Técnicas de operação do Analisador de espectro.pdf

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Técnicas de Operação doAnalisador de Espectro

8563A SPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz

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IntroduçãoO que é análise de espectro?

8 5 6 3 A SPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz

O que é a análise de espectro? Em sua essência, é a análise das característicasde um sinal elétrico representado em função da freqüência.

Analisando os sinais elétricos que passam ou que são transmitidos por seusistema ou dispositivo, você poderá determinar a performance destes,encontrar problemas, resolver os problemas, etc.

A ferramenta de medição usada para podermos ver estes sinais é denominadaanalisador de espectro. Este instrumento pode fornecer um quadro claro epreciso do espectro de freqüências.

É importante conhecer os analisadores de espectro para que o processo deanálise de espectro seja proveitoso.

Compreender os aspectos importantes de um analisador de espectro irá ajudá-lo a fazer medições mais precisas e dar-lhe a confiança de estar interpretandoos resultados corretamente.

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IntroduçãoQuais as medidas que fazemos?

.

Modulação

Distorção

Ruído

Agora que sabemos que queremos analisar sinais em termos de freqüência, oque exatamente iremos ver e o que isto significa?

Há diversos testes/medições diferentes que podem ser feitos com umanalisador de espectro. Os três mais comuns são as medições de modulação, asmedições de distorção e as medição de ruído.

Entre as medições típicas de modulação estão o grau de modulação, aamplitude de banda lateral, a qualidade de modulação e a largura de bandaocupada.

A distorção de seu sistema/dispositivo pode ser bastante problemática. Entreos testes usados para verificar a performance de distorção estão:intermodulação, harmônicas e emissões de espúrios.

Não é importante apenas compreender o sinal que você está transmitindo,amplificando, filtrando, etc., mas também é muito importante medir o ruído nosistema/dispositivo para caracterizar a sua contribuição para a performanceglobal.

A compreensão dos testes que você precisa fazer é crítica para a escolha daferramenta de medição correta e para obter o máximo desta ferramenta.

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IntroduçãoDomínio da freqüência vs.tempo

tempo

Amplitude(potência) freqüência

Medidas nodomínio do

tempo

Medidas no domínioda freqüência

Tradicionalmente, a observação de um sinal elétrico envolvia o uso de umosciloscópio, com a visualização do sinal no domínio do tempo. Embora esta seja umainformação bastante importante, não é o quadro completo.

Para compreender completamente a performance de seu sistema/dispositivo, vocêtambém terá de analisá-lo no domínio da freqüência.

A figura mostra que, no domínio da freqüência, todas as componentes de freqüênciasão somadas umas às outras e colocadas na tela. No domínio da freqüência, os sinaisformados por mais de uma freqüência são decompostos em componentes defreqüências diferentes.

As medições no domínio da freqüência têm diversas vantagens:

Você pode ver todas as diversas componentes de freqüência, que não podem seridentificadas individualmente em um osciloscópio.

Alguns sistemas são por natureza orientados ao domínio da freqüência: por exemplo,FDMA ou FDM em comunicações. Para verificar a performance destes sistemas, énecessário analisá-los no domínio da freqüência.

A partir desta visão do sinal, é possível fazer facilmente medições de freqüência,potência, conteúdo de harmônicas, modulação, espúrios e ruído, usando somente umanalisador de espectro.

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Teoria de operaçãoDiagrama de blocos do analisador de espectro

Pré-seletor ou filtropassa baixas

Referênciade cristal

Amp.Log.

Atenuador daentrada de RF

Misturador

Filtro de FI

Detector

Filtrode vídeo

Oscilador local

Gerador devarredura

Ganhode FI

Sinal deentrada

CRT

Este é um diagrama de blocos básico de um analisador de espectro sintonizado emvarredura.

Antes que falemos sobre como tudo isto funciona junto para mostrar uma tela defreqüência versus amplitude na tela, primeiro discutiremos rapidamente cada um doscomponentes principais individualmente.

É importante compreender a função de cada parte de forma que, quando olharmos odiagrama de blocos como um todo, este faça sentido.

Entre os principais componentes de um analisador de espectro estão: atenuador deentrada de RF, misturador, ganho de FI, filtro de FI, detector, filtro de vídeo, telaCRT, gerador de varredura e oscilador local.

