Couverture ElectroniqueS n°127

Afin d'assurer une caractérisation complète des sources RF et hyper, Rohde & Schwarz a réuni mesureur de bruit de phase et analyseur de spectre en un seul appareil. Testeur de bruit de phase et analyseur de spectre sont habituellement des instruments distincts. Pourtant, les mesures assurées par ces deux types d'outils sont nécessaires pour caractériser une source de signal en RF ou hyper. Ce simple constat est à l'origine de l'option choisie par Rohde & Schwarz pour son analyseur de sources FSUP qui regroupe, dans un même châssis, un mesureur de bruit de phase et un analyseur de spectre. Ce dernier reprend l'ensemble des possibilités du modèle haut de gamme FSU de l'allemand.A ce jour, les deux principaux fournisseurs de testeurs de bruit de phase du marché se sont contentés d'intégrer dans leurs produits un moniteur de spectre à l'excursion en fréquence assez réduite : ce moniteur possède une bande de 15 MHz dans le modèle E5052A d'Agilent Technologies et de 30 MHz dans le banc PN9500 d'Aeroflex. Un tel dispositif ne permet pas facilement les mesures de raies parasites ou de puissance dans le canal adjacent, grandeurs accessibles rapidement avec tout bon analyseur de spectre actuel. C'est pourquoi, pour caractériser des sources de signaux, Rohde & Schwarz estime son approche plus simple à mettre en &oelig;uvre et plus économique.Disponible en trois versions, le FSUP couvre les fréquences jusqu'à 8 GHz, 26,5 GHz ou 50 GHz. L'ajout de mélangeurs externes étend sa gamme à 110 GHz. Le prix du FSUP à 8 GHz démarre à 61 500 euros, soit à peine 10 000 euros de plus que le FSU correspondant. A titre indicatif, l'analyseur concurrent E5052A à 7 GHz vaut près de 70 000 euros, tandis qu'Aeroflex propose un banc deux fois moins cher avec son PN8000.Une ou deux sources de référenceAvec le dernier-né de Rohde & Schwarz, l'utilisateur dispose de trois modes de mesure du bruit de phase. Il peut se servir de l'analyseur de spectre incorporé qui présente l'avantage de fournir un offset important (jusqu'à 1 GHz), mais la méthode souffre d'une certaine lenteur et sa sensibilité est limitée par le bruit de phase de l'appareil spécifié à -128 dBc/Hz à 10 kHz d'une porteuse de 640 MHz.L'alternative consiste à mettre en &oelig;uvre une méthode à détection de phase, qui fait appel à un signal de référence (interne ou externe dans le cas du FSUP) verrouillé en quadrature avec la source sous test. Un mélangeur fonctionne comme un comparateur de phase et produit un signal représentatif des variations de phase de la source (voir figure). Résultats : avec la suppression de la porteuse, des mesures avec de faibles décalages de fréquence sont réalisables (*) ; il est possible de distinguer bruit d'amplitude et bruit de phase ; et la sensibilité de la mesure, qui est le bruit de phase de la référence, est meilleure. A 640 MHz, avec la source interne, la sensibilité est de -135 dBc/Hz à 10 kHz de la porteuse et de -165 dBc/Hz avec un offset de 10 MHz.Une variante de la technique précédente consiste à utiliser une seconde source de référence et une deuxième voie de réception identique. Une intercorrélation est pratiquée sur les deux signaux après leur numérisation, afin de minimiser la contribution du bruit non corrélé des références. Le gain de sensibilité qui en résulte dépend du nombre de mesures et donc de corrélations effectuées : il atteint 20 dB avec 10 000 corrélations. Cette méthode avec intercorrélation, plus précise mais aussi plus lente que la simple technique à détection de phase, est proposée en option sur le FSUP. Agilent l'emploie également sur son E5052A, cependant qu'Aeroflex travaille à son implantation dans ses produits.L'analyseur de sources de Rohde & Schwarz offre la possibilité de repérer les raies parasites au moyen de marqueurs, d'en afficher la liste et de les supprimer toutes ou en partie. L'appareil fournit les paramètres obtenus par intégration tels que la gigue efficace et la résiduelle FM. Il assure des mesures temporelles de niveau ou de fréquence, et procure de la sorte une représentation à haute résolution des processus d'établissement et de commutation des sources étudiées. La caractérisation de VCO se fait en suivant l'évolution des fréquences et niveaux en fonction de la tension d'alimentation et de la tension d'accord. Pour cela, le FSUP est équipé de deux sorties d'alimentation DC indépendantes à faible bruit et de deux sources de tension d'accord.(*) La valeur minimale d'offset du FSUP est de 1 Hz, son maximum est de 30 MHz.

Le testeur de bruit de phase est aussi un analyseur de spectre

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