FocusonPCB - Vicenza, 15-16 maggio 2024
Torna a Vicenza il 15 e 16 maggio 2024 Focus on PCB, la terza edizione della fiera dedicata all'intera filiera dei circuiti stampati. Nata dalla volontà del Gruppo PCB Assodel…
Un analizzatore di segnali vettoriali con le migliori prestazioni del mercato a frequenze pari a 14 GHz non è solo difficile da trovare ma può essere anche ingombrante, costoso e lento.
Invece, l’analizzatore di segnali vettoriali RF NI PXIe-5665 ad alte prestazioni dispone di una gamma di analisi di frequenza da 20 Hz a 14 GHz e fornisce prestazioni e velocità senza pari.
Caratterizzato da un livello di rumore di fondo medio di -165 dBm/Hz (DANL), rumore di fase di -129 dBc/Hz a 10 kHz di offset da un tono di 800 MHz e un’accuratezza di ampiezza assoluta di 0,1 dB, questo strumento è uno dei migliori analizzatori presenti sul mercato.
Lo strumento NI PXIe-5665 proposto da National Instruments è ideale per applicazioni come il collaudo di semiconduttori e di sistemi wireless e consente di effetturare misure avanzate così come le misure di terze e quarte armoniche a frequenze fino a 14 GHz. Inoltre, l'analizzatore NI PXIe-5665 è in grado di verificare i segnali nelle bande C, X e Ku utlizzate per comunicazioni radar, satellitari e radio.
Lo strumento è realizzato con due percorsi interni per il segnale commutabili in base alla frequenza del segnale: banda alta (High Path) e banda bassa (Low Path).
I segnali con frequenza inferiore a 3,6 GHz rientrano nella banda bassa; quelli compresi tra 3,6 GHz e 14 GHz rientrano nella banda alta. L’architettura a doppio percorso del NI PXIe-5665 garantisce una migliore reiezione delle frequenze immagine e un'elevata gamma dinamica attraverso su tutta lo spettro di frequenze dello strumento.
Il percorso della banda bassa è realizzato con una struttura supereterodina con tre stadi di conversione di frequenza. Il modulo NI PXIe-5605 effettua la conversione verso l'altro del segnale RF a una frequenza intermedia (IF) più elevata, che viene successivamente convertita ad un valore più basso e adatto alla conversione in forma numerica per la sua eleborazione in formato digitale.
La topologia a tre stadi di conversione garantisce un'elevata immunità alla frequenza immagine permettendo di analizzare il segnale a radiofrequenza acquisito senza ambiguità.
Nel percorso del segnale in banda alta, il modulo NI PXIe-5605 lavora come convertitore di frequenza verso il basso a due stadi. L’unica attenuazione in questa banda di frequenza è effettuate mediante l'attenuatore meccanico che offre 75 dB di attenuazione variabile in passi di 5 dB.
Un preselettore opzionale (filtro YIG) permette di filtrare le frequenze immagine ed è inseribile prima del primo mixer della catena di conversione del segnale.
Nella sezione IF è possible regolare il guadagno del segnale a frequenza intermedia in passi da 1 dB per ottimizzare il livello di potenza nel digitalizzatore. È possible utilizzare questa caratteristica per misurare i segnali multitono applicando un maggiore guadagno IF al tono più piccolo e, di conseguenza, evitare che il tono più alto saturi lo stadio di conversione A/D.
L'ultimo stadio di trattamento del segnale a frequenza intermedia è dotato di un banco di filtri commutabili che consente di ottimizzare ulteriormente il punto di intercetta di terzo ordine (IP3) per effettuare misure avanzate quali le misure di potenza nel canale adiacente ACPR (Adjacent Channel Power Ratio).
Il rumore di fase è una delle specifiche più importanti di un analizzatore di segnale a radiofrequenza. Per esempio, è possibile usare l’analizzatore NI PXIe-5665 per misurare un modulo del vettore errore (EVM) pari allo 0,33 percento su un segnale modulato 256-QAM.
