R&S FSMR3000 серия многофункциональных анализаторов параметров электронных схем

Приборы серии R&S FSMR30xx (в 3-х аппаратных модификациях: FSMR3008, FSMR3026 и FSMR3050), специально предназначены для выполнения поверки генераторов сигналов, а так же фиксированных или перестраиваемых аттенюаторов.

Приказом Росстандарта № 1023 от 20.04.22. измерительные приемники (многофункциональные анализаторы) серии R&S FSMR3000 внесены в Госреестр СИ РФ за № 85336-22. Срок действия Свидетельства об утверждении типа СИ определен до 20.04.27. Установленный межповерочный интервал - 1 год.

При этом, в конструкции приборов серии R&S FSMR3000 удачно сочетается измерительный функционал четырех различных измерительных устройств, компактно реализованный в моноблочном исполнении. Пользователи приборов серии R&S FSMR3000 в одном настольном приборе получают уникальные возможности 4-х первоклассных измерителей, а именно:

1. Измерительный приемник с высокой линейностью АЧХ (менее 0.01 дБ),
2. Анализатор аналоговых (АМ/ЧМ/ФМ) и цифровых модуляций
3. Анализатор фазовых шумов с кросскорреляцией ( -163 дБн (нес. 1ГГц, отс.10кГц))
4. Анализатор спектра высшего класса

Концепция «четыре прибора в одном корпусе» предоставляет метрологическим лабораториям самые широкие возможности для поверки, калибровки, тестирования работоспособности и других видов измерительных возможностей в следующих направлениях:

• Измерение абсолютной мощности,
• Измерение ослабления,
• Анализ модуляции АМ, ЧМ, ФМ,
• Анализ фазовых и амплитудных шумов.

Эти и другие измерительные возможности базовых модификаций FSMR3008, FSMR3026 и FSMR3050,  составляющих аппаратную линейку уникальной измерительной платформы, многократно увеличивают спектр выполняемых специалистом-метрологом или инженером-исследователем специальных измерений и делают эту работу гораздо более удобной, простой и эффективной.

Приборы линейки R&S FSMR3000 максимально упрощают процедуры поверки и калибровки генераторов сигналов и аттенюаторов. Верхняя граница рабочего диапазона по частоте, в зависимости от выбранной заказчиком аппаратной модификации своего прибора: FSMR3008, FSMR3026 или FSMR3050, принимает значения: до 8 ГГц, до 26.5 ГГц или до 50 ГГц, соответственно.

Нижняя граница рабочей полосы пропускания по частоте у всех аппаратных модификаций одинаковая и равна 2 Гц.

Также, стоит отметить широкий динамический диапазон у всех приборов серии R&S FSMR3000: от -152 дБмВт до + 30 дБмВт. Высокая линейность тракта ± (0,009 дБ + 0,005 дБ на шаг 10 дБ) в связке с внешним датчиком мощности обеспечивают высокоточные измерения уровня. Например, датчик серии R&S NRP50T может покрывать весь частотный диапазон вплоть до 50 ГГц.

Наряду с этим, приборы серии R&S FSMR3000 обеспечивают возможности для анализа параметров сигналов с аналоговым типом модуляции: AM, ЧM и ФM. С помощью этих приборов можно измерить глубину модуляции AM от 0 до 100% и отклонения частоты FM до 16 МГц. 

У заказчика есть возможность опционально доукомплектовать на заводе-изготовителе выбранную базовую конфигурацию измерительного блока 16-ти битным аналого-цифровым преобразователем (опция R&S FSMR3-B80) с частотой 200 млн отсчетов/с, необходимого для анализа модуляции с полосой сигнала до 80 МГц. Если установлена эта опция, то также возможны измерения сигналов с цифровой модуляцией.

Общеизвестно, что метрологические лаборатории решают множество измерительных задач. Для этих задач часто требуется анализатор частотного спектра сигналов с широким набором функций и наилучшими РЧ характеристиками.

С аппаратной опцией R&S FSMR3-B1 измерительный блок приемника из состава линейки приборов R&S FSMR3000 получает измерительные возможности полнофункционального анализатора спектра и сигналов. Фактически опция R&S FSMR3-B1 эквивалентна применению на рабочем месте пользователя отдельного анализатора спектра и сигналов высшего класса, аналогичного по возможностям приборам из   серии R&S FSW.




