Александр, нифига не понял о чем речь. FSL6 - с трекингом с относительно чистым синусом, плюс самим анализатором ЕМНИП оцифровывается полоса 10МГц. Не-е, соврал, 20МГц. Т.е. они бегут скачками по диапазону окошком, как и мы, только шириной 20МГц, потом на экранчике для видимости сшивают.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 20 2012, 10:30

Это если работает чистый анализатор спектра. А если с трекингом снимаем АЧХ цепи- то ползет медленно и печально по точкам. Другое дело, что полоса видеофильтра при использовании трекинга может быть выбрана по-шире, и динамика похуже (ведь сигнал трекинга ломовой). А мой вопрос и состоял в том- как снять АЧХ в куске спектра шириной в 10 Мгц в "один присест"

А, ну дык это проблема трекинга, анализатор как работал, так и работает. Если в качестве сигнала использовать ГШ - прикиньте какая допустимая мощность нужна на выходе генератора и помехоустойчивость входных цепей анализатора. Если СПМШ пересчитать в полосу.
BTW. АЧХ сквозную по ПЧ в принципе так и оцениваем - по шумовой дорожке от входных каскадов. Если же нужен большой динамдиапазон измерений - по тем же сверхширокополосным ПАВам с их 30дБ затуханием - вообще печаль, из-за внутреннего пролаза FSL в 65-70дБ, измерение затухания за полосой ограничено 35-40дБ, приходится включать Хамег в свип, а он там тоскливый - не более 500 точек, или к тачке Хамег подключать, а анализатор - макс хоулд.

Сообщение отредактировал ledum - Jul 20 2012, 11:36

Кстати, Вы как раз и нашли способ вывести управляющую генерящую сферу за пределы полосы - лёгкое легирование со смещением спектра вниз. Ничто не помешает нам рассчитать, где находятся её "старшие сёстры" - фильтрующие сферы. Понимаю, что это просто только на словах, поэтому не появилось на деле. А учитывая тот факт, что не только мы, но и всё прогрессивное человечество, в т.ч. партия зелёных, вознамерилось раз и навсегда покончить с ЖИГом в любой его ипостаси (я - так уже сделал это), это может не воплотиться НИКОГДА!!!...

Вернёмся к птичкам: Кто или что мешает нам использовать в некоторых случаях, например, для фильтрации входного сигнала или зеркалки, Хиттайтовские фильтры просто или в смещённом включении, которое мы уже обсуждали на примере ЖИГ-фильтров? В некоторых случаях даже 10%-ная полоса очень даже уместна, а дублирование или пересечение АЧХ фильтров помогут увеличить затухание вне полосы и улучшить характеристику.

Сообщение отредактировал VCO - Jul 20 2012, 12:42

Логично.


То же логично. Вообще, это классика. Параметры приёмных систем определяет смеситель. Не МШУ, который подтаскивает шумы (и ухудшает динамический диапазон), не синтезатор, который я так люблю, а именно смеситель. Вполне логично использовать фундаментальный смеситель, чтобы вытащить макс. динамический диапазон (я бы ещё убрал или переключал МШУ перед ним на схеме Сергея). Поэтому, давайте от этого будем и отталкиваться. Имеем фундаментальный смеситель, синтезатор-LO, который генерирует то, что надо, там, где надо, т.е. имеем такую блок-схему:

Вопрос #1 – зачем здесь нужен ЖИГ-фильтр? Если мы получаем сигнал на ПЧ, то, очевидно, что без этого фильтра невозможно определить, где находится RF сигнал – в точке a или б (тоже самое и на гармониках LO, которые всё-равно в смесителе генерируются). Или в обоих точках? И в каком соотношении? И что с этим делать? Т.е. ЖИГ-фильтр устраняет эту неопределённость. Возвращаясь к вопросу #1 (чтобы его закрыть) - это всё, что требуется от ЖИГ-фильтра?


Принимается. Речь не о том, чтоб вставить ГУН (он может и вообще не понадобится), а уйти от ЖИГ.


Хочется видеть реальный спектр. Предполагаем, что мы не знаем заранее, какой сигнал имеется в наличии. Хочется быть уверенным, что мы в состоянии обнаружить (увидеть) этот сигнал, спуры и т.д. и можем полностью доверять полученной картинке.


