Решил взглянуть, чем дышит сейчас СВЧ-форум. И стало грустно. В плане “настоящих буйных мало” (в смысле тем ). Остановить автомобиль – это, конечно, круто, но...

...но не всё так безнадёжно. Вот – интересная статья Сергея Бельчикова с сайта Элвиры (имеется в свободном доступе):

www.elvira.ru/assets/files/BELAN140_240_280_400_Russian_SPA_family_part1_corrected.pdf
www.elvira.ru/assets/files/BELAN140_240_280_400_Russian_SPA_family_part2_corrected.pdf
www.elvira.ru/assets/files/BELAN140_240_280_400_Russian_SPA_family_part3_corrected.pdf

Довольно объёмная статья, состоящая из трёх частей, много деталей, думаю, будет полезной для многих. В третьей части (часть 3, стр. 59, Скорость) Сергей отмечает один интересный момент, цитирую выборочно: “Скорость — это тот параметр, которому с недавнего времени стали уделять повышенное внимание при построении анализаторов спектра........ Развитие синтезаторов на ГУНах сделало возможным серьезное ускорение анализаторов спектра......... выигрыш в скорости в диапазоне трехкратного преобразования, который обеспечивается использованием гетеродина на ГУНе, в диапазоне двукратного преобразования (основной диапазон СВЧ-анализатора спектра) сводится к нулю необходимостью использования ЖИГ-преселектора.” Это как раз то, что ещё год назад я пробовал зацепить в той синтезаторной-книжной теме.

Продолжения тогда не последовало. Наверное, отчасти потому, что необходимости кардинального увеличения скорости в массовых применениях СА не было. По большому счёту, нет и сейчас (пока!), но очертания проблемы проступают всё отчётливее и отчётливее. А по сему, есть идея попробовать запустить такую тему:
требуется (гипотетически) сконструировать спектроанализатор будущего с высокой скоростью измерений (чем выше, тем лучше). Есть желание порассуждать – устроить мозговой штурм? Простор для обсуждения открывается широкий (что хорошо). Попробую очертить некоторые рамки (что б ненароком опять не уйти к автомобилям ). Итак, как отмечает Сергей, на СВЧ слабым звеном становится ЖИГ-фильтр. Вопрос – как сконструировать спектроанализатор (приёмник, downconverter и т.д.) без использования ЖИГ? Для этого, разобьём проблему на несколько частей и попытаемся последовательно ответить на следующие вопросы:
1. Зачем нужен ЖИГ-фильтр (какая функция) в спектроанализаторе?
2. Является ли эта функция абсолютно необходимой?
3. Как реализовать эту функцию (если она необходима) другим способом (без использования ЖИГ)?
Прошу отозваться всех желающих активно поучаствовать. Тема представляется довольно объёмной и интересной, но имеющей право на жизнь только, если наберётся достаточное число отмороженных энтузиастов, готовых поддержать обсуждение.
Итак?

Наверно для предметного разговора о функциях ЖИГ фильтра надо начать с блок- схемы анализатора. Если взять Белан-400 то тут видна одна интересная особенность- первый смеситель (верхнего поддиапазона) всегда работает на первой гармонике гетеродина. В отличие от тех же классических уже HP- шных анализаторов, где использовалась высшая гармоника перового гетеродина. От этого при всей похожести блок-схем функции ЖИГ фильтра кардинально меняются. К сожалению, мы незнаем, насколько подчищены сигналы гетеродина у Белана после умножителей и какие побочные полосы приема могут вылезти, если избавится от ЖИГ фильтра.

С другой стороны существует метод фазового подавления побочных каналов, который используется в Signal Hound- крутят фазу гетеродина по 90 градусов и промеряют в одной точке по частоте 4 сигнала с разными фазами, потом математикой избавляются от побочных каналов. Правда выглядят эти спектрограммы несколько странно, особенно если смотреть на форму фазовых шумов или модулированных сигналов.

Сергей Бельчиков в 3- части пишет :

чего-то не въезжаю, 1mS/1000 = 1uS

т.е Гун должен перестраиваться быстрее, имхо.

в связи с этим у меня вопрос имеется касательно полосы ГУН и пульсаций (квази)линейного свипа - чего и сколько ?

Переключаемые фильтры на MEMS? Производит фирма Bowei до 20 ГГц+. Правда, стоят они недёшево. ЕМНИП от 300$ за штучку.

