Осциллограф серии DPO70000SX выполняет захват и анализ сверхширокополосных сигналов в режиме реального времени в диапазоне частот до 70 ГГц. Архитектура ATI позволяет достичь минимального уровня собственных шумов и высочайшей целостности сигнала при захвате в режиме реального времени.

• Высокое качество сигнала и превосходное отношение сигнал/шум
• Стабильная и точная синхронизация каналов для высококачественного анализа сигналов
• Компактный и масштабируемый прибор для создания гибких конфигурируемых систем

• Для захвата сигналов с частотой до 70 ГГц в режиме реального времени с минимальным уровнем шума используется запатентованная Tektronix технология ATI
• Компактный корпус высотой 5¼ дюймов (3U) можно использовать для создания масштабируемых многоканальных систем
• Точность измерений и масштабирование обеспечиваются с помощью шины межприборной синхронизации UltraSync
• Улучшенный запуск по перепаду в полосе >25 ГГц, новая уникальная функция запуска по огибающей

На структурной схеме показано, что входной сигнал подается на специализированную ИС ATI, в которой он дискретизируется и поочередно подается в каждый тракт АЦП. Тактовый сигнал с частотой 75 ГГц эффективно выполняет операцию "свертки" входного сигнала до частоты 37,5 ГГц перед его преобразованием в цифровую форму. Каждый тракт АЦП работает с частотой дискретизации 100 Гвыб./с, а полоса спектра после свертки не превышает 40 ГГц, чтобы выполнить условие теоремы Котельникова. Чередование фазы дискретизатора приводит к инверсии фазы сигнала в одном тракте АЦП, что обеспечивает точную реконструкцию конечного оцифрованного сигнала.

При наличии двух копий оцифрованного полного сигнала можно выполнить обратную свертку спектра сигнала с использованием процедуры цифровой обработки, аналогичной дискретизации, и объединить эти копии для реконструкции входного сигнала. При объединении двух копий сигнала выполняется эффективное усреднение, чтобы уменьшить случайный шум. Инверсия фазы в процессе дискретизации приводит к непосредственному взаимному подавлению компонент ПЧ, что упрощает реконструкцию и калибровку сигнала.

Таким образом архитектура ATI увеличивает отношение сигнал/шум прибора по сравнению с известными методами цифрового чередования полос пропускания. При чередовании полос пропускания входной сигнал непосредственно делится на верхнюю и нижнюю полосы частот. Такое деление сигнала приводит к необходимости понижающего преобразования верхней полосы частот перед АЦП, в то время как нижняя полоса частот непосредственно подается на АЦП. Асимметричный подход затрудняет реконструкцию и калибровку сигнала и приводит к появлению фазовых или частотных искажений. При таком делении сигнала невозможно уменьшить шум. Эти проблемы исключаются при применении уникальной симметричной архитектуры, которую использует технология ATI.

Результат сравнения флуктуационного шума осциллографа Tektronix DPO77002SX и осциллографа с полосой пропускания 63 ГГц другого производителя, настроенных на полосу сигнала 60 ГГц, показывает эффективность технологии ATI для сбора данных с минимальным шумом.

Сравнение модели DPO77002SX с осциллографом с полосой пропускания 63 ГГц другого производителя: Зависимость флуктуационного шума в % от полного диапазона в мВ ​ при центрировании трассы, полосе пропускания 60 ГГц и максимальной частоте дискретизации 200 Гвыб./с или 160 Гвыб./с.

На рисунке показан анализ джиттера синусоидального сигнала частотой 60 ГГц, поданного на вход ATI. Мы видим незакрытый глаз со случайным джиттером ср.кв.

Компактные автономные осциллографы серии DPO70000SX не только выполняют те же функции, что и настольные осциллографы серии DPO70000DX, но и имеют в два раза меньшую высоту за счет использования внешнего дисплея, клавиатуры и мыши. На осциллографах серии SX можно запускать приложения расширенного анализа и, как и настольные приборы, они выполняют автоматические измерения с использованием встроенной системы управления или внешнего компьютера.

Осциллограф DPO77002SX 70 ГГц, использующий технологию ATI, может работать в одноканальном режиме с полосой пропускания 70 ГГц и частотой дискретизации 200 Гвыб./с или двухканальном режиме с полосой пропускания 33 ГГц и частотой дискретизации 100 Гвыб./с по каждому каналу. Прибор оснащен малошумящим входом ATI с разъемом 1,85 мм для подачи сигналов с частотой до 70 ГГц, а также универсальными входами TekConnect для подачи сигналов с частотой до 33 ГГц с помощью пробников или понижающих преобразователей.

