Analizzatore di segnale UNI-T UTS3036A | Spettro in tempo reale 3,6 GHz + VNA + Generatore di tracking

Il UNI-T UTS3036A è un analizzatore di segnale in tempo reale da 3,6 GHz con analizzatore di rete vettoriale (VNA) e generatore di tracking integrati: una categoria di strumento diversa rispetto a un analizzatore di spettro a scansione, dimensionato per la progettazione RF avanzata, l'ingegneria EMC e la caratterizzazione di portanti modulate. La copertura di frequenza va da 9 kHz a 3,6 GHz con una risoluzione di 1 Hz; la larghezza di banda di risoluzione minima è di 1 Hz; la larghezza di banda di risoluzione massima è di 10 MHz; il livello di rumore medio visualizzato tipico raggiunge -165 dBm/Hz (da 200 MHz a 1,5 GHz, preamplificatore attivo); e il rumore di fase è tipicamente di -100 dBc/Hz a 10 kHz di offset. Il display multi-touch capacitivo da 10,1 pollici (1280 × 800) visualizza le modalità in tempo reale, a scansione, VNA e (con licenze opzionali) di demodulazione senza nasconderle dietro percorsi di tasti funzione.

Il UTS3000A è costruito attorno a tre pilastri architettonici che gli analizzatori di spettro a scansione non possiedono: analisi dello spettro in tempo reale, analisi di rete vettoriale con S11/S21 e demodulazione di segnale digitale. Lo spettro in tempo reale è standard con una larghezza di banda di 10 MHz (estendibile a 40 MHz con la licenza opzionale UTS3000A-B40), con una probabilità di intercettazione del 100% garantita per durate del segnale di minimo 6,68 µs: emissioni transitorie, radio a salto di frequenza ed eventi EMI intermittenti che cadono tra le scansioni degli analizzatori convenzionali vengono catturati deterministicamente. Il VNA copre da 100 kHz a 3,6 GHz con un range dinamico S21 di 80 dB e una direttività S11 >40 dB dopo la calibrazione; il ponte di riflessione è interno, non è richiesto alcun accessorio a ponte esterno. La demodulazione digitale (opzionale UTS3000A-VSA) copre ASK, FSK, PSK, QAM, MSK e DPSK con misurazione EVM. Il UTS3036A rappresenta il punto di ingresso nella serie Performance per i team di ingegneri il cui carico di lavoro di misurazione ha superato le capacità dello spettro a scansione.

• Copertura di frequenza: analisi del segnale da 9 kHz a 3,6 GHz
• Spettro in tempo reale (Standard): 10 MHz predefinito; 40 MHz opzionale con UTS3000A-B40
• VNA integrato (Standard): S11 + S21, carta di Smith, coordinate polari (da 100 kHz a 3,6 GHz)
• Generatore di tracking (Standard): da 100 kHz a 3,6 GHz, uscita da -40 a 0 dBm
• Sensibilità: DANL -165 dBm/Hz tipico (da 200 MHz a 1,5 GHz, preamplificatore attivo)
• Rumore di fase: -100 dBc/Hz tipico a 10 kHz di offset
• Larghezza di banda di risoluzione: da 1 Hz a 10 MHz in passi 1-3-10
• Risoluzione di scansione: 40.001 punti di scansione; RBW minima 1 Hz
• Display multi-traccia: 12 tracce in tempo reale / 6 tracce a scansione simultanee
• Trigger con maschera di frequenza: FMT per l'acquisizione di segnali transitori ed episodici
• Display: 10,1 pollici 1280 × 800 HD multi-touch capacitivo
• Connettività: USB-Host, USB-Device, LAN (VXI-11), HDMI, ingresso/uscita riferimento 10 MHz
• Programmabilità: SCPI su USB-TMC, Socket, VXI-11; WebServer; LabVIEW; NI-VISA
• Pacchetti opzionali: B40, AMK, EMI, AMA, VSA (demodulazione digitale), Analizzatore I/Q

Caratteristiche dettagliate

Copertura di frequenza (da 9 kHz a 3,6 GHz)

