Couverture ElectroniqueS n°127

Keysight a créé l'analyseur de signaux UXA, nouveau produit phare parmi les analyseurs de signaux de la série X, qui s'appuie sur des technologies propriétaires pour atteindre des performances inédites qui font figure de nouvelle référence. Permettre aux concepteurs de voir les performances réelles au sein des systèmes de pointe Depuis des décennies, les analyseurs de spectre étaient utilisés pour le développement et la caractérisation des systèmes radar et de guerre électronique. Toutefois, les mesures traditionnelles par balayage se sont rapidement avérées insuffisantes au regard des systèmes agiles et adaptatifs d'aujourd'hui. Il est donc devenu nécessaire de disposer d'une solution qui offre à la fois vitesse, flexibilité et performances significatives, tout en étant dotée d'une marge de sécurité qui lui permette de gérer les besoins de prochaine génération. Satisfaire des besoins à la pointe de la technologie L'analyseur de signaux UXA permet une analyse des systèmes à large bande actuels en fournissant une bande passante instantanée de 510 MHz, laquelle peut être portée à 900 MHz en utilisant une sortie FI. L'instrument offre les meilleures performances de l'industrie dans trois domaines clés : le bruit de phase, la dynamique à large bande exempte de parasites (SFDR) et la linéarité large bande. Pour ceux qui requièrent encore plus de performances, l'option d'analyse de spectre en temps réel (RTSA) couvre l'ensemble de la bande passante d'analyse et offre une probabilité d'interception (POI) des signaux de 100 %, avec des durées aussi courtes que 3,517 µs (à 510 MHz de bande passante). En outre, la référence optionnelle de fréquence atomique externe offre une stabilité à long terme exceptionnelle. Pour optimiser l'utilisabilité, l'UXA propose une interface tactile rationalisée accessible via un écran de 14,1 pouces. Cet écran multi-tactile simplifie le réglage des mesures en conservant la même organisation des menus que celle rendue célèbre par la série X. En offrant des affichages plus larges et plus profonds des signaux intermittents et large bande— connus comme inconnus— l'UXA permet aux utilisateurs de voir plus de choses et donc de faire franchir un cap supplémentaire à leurs conceptions. Atteindre une pureté et une clarté inégalées Les progrès réalisés au niveau des technologies RF et hyperfréquences sont complémentaires et s'inscrivent dans un processus de va-et-vient continu : les nouvelles technologies aboutissent à de meilleurs outils, lesquels permettent à leur tour d'améliorer les technologies et ainsi de suite. Aujourd'hui, c'est précisément ce jeu d'influences réciproques qui a favorisé le développement de l'UXA. Plusieurs de ses performances exceptionnelles sont dues à un nouveau convertisseur numérique-analogique (CNA) et à un nouveau convertisseur analogique-numérique (CAN). Ce sont tous deux des circuits propriétaires, conçus par Keysight et optimisés pour les applications RF et hyperfréquences telles que les signaux radar, les communications de guerre électronique et les radiocommunications. Le CAN de classe métrologique offre une combinaison de bande passante et de faible distorsion idéale pour l'optimisation des systèmes ultra-large bande d'aujourd'hui. En recourant à cette technologie, l'UXA peut conserver une SFDR très élevée sur sa bande passante instantanée maximale. Ceci est très utile pour les tâches de conception, telles que l'évaluation de la sensibilité d'un équipement de guerre électronique à large bande ou le paramétrage des opérations de compensation de la pré-distorsion numérique dans les systèmes de radiocommunications multi-bande ou large bande les plus récents. Le CAN ne fonctionne pas de façon isolée. Pour maximiser les performances du convertisseur, l'UXA fait appel à un module frontal RF à large bande avec une linéarité inférieure à ±0,7 dB sur l'intégralité de la bande passante IF. Le CAN propriétaire de Keysight préserve une dynamique élevée sur l'intégralité des 510 MHz de bande passante de l'analyseur UXA . Dans cette mesure, la raie parasite la plus importante est à plus de 88 dB sous le niveau du signal principal. Si le CAN est indubitablement important pour les performances de l'analyseur, la valeur d'un CNA large bande semble moins évidente. Ici, le CNA propriétaire de Keysight est essentiel à l'amélioration des performances fondamentales et offre une combinaison exceptionnelle en termes de bruit de phase et de faiblesse de la distorsion parasite. Le CNA est le composant central d'un synthétiseur à synthèse numérique directe (DDS), lequel vient compléter l'oscillateur local (OL) classique basé sur boucle à verrouillage de phase (PLL) que l'on trouve sur les analyseurs de spectre et de signaux. Vu que l'OL est utilisé dans toutes les opérations de conversion de fréquence, sa pureté et sa stabilité fréquentielle se retrouvent dans les excellents niveaux de performances de l'analyseur de signaux en termes de bruit de phase et de parasites. Les avantages offerts par l'oscillateur local basé sur synthèse numérique directe sont impressionnants, en particulier proche de