Приборы оснащены функциями измерения и анализа с аппаратным ускорением.

Основные свойства

• Быстрое обнаружение аномалий сигнала

• Аппаратное ускорение анализа

• Высокоточная цифровая система синхронизации

• Новый уровень удобства работы

• Убедительная точность

Характерные особенности

• Быстрое обнаружение аномалий сигнала

• Один миллион сигналов в секунду: поиск неисправностей не требует догадок

• Высокие скорости сбора данных без ограничения функциональных возможностей

• Быстрый анализ ошибок с функцией просмотра истории

Аппаратное ускорение анализа

• Высокая скорость измерений, даже для сложных функций анализа

• Спектральный анализ на основе БПФ: эффективно и удобно

• Испытания на соответствие маске: быстрая настройка, надежные результаты

• Усложненный анализ с использованием одновременно до трех сигналов в каждом канале

Высокоточная цифровая система синхронизации

• Точные измерения благодаря малому джиттеру при синхронизации

• Высокая чувствительность запуска во всей полосе пропускания

• Регулируемый цифровой фильтр сигнала синхронизации

Новый уровень удобства работы

• Четкая структура меню позволяет быстро начать работу

• Цветная маркировка органов управления, понятная для пользователя

• Пиктограммы сигналов с функцией перетаскивания

• Благодаря полупрозрачным диалоговым окнам измеряемые сигналы всегда полностью видимы

Убедительная точность

• Точные измерения благодаря очень низкому уровню собственного шума

• Широкий динамический диапазон благодаря одноядерному аналогово-цифровому преобразователю

• Полная ширина полосы пропускания, даже для значений чувствительности ? 10 мВ/дел

• Малые погрешности коэффициента усиления и смещения, независимо от температуры

• Надежная межканальная развязка предотвращает перекрестные помехи

Применение

• Логический анализ

• Демодуляция сигналов на квадратурные составляющие

• Анализ целостности сигналов

• Анализ протоколов последовательной передачи данных

• Испытания на соответствие стандартам передачи данных

• Анализ мощности

• Анализ электромагнитных помех

Возможности логического анализа

Опция смешанных сигналов RTO-B1 (MSO) добавляет к обычным функциям осциллографа функцию логического анализатора. Используя MSO, можно анализировать и отлаживать встроенные системы с сигналами смешанного типа, в которых одновременно используются аналоговые и коррелированные цифровые сигналы. Опция MSO добавляет к обычным аналоговым каналам 16 цифровых (логических), объединенных в два логических пробника (комплекта) с 8 каналами каждый. Прибор обеспечивает синхронизацию и выравнивание по времени аналоговых и цифровых сигналов, так что имеется возможность отображать и анализировать важные временные взаимодействия между ними. Автоматическое выравнивание компенсирует задержку между разъемами для подключения пробников для аналоговых и цифровых каналов. Опция позволяет анализировать логические состояния цифровых шин данных по 16 каналам с тактовой частотой до 400 МГц, разрешением по времени 200 пс (частота дискретизации 5 ГГц) и с глубиной записи до 200 миллионов точек. При этом даже с включенными цифровыми каналами осциллографы RTO обеспечивают скорость обновления экрана свыше 200 тысяч осциллограмм в секунду. Опция RTO-B1 легко может быть установлена на любую модель осциллографа RTO.

Демодуляция сигналов на квадратурные составляющие
Программная опция RTO-K11 позволяет захватывать модулированные входные сигналы, выполнять их аппаратную векторную демодуляцию, фильтрацию и повторную выборку соответствующих I/Q данных для обеспечения требуемой частоты дискретизации. Полученные I/Q данные затем доступны для последующего анализа как в стандартных математических пакетах типа MatLab, так и в ПО Rohde-Schwarz FS-K96 по анализу сигналов OFDM. В зависимости от модели осциллографа максимальная полоса анализа входных сигналов составляет до 4 ГГц. Превосходные аппаратные характеристики осциллографов RTO обеспечивают анализ квадратурно-модулированных сигналов с опцией FS-K96 с EVM на уровне –40 дБ вплоть до частот несущей 3 ГГц.

Анализ целостности сигналов

Опция анализ джиттера R&S®RTO-K12 Jitter Analysis - позволяет проводить автоматические измерения таких параметров, как частота, период, ошибка временного интервала, джиттер от периода к периоду, джиттер за N периодов, скорость передачи данных и др. Функция Track function - обеспечивает более глубокий анализ измеряемых параметров с возможностью отображения результатов измерений в виде тренда измерения, таблицы, гистограммы, спектра, глазковой диаграммы. Уникальной особенностью опции является утилита тестирования по маске, позволяющая создавать шаблоны для быстрого тестирования глазковых диаграмм. Кроме того в опции имеется возможность программного восстановления тактового сигнала (Software-CDR).