Il UTS3036A copre da 9 kHz a 3,6 GHz con una risoluzione di frequenza di 1 Hz: l'ingresso nell'architettura tempo reale + VNA della serie Performance. La gamma copre tutte le bande cellulari sotto i 3,6 GHz, la porzione inferiore del 5G NR n77 (3,3–4,2 GHz) e n78 (3,3–3,8 GHz), il Wi-Fi 6 nella banda inferiore dei 5 GHz, la banda ISM Wi-Fi/Bluetooth a 2,4 GHz e l'intera gamma delle emissioni irradiate CISPR-32 (da 30 MHz a 1 GHz) con un notevole margine per il contenuto armonico. Sia il generatore di tracking che le modalità VNA coprono l'intera gamma da 100 kHz a 3,6 GHz, supportando misurazioni stimolo-risposta sull'intera estensione di frequenza dell'analizzatore.

Analisi dello spettro in tempo reale (Standard)

L'analisi dello spettro in tempo reale è inclusa di serie, non come opzione o vendita aggiuntiva. La larghezza di banda in tempo reale predefinita è di 10 MHz; la licenza opzionale UTS3000A-B40 la estende a 40 MHz. La modalità di visualizzazione distintiva è lo spettrogramma di densità: fotogrammi FFT consecutivi sovrapposti con colorazione della densità di probabilità, che porta in superficie segnali a bassa ampiezza nascosti sotto quelli più forti e rivela strutture tempo-frequenza che la misurazione a scansione comprime in un'unica traccia. Frequenza di campionamento massima 51,2 MSa/s; velocità FFT 146.253 fotogrammi/secondo nominali; 12 tracce simultanee (contro 6 a scansione). Otto modalità di visualizzazione coprono Normale, Densità, Spettrogramma, PvT, Spettro PvT, Spettrogramma PvT, Powergram, Spettrogramma Powergram. La durata minima del segnale per una probabilità di intercettazione del 100% è di 6,68 µs con uno span di 40 MHz (finestra Kaiser predefinita): una specifica di acquisizione garantita che gli analizzatori a scansione non possono eguagliare.

VNA integrato: S11 + S21 (da 100 kHz a 3,6 GHz, Standard)

L'analisi di rete vettoriale è inclusa di serie, non come strumento separato o opzione. La riflessione S11 e la trasmissione S21 coprono da 100 kHz a 3,6 GHz con un range dinamico S21 di 80 dB e una direttività S11 >40 dB dopo la calibrazione. I formati di visualizzazione includono ampiezza logaritmica e lineare, fase, ritardo di gruppo, SWR, parti reali e immaginarie, carta di Smith (varianti multiple) e coordinate polari. Calibrazione meccanica: Open, Short, Load, Through, Custom, supportata dal kit di calibrazione UT-3009F/M (da DC a 9 GHz). Da 101 a 10.001 punti di misurazione (201 predefiniti); 10 marker; larghezza di banda IF da 100 Hz a 1 MHz. Il ponte di riflessione è interno: non è richiesto alcun accessorio a ponte esterno.

Trigger con maschera di frequenza (FMT)

Il trigger con maschera di frequenza (FMT) cattura segnali episodici e transitori che superano una maschera spettrale definita dall'utente. Tipi di maschera: Superiore, Inferiore, Entrambe. Criteri di trigger: Entrata, Uscita, Interno, Esterno, Entrata-Uscita, Uscita-Entrata: supporta sia il superamento della soglia che la qualificazione del tempo di permanenza (dwell-time). Combinato con la modalità spettro in tempo reale e una durata minima del segnale del 100% POI di 6,68 µs, l'FMT cattura emissioni intermittenti, interferenze transitorie e transizioni di salto di frequenza che cadono tra le scansioni di un analizzatore di spettro tradizionale. Per l'analisi degli impulsi radar, l'acquisizione di eventi EMI e la caratterizzazione spettrale dello stato del protocollo, l'FMT è l'architettura di trigger che trasforma eventi rari in misurazioni affidabili.