Модель DPO73304SX имеет конфигурацию с 2 каналами с полосой 33 ГГц и частотой дискретизации 100 Гвыб./с или конфигурацию с 4 каналами с полосой 23 ГГц и частотой дискретизации 50 Гвыб./с для захвата данных в режиме реального времени. По этим характеристикам данная модель соответствует настольной модели DPO73304DX, но выгодно отличается от нее компактностью.

Все модели серии DPO70000SX обладают великолепными характеристиками запуска, характерными для осциллографов реального времени, в частности, возможностью запуска по перепаду в полосе >25 ГГц и по глитчу длительностью

Приборы серии DPO70000SX имеют высоту 5¼" (3U), что позволяет оптимально использовать рабочее пространство и легко изменять конфигурацию контрольно-измерительного оборудования. Два прибора DPO70000SX, установленные в стойку, имеют высоту, меньшую высоты аналогичных настольных приборов, а по характеристикам превосходят их.

Конфигурация 2 x 70 ГГц, 4 x 33 ГГц с монитором и дополнительной передней панелью

Привычные органы управления в любом удобном месте

С помощью дополнительной передней панели DPO7AFP пользователь может управлять осциллографом, не используя переднюю панель прибора. 

Доступ к осциллографу через удаленный рабочий стол

Доступ к осциллографам серии DPO70000SX, как и ко всем современным настольным моделям осциллографов серий DPO/MSO70000, может осуществляться по сети с помощью приложения Windows® Remote Desktop (удаленный рабочий стол). Используйте это приложение для доступа к осциллографу из любой лаборатории в любой точке мира.

Прецизионная синхронизация многоприборных систем

Приборы серии DPO70000SX оснащены шиной межприборной синхронизации UltraSync. Эта шина используется для синхронизации тактовой частоты, запуска и пуска-останова измерений нескольких приборов подобно тому, как это выполняется в моноблочных приборах. В комплект поставки прибора входят кабели UltraSync длиной 1 м и 2 м для создания необходимой конфигурации измерительной системы и обеспечения надежной синхронизации приборов в системе.

Шина UltraSync состоит из трех компонентов, необходимых для точной синхронизации приборов:

• Опорный генератор с частотой 12,5 ГГц, работающий в ведущем устройстве и выдающий тактовый сигнал каждому ведомому устройству для синхронизации выборок в процессе аналого-цифрового преобразования.
  
  
  
• Шина запуска для управления пуском-остановом всех приборов системы и подачей сигнала запуска от ведущего или ведомого устройства.
• Управление и передача данных от ведомых устройств ведущему осуществляется по шине PCIe, Gen 2, x4 со скоростью обмена до 2 Гбит/с.

В многоприборной конфигурации один осциллограф серии DPO70000SX играет роль ведущего устройства, а другие осциллографы работают как ведомые. Любая модель серии DPO70000SX может работать автономно, а в многоприборной конфигурации использоваться в качестве ведущего или ведомого устройства. Конфигурирование осуществляется посредством соединения приборов кабелями UltraSync без использования дополнительных элементов. Многоприборная конфигурация может быть в любой момент отключена, чтобы обеспечить автономную работу приборов. Для этого не требуется контроллер или другие принадлежности. И наоборот, автономные приборы могут быть легко объединены в многоприборную конфигурацию посредством соединения ведущего и ведомых устройств кабелями UltraSync.

При запуске многоприборной конфигурации приложение Configuration Manager проверяет соединения между ведущим и ведомыми устройствами и выдает графическую информацию при отсутствии или неправильном соединении приборов. После проверки система отображает пользовательский интерфейс TekScope, выполняющий сбор сигналов от ведущего и ведомых устройств для их отображения и анализа с помощью встроенных функций и набора приложений расширенного анализа.

Масштабируемые и гибкие конфигурации

Многоприборные конфигурации осциллографов серии DPO70000SX обеспечивают не только улучшение характеристик, но и увеличение числа каналов. Конфигурация "ведущий-ведомый" предоставляет дополнительные входные каналы, синхронизированные с той же точностью, что и внутренние каналы, и управляемые одним пользовательским интерфейсом, таким как панель управления прибора или программный интерфейс автоматизированной измерительной системы.