Наряду с непревзойденными показателями РЧ-производительности (например,низкий уровень собственных ФШ, широкий динамический диапазон, высокий входной TOI (до +30 дБм)), приборы модельного ряда R&S FSMR3000 предлагают пециалистам в своей стандартной аппаратной комплектации ряд измерительных функций, которые необходимы для калибровки и проверки генераторов.

Например, приборы серии R&S FSMR3000 способны автоматически измерять высшие гармоники сигналов от тестируемого генератора простым нажатием одной кнопки на передней панели. Они также имеют функции для измерения TOI, мощности утечки в соседний канал и способны проводить вариативные маркерные измерения.

Аппаратная опция R&S FSMR3-B60 превращает каждый прибор в линейке R&S FSMR3000 в полнофункциональный анализатор уровня фазовых шумов (ФШ) с высокой чувствительностью за счет кросскорреляции.

Комбинация высокоскоростного процессора и ПЛИС позволяет выполнить почти мгновенную обработку данных, поэтому реальное время измерения определяется исключительно по интервалу, который физически необходим для записи данных. При этом демодуляция сигнала и корреляция различных измерительных последовательностей не требуют дополнительного времени и осуществляются параллельно.

Благодаря отличным внутренним опорным источникам сигнала и существенно обновленной цифровой архитектуре, приборы серии R&S FSMR3000, оснащенные аппаратной опцией R&S FSMR3-B60, работают быстрее, чем аналогичные измерительные системы, которые построены по принципу оцифровки сигнала после фазового детектора.

Так же, наличие режима кросскорреляции обеспечивает повышение чувствительности приборов серии R&S FSMR3000 в зависимости от количества корреляций.

Ожидаемые улучшение чувствительности рассчитывается по следующей формуле:

                 𝛥L = 5 ⋅ 𝑙g(𝑛) ,

где "ΔL" - это улучшение чувствительности к фазовому шуму за счет кросскорреляции (в дБ);
"n"  -  количество корреляций.

Например, увеличение количества корреляций на 10 приводит к снижению собственных фазовых шумов приборов серии R&S  FSMR3000 на 5 дБ.

Благодаря использованию в приборах R&S  FSMR3000 малошумящих внутренних источников сигналов, очень часто потребуется всего лишь несколько корреляций, чтобы измерить характеристики даже очень качественного по исполнению генератора.

Опция R&S FSMR3-K30 позволяет очень просто проводить автоматические измерения коэффициентов шума и усиления, благодаря чрезвычайно низкому уровню собственного шума приборов серии R&S FSMR3000,  равному:

 –153 дБмВт (1 Гц) на 2 ГГц
или
 –145 дБмВт (1 Гц) на 25 ГГц без предусилителя;

(пользователю  доступно опциональное улучшение от 12 дБ до 20 дБ, с предусилителем, активированным в базоавом измерительном блоке своего прибора).

Для подобных измерений необходим внешний источник шума, который подключается на вход исследуемого усилителя или смесителя. В качестве источника шума можно использовать любые доступные шумовые диоды.





В задачах по оценке КШ и КУ очень важно учитывать частотную характеристику значений ENR (ИОШТ) и температуру, что не всегда возможно с простыми источниками шума. Поэтому,  интеллектуальные источники шума серии FS-SNSxx  делают автоматическим этот трудоемкий и подверженный ошибкам процесс (учет вышеупомянутых параметров) вместе с прибором серии  R&S  FSMR3000.

И в этом случае больше не нужно будет вводить вручную все таблицы коррекции и строго контролировать температуру окружающей среды.

Использование комбинации: (опция R&S FSMR3-K30 и источник шума R&S FS SNSxx), позволяет  измерить коэффициент усиления и коэффициент шума компонентов нажатием всего одной кнопки. Все результаты отображаются вместе с рассчитанной погрешностью измерений.

Опция R&S FSMR3-K15 способствует расширению возможностей метрологической лаборатории и позволит выполнять с помощью прибора из состава серии R&S  FSMR3000 калибровку генераторов сигналов VOR / ILS и навигационных тестеров.

Контроль воздушного движения и навигация самолетов происходит на основе VHF сигналов с амплитудной модуляцией. Всенаправленный курсовой радиомаяк (VOR) и автоматизированные системы посадки по приборам (ILS) применяются на современных воздушных лайнерах для точного наведения на ВПП при заходе на посадку.