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…
Keithley Instruments ha apportato significativi miglioramenti alla propria linea di generatori di segnali vettoriali RF serie 2900 mediante l’aggiunta di nuove funzionalità che permettono di ridurre i tempi richiesti per la generazione del segnale e migliorare la qualità del segnale stesso.
L'obiettivo primario delle migliorie è quello di non costringere l’utente a scegliere tra l’ottimizzazione della qualità del segnale o della velocità operativa di collaudo.
Il nuovo modello Keithley 2920A è stato progettato in modo da garantire i migliori risultati in entrambi i casi.
Grazie all’utilizzo di una tecnologia brevettata il generatore di segnali vettoriali 2920A è in grado di supportare velocità di commutazione di ampiezza e di frequenza nettamente superiori rispetto ad altri strumenti della stessa fascia di prezzo.
A differenza di sistemi ottimizzati per essere usati o nelle fasi di sviluppo di un progetto oppure in quelle di produzione, questo generatore di segnali vettoriali si propone come una soluzione efficace che può essere utilizzato sia sul banco per il collaudo eseguito durante la verifica di un progetto sia per il test in produzione.
Il generatore di segnali vettoriali Keithley 2920A è caratterizzato da una larghezza di banda per la generazione del segnale fino a 80 MHz, è disponibile in versioni con range di frequenza da 10 MHz a 4 GHz o da 10 MHz a 6 GHz, e rappresenta l'ultima evoluzione della linea di generatori di segnale serie 2900 di Keithley Instruments.
Esso amplia le potenzialità applicative della serie 2900 destinata al collaudo di dispositivi wireless garantendo la possibilità di supportare gli attuali standard di telecomunicazione wireless contraddistinti da elevato throughput, schemi di modulazione complessi ed estesa ampiezza di banda tra cui LTE, GSM/EDGE, cdmaOne, cdma2000, W-CDMA, HSPA, HSPA+, WLAN, WiMAX, WiBro, TD-SCDMA, DVB (Digital Video Broadcast) e GPS (Global Positioning System).
Il modello 2920A è ottimizzato per effettuare operazioni di calibrazione e test di componenti, quali amplificatori, filtri e ricevitori wireless, esaustive sull’intero intervallo di prestazioni a una velocità particolarmente spinta.
Tra le numerose migliorie apportate che permettono di garantire un velocità nettamente superiore in fase di colluado rispetto ai tradizionali sistemi per la generazione dei segnali si possono segnalare:
Sintonizzazione di frequenza estremamente rapida: l’adozione di una nuova tecnica brevettata che assicura un rapido assestamento dei sintetizzatori PLL (Phase-Locked Loop) consente al generatore 2920A di sintonizzarsi su una nuova frequenza della banda di funzionamento del dispositivo in un tempo di soli 300 ms (o inferiore), rispetto ai tempi dell’ordine di 600 ms o anche superiori tipici per i prodotti concorrenti
Commutazione di ampiezza in tempi ridottissimi: il modello 2920A mette a disposizione funzioni di attenuazione elettronica e un anello di controllo automatico del livello (ALC – Automatic Level Control) a rilevamento veloce che consentono la stabilizzazione in tempi brevi su un nuovo livello di potenza. In questo modo risulta possibile commutare a una nuova ampiezza in soli 150 ms (contro gli oltre 500 ms richiesti da altri generatori). Un tempo di assestamento così breve permette di accelerare il collaudo di un dispositivo sull’intero intervallo di potenza
Commutazione della forma d’onda in un singolo ciclo di clock: poiché i dispositivi che operano in conformità a numerosi standard richiedono una commutazione veloce tra numerosi segnali complessi in fase di test, il generatore di forme d’onda arbitrarie presente a bordo del modello 2920A prevede una memoria da 100 MSample per immagazzinare singole forme d’onda di grandi dimensioni o più forme d’onda di dimensioni inferiori.
Grazie a una memoria di tale profondità, abbinata alla possibilità di operare in modalità elenco (list mode) ottimizzata in termini di velocità o in sequenza (sequencer), è possibile effettuare la commutazione da una forma d’onda a un’altra in un singolo ciclo di clock del processore anche in presenza di forme d’onda basate su differenti standard che adottano diversi schemi di modulazione.
