Современная электроника №8/2019

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 38 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2019 Главным ограничением измерителей мощности считается возможность их работытольковширокойполосечастот– этоозначает, чтоданныеприборынесмо- гут точно измерять слабые сигналы на фонеболеемощных, ичтодляболееточ- ных измерений им потребуется более высокая амплитуда. Будучи широкопо- лоснымиустройствами,онинемогутогра- ничитьизмеряемуюполосучастот, чтобы исключитьширокополосныйшум, пара- зитные сигналы, источникипомехипр. Анализаторы сигналов не могут похвастаться высокой точностью при измерениях мощности отдельных сиг- налов высокого уровня, которой обла- дают измерители мощности. С дру- гой стороны, они обеспечивают мно- жество преимуществ при испытаниях РЧ-передатчиков, будь то определе- ние характеристик передатчиков или отдельных подсистем. Основные преи- мущества анализаторов сигналов с точ- ки зрения измерения мощности беспро- водных системобусловленыизбиратель- ностьюдиапазона частот и временны ′ х интервалов или вомногих случаях соче- танием этих видов избирательности. Возможность ограничения частот пред- лагает проводить измерения по отдель- ным каналамили полосамчастот, такие как измерения относительного уровня мощности в соседнем канале. Измери- тельные приложения автоматически конфигурируют измерения и сравни- вают результаты, полученные в основ- номиз соседних (альтернативных) кана- лов, после чего представляют результа- ты в графической и табличной форме (см. рис. 2). Такая избирательность так- же снижает мощностьширокополосно- го шума в результатах измерений, спо- собствуя повышениюточности и дина- мического диапазона, в первуюочередь для малых сигналов и сигналов близких по мощности к шуму. По сравнению с измерителями пиковоймощности ана- лизаторы сигналов обеспечивают более высокую избирательность для измере- ний мощности во временно ′ й области. П ОИСК , ИЗМЕРЕНИЕ И УСТРАНЕНИЕ ПОМЕХ Важно хорошо знать спектральный состав выходного сигнала радиопере- датчиков, в томчисле их динамические характеристики. Конечно, из-за импульс- ной природы сигналов, занимающих спектр, здесь могут присутствовать пере- ходные сигналы, зачастуюс очень высо- кой скважностью. Самая неприятная проблема заключается в том, что скваж- ность этих сигналовможет сильноизме- няться из-за асинхронного характера передачии схеммультиплексирования. Из-за этогонекоторые переходные сиг- налыочень трудно выявить иизмерить. Анализаторыспектраисигналов всег- дабылиосновнымиприборамидляобна- руженияиизмеренияпаразитных сигна- ловипомех. Впоследние годыархитекту- рамногиханализаторов спектрапрошла путьот аналоговыхдоцифровых трактов ПЧиот скалярнойдовекторнойобработ- кисигналов. Теперь такиеприборыпри- нятоназывать анализаторамисигналов, подчёркивая их более универсальные и мощные аналитические возможности. Во многих случаях анализаторы сигна- лов выпускаются в видебазовыхмоделей с базовымифункциямианализа спектра, но их можно обновлять и превращать в мощные инструменты для измерения паразитных сигналов ипрочих помех. Быстрое свипирование – специальная функция обработки сигналов, которая существенно повышает скорость сви- пирования при использовании узких полос разрешения. Скорость свипиро- вания возрастает в десятки раз, что даёт целый ряд преимуществ при измерении паразитных сигналов и помех. Большее число измерений за интервал времени повышает шансы обнаружения редко возникающих сигналов. Эту характери- стику иногда называют вероятностью обнаружения. Измерения с более узкой полосой разрешения улучшают иденти- фикациюпроблемных сигналов в плот- но занятом спектре. Улучшенное отно- шение сигнал/шум и меньший уровень собственныхшумов позволяют обнару- живать малые сигналы вблизишумово- го порога. Во многих случаях меньший уровень собственныхшумов, непосред- ственно связанный с функцией быстро- го свипирования, помогает извлечь полезнуюинформациюиз тех измере- ний, которые ранее считались неподхо- дящими для данной системы. Быстрое свипирование может повы- сить вероятность обнаружения паразит- ных сигналов или помех в сочетании с другими базовымифункциями, такими как функция удержания пикового зна- чения. Однако современные анализато- ры сигналов предлагают и другие, ещё более мощные возможности. Анализ спектра в режиме реального времени (RTSA) . Внекоторых анализато- рах сигналов применяются специализи- рованныеИСиПЛИС, которые обеспечи- вают очень высокуюскорость обработки сигналов в цифровых трактах ПЧ. Ана- лизаторы, работающие в режиме анали- за спектра в реальномвремени, исполь- зуют свою вычислительную мощность для непрерывнойобработки всех выбо- рок сигнала в указанной полосе частот. Обычно результаты такой обработки ограничены стандартными характери- стиками спектрамощности (т.е. не явля- ются векторными), но при этом можно гарантировать, чтониодин участок спек- тра не будет потерян. Это обеспечивает почти стопроцентнуювероятность обна- ружения редких, слабых и паразитных сигналов, существенно повышая досто- верность измерений помех. Запуск по частотной маске (FMT ). Функция FMT основана на обработке спектра в реальном времени. Запуск по Рис. 2. Автоматизированное измерение коэффициента мощности в соседнем канале