UNI-T UTS3036A Signalanalysator | 3,6 GHz Echtzeit-Spektrum + VNA + Tracking-Generator

Der UNI-T UTS3036A ist ein 3,6-GHz-Echtzeit-Signalanalysator mit integriertem Vektor-Netzwerkanalysator (VNA) und Tracking-Generator – eine andere Geräteklasse als ein klassischer Wobbel-Spektrumanalysator, konzipiert für anspruchsvolles HF-Design, EMV-Technik und die Charakterisierung modulierter Trägersignale. Der Frequenzbereich reicht von 9 kHz bis 3,6 GHz bei 1 Hz Auflösung; die minimale Auflösebandbreite (RBW) beträgt 1 Hz, die maximale 10 MHz; der typische durchschnittliche angezeigte Rauschpegel (DANL) erreicht -165 dBm/Hz (200 MHz bis 1,5 GHz, Vorverstärker ein) und das Phasenrauschen liegt typischerweise bei -100 dBc/Hz bei 10 kHz Offset. Das 10,1-Zoll große kapazitive 1280 × 800 Multi-Touch-Display stellt Echtzeit-, Wobbel-, VNA- und (mit optionalen Lizenzen) Demodulationsmodi direkt dar, ohne dass diese hinter Untermenüs verborgen sind.

Der UTS3000A basiert auf drei architektonischen Säulen, über die Wobbel-Spektrumanalysatoren nicht verfügen: Echtzeit-Spektrumanalyse, Vektor-Netzwerkanalyse mit S11/S21 und digitale Signal-Demodulation. Die Echtzeit-Spektrumanalyse ist standardmäßig mit 10 MHz Bandbreite integriert (erweiterbar auf 40 MHz mit der optionalen UTS3000A-B40-Lizenz), wobei eine 100%ige Abfangwahrscheinlichkeit (Probability-of-Intercept) bei einer minimalen Signaldauer von 6,68 µs garantiert wird – transiente Emissionen, frequenzspringende Funkgeräte und intermittierende EMI-Ereignisse, die bei herkömmlichen Analysatoren zwischen den Wobbeldurchläufen liegen, werden deterministisch erfasst. Der VNA deckt 100 kHz bis 3,6 GHz mit 80 dB S21-Dynamikbereich und >40 dB S11-Direktivität nach der Kalibrierung ab – die Reflexionsbrücke ist intern verbaut, es ist kein externes Brückenzubehör erforderlich. Die digitale Demodulation (optional UTS3000A-VSA) umfasst ASK, FSK, PSK, QAM, MSK und DPSK inklusive EVM-Messung. Der UTS3036A ist der Einstieg in die Performance-Serie für Entwicklungsteams, deren Messanforderungen über die Möglichkeiten herkömmlicher Spektrumanalysatoren hinausgehen.

• Frequenzbereich: 9 kHz bis 3,6 GHz Signalanalyse
• Echtzeit-Spektrum (Standard): 10 MHz Standard; 40 MHz optional mit UTS3000A-B40
• Integrierter VNA (Standard): S11 + S21, Smith-Diagramm, Polarkoordinaten (100 kHz bis 3,6 GHz)
• Tracking-Generator (Standard): 100 kHz bis 3,6 GHz, Ausgang -40 bis 0 dBm
• Empfindlichkeit: DANL -165 dBm/Hz typisch (200 MHz bis 1,5 GHz, Vorverstärker ein)
• Phasenrauschen: -100 dBc/Hz typisch bei 10 kHz Offset
• Auflösebandbreite (RBW): 1 Hz bis 10 MHz in 1-3-10-Schritten
• Wobbel-Auflösung: 40.001 Messpunkte; minimale RBW 1 Hz
• Multi-Trace-Anzeige: 12 Echtzeit- / 6 Wobbel-Kurven gleichzeitig
• Frequenzmasken-Trigger: FMT zur Erfassung transienter und episodischer Signale
• Display: 10,1-Zoll 1280 × 800 kapazitives Multi-Touch-HD
• Konnektivität: USB-Host, USB-Device, LAN (VXI-11), HDMI, 10 MHz Referenz Ein/Aus
• Programmierbarkeit: SCPI über USB-TMC, Socket, VXI-11; WebServer; LabVIEW; NI-VISA
• Optionale Pakete: B40, AMK, EMI, AMA, VSA (digitale Demodulation), I/Q-Analysator

Detaillierte Merkmale

Frequenzbereich (9 kHz bis 3,6 GHz)

