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EDA/SW/T&M
WAVE MEASUREMENT
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- ELETTRONICA OGGI 461 - APRILE 2017
nando un semplice pulsante, offrono prestazioni del punto
di compressione a 1 dB molto superiori rispetto ai down
converter normalmente disponibili, con un miglioramento
dell’ordine dei 10 dB. Senza dubbio questo compatto siste-
ma di test può semplificare il layout dei siti di progettazio-
ne e produzione, oltre a ridurre i costi di manutenzione e
calibrazione degli strumenti di misura.
Misure tipicamente richieste sui dispositivi ad onde mil-
limetriche
La misura di dispositivi ad onde millimetriche può essere
suddivisa in due parti ben distinte: caratteristiche di uscita
RF (che in Europa seguono ETSI EN 302 264-1) e caratteri-
stiche della modulazione o del segnale, che dipende dalla
tecnologia attuale nell’ambito di interesse. Nelle seguenti
sottosezioni verranno spiegati i vantaggi legati all’adozio-
ne delle soluzioni a onda millimetrica di Anritsu.
• Potenza TX, errore di frequenza, ed emissioni spurie
con sufficiente sensibilità
In molti casi, la potenza TX e la maschera di emissione spet-
trale (spectrum emission mask) di dispositivi a onde mil-
limetriche deve essere testata in modalità OTA (Over The
Air) a causa della natura dei segnali a queste frequenze,
che sono soggetti a fenomeni di riflessioni, attenuazione, o
assorbimento dei materiali. È quindi necessario che l’ap-
parecchiatura di analisi sia caratterizzata da una buona
sensibilità. Per esempio, se l’antenna test è posta a 50 cm
di distanza dal DUT, la perdita in spazio aperto per segnali
di 79 GHz sarà di circa 65 dB. Poiché il Maximum Radiated
Average Power Spectral Density (EIRP) definita da ETSI EN
302 264-1 richiede una misura <-40 dBm/MHz, il requisito
per l’apparecchiatura di test sarà approssimativamente di
-142 dBm/Hz a 79 GHz, considerando un guadagno dell’an-
tenna test pari a 23dBi. Generalmente, un mixer armonico
è caratterizzato da una perdita di conversione approssi-
mativamente compresa tra 15 dB e 20 dB. Abbinando un
analizzatore di spettro, ci si può aspettare un DANL (Di-
splay Average Noise Level – ovvero un livello di rumore di
fondo) compreso tra -135 dBm/Hz e -140 dBm/Hz, ragion
per cui darà difficile soddisfare il requisito sopra menzio-
nato. Tuttavia, la combinazione tra gli analizzatori di spet-
tro MS2840A, capaci di garantire eccellenti prestazioni in
termini di rumore di fondo, e il mixer che lavora in modo
fondamentale MA2808A, la sensibilità richiesta per quanto
concerne la potenza TX e le emissioni spurie viene ampia-
mente raggiunta con uno scarto di almeno 8dB.
• Test di modulazione a banda larga
Per testare la qualità della modulazione di segnali nelle
bande millimetriche, le prestazioni in termini di rumore di
fase dell’analizzatore di spettro assumono una particolare
importanza. Per esempio, nel collaudo di un radar FMCW
per applicazioni automotive richiede la verifica delle carat-
teristiche di rumore di fase e linearità in frequenza del DUT.
Quando la differenza tra tempo e frequenza del segnale tra-
smesso e ricevuto è piccola, e le prestazioni di rumore di
fase dell’analizzatore di spettro non sono adeguate, i due se-
gnali non possono essere separati poichè il segnale ricevu-
to potrebbe essere nascosto nel rumore di fase del segnale
trasmesso, come mostrato in figura 3. La combinazione tra
MS2840A e MA2808A, prestazioni di rumore di fase <-100
dBc (offset di 100 kHz) e <-110 dBc/Hz (offset di 1 MHz) a
79 GHz soddisfano i requisiti richiesti dai radar utilizzati in
applicazioni automotive, che richiede prestazioni in termini
di rumore di fase di almeno -90 dBc/Hz (offset di 100 kHz)
e -100 dBc/Hz (offset di 1 MHz). Con le reti 5G sulla rampa
di lancio e la diffusione dei sistemi ADAS, la domanda di
sistemi ad onde millimetriche è in rapida crescita. Per il col-
laudo di queste tecnologie a banda ultra larga, è necessario
utilizzare analizzatori di spettro con mixer esterni che, oltre
a evitare le problematiche legate ai segnali fantasma, de-
vono garantire una sensibilità sufficiente per il collaudo in
modalità OTA e prestazioni adeguate in termini di rumore di
fase per l’analisi della modulazione. La combinazione tra gli
analizzatori di spettro MS2830A/MS2840A e il mixer a guida
d’onda MA2808A a elevate prestazioni si propone come la
soluzione ideale per soddisfare queste esigenze.
Fig. 3 – Rumore di Fase misurato a 79 GHz