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Teoria de operaçãoMisturador MISTURADOR

fsig

LOf

fsig LOf

LOf fsig-LOf fsig+

LO

FI

Entrada

Comecemos pelo misturador.

Um misturador é um dispositivo de três portas, que converte um sinal de umafreqüência a outra freqüência (sendo às vezes denominado de dispositivo de translaçãode freqüência).

Colocamos um sinal de entrada em uma das portas de entrada e o sinal do osciladorlocal na outra porta de entrada.

Por definição, o misturador é um dispositivo não linear, o que significa que haveráfreqüências na saída que não estavam presentes na entrada.

As freqüências de saída produzidas por um misturador serão os sinais de entradaoriginais mais as freqüências resultantes da soma e da diferença dos dois sinais acima.

É a freqüência da diferença destas freqüências acima que é de interesse do analisadorde espectro, como veremos em breve. Nós chamamos este sinal de sinal de FI, ou osinal da freqüência intermediária.

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Teoria de operaçãoDetector DETECTOR

Detecção negativa: exibeo menor valor no bin

Detecção positiva: exibe o maior valor no bin

Detecção amostral: exibeo último valor dentro do bin

"bins"

amplitude

O detector é o componente que converte o sinal de FI em um sinal de banda base ou de vídeo, deforma que este possa ser visto na tela do instrumento.

Isto é feito com um detector de envelope, que em seguida controla a deflexão do eixo y, ou o eixo daamplitude, da tela CRT.

A maior parte dos analisadores de espectro modernos possui telas digitais, que primeiro digitalizam osinal de vídeo por um ADC. Isto permite o uso de diversos modos de detector diferentes, o que podeafetar bastante o modo como o sinal é exibido.

O eixo x do analisador de espectro pode ser visto como sendo formado por diversos “bins” (ouelementos de curva), a partir dos quais os dados são amostrados digitalmente. Uma pergunta lógicaseria: Qual o ponto do bin que usamos como ponto de dados?

No modo de detecção positiva, tomamos o valor de pico do sinal na duração de um elemento decurva, enquanto que, no modo detecção negativa, o valor usado será o valor mínimo. O modo dedetecção positiva é tipicamente usado na análise de ondas senoidais; entretanto, não é bom paramostrar o ruído, pois não mostra a aleatoriedade real do ruído.

No modo de detecção amostral, é produzido um valor aleatório para cada bin. Este é o melhor modopara se ver sinais de ruído ou similares ao ruído. Este não é um bom modo para sinais em burst ou debanda estreita, pois o analisador pode perder os sinais de interesse.

Quando a tela estiver mostrando sinais e ruído, o melhor modo será o modo normal, ou o modo“rosenfell”. Este é um modo “inteligente”, que mudará bastante o seu modo de operação com base nosinal de entrada. Por exemplo, se a curva subiu (rose) e desceu (fell) dentro de um bin deamostragem, será considerado que isto é ruído, e a detecção positiva e negativa serão usadasalternadamente. Se a curva continuar a subir, será considerado que este é um sinal e a detecção depico positivo será usada.

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Teoria de operaçãoFiltro de vídeo

FILTRODE

VÍDEO

O filtro de vídeo é um filtro passa-baixas localizado após o detector e antes do CRT.

Este filtro é usado para determinar o valor médio ou aplicar a suavização dos pontosda curva mostrada na tela, como mostrado no slide.

O analisador de espectro mostra o sinal mais o ruído; desta forma, se um sinal estiverpróximo do ruído, será muito difícil vê-lo.

Se mudarmos o valor de VBW, podemos reduzir estas variações pico a pico do ruído efacilitar a visualização do sinal.

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Teoria de operaçãoOutros componentes

CRT

GER.VAR.

LO

GANHO DEFI

Freqüência

ATENUADOR DAENTRADA DE RF

O LO é um oscilador controlado por tensão que fornece a freqüência de LO para aentrada do misturador.

O gerador de varredura é usado para sintonizar o LO, alterando a freqüência desteproporcionalmente à tensão da rampa. Este gerador também controla a deflexãohorizontal do feixe do CRT, criando o domínio da freqüência no eixo x.