Der UTS3036A deckt 9 kHz bis 3,6 GHz mit einer Frequenzauflösung von 1 Hz ab – der Einstieg in die Echtzeit- + VNA-Architektur der Performance-Serie. Der Bereich deckt alle Mobilfunkbänder unter 3,6 GHz ab, den unteren Teil von 5G NR n77 (3,3–4,2 GHz) und n78 (3,3–3,8 GHz), Wi-Fi 6 im unteren 5-GHz-Band, das 2,4-GHz-WLAN/Bluetooth-ISM-Band sowie den gesamten CISPR-32-Bereich für gestrahlte Emissionen (30 MHz bis 1 GHz) mit ausreichend Puffer für harmonische Anteile. Tracking-Generator und VNA decken beide den vollen Bereich von 100 kHz bis 3,6 GHz ab und unterstützen Stimulus-Response-Messungen über die gesamte Frequenzreichweite des Analysators.

Echtzeit-Spektrumanalyse (Standard)

Die Echtzeit-Spektrumanalyse ist standardmäßig enthalten, nicht als optionale Erweiterung. Die Standard-Echtzeitbandbreite beträgt 10 MHz; die optionale UTS3000A-B40-Lizenz erweitert diese auf 40 MHz. Der charakteristische Anzeigemodus ist das Dichtespektrogramm – aufeinanderfolgende FFT-Frames werden mit Wahrscheinlichkeitsdichte-Farbkodierung überlagert, wodurch Signale niedriger Amplitude sichtbar werden, die sich unter stärkeren Signalen verbergen, und Zeit-Frequenz-Strukturen aufgedeckt werden, die bei einer Wobbel-Messung nur als einzelne Kurve erscheinen würden. Maximale Abtastrate 51,2 MSa/s; FFT-Rate nominell 146.253 Frames/Sekunde; 12 gleichzeitige Kurven (vs. 6 bei Wobbel-Betrieb). Acht Anzeigemodi decken Normal, Dichte, Spektrogramm, PvT, PvT-Spektrum, PvT-Spektrogramm, Powergram und Powergram-Spektrogramm ab. Die minimale Signaldauer für 100% Abfangwahrscheinlichkeit beträgt 6,68 µs bei 40 MHz Spanne (Standard Kaiser-Fenster) – eine garantierte Erfassungsspezifikation, die Wobbel-Analysatoren prinzipbedingt nicht erreichen können.

Integrierter VNA: S11 + S21 (100 kHz bis 3,6 GHz, Standard)

Die Vektor-Netzwerkanalyse ist standardmäßig integriert, kein separates Gerät oder Zubehör erforderlich. S11-Reflexion und S21-Transmission decken 100 kHz bis 3,6 GHz mit 80 dB S21-Dynamikbereich und >40 dB S11-Direktivität nach Kalibrierung ab. Zu den Anzeigeformaten gehören logarithmische und lineare Amplitude, Phase, Gruppenlaufzeit, SWR, Real- und Imaginärteil, Smith-Diagramm (mehrere Varianten) und Polarkoordinaten. Mechanische Kalibrierung: Open, Short, Load, Through, Custom – unterstützt durch das Kalibrierkit UT-3009F/M (DC bis 9 GHz). 101 bis 10.001 Messpunkte (Standard 201); 10 Marker; ZF-Bandbreite 100 Hz bis 1 MHz. Die Reflexionsbrücke ist intern – kein externes Brückenzubehör nötig.

Frequenzmasken-Trigger (FMT)

Der Frequenzmasken-Trigger (FMT) erfasst episodische und transiente Signale, die eine benutzerdefinierte spektrale Maske verletzen. Maskentypen: Obere, Untere, Beide. Triggerkriterien: Eintritt, Austritt, Innerhalb, Außerhalb, Eintritt-Austritt, Austritt-Eintritt – unterstützt sowohl Schwellenwert- als auch Verweildauer-Qualifizierung. In Kombination mit dem Echtzeit-Spektrum-Modus und der 6,68 µs 100% POI-Mindestsignaldauer erfasst FMT intermittierende Emissionen, transiente Störungen und Frequenzsprünge, die bei einem Wobbel-Analysator in die Lücke zwischen den Messzyklen fallen würden. Für Radarimpuls-Analysen, EMI-Ereigniserfassung und Protokollzustands-Spektralcharakterisierung ist FMT die Triggerarchitektur, die seltene Ereignisse in zuverlässige Messwerte verwandelt.