Demodulazione di segnale digitale (Opzione UTS3000A-VSA)

La licenza opzionale UTS3000A-VSA (Vector Signal Analyzer) aggiunge la demodulazione digitale attraverso l'insieme di schemi di modulazione utilizzati nelle moderne radio: ASK (2/4/8/16), FSK (2/4/8/16), PSK (BPSK, QPSK, OQPSK, 8PSK), DPSK, QAM (16/32/64/128/256) e MSK. Le statistiche di errore dei simboli includono EVM (rms e di picco), errore di magnitudine, errore di fase, offset IQ, offset della portante, SNR, errore di quadratura e sbilanciamento di guadagno. Formati di visualizzazione: diagrammi di costellazione, grafici IQ nel dominio del tempo, diagrammi a occhio (I e Q) e viste nel dominio tempo/frequenza del vettore di errore. Filtri di misurazione: Raised Cosine, RRC, Gaussian, EDGE, CDMA, rettangolare; lunghezza simbolo da 10 a 4.096; tassi di sovracampionamento da 4 a 20. Per la caratterizzazione della portante modulata, quando la questione riguarda la qualità del segnale in un progetto radio da banco, l'opzione VSA sostituisce uno strumento analizzatore di segnale vettoriale separato.

Sensibilità per il rilevamento di segnali deboli (DANL -165 dBm/Hz tip.)

Il livello di rumore medio visualizzato (DANL) raggiunge tipicamente -165 dBm/Hz con il preamplificatore attivo nella banda da 200 MHz a 1,5 GHz, e -166 dBm/Hz tipicamente da 10 MHz a 200 MHz: la sensibilità più profonda della serie Performance. Attraverso la banda, il DANL tipico con preamplificatore attivo va da -153 dBm/Hz a 1–10 MHz fino a -158 dBm/Hz al limite superiore di 7,5–8,4 GHz. Con 0 dB di attenuazione, 1 Hz di RBW, rilevamento di campioni o media, e media >50, il rumore di fondo supporta il rilevamento di fenomeni a bassa ampiezza che distinguono un design silenzioso da uno marginale: emissioni spurie deboli sugli amplificatori di potenza, contenuto armonico a microonde basse proveniente da stadi di potenza a banda larga e lavoro sull'integrità del segnale della portante modulata.

Test di pre-conformità EMI (Opzione UTS3000A-EMI)

Il pacchetto opzionale UTS3000A-EMI aggiunge larghezze di banda di risoluzione conformi alle specifiche CISPR (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz a −6 dB), rilevatori quasi-picco e media EMI, e maschere limite integrate per i principali standard normativi (AS-NZS, BellCore, DEF-STAN, DO-160, EN, FCC, GB9254, MIL-461, VCCI; più limiti personalizzati). Il flusso di lavoro di scansione supporta Scansione-Ricerca-Misurazione con reportistica su tabella dei segnali. Combinato con il kit di sonde near-field opzionale UTS-EMI01 (quattro sonde che coprono da 30 MHz a 3 GHz), l'analizzatore supporta la misurazione di pre-conformità delle emissioni irradiate sul banco di ingegneria, utile per individuare le necessità di mitigazione prima della visita al laboratorio di conformità.

Set di interfacce completo

Le interfacce del pannello frontale includono l'ingresso RF (50 Ω, tipo N femmina) e l'uscita sorgente del generatore di tracking (50 Ω, tipo N femmina). Il display multi-touch capacitivo da 10,1 pollici è anch'esso sul pannello frontale. Le interfacce del pannello posteriore supportano l'integrazione dei test automatizzati: uscita video HDMI 1.4 per un monitor esterno; USB-Host (USB-A) per l'esportazione di screenshot/dati su chiavetta e l'aggiornamento del firmware; USB-Device (USB-B) per la connessione diretta al PC via SCPI; LAN (VXI-11, 10/100/1000 Base, RJ-45) per il controllo remoto via rete; ingresso/uscita riferimento 10 MHz (BNC, 50 Ω) per la sincronizzazione con altri strumenti; ingresso trigger esterno (TTL, BNC); e uscita audio (3,5 mm). SCPI è supportato sia su USB che su LAN.