Почему?


Ну все, да не все. По крайней мере, Вы разделили возможные решения на два класса: аппаратные и программные. Отлично, продолжим.

3.1 Аппаратное решение проблемы


Эх MEMS... Мне это птичий грипп напоминает. Когда-то чуть не купился на это. А через год компания перестала существовать. В общем, подождём, пока это чудо можно будет купить у трёх независимых источников и подешевле чем за $300.


50 ампер... Вот это и наводит на мысль, что надо искать что-то другое.


Рабочий диапазон уменьшается (как-никак, а константу добавляем). Для генераторов, это куда не шло (октава и делим-умножаем), а в спектроанализаторах надо несколько октав перекрывать.


Да ничего, в общем-то. Надо уже влезать в детали. Широкая полоса, большой разброс... Т.е. что, делать высокую первую ПЧ, аж на ГГц-ы уходить? Тогда как быть с интемодуляционными продуктами? А если отслеживать, обратную связь вводить, то как? Надо рисовать блок-схему уже с цифрами. Попробуйте.


Та же проблема...


Хороший обзор. И какое решение стоит использовать?


Почему?


Возможно и не лучшая, но весьма здравая – это точно (насколько я понял, о чём речь идёт). А Вы не сможете блок-схемку нарисовать, что б мы все об одном и том же поговорили-пообсуждали? Очень интересно может статься...


Интересный момент. То есть не всё так фатально? 140 нсек...


3.2 Программное решение проблемы


Khach, Вы не могли бы сжато изложить эту математику-концепцию? Такое resume? Оно, в принципе, понятно о чём речь, но что б не было разночтений для последующего обсуждения (если состоится)? Вопрос, на самом деле, довольно интересный.


А почему?

Продолжим...


Это да. Вообще, хорошо что-то делать, когда есть чётко поставленная задача (и она к тому же не противоречит законам природы) – такой диапазон, столько-то дБ и т.д. Ну а здесь... Будем делать классический измерительный прибор (что у каждого есть в лаборатории) совершенно не классическим способом и посмотрим, к чему эта дорожка нас приведёт. В крайнем случае, просто подышим свежим воздухом перед сном.


Давайте оставим на закуску, а то застрянем основательно (хотя так заманчиво – шуманём, потом кросс-корреляцию, обработку псевдослучайной последовательности или типа того, чтоб дин. диапазон подтащить – есть где душе развернуться).

В общем:


Сообщение отредактировал Chenakin - Jul 21 2012, 06:50

Переносим в нужную полосу периодическую псевдослучайную последовательность импульсов(плюс небольшая константа в квадратурном канале для нулевой частоты), период последовательности больше длительности импульсной характеристики исследуемой цепи, время анализа меньше периода, чтобы периодичность последовательности на АЧХ не влияла, измеренную АЧХ усредняем по большому количеству периодов, чтобы случайность не влияла.

Если сделать в анализаторе согласованный фильтр для одного периода последовательности, то на его выходе получим ИХ цепи, FFT и максимально быстро получаем АЧХ и ФЧХ.

"Не так страшен чёрт, как его малюнки". Зря что-ли деньги уже которое десятилетие вдуваются в высокотемпературные сверхпроводники и DC/DC-конверторы с КПД выше 90%. Все без исключения HiEnd традиционно кушают ток, будь то ламповые усилители звука или анализаторы спектра. Мне сдаётся, что это один из законов мироздания. В крутых анализаторах как правило одна опора кушает неслабо, не говоря обо всём остальном. Достаточно изучить характеристики потребляемой мощности СА R&S, чтобы придти к такому выводу.

Но это не обязательно входной ЖИГ-фильтр, такой PMYTF мог бы работать в тракте переноса частоты. Но я понял, что Вы хотите вовсе уйти от ЖИГ-фильтров для увеличения быстродействия на порядки, а не на порядок, поэтому и поставили вопрос ребром. Честно говоря, когда читал Ваши статьи не совсем понимал, почему вы назвали главу или статью: VCO or YIG?, когда напрашивалось VCO or YTO?, теперь понятнее: уход от YTO автоматически предусматривает уход од YTF, так как микросекундное время перестройки - это один из приоритетов развития не только синтеза, но и любой современной радиоаппаратуры, а такое время перестройки ЖИГ-фильтров на текущий момент времени даже теоретически недостижимо.