Digitale Signaldemodulation (Option UTS3000A-VSA)

Die optionale UTS3000A-VSA Vektor-Signalanalysator-Lizenz fügt eine digitale Demodulation für moderne Funkmodulationen hinzu: ASK (2/4/8/16), FSK (2/4/8/16), PSK (BPSK, QPSK, OQPSK, 8PSK), DPSK, QAM (16/32/64/128/256) und MSK. Symbolfehler-Statistiken umfassen EVM (RMS und Peak), Amplitudenfehler, Phasenfehler, IQ-Offset, Trägerfrequenzversatz, SNR, Quadraturfehler und Verstärkungsungleichgewicht. Anzeigeformate: Konstellationsdiagramme, IQ-Zeitbereichsdarstellungen, Augendiagramme (I und Q) sowie Fehlervektor-Zeit/Frequenz-Ansichten. Messfilter: Raised Cosine, RRC, Gaussian, EDGE, CDMA, rechteckig; Symbollänge 10 bis 4.096; Oversampling-Raten 4 bis 20. Bei der Charakterisierung modulierter Träger, bei denen die Signalqualität eines Labor-Funkdesigns geprüft werden muss, ersetzt die VSA-Option einen dedizierten Vektor-Signalanalysator.

Empfindlichkeit für Schwachsignalerkennung (DANL -165 dBm/Hz typ.)

Der angezeigte durchschnittliche Rauschpegel (DANL) erreicht typischerweise -165 dBm/Hz bei eingeschaltetem Vorverstärker im Bereich von 200 MHz bis 1,5 GHz und -166 dBm/Hz typisch von 10 MHz bis 200 MHz – die höchste Empfindlichkeit der Performance-Serie. Über den gesamten Bereich verläuft der typische DANL bei eingeschaltetem Vorverstärker von -153 dBm/Hz bei 1–10 MHz bis zu -158 dBm/Hz am oberen Ende bei 7,5–8,4 GHz. Mit 0 dB Dämpfung, 1 Hz RBW, Sample- oder Average-Detektion und Mittelung >50 ermöglicht das Grundrauschen die Detektion niederamplitudiger Phänomene, die ein hochwertiges von einem grenzwertigen Design unterscheiden – schwache Störaussendungen von Leistungsverstärkern, harmonische Oberwellen im Mikrowellenbereich von Breitband-Leistungsstufen sowie Arbeiten zur Signalintegrität modulierter Träger.

EMI-Precompliance-Tests (Option UTS3000A-EMI)

Das optionale UTS3000A-EMI-Paket fügt CISPR-konforme Auflösebandbreiten (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz bei −6 dB), Quasi-Peak- und EMI-Average-Detektoren sowie integrierte Grenzwertmasken für die wichtigsten regulatorischen Standards hinzu (AS-NZS, BellCore, DEF-STAN, DO-160, EN, FCC, GB9254, MIL-461, VCCI; sowie benutzerdefinierte Limits). Der Scan-Workflow unterstützt Scan-Search-Measure mit Signal-Tabellen-Bericht. In Kombination mit dem optionalen UTS-EMI01 Nahfeld-Tastkopf-Set (vier Sonden von 30 MHz bis 3 GHz) ermöglicht der Analysator EMV-Vorabmessungen direkt am Laborplatz – nützlich, um Entstörmaßnahmen vor dem Besuch im Konformitätslabor zu identifizieren.

Umfassende Schnittstellenausstattung

Die frontseitigen Anschlüsse umfassen den HF-Eingang (50 Ω, N-Buchse) und den Ausgang des Tracking-Generators (50 Ω, N-Buchse). Das 10,1-Zoll kapazitive Multi-Touch-Display befindet sich ebenfalls an der Frontseite. Die rückseitigen Schnittstellen unterstützen die automatisierte Testintegration: HDMI 1.4 Videoausgang für einen externen Monitor; USB-Host (USB-A) für Screenshots/Datenexport auf Flash-Laufwerke und Firmware-Updates; USB-Device (USB-B) für die direkte PC-Verbindung via SCPI; LAN (VXI-11, 10/100/1000 Base, RJ-45) für netzwerkbasierte Fernsteuerung; 10 MHz Referenz Ein-/Ausgang (BNC, 50 Ω) zur Synchronisation mit anderen Geräten; externer Triggereingang (TTL, BNC) und Audioausgang (3,5 mm). SCPI wird sowohl über USB als auch über LAN unterstützt.

