Giulio Maria Campagnaro è Business Development Manager & Team Leader (RF&µW) di Anritsu EMEA, a cui abbiamo questo un parere sulle ultime tendenze nel settore della misura e collaudo a radiofrequenza e microonde e come l'azienda per cui lavora si propone per offrire prodotti e soluzioni che soddisfino le esigenze attuali del mercato.

Quali tendenze si osservano oggi nel settore RF e microonde?

Si registra una tendenza consolidata verso nuove bande di frequenza. Frequenze portanti più elevate consentono di avere larghezze di banda di modulazione più ampie (centinaia di Megahertz), aumentando in modo esponenziale la velocità di trasmissione dei dati. L'uso di frequenze più elevate nella banda Ka (30-40 GHz) consente una miniaturizzazione del front-end a microonde dei moduli di ricezione e trasmissione (TRM), riducendo le dimensioni e il consumo energetico dell'intera catena Tx/Rx. Questa diversità di applicazioni porta anche all'uso di sistemi di antenne attive (Phased Array), in cui il front-end RF è integrato con gli elementi radianti.
Anche l'elaborazione in banda base può ora essere integrata con il front-end RF, riducendo le perdite e spostando gli ADC e i DAC ad alta velocità più vicino all'antenna, consentendo la conversione digitale diretta e l'elaborazione DSP all'inizio della catena di analisi del segnale.
Considerando questa evoluzione, il test di DAC e ADC diventa di fondamentale importanza.

Come stanno evolvendo gli strumenti di misura per rispondere a questi cambiamenti?

I DAC e gli ADC sono gli elementi fondanti delle nuove tecnologie per i moduli TRM digitali. Il test degli ADC ad alta velocità richiede due sorgenti di segnale ad alta purezza, una per l'ingresso del segnale nell'ADC e un'altra per il clock. La più recente e innovativa sorgente di segnale modulare EcoSyn Lite di Anritsu, insieme al consolidato generatore da banco Rubidium, può essere utilizzata per effettuare la caratterizzazione di ADC, con entrambi gli strumenti controllati in modo indipendente durante la misura.
Con l’EcoSyn Lite come sorgente di clock, è possibile caratterizzare DAC e ADC con frequenze di campionamento fino a 20 GHz. Le cifre di merito tipiche per questi ADC includono ENOB, SFDR, SNR, SINAD, distorsione armonica, IMD.

Entrambi i generatori di segnale offrono prestazioni di rumore di fase senza precedenti (-140 dBc/Hz @ 10 GHz output, 10 kHz offset per il Rubidium e -126 dBc/Hz @ 10 GHz output, 10 kHz offset per l’EcoSyn Lite) che hanno un impatto minimo su ENOB, SFDR, SNR e altri parametri dell'ADC, garantendo così misure più accurate.

Come si verificano le antenne per la banda Ka?

I sistemi di antenna che operano nei collegamenti NTN in banda Ka e/o 5G FR2 devono essere caratterizzati prima della loro implementazione definitiva. Esistono almeno due scenari di test: OTA indoor in camera anecoica e soluzioni di test outdoor.
Se si utilizzano VNA tradizionali per caratterizzare le antenne, sono necessari cavi di test lunghi, che però introducono livelli di attenuazione troppo elevati e instabilità di fase nella misura dei parametri di scattering, specialmente alle frequenze delle microonde o superiori. In Anritsu abbiamo un nuovo strumento, lo ShockLine ME7869A, un VNA a due porte distribuite, con moduli portatili che consente il posizionamento fisico delle due porte fino a 100 metri di distanza con le stesse funzionalità dei tradizionali VNA a chassis singolo, ma a un costo significativamente inferiore. Di seguito è riportato un esempio di come semplificare un tipico schema di Antenna Test Range Outdoor:

In che modo Anritsu sta introducendo la sicurezza informatica e la crittografia nelle sue apparecchiature RF e a microonde?

La sicurezza informatica e la crittografia sono una preoccupazione fondamentale nel settore della misura e collaudo, in particolare per gli strumenti RF e a microonde. Un buon esempio è rappresentato dagli analizzatori di spettro, comunemente utilizzati per configurare e mantenere reti di comunicazione critiche e collegamenti telemetrici per il monitoraggio remoto dei sensori, dove la sicurezza dei dati è un requisito fondamentale. Ciò comprende una vasta gamma di requisiti, tra cui:

• Oscuramento delle informazioni sulla frequenza sullo schermo dello strumento
• Blocco della memorizzazione delle informazioni nella memoria dello strumento
• Chiusura delle porte di comunicazione dell'interfaccia digitale
• Abilitazione di tunnel di dati crittografati sicuri per l'accesso remoto