Интересно, а попытки ускорить перестройку ЖИГ-фильтра у кого-либо из участников или производителей чем-либо интересным закончились?
Я уже давно писал, что бросил это дело года 3-4 назад, прийдя к выводу, что здесь приоритет скорее за производителями ЖИГ-фильтров за счёт использования сверхпроводников и супермагнитов, нежели за методами управления имеющимися электромагнитами производимых YTF. Может что-то новое появилось?

C фильтрами не пробовали, а с генераторами кое- что удавалось. Обмотка выполненная из фольги в один слой и на управление- многофазный импульсник от процессора. Ток до 50 ампер, зато индуктивность низкая. Но начинает мешать проводимость сердечника и гальванических покрытий (вихревые токи). Короче, надо всю магнитную систему переделывать. А с фильтрами еще добавится динамическая неоднородность поля для всех сфер. Ну и фильтр нужен скорее всего с самонастройкой- т.е три сферы сам фильтр, и одна- генераторая, по которой ФАПЧ устанавливает фильтр на нужную частоту.
Интересно, кто нибудь реализовывал бусхаундовский фазовый метод на гетеродине на ЖИГе?

Ну вот, это как раз близко к тому, о чём подумалось, когда упёрся в естесственные ограничения самоиндукции и инерционности классического электромагнита: не столько актуально иметь хороший сердечник, сколь хорошую обмотку из высокочастотного сверхпроводника для реализации принципа "ВЧ управляет СВЧ".
Тут есть ещё заимствованная мысль в управлении ЖИГ-фильтром с генераторной сферой использовать принцип PMYTO для уменьшения токов, а саму ЖИГ-сферу вывести за предел полосы, чтобы не пакостила в спектре, но я думаю, что производители об этом и сами догадаются.

За полосу вывести не так просто - они все кучно перестраиваются, потому что находятся примерно в одном поле и зависимость резонансной частоты от напряжённости для ЖИГ, как такового, всегда одна. Кстати, нашёл в одном буржуйском студенческом отчёте формулу для резонансной частоты легированного ЖИГ. Так вот, у чистого ЖИГ частота равна произведению напряженности на гиромагнитное отношение, а у легированного введён коэффициент пропорциональности в вие отношения намагниченностей насыщения чистого к легированному. Из этой формулки следует, что легирование позволяет не только понизить минимальную частоту генерации, но и ток управления. Подтверждения этой формулы пока нигде не нашёл. Что скажут знатоки?

1) Вопрос риторический . В принципе не особо сильно и нужен, смотря, какие задачи стоят и сколько палок на экране охота видеть. В некоторых анализаторах его не имеется. Например, блок 70905А незабвенной семидесятитысячной серии.
2) Не является и доставляет много хлопот при настройке и калибровке, однако в нормальном анализаторе пока обязательный аксессуар.
3) Как реализовать, все и так знают. Можно софтверно, а также аппаратно - банком фильтров.

Далее к пункту (3). Чтобы банк не превращался в мегапаука с каждым новым фильтром через гигагерц, нужно ПЧ повышать и, как следствие, работать с высоким гетеродином. Минус, что когда Вы начнете так работать, то конкуренты, работающие по старинке, с маленькой ПЧ, уделают Вас по шумам внизу. А Вы их вверху. Да, и смесители будут более экзотические. FSV, MXA и иже с ними, что перешли на ГУНы, на шумы внизу забили - получили -106 и довольны. В PXA и FSW это уже как бы не комильфо, поэтому используется ЖИГ.

Далее, напомним, какой "выигрыш" дают ГУНы: 1 ГГц за 1мсек (близкие к этим скорости и даже существенно выше достижимы и на ЖИГе в режиме рампа). При тысяче точек настройки, как правильно заметил Tay



ГУН должен перестраиваться за 1мксек. У меня небрежно написано (теперь уже не исправить), но смысл такой: даже если бы ГУНы так перестраивались - за 1мксек на точку (хотя пока это все-таки десятки, а не единицы микросекунд), то на отсечке 1мсек при тысяче точек нас ждало бы новое ограничение: цифровой фильтр (swept RBW) не переваривает такой скорости (фильтр 3МГц, количество точек равно спан=1ГГц/фильтр *3, получаем 1 тыс. точек, по формуле k*SPAN/RBW в квадрате, получаем ограничение на уровне 1.1мсек, если спан 1ГГц и постоянная k равна 10).
И это при фильтре 3 МГц. Если фильтр сужаем, то скорость дополнительно снижается. Я хочу сказать, что в действительности в анализаторе ставить ГУН вместо ЖИГа, это пока в большей степени снижение себестоимости, а не улучшение скоростных характеристик.

