Trois mesures RF à maîtriser

Documents pareils
Mesures radar et de communications satellites large bande

Manipulation N 6 : La Transposition de fréquence : Mélangeur micro-ondes

TV NUMERIQUE MOBILE : DU DVB-T AU DVB-H

Telecommunication modulation numérique

Le concept cellulaire

EMETTEUR ULB. Architectures & circuits. Ecole ULB GDRO ESISAR - Valence 23-27/10/2006. David MARCHALAND STMicroelectronics 26/10/2006

Mesures de temps de propagation de groupe sur convertisseurs de fréquence sans accès aux OL

SNA Analyseur mobile de réseau 2 en 1 Guide Sommaire. Page 1

Telecommunication modulation numérique

8563A. SPECTRUM ANALYZER 9 khz GHz ANALYSEUR DE SPECTRE

Fiche technique Analyseurs de spectre portables: 9102 Handheld Spectrum Analyzer 9103 Handheld Spectrum Analyzer

Chapitre 2 : Systèmes radio mobiles et concepts cellulaires

Réseau sans fil trois fois plus rapide et cinq fois plus flexible.

TELEVISION NUMERIQUE

9102 and Handheld Spectrum Analyzers

UNIVERSITE DE LIMOGES ECOLE DOCTORALE SCIENCES ET INGENIERIE POUR L INFORMATION. Laboratoire XLIM Equipe C2S2

Comment aborder en pédagogie l aspect «système» d une chaîne télécom?

Transmission de données. A) Principaux éléments intervenant dans la transmission

Chapitre 2 : communications numériques.

Compatibilité Électromagnétique

Moteur DC: Comment faire varier sa vitesse?

Analyseur de réseaux radio R&S TSMU. Les interférences sources de brouillage fréquentes dans les réseaux radio

CPE Nanur-Hainaut 2009 Rudi Réz

500 W sur 13cm avec les modules PowerWave

Plan du cours. Concepts Cellulaires et Paramètres Radio. Présentation du réseau cellulaire. Présentation du réseau cellulaire

LABO PROJET : IMPLEMENTATION D UN MODEM ADSL SOUS MATLAB

Travaux pratique (TP2) : simulation du canal radio sous ADS. Module FIP RT321 : Architectures des émetteurs-récepteurs radio

La couche physique de l ADSL (voie descendante)

Exemple d acquisition automatique de mesures sur une maquette de contrôle actif de vibrations

La structure du mobile GSM

Mode d emploi ALTO MONITOR PROCESSEUR D ÉCOUTE. Version 1.0 Juillet 2003 Français

Signaux numériques : Multiplexage temporel : TDM

TRAITEMENT DE DONNÉES

M1107 : Initiation à la mesure du signal. T_MesSig

Chaine de transmission

Ce document, volontairement incomplet, présente quelques notions simples relatives au fonctionnement et à la cohabitation de ces 2 types de réseaux.

ADSL. Étude d une LiveBox. 1. Environnement de la LiveBox TMRIM 2 EME TRIMESTRE LP CHATEAU BLANC CHALETTE/LOING NIVEAU :

LTE et les réseaux 4G

Chapitre I La fonction transmission

Système ASC unitaire triphasé. PowerScale kva Maximisez votre disponibilité avec PowerScale

Actualités de Rohde & Schwarz

ARUBA INSTANT. Pour un réseau local sans fil d'entreprise, riche en fonctionnalités TECHNOLOGIE DE CONTRÔLEUR VIRTUEL FACILITÉ DE DÉPLOIEMENT

Mesure de facteur de bruit sur analyseur de réseaux vectoriel corrigée en Paramètres-S. Frédéric Molina

Mini_guide_Isis.pdf le 23/09/2001 Page 1/14

EP A1 (19) (11) EP A1 (12) DEMANDE DE BREVET EUROPEEN. (43) Date de publication: Bulletin 2011/26

Mini_guide_Isis_v6.doc le 10/02/2005 Page 1/15

NOTICE D EMPLOI SLT-TR

Intérêt du découpage en sous-bandes pour l analyse spectrale


Communications numériques

Mesures en réception télévision

Master4Light. Caractérisation Optique et Electrique des Sources Lumineuses. Equipement 2-en-1 : source de courant et spectrophotomètre

xdsl Digital Suscriber Line «Utiliser la totalité de la bande passante du cuivre»