Опция R&S®RTO-K13 Clock Data Recovery (CDR) - активирует схему аппаратного восстановления тактового сигнала, реализованную в интегрированной микросхеме осциллографа RTO. Для восстановления тактового сигнала используются режимы ФАПЧ первого и второго порядка. Скорость передачи данных регулируется от 200 кБайт/с до 2,5 Гбайт/с для осциллографов RTO1002..24, до 5 Гбайт/с для RTO1044. В отличие от Software-CDR, использующей постобработку захваченных данных, аппаратное восстановление тактового сигнала реализовано в реальном времени, что позволяет использовать тактовый сигнал для синхронизации при измерении джиттера и построении глазковых диаграмм.

Анализ протоколов последовательной передачи данных
Целый набор программных приложений RTO-Kхх исключает необходимость в ручной настройке запуска и декодировании трафика последовательных шин. Используя данные, захваченные с помощью осциллографических или логических каналов, указанные приложения позволят легко просматривать информацию, посланную по: аудио-шинам I2S/LJ/RJ/TDM; по автомобильным шинам CAN/CAN-FD (CAN-dbo)/LIN, FlexRay (FIBEX); по компьютерным интерфейсам I2C/SPI, UART/RS-232/422/458, Ethernet, 8b10b, MDIO, USB 2.0/HSIC; по шинам, используемым в аэрокосмических и военных областях MIL-1553, ARINC 429; по шинам, используемым Manchester/NRZ-кодирование; или во встраиваемых системах на базе архитектуры MIPI.

Нажатием одной кнопки в осциллографе запускается процедура полной автоматической настройки для определения параметров выбранного протокола. Все эти параметры, также, могут быть скорректированы вручную. Пользователь может устанавливать запуск по различным событиям, типичным для выбранного протокола, например: на начало и конец сообщения, конкретный адрес, шаблон данных в сообщении, можно задавать свои собственные преамбулу, идентификатор кадра, код CRC и другие поля.

Высокие скорости декодирования захваченных данных исключают пропуск критически важных событий и ошибок. Декодирование выполняется по тактовой частоте и характерному для протокола расположению битов захваченного сигнала. Декодированные символы данных и управляющие символы отображаются на экране в понятной удобной для восприятия форме и имеют цветовую маркировку. Содержимое протокола может выводиться в табличном виде. Функции декодирования позволяют быстро выделять состав данных, а также, соотносить по времени команды интерфейса с другими сигналами цепи, легко выявлять критические состояния и быстро определять ошибки проектирования системы.

Испытания на соответствие стандартам передачи данных
Во время типовых испытаний и в процессе производства пользователи могут контролировать точное соответствие своих продуктов техническим требованиям стандартов передачи данных. Опция RTO-K21 позволяет проводить автоматические испытания на соответствие стандарту USB 2.0 (режим Hi-Speed), а также стандартам USB 1.1 (режим Full-Speed) и USB 1.0 (режим Low-Speed). Опции RTO-K22 и -К23 позволяют выполнять прецизионные автоматизированные тесты на соответствие стандартам интерфейса Ethernet 10/100/1000BASE-T и 10GBASE-T соответственно. Опция RTO-K24 также позволяет выполнять тесты на соответствие стандарту интерфейса Ethernet, нона базе технологии BroadR-Reach®. Данная технология является новой перспективной разработкой,используемой в бортовых автомобильных сетях, и уже используется системами управления на базе сетей CAN и LIN. Технология BroadR-Reach® Ethernet обеспечивает значительные преимущества с точки зрения цены перед другими технологиями автомобильных сетей с широкой полосой пропускания, такими как LVDS.
Опция RTO-K26 потребуется для решения проблем совместимости компонентов во встраиваемых системах при испытании интерфейсов стандарта MIPI, выполненных на основе физической шины D-PHY, имеющей ряд уникальных особенностей.

Помимо опций RTO-K21-К26 для проведения испытания на соответствие стандартам потребуется программное обеспечение R&S Scope Suite. С его помощью выполняется управление осциллографом и проверяемым устройством посредством иллюстрированных пошаговых инструкций в процессе измерений.Отдельные тесты проверяют, например: качество сигнала передатчика по тестовой маске или с помощью индикаторной диаграммы; основные компоненты и синхронизацию протоколов; тестируют чувствительность приемника для корректной работы на минимальных уровнях сигнала, и т. д. Конфигурируемый протокол испытания документирует измерения, включая числовые данные или скрин-шоты осциллографа в зависимости от выбора пользователя.

Для надлежащего соединения испытуемого устройства c осциллографом используются соответствующие тестовые наборы, состоящие из тестовых плат RT-ZF1 для стандарта USB или RT-ZF2 для стандарта Ethernet,и соответствующих аксессуаров (кабелей, адаптеров). Платы содержат различные экспериментальные участки для тестирования качества сигнала передатчика и приемника испытуемого устройства, и моделируют различные условия загрузки.