A tela CRT é, obviamente, a tela do analisador de espectro em que podemos ver eanalisar os nossos sinais.

Nós não comentamos alguns componentes em nossa descrição do diagrama de blocos.O atenuador de entrada de RF e o ganho de FI.

O atenuador de entrada de RF é usado para ajustar o nível do sinal no misturador. Estaé uma função importante, pois protege o misturador dos sinais de níveis altos e/oubanda larga. Estes sinais podem fazer o misturador entrar em sua zona de compressão.

O ganho de FI é usado para ajustar a posição vertical dos sinais na tela sem afetar onível do sinal no misturador. Quando alterarmos este nível, o nível de referência seráalterado na mesma proporção.

Estes dois componentes trabalham em conjunto. Quando o atenuador de entrada de RFtiver o seu valor alterado, o ganho de FI será alterado automaticamente, de forma amanter os sinais em sua mesma posição na tela.

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Teoria de operaçãoComo funciona o conjunto

3.6(GHz)

(GHz)

0 3 61 2 4 5

0 31 2

3 64 5

3.6

(GHz)0 31 2

fIF

Faixa do sinal Faixa do LO

fs

Gerador de varredura

LO

CRT

Entrada

MisturadorFiltro de FI

Dectetor

A

f

fLO

fs

fs

fs

fLO

-f

sf

LO+

fLO

3.6 6.5

6.5

Agora, vamos colocar tudo junto. Observe que, embora o atenuador de entrada de RF,ganho de FI e filtro de vídeo sejam importantes, eles não são críticos para a descriçãodo funcionamento do analisador.

O sinal a ser analisado é colocado na entrada do analisador. Este sinal é combinadocom o LO através do misturador para ser convertido em FI.

Estes sinais são enviados ao filtro de FI, cuja saída é detectada, indicando a presençade um sinal na freqüência sintonizada no analisador.

A tensão de saída do detector controla o eixo vertical (amplitude) da tela CRT.

O gerador de varredura realiza a sincronização entre o eixo horizontal (freqüência) e asintonia do LO.

A tela resultante mostra a amplitude versus freqüência das componentes espectrais decada sinal na entrada.

Vejamos como isto funciona visualmente.

(Coloque o slide de cobertura sobre este slide. Mostre como os sinais são mostrados natela conforme passam através do filtro de FI.)

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Teoria de operaçãoOperação pelo painel frontal

8 5 6 3 ASPECTRUM ANALYZER 9 kHz - 26.5 GHz

Entrada de RF Tecladonumérico

Funções decontrole

(RBW, tempo devarredura, VBW)

Funções primárias(Freqüência, Amplitude,

Span)Softkeys

Aqueles que já usaram analisadores de espectro antes já conhecem um pouco daoperação do painel frontal.

Para aqueles que não estão familiarizados com os analisadores de espectro, daremosuma rápida olhada nos controles básicos.

Obviamente, precisamos colocar o nosso sinal de entrada na entrada de RF.

As três principais funções para a configuração de um analisador são: freqüência - paraqual ponto da freqüência iremos olhar?; amplitude - qual é o tamanho de nosso sinal?e span - qual é o tamanho de “janela” de freqüência pela qual iremos olhar? Estasgeralmente são as teclas de maiores dimensões físicas do painel frontal.

As outras funções de controle principais geralmente usam teclas menores.

O controle de RBW (Banda de Resolução), tempo de varredura e VBW (Video BW)são algumas das funções mais importantes.

Muitas vezes, o analisador terá “softkeys” (teclas de software) que fornecem acesso amuitas outras funções/recursos através de apenas uma tecla física.

A maior parte dos analisadores permite que você introduza valores usando o tecladonumérico, ajustando o valor para cima ou para baixo até o valor desejado através deum controle do painel frontal, ou aumentando ou reduzindo o valor em incrementosfixos, usando as teclas de direção.

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Teoria de operaçãoTela típica de analisador de espectro

Nível de referência

SpanFrequência central

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EspecificaçõesResolução: Largura de banda de resolução

3 dB3 dB BW

LO

Misturador

Filtro de FI/Filtro de largura de banda de

resolução (RBW)Varredura

Detector

Espectroda entrada

Tela

RBW

Nós já vimos isto antes.