MODULES ÉLECTRIQUES. - systèmes électriques DC - onduleurs - convertisseurs - interrupteurs statiques. Notre alimentation Votre confiance

Digital Subscriber Line

Les réseaux cellulaires

Scarlett Plug-in Suite

Transmission d informations sur le réseau électrique

TS 35 Numériser. Activité introductive - Exercice et démarche expérimentale en fin d activité Notions et contenus du programme de Terminale S

Actualités de Rohde & Schwarz

Conditions d utilisation 5 Garantie 5 Maintenance 6 Sélecteur de tension d alimentation 6

LA COUCHE PHYSIQUE EST LA COUCHE par laquelle l information est effectivemnt transmise.

Bandes Critiques et Masquage

Mesures d antennes en TNT

2. Couche physique (Couche 1 OSI et TCP/IP)

Sonde de surveillance environnementale gamma

Le réseau sans fil "Wi - Fi" (Wireless Fidelity)

NEWSLETTER PROMAX Nº 23

Expérience 3 Formats de signalisation binaire

Contribution à la conception par la simulation en électronique de puissance : application à l onduleur basse tension

Guide de l utilisateur. Calibreur de Courant / Voltage Modèle A

Étude des Corrélations entre Paramètres Statiques et Dynamiques des Convertisseurs Analogique-Numérique en vue d optimiser leur Flot de Test

Compression et Transmission des Signaux. Samson LASAULCE Laboratoire des Signaux et Systèmes, Gif/Yvette

Simulation et Optimisation D'un Réseau GSM en utilisant la Technologie OFDM MEMOIRE MAGISTER. Thème : Présenté à la Faculté de Technologie

Glossaire technique Veditec

PROTOCOLE DE MESURE DOCUMENTATION DE REFERENCE : ANFR/DR

Protect 5.31 Sortie monophasée 10kVA 120kVA Protect 5.33 Sortie triphasée 25kVA 120kVA. Alimentations Statique Sans Interruption

TP: Représentation des signaux binaires. 1 Simulation d un message binaire - Codage en ligne

DI-1. Mode d'emploi. Direct Box

Technologies xdsl. 1 Introduction Une courte histoire d Internet La connexion à Internet L évolution... 3

Actualités de Rohde & Schwarz N o 191 (2006/III)

Cisco RV220W Network Security Firewall

Physique appliquée. Le réseau GSM. jean-philippe muller. Le réseau GSM

MESURES de BRUIT. Chantier A63 Rechargement

Willtek. Handheld Spectrum Analyzer

TABLE DES MATIÈRES 1. DÉMARRER ISIS 2 2. SAISIE D UN SCHÉMA 3 & ' " ( ) '*+ ", ##) # " -. /0 " 1 2 " 3. SIMULATION 7 " - 4.

Fonctions de la couche physique

Chaîne de transmission GSM. Simulation système sous ADS et analyse vectorielle

Partie 1: Gestion de l interférence entre symboles

LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION

fullprotect inside EOLE SPEie RS E-SPEie V-0.6A-RS 1.0 revision Protection environnement Datasheet édition française

MESUREUR TACTILE STM 71 / CSTM 72 CSTM 75 / CSTM 76 MANUEL D'UTILISATION

!-.!#- $'( 1&) &) (,' &*- %,!

Les techniques de multiplexage

Actualités de Rohde & Schwarz

WIFI (WIreless FIdelity)

TP2 Liaison ADSL S3-Cycle 2 / Module M3103

Résumé des nouveautés de la version 3.20.XX du HST-3000

1. Présentation général de l architecture XDSL :

Transcription:

Trois mesures RF à maîtriser Olivier LAURENT Ingénieur avant-vente

Sommaire Puissance RF Linéarité (compression, IM3, IP3) Qualité de la modulation (EVM)

Outils de l ingénieur RF NI USB-5681 Wattmètre en valeur efficace NI PXIe-5663 Analyseur de signaux vectoriels NI PXIe-5630 Analyseur de réseaux vectoriels Puissance Puissance Linéarité Fréquence Phase Paramètres S Puissance et gain délais de groupe

1) Mesure de puissance RF

Mesure de puissance : VSA vs Wattmètre Caractéristiques du VSA Temps de mesure très court Puissance absolue : bonne précision Puissance relative : excellente précision NI PXIe-5663 VSA Caractéristiques du wattmètre Temps de mesure plus long Puissance absolue : excellente précision Puissance relative : excellente précision NI USB-5681