Анализ мощности

Опция RTO-К31, в комбинации с соответствующими пробниками напряжения и тока и вспомогательным оборудованием, обеспечивает возможность анализа и оценки основных динамических характеристик источников питания и измерять такие параметры как: пусковой ток; гармоники; уровни пульсаций; параметры стабильности; эффективность преобразования. Необходимость измерений этих характеристик определяет требования к испытательному оборудованию.

Анализ электромагнитных помех

В комбинации с набором пробников ближнего поля R&S®HZ-15 осциллографы R&S®RTO позволяют разработчику быстро обнаружить и проанализировать возникающие электромагнитные помехи (ЭМП). Большой динамический диапазон и высокая чувствительность по входу (1 мВ/деление) гарантируют возможность анализа даже очень слабого излучения. Реализация БПФ в осциллографах обеспечивает высокую частоту обновления, БПФ с функцией перекрытия и послесвечение экрана позволяют заглядывать в структуру нежелательного излучения. Полученные сведения помогают разработчику быстро определить источник излучения. Компактный набор пробников R&S®HZ-15 предназначен для работы в частотном диапазоне от 30 МГц до 3 ГГц. Он также может использоваться и в диапазоне ниже 30 МГц, но со снижением чувствительности. В случае требования высокой чувствительности, опциональный предварительный усилитель R&S®HZ-16 обеспечивает коэффициент усиления 20 дБ в частотном диапазоне от 100 кГц до 3 ГГц.

Принадлежности

Высококачественные активные и пассивные пробники дополняют осциллографы RTО. Обладая великолепными характеристиками, эти пробники также надежны и удобны в работе. Пассивный пробник для каждого канала осциллографа входит в стандартную комплектацию прибора.

Семейство измерительных наконечников RTO

Пробники	Ширина полосы пропускания	Коэффици- ент деления	Входное сопротивл- ение	Входная емкость	Динамиче- ский диапазон	Дополнитель- но
Пассивные пробники
RT-ZP10	500 МГц	10:1	10 МОм	9,5 пФ	400 В (ср. кв. зн.)	Длина кабеля ~1,3 м
RT-ZZ80	8,0 ГГц	10:1	500 Ом	0,3 пФ	20 В (ср. кв. зн.)	Длина кабеля ~1,1 м
Пассивные высокого напряжения
RT-ZH10	400 МГц	100:1	50 МОм	7.5 пФ	1 кВ (ср. кв. зн.)	Длина кабеля ~2м
RT-ZH11		1000:1			4 кВ (пик.)
Активные несимметричные пробники
RT-ZS10Е	1.0 ГГц	10:1	1 МОм	0.8 пФ	±8 В	Длина кабеля ~1,1 м
RT-ZS10						Встроенный вольтметр и микропереклю- чатель для управления прибором
RT-ZS20	1.5 ГГц
RT-ZS30	3.0 ГГц
RT-ZS60	6.0 ГГц			0,3 пФ		Длина кабеля ~1,1 м
Активные дифференциальные пробники
RT-ZD10	1 ГГц	10:1/100:1	1 МОм	0.6 пФ 13 пФ	±5 В/ 50 В (DC), 46 В (AC peak)	Встроенный вольтметр и микропереклю- чатель для управления прибором
RT-ZD20	1.5 ГГц	10:1		0.6 пФ 35 пФ	±5 В
RT-ZD30	3.0 ГГц
RT-ZD40	4.5 ГГц
Активный дифференциальный пробник высокого напряжения
RT-ZD01	100 МГц	100:1	8 МОм	35 пФ	+/- 140 В	Длина кабеля ~ 90 см. Длина измерительных проводников ~ 30 см.
		1000:1			+/- 1400 В

Семейство пробников RTО

Пробники	Ширина полосы пропускания	Макс. сила тока (скз. /пик.)	Время нарастания	Погрешность преобразования	Макс. напряжение	Дополнительно
Токовые пробники
RT-ZC10	10 МГц	150 A /±300 A	35 нс	±1 % до 150 A (скз.)	600 В (CAT II) 300 В (CAT III)	Требуется внешний источник питания, например RT-ZA13
RT-ZC20	100 МГц	30 A / ±50 A	3.5 нс	±1 % до 30 A (скз.)	300 В (CAT I)

Полоса пропускания	1 ГГц
Количество каналов	4
Частота дискретизациина канал / при использ. двух каналов	10 Гвыб/с
Объем памятина канал/при использовании одного канала	20 / 80 млн. отсчетов (опционально до 100/400 млн. отсчетов)

В сфере передачи информации прочно заняли свое место широкополосные системы. Они характеризуются малой спектральной плотностью энергии и очень широкой полосой, которая иногда составляет до нескольких сотен мегагерц. Малая спектральная мощность позволяет работать таким системам в когнитивном режиме, т.е. с перекрытием рабочих диапазонов других радиослужб. Как правило, излучение передатчиков широкополосных систем обладает малой мощностью и небольшой площадью покрытия.

