[Shahriar] de El camino de la señal no es ajeno a estas páginas y está de regreso con otro análisis y desmontaje de video fascinante para su placer visual. (Incrustado a continuación). Esta vez, el objetivo es una fuente de señal/analizador Agilent E5052A de 7 GHz, que es un equipo costoso que pocos de nosotros tenemos la suerte de tener en el banco. Esta unidad en particular se informa como defectuosa, con una medición de la intensidad de la señal que es completamente incorrecta, lo que lleva a no confiar en ninguno de los informes del instrumento.
Después de revisar el manual de servicio de la unidad E5052B relacionada, [Shahriar] observa que la parte de medición de ruido de fase del instrumento está totalmente separada de la medición de potencia, solo conectada a través de algunos divisores de potencia resistivos internos, lo que simplifica enormemente la depuración. Pero primero, un pequeño segway en este primer subsistema de medición, porque es muy bueno.
Un instrumento de modo de barrido tradicional funciona mezclando la señal de entrada con un oscilador de bajo ruido de fuente local que, cuando se filtra en paso bajo, se alimenta a un medidor de potencia o digitalizador. En pocas palabras, convierte la señal en algo fácil de medir. Luego presenta la potencia o el ruido en función de la frecuencia del oscilador local (LO), lo que nos brinda la vista espectral que necesitamos. Todo está bien, pero este diagrama tiene un gran defecto. El ruido LO esencialmente se suma al ruido de la señal, produciendo un ruido de fondo espectral por debajo del cual las señales no se pueden resolver.
El instrumento E5052 utiliza una inteligente técnica de correlación cruzada que le permite medir niveles de ruido de fase más bajos que su propia fuente de señal interna. El instrumento alberga un oscilador de cristal compensado por horno (OCXO) para una alta estabilidad, de hecho, dos de dos proveedores diferentes, uno para cada LO, y montados perpendicularmente entre sí. La técnica divide la señal de entrada por la mitad con un divisor de potencia, luego alimenta las dos mitades en convertidores reductores idénticos (excepto los LO), cuyas salidas se alimentan a un DSP a través de un par de ADC. Tener señales de entrada idénticas, pero diferentes LO (con diferentes espectros de ruido de fase) convierte las dos señales de un par correlacionado en un par no correlacionado, con los efectos de la vibración del chasis y los efectos de la gravedad también integrados.
El DSP resta la señal no correlacionada de la señal correlacionada, eliminando así el efecto del LO individual en el espectro de ruido de fase. Esta técnica inteligente da como resultado un espectro de ruido de fase más bajo que los propios LO y una buena representación de la señal de entrada medida.
Conveniente para [Shahriar], este complejo subsistema está totalmente separado de la dudosa medición de potencia. Este segundo sistema es mucho más simple, siendo alimentado con otra copia de la señal de entrada, a través del divisor de potencia resistivo principal. Luego, este segundo suministro se divide nuevamente con un divisor de potencia personalizado que, tras la inspección visual del conector SMA de entrada, estaba claramente defectuoso. No debe tambalearse. La causa principal del problema era una unión de soldadura en frío de una sola huella SMA, que se aflojó con el tiempo. Un poco de reflujo y montaje, y la unidad estaba lista para ser recalibrada y puesta nuevamente en servicio.
Hemos visto mediciones de ruido de fase en estas páginas varias veces, como la depuración de este problema de PLL STM32.
