Rohde & Schwarz R&S®RTO1044 - цифровой осциллограф

Обзор преимуществ цифрового осциллографа Rohde & Schwarz R&S®RTO1044

Осциллографы уже давно стали незаменимыми помощниками радиоинженеров и присутствуют почти во всех радиолабораториях, включая любительские. В сфере их развития наблюдается тенденция, состоящая в конвергенции функции осциллографического анализа и новых функций, которые нельзя отнести к классическим. И речь здесь пойдет вовсе не о том, что осциллограф вполне может заменить вольтметр или частотомер, хотя это, безусловно, и так.

Анализ излучаемых радиопомех и поиск их источников у разработчиков аппаратуры непременно ассоциируется с использованием измерительных приемников или анализаторов спектра, приборов, которые обычно стоят на порядок дороже осциллографов, если рассматривать приборы одного и того же класса. Далеко не все лаборатории могут позволить себе закупить анализаторы спектра. Вместе с тем, проблему поиска источников повышенной помехоэмиссии нельзя не замечать, и лучше решить ее на стадии отладки доработкой конструкции печатного узла, чем потерпеть неудачу при сертификационных испытаниях.

Чем, собственно, отличаются радиочастотные тракты осциллографов и анализаторов спектра? В первую очередь, уровнем собственных шумов, который ниже у анализаторов спектра. Вторым значимым отличием является полоса пропускания – у осциллографов она меньше. Но развитие метрологического обеспечения не стоит на месте, и совершенствование линейки осциллографического оборудования компании R&S является ярким тому примером.

Тенденция встраивания математических функций в осциллографы появилась достаточно давно, элементарные действия типа сложения сигналов осциллографических каналов или получения их разности выполнялись еще в аналоговых образцах. С переходом к цифровой обработке сигналов появилась возможность использования быстрого преобразования Фурье (БПФ) для построения спектра исследуемых сигналов.

Проблема снижения собственных шумов БПФ-преобразования решена в четырехканальном осциллографе R&S RTO1044 с полосой пропускания 4 ГГц блестяще — достигнутый уровень собственных шумов БПФ составляет около -105 дБм при полосе разрешения, равной 20 кГц и при установленной на вход согласованной нагрузке. Совершенствование радиочастотных трактов позволило расширить полосу пропускания до 4 ГГц, что с запасом перекрывает наиболее используемый диапазон частот. Таким образом, качество исполнения радиочастотного тракта осциллографа RTO1044 позволяет использовать его в качестве анализатора спектра с учетом отмеченных ограничений.

Для поиска источников повышенной помехоэмиссии используются датчики ближнего поля, например, комплект R&S HZ-15 с полосой рабочих частот от 30 до 3000 МГц. Датчики подключаются к осциллографическому входу в режиме согласования и выбираются по исследуемой полосе частот, а также по типу воспринимаемой компоненты электромагнитного поля.

Процесс поиска элементов с повышенной помехоэмиссией не представляет сложностей и заключается в перемещении зондирующей части пробников ближнего поля вдоль поверхности платы с одновременным наблюдением спектра как результата БПФ на экране осциллографа.

Как правило, инженер хорошо знает, какие сигналы имеются в разрабатываемом им устройстве. Поэтому, обнаружив повышенную помехоэмиссию и проанализировав составляющие спектра радиопомех, снятого при помощи пробника, он может постараться идентифицировать эти сигналы для последующего снижения помехоэмиссии. Практика борьбы с излучаемыми помехами показала, что основной вклад в формирование электромагнитного поля обычно вносят от одного до трех сигналов, если, конечно, печатный узел спроектирован правильно. Математическое обеспечение осциллографа R&S® RTO 1044, реализующее функцию БПФ, обеспечивает широкий динамический диапазон исследуемых сигналов с отображением результатов в дБм, что позволяет анализировать сигналы с разным динамическим диапазоном.

Для проверки предположения о сигналах-источниках повышенной помехоэмиссии достаточно снять спектр излучаемых радиопомех при помощи пробника, подключенного нк одному из осциллографических каналов, а затем получить аналогичным образом спектр для 1…3 сигналов, подаваемых на другие входы. Перед проведением БПФ эти сигналы могут быть объединены в один суммированием, если таковое требуется. Сигналы, вносящие основной вклад в формируемый электромагнитный фон, определяются сличением полученных спектрограмм.

Таким образом, хороший осциллограф, оснащенный функцией БПФ, в ряде случаев вполне способен заменить анализатор спектра. А поскольку БПФ является базовой функцией осциллографа R&S ® RTO1044 и других осциллографов этой серии, то его использование дл
 

Технические характеристики цифрового осциллографа Rohde & Schwarz R&S®RTO1044