Questi problemi sono evidenti, specialmente durante i test sul campo, dove gli analizzatori di spettro portatili sono normalmente controllati tramite collegamenti da remoto, oppure i dati vengono salvati in condizioni difficili, dove in alcune circostanze (condizioni meteorologiche avverse, tempo limitato, solo per citarne alcune) potrebbe non essere così facile prendere precauzioni da parte dell’operatore. Per supportare l'uso degli analizzatori di spettro della serie Field Master e delle centraline per il monitoraggio remoto dello spettro elettromagnetico, Anritsu offre tre opzioni per garantire sempre la sicurezza dei dati: rimozione del ricevitore Wi-Fi e Bluetooth; protezione dei dati; protezione delle comunicazioni.
Opzione Dati Sicuri 7: Schermata dello strumento che evidenzia il mascheramento dei parametri critici, inclusa la frequenza

L'opzione di comunicazione sicura fa un ulteriore passo avanti verso un'architettura zero-trust. Quando si collega lo strumento a una rete, si crea un tunnel sicuro. Alcune porte sono chiuse e i dati su altre porte sono crittografati, come mostrato nella tabella seguente. I certificati di sicurezza possono essere caricati sullo strumento per stabilire una connessione sicura.
Opzione di comunicazione sicura 17: utilizzo dello strumento Anritsu e porte attive quando l'opzione 17 è abilitata

La sicurezza informatica è un tema affrontato anche dai nostri clienti e l'MS2090A Field Master Pro, dotato di un'ampiezza di banda di 150 MHz di Real Time Spectrum Analyzer (RTSA) e di opzioni di streaming IQ (dati in banda base), è uno strumento fondamentale. Identifica facilmente i segnali malevoli a bassa potenza che altrimenti sarebbero mascherati da segnali a potenza più elevata nella visualizzazione standard di un analizzatore di spettro classico.


Esempio di rilevamento di un segnale di interferenza a bassa potenza nascosto in una trasmissione LTE con RTSA nell'immagine a sinistra (la stessa interferenza non è visibile nella visualizzazione standard dell'analizzatore di spettro nell'immagine a destra)

 

L'acquisizione dei dati IQ con larghezze di banda fino a 150 MHz consente di monitorare in tempo reale una porzione più ampia dello spettro, aumentando le possibilità di rilevare segnali interferenti illegali. 

Come possono i tecnici migliorare le proprie competenze al giorno d’oggi?

Studiando! Le tecniche di collaudo e misura in rapida evoluzione sono oggi ancora più necessarie, sottoponendo i tecnici a una pressione più elevata che mai. La maggior parte dei settori industriali oggi ha tempistiche molto strette e sappiamo che il tempo a disposizione per la formazione è molto limitato; quindi, una partnership in grado di supportare questo sforzo può davvero fare la differenza. Anritsu, ad esempio, ha uno standard di eccellenza nella formazione certificata per il settore wireless.

Quali sono le innovazioni che mantengono Anritsu all'avanguardia?

Anritsu migliora costantemente il proprio portafoglio di soluzioni per offrire la migliore combinazione di prodotti da banco con particolare attenzione agli sforzi di ricerca e sviluppo intrapresi dai nostri clienti. Un ottimo esempio è il generatore di segnali Rubidium, disponibile fino a 70 GHz, con le sue prestazioni rivoluzionarie, grazie alla purezza del segnale e alla stabilità di frequenza garantite, anche a livelli di potenza di uscita elevati, su un'ampia gamma di frequenze.
Il basso rumore di fase SSB (single sideband) del Rubidium, pari a -136 dBc/Hz (tipico) e -140 dBc/Hz (misurato) a 10 GHz e 10 kHz di offset, lo rende uno strumento ideale per qualsiasi laboratorio di ricerca e sviluppo specializzato nella simulazione e nel collaudo di radar. Il generatore di segnali ha il rumore di fase più basso della sua categoria ed è ideale per testare sistemi radar che utilizzano la misura della frequenza Doppler per tracciare bersagli in movimento.


Oltre al Rubidium, la gamma di generatori di segnale Anritsu viene costantemente aggiornata seguendo l’evoluzione del mercato. L'ultima innovazione è EcoSyn Lite, un sintetizzatore miniaturizzato che copre una gamma di frequenza da 10 MHz a 20 GHz e fornisce una potenza di uscita di 18 dBm. Alloggiato in uno chassis portatile e compatto da 4 pollici x 4 pollici x 0,8 pollici, è ideale per applicazioni con spazio limitato che richiedono una sorgente di segnale CW di livello metrologico.

Come garantite l'eccellenza tecnologica?

Basandoci sulla nostra leadership nelle misure RF impulsate con VNA (la cui impareggiabile risoluzione temporale è di 2,5 ns in Pulse Profile), l'obiettivo è offrire nuove funzionalità di misura per HPA (High Power Amplifiers) e convertitori di frequenza a microonde.
Allo stesso modo, assistiamo a una richiesta incessante di maggiori capacità di larghezza di banda di analisi e Real Time Spectrum Analysis (RTSA). Questi sono altri punti di forza che guidano la nostra innovazione. Il nostro obiettivo è offrire strumentazione di misura da banco che sia già orientate al futuro, con funzionalità ampliate, tra cui l'utilizzo di un modello di licenza software modulare e flessibile, simile a quello già offerto dai nostri prodotti portatili a microonde.