Nós aprendemos como podemos alterar a RBW para podermos ver dois sinais muitopróximos entre si.

Isto ocorre porque, na verdade, o que o analisador mostra na tela é o formato da curvado filtro de FI quando o sinal de entrada sintonizado passa por este filtro.

A largura de banda do filtro de FI é definida como a largura de banda a 3 dB. Este é omodo pelo qual a RBW é especificada nos dados técnicos da Agilent. Outrosfabricantes podem especificar a largura de banda de 6 dB.

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EspecificaçõesResolução: RBW determina o tempo da medição

O preço da varredura muito rápida é teruma tela descalibrada

Varredura muito rápida

Quando reduzimos a largura de banda para obter uma melhor resolução, a varredurapor estas bandas leva um tempo maior, porque é necessário um determinado tempofinito para obtermos a resposta completa em uma banda.

Quando o tempo de varredura for curto demais, os filtros de RBW não conseguirãoresponder completamente e a resposta apresentada estará descalibrada em amplitude efreqüência - a amplitude será baixa demais e a freqüência será alta demais (deslocadapara cima) devido ao retardo pelo filtro.

Os analisadores de espectro têm uma função automática de definição do tempo devarredura, que seleciona automaticamente o tempo de varredura mais rápido possívelpara o span, RBW e VBW selecionados.

Para a seleção de RBW, geralmente há uma seqüência de 1-10 ou 1-3-10 da RBWdisponível (alguns analisadores de espectro definem este valor em incrementos de10% do valor total).

Ter um maior número de valores de RBW é melhor, porque isto permite a escolha daresolução apenas suficiente para fazer a medição, com o menor tempo de varredurapossível.

Por exemplo, se uma resolução de 1 kHz (tempo de varredura de 1 segundo) não forsuficiente, um analisador com a seqüência 1-3-10 poderá fazer a medição em uma BWde Res. de 300 Hz (tempo de varredura de 10 s), enquanto que um analisador comuma seqüência 1-10 deverá usar uma BW de Res. de 100 Hz (tempo de varredura de100 s)!

1505-00

EspecificaçõesSensibilidade/DANL: Filtro de FI (RBW)

BW menor = Ruído menor

RBW de 100 kHz

RBW de 10 kHz

RBW de 1 kHz

10 dB

10 dB

Ruído exibido em função da bandade passagem do filtro de FI

O DANL (Displayed Average Noise Level - Nível de Ruído Médio Apresentado) éuma função do RBW:

O ruído gerado internamente no analisador de espectro é aleatório e não possuicomponentes espectrais discretas. Além disso, seu nível é plano por uma faixa defreqüência que é ampla quando comparada com as faixas de RBW.

Isto significa que o ruído total que chega ao detector (e é apresentado na tela) érelacionado à RBW selecionada.

Como o ruído é aleatório, este será adicionado em forma de potência, desta forma onível de ruído apresentado e a RBW têm uma relação entre si de 10.log.

Em outras palavras, se a RBW for aumentada (ou reduzida) por um fator de 10, dezvezes mais (ou menos) energia atingirá o detector e o nível de ruído médioapresentado (DANL) será aumentado (ou reduzido) em 10 dB.

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EspecificaçõesSensibilidade/DANL

Varred.

LO

MisturadorRF

Entrada

RES BWFiltro

Detector

Um analisador de espectro gera e amplifica ruídocomo qualquer circuito ativo

A quarta especificação que iremos discutir é a sensibilidade.

A sensibilidade de qualquer receptor é uma indicação da qualidade com que podemosmedir sinais de níveis pequenos.

Um receptor perfeito não inclui nenhum ruído adicional ao valor original de ruídotérmico presente. Na prática, entretanto, todos os receptores, incluindo os analisadoresde espectro, adicionam algum valor de ruído gerado internamente, provenienteprincipalmente do primeiro estágio de ganho.

Os analisadores de espectro geralmente caracterizam a sensibilidade especificando umnível de ruído médio apresentado (DANL) em dBm, com o menor valor de RBW.

DANL é simplesmente outro termo para piso de ruído do instrumento em umadeterminada largura de banda.