Скоростные же даунконверторы (например, 20 ГГц за 1 мсек при эффективной RBW 10 кГц) строятся и будут строиться на основе параллельного анализа с БПФ в максимальной полосе, а там ограничения по скорости будут накладывать уже вычислительные мощности цифровых обработчиков и пропускные способности шин, а гетеродины вообще формируются аналоговым синтезом (хотя можно и цифровым косвенным). Да и формат отображения таких даунконверторов, скажем так, заметно отличается от картинки на традиционном спектроанализаторе.

В заключение: выбросить ЖИГ-фильтр в анализаторе действительно хочется, но вовсе не из-за скорости или желания вставить ГУН, а из-за проблем, связанных с дополнительными амплитудными погрешностями и ограничениями по полосе анализа. Однако не вполне приемлемые технически-стоимостные показатели альтернативных решений заставляют пока сидеть на этой технологии.

И напоследок рекомендую статью Куприянова, если кто не читал, будет любопытно
http://www.centeradc.ru/stati/web-servisy/...trojstva-svch-s

Здравствуйте уважаемые участники форума!
С моей точки зрения, обойтись без входного ЖИГ-фильтра, учитывая время перестройки в полосе частот, возможно "распаралеливанием" процесса. Для этого на входе прибора нужно установить каналоразделяющее устройство подобно тому, что описано в гл. 14 двухтомника Д.Л. Маттей, Л. Янг, Е.М.Т. Джонс. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи, т.2. Направленные фильтры можно выполнить на фиксированные частоты, а гармоники гетеродина так же отфильтровать в полосе и подать каждую на свой смеситель. Каждый канал получится паралельным остальным, а панораму спектрограммы сложить уже в блоке обработки. Возможно этот вариант и не лучшая идея, но другой на ум не пришло. Не судите строго

У Вас константа к=10 "постоянная времени для фильтра с заданной импульсной и амплитудночастотной характеристикой"
Аджилент пишет в (Performance Spectrum Analyzer Series Swept and FFT Analysis Application Note) про к=2 для гауссовского фильтра , а с использованием цифрового фильтра RBW , то вообще 1,25 , то бишь в 8 раз быстрее.
При RBW =3М и спане 1ГГц время свипа "в принципе" может быть 140 мкс , или по 140 наносекунд на точку. Переварит или не переварит цифровой фильтр - видимо будет зависеть от его реализации , имхо.

софтверный однако прибор
а так шапку долой молодцы ведь
как то поставлено (жалко что нет возможности поближе ознакомится с компанией) без дешевого- тебе доллара жалко? конечно жалко
я же их не печатаю

Я думаю, это дань старым традициям или стандартам измериловки. Иметь набор разных фильтров. Или специальные фильтры, заточенные под определенные виды измерений.
Мы тоже делаем анализаторы. Немного своеобразные. Правда скачем 100МГц окошком (запас на выфильтровку заворотов ПАВами - причем параллельно при наличии подходящих ПАВов можно брать несколько Найквистов параллельно работающими АЦП, потом после двух скачков с перекрытием их сшивать) оцифровки 240МГц. Причем уперлись в честно доставаемые здесь ПЛИС, и то уже по лицензии. Со скоростными, вплоть до ГиГ АЦП проблем нет. Зачем ЖИГи на таких скачках, кроме фазовых шумов? Израильтяне весь L за 15 секунд с разрешением 1кГц и полным распознаванием с демодуляцией сигналов проскакивали еще пару лет назад (хотя, зная израильтян, - быстрей всего российская или китайская разработки под их брэндом). Нам до них далековато пока. Но только пока. Параллельная многополосная обработка рулит. Это, кстати не то, о чем многие подумали. За 10 лет с такой аппаратурой даже в Киеве уже две фирмы-спутниковых паразитов выловили. Спутники не настолько интеллектуальны, как их пытаются представить разработчики.

