Uso flexible de disparo de los osciloscopios Rohde & Schwarz para análisis de precisión de señales radar

Los osciloscopios se utilizan cada vez más para analizar señales pulsadas, como las señales radar para el sector aeroespacial y de defensa, o para aplicaciones del sector automovilístico. El amplio ancho de banda de análisis de los osciloscopios y sus múltiples capacidades de disparo los convierten en la elección ideal para la creciente demanda de anchos de banda mayores y detección de señales de alta precisión en este tipo de aplicaciones. El software explorador de señales vectoriales R&S®VSE es una potente herramienta para el análisis exhaustivo de diversas señales, y es totalmente compatible con el sistema de disparo avanzado de los osciloscopios Rohde & Schwarz. Mediante la adaptación de los ajustes de disparo se pueden aislar pulsos y secuencias de pulsos y ejecutar un análisis de pulsos completo con el software explorador de señales vectoriales R&S®VSE.

Su misión

Los módulos de radar avanzados para automóviles utilizan señales de onda continua moduladas en frecuencia (FMCW) o secuencias de chirps. Para analizar estas señales es necesario adquirir secuencias completas de chirps para poder proceder al análisis de las señales chirp individuales. Puesto que las pausas entre señales FMCW son a menudo considerablemente más largas que las secuencias chirp, la detección exacta del inicio de una secuencia chirp es fundamental para limitar el análisis a la parte de la señal de interés y para mejorar la velocidad de análisis. En esta ficha de aplicación se explica cómo configurar el software R&S®VSE para aprovechar al máximo las ventajas de las funciones de disparo de los osciloscopios Rohde & Schwarz y realizar el disparo con precisión en el inicio de la secuencia chirp de una señal radar para automóviles real.

Fig. 1: Configuración del modo de disparo manual en la opción de análisis de transitorios R&S®VSE-K60

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Fig. 1: Configuración del modo de disparo manual en la opción de análisis de transitorios R&S®VSE-K60

Solución Rohde & Schwarz

El software explorador de señales vectoriales R&S®VSE es totalmente compatible con todos los osciloscopios Rohde & Schwarz. Los usuarios pueden aprovechar todas las ventajas del avanzado sistema de disparo del osciloscopio y configurar el tipo de disparo más conveniente para la detección precisa de las señales de interés. Para activar las funciones de disparo del osciloscopio en el software R&S®VSE, abra la configuración de disparo en el canal de medida activo bajo Input & Output ►Trigger y cambie la fuente de disparo a Manual (véase la fig. 1).

Fig. 2: Cambio al modo local para controlar el osciloscopio y configurar los ajustes de disparo

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Fig. 2: Cambio al modo local para controlar el osciloscopio y configurar los ajustes de disparo

Tras cambiar el modo de disparo a Manual en el software R&S®VSE, el usuario también puede configurar los ajustes de disparo con las herramientas integradas del osciloscopio para aislar pulsos y analizarlos. Basta con pulsar el botón Local en la pantalla principal del osciloscopio para acceder a la interfaz de usuario del osciloscopio y realizar entonces las modificaciones que se desee (véase la fig. 2).

Por ejemplo, el operador puede seleccionar simplemente el tipo de disparo más conveniente (p .ej. flanco, ancho, ventana) o configurar un esquema de disparo más complejo exclusivo de los osciloscopios (p. ej. disparo A-B-R). A realizar una nueva captura con el R&S®VSE, el software toma los nuevos ajustes de disparo configurados por el usuario.

Fig. 3: Configuración de medida para adquisición de señales radar en automóviles. La señal se reduce mediante un mezclador de armónicos R&S®FS-Z90 y se analiza en el osciloscopio de alto rendimiento R&S®RTP164.

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Fig. 3: Configuración de medida para adquisición de señales radar en automóviles. La señal se reduce mediante un mezclador de armónicos R&S®FS-Z90 y se analiza en el osciloscopio de alto rendimiento R&S®RTP164.

Aplicación

El ejemplo ilustra las funciones del software con una señal radar para automóviles en una situación real. La fig. 3 muestra la configuración de medida. La señal radar para automóvil tiene un ancho de banda de 3,9 GHz y se genera mediante un transceptor de radar en la banda de 77 GHz a 81 GHz, prevista para radares de corto alcance (SRR). Cada secuencia chirp consta de 32 señales chirp. La señal se transmite por vía aérea y se reduce mediante el mezclador de armónicos R&S®FS-Z90 a un rango de frecuencia intermedia dentro del ancho de banda de análisis del osciloscopio.

Configuración de la medida

El primer paso para analizar la señal consiste en seleccionar los ajustes de disparo apropiados para analizar una secuencia chirp completa en el software R&S®VSE con la opción de análisis de transitorios R&S®VSE-K60.

Fig. 4: Utilización de cursores para medir la secuencia chirp y la pausa

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Fig. 4: Utilización de cursores para medir la secuencia chirp y la pausa

Se presupone que la duración de la secuencia chirp y de la pausa son desconocidas y deben ser medidas. Para ello, la señal adquirida se muestrea intencionadamente a baja frecuencia, de modo que se puedan capturar al menos dos secuencias chirp y calcularse la pausa entre ambas. La fig. 4 muestra un valor de pausa de aproximadamente 73 ms, y cada secuencia chirp tiene una duración aproximada de 26 ms.

Fig. 5: Ajustes de disparo de ancho para realizar el disparo en el inicio del primer chirp en la secuencia chirp

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Fig. 5: Ajustes de disparo de ancho para realizar el disparo en el inicio del primer chirp en la secuencia chirp

Ajuste el disparo de ancho con polaridad negativa en el mismo rango que la pausa medida. De este modo resulta fácil realizar el disparo en el inicio del primer chirp de la secuencia.

Configure el disparo del siguiente modo:

Inicie R&S®VSE y abra un nuevo canal de medida de análisis de transitorios
Configure la frecuencia central adecuada (en este ejemplo, 3 GHz después de la conversión descendente)
Ajuste el ancho de banda de análisis deseado (en este ejemplo, 4 GHz)
Ajuste el tiempo de medida para capturar una secuencia chirp completa (en este ejemplo, 30 ms)
Configure el modo de disparo en R&S®VSE a Manual (véase la página 1)
Pulse el botón Local en la pantalla del osciloscopio para tomar el control del instrumento, abra la configuración de disparo y configure el disparo tal y como se muestra en la fig. 5
Retorne al R&S®VSE e inicie la adquisición

Como se muestra en la fig. 6, la secuencia de pulsos se ha capturado correctamente. Se detectan los 32 chirps y sus propiedades se relacionan en la tabla de resultados de chirp. También es posible focalizar un pulso específico y abrir medidas más detalladas seleccionando un chirp de la tabla de resumen.