Esta é a limitação fundamental para a medição de sinais de níveis baixos. Um sinal deentrada que esteja abaixo deste nível de ruído não poderá ser detectado.

Geralmente, a sensibilidade está na ordem de -90 dBm a -145 dBm.

É importante conhecer as características de sensibilidade de seu analisador, paradeterminar se ele medirá adequadamente os seus sinais em níveis baixos.

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10 dB

Atenuação = 10 dB Atenuação = 20 dB

nível do sinal

O nível eficaz do ruído apresentado é funçãoda atenuação de RF na entrada

A relação sinal/ruído é diminuída com oaumento da atenuação da entrada de RF

Um aspecto do ruído interno do analisador que freqüentemente é ignorado é o seunível eficaz como uma função do valor do atenuador de entrada de RF.

Como o ruído interno é gerado após o misturador, o atenuador de entrada de RF nãoexerce efeito sobre o nível de ruído real. (Veja o diagrama de blocos na pág 16).

Entretanto, o atenuador de entrada de RF não afeta o nível de sinal na entrada e, destaforma, reduz a relação sinal/ruído (SNR - Signal to Noise Ratio) do analisador.

A melhor SNR é obtida com a menor atenuação de entrada de RF possível.

Observe na figura que o nível do sinal apresentado na tela não é reduzido com oaumento da atenuação.

Lembre-se, da seção de teoria de operação, que o atenuador de entrada de RF e oganho de FI são vinculados entre si.

Desta forma, conforme aumentamos a atenuação de entrada de RF em 10 dB, o ganhode FI será aumentado simultaneamente em 10 dB para compensar esta perda. Oresultado é que o sinal apresentado na tela se mantém constante, mas o nível de ruído(amplificado) é aumentado em 10 dB.

1805-00

EspecificaçõesSensibilidade/DANL: VBW

A BW de vídeo amortece o ruído para facilitar aidentificação de sinais de níveis baixos

Na seção de teoria de operação, vimos como o filtro de vídeo pode ser usado parasuavizar o ruído de forma a facilitar a identificação de sinais de níveis baixos e, comoestamos falando sobre a medição de sinais de níveis baixos, repetiremos isto aqui.

A VBW, entretanto, não afeta a resolução de freqüência do analisador (como a RBW)e, desta forma, alterar a VBW não irá melhorar a sensibilidade.

Entretanto, a VBW poderá melhorar a capacidade de identificação e a repetibilidadeem medições com relações sinal/ruído baixas.

1905-00


H BW na resolução mais baixa

H Mínima atenuação de RF na entrada

H Filtragem de vídeo suficiente(BW de vídeo < 0,01 BW de Res.)

Para obter a melhor sensibilidade,use:

Com base no que aprendemos, podemos ver que a melhor sensibilidade é obtida com:

1. a menor RBW (reduz o ruído)

2. a atenuação mínima de entrada de RF (aumenta o sinal)

3. o uso de filtragem de vídeo suficiente (ser capaz de ver e ler sinais de níveis baixos)(VBW menor ou igual a 0,1 a 0,01 da RBW).

Observe, entretanto, que ter a melhor sensibilidade poderá entrar em conflito comoutros requisitos da medição.

Por exemplo, RBWs menores aumentam bastante o tempo da medição.

Além disso, a atenuação de entrada de 0 dB aumenta a incerteza do descasamento,desta forma reduzindo a precisão da medição.

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EspecificaçõesDistorção

Teste de distorção:A distorção é gerada interna ou externamente?

GANHO DEFI

Ù Não há mudança de amplitude =a distorção faz parte do sinal daentrada (externa)

Varie o aten. deentrada em 10 dB

1 Observe o sinal na tela:2

Ù Há mudança de amplitude = pelomenos parte da distorção está sendogerada dentro do analisador (interna)

ATENUADOR DAENTRADA DE RF

Antes de deixarmos esta seção sobre a distorção, há um teste que deve ser feito emtodas as medições de distorção que pode nos dizer se o que estamos vendo na tela éuma distorção gerada internamente ou uma distorção causada pelo DUT.