Тут вообще обсуждение может упереться в то, что один участник будет говорить о классических анализаторах спектра, схемотехника которых досталась производителям ещё с прошлого века и почти не меняется, кроме более внятной перестройки ЖИГ-генераторов и ЖИГ-фильтров и более навороченной математики, другой будет говорить об высокоскоростных анализаторах, построенных по новой архитектуре, а третий ещё и анализаторы спектра реального времени приплетёт, которые близко ничего общего к первым двум разновидностям не имеют, в т.ч. по характеристикам. Кроме того, есть портативные анализаторы с автономным питанием, где ГУНы применяются вместо ЖИГ-генераторов совсем по иным соображениям.
Не настаиваю, но может быть стоит определиться, о каких анализаторах спектра идёт речь, хотя бы по характеристикам.

Вот кстати вопрос. В анализатора спектра когда-то был довольно распространен встроенный тракинг генератор. Потом, с переходом к цифровой обработке последеней ПЧ от него стали отказываться. Но сейчас встроенные генераторы снова вернулись (не обязательно синхронные со свипом, например для исследования смесителей). Вопрос в следующем- кто нибудь встречал архитектуру анализатора со встроенным тракингом, цифровой обработкой ПЧ и большим шагом перестройки гетеродина? Т.е цифровая часть захватывает куски спектра по 10-200 МГц и с таким же шагом перестраивается гетеродин. Вот только для работы тракинга в таком режиме нужен широкополосный шумоподобный сигнал (вместо обычного одночастотного). Кто нибудь видел ссылки на алгоритмы обработки сигнала такого анализатора, неплохо бы с векторным приемом, т.е возможности работы в режиме двухпортового VNA.

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.

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.

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.

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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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:

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?

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.

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.

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.

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.

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 )?

Так и применяем для тех, кто платит. Вы думаете, есть сильный коммерческий смысл нести более продвинутые решения "в массы"?


Заостровных С.А. (Планар) в личной беседе однажды высказался: "60% от бренда при аналогичных параметрах - это всем интересно". Сейчас я близок к тому, чтобы с этим согласиться. Так что не все так плохо, хотя и места заняты. Хотя, как Вы понимаете, это не главная цель. Но и "прорывное" обычно не рождается на пустом месте. Ему что-то должно предшествовать. Хотя бы и попытки повторить и улучшить чьи-то характеристики.





Дело не в том, что используется у нас, а в том, что если проектируется спектроанализатор, то мы должны смотреть на его параметры в целом - как законченной системы. Если какие-то параметры (ДД МШУ+смеситель vs ДД смеситель alone) не вносят системных ограничений, нет смысла изголяться и оптимизировать их до предела. Лучше тратить силы на преодоление ограничений в другом месте системы. Вот и получается, что если речь идет о параметрах приемно-анализирующего устройства, то оставлять обработку за скобками Вы не можете. Напротив, нужно четко понимать, на что способен Ваш обработчик, и, если с его стороны ограничений нет, или они преодолены, то только тогда можно и должно оптимизировать СВЧ часть.



Идея, в общем, не нова. Если не изменяет память, похожая концепция у 8563Е. В смысле, что 3 гетеродина могут "шагать" по-разному при сужении шага на каждом этапе преобразования. А первый LO может быть набором опорных частот. Но при этом: на широких спанах Вы либо работаете без захвата (значит, кого-то надо рампать), либо Вы сразу захватываете дигитайзером всю полосу между соседними опорными палками. Опять-таки Вы не можете выбросить из рассмотрения digitizer при оценке скорости системы.
Но все это не помогает выбросить ЖИГ-фильтр. До тех пор, пока Вы кардинально не улучшили фазовый шум, что позволило бы Вам работать с высокой ПЧ, или до тех пор, пока Вы на фазовый шум не забъете как на релевантный параметр. Либо параметры LO по шуму нужно улучшить на 10 дБ (я исхожу из того, что частота настройки LO при высокой ПЧ повысилась в 3 раза: с 3ГГц до 10ГГц). Кстати, вот одна из сфер применения сверхчистых генераторов типа Сапсинт или похожих.



Вот это "если" - очень серьезная оговорка.


Неплохая мысль - разрисуйте блок-схему На первый взгляд, здесь будет такой trade-off: снизятся требования к вычислителю/дигитайзеру, но повысятся требования к гетеродинной части, думаю, что будет в целом такое решение дороже традиционного анализатора.


Александр, а Вам не поручили случайно изыскать методы построения конвертора под существующее или разрабатываемое ("суперпродвинутое") решение сбора и вывода данных от NI ? Может дискуссия и не столь схоластическая?

Смеситель с парафазным выходом на "ключах" PI5V330SW.
С выхода смесителя сигнал на входа АЦП и программный анализатор спектра.