Извините, фантазировать и рисовать пока некогда, да и не занимаюсь я теперь построением СА, эту тему уже полтора года назад закрыли. Единственное, что приходит в голову - использовать такие фильтры для глубокого переноса частоты вверх для расширения динамического диапазона в быстрых задачах, а насколько это умно или глупо - пусть решают спецы. А что касаемо применения их в качестве входных: Вы считаете, что лучше совсем не фильтровать входной сигнал, чем хоть так фильтровать? А как же потом на спектрограмме разделять всю ту мешанину, что натащим из разных октав спектра, как ограничить суммарную мощность входного сигнала, не ухудшив динамики, как ранжировать усиление? Я мало что понимаю в спектроанализаторостроении, так и не дошёл до основ схемотехники, но те приёмники, что я собираю, без фильтрации входного сигнала перегружают усилители и ПАВ-фильтры (как-то эксперементировал на досуге, заменив ЖИГ-фильтр кабелем), неговоря уже о неудовлетворительной динамике преобразования. Неужели входную фильтрацию при спектральном анализе возможно как-то обойти?

И всё же: диапазон частот и динамический диапазон указать не помешало бы, хотя бы для того, чтобы прикинуть, что применимо там или сям.
Если Вы не решаетесь, то я, как гипотетический заказчик, для работы хотел бы СА до 40 ГГц с динамикой не хуже 100 дБ. Так пойдёт или нет?

Сообщение отредактировал VCO - Jul 23 2012, 12:59

Не хочется вдувать на ветер деньги, не хочется ставить лампы (т.е. ЖИГ, всякие электромеханические переключатели, step attenuators и т.д.), к тому же, не уверен, что это действительно основы мироздания, а не уровень разработчиков тех самых крутых анализаторов. Иногда самым весовым аргументом в споре было: ”А все (или перечислялось кто именно) так делают.” Прислушаться к таким аргументам, конечно, можно (и нужно), а соглашаться совсем не обязательно. А вот насчёт малюнков согласен.


Вообще тут проще, здесь YIG просто более ходовое слово чем YTO (т.е. YIG-oscillator или YIG-filter). А так Вы правы, тенденция развития измерительной техники будет оставлять всё меньше места для традиционных YIG-технологий.


Пойдёт. Можно пока 20 или 26.5 ГГц ограничиться.

Сообщение отредактировал Chenakin - Jul 25 2012, 03:33

Внесу пару копеек:

1) с моей точки зрения, дискуссия носит отвлеченно-схоластический характер. Коллеги, все эти проблемы уже давно решены, а соответствующие решения давно применяются в разных сферах.

2) как-то игнорируется тот факт, что анализаторов, работающих без ЖИГ-фильтра, на рынке достаточное количество: Tektronix RSA 6120B, Anritsu MS272xC, Advantest U3772. Список можно продолжить. Причины, по которым выброшен ЖИГ-фильтр, при ближайшем рассмотрении никак не связаны со скоростью. Последние два анализатора являются портативными и ЖИГ-фильтр нельзя поставить просто потому, что вместе с драйвером он весит под килограмм. У Tektronix недопустимы ограничения по полосе. Все эти приборы используют инфрадинные приемники и работают с высокими первыми ПЧ (в районе 10 ГГц). Все они (Advantest в меньшей степени) уступают в скорости перестройки по всему диапазону традиционным анализаторам. У Tektronix эти ограничения связаны с необходимостью засасывать данные и делать БПФ в большой полосе. У Anritsu много времени уходит на синхронизацию хиттайтовских ГУНов в каждой точке (простая прикидка показывает: имеем диапазон 40 ГГц RBW 1 МГц, минимальное количество точек настройки LO = 40000, для устранения амплитудных ошибок 40000*3=120000, предположим, что имеем в качестве LO FSW-0020 со скоростью 100мксек, получаем 12сек на весь диапазон, что много). Лишь при скорости в 10мксек приближаемся к традиционным «медленным» ЖИГ-анализаторам. А много ли ГУН-синтезаторов с такими скоростями в 10мксек? Рамп с ГУНом (в отличие, от рампа с ЖИГом) дает слишком большую частотную ошибку. Поэтому в анализаторе высокого уровня применять ГУН пока нет смысла. Аргументы: хуже профиль шумов, в конечном счете, не выше скорость. В среднестоимостном и low-end сегменте смысл перейти на ГУНы есть. Основные аргументы: цена и габариты. Подчеркиваю: нигде речи нет о скорости.

