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Généralités sur l’analyse scalaire - f1chf.free. · PDF file2- GENERALITES: Analyse scalaire ou vectorielle quezaquo ? Principe : mesures en réflexion et transmission Benchmark

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  • F5DQK april 2008 1

    Analyseur scalaire

    Gnralits sur lanalyse scalaire

    Application au Marconi 6500

  • F5DQK april 2008 2

    Analyseur scalaireCONTENU:

    2- GENERALITES:Analyse scalaire ou vectorielle quezaquo ?Principe : mesures en rflexion et transmissionBenchmark du march des analyseurs scalaires doccasionApplications3- APPLICATION AU SCALAIRE MARCONI 6500 Rle du splitter 3 dBNcessit dun pont ou coupleur additionnelChoix du pont directifChoix du coupleur directif (mme bidirectionnel)

    4- INITIALISATION du SCALAIRE MARCONI 6500 Branchements arrire - - initialisation sweep et scalaireInitialisation des sondes de mesureCorrespondance bornes de frquence maximales haute & basse avec celles du sweepBalayage de la portion utile de bande

    5- MESURES de GAIN et dADAPTATION sur MARCONI 6500Configurations respectives, avec signal de rfrenceCalibration simultanment en gain et adaptationVrification dune bonne calibrationMontage et mesure du DUTVrification de la vracit de la mesure sur DUT6- MESURES de PERTES de CABLES COAXIAUX sur MARCONI 6500

    7- MESURES DE P1dBc (incomplet)

    1- LEXIQUE de termes couramment employs

  • F5DQK april 2008 3

    Analyseur scalaire

    1- Petit lexique des termes courants

  • F5DQK april 2008 4

    Analyseur scalaire

    Puissance de sortie quand le gain linaire compresse de 1 dBP1dBc

    =Application mesurerDevice under testDUT

    Etalon aux caractristiques totalement matrises et reproductiblesRfrence talonGold

    =Gain lenvers (entre par rapport la sortie) ou S12Isolation

    Figure de bruitNoise figureNf

    Isolation de la branche rflchie par rapport lentre (viser 40 dB)Directivit

    Visualisation dun dfaut sur un cble coaxial par rapport la sourceTime domain reflectometryTDR

    Toute la puissance entrante se retrouve intgralement la sortie Linaire

    =Coupleurs incident et rflchi dans le mme coffretCoupleur bidirectionnel

    Liaison directe entre / sortie= traversThru

    =TOSStanding wave ratioSWR

    Voltage standing wave ratioVSWR

    Adaptation lentre, puis la sortieS scattering parameterS11, S22

    Pont directionnelSWR bridge

    Gain de sortie par rapport lentre, puis linverse S scattering parameterS21, S12

    Coupleur divisant le signal RF en 2 parties gales. Lune sert de rfrenceSplitter 3 dB

    Electrical noise ratioENR

    Elment coaxial de calibration totalement ouvertCircuit ouvert de qualit (APC-7, N, APC-3.5)Open

    Elment coaxial de calibration avec un court-circuit parfait en RFCourt-circuit de qualit (APC-7, N, APC-3.5)Short

    Tiroir RF pour sweepPlugin

    =VobulateurSweep

    Mesure uniquement du terme module=VNA simplifiSNA ou scalaire

    =Analyseur vectorielVector signal analyserVNA

    Traduction, explicationAcronymeTerme utilis

  • F5DQK april 2008 5

    Analyseur scalaire

    2- Gnralits

  • F5DQK april 2008 6

    Analyseur scalaire

    Analyse scalaire ou vectorielle quezaquo ?

    - Un analyseur scalaire est un analyseur vectoriel simplifi (engl.VNA) ne mesurant que le module. - Pour des raisons de cuts, la mesure de phase est omise (pas dabaque de Smith)- La calibration initiale seffectue en :

    -Transmission : liaison directe thru entre sortie RF et dtecteur appropri

    - Rflection : utilisation dlments de calibration large bande avec :lment court-cicuit ou shortpuis lment cicuit ouvert open

    Le coupleur additionnel sera :- large bande- le plus plat possible- de directivit >40 dB lintrieur de la bande de mesures

    NB : sur un VNA, la calibration ncessite en plus une charge additionnelle 50 large bande

  • F5DQK april 2008 7

    Analyseur scalaire

    Principe : mesures en rflexion et transmission

    Splitter 3 dB

    Splitter 3 dB

  • F5DQK april 2008 8

    Analyseur scalaireBenchmark du march des analyseurs scalaires doccasion:

    Famille 6500 et suivants

    Famille 360 et suivants

    Famille 8757 et suivants

    Modles

    Coupleur additionnel indispensable (non fabriqu par Marconi)

    Recours coupleur large bande haute directivit (trs encombrant) ou WiltronSWR bridge (sortie S11 en RF)

    -Plus rcent

    -avec 3 dtecteurs grande dynamique de -50 +16 dBm

    -Liaison vers sweep: matre ou esclave

    Marconi

    Rien 1re vue !!-Excellent coupleur haute directivit >40 dB (autotester sortie S11 sur cble ddicac)

    -2 dtecteurs suffisent

    -Encombrement minimal

    Wiltron / Anritsu(Meilleur compromis)

    -Dynamique basse restreinte (modulation AC 23 kHz sweep obligatoire)

    -Splitter 3 dB + coupleur directionnel de la marque lgrement encombrant

    -Coupleur directionnel trs large bande avec dtection rflchie incorpore

    -2 dtecteurs suffisent

    HP / Agilent

    InconvnientsAvantagesMarques

    Prvoir un sweep compatible genre HP 8620a ou HP 8350b ou quivalent + coupleur 3 dB large bande

