В линейке приборов серии КОБАЛЬТ представлены анализаторы С4209, С4409, С4220, С4420 с перемычками на передней конфигурируемой панели для подключения модулей расширения частотного диапазона — внешних преобразователей. Дополнительно на задней панели таких анализаторов есть соединители для передачи сигналов управления и электропитания. Применение модулей обеспечивает смещение верхней границы диапазона рабочих частот при измерении комплексных коэффициентов передачи и отражения вплоть до микроволновых длин волн.

МодельДиапазон частотКоличество портов
С4209 от 100 кГц до 9 ГГц 2
С4409 от 100 кГц до 9 ГГц 4
С4220от 100 кГц до 20 ГГц 2
С4420от 100 кГц до 20 ГГц4

Передняя панель С4420 с перемычками для прямого подключения модулей расширения частотного диапазона (PORT, LO, IF REF, IF TEST)
Задняя панель С4420 с соединителями для передачи сигналов управления и электропитания (EXTENDERS, DC OUT)
Внешний вид анализатора С4220
Внешний вид анализатора С4209
Внешний вид анализатора С4409

Преимущества

Архитектура построения анализаторов с модулями широко применяется в промышленности и имеет ряд преимуществ. Непосредственное подключение модулей к портам исследуемых устройств снижает погрешность и стоимость измерений. Из-за компактности преобразователей их можно легко переносить и подключать к портам устройств с пространственно-разнесенными соединителями. При использовании оптического соединения можно увеличить расстояния до десятков метров.

Модификации

Анализаторы С4209, С4409, С4220, С4420 имеют несколько модификаций, отличающихся типом совместно используемых модулей.
Модификации, отмеченные /TFE1854 или /FEV, объединяют анализаторы цепей векторные и модули в единую измерительную систему комплексных коэффициентов передачи и отражения, перекрывая диапазон от 18 до 110 ГГц.

МодификацияМодулиДиапазон частот
С4209, С4409Без модулейот 100 кГц до 9 ГГц
С4220, С4420Без модулейот 100 кГц до 20 ГГц
С4209/TFE1854, С4409/TFE1854 TFE1854от 18 до 54 ГГц
С4220/TFE1854, С4420/TFE1854TFE1854от 18 до 54 ГГц
С4209/FEV15, С4409/FEV15 FEV15от 50 до 75 ГГц
С4220/FEV15, С4420/FEV15 FEV15от 50 до 75 ГГц
С4209/FEV12, С4409/FEV12FEV12от 60 до 90 ГГц
С4220/FEV12, С4420/FEV12FEV12от 60 до 90 ГГц
С4209/FEV10, С4409/FEV10FEV10от 75 до 110 ГГц
С4220/FEV10, С4420/FEV10FEV10от 75 до 110 ГГц

Максимальное количество работающих модулей в системе определяется количеством измерительных портов анализатора, т.е. двухпортовые приборы могут одновременно работать с одним или двумя модулями, четырехпортовые могут управлять одним, двумя, тремя или четырьмя модулями.

Передняя панель TFE1854
Задняя панель TFE1854
Внешний вид TFE1854 с набором регулируемых ножек
Внешний вид FEV10, FEV12, FEV15
Внешний вид FEV10, FEV12, FEV15

Состав

Измерительная система комплексных коэффициентов передачи и отражения (или анализаторы цепей векторные с расширением диапазона рабочих частот) включает:

  • Анализатор цепей векторный
  • Модуль (модули) расширения частотного диапазона
  • Кабели для подключения модуля к анализатору
  • Программное обеспечение
  • Комплект эксплуатационной документации
  • Набор регулируемых ножек (опция)
  • Набор для крепления в стойку горизонтальный (опция)
  • Набор для крепления в стойку вертикальный (опция)
  • Измерительные кабели и переходы для подключения исследуемых устройств (опция)
  • Средства калибровки (опция)
  • Компьютер или ноутбук (опция)

Управление осуществляется программным обеспечением анализатора. Автономной работы модулей не предусмотрено, без подключения к анализатору они не могут быть использованы для проведения измерений.

Описание

Ниже приведено краткое описание анализатора и модулей, необходимое для понимания совместной работы данных устройств.

Функции анализатора:

  • Формирование двух основных сигналов — измерительного и гетеродинного, необходимых для работы модуля по назначению; модули используются в роли внешних преобразователей частоты
  • Обработка сигналов промежуточной частоты опорного и измерительного каналов, поступающих с выхода модуля
  • Электропитание модулей (где это возможно);
  • Управление процессом измерений.
Входы/выходы анализатора, используемые для совместной работы с модулями

Расчет и отображение результатов измерений коэффициентов передачи и отражения выполняет внешний компьютер с установленным программным обеспечением.

Функции модулей:

  • Умножение сигнала RF по частоте: расширение верхней границы диапазона рабочих частот анализатора
  • Выделение сигналов: падающего, отраженного или прошедшего через исследуемое устройство
  • Преобразование выделенных сигналов на фиксированную промежуточную частоту отдельно для опорного и измерительного каналов
  • Усиление сигналов промежуточной частоты
Входы/выходы модуля, используемые для совместной работы с анализатором

Модули состоят из умножителей частот измерительного и гетеродинного сигналов, выходного усилителя мощности, направленных ответвителей и пары преобразователей с усилением и фильтрацией сигналов промежуточной частоты. Дополнительно в состав модулей, предназначенных для работы в активном режиме, входят платы питания и управления.

Типичная структура модуля

Модули могут работать как в пассивном, так и в активном режиме. Пассивный режим предполагает, что формирование внутренних сигналов модуля по частоте и амплитуде будет осуществляться без обратной связи с анализатором. В активном режиме считается, что анализатор будет полностью контролировать процесс установки диапазона выходных частот и мощностей модуля. TFE1854 работают в активном режиме, FEV — в пассивном.

Для работы модуля необходимо подать на его входы измерительный и гетеродинный сигнал заданной частоты и мощности. Измерительный сигнал умножается в модуле по частоте, фильтруется и масштабируется по уровню. Сформированный высокочастотный сигнал поступает на измерительный порт через направленные ответвители. С помощью направленных ответвителей осуществляется выделение падающего, прошедшего через исследуемое устройство и отражённого от его входов сигналов. Данные сигналы поступают на преобразователи частоты измерительного и опорного каналов. Для преобразования используется сигнал гетеродина, умноженный в модуле по частоте. После преобразования сигналы промежуточной частоты усиливаются и поступают на выход модуля.