Geração de pulsos estreitos com o nível mais alto de precisão e capacidade de repetição com o R&S®SMA100B

O equipamento do radar é sempre desenvolvido para operar dentro dos limites tecnologicamente viáveis. Sendo assim, o verdadeiro desempenho dele só pode ser medido com os sinais de teste pulsados mais precisos e confiáveis. O gerador analógico de sinais de RF e de micro-ondas R&S®SMA100B, com seu modulador de pulso de alta qualidade, fornece modulação de pulso estreito. Graças a um poderoso conceito de controle de nível de ciclo fechado também para pulsos estreitos, a precisão e a capacidade de repetição impressionantes já estão disponíveis para larguras de pulso a partir de 100 ns.

Sua tarefa

Pulsos estreitos não modulados são utilizados para geração de imagens de curto alcance e também em cenários com alta frequência de repetição de pulso (PRF) para estimativa Doppler inequívoca. Ciclos de trabalho de sinais pulsados podem variar e ficar abaixo do intervalo em alguns porcento. Uma vez que o equipamento do radar é otimizado para operação pulsada, ele não é capaz de tolerar muita potência de RF média e é, por natureza, altamente sensível a variações no nível de potência. Para medir o verdadeiro desempenho de componentes ou módulos individuais do radar, a qualidade dos sinais de teste pulsados é fundamental. Devido ao baixo ciclo de trabalho, os pulsos só ocorrem esporadicamente, mas ainda precisam ter um alto nível de precisão e capacidade de repetição. A amplitude do pulso não pode oscilar ao longo do tempo devido a variações de temperatura durante o teste.

Geração de pulsos estreitos
Resposta transitória do sinal de saída de RF do R&S®SMA100B com pulsos fornecidos externamente (11,2 GHz, largura de pulso de 100 ns, ciclo de trabalho em 1%)

Solução de teste e medição

O gerador analógico de sinais de micro-ondas R&S®SMA100B, com seu modulador de pulso de alto desempenho, é a solução perfeita para esta aplicação. O R&S®SMA100B fornece pulsos controlados em ciclo fechado por seu moderno controle digital de nível automático (ALC). O ALC implementado no R&S®SMA100B pode controlar o nível de pulsos estreitos (largura de pulso ≥ 100 ns), mesmo quando eles apresentam um nível muito baixo de ciclo de trabalho. Ele garante um nível excepcional de precisão e um nível impressionante de capacidade de repetição. A largura de pulso do controle de nível de ciclo fechado é 10 vezes melhor do que a dos produtos concorrentes, e 5 vezes melhor do que a do R&S®SMF100A.

Sincronização do cenário de exemplo
Sincronização do cenário de exemplo
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O modulador de pulso do gerador de sinais R&S®SMA100B atinge seu desempenho excepcional sem um mecanismo de amostragem e retenção, garantindo condições de operação seguras para sensíveis dispositivos em teste. A figura da página anterior mostra um exemplo da resposta temporária do R&S®SMA100B para pulsos estreitos fornecidos externamente com largura de pulso de 100 ns e ciclo de trabalho em 1%.

Os pulsos ocorrem imediatamente na saída de RF com um alto nível de precisão e capacidade de repetição. O tempo de estabilização do nível mais alto de potência é < 120 μs. O desvio do nível mais alto de potência do primeiro pulso a partir do nível CW é < 1 dB.

Capacidade de repetição do nível medido de pulsos estreitos
Capacidade de repetição do nível medido de pulsos estreitos, 11,2 GHz, largura de pulso de 100 ns, ciclo de trabalho em 1%, ALC no modo “Table & on”
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O desvio residual do nível mais alto de potência final a partir de CW é < 0,3 dB. Os avançados geradores de sinal mostram uma resposta temporária no intervalo de milésimos de segundo. Para evitar longas respostas transitórias para pulsos estreitos, o R&S®SMA100B faz o pré-carregamento do integrador do ALC com dados de correção de seu processo de alinhamento interno para o primeiro pulso, um conceito normalmente utilizado apenas em geradores de sinais vetoriais. O controle de nível de ciclo fechado elimina de maneira eficiente os efeitos da temperatura, mesmo para pulsos estreitos com baixo ciclo de trabalho.

Capacidade de repetição de nível para pulsos estreitos com larguras de pulso até 100 ns

No modo ALC “Auto”, o R&S®SMA100B seleciona automaticamente o melhor modo de ALC. O ciclo do ALC é funciona com pulsos estreitos da opção de geração de pulso interno R&S®SMAB-K23 ou com pulsos de uma fonte externa. Para pulsos estreitos, o modo mais indicado é “Table & on”. Neste modo, o mecanismo do ALC é pré-carregado com dados de ajuste internos e, após o primeiro pulso, o ciclo de controle é fechado. Isso resulta em um tempo menor de estabilização e em um nível maior de precisão e capacidade de repetição. O histograma na parte inferior esquerda mostra a distribuição do nível mais alto de potência medida em um período de 10 minutos.

O ciclo de controle é executado de maneira contínua e corrige todas as oscilações de nível com uma excelente capacidade de repetição de pulso a pulso. Neste exemplo, quase todos os níveis mais altos de potência estão em uma faixa de 0,015 dB. A largura do pulso é de 100 ns em um ciclo de trabalho de 1%.

Precisão e capacidade de repetição de nível para pulsos estreitos com larguras de pulso inferiores a 100 ns

Para larguras de pulso abaixo de 100 ns, o R&S®SMA100B dispõe do modo de ALC “Table”. Este modo não utiliza um ciclo de feedback fechado. Ele utiliza um controle de nível de ciclo aberto. Os valores de correção são obtidos de tabelas internas de ajuste. Ele é compatível tanto com pulsos gerados internamente quanto com pulsos de fontes externas.

Desempenho de modulador de pulso do R&S®SMA100B equipado com a opção R&S®SMAB-K22
Parâmetro Valor
Largura mínima de pulso < 20 ns
Largura mínima de pulso com controle de nível de ciclo fechado
100 ns
Tempos de subida e de descida
5 ns (normalmente)
Relação liga/desliga medida 100 dB

Benefícios principais

❙ Controle de nível de ciclo fechado para pulsos estreitos com largura a partir de 100 ns

❙ Saída de pulso imediata em porta de RF com resposta temporária extremamente rápida

❙ Controle de nível de ciclo aberto para pulsos estreitos com larguras < 100 ns

❙ Precisão de nível absoluto excelente para sinais pulsados

❙ Reprodutibilidade de nível excelente para sinais pulsados

❙ Dispensa o uso de mecanismos de amostragem e retenção