la porteuse. L'une des conséquences notables de l'architecture reposant sur DDS est l'absence de piédestal dans la courbe de bruit de phase de l'analyseur, lorsque le synthétiseur à synthèse numérique directe est utilisé pour lui-même, sans la moindre PLL. La forme et la fréquence de coude du piédestal sont régies par les caractéristiques de filtre de boucle de la PLL, lesquelles peuvent parfois être ajustées par l'utilisateur afin d'optimiser les performances de bruit de phase dans des zones de décalage spécifiques. Sur l'UXA, l'absence de piédestal signifie que des performances améliorées sont disponibles sur une large gamme, jusqu'à environ 1 MHz de la porteuse. Loin de la porteuse, une PLL est utilisée avec la DDS pour obtenir un plancher de bruit de phase plus faible à partir de l'oscillateur réglé sur YIG. Lorsque cela s'avère nécessaire, la PLL fournit également un filtrage de boucle et un évitement des parasites de la DDS. À l'instar du CAN, le CNA ne fonctionne pas de façon isolée. Par exemple, les performances de bruit de phase près de la porteuse de l'UXA sont dues à un nouvel ensemble de références fréquentielles. La conception de ce module de références a été optimisée afin de tirer parti des caractéristiques de la DDS et d'améliorer les performances de bruit de phase, en particulier à moins de 100Hz de la porteuse. Comparé à ses prédécesseurs à hautes performances —les analyseurs Keysight PXA et PSA— l'UXA offre un bruit de phase amélioré, en particulier proche de la porteuse . Multiplier les performances en temps réel La bande passante instantanée de 510 MHz est couplée à un traitement du signal numérique ultra-rapide (DSP) afin de multiplier par plus de trois la bande passante en temps réel la plus large actuellement disponible sur un analyseur de signaux universel. Grâce à sa fonction d'analyse de spectre en temps réel (RTSA), l'UXA offre une probabilité d'interception (POI) de 100 %—avec précision totale d'amplitude—pour des signaux ayant une durée aussi courte que 3,517 µs sur bande passante de 510 MHz. En outre, il peut détecter des signaux intermittents aussi courts Le temps réel est également utilisé pour mettre en œuvre des déclenchements sur masque fréquentiel ou avec qualification temporelle. Par conséquent, l'UXA peut faire la distinction entre des signaux spectralement similaires, en se basant sur leurs caractéristiques, et peut effectuer des déclenchements sur des impulsions plus courtes ou plus longues que les autres. L'UXA fixe de nouvelles normes en termes de bande passante en temps réel . L'affichage de la densité spectrale est un moyen puissant de révéler les signaux intermittents ainsi que le comportement des signaux. À titre d'exemple, cette fonctionnalité pourrait être utilisée pour trouver des interféreurs transitoires au beau milieu d'un environnement dense de signaux de radiocommunications ou pour identifier des émetteurs spécifiques au niveau de leurs spectres, tels qu'émis à partir d'un champ de bataille. Voir à travers des signaux complexes La bande passante instantanée complète de l'UXA est également disponible pour une utilisation avec le logiciel d'analyse de signaux vectoriels (VSA) 89600, soit au sein de l'analyseur, soit via un PC mis en réseau. Un déclenchement sur masque fréquentiel ou avec qualification temporelle, ainsi que les autres types de déclenchements en temps réel, peuvent être configurés pour initier des mesures individuelles et des captures de signaux sans décalage en vue du post-traitement. Les signaux étant capturés sous une forme entièrement vectorielle, le post-traitement peut comprendre des modifications de la fréquence centrale et de l'intervalle de mesure, sans qu'il soit nécessaire de capturer de nouvelles données. Cette technique permet de capturer plusieurs signaux en même temps, avec inclusion potentielle de plusieurs voies ou bandes de fréquence. Les signaux individuels peuvent ensuite être extraits de la capture pour tout type d'analyse, notamment la démodulation et l'alignement temporel, ou encore pour la détection d'une cause et d'un effet. La large bande passante d'acquisition de l'UXA étend la capacité multi-mesure du VSA. Ainsi, des mesures simultanées de démodulation peuvent être réalisées à partir d'une seule acquisition, en couvrant différents types de modulations et de bandes passantes. L'analyse peut inclure des signaux modulés, des interféreurs et d'autres types de signaux, le tout de façon simultanée. Poursuivre le cycle L'analyseur de signaux UXA série X représente la toute dernière itération du cycle d 'améliorations complémentaires récurrentes qui caractérisent les nouvelles technologies, les nouveaux outils et les nouveaux développements. Reposant sur les technologies propriétaires de Keysight, l'UXA offre une pureté et une clarté inégalées en matière d'analyse du signal. L'excellente section FI permet de comprendre plus en profondeur ce qui se passe au sein d'un système et, à terme, aide le concepteur à déterminer si cela satisfait ou excède ses objectifs de performances les plus techniquement ambitieux.

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