Масштабируемая архитектура позволяет пользователям приобретать приборы с характеристиками, соответствующими не только современным требованиям – сбор данных по 4 каналам с полосой пропускания 33 ГГц и частотой дискретизации 100 Гвыб./с, но и требованиям систем следующих поколений – сбор данных по 2 каналам с полосой пропускания 70 ГГц и частотой дискретизации 200 Гвыб./с. Для получения 4 каналов с полосой пропускания 70 ГГц и частотой дискретизации 200 Гвыб./с можно объединить два прибора. Осциллографы четырёхприборной конфигурации в любое время могут быть разделены на пары или на автономные приборы для удовлетворения текущих требований тестирования.

Модель DPO77002SX имеет преимущества при использовании в одноканальной конфигурации с полосой пропускания 70 ГГц и частотой дискретизации 200 Гвыб./с, в частности для анализа РЧ сигналов или исследования импульсных лазеров. В этом случае, приобретая один прибор для одноканальных измерений с полосой пропускания 70 ГГц, пользователь получает возможность использовать 2 канала с полосой пропускания 33 ГГц. Дополнительные приборы для увеличения числа каналов можно купить позже и подсоединить их с помощью шины UltraSync.

Поддерживаются следующие многоприборные конфигурации:

2 DPO77002SX: 2 канала 70 ГГц, 200 Гвыб./с или 4 канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с

4 DPO77002SX: 4 канала 70 ГГц, 200 Гвыб./с или 4  канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с

2 DPO75902SX: 2 канала 59 ГГц, 200 Гвыб./с или 4 канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с

4 DPO75902SX: 4 канала 59 ГГц, 200 Гвыб./с или 4  канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с

2 DPO75002SX: 2 канала 50 ГГц, 200 Гвыб./с или 4 канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с

4 DPO75002SX: 4 канала 50 ГГц, 200 Гвыб./с или 4  канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с

2 DPO73304SX: 4 канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с или 4  канала 23 ГГц, 50 Гвыб./с

2 DPO73304SX: 4 канала 33 ГГц, 100 Гвыб./с или 4  канала 23 ГГц, 50 Гвыб./с

1 На экране отображается не более 4 каналов. Для доступа к дополнительным каналам используется программный интерфейс.

Стабильный фазовый сдвиг между каналами

Технология UltraSync обеспечивает высокоточную синхронизацию приборов в многоприборной конфигурации. Фазовый сдвиг между каналами практически не зависит от времени и температуры. Значение фазового сдвига составляет ≤250 фсср.кв.. На приведенной ниже зависимости фазового сдвига от времени, полученной с помощью осциллографа серии DPO77002SX, видно, что в процессе прогрева прибора (около 1 часа) амплитуда фазового сдвига равна 400 фс, а после прогрева – 350 фс. Эта кривая также демонстрирует исключительную стабильность фазового сдвига при сборе данных в течение 12 часов.

Зависимость фазового сдвига между каналами от времени в системе с осциллографом серии DPO77002SX.

Не менее важна зависимость фазового сдвига между двумя каналами от частоты (влияние групповой задержки). На приведенном ниже графике такие зависимости сравниваются для двухприборной системы DPS77004SX 70 ГГц и двухканальной одноприборной системы с полосой пропускания 63 ГГц другого производителя. Мы видим существенное уменьшение фазового сдвига между двумя каналами при использовании технологии UltraSync по сравнению с двухканальной одноприборной системой 63 ГГц другого производителя.

Сравнение зависимости фазового сдвига между двумя каналами от частоты в двухприборной системе DPO77002SX и двухканальной одноприборной системе с полосой пропускания 63 ГГц другого производителя.

Короткий сигнальный тракт

Минимизация длины сигнального тракта очень важна при работе со сверхширокополосными сигналами на частоте порядка 70 ГГц. Компактность осциллографа серии DPO70000SX облегчает его размещение как можно ближе к тестируемому устройству. Опции дополнительной передней панели и удаленного рабочего стола обеспечивают высокую гибкость за счет исключения необходимости непосредственного доступа к передней панели прибора. При работе с разнообразными конфигурациями тестируемых устройств осциллографы серии SX предоставляют более широкий диапазон опций, чем традиционные настольные приборы.

Для уменьшения длины тракта входного сигнала в многоприборных конфигурациях один из двух приборов может быть перевернут. Расположение входа ATI внизу в центре блока обеспечивает в такой конфигурации минимальное расстояние между входными разъёмами.