4) ересь, ИМХО

5)
Постом ранее я написал об этом же самом:

Повторю, параллельный анализ - это решение, которое с уcпехом применяется в военных приложениях. В коммерческих приложениях его применение ограничено ввиду, в первую очередь, стоимостного фактора.

5) Да потому, что задача такого даунконвертора сформировать целеуказание. А чтобы построить спектр в полосе, скажем, 500 МГц при тактовой АЦП 4ГГц, какая потребуется скорость шины? Прикинем на глазок 4Gsps *12бит*2 (I и Q) = ??? (а меньшая битность = осциллограф с точки зрения ДД). Поэтому такой вычислитель рассчитывает всего несколько точек. Взять меньше полосу скажем 100 МГц – сколько каналов надо параллелить? 200 для диапазона 20 ГГц. Да и не расфильтруешься на СВЧ. Даже с 500 МГц входная расфильтровка – вопрос не тривиальный. Да и не имеет такой даунконвертор единого коаксиального входа.

В общем, применять в военных целях измерительный спектроанализатор несерьезно. А использовать в качестве измерительного спектроанализатора скоростной даунконвертор вообще чушь несусветная.


6)
Александр, и Вы туда же… что Вы понимаете под макс. ДД??? При правильной связке МШУ+смеситель их ДД всегда >> ДД связки УПЧ + оконечный АЦП. А вот NF разный.

7)
Зачем электромеханические? Четыре макома плюс два SPDT = 16 электронно-переключаемых каналов. Здесь можно уже и любимые VCO хиттайтовские фильтры применить. Минус в шумах LO, который в инфрадине с фильтр-банком будет выше гигагерц на 10. Вот если в диапазоне 10 ГГц-20 ГГц заиметь шумы на уровне эдак -140@10кГц, то можно работать по инфрадинной схеме без ЖИГ-фильтра. А вот без степ-аттенюатора пока сложно. По крайней мере, пока не появятся ваттные электронные ключи до 40 ГГц или ваттные электронные аттенюаторы. До 18 ГГц, кстати, уже есть.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jul 25 2012, 08:05

Если не привязывать спектральный анализ только к БПФ с накоплением, то вовсе не ересь.

Если не привязывать, то тем более ересь. Ересь, что можно выиграть "порядок" (а тем более больше) в скорости. Вместо общих фраз вот Вам конкретный пример:в широкой полосе обзора у анализаторов разверточного типа никто БПФ не делает. Гетеродин, перестраиваясь, гонит продукты смешения через фильтр. Еще точнее не через фильтр, а на АЦП, за которым стоит DDC-микросхема, где цифровой RBW реализован. Мы настраиваем гетеродин от точки к точке и снимаем отфильтрованные отсчеты (в RBW соответствующей ширины) в блоке цифровой обработки. Количество точек настройки гетеродина должно быть таким, чтобы обеспечить (а) отсутствие пропуска сигнала и (б) отсутствие деградации амплитуды сигнала. A rule of thumb, Sweep points = span/RBW*3. Посчитайте, сколько точек надо пройти, чтобы перекрыть диапазон 20 ГГц-40ГГц с RBW 1 МГц или 3 МГц, умножьте на время настройки синтезатора и посмотрите, какие "порядки" по скорости Вы выиграете.
А если Вы "используете БПФ с накоплением", то есть, другими словами, уменьшаете количество точек настройки LO за счет расширения полосы (до 50МГц-100МГц) в который Вы делаете БПФ (как Tektronix RSA6120B), то посмотрите сколько времени у Вас уйдет на захват данных и вывод на экран кадра. У Tektronix RSA на спан 20 ГГц тратится секунды 4. PSA выполняет такую развертку за 60мсек. Мы разворачиваемся за 650мсек.

Сообщение отредактировал Sergey Beltchicov - Jul 25 2012, 11:40

Ну ладно, ересь - так ересь! Должен признать, что я не столь глубоко успел погрузиться в основы непрерывного вэйвлет-преобразования, чтобы продолжать дискуссию...

