошлом.
Измерение параметров импульса в точке
Измерение средних параметров импульса обладает некоторыми недостатками, например, низким отношением сигнал/шум для малых коэффициентов заполнения (высоких скважностей) или зависимостью от скважности результатов измерения абсолютных значений мощности.
Кроме того, метод измерения средних параметров импульса также приводит к получению неудовлетворительных результатов, если возникает необходимость анализа характеристики испытуемого устройства после завершения переходных
процессов, выбросов или пульсаций в импульсном сигнале.
Метод измерения параметров импульса в точке решает эти проблемы, так как измеряемое значение наблюдается только в фазе действия (наличия) пакетного радиоимпульса. Метод обеспечивает получение точных результатов измерения мощности независимо от скважности импульсов, а также сдвиг измерения в нужную часть импульса путем выбора подходящей задержки запуска.
Для метода измерения точечных параметров импульса требуется, чтобы время сбора данных на приемниках (т.е. интервал дискретизации) было меньше длительности импульса ton.
С помощью установленной опции R&S®ZVA-K17 анализатор R&S®ZVA выполняет измерение точечных параметров импульсов для импульсов длительностью от 430 нс (от 230 нс с некоторым ухудшением рабочих характеристик) с использованием полосы измерения 5 МГц (10 МГц для 230 нс).
Измерение формы импульса
Для анализа зависящих от времени S-параметров и волновых величин испытуемого устройства за время действия импульса, анализатор R&S®ZVA обеспечивает измерение формы импульса с помощью опции R&S®ZVA-K7 или R&S®ZVA-B7. Данные во времени записываются с частотой дискретизации 80 МГц. Время записи одной развертки может варьироваться от 25 нс до 3 мс (опция R&S®ZVA-K7) или 25 мс (опция R&S®ZVA-B7). Разрешение по времени всегда составляет 12,5 нс, в соответствии со скоростью преобразования АЦП. Благодаря квазинепрерывному обновлению информации на экране (в миллисекундном диапазоне), можно легко регулировать параметры испытуемого устройства. При этом доступны полосы ПЧ в диапазоне от 100 кГц до 10 МГц (30 МГц с ограничениями). Минимально возможная длительность измеряемого импульса, включающая в себя время нарастания и набор точек данных, достаточный для отображения формы плоской вершины импульса, составляет от 50 до 100 нс.
В отличие от существующих методов, данный метод очень легко конфигурируется (в режиме диалогового окна достаточно установить всего несколько параметров), требует минимального использования измерительных приборов, характеризуется отсутствием потерь динамического диапазона из-за падения чувствительности, а также обеспечивает очень высокую скорость измерения, поскольку могут использоваться широкие полосы ПЧ, и отсутствует необходимость усреднения.
Более того, с помощью данного метода возможно измерение двойных импульсов и произвольных импульсных последовательностей.
Ниже показана схема импульсных измерений, в которой используется модулятор (коммутатор). Вместо него может использоваться импульсный генератор.
Для испытуемых устройств с большой групповой задержкой, т.е. с задержкой, превышающей длительность импульса, измерение параметра S21 затруднено из-за того, что опорный задающий сигнал a1 может прекратиться к тому моменту, когда переданный импульс b2 достигнет приемника.
Для получения достоверных результатов даже для активных симметричных устройств, опция R&S®ZVA-K6 обеспечивает реальный В анализаторе R&S®ZVA эта проблема решается путем математического сдвига волновых величин на значение групповой задержки испытуемого устройства перед вычислением S-параметров. Таким образом, используя даже очень короткие импульсы, можно выполнять анализ испытуемых устройств с большой групповой задержкой.
Векторная калибровка смесителей ZVA-K5
- Опция ZVA-K5* осуществляет векторные измерения смесителей для определения фазовой информации без учета фазы гетеродина с использованием опорных смесителей.
- Простая процедура калибровки, сравнимая с TOSM
- ХХ/КЗ/50 Ом для двух портов
- Взаимообратный калибровочный смеситель (неизвестная перемычка)
- Нет необходимости использовать смеситель с известными параметрами (ниже погрешность)
- S11 и S21 могут быть измерены одновременно
- Использование второго генератора ZVA в качестве гетеродина для ускорения измерений
- Возможно измерение I + Q смесителей
- Поддержка автоматических модулей калибровки при векторных измерениях смесителей
Измерение параметров преобразователей частоты со встроенным гетеродином ZVA-K9
- Опция ZVA-K9* (запатентованный метод) позволяет измерять абсолютное значение ГВЗ смесителей со встроенным гетеродином
- Не чувствительна к дрейфу частоты гетеродина
- Дрейф гетеродина должен быть меньше фильтра ПЧ ZVA
- Не зависит от фазовых шумов гетеродина
- Исключается, т.к действует на обе несущие одинаково
- Идеально для конверторов с несколькими преобразования- ми частоты
- Не требует внешних дополнительных компонентов
- Не нужен внешний известный опорный смеситель
- Не зависит от температурного дрейфа аппаратуры
- Только относительные измерения
Измерения коэффициента шума
Опция ZVAB-K30 предназначена для измерения коэффициента шума линейных двухпортовых устройств для векторных анализаторов цепей высшего класса ZVA, ZVT. В данной опции компания Rohde & Schwarz применила принципиально новый подход, который в отличие от таких же решений от других производителей не требует применения генераторов шума и трансформаторов сопротивления. При этом новая опция обеспечивает высокую скорость и точность измерений, одновременное измерение коэффициента шума и S-параметров, рабочий диапазон частот до 67 ГГц, в тоже время являясь очень экономичным решением. Погрешность измерения коэффициента шума с помощью ZVAB-K30 зависит от коэффициента шума анализатора цепей и коэффициента усиления измеряемого устройства. Опция перекрывает до 80% типовых измерительных задач, требующих погрешности измерения коэффициента шума не более 0,2 дБ. Новый мастер измерений, реализуемый в приборах с версией прошивки 2.80 и старше, в том числе поддерживает измерения коэффициента шума с векторной коррекцией определения коэффициента усиления. Для обеспечения автоматических измерений малых значений Кш с улучшенной точностью без использования внешних дополнительных усилителей предлагается новая аппаратная опция ZVAX-B203 для модуля расширения ZVAX24, представляющая собой отключаемый малошумящий пред усилитель для порта 2. Опция ZVA-K31, дает возможность измерения КШ устройств с переносом частоты. Алгоритм аналогичен алгоритму опции ZVAB-K30, но учитывает влияние просачивания зеркального канала и другие особенности смесителей. Опция ZVA-K31 реализуема в приборах с версией прошивки 3.0 и старше. В прошивке 3.0 приборов также добавлена возможность измерения просачивания зеркального канала в режиме скалярного измерения смесителей. Также усовершенствован алгоритм калибровки систематической погрешности в многопортовом режиме - количество подключений проходных мер уменьшено, что упрощает калибровку в ручном режиме.