Приборы можно устанавливать под разными углами с учетом размещения тестируемого устройства, например под углом 90° при работе с объединительной платой и платами расширения или один напротив другого вокруг небольшого тестируемого устройства. При таком расположении можно получить сигнальный тракт минимальной длины и значительно увеличить отношение сигнал/шум. С помощью приложения SDLA можно компенсировать влияние элементов сигнального тракта, таких как кабели и адаптеры, чтобы повысить достоверность результатов анализа.

Осциллографы серии DPO70000SX идеально подходят для анализа модуляции когерентных оптических сигналов различных форматов, передаваемых со скоростью до 400 Гбит/с или даже до 1 Тбит/с. Уникальная архитектура позволяет модернизировать прибор, добавляя каналы или расширяя полосу пропускания, чтобы эффективно тестировать системы передачи данных со скоростью 100 Гбит/с и в дальнейшем 400 Гбит/с и 1 Тбит/с. Низкопрофильный корпус осциллографа серии DPO70000SX позволяет размещать оптический приемник на минимальном расстоянии от входа прибора, что способствует уменьшению потерь сигнала в системе измерения когерентных оптических сигналов.

Повышение точности анализа модуляции обусловлено снижением амплитуды вектора ошибки (EVM) в приборе. Осциллограф серии DPO70000SX с технологией ATI обеспечивает минимальный в отрасли уровень собственных шумов, повышая качество измерений. Кроме того, эта система имеет 4 канала с полной полосой пропускания 70 ГГц при частоте дискретизации 200 Гвыб./с по каждому каналу, обеспечивая непревзойденные возможности анализа сигналов. Используя оптический приемник OM4524, инженеры, занимающиеся исследованиями и разработкой оптических систем, могут выполнять анализ и визуализацию цифровых сигналов с нестандартной модуляцией, применяя собственное аналитическое программное обеспечение для повышения эффективности ПО Matlab™.

• Полоса пропускания 70 ГГц по четырем каналам для систем передачи данных со скоростью 1 Тбит/с
• Минимальный в отрасли уровень шума позволяет уменьшить амплитуду вектора ошибки (EVM)
• Частота дискретизации 200 Гвыб./с по четырем каналам для слежения за фазой
• Небольшие размеры с возможностью добавления каналов и расширения полосы пропускания
• Настраиваемая цифровая обработка сигналов для расширенного анализа

Измерения сигналов с кодированием PAM4 и NRZ

Приборы серии DPO70000SX оснащены средствами проверки многих современных систем передачи данных 25/28 G, а также вновь появляющихся систем с постоянно растущей пропускной способностью (см. следующую таблицу). Осциллографы серии DPO70000SX с полосой пропускания 50 ГГц и 70 ГГц, использующие архитектуру ATI для уменьшения шума и дополненные инструментами анализа каналов последовательной передачи данных (SDLA) и ПО DPOJET для анализа джиттера и шума, позволяют компенсировать паразитные эффекты и точнее анализировать глазковые диаграммы для множества основных стандартов.

В сетях 400 G скорости передачи данных достигают 56 Гбит/с на один последовательный канал. При такой скорости традиционное кодирование NRZ становится неэффективным, поэтому вместо него применяется 4-уровневая импульсная модуляция (PAM4), обеспечивающая более узкую полосу сигнала. Для точной проверки сигналов PAM4 великолепно подходят осциллографы серии DPO70000SX, обладающие минимальным в отрасли шумом и максимальным эффективным числом разрядов за счет применения технологии ATI. Опция PAM4 в приборе DPO70000SX осуществляет программное восстановление тактовой частоты, построение многоуровневых глазковых диаграмм и составление таблиц отчетов на основе выполненных измерений, как показано ниже.

• Встроенная функция восстановления тактовой частоты для сигналов PAM4 и NRZ, передаваемых со скоростью до 140 Гбит/с
• Высокое разрешение по времени при частоте дискретизации до 200 Гвыб./с в каждом дифференциальном канале
• Исследование перепадов сигналов с использованием аппаратной системы запуска с полосой пропускания 25 ГГц

Анализ РЧ сигналов

Осциллограф серии DPO70000SX, обладающий минимальным уровнем шума и плоской АЧХ в полосе до 70 ГГц, предоставляет новые возможности для измерения и анализа широкополосных РЧ сигналов.