SCPI, WebServer e controllo remoto multi-piattaforma

Il controllo remoto supporta SCPI su USB-TMC, Socket e VXI-11; accesso tramite browser web attraverso il WebServer integrato (PC e telefoni cellulari); compatibilità con driver LabVIEW e NI-VISA; e il software UNI-T Device Manager (V2.5.0 e superiori) per la gestione dello strumento tramite LAN o chiavetta USB. Il WebServer consente la visualizzazione remota, l'esportazione dei dati di traccia e il controllo SCPI senza installare alcun driver: utile per configurazioni di test distribuite e per il monitoraggio remoto del banco durante scansioni EMC di lunga durata. Il display HD multi-touch capacitivo da 10,1 pollici (1280 × 800 nativo, layout pixel verticale RGB) fornisce l'interfaccia utente locale con supporto per gesti di trascinamento (pan), pizzico (zoom) e tocco per posizionare i marker.

Applicazioni

Progettazione RF avanzata e caratterizzazione 5G NR

Per la progettazione e la caratterizzazione RF che abbraccia il 5G NR sotto i 3,6 GHz, la porzione inferiore del 5G NR n77 (3,3–4,2 GHz) e n78 (3,3–3,8 GHz), il Wi-Fi 6 nella banda inferiore dei 5 GHz e l'intera gamma delle emissioni irradiate CISPR-32 (da 30 MHz a 1 GHz) con un notevole margine, il UTS3036A offre funzionalità di spettro in tempo reale, VNA e generatore di tracking su un unico banco, come punto di ingresso della serie Performance.

Pre-conformità EMC ed EMI dell'elettronica di potenza

Per la caratterizzazione EMI dei convertitori di commutazione su stadi di potenza GaN e SiC, dove le emissioni a banda larga variano da 150 kHz a 1 GHz, la modalità spettro in tempo reale cattura eventi di commutazione transitori che gli analizzatori a scansione perdono, e il VNA integrato caratterizza reti di filtri EMI, induttori in ferrite e circuiti snubber con scansioni S11/S21 e visualizzazione su carta di Smith.

Caratterizzazione dei componenti VNA e analisi di rete

Per la caratterizzazione dei componenti (filtri, antenne, amplificatori, linee di trasmissione), il VNA integrato con misurazione di riflessione S11 e trasmissione S21 elimina gli strumenti separati (analizzatore di rete scalare e ponte di riflessione) precedentemente necessari al banco. La gamma VNA da 100 kHz a 3,6 GHz, con il kit di calibrazione UT-3009F/M (da DC a 9 GHz), supporta una caratterizzazione vettoriale completa su tutta la portata spettrale dell'analizzatore.

Accessori e contenuto della confezione

Accessori standard

• Cavo di alimentazione × 1
• Cavo USB UT-D14 × 1
• Analizzatore di segnale UTS3036A (strumento)

Accessori opzionali consigliati

• Kit di calibrazione VNA UT-3009F/M: accoppiamento consigliato per la modalità VNA (da DC a 9 GHz; supporta calibrazione meccanica Open/Short/Load/Through).
• UTS3000A-B40: estende la larghezza di banda in tempo reale da 10 MHz a 40 MHz (sblocco tramite chiave di licenza).
• UTS3000A-AMK Advanced Measurement Kit; UTS3000A-EMI EMI Pre-Compliance; UTS3000A-AMA Demodulazione analogica; UTS3000A-VSA Analizzatore di segnale vettoriale (demodulazione digitale); UTS3000A-I/Q Analizzatore I/Q: sblocchi software tramite chiave di licenza (vedere FAQ per il riepilogo delle funzionalità).
• Kit di sonde near-field UTS-EMI01: quattro sonde che coprono da 30 MHz a 3 GHz per l'esplorazione delle emissioni irradiate.
• Kit di accessori per cavi e adattatori UT-CK01: adattatori e cavi SMA-N per lavori RF generali al banco.
• Coppie di antenne UTS-T01 / UTS-T02: coppie di antenne Wi-Fi/Bluetooth (2400–2500 MHz) e banda cellulare (824–960 / 1710–1990 MHz).

Domande frequenti

Qual è la gamma di frequenza del generatore di tracking e del VNA?