SCPI, WebServer und plattformübergreifende Fernsteuerung

Die Fernsteuerung unterstützt SCPI über USB-TMC, Socket und VXI-11; Webbrowser-Zugriff über den integrierten WebServer (PCs und Mobiltelefone); LabVIEW- und NI-VISA-Treiberkompatibilität sowie die UNI-T Device Manager Software (V2.5.0 und höher) für die Geräteverwaltung über LAN oder USB-Stick. Der WebServer ermöglicht die Fernansicht, den Export von Kurvendaten und die SCPI-Steuerung ohne Treiberinstallation – ideal für verteilte Testaufbauten und die Fernüberwachung während lang andauernder EMV-Sweeps. Das 10,1-Zoll kapazitive HD-Multi-Touch-Display (1280 × 800 nativ, vertikales RGB-Pixel-Layout) bietet eine intuitive Bedienoberfläche mit Gestensteuerung wie Ziehen zum Verschieben, Zoomen durch Spreizen und Tippen zum Setzen von Markern.

Anwendungen

Fortschrittliches HF-Design und 5G-NR-Charakterisierung

Für HF-Design und Charakterisierung im Bereich unter 3,6 GHz Mobilfunk, dem unteren Teil von 5G NR n77 (3,3–4,2 GHz) und n78 (3,3–3,8 GHz), Wi-Fi 6 im unteren 5-GHz-Bereich sowie dem gesamten CISPR-32-Bereich für gestrahlte Emissionen (30 MHz bis 1 GHz) mit ausreichend Puffer bietet der UTS3036A Echtzeit-Spektrum, VNA und Tracking-Generator auf einem Arbeitsplatz als Einstieg in die Performance-Serie.

EMV-Precompliance und Leistungselektronik-EMI

Für die EMI-Charakterisierung von Schaltwandlern an GaN- und SiC-Leistungsstufen, bei denen breitbandige Emissionen von 150 kHz bis 1 GHz reichen, erfasst der Echtzeit-Spektrum-Modus transiente Schaltvorgänge, die Wobbel-Analysatoren übersehen, während der integrierte VNA EMI-Filternetzwerke, Ferritdrosseln und Snubber-Schaltungen mit S11/S21-Sweeps und Smith-Diagrammen visualisiert.

VNA-Komponentencharakterisierung und Netzwerkanalyse

Für die Komponentencharakterisierung – Filter, Antennen, Verstärker, Übertragungsleitungen – macht der integrierte VNA mit S11-Reflexions- und S21-Transmissionsmessung separate Skalar-Netzwerkanalysatoren und Reflexionsbrücken überflüssig. Der VNA-Bereich von 100 kHz bis 3,6 GHz unterstützt in Verbindung mit dem UT-3009F/M Kalibrierkit (DC bis 9 GHz) eine vollständige Vektor-Charakterisierung über den gesamten Spektralbereich des Analysators.

Zubehör & Lieferumfang

Standardzubehör

• Netzkabel × 1
• UT-D14 USB-Kabel × 1
• UTS3036A Signalanalysator (Gerät)

Empfohlenes optionales Zubehör

• UT-3009F/M VNA-Kalibrierkit – empfohlen für den VNA-Modus (DC bis 9 GHz; unterstützt mechanische Kalibrierung nach Open/Short/Load/Through).
• UTS3000A-B40 – erweitert die Echtzeit-Bandbreite von 10 MHz auf 40 MHz (Lizenzschlüssel-Freischaltung).
• UTS3000A-AMK Advanced Measurement Kit; UTS3000A-EMI EMI Pre-Compliance; UTS3000A-AMA Analoge Demodulation; UTS3000A-VSA Vektor-Signalanalysator (digitale Demodulation); UTS3000A-I/Q I/Q-Analysator – Software-Lizenzschlüssel (siehe FAQ für Funktionsübersicht).
• UTS-EMI01 Nahfeld-Tastkopf-Set – vier Sonden von 30 MHz bis 3 GHz zur Untersuchung gestrahlter Emissionen.
• UT-CK01 Kabel- und Adapter-Set – SMA-N-Adapter und Kabel für allgemeine HF-Laborarbeiten.
• UTS-T01 / UTS-T02 Antennenpaare – Wi-Fi/Bluetooth (2400–2500 MHz) und Mobilfunk-Antennenpaare (824–960 / 1710–1990 MHz).

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Frequenzbereich von Tracking-Generator und VNA?