Trasferimenti dei file dei segnali ad alta velocità: il generatore modello 2920A prevede un collegamento diretto tra il blocco di elaborazione DSP e un PC esterno attraverso un bus USB 2.0 che permette di ottimizzare la velocità di funzionamento. La modalità di controllo remoto attraverso il desktop (“Desktop Control Panel”) permette a un PC esterno di assumere il controllo del generatore di segnali 2920A come se si trattasse del controllore del processore a bordo dello strumento. In questa modalità è possibile trasferire i file dei segnali da un PC direttamente nella memoria delle forme d’onda arbitrarie del generatore 2920A a una velocità di 100 Mb/s in modo da assicurare una trasmissione più facile e veloce di file di ampie dimensioni (come nel caso di file di segnali di test per lo streaming video, file di segnali modificati per mezzo di modelli del canale e file relativi al profilo di un radar).
Grazie all’elevata velocità di trasferimento e al software applicativo fornito da Keithley Instruments, il generatore di segnali vettoriali 2920A è in grado di eseguire in maniera rapida ed efficiente il collaudo di conformità DFS (Dynamic Frequency Selection) su punti di accesso WLAN. Questo collaudo permette di verificare la conformità di un dispositivo ai requisiti FCC, ETSI e TELEC tesi ad accertare che le trasmissioni di un punto di accesso WLAN rilevi e non interferisca con i segnali radar emessi da organizzazioni governative (come ad esempio quelli relativi ai radar per il controllo del traffico aereo e dalle stazioni metereologici).
Agli utenti viene data la possibilità di generare file di forme d’onda offline e trasferirli nella memoria delle forme d’onda arbitrarie del modello 2920A utilizzando una chiavetta di memoria USB oppure interfaccia GPIB o LAN. Una tale flessibilità nelle operazioni di trasferimento risulta particolarmente utile a tutti coloro che preferiscono utilizzare tool forniti da terze parti per la generazione dei file di segnali, come ad esempio l’ambiente di programmazione interattivo MATLAB di MathWorks.
Le elevate prestazioni in termini di velocità del generatore di segnali vetttoriali 2920A non penalizzano in alcun modo quelle relative al rumore di fase.
A differenza di quanto avviene con altri generatori di segnali presenti sul mercato, solitamente progettati per ottimizzare la velocità (per applicazioni di collaudo in produzione) oppure la purezza del segnale (per applicazioni di verifica del progetto), il generatore Keithley modello 2920A mette a disposizione nuove funzionalità che permettono di ottimizzare l’aspetto prestazionale critico di ogni specifica applicazione:
Opzione UPN (Ultra Low Phase Noise): un’elevata purezza del segnale è indispensabile nel momento in cui vengono generati complessi segnali HSPA+, 802.11n WLAN, 802.16e WiMAX e LTE. Per assicurare la qualità di questi segnali, l’opzione UPN del mod. 2920A garantisce livelli di rumore di fase estremamente contenuti, ad esempio inferiori o uguali a 135 dBc/Hz con un offset di 300 kHz su una portante a 2 GHz. In questo modo è possibile generare segnali WCDMA con un EVM inferiore all’85%. Questa opzione permette al modello 2920A di generare segnali WLAN 802.11n con ampiezza di banda di 40 MHz a 5,8 GHz con un EVM inferiore a 43 dB e segnali WiMAX con un RCE (relative Constellation Error) residuo inferiore o uguale a -43 dB. Quando viene utilizzata l’opzione a basso rumore di fase, il generatore 2920A assicura tempi di sintonizzazione di soli 750 ms.
Opzione LAR (Low Amplitude Range): l’ampio intervallo di ampiezza del segnale supportato dal modello 2920A ne fa lo strumento ideale per il collaudo di una vasta gamma di componenti e ricevitori. Con l’opzione LAR è possibile ampliare ulteriormente questo intervallo in modo da consentire al generatore di rendere disponibili in uscita segnali fino a -130 dBm e +13 dBm. Oltre a ciò, lo strumento assicura eccellenti specifiche in termini di accuratezza, ripetibilità e stabilità in modo da permettere ai progettisti di impostare bande limite molto strette nei loro protocolli di collaudo per garantire un livello qualitativo più alto per i loro prodotti. Le specifiche salienti in termini di accuratezza si possono così riassumere:
Il generatore di segnali vettoriali 2920A è la più recente aggiunta all’ampio portafoglio di soluzioni per il collaudo di sistemi MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) offerte da Keithley.
I segnali MIMO possono essere generati e analizzati con estrema facilità utilizzando il software SignalMeister, un toolkit completo per il collaudo di comunicazioni RF insieme con gli analizzatori di segnali vettoriali modello 2820 e ai nuovi generatori modello 2920A. Quando utilizzato in abbinamento alle funzionalità fornite dal software SignalMeister, esso non solo è in grado di generare segnali di elevata purezza ma anche segnali deteriorati necessari per collaudi e caratterizzazione esaustivi di ricevitori.
