Analisi spettrale a basso costo

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SED Systems ha sede a Saskatoon, nel centro del Canada, sin dal 1965 e da allora collabora con la locale Università di Saskatchewan condividendone i laboratori soprattutto nelle ricerche sulle alte frequenze. L’approccio adottato fin dall’inizio dai suoi ricercatori è quello di rendere più facile l’accesso alle nuove tecnologie da parte delle aziende e almeno nei primi anni il lavoro di ricerca fu prevalentemente orientato alle imprese che si cimentavano nella fabbricazione delle attrezzature per le previsioni atmosferiche, nonché per le esplorazioni spaziali di quel tempo. Oggi la società è divisa nelle sue linee di prodotto Network Management Solutions, SatCom Ground Systems, Satellite Control Systems and Services, Test Solutions, Contract Manufacturing e si occupa per lo più di segnali satellitari.

Fig. 1 – Decimator D3 è un analizzatore di spettro a basso costo ottimizzato per monitorare con precisione e rapidità i segnali a radiofrequenza tipici delle applicazioni satellitari

Nei suoi laboratori sono state perfezionate le tecniche per l’elaborazione dei segnali a banda larga basate sull’estrazione e la scomposizione delle frequenze con i noti principi della supereterodina e delle trasformate di Fourier (FFT, Fast Fourier Transform). Grazie alle più moderne versioni di questi motori matematici SED Systems ha realizzato diverse famiglie di prodotti fra cui si trovano i prodotti di punta Mon-A-Co Equipment, Star Cast Gemini e Decimator D3 Spectrum Analyzer. Il primo è un sistema completo per il monitoraggio e la gestione delle infrastrutture terrestri connesse ai satelliti, il secondo è simile ma operativo a bordo satellite sulle frequenze DVB-S2/S, mentre il terzo è un analizzatore di spettro tanto efficace quanto pratico da usare in tutte le applicazioni a radiofrequenza. Caratteristica comune alle tre famiglie è il basso costo che diventa particolarmente preziosa per il Decimator D3 quando si considera il prezzo degli analizzatori di spettro attualmente in vendita sul mercato.

Decimatore di spettri

Il suffisso D3 significa che il Decimator di SED è già arrivato alla terza generazione. Il suo range va da 5 MHz a 3 GHz e, come per la seconda versione, anche qui è provvisto del proprio software Proxy che ne consente l’utilizzo e la programmazione multi utente dalla rete e cioè totalmente in remoto. Questo pratico analizzatore di spettro può essere utilizzato per i test sulle strutture terrestri, sui moduli a bordo dei satelliti o per entrambe le possibilità facendo dei test comparativi e, inoltre, il Decimator D3 è disponibile in tre formati che ne consentono la massima versatilità applicativa e cioè su una piccola scheda, su un’unità rack standard e anche in contenitore portatile per le diagnosi sul campo: card, 4/8 Port rack-mount-unit e Portable.

Fig. 2 – L’analizzatore di spettro Decimator D3 in formato 1U può essere integrato nelle infrastrutture di rete già esistenti e utilizzato in remoto grazie al Remote Management Protocol

La caratteristica più evidente di questo strumento è l’ottimo rapporto prestazioni/costi, ma il gradimento degli utenti va anche alla semplicità di installazione e utilizzo che la comoda interfaccia utente grafica consente grazie alla programmazione intuitiva e flessibile che si adatta molto bene a tutte le configurazioni applicative. Il Decimator D3 può essere integrato in un’unica omogenea piattaforma assieme agli altri due strumenti SED Systems Mon-A-Co Equipment e Star Cast Gemini.

Prestazioni orientate alle applicazioni

Le versioni del Decimator D3 sono tre e si rivolgono ad altrettante categorie di utilizzatori; gli OEM, le industrie telecom che gestiscono gli impianti satellitari e i manutentori di sistemi a radiofrequenza.

La Decimator D3 Card è una scheda che implementa l’analizzatore di spettro attualmente fra i più piccoli disponibili sul mercato. Può essere installata praticamente ovunque e ha anche la connessione seriale veloce PCIe, ma un suo grande pregio è il software Remote Management Protocol che ne consente la configurazione e l’utilizzo in rete per monitorare impianti satellitari, centrali terrestri e ogni sorta di apparecchi in radiofrequenza, anche via LAN o WAN. La società propone anche versioni custom che possono essere preparate con prestazioni su misura per applicazioni specifiche.

Fig. 3 – Decimator Portable D3 è la versione portatile utilizzabile in tutto il mondo e offre le stesse prestazioni e la medesima banda di indagine da 5 MHz a 3 GHz

Le misure sono di 6,9×4,2 pollici ovvero 17,5×10,7 cm e l’ingresso dei segnali è consentito da -110 fino a +5 dBm con un’accuratezza garantita di 1 dB nell’intero spettro termico ambientale e scende a 0,5 dB nell’intervallo di temperatura più centrale da 0 a 55 °C. Inoltre, è progettato per essere tollerante al rumore di fondo che confina a -160 dBm, mentre il rumore di fase è confinato a -125 dBc/Hz a 1 MHz.

Decimator D3 per Rack-Mount-Unit è realizzato in formato 1U ed è disponibile nelle versioni a 4 o 8 porte del tutto uguali nell’hardware ma diverse nel software e nel firmware. Questo strumento è ottimizzato per il monitoraggio delle portanti a banda larga tipicamente satellitari ma anche per l’analisi delle dorsali in fibra ottica su cavi terrestri. L’interfaccia utente intuitiva ne semplifica l’integrazione nelle infrastrutture già esistenti, compresi gli Hub VSAT e i terminali Satcom, mentre la tecnologia Remote Management Protocol ne consente l’impiego in remoto per le analisi spettrali sui sistemi in rete geograficamente molto lontani.

All’ingresso ci sono i connettori F-Type da 75 Ohm e SMA da 50 Ohm, oltre che un front-end con tecnologia di isolamento Cross-Pol che consente di filtrare le frequenze indesiderate e ripulire l’osservazione delle frequenze di interesse. Le caratteristiche sono le stesse della versione precedente su scheda e in particolare consentono un’accuratezza in ampiezza di ±0,5 dB e un’accuratezza in frequenza di ±2,6 ppm con risoluzione in frequenza di 1 Hz, risoluzione in banda da 1 a 15 MHz e banda di analisi istantanea di 220 MHz.

Portable Decimator D3 è la versione dell’analizzatore di spettro SED Systems proposta in un contenitore compatto e portatile che mantiene tutte le funzionalità della scheda originale ma può essere utilizzato ovunque grazie al comodo set di adattatori universali che ne consentono l’allacciamento a tutte le reti elettriche del mondo. Non mancano le porte di collegamento universali, fra cui Ethernet. La velocità operativa dello strumento è pari a quella delle versioni su scheda e rack e consente di eseguire le misure sui segnali di 500 MHz in 200 ms e di 3,5 MHz in 90 ms.

Lucio Pellizzari

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