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天线 信号分析 解决方案
产品特写
 
最新的6GHz示波器测试多天线和多域系统
录入时间:2021/12/13 11:06:44

Rohde & Schwarzwww.rohde-schwarz.com

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汽车雷达和5G NR等射频应用所使用的频率范围要求工程师在开发新系统时使用频谱分析仪进行洞察。罗德与施瓦茨公司的最新数字示波器,即R&S RTO6系列,包含低噪声模拟前端和高采样率模数转换器(ADC),具有出色的无杂散动态范围。优秀的信号完整性能力增强了示波器的测试能力,包括数字触发和多通道输入相位相参测试。

R&S RTO6于7月推出,是罗德与施瓦茨公司的新一代6GHz示波器。为了提高可用性,它有一个新的用户界面,包括一个15.6英寸的高清触摸屏和一个重新设计的前面板。更大的显示屏使波形观察区域最大化,R&S SmartGrid让用户可以将信号拖放到屏幕的不同位置。通过"应用驾驶舱",用户只需点击一下就能访问示波器的所有应用。

R&S RTO6具有6GHz的输入带宽和20GS/s的采样率,可对高频信号进行采样,而无需进行模拟下变频,每秒100万个波形的采集率能够检测到偶发的信号异常。数字触发技术可针对ADC采样点进行触发,在高清模式下可以增强到16位垂直分辨率。对高分辨率信号的直接触发可以捕捉到信号的细节,而对于传统的模拟触发将测量信号分为两路的方式,是无法做到的。其结果是更低的触发抖动,使触发灵敏度能够针对特定的应用进行优化。这些特性使其能够准确地检测短时、间歇、突发和脉冲信号,以及低信号电平,使该仪器对汽车雷达应用具有价值。

多天线无线开发

通过相位相参的多通道采集,R&S RTO6成为开发多天线设计的有力工具。雷达系统用它来估计目标的到达角度,利用多个接收路径之间的相位差来探测接近目标的方向。

此外,5G NR使用多天线技术进行波束赋形,即在期望的方向上传输信号。每一个相邻的输入信号流都会产生一个确定的相移,保持恒定的相移对于保持波束稳定和指向所需的方向非常重要。R&S RTO6提供四个输入流的相参测量,它既可以处理单一5G NR信道内的四路信号。还可以进行MIMO测量,如发射机测量时的构建波束的多路输入信号之间的相位差。

当在77到81GHz范围内的汽车雷达应用,以及用于手势感应的60GHz雷达工作时,信号会超过示波器的带宽。使用外部混频器,如R&S FS-Zxx系列,可以克服这一限制,对信号进行下变频。而为了补偿信号路径中额外元件的损耗,罗德与施瓦茨公司的示波器具有实时去嵌入功能。对于上述应用场景,工程师可以使用示波器的内置测量工具进行基本分析,或者使用R&S VSE软件套件中更全面的脉冲和瞬态分析选件。

多域分析

与频谱仪相比,示波器的另一个优势是能够分析时域和频域、测量功率、监测触发信号和解码总线。广泛的能力可完成同一时刻的多个测量,将射频信号与电源电压或数字总线相关联(1)。这有助于分析需要一起工作的子系统之间的相互作用。R&S RTO6可以同时获取雷达信号和CAN总线或汽车以太网信号,测量雷达和总线协议信号之间的延迟,以确定雷达的分析时间等特性。

1 R&S RTO6同时显示多个通道的时域和频域。

当频域和时域相关联对设计师比较重要时,可以使用R&S RTO6的快速傅里叶变换(FFT)功能。一个例子是UWB 802.15.4z标准,它被用于汽车无钥匙进入等应用。R&S RTO6可以同时检测UWB信号的时间和频率,根据需要调整测量设置。它还具有罗德与施瓦茨公司其他示波器的门控FFT功能,让用户在时域中选择信号的一部分并绘制该段的频谱。当调试设备时或测量特定脉冲时,通道功率和占用带宽这些频谱参数可以根据关注的频谱特性进行设置测量。

解决EMI问题

在调试电磁干扰(EMI)性能时,也可以采用这种方法,即使用专用的近场探头配合罗德与施瓦茨示波器的FFT分析和触发能力(2)。R&S RTO6可以定位电路板上的EMI信号和杂散发射源,这有助于在产品开发的早期发现和处理问题,节省项目后期整改时间和费用。

2 FFT频谱分析功能有助于测量EMI,如传导骚扰。

除了使用FFT进行频谱分析外,示波器具备多种选件支持各种测试,包括高速接口的自动化一致性测试、解码串行协议和测量电力电子器件。所有的测量功能都预装在示波器中,在购买设备后可以通过输入密钥启用。


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