Analizador de señales UNI-T UTS3036A | Espectro en tiempo real de 3.6 GHz + VNA + Generador de seguimiento

El UNI-T UTS3036A es un analizador de señales en tiempo real de 3.6 GHz con analizador de redes vectoriales (VNA) y generador de seguimiento integrados; una clase de instrumento diferente a la de un analizador de espectro de barrido, diseñado para el diseño avanzado de RF, ingeniería de compatibilidad electromagnética (EMC) y caracterización de portadoras moduladas. La cobertura de frecuencia abarca de 9 kHz a 3.6 GHz con una resolución de 1 Hz; el ancho de banda de resolución mínimo es de 1 Hz; el ancho de banda de resolución máximo es de 10 MHz; el nivel de ruido promedio visualizado (DANL) típico alcanza -165 dBm/Hz (de 200 MHz a 1.5 GHz, con preamplificador encendido); y el ruido de fase es de -100 dBc/Hz típico a una compensación de 10 kHz. La pantalla multitáctil capacitiva de 10.1 pulgadas y 1280 × 800 píxeles permite visualizar los modos de tiempo real, barrido, VNA y (con licencias opcionales) demodulación sin necesidad de navegar a través de menús complejos.

El UTS3000A se basa en tres pilares arquitectónicos que los analizadores de espectro de barrido no poseen: análisis de espectro en tiempo real, análisis de redes vectoriales con S11/S21 y demodulación de señales digitales. El espectro en tiempo real es estándar con un ancho de banda de 10 MHz (ampliable a 40 MHz con la licencia opcional UTS3000A-B40), con una probabilidad de interceptación del 100% garantizada para una duración mínima de señal de 6.68 µs; esto permite capturar de forma determinista emisiones transitorias, radios de salto de frecuencia y eventos de EMI intermitentes que quedan entre los barridos de los analizadores convencionales. El VNA cubre de 100 kHz a 3.6 GHz con un rango dinámico S21 de 80 dB y una directividad S11 de >40 dB tras la calibración; el puente de reflexión es interno, por lo que no se requiere ningún accesorio externo. La demodulación digital (opcional UTS3000A-VSA) cubre ASK, FSK, PSK, QAM, MSK y DPSK con medición de EVM. El UTS3036A es el punto de entrada a la Serie Performance para equipos de ingeniería cuya carga de trabajo de medición ha superado las capacidades de los analizadores de barrido.

• Cobertura de frecuencia: Análisis de señales de 9 kHz a 3.6 GHz
• Espectro en tiempo real (estándar): 10 MHz por defecto; 40 MHz opcional con UTS3000A-B40
• VNA integrado (estándar): S11 + S21, carta de Smith, coordenadas polares (100 kHz a 3.6 GHz)
• Generador de seguimiento (estándar): 100 kHz a 3.6 GHz, salida de -40 a 0 dBm
• Sensibilidad: DANL -165 dBm/Hz típico (200 MHz a 1.5 GHz, preamplificador encendido)
• Ruido de fase: -100 dBc/Hz típico a 10 kHz de offset
• Ancho de banda de resolución: 1 Hz a 10 MHz en pasos de 1-3-10
• Resolución de barrido: 40,001 puntos de barrido; RBW mínima de 1 Hz
• Pantalla multipista: 12 trazos en tiempo real / 6 trazos de barrido simultáneos
• Disparador de máscara de frecuencia: FMT para captura de señales transitorias y episódicas
• Pantalla: Capacitiva multitáctil HD de 10.1 pulgadas y 1280 × 800
• Conectividad: USB-Host, USB-Device, LAN (VXI-11), HDMI, entrada/salida de referencia de 10 MHz
• Programabilidad: SCPI sobre USB-TMC, Socket, VXI-11; WebServer; LabVIEW; NI-VISA
• Paquetes opcionales: B40, AMK, EMI, AMA, VSA (demodulación digital), Analizador I/Q

Características detalladas

Cobertura de frecuencia (9 kHz a 3.6 GHz)