Односигнальный ДД.
Картинка спектра сигнала кварцевого генератора 20,5 МГц с уровнем 1,25 Вэфф.
Нижнее окно спектр плотности мощности ФШ, приведено с полосе 1 Гц.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Да какое там потом?! Всё "передовое", о чём я писАл в этой теме: и высокотемпературные свехпроводники (ВТСП), и супермагниты, и DC/DC конвертеры с КПД 95%, и уж тем более вэйвлет-анализ сигнала - это всё уже сегодняшний день в различных отраслях науки и техники. А вот одномерное быстрое преобразование Фурье - это, можно сказать, наследие прошлых веков, не дающее полного представления о реальном сигнале, особенно о его динамическом поведении во времени. Никто не говорит о том, что надо забыть о БПФ, его можно сочетать с вэйвлет-анализом в одном и том же приборе, но нельзя не учитывать, что требования к скорости системы от вэйвлета будет намного выше.

Но я вижу тенденцию в тематике привязки обсуждения к сегодняшним тенденциям разработок фирмы "Элвира", хотя в начале темы Вы дали понять, что приветствуются мысли построить нечто новое, поэтому пока тему считаю абсолютно бесперспективной...

Хотелось бы.

Согласен.

Ну, вот, можно и тут зацепиться. Кардинально улучшить фазовый шум.

На больших спанах можно и забить (другой вариант: получить хороший фазовый шум на высокой частоте на больших отстройках не проблема). А когда приближаемся к сигналу (малые отстройки), можно попробовать кросс-корреляцию.

Пока чисто схоластическая. Мне интересно обыграть разные подходы: плюсы, минусы, ограничения. Когда картинка вырисуется, тогда уже будет не схоластика, а прагматика – реализация и никаких дискуссий.

А программное обеспечение своё или это где-то есть такое?

Так и есть – приветствуются мысли построить нечто новое. Я и пытаюсь уйти от сегодняшних тенденций. В чём противоречие?

Противоречие в том, что Вы призвали пока не погружаться в частности и особенности цифровой обработки полученного сигнала.

Ну ладно, не воспринимайте мои слова всеръёз, я зря влез в тему, я сейчас очень далёк от спектроанализаторов и анализа спектра.

Нет, я тогда просто застрял бы в тех своих комментариях. Давайте погружаться. Очень даже интересно.

ПО (последняя версия) для спектрального анализа по ссылке
http://shmelyoff.nm.ru/

Прежде чем погружаться слишком глубоко с расчётами и формулами, достаточно было бы ответить на пару вопросов, что может сэкономить массу времени:
1. Решает ли реализованный в большинстве современных СА метод анализа спектра на основе БПФ все возникающие у их пользователей задачи?
2. Какова потребность в альтернативных методах анализа, например, вэйвлет-анализа, реализованного опционально в СА будущего, у потенциальных пользователей таких приборов?
Сам я не способен объективно ответить на эти вопросы, поэтому хотелось бы услышать мнение квалифицированных в этом деле специалистов, но понимаю, что сейчас, лето, многие в отпусках...

Скажем так, потребность переосмысления явно назрела.


Я думаю, что у Вас, всё же, уже есть какое-то мнение. Не поделитесь?

В военных разработках при анализе однократных импульсов и сложных сигналов - давно, но какова его потребность в гражданских целях?

Оно субъективное именно по той причине, что волею судьбы занимаюсь синтезом, где вэйвлет в сто лет ни разу не нужен.
Но с другой стороны, попади я в сейсмологию или астрономию (в России - не дай Бог!), там именно этот метод правит бал.
Но в настоящее время он как правило реализуется на компьютере, реже - в специализированных устройствах и платах, а не в составе анализатора спектра. Тут, возможно, есть какое-то рациональное зерно, так как вэйвлет требует не только высокой производительности системы, но и трёхмерного отображения образа, которое часто заменяют цветовой градацией (чуть не сказал дифференциацией) в третьей плоскости. Мы собирались его наряду с БПФ реализовывать его именно в том проекте, который закрыли, для анализа сигналов, обнаруженных в эфире в процессе сканирования. Его достоинство заключается в том, что он даёт более детальное представление о любом сигнале, он - более достоверен, хотя и менее практичен и понятен.
Если всё-таки потребность назрела, то это могло бы открыть достаточно мощный рынок для реализации таких приборов. Тут лучше перелистать научно-популярную литературу, чтобы понять возможную сферу применения СА, предусматривающих такую опцию. Достаточно начать со статей и книг Дьяконова или аналогичных зарубежных авторов, игнорируя сугубо научные труды, которые никакого представления не дают.

