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L’analyseur de bruit de phase de Rohde & Schwarz s’adapte à la caractérisation des oscillateurs

Publié le 12 octobre 2021 à 11:14 par François Gauthier        Instrum. générale Rohde & Schwarz

Rohde & Schwarz analyseur FSPN

Pour les mesures de bruit de phase à grande vitesse et en temps réel à l'aide de sources nécessitant une stabilité élevée dans des applications exigeantes en précision, l’analyseur de bruit de phase FSPN de Rohde & Schwarz procure aux ingénieurs de test une sensibilité (*) et une vitesse de mesure très élevées pour la caractérisation des oscillateurs locaux, tels que les synthétiseurs, les VCO (oscillateurs contrôlés en tension), les OCXO (oscillateurs à quartz thermostatés) et les DRO (oscillateurs à résonateur diélectrique). Des technologies intégrées dans des équipements radio ou RF, y compris les radars, les satellites de communication et les téléphones portables qui ont besoin d’une électronique de réception du signal la plus pure possible.

Dans ce cadre, l’analyseur de bruit de phase et testeur de sources de Rohde & Schwarz se décline en deux modèles : l'un couvre la gamme de fréquences de 1 MHz à 8 GHz et l'autre de 1 MHz à 26,5 GHz, ciblant pour ce dernier les applications radar et satellite dans les bandes C, X, Ku et K complète.

L’appareil est équipé de trois sources à courant continu très faible bruit pour alimenter et balayer les oscillateurs sous test. Le mode de mesure intégré analyse automatiquement les caractéristiques du VCO telles que la fréquence, la sensibilité, la puissance RF ou la consommation de courant par rapport à la tension de réglage. Pour une vue plus approfondie de l'appareil testé, le mode de mesure du bruit ponctuel associe un balayage de fréquence à des sources à courant continu à très faible bruit ainsi qu'à des mesures de bruit de phase rapides. Les harmoniques de l’oscillateur analysé peuvent également être mesurées par rapport à la tension de réglage sans avoir recours à un analyseur de spectre supplémentaire. Et l’appareil autorise une mesure simultanée du bruit de phase et du bruit d’amplitude (voir copie d’écran ci-dessus).

Les gains de sensibilité de la corrélation croisée (qui mesure la similarité de plusieurs signaux analysés) peuvent être visualisés en temps réel dans les tracés de résultats sur l’écran, permettant aux utilisateurs d'ajuster le compromis entre la vitesse de mesure et la sensibilité pour répondre aux exigences de leur application. En augmentant le nombre de corrélations, les équipes de R&D peuvent ainsi caractériser les synthétiseurs et oscillateurs les plus sensibles disponibles sur le marché.

A noter que les temps de stabilisation simultanés de la fréquence et de la phase de l'appareil peuvent être mesurés en temps réel avec une bande passante d’analyse jusqu'à 8 GHz.

Enfin, pour étudier la stabilité de fréquence à long terme de l'oscillateur, le FSPN calcule la variance d'Allan dans le domaine temporel à intervalles fixes et utilise des mesures de bruit de phase pour appliquer des corrélations croisées et ainsi supprimer les parasites.

(*) Typiquement -163 dBc à 1 Hz pour une fréquence porteuse de 1 GHz et 10 kHz d’offset

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