L'analizzatore di reti vettoriale R&S®ZVA con l'opzione R&S®ZVA-K9 consente di effettuare misure assolute del ritardo di gruppo sui dispositivi con oscillatore locale (LO) incorporato senza la necessità di un mixer di calibrazione
I mixer sono uno dei componenti fondamentali di molti ricevitori e trasmettitori, specialmente nel settore delle microonde. Qualsiasi sistema ricevente o trasmittente basato su mixer richiede che i mixer stessi abbiano livelli ben controllati di ampiezza, ritardo di gruppo e risposta in fase. Una risposta in fase lineare e un ritardo di gruppo costante, in particolare, sono condizioni essenziali per ottenere bassi livello di tasso di errore sul bit (BER) durante la trasmissione dati in sistemi di comunicazioni wireless e satellitari e per ottenere un'elevata risoluzione del bersaglio nei moduli con schiere di antenne utilizzati nei sistemi di sorveglianza.
Una misura chiave è il ritardo di gruppo relativo o assoluto per i convertitori di frequenza. Se l'oscillatore locale è accessibile, il ritardo del gruppo e la fase relativa possono essere misurati utilizzando la tecnica del mixer di riferimento. Tuttavia, a causa dei livelli crescenti di integrazione e miniaturizzazione, spesso né l'oscillatore locale (local oscillator, LO) né un segnale della frequenza di riferimento comune sono accessibili durante le misure.
Stadio d'ingresso digitale dell'analizzatore R&S®ZVA: Front end digitale dell'analizzatore R&S®ZVA per misurare la differenza di fase di segnali con frequenze diverse
Rohde & Schwarz ha sviluppato una nuova tecnica di misura per risolvere questa problematica. Utilizzando un segnale di stimolo a due toni, l'analizzatore di reti vettoriale R&S®ZVApuò misurare la differenza di fase tra i due segnali, sia all'ingresso sia all'uscita del dispositivo in prova (DUT, Device Under Test). A differenza della classica tecnica con i parametri S, il ritardo di gruppo è calcolato a partire dalla differenza di fase e dall'offset di frequenza. L'offset di frequenza Δf tra i due segnali è l'apertura. Per misurare la fase tra due segnali a frequenza diversa, Rohde & Schwarz ha sviluppato uno stadio d'ingresso unico all'interno dell'analizzatore R&S®ZVA.
Quando il segnale viene inviato al convertitore analogico/digitale (ADC) da ciascun ricevitore (ax o bx), esso viene convertito a una frequenza più bassa fino alla continua utilizzando un oscillatore locale digitale (NCO 1/2) e uno stadio mixer digitale, per poi essere filtrato digitalmente. Ciascun ricevitore ha due percorsi di elaborazione digitali indipendenti con i due NCO che presentano lo stesso offset dei due segnali RF del segnale di stimolo a due toni. In ciascuno dei due stadi d'ingresso del ricevitore, le relazioni di fase tra le due portanti possono essere determinate e, successivamente, utilizzate per il calcolo del ritardo di gruppo. Questo metodo funziona perfettamente per i DUT che convertono la frequenza con LO sconosciuti o instabili, poiché le deviazioni di frequenza e di fase degli oscillatori locali interni al DUT vengono annullate quando si calcola la differenza di fase delle portanti.
Oltre al ritardo di gruppo, l'analizzatore R&S®ZVAcalcola anche la fase relativa e la deviazione dalla caratteristica di fase lineare integrando il ritardo del gruppo, nonché la derivata del ritardo del gruppo differenziando il ritardo di gruppo.
L'opzione per misure di ritardo dei mixer con LO incorporato R&S®ZVA-K9è semplice da configurare con l'analizzatore R&S®ZVAa 4 porte. Utilizza l'accoppiatore interno della porta 3 come combinatore per fornire il segnale a due toni direttamente in uscita dalla porta 1. L'intera misura è facilmente calibrata stabilendo un collegamento diretto noto fra le porte 1 e 2 e normalizzando i cavi allo stesso modo dei parametri S standard. Ciò elimina la necessità di utilizzare dei mixer di calibrazione con caratteristiche note.
In molti casi, le misure di ritardo di gruppo e di fase relativa su dispositivi a conversione di frequenza senza accesso all'oscillatore locale interno erano possibili solo se il dispositivo in prova aveva un oscillatore locale interno estremamente stabile. Le deviazioni di fase e di frequenza dovuti a derive, rumore di fase o modulazione di frequenza limitavano considerevolmente l'accuratezza dei metodi disponibili. La tecnica a due toni di Rohde & Schwarz supera tutte queste limitazioni. La calibrazione molto più semplice, che richiede solo un collegamento diretto, semplifica in maniera significativa la configurazione per questa misura importante.
Configurazione della misura e impostazione della calibrazione: l'analizzatore R&S®ZVA con l'opzione di misure di ritardo del mixer LO incorporato R&S®ZVA-K9 consente di effettuare misure assolute del ritardo del gruppo su mixer e convertitori di frequenza, ed è immune alle instabilità di fase o di frequenza dei LO incorporati.
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