Фазокогерентные измерения и генерация

Фазокогерентные измерения и генерация

Отрасли, категории, применение: ВЧ и телекоммуникации

Краткое описание:

Созданию системы для фазокогерентных измерений и генераций.

Организация

Система успешно внедрена в НИИ «Вектор», г. Санкт-Петербург. «Созвездие», г. Воронеж и др.

Описание решения

Для лучшего понимания задачи сначала рассмотрим традиционный векторный анализатор сигналов. Данный анализатор имеет три аналоговых гетеродина в дополнение к одному цифровому гетеродину DDC. Сигналы аналоговых гетеродинов невозможно распределить. Так как существенный вклад в векторный анализатор дает ВЧ вход и тактовая частота 10 МГц, то лучше всего распределить тактовую частоту 10 МГц между анализаторами.

При построении многоканальных систем данная схема оказывается малоэффективной так как в каждом приборе используется собственная схема формирования гетеродинных сигналов, которые синхронизированы лишь общим тактовым сигналом 10 МГц. Данный сигнал полностью не исключает фазовые нестабильности между каналами, возникающие из-за отсутствия в системе общего гетеродина.

Для решения вышеуказанной проблемы необходимо в векторном анализаторе (Рис. 1) синхронизировать АЦП (ADC) и DDC высокостабильным опорным сигналом (Shared Clocks), а также синхронизировать каналы промежуточной частоты с помощью подключения одного гетеродинного сигнала к смесителям каждого из каналов.

В векторном генераторе необходимо синхронизировать все ЦАП высокостабильным опорным сигналом, а перенос частоты осуществляется подключением одного гетеродинного сигнала к смесителям каждого из каналов (Рис. 2).

Рассмотрим разность фаз между каналами в вышеописанном генераторе. На Рис. 3 представлено распределение разности фаз от времени для двухканального генератора. Синяя кривая демонстрирует распределение разности фаз от времени при синхронизации тактовой частотой 10 МГц. Красная кривая демонстрирует распределение разности фаз от времени при синхронизации как тактовой частотой, так и гетеродином.

На Рис. 4 представлена гистограмма фазового сдвига, построенная на основе графиков Рис. 3. Как видно из Рис. 4 гистограмма сигнала с использованием гетеродина (синяя линия) намного уже по сравнению с гистограммой сигнала с использованием только тактовой частоты 10 МГц.

На основе вышесказанного было создано программное обеспечение (PCAG toolkit - подключаемый модуль LabVIEW), которое осуществляет фазокогерентное измерение и генерацию радиочастотных сигналов. На Рис. 5 представлен пример фазокогерентного анализа двух сигналов.


Используемое оборудование и программное обеспечение National Instruments

Создание программного обеспечения для решения поставленной задачи осуществлялось в среде программирования NI LabVIEW 12. Для реализации системы была использована платформа NI PXI с векторными анализаторами радиочастотных сигналов и векторными генераторами сигналов.

Перспективы внедрения и развития решения – отрасли, названия предприятий, и т.п.

Планируется улучшение уже созданного программного обеспечения и внедрения в более специфические отрасли ВЧ разработок.

Список литературы

1. Принципы построения когерентных радиоизмерительных систем.
2. Радиоизмерительная платформа National Instruments – функциональная гибкость и широта применений в форм-факторе PXI.

 

 

 

Решения опубликованы на основании докладов из сборников трудов ежегодной конференции "Инженерные , научные и образовательные приложения на базе технологий National Instruments" с 2011 по 2014 гг.



 

© 2017 National Instruments Russia. All rights reserved.
Яндекс.Метрика