Надеюсь никто возражать не будет, не для рекламы, случайно увидел новость о презентации продукции Phase Matrix в Москве 31 августа у Радиокомпа.

http://www.radiocomp.ru/joom/index.php/ru/o-nas/kontakty/226

Rloc, не поверите, но о об этой ссылке узнал от Вас здесь на форуме (хотя, конечно, мы давно всё готовили и говорили об этом с Радиокомпом). Трудное для меня сейчас время (не вдаваясь уж здесь в подробности – это личное), но всё же, искренне надеюсь на эту встречу. Хотелось бы встретиться со многими участниками форума, с которыми удалось пообщаться и здесь, и в личной переписке по самым разным вопросам, и не только сугубо техническим. У кого есть возможность – приходите пообщаться на тему и вне. Ещё раз, искренне надеюсь на встречу. Александр.

Если не напомнил, то возможно и не увидели Вас Александр Также искренне надеюсь на встречу, откладываю дачные дела.

Эх, жалко отпуск в только сентябре... Впрочем, можно придумать какую-нибудь подспутную командировку, если время и обстоятельства позволят.

Я приеду. Буду признателен, если кто-нибудь согласится немного "понянчиться" со мной, ибо златоглавую не знаю. Моё лицо можно увидеть в профиле (длина растительности может немного отличаться).

Ух ты! Прикольнный способ участить просмотры профиля.

Chenakin
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...


Считаю, приведённая здесь функциональная схема пояснит мою мысль:

диплексер, назначение которого очевидно, делит входной спектр на 2 составляющие - от 0 до 3 ГГц и от 3 до 6 ГГц. Смеситель канала 6-9 ГГц работает на второй гармонике генератора. В остальном - классика. Одна особенность - работая во всей полосе обзор увеличивается в двое за один цикл перестройки генератора.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я правильно понял, что, уменьшив шумы первого гетеродина и подняв частоту второго также с уменьшением шумов, можно не проиграть в характеристиках прибора и одновременно отказаться от ЖИГ-преселектора? Допустим, снижение ФШ гетеродинов на 10 дБ, в принципе, позволяет без потерь поднять первую ПЧ где-то втрое.

С позволения уважаемого rloc выкладываю ссылку на его цитату и поднимаю тему для Александра Ченакина:
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...p;#entry1091628
Это нам простительно пускать слюни на чужие поделки, мастера обычно до этого не снисходят...
ЗЫ: Моё ИМХОшное мнение - погремушка, она и в Африке погремушка!

Подниму тему открытую Александром!

Итак, в идеале хочется иметь анализатор спектра, с одним преобразованием частоты (максимум, с двумя). От диапазона входных частот пока, наверное, можно абстрагироваться.
В общем, вырисовываются три направления:
1. Hardware solution (тот или иной вид расфильтровки и преобразования частоты) – вариант в принципе классический и способов его решения множество.
2. Software preselector – некий алгоритм определения положения откликов соответствующих частоте зеркального канала, с последующим их устранением. (как вариант классический
способ двойного прохода гетеродина с отстройкой на 2*IF – все хорошо для CW сигналов но для измерения шумов и модулированных сигналов уже не подходит)
3. I/Q демодулятор с автоматической коррекцией разбаланса амплитуд и фаз I/Q составляющих (аналоговая или цифровая коррекция, но какая лучше еще вопрос).
Наверное, наиболее интересное решение т.к. можно обойтись одним преобразователем частоты. Но,
- подавление частоты зеркального канала на величину желательно более 70dB, и это главное,
- полоса обрабатываемого сигнала, в которой должно обеспечиваться требуемое подавление зерк. канала, должна быть, наверное, не менее 50MHz (а с учетом нынешних реалий наверное и более).
- коррекцию I/Q как вариант проводить постоянно, т.е. в режиме приема сигнала, а не в специально выделенные для этого временные окна;

У кого какие соображения по этому поводу???

1. High End
3. Low cost
2. Где-то между.
По поводу третьего.
Задачка из того же разряда. Так же можно и поднять частоту на входе АЦП, чтобы отодвинуть зеркалку дальше, где преселектор справится.
А почему нельзя сразу входной сигнал на квадратуры разваливать и цифровать аудио-АЦП?