Lembre-se de que o atenuador de entrada de RF e o ganho de FI estão ligados um aooutro, de forma que os sinais de entrada não terão a sua posição na tela alteradaquando ajustarmos a atenuação de entrada de RF. Desta forma, vamos variar aatenuação de entrada de RF e ver o que acontece.

Se o produto da distorção na tela não for alterado, podemos ter certeza de que esta éuma distorção gerada no DUT (isto é, na parte do sinal de entrada). A atenuação de 10dB aplicada ao sinal está também recebendo um ganho de 10 dB do ganho de FI e,desta forma, não haverá alteração.

Se, entretanto, o sinal na tela for alterado, saberemos, pelo menos em parte, que adistorção está sendo gerada em algum lugar após o atenuador de entrada, e nãototalmente no DUT. A atenuação de 10 dB não é aplicada a este sinal interno (pois é,na verdade, gerada após o atenuador), ainda assim o ganho de 10 dB é aplicado a estesinal, desta forma aumentando o seu nível em pelo menos 10 dB.

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Características


ä Operação básica3operação remota3marcadores3linhas limite

äMedições de ruído3marcadores de ruído3médias

äMedições de modulação3no domínio do tempo3FFT (Fourier)3detector AM/FM3controle por gate

äMedições por resposta a estímulos3gerador de tracking

Os recursos são classificados em áreas de aplicação, para melhor descrevermos as suasfunções.

O primeiro grupo, de Operação Básica, representa alguns dos recursos principais quemelhoram o uso do analisador em qualquer aplicação.

Os outros se referem a aplicações específicas, embora o recurso não necessariamenteseja usado somente nesta determinada aplicação.

Os detalhes das aplicações propriamente ditas não serão fornecidos aqui, pois este nãoé o objetivo deste material.

2205-00

CaracterísticasOperação básica: operação remota, marcadores e linhas limite

MARKER1.025 MHz-54.04 dB


Entre alguns recursos que são úteis para a operação básica estão a operação remota, os marcadores eas linhas limite.

Para a operação automatizada/remota, um computador é usado para controlar diretamente a operaçãodo analisador de espectro pelo GP-IB.

Os computadores são também usados para desenvolver programas que podem ser transferidos pordownload (DLPs), que são rotinas personalizadas para a execução de medições como figura de ruído,ruído de fase e diversos testes de comunicações digitais. Estes programas tornam os testes muito maisrápidos e fáceis.

Além disso, os analisadores de espectro que contam com o recurso de interface paralela ou RS-232podem controlar diretamente uma plotter ou impressora para obter cópias da tela CRT. Analisadorescom o recurso GP-IB podem ser facilmente usados com a inclusão de um conversor de GP-IB parainterface paralela.

As áreas de aplicações que exigem rotinas repetitivas, precisas e de alta velocidade; a distância físicado operador e do analisador; a operação sem operadores ou com pessoal de qualificação técnicalimitada - todas estas são candidatas para a automação.

Com os marcadores, você poderá encontrar rápida e precisamente a amplitude e freqüência dos picosde sinais e determinar a diferença entre picos.

Os modernos analisadores de espectro oferecem o recurso de linhas limites eletrônicas. Com esterecurso, você pode comparar os dados da curva com um conjunto de parâmetros de amplitude efreqüência (ou tempo) enquanto o analisador de espectro estiver varrendo a faixa de medição

Quando o sinal de interesse estiver dentro das fronteiras da linha limite, o analisador apresentará amensagem PASS (aprovado). Se o sinal ultrapassar as fronteiras da linha limite, será exibida amensagem FAIL (reprovado).

2305-00

CaracterísticasCaptura de picos: Max HoldMedições de modulação: Detector AM/FM c/ auto-falante


A maior parte dos analisadores de espectro modernos possui a detecção AM/FM comalto-falantes.

Os detectores AM/FM internos com alto-falantes permitem que você ouça amodulação.

Em outras palavras, com estes detectores você poderá ouvir a fonte da interferência,além de vê-la na tela.

“Ver” um sinal no domínio da freqüência não ajuda a identificar o sinal interferente.

Entretanto, “ouvir” o sinal é muito, muito mais útil para determinarmos se a fonte dainterferência é uma estação de rádio AM, uma estação de rádio FM, uma estação deTV, um operador de rádio amador, etc.