El UTS3036A cubre de 9 kHz a 3.6 GHz con una resolución de frecuencia de 1 Hz; es la puerta de entrada a la arquitectura de tiempo real + VNA de la Serie Performance. Este rango abarca todas las bandas celulares por debajo de 3.6 GHz, la parte inferior de 5G NR n77 (3.3–4.2 GHz) y n78 (3.3–3.8 GHz), Wi-Fi 6 en la asignación inferior de 5 GHz, la banda ISM de 2.4 GHz para Wi-Fi/Bluetooth, y todo el rango de emisiones radiadas de CISPR-32 (30 MHz a 1 GHz) con un margen sustancial para el contenido armónico. Tanto el generador de seguimiento como los modos VNA cubren el rango completo de 100 kHz a 3.6 GHz, lo que permite la medición de estímulo-respuesta en todo el alcance de frecuencia del analizador.

Análisis de espectro en tiempo real (estándar)

El análisis de espectro en tiempo real se incluye de serie, no como una opción. El ancho de banda en tiempo real predeterminado es de 10 MHz; la licencia opcional UTS3000A-B40 lo amplía a 40 MHz. El modo de visualización característico es el espectrograma de densidad: cuadros FFT consecutivos superpuestos con coloración de densidad de probabilidad, que permite visualizar señales de baja amplitud ocultas bajo otras más fuertes y revelar estructuras de tiempo-frecuencia que los analizadores de barrido colapsan en un solo trazo. Frecuencia de muestreo máxima de 51.2 MSa/s; tasa de FFT nominal de 146,253 cuadros/segundo; 12 trazos simultáneos (frente a 6 de barrido). Ocho modos de visualización incluyen Normal, Densidad, Espectrograma, PvT, Espectro PvT, Espectrograma PvT, Powergram y Espectrograma Powergram. La duración mínima de señal para una probabilidad de interceptación del 100% es de 6.68 µs en un span de 40 MHz (ventana Kaiser por defecto); una especificación de captura garantizada que los analizadores de barrido no pueden igualar.

VNA integrado: S11 + S21 (100 kHz a 3.6 GHz, estándar)

El análisis de red vectorial se incluye de serie, no como un instrumento independiente u opción. La reflexión S11 y la transmisión S21 cubren de 100 kHz a 3.6 GHz con un rango dinámico S21 de 80 dB y una directividad S11 de >40 dB después de la calibración. Los formatos de visualización incluyen amplitud logarítmica y lineal, fase, retardo de grupo, SWR, partes real e imaginaria, carta de Smith (múltiples variantes) y coordenadas polares. Calibración mecánica: Open, Short, Load, Through, Custom; soportada por el kit de calibración UT-3009F/M (CC a 9 GHz). De 101 a 10,001 puntos de medición (201 por defecto); 10 marcadores; ancho de banda de FI de 100 Hz a 1 MHz. El puente de reflexión es interno; no se requiere ningún accesorio externo.

Disparador de plantilla de máscara de frecuencia (FMT)

El disparador de máscara de frecuencia (FMT) captura señales episódicas y transitorias que superan una máscara espectral definida por el usuario. Tipos de máscara: Superior, Inferior, Ambos. Criterios de disparo: Entrar, Salir, Dentro, Fuera, Entrar-Salir, Salir-Entrar; compatible con cualificación de cruce de umbral y tiempo de permanencia. Combinado con el modo de espectro en tiempo real y la duración mínima de señal de 6.68 µs para 100% POI, el FMT captura emisiones intermitentes, interferencias transitorias y transiciones de salto de frecuencia que se pierden entre los barridos en un analizador de espectro convencional. Para el análisis de pulsos de radar, captura de eventos EMI y caracterización espectral de protocolos, el FMT es la arquitectura de disparo que convierte eventos raros en mediciones fiables.