  • F5DQK april 2008 9

    Analyseur scalaire

    HP 8756a

    HP 8757a

  • F5DQK april 2008 10

    Analyseur scalaire

    Wiltron 360

    Wiltron 560

  • F5DQK april 2008 11

    Analyseur scalaire

    Marconi 6500

  • F5DQK april 2008 12

    Analyseur scalaire

    Applications :

    - Mesures gain et adaptation damplis linaires sur plusieurs octaves- Calage damplis bande troite- Mise au point de filtres slectifs- Pertes de cbles coaxiaux- Mesures de puissance Pout fonction de Pin et compression P1dBc- Comparaison des caractristiques entre 2 objets pratiquement identiques- Possibilit de TDR sur certains modles vrifier

  • F5DQK april 2008 13

    Analyseur scalaire

    3- Application au Marconi 6500

  • F5DQK april 2008 14

    Analyseur scalaire

    Chez HP/Agilent ou Wiltron/Anritsu, chacune des marques fournit absolument tous les accessoires priphriques indispensables au bon fonctionnement dun analyseur scalaire.

    Mais Marconi na pas jug utile de fabriquer son propre pont directif, lment cl de vote indispensable son fonctionnement (sauf ses propres dtecteurs).

    Pour complter son banc, le client est alors contraint de consulter la concurrence et dopter parmi lune des 3 options suivantes:

    En choisissant Marconi, le cot additionnel de ces coupleurs rallonge encore laddition finale dommage !

    - Pour 30 MHz

  • F5DQK april 2008 15

    Analyseur scalaire

    Splitter 3 dB, pourquoi faire ?

    - Indispensable quelle que soit la marque de lanalyseur scalaire utilis- Sert garder la calibration intacte puissance RF variable- La 2me branche sert connecter le dtecteur de rfrence- Perte sur chaque voie 6 dB, dissymtrie entre chaque branche < +-0.3 dB - Nimporte quelle marque convient pourvu que le coupleur soit large bande (Weinschel, HP, etc)- Attention: les modles Mini-Circuits sont bas prix mais leur bande passante est rduite un octave

    Voie de rfrence

  • F5DQK april 2008 16

    Analyseur scalaire

    HP 11667a DC-18 GHz

    HP 0955-0751 300 kHz-3 GHz

    ZA3PD-2 1-2 GHz

  • F5DQK april 2008 17

    Analyseur scalaire

    Choix entre pont (SWR bridge) et coupleur directionnel large bande :

    - Dans les deux cas il est impossible de balayer de 10 MHz 18 GHz en continu - Forcment 2 sous-bandes obligatoires : 0.1-2 GHz et 2-18 GHz- Pont directionnel instrumentation sur table bien plus are

  • F5DQK april 2008 18

    Analyseur scalaire

    Sortie RF directe sur fiche N femelle

    403538

    0.05 - 3 GHz 2 18 GHz3 8 GHzIdem

    60A5087A5087A50-164A50

    SWR bridge

    0.005 2 GHz

    0.01 18 GHz

    0.01 18 GHz

    Bande passante

    Sortie DC sur fiche BNC (inutilisable)3636

    60A50

    97A50SWR bridge

    560-97A50

    Modles

    Cble ddicac scalaire Wiltron (inutilisable)

    36Autotester

    Sortie rflchieDirectivit (dB)

    Anritsu / Wiltron

    0.005 1.3 GHz(exploitables jusqu 1.7 GHz)0.003 3 GHz

    HP 8502a

    HP 8503a

    HP 85044a

    Sortie RF directe sur fiche N Splitter 3 dB et attnuateur incorpors

    40HP / Agilent

    Modles 27A50=entre RF en fiche APC7, 50 - - - 27N50=fiche N mle, 50 - - - 27NF50=fiche N femelle

    0.005 - 3 GHzZRB2 Sortie RF directe sur fiche N femelle prochain investissement

    40Rohde&Schwarz

    Si choix dun pont large bande (SWR bridge) : 3 possibilits

    ATTENTION : versions A en 50 et B en 75

  • F5DQK april 2008 19

    Analyseur scalaire

    27A50 0.05-2 GHz60A50 2-18 GHz

    SWR bridge Wiltron sortie rflchie en RF :

  • F5DQK april 2008 20

    Analyseur scalaire

    SWR bridge Rohde & Schwarz :

    ZRB2 0.005-2.5 GHz ZRB 335.2819.50 0.005-2 GHz

    Wiltron 60NF50 0.005-2 GHz

    Injection HF

    Sortie rflchie

    DUT

    Configuration monte en bote de paramtres-S rfrence ZPV-Z5 avec option 1, directivit 45 dB dans un analyseur vectoriel R&S

  • F5DQK april 2008 21

    Analyseur scalaire

    SWR bridge HP 8502a ou 85044a utilisation universelle:

    Configuration avec VNA HP 8754a

    Attnuateur variable 70 dB Sortie DUT

    RF input

    Voie R (splitter 3 dB incorpor)

    Rflexion

    Pont du pauvre comprenant:- Attnuateur variable dentre- Splitter 3 dB- Coupleur 500 kHz-1.3 GHzDirectivit 40 dB

    DUT (cavit)

  • F5DQK april 2008 22

    Analyseur scalaire

    Si choix dun coupleur large bande mono ou bidirectionnel :

    - Impossible de balayer 10 MHz 18 GHz avec un coupleur large bande unique !!!- Le choix dun coupleur bidirectionnel conomise lachat dun coupleur large bande 3 dB utilispour la rfrence (si puissance de sortie ajustable)- Couplage rflchi vis au moins 10 dB, idalement 20 dB- Egalement attention

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