2405-00

CaracterísticasMedições de modulação: controle por gate

1 2 3

45

01

3

4 5 60

12

Tempo

Freqüência

Amplitude

Intervalo detempo

N° do Canal

TDMA - ”Acesso Múltiplo por Divisão no Tempo"

Usuário 1

Para explicar o recurso de controle por gate de um analisador de espectro, usaremos umaaplicação de comunicação digital, o Acesso Múltiplo por Divisão no Tempo (TDMA).

Este é um método comum usado em comunicações para aumentar a capacidade do canal.

O TDMA divide os canais de freqüência em slots, de forma que os usuários possam usaruma mesma freqüência, mas em timeslots diferentes.

Para manter a qualidade do serviço, você precisará verificar a performance nos domíniosdo tempo e da freqüência.

O timing dos bursts, assim como os tempos de subida e descida, devem ser testados paraverificar se os bursts em timeslots adjacentes não se sobrepõem uns aos outros.

Examinando o espectro de RF no domínio da freqüência, você pode verificar a qualidadeda modulação, por exemplo.

Quando estiver examinando o espectro, será importante medir os efeitos totais damodulação de pulso em todo o sinal do canal, isto é, os efeitos da ativação e desativaçãodo transmissor.

Será também importante compreender os efeitos provocados pela modulação contínua(somente quando o pulso estiver em “on”).

O recurso de controle por gate no analisador de espectro permite que façamos isto.

2505-00

CaracterísticasMedições de modulação: controle por gate

Detector deenvelope

Filtro devídeo

GATE

Medidas em janelas de tempo nodomínio da freqüência

Freqüência

tempo

”duração dogate"

atraso da porta

duração do intervalo

O controle por gate permite que você controle o ponto em que será iniciada umavarredura no domínio do tempo, de forma que a varredura possa ser centralizada notimeslot desejado.

A implementação deste recurso no analisador é razoavelmente simples.

Um gate de vídeo, ou chave, é inserido entre o detector de envelope e o filtro de vídeo.

Controlando o início da varredura da medição (retardo do gate) e a duração damedição (duração do gate), você permitirá que o sinal atinja os circuitos deamostragem somente durante o intervalo de tempo selecionado.

Isto permite que você analise o espectro de freqüência durante o tempo em que osespectros transientes (ativação e desativação do transmissor) estejam presentes, ouvocê poderá excluir ou filtrar este intervalo de tempo, de forma que você possaanalisar o espectro resultante somente da modulação.

2605-00

CaracterísticasMedições de ruído: marcador de ruído e cálculo de média no video


1.025 MHzMKR-135.75 dBm/Hz

AVG10

Há alguns recursos em um analisador de espectro que podem tornar as medições de ruído maisfáceis e precisas.

O primeiro é um marcador de ruído. Selecionando “Noise Marker” ao invés do marcador normal, ovalor apresentado será o valor equivalente na largura de banda de potência de ruído de 1 Hz.

Quando o marcador de ruído estiver selecionado, será usado o modo de detecção de amostragem(o melhor de todos para o ruído), com o cálculo da média dos diversos elementos de curva sobre omarcador, será aplicado um fator de correção para compensar os efeitos da detecção, largura debanda e amplificador logarítmico, e este valor será então normalizado para uma largura de bandade 1 Hz (fator de correção - o analisador é projetado para medir ondas senoidais, sendo necessáriocorrigir os efeitos internos que tornam as medições de ruído imprecisas).

O marcador de leitura direta é um recurso bastante conveniente para executar medições de ruído.

Outro recurso útil para fazer medições de ruído aleatório é o cálculo de média de vídeo.

Esta é uma média digital das informações de curva de um analisador de espectro, que somente estádisponível em analisadores com apresentações em tela digitais.

O cálculo da média é feito em cada ponto da tela independentemente, sendo concluído após onúmero de varreduras selecionado.

2705-00

CaracterísticasResposta a estímulos: gerador de tracking

DUT

FonteReceptor

FI

LO

TelaCRT

Ajuste de tracking

Analisador de espectro

Gerador de tracking

Saída ger.de tracking

Ent. RF

Nas medições de resposta a estímulos, também denominadas medições de rede, aplicamosum sinal na entrada de nosso dispositivo/sistema e medimos a resposta na saída.