Demodulación de señal digital (opción UTS3000A-VSA)

La licencia opcional de Analizador de Señal Vectorial (VSA) UTS3000A-VSA añade demodulación digital para el conjunto de esquemas de modulación utilizados en la radio moderna: ASK (2/4/8/16), FSK (2/4/8/16), PSK (BPSK, QPSK, OQPSK, 8PSK), DPSK, QAM (16/32/64/128/256) y MSK. Las estadísticas de error de símbolos incluyen EVM (rms y pico), error de magnitud, error de fase, offset IQ, offset de portadora, SNR, error de cuadratura y desequilibrio de ganancia. Formatos de visualización: diagramas de constelación, trazados de dominio temporal IQ, diagramas de ojo (I y Q) y vistas de dominio de tiempo/frecuencia del vector de error. Filtros de medición: Coseno alzado (Raised Cosine), RRC, Gaussiano, EDGE, CDMA, rectangular; longitud de símbolo de 10 a 4,096; tasas de sobremuestreo de 4 a 20. Para la caracterización de portadoras moduladas, donde la calidad de la señal es crítica en diseños de radio de grado profesional, la opción VSA reemplaza un analizador de señal vectorial independiente.

Sensibilidad para detección de señales débiles (DANL -165 dBm/Hz típ.)

El nivel de ruido promedio visualizado (DANL) alcanza los -165 dBm/Hz típicos con el preamplificador activado en la banda de 200 MHz a 1.5 GHz, y -166 dBm/Hz típicos de 10 MHz a 200 MHz; la mayor sensibilidad de la Serie Performance. En toda la banda, el DANL típico con preamplificador encendido varía desde -153 dBm/Hz a 1–10 MHz hasta -158 dBm/Hz en el borde superior de 7.5–8.4 GHz. Con una atenuación de 0 dB, RBW de 1 Hz, detección de muestra o promedio, y un promedio >50, el piso de ruido permite la detección de fenómenos de baja amplitud que distinguen un diseño silencioso de uno marginal; emisiones espurias débiles en amplificadores de potencia, contenido armónico de baja microonda proveniente de etapas de potencia de banda ancha, y trabajo de integridad de señal en portadoras moduladas.

Pruebas de pre-cumplimiento EMI (opción UTS3000A-EMI)

El paquete opcional UTS3000A-EMI añade anchos de banda de resolución según especificaciones CISPR (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz a −6 dB), detectores de cuasi-pico y promedio EMI, y máscaras de límite integradas para los estándares regulatorios principales (AS-NZS, BellCore, DEF-STAN, DO-160, EN, FCC, GB9254, MIL-461, VCCI; además de límites personalizados). El flujo de trabajo de escaneo admite la función Escanear-Buscar-Medir con informes de tablas de señales. Combinado con el kit de sondas de campo cercano UTS-EMI01 opcional (cuatro sondas que cubren de 30 MHz a 3 GHz), el analizador permite realizar mediciones de pre-cumplimiento de emisiones radiadas en el banco de trabajo, útil para detectar necesidades de mitigación antes de la visita al laboratorio de certificación.

Conjunto completo de interfaces

Las interfaces del panel frontal incluyen la entrada de RF (50 Ω, tipo N hembra) y la salida de fuente del generador de seguimiento (50 Ω, tipo N hembra). La pantalla multitáctil capacitiva de 10.1 pulgadas también se encuentra en el panel frontal. Las interfaces del panel trasero soportan la integración de pruebas automatizadas: salida de video HDMI 1.4 para monitor externo; USB-Host (USB-A) para exportación de capturas de pantalla/datos a pendrive y actualización de firmware; USB-Device (USB-B) para conexión directa a PC mediante SCPI; LAN (VXI-11, 10/100/1000 Base, RJ-45) para control remoto basado en red; entrada/salida de referencia de 10 MHz (BNC, 50 Ω) para sincronización con otros instrumentos; entrada de disparador externo (TTL, BNC); y salida de audio (3.5 mm). SCPI es compatible tanto con USB como con LAN.