Вместе с тем, использование столь широкополосных сигналов в практических целях требует обеспечения их информационной целостности. После переноса на несущую частоту они могут передаваться через эфир и через коаксиальные линии, причем первая из упомянутых сред приводит к значительному колебанию спектральной плотности от частоты к частоте. В результате значение спектральной плотности изменяется в пределах рабочей полосы, т.е. сигнал искажается, и для правильного восстановления информации выполняется ее предкоррекция по специальным алгоритмам.

Однако информационная целостность сигналов может нарушаться и за счет искажений в коаксиальных кабелях, длина которых с учетом высоты антенно-мачтовых сооружений может достигать десятков метров. В теоретической радиоэлектронике показано, что сохранение формы сложного сигнала достигается в том случае, если все его спектральные составляющие не претерпевают никаких изменений, кроме запаздывания. Это соответствует строго линейному изменению фазы с увеличением частоты. С точки зрения коаксиальных линий это означает, что полоса рабочих частот ограничена не только значением, после которого значительно увеличивается затухание, но и частотами, где начинает изменяться запаздывание сигнала. На основе этого положения может быть оценена граничная частота по фазовому критерию.

Анализ свойств различных узлов антенных трактов, к которым, строго говоря, и относятся коаксиальные линии, обычно проводится с использованием анализаторов спектра или анализаторов антенно-фидерных устройств. Первая группа приборов, даже при наличии функции двухпортовых измерений, не предназначена непосредственно для измерения частотной зависимости времени запаздывания или фазы. Функция поиска расстояния до обрыва, основанная на принципах рефлексометрии, не обладает достаточной точностью для измерения запаздывания. Современные анализаторы антенно-фидерных устройств представляют собой приборы с широкой функциональностью, и они иногда способны строить сразу фазочастотную характеристику. Однако такие устройства, построенные на основе анализаторов спектра с трекинг-генератором, дополнительными электронными узлами и специальным программным обеспечением являются дорогостоящими и по цене во много раз превосходят осциллографы своего класса.

Отсутствие в радиолаборатории измерительных приборов, способных измерить зависимость фазы от частоты, не является поводом к игнорированию рассмотренного вопроса, поскольку это может привести к серьезным проблемам при отладке широкополосных систем. Оценить граничную частоту по фазовому критерию можно с использованием качественных осциллографов, обладающих малой погрешностью временной развертки. Метод измерений состоит в том, что исследуемый отрезок кабеля подключают к генератору синусоидального сигнала так, чтобы обеспечивалось согласование. Каналы осциллографа подключают к входу и выходу кабеля. Изменяя частоту в пределах выбранного интервала, перекрывающего паспортное предельное значение, по отображаемым на экране осциллограммам измеряют запаздывание сигнала в кабеле. С увеличением частоты запаздывание начинает увеличиваться; граничная частота определяется по критерию этого увеличения. Использование сигналов импульсного характера не допускается, поскольку они не обеспечивают возможность точного измерения время запаздывания. Собственное запаздывание между каналами в критичных случаях может быть оценено и компенсировано путем дополнительных измерений.

Основное требование, предъявляемое к оборудованию, состоит в достаточной полосе пропускания и минимальной временной погрешности, а также по достаточной скорости нарастания переходной характеристики, что необходимо для исключения влияния переходных процессов на результат измерений. К приборам, подходящим для таких измерений, относится осциллограф Rohde&Schwarz RTO1014, имеющий четыре канала и полосу пропускания 1 ГГц. Минимальная временная погрешность для него составляет ±0,02 ppm, а скорость нарастания его переходной характеристики – 350 пс, что исключает значимое влияние осциллографа на результат измерений.

Измерение времени запаздывания должно выполняться с использованием усреднения, поскольку на высоких частотах даже для синусоидальных сигналов наблюдается джиттер. Использование пикового детектора также способно улучшить отображение сигналов на экране за счет подчеркивания максимумов на наблюдаемых осциллограммах. Отсчет запаздывания следует выполнять при помощи курсорных измерений либо в автоматическом режиме, что ускоряет выполнение измерений и повышает их точность.

Таким образом, совершенствование технологий радиосвязи приводит к актуализации вопросов, которые ранее не учитывались как не существенные. Успешно решать их можно только в том случае, если метрологическая база не только соответствует требованиям времени, но и опережает их, обеспечивая решение последующих задач.