Desta forma, precisamos de uma fonte e de um receptor.

Entre as características de transferência que podemos medir estão a resposta em freqüência,perda de retorno, perda de conversão e ganho versus freqüência.

Há dois instrumentos importantes que podem fazer as medições de estímulo - resposta. Oanalisador de rede e o analisador de espectro.

Você verá o uso do analisador de rede em maiores detalhes no material Prinícios do NA.

Para usar um analisador de espectro em medições de estímulo - resposta, é necessário usarum gerador de tracking.

O gerador de tracking é tipicamente incorporado ao analisador de espectro, sendo umafonte.

Esta é uma saída senoidal, cuja freqüência é igual à freqüência da entrada do analisador, deforma que siga (acompanhe) a sintonia do analisador de espectro.

A saída do gerador de tracking (fonte) é conectada à entrada do DUT e a resposta é medidapelo analisador (receptor).

O gerador de tracking acompanha o analisador conforme este avança em sua varredura, deforma a permitir a medição das características de transferência de seu dispositivo.

2805-00

Famílias de analisadores de espectro da Agilent

Família Agilent856Xl2,9 a 50 GHzlalta performancelrobusto atende àsnormas militareslConjunto de testepara W-CDMAlrápido, RBW de 1 Hzdigital

Família Agilent859Xl1,8 a 26 GHzleconômico, flexívellsoluçõesorientadas àsaplicaçõeslexpansívellfácil de usar

ESA-L1500Al1,5 GHz portátillferramenta básicade RFlbaixo custo,robusto, totalmetesintetizadoluso gerallrápido e preciso

Família Agilent E440Xl9 kHz a 2,65 GHzlbateria para até 1,9horaslaquecimento em 5 min.lpainel frontal à prova deinterpérieslarmazena até 200 curvas

Neste slide mostramos um resumo dos analisadores de espectro de RF e microondasda Agilent.

2905-00

Melhorias dasérie ESG-D

3005-00

Tens

ão Tempo

Portadora

Modulação

Ten

são

Tempo

Ten

são

Tempo

AMModulação em amplitude

FMModulação em frequência

PMModulação em fase

Requisitos para o gerador de sinais:

3105-00

Exigências do mercado

NECESSIDADE RESPOSTATDMA Diversos tipos de

modulaçãoModulação, taxas e filtrosflexíveis,

CDMA Sinal de teste decomponentes

Superior qualidade dos sinaisem múltiplos canais

CDMA e TDMA Solução integrada Gerador em um instrumento

W-CDMA Simulação de sinais Especial para o DoCoMo da NTT Taxas e filtros flexíveis

TDMA Teste de BER Analisador interno de BER

Outros Adaptação àsmudanças nosrequisitos de teste

Duas ondas arbitrárias internas Opção de geração digitalpersonalizada com upgrade

Agilent está ouvindo !

3205-00

Exemplo de configuração para oTeste de BER

Fonte deSinal de RF

BERT

Modulador I/Q

Gerador de I/Qem banda base

Série ESG-D

Casamentode nível

Expansão de interface UUT(preparada pelo usuário)

Controlador UUT

BER DATA INBER CLOCK IN

BER CLOCK GATE

Sinal de RF

0110110010110100.......Sinal em banda base

UN3/4OU UN8

UN7

3305-00

UN7: Analisador de taxade erro de bit

3405-00

Sumário

Equipamento de teste da Agilent para W-CDMA

Agilent 89441A AnalisadorVetorial de Sinais

Agilent 8563E opção K35Analisador de Espectro e Conjuntode Testes ACPR para W-CDMA

Agilent 71910P Receptor em Banda LargaAgilent 89410A Analisador Vetorial de Sinais

Agilent E8855ABiblioteca de Projeto deW-CDMA

Sistema de Medição de Potência no Domínio deCódigo para W-CDMA da Agilent

Agilent ESG série D Gerador de Sinaisde RF com opção H97 Personalitypara W-CDMA com canais de múltiploscódigos, opção UNDGerador de Forma de Onda ArbitráriaDual e opção H98 Codificação W-CDMA em Tempo Real

Documents

Técnicas de operação do Analisador de espectro.pdf