Nel UTS3036A, sia il generatore di tracking che il VNA coprono da 100 kHz a 3,6 GHz, l'intera gamma spettrale dell'analizzatore. L'uscita TG si regola da -40 a 0 dBm in passi da 0,5 dB con una planarità di ±3 dB riferita a 50 MHz. La modalità VNA supporta S11/S21 con un range dinamico S21 di 80 dB e una direttività S11 >40 dB dopo la calibrazione. Il ponte di riflessione è interno: non è richiesto alcun ponte esterno. Il kit di calibrazione consigliato è l'UT-3009F/M (da DC a 9 GHz).

Questo analizzatore supporta i test di pre-conformità EMI?

Sì, con il pacchetto opzionale UTS3000A-EMI. La modalità EMI aggiunge larghezze di banda di risoluzione conformi alle specifiche CISPR (200 Hz, 9 kHz, 120 kHz, 1 MHz a −6 dB), rilevatori quasi-picco e media EMI, un flusso di lavoro di scansione Scansione-Ricerca-Misurazione e maschere limite integrate per i principali standard normativi (AS-NZS, BellCore, DEF-STAN, DO-160, EN, FCC, GB9254, MIL-461, VCCI; più limiti personalizzati). Combinato con il kit di sonde near-field opzionale UTS-EMI01 (quattro sonde che coprono da 30 MHz a 3 GHz), l'analizzatore supporta la misurazione di pre-conformità delle emissioni irradiate sul banco di ingegneria.

In cosa differisce il UTS3000A dalla famiglia UTS3000T+?

Il UTS3000A e il UTS3000T+ sono classi di strumenti diverse per diversi tipi di utenza. Il UTS3000T+ è un analizzatore di spettro a scansione con kit di analisi opzionali, dimensionato per la progettazione RF di fascia entry-level, l'istruzione e il lavoro di pre-conformità EMI. Il UTS3000A è un analizzatore di segnale in tempo reale della serie Performance con VNA e demodulazione digitale integrati, dimensionato per la progettazione RF avanzata, l'EMC professionale e la caratterizzazione di portanti modulate dove l'acquisizione di segnali transitori e modulati costituisce il carico di lavoro di misurazione.

Differenze concrete: lo spettro in tempo reale è standard sul modello A (10 MHz, opzionalmente 40 MHz con B40); il T+ non ha modalità in tempo reale. Il VNA con S11/S21, carta di Smith, coordinate polari è standard sul modello A; il T+ supporta solo la riflessione di base con un accessorio a ponte esterno. La gamma RBW arriva a 10 MHz sul modello A contro i 3 MHz della coppia di punta T+. Il rumore di fase è tipicamente -100 dBc/Hz a 10 kHz sul modello A contro <-98 dBc/Hz sul T+. Le tracce in tempo reale supportano 12 tracce simultanee sul modello A contro le 6 a scansione della coppia T+. Il modello A aggiunge anche il trigger con maschera di frequenza (FMT) e il pacchetto di demodulazione digitale opzionale UTS3000A-VSA, funzionalità non disponibili sul T+. Il prezzo riflette la differenza architettonica.

Specifiche

Documentazione

Opzioni e accessori

Incluso nella confezione:

• Cavo di alimentazione
• Cavo di stampa USB 2.0
• Guida al download in inglese
• Manuale di sicurezza multilingue
• Rapporto di calibrazione (COC)

Opzioni software (numero modello — descrizione):

• UTS3000A-AMA — Opzione demodulazione analogica AM/FM
• UTS3000A-AMK — Opzione kit di misurazione avanzata
• UTS3000A-B40 — Opzione analisi in tempo reale 40 MHz
• UTS3000A-EMI — Opzione misurazione pre-conformità EMI
• UTS3000A-FDD-LTE — Opzione analisi demodulazione FDD-LTE
• UTS3000A-I/Q — Opzione analisi modulazione I/Q
• UTS3000A-NR40 — Opzione analisi New Radio UTS3000A-NR 5G 40 MHz
• UTS3000A-PNM — Opzione misurazione rumore di fase per serie UTS3000A
• UTS3000A-TDD-LTE — Opzione analisi demodulazione TDD-LTE
• UTS3000A-VSA — Opzione demodulazione analisi segnale vettoriale