Beim UTS3036A decken sowohl der Tracking-Generator als auch der VNA den Bereich von 100 kHz bis 3,6 GHz ab – den vollen Frequenzbereich des Analysators. Der TG-Ausgang ist von -40 bis 0 dBm in 0,5-dB-Schritten mit ±3 dB Ebenheit, bezogen auf 50 MHz, einstellbar. Der VNA-Modus unterstützt S11/S21 mit 80 dB S21-Dynamikbereich und >40 dB S11-Direktivität nach Kalibrierung. Die Reflexionsbrücke ist intern – keine externe Brücke erforderlich. Das empfohlene Kalibrierkit ist das UT-3009F/M (DC bis 9 GHz).

Unterstützt dieser Analysator EMI-Precompliance-Tests?

Ja, mit dem optionalen UTS3000A-EMI-Paket. Der EMI-Modus fügt CISPR-konforme Auflösebandbreiten (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz bei −6 dB), Quasi-Peak- und EMI-Average-Detektoren, einen Peak-Scan-Search-Measure-Workflow sowie integrierte Grenzwertmasken für wichtige Standards hinzu (AS-NZS, BellCore, DEF-STAN, DO-160, EN, FCC, GB9254, MIL-461, VCCI; sowie benutzerdefinierte Limits). Zusammen mit dem optionalen UTS-EMI01 Nahfeld-Tastkopf-Set (vier Sonden von 30 MHz bis 3 GHz) ermöglicht das Gerät EMI-Vorabmessungen direkt im Labor.

Wie unterscheidet sich der UTS3000A von der UTS3000T+-Familie?

Der UTS3000A und die UTS3000T+ sind unterschiedliche Instrumentenklassen für unterschiedliche Zielgruppen. Der UTS3000T+ ist ein Wobbel-Spektrumanalysator mit optionalen Analyse-Kits – konzipiert für preisbewusstes HF-Design, Ausbildung und EMV-Vorabmessungen. Der UTS3000A ist ein Echtzeit-Signalanalysator der Performance-Serie mit integriertem VNA und digitaler Demodulation – konzipiert für anspruchsvolles HF-Design, professionelle EMV und die Charakterisierung modulierter Träger, bei denen die Erfassung transienter und modulierter Signale im Vordergrund steht.

Konkrete Unterschiede: Echtzeit-Spektrum ist beim A Standard (10 MHz, optional 40 MHz mit B40); der T+ hat keinen Echtzeit-Modus. VNA mit S11/S21, Smith-Diagramm, Polarkoordinaten ist beim A Standard; der T+ unterstützt lediglich einfache Reflexionsmessungen mit externem Brückenzubehör. Der RBW-Bereich geht beim A bis 10 MHz gegenüber 3 MHz beim T+-Flaggschiff-Paar. Das Phasenrauschen liegt typisch bei -100 dBc/Hz (10 kHz) beim A gegenüber <-98 dBc/Hz beim T+. Die Echtzeit-Kurven erlauben 12 gleichzeitige Kurven beim A gegenüber 6 bei den T+-Flaggschiffen. Der A bietet zudem den Frequenzmasken-Trigger (FMT) und das optionale UTS3000A-VSA-Paket für digitale Demodulation – Funktionen, die für den T+ nicht verfügbar sind. Die Preisgestaltung reflektiert diese architektonischen Unterschiede.

Technische Daten

Dokumentation

Optionen & Zubehör

Im Lieferumfang enthalten:

• Netzkabel
• USB 2.0 Druckerkabel
• Englische Download-Anleitung
• Mehrsprachiges Sicherheitshandbuch
• Kalibrierbericht (COC)

Software-Optionen (Modellnummer — Beschreibung):

• UTS3000A-AMA — AM/FM Analog-Demodulations-Option
• UTS3000A-AMK — Advanced Measurement Kit Option
• UTS3000A-B40 — 40-MHz Echtzeitanalyse-Option
• UTS3000A-EMI — EMI Pre-Compliance-Messoption
• UTS3000A-FDD-LTE — FDD-LTE Demodulationsanalyse-Option
• UTS3000A-I/Q — I/Q-Modulationsanalyse-Option
• UTS3000A-NR40 — UTS3000A-NR 5G 40-MHz New Radio Analyse-Option
• UTS3000A-PNM — Phasenrausch-Messoption für UTS3000A-Serie
• UTS3000A-TDD-LTE — TDD-LTE Demodulationsanalyse-Option
• UTS3000A-VSA — Vektor-Signalanalysen-Demodulations-Option