L'analizzatoreNI PXIe-5665 garantisce inoltre di un livello di rumore medio di 165 dBm/Hz con il preamplificatore acceso. Grazie al basso rumore di fondo è possibile misurare i piccoli segnali difficili da misurare con altri analizzatori.
L'analizzatore NI PXIe-5665 dispone di un generatore integrato di tono di calibrazione a elevata precisione. È possibile utlizzare il tono di calibrazione per correggere accuratamente le perdite di un ricevitore confrontando il valore del tono memorizzato nella EEPROM del dispositivo con un valore misurato di recente.
Il modulo NI PXIe-5605 è inoltre dotato di un preselettore di frequenza (filtro YIG) che può essere incluso opzionalmente nel percorso di segnale di ingresso RF destinato alla conversione di frequenze superiori a 3,6 GHz.
Il preselettore filtra i segnali che potrebbero altrimenti interferire con o ridurre l’accuratezza di molte misure comuni. Il campo magnetico generato da un elettromagnete controlla la frequenza centrale del preselettore. Prendendo in considerazione le caratteristiche termiche e non lineari che possono causare la variazione della frequenza centrale del preselettore, il driver NI-RFSA caratterizza la curva di sintonizzazione del preselettore come parte della procedura di autocalibrazione dello strumento dispositivo tramite segnali e algoritmi di calibrazione generati internamente.
È possible utilizzare NI PXIe-5665 con il preselettore in applicazioni di monitoraggio dello spettro e di verifica della compatibilità elettromagnetica dato che le frequenze immagini indesiderate vengono filtrate.
Lo strumento NI PXIe-5665 è molto utile anche per efftettuare test automatici basati sull'osservazione di risposte a una serie di stimoli o per analizzare il contenuto armonico, caso tipico delle comuni attività di caratterizzazione degli amplificatori di potenza e altri circuiti integrati in radio frequenza (RFIC).
Perfino in una gamma tra 12 GHz fino a 14 GHz, lo strumento NI PXIe-5665 garantisce di un rumore di fondo medio di -142 dBm/Hz e un’accuratezza di ampiezza di ±0,25 dB, che lo rendono ideale per il test e il rilevamento di piccoli segnali ad alte frequenze.
È possible la modalità programmabile RF List presente nello strumento NI PXIe-5665 per variare rapidamente le frequenze di misure e, di conseguenza, ridurre i tempi della scansione. La modalità RF List consente di predefinire una lista di frequenze o livelli di riferimento e altri parametri di misura, che vengono convertiti in microcodice per l'esecuzione gestita in automatico dallo strumento di misura, senza la necessità di ricorrere ad interfacciamenti pesanti tra il PC e lo strumento e viceversa.
L’analizzatore NI PXIe-5665 è compatibile con i moduli NI FlexRIO collegabili a uno chassis PXI.
Grazie alla funzionalità di streaming peer-to-peer è possibile trasmettere dati in tempo reale tramite il backplane PXI al chip FPGA sui moduli NI FlexRIO.
È possibile utilizzare NI LabVIEW FPGA Module per programmare la scheda FPGA sui moduli NI FlexRIO ed elaborare i dati con capacità di decisione fino al nanosecondo.
Con queste funzionalità di elaborazione real-time, è possibile utilizzare NI PXIe-5665 come un analizzatore di spettro real-time per trasmettere tutti i dati acquisiti da NI PXIe-5665 su tutto la larghezza di banda del segnale verso il modulo NI FlexRIO per l’elaborazione real-time.
Inoltre, è possible inviare dei trigger verso altri strumenti dello chassis direttamente dal modulo NI FlexRIO, trigger basati sull’elaborazione real-time. È possibile utilizzare questa combinazione di strumenti con NI FlexRIO per creare un sistema in grado di risolvere complessi problemi di test impossibili da approcciare con gli strumenti tradizionali.