SCPI, servidor web y control remoto multiplataforma

El control remoto admite SCPI sobre USB-TMC, Socket y VXI-11; acceso mediante navegador web a través del servidor web integrado (PCs y teléfonos móviles); compatibilidad con controladores LabVIEW y NI-VISA; y el software UNI-T Device Manager (V2.5.0 y superior) para la gestión del instrumento a través de LAN o pendrive USB. El servidor web permite la visualización remota, la exportación de datos de traza y el control SCPI sin instalar ningún controlador; útil para configuraciones de prueba distribuidas y monitorización remota desde el banco durante barridos de EMC de larga duración. La pantalla HD multitáctil capacitiva de 10.1 pulgadas (1280 × 800 nativa, disposición de píxeles vertical RGB) proporciona la interfaz de usuario local con soporte de gestos de arrastrar para desplazar, pellizcar para hacer zoom y tocar para colocar marcadores.

Aplicaciones

Diseño de RF avanzado y caracterización de 5G NR

Para el diseño y la caracterización de RF que abarca las bandas celulares sub-3.6 GHz, la parte inferior de 5G NR n77 (3.3–4.2 GHz) y n78 (3.3–3.8 GHz), Wi-Fi 6 en la asignación inferior de 5 GHz y todo el rango de emisiones radiadas de CISPR-32 (30 MHz a 1 GHz) con margen sustancial, el UTS3036A ofrece capacidad de espectro en tiempo real, VNA y generador de seguimiento en un solo equipo de banco en el punto de entrada de la Serie Performance.

Pre-cumplimiento de EMC y EMI en electrónica de potencia

Para la caracterización de EMI en convertidores de conmutación en etapas de potencia de GaN y SiC, donde las emisiones de banda ancha abarcan de 150 kHz a 1 GHz, el modo de espectro en tiempo real captura eventos de conmutación transitorios que los analizadores de barrido pierden, y el VNA incorporado caracteriza redes de filtros EMI, choques de ferrita y circuitos snubber con barridos S11/S21 y visualización de carta de Smith.

Caracterización de componentes VNA y análisis de red

Para la caracterización de componentes (filtros, antenas, amplificadores, líneas de transmisión), el VNA integrado con medición de reflexión S11 y transmisión S21 elimina la necesidad de instrumentos separados de analizador de red escalar y puente de reflexión que antes se requerían en el banco. El rango de VNA de 100 kHz a 3.6 GHz, con el kit de calibración UT-3009F/M (CC a 9 GHz), permite una caracterización vectorial completa a través de todo el espectro del analizador.

Accesorios y contenido del paquete

Accesorios estándar

• Cable de alimentación × 1
• Cable USB UT-D14 × 1
• Analizador de señales UTS3036A (instrumento)

Accesorios opcionales recomendados

• Kit de calibración VNA UT-3009F/M — combinación recomendada para el modo VNA (CC a 9 GHz; admite calibración mecánica de circuito abierto/cortocircuito/carga/paso).
• UTS3000A-B40 — extiende el ancho de banda en tiempo real de 10 MHz a 40 MHz (desbloqueo mediante clave de licencia).
• UTS3000A-AMK Kit de medición avanzada; UTS3000A-EMI Pre-cumplimiento EMI; UTS3000A-AMA Demodulación analógica; UTS3000A-VSA Analizador de señal vectorial (demodulación digital); UTS3000A-I/Q Analizador I/Q — desbloqueos de software mediante clave de licencia (consulte las preguntas frecuentes para un resumen de las capacidades).
• Kit de sondas de campo cercano UTS-EMI01 — cuatro sondas que cubren de 30 MHz a 3 GHz para reconocimiento de emisiones radiadas.
• Kit de accesorios de cables y adaptadores UT-CK01 — adaptadores SMA-N y cables para trabajos generales de banco de RF.
• Pares de antenas UTS-T01 / UTS-T02 — pares de antenas para Wi-Fi/Bluetooth (2400–2500 MHz) y bandas celulares (824–960 / 1710–1990 MHz).

Preguntas frecuentes

¿Cuál es el rango de frecuencia del generador de seguimiento y del VNA?