Ваттные ключи есть у RadantMems, правда их надо разваривать.

Спасибо за ссылку.
Статья интересная и полезная. В частности, о IMD 3-го порядка.

Частоты 7,175 МГц, уровни -16 дБм. Смеситель "переносит" сигналы на НЧ.
IMD 3-го порядка -120 дБ.

Сообщение отредактировал vhk - Jul 26 2012, 13:20

Тогда, просто применим эти решения и всего делов... Но Вы тут же совершенно справедливо замечаете, что не всё так просто, то скорость не вытягивается, то чувствительность, то сильно дорого и т.д.


А зачем рампать ГУН? Зачем он, вообще, нам нужен? Скажем, когда Вы делаете синтезатор, то, скорее всего, Вы переносите сигнала ГУНа вниз и ФАПЧ-уете его на низкой частоте. Т.е., по сути, downconverter – это одна из составных частей хорошего синтезатора (понятно, другие критерии и т.д., но тем не менее). Ну и Вы прекрасно понимаете, что одна из “тех ещё штучек” – это формирование сетки частот. Так зачем это делать два раза? Не стоит ли сформировать сетку частот в самом downconverter-e спектроанализатора и переключаться с частоты на частоту без всяких ГУН-ов? По сути, это direct analog synthesis, но что интересно, осуществить его в downconverter-e проще, чем в классическом синтезаторе (как мне кажется). Вот тут мы и выходим на сотни наносекунд, т.е. не на порядки, а уже на сотни порядков (оставим цифр. обработку пока за скобками – не всё сразу).


Согласен. Я нигде здесь и не агитировал за ГУН. Только против ЖИГ фильтра.


Утверждение спорное. Точнее, при желании проблему можно решить. Зачем нам обеспечивать линейное изменение частоты? Дадим ГУНу порезвиться, пусть делает, что он хочет (ну в известных пределах, конечно ). А его реальную частоту будем определять (мерить) в реальном времени другим способом, укладывающимся в эти 10 мксек (когда-то об этом в “книжной теме” говорил Rloc), что решит вопрос с точностью рампа. Правда скажу сразу, что мне лично это решение категорически не нравится, привожу просто как off-topic.




Во как пошло! Может сейчас и ересь, но сколько тому примеров, когда и покруче ересь потом таковой быть переставала.


Да, проблема. А что, если взять меньшее количество (но более широких) параллельных каналов и внутри них уже свипать (а лучше скакать)? Т.е. совместить эти два способа?


Да, если делать каждый канал в виде отдельного модуля с разъёмами, а потом эти модули кабелями туда-сюда соединять, то выходит сложно и дорого (а если использовать внутри этих модулей ещё и свои connectorized parts, то это вообще монстр получится). Всё правильно.
Но прогресс не стоит на месте. Сейчас можно набить несколько каналов на одной общей плате, используя “копеечные” (относительно) компоненты. Расклад сильно меняется. Хотя, это, конечно, и не снимает всю сложность вопроса, но появляется какой-то просвет (опять же, речь о СВЧ-части, цифр. обработка пока за скобками).


А мне нравиться. Только, конечно, если довести параметры до инструментальных. Понятно, наскоком не решишь, но подумать стоит. А там, хоть чушь, хоть ересь, хоть трава не расти.


Я к тому, что ДД связки МШУ+смеситель всегда хуже чем ДД одного смесителя. Про УПЧ + АЦП не спорю, Вы знаете лучше, что у Вас используется.


Да, это так. Ну, действительно, о чём идёт речь? Повторить PXA, чуть улучшив параметры? Но тут уже всё занято, как Вы сами когда-то говорили (кстати, отдельно скажу, что с большим уважением отношусь к тому, чем занимаетесь и Вы и Микран, т.к. нельзя развивать какие-то там технологии, не имея своей измерительной базы). Т.е. надо делать что-то прорывное, на порядки, десятки порядков. По скорости, по цене, возможно по какому-то там другому параметру, который ещё нужно угадать. Вот и получается по определению, пойди туда, не знаю куда, принеси то, не знаю что. Нужно по крупице отсеивать рациональные зёрна. Да, тема отвлечённая. Это плохо?


Чем Вы измеряете (картинка красивая )?