ПО векторного анализа сигналов SignalVu

При векторном анализе РЧ и модулирующих сигналов ПО SignalVu позволяет одновременно выполнять измерения в нескольких областях – частотной, временной, фазовой и модуляционной. Выполняемые SignalVu измерения полностью коррелированы по времени с захватом и запуском осциллографа. События во временной области, например команды для РЧ тракта, могут использоваться для запуска, в то время как РЧ сигнал отображается в виде спектра.

Помимо анализа спектра возможно построение спектрограмм, отображающих изменение частоты и амплитуды во времени. Коррелированные по времени измерения можно выполнять в частотной, фазовой, амплитудной или модуляционной областях. Это идеально подходит для анализа сигналов со скачкообразной перестройкой частоты, импульсных характеристик, переключения модуляции, времени установления сигнала, изменения полосы и перемежающихся сигналов.

ПО SignalVu может обрабатывать РЧ, I и Q, а также дифференциальные I и Q сигналы с нескольких входов осциллографа. Математические функции, выполняемые осциллографом, также используются и в ПО SignalVu, чтобы пользователи могли задавать специальную фильтрацию перед векторным анализом сигналов.

Среда Microsoft Windows упрощает анализ в нескольких областях благодаря неограниченному числу коррелированных по времени окон анализа для получения более глубокого представления о поведении сигнала. С пользовательским интерфейсом, настроенным в соответствии с вашими предпочтениями (клавиатура, передняя панель, сенсорный экран и мышь), ПО SignalVu могут легко использовать как начинающие, так и опытные инженеры.

Коррелированные по времени представления сигналов в нескольких областях позволят на новом уровне решать проблемы проектирования устройств и систем, что невозможно при использовании обычных анализаторов спектра. Скачкообразную перестройку частоты узкополосного сигнала можно наблюдать с помощью спектрограммы (внизу слева), характеристики перестройки можно точно измерять с использованием зависимости частоты от времени (вверху слева). На двух представлениях справа показаны временные и частотные характеристики сигнала при скачкообразном изменении частоты.

Анализ радиолокационных и других ВЧ сигналов

Малошумящие широкополосные осциллографы серии DPO70000SX идеально подходят для анализа ВЧ сигналов с использованием БПФ. Осциллограф серии DPO70000SX с опциональным аналитическим ПО SignalVu может выполнять БПФ на частотах до 70 ГГц. Масштабируемая архитектура позволяет инженерам использовать как одноканальный прибор с единственным РЧ входом, так и многоприборную систему для тестирования сложных РЧ систем.

Осциллограф серии DPO70000SX позволяет выполнять следующие измерения:

• Измерение нелинейности радиолокационных сигналов ЛЧМ (см. рис. ниже)
• Измерения сигналов стандарта IEEE802.11ad e.g. (несущая частота 60,48 ГГц)
• Отладка и мониторинг систем спутниковой связи, включая диапазон К (20-40 ГГц)

После захвата сигнала с низким уровнем шума осциллографом серии DPO70000SX с полосой пропускания 70 ГГц, для демодуляции сигнала, отображения констелляционной диаграммы, амплитуды вектора ошибки (EVM) и выполнения других измерений можно использовать ПО SignalVu. SignalVu обеспечивает возможность подробного анализа в нескольких областях (дополнительные опции), например анализ импульсных сигналов РЛС и времени установления, анализ цифровой модуляции и гибкий анализ OFDM для новейших стандартов модуляции, а также измерения аудиосигналов и АМ/ЧМ/ФМ сигналов в уменьшенной полосе частот.

• Минимальный в отрасли уровень шума позволяет уменьшить амплитуду вектора ошибки ( EVM) прибора
• Полоса пропускания 70 ГГц обеспечивает широкий динамический диапазон и высокую линейность сигналов ЛЧМ
• Встроенные функции БПФ и построения фазовой диаграммы ускоряют и повышают точность измерений в частотной области

Опции для работы с широкополосными сигналами

ПО векторного анализа сигналов SignalVu предлагает опции для различных приложений: измерение характеристик широкополосных РЛС, анализ сигналов в широкополосных каналах спутниковой связи, управление частотным ресурсом. ПО векторного анализа сигналов SignalVu, базовая версия (опция SVE), обеспечивает основные измерительные возможности и необходима для анализа импульсных сигналов (опция SVP), измерения времени установления (опция SVT), анализа цифровой модуляции (опция SVM), гибкого анализа OFDM (опция SVO) и измерения параметров аудиосигналов и AM/ЧM/ФM сигналов (опция SVA). ПО SignalVu позволяет непосредственно исследовать сигналы широкополосных спутниковых каналов связи и радиорелейных линий.