En el UTS3036A, tanto el generador de seguimiento como el VNA cubren de 100 kHz a 3.6 GHz, el rango espectral completo del analizador. La salida del TG se ajusta de -40 a 0 dBm en pasos de 0.5 dB con una planitud de ±3 dB referenciada a 50 MHz. El modo VNA admite S11/S21 con un rango dinámico S21 de 80 dB y una directividad S11 de >40 dB después de la calibración. El puente de reflexión es interno; no se requiere ningún puente externo. El kit de calibración recomendado es el UT-3009F/M (CC a 9 GHz).

¿Este analizador admite pruebas de pre-cumplimiento EMI?

Sí, con el paquete opcional UTS3000A-EMI. El modo EMI añade anchos de banda de resolución según especificaciones CISPR (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz a −6 dB), detectores de cuasi-pico y promedio EMI, un flujo de trabajo de barrido de Escanear-Buscar-Medir y máscaras de límite integradas para los principales estándares regulatorios (AS-NZS, BellCore, DEF-STAN, DO-160, EN, FCC, GB9254, MIL-461, VCCI; además de límites personalizados). Combinado con el kit de sondas de campo cercano UTS-EMI01 opcional (cuatro sondas que cubren de 30 MHz a 3 GHz), el analizador permite realizar mediciones de pre-cumplimiento de emisiones radiadas en el banco de trabajo.

¿En qué se diferencia el UTS3000A de la familia UTS3000T+?

El UTS3000A y el UTS3000T+ son clases de instrumentos diferentes para públicos distintos. El UTS3000T+ es un analizador de espectro de barrido con kits de análisis opcionales, orientado al diseño de RF de nivel económico, educación y trabajos de pre-cumplimiento EMI. El UTS3000A es un analizador de señales en tiempo real de la Serie Performance con VNA y demodulación digital integrados, orientado al diseño de RF avanzado, EMC profesional y caracterización de portadoras moduladas, donde la captura de señales transitorias y moduladas es parte de la carga de trabajo de medición.

Diferencias concretas: el espectro en tiempo real es estándar en el modelo A (10 MHz, opcionalmente 40 MHz con B40); el T+ no tiene modo de tiempo real. El VNA con S11/S21, carta de Smith y coordenadas polares es estándar en el A; el T+ solo admite reflexión básica con un accesorio de puente externo. El rango de RBW se extiende a 10 MHz en el A frente a 3 MHz en los modelos insignia T+. El ruido de fase es de -100 dBc/Hz típico a 10 kHz en el A frente a <-98 dBc/Hz en los modelos T+. Los trazos en tiempo real admiten 12 trazos simultáneos en el A frente a los 6 de barrido en los modelos T+. El modelo A también añade el disparador de plantilla de máscara de frecuencia (FMT) y el paquete opcional de demodulación digital UTS3000A-VSA; capacidades no disponibles en el T+. El precio refleja la diferencia arquitectónica.

Especificaciones

Documentación

Opciones y accesorios

Incluido en la caja:

• Cable de alimentación
• Cable de impresión USB 2.0
• Guía de descarga en inglés
• Manual de seguridad multilingüe
• Informe de calibración (COC)

Opciones de software (número de modelo — descripción):

• UTS3000A-AMA — Opción de desmodulación analógica AM/FM
• UTS3000A-AMK — Opción de kit de medición avanzada
• UTS3000A-B40 — Opción de análisis en tiempo real de 40 MHz
• UTS3000A-EMI — Opción de medición de pre-cumplimiento EMI
• UTS3000A-FDD-LTE — Opción de análisis de desmodulación FDD-LTE
• UTS3000A-I/Q — Opción de análisis de modulación I/Q
• UTS3000A-NR40 — Opción de análisis New Radio 5G de 40 MHz para UTS3000A
• UTS3000A-PNM — Opción de medición de ruido de fase para la serie UTS3000A
• UTS3000A-TDD-LTE — Opción de análisis de desmodulación TDD-LTE
• UTS3000A-VSA — Opción de desmodulación de análisis vectorial de señales