Puissance relative vs absolue Puissance absolue Capacité d un instrument à mesurer la puissance d un signal RF Puissance relative Capacité d un instrument à mesurer le delta de puissance entre différents signaux (ou différentes composantes d un même signal)

Puissance crête vs moyenne PAPR (peak to average power ratio) constant et faible pour signaux continus (CW) PAPR plus élevé pour signaux modulés GSM (GMSK) < 1 db PAPR EDGE (8-PSK) ~ 3 db PAPR OFDM (WLAN, WiMAX, LTE) PAPRs > 10 db Puissance moyenne mesurée dans le domaine fréquentiel ou temporel Puissance crête mesurée en temporel uniquement

Puissance signal CW en fréquentiel -6,01 dbm

Puissance signal CW en temporel (Bursté)

Signal EDGE en temporel Crête = +2dBm Moyenne = -3,5 dbm

Signal WLAN en temporel Les signaux OFDM ont un PAPR plus élevé que les autres types de signaux modulés

Utilisation dans LabVIEW d un wattmètre Face-avant logicielle Scope mode Slot mode RMS vs Time API de programmation Mesures automatiques

Calcul de puissance moyenne dans LabVIEW VSA configuré en mode zéro-span (= temporel) Puissance calculée à partir de la magnitude (r) des samples IQ RMSPower dbm 1000 10log 50 * r 2 2 10log 20 r 2 2

Minimiser l incertitude sur la mesure ROS (ou VSWR) Minimisé en adaptant l impédance de la ligne (atténuateur) Bruit Distribution gaussienne Minimisé en moyennant Linéarité Inhérent à l appareil de mesure Minimisé en utilisant l appareil dans sa plage de fonctionnement nominale Zéro offset Minimisé par calibration de l appareil Démo

Astuce 1 : utilisation d atténuateur Atténue la puissance des signaux réfléchis Réduit l impact du VSWR À utiliser de part et d autre de l UUT Typiquement si l UUT a un mauvais VSWR Atténuateur de bonne qualité = coefficient de réflexion faible Générateur de signaux PA Analyseur de signaux

VSWR et incertitude Démo

Astuce 2 : atténuation du bruit Plus de points = meilleure répétabilité Augmenter le moyennage ou le temps d ouverture

Astuce 3 : utilisation du VSA en mode Zéro-Span Méthode hybride : VSA + wattmètre VSA pour la rapidité des mesures Wattmètre pour calibrer la mesure (précision) Générateur de signaux PA VSA Wattmètre

Répétabilité du VSA (NI PXIe-5663E)

Exemple : Etalonnage du VSA pour le test de PA Générateur de signaux PA VSA Wattmètre Étape 1 : Etalonnage de la source avec le wattmètre Étape 2 : Etalonnage du VSA avec la source et le wattmètre Mesure l offset de puissance entre le VSA et le wattmètre Opération répétée pour différentes fréquences et puissances Étape 3 : mesure de puissance du PA avec le VSA

2) Mesures de linéarité

Fondamentaux de la linéarité La non-linéarité produit de la distorsion Un signal 2 tons est généralement utilisé pour les mesures Mesures effectuées sur les produits de distorsion d ordre 3 Entrée PA Sortie

Non-linéarité dans un PA : point de compression 1dB Pout P sat Ideal Amplifier Pin vs. Pout = 1:1 1 db Compression Non-Ideal Amplifier Pin

Démo : compression 1 db Démo

Distorsion d intermodulation d ordre 3 (IM3) Produit de distorsion de 3ème ordre Distorsion d intermodulation (IM3) Produits de distorsion de 2ème ordre Produits de distorsion de 3ème ordre ƒ 1 + ƒ 2 2ƒ1 + ƒ2 ƒ1 + 2ƒ2 ƒ 2 - ƒ 1 2ƒ 1 - ƒ 2 2ƒ 2 ƒ 1 ƒ 1 ƒ 2 2ƒ 1 2ƒ 2 3ƒ 1 3ƒ 2 Fréquence Signal deux tons à des fréquences ƒ 1 et ƒ 2

Interception d ordre 3 (TOI) Mesure théorique Au-delà du point de saturation de l amplificateur Spécifié en dbm Power TOI 1 db Gain Max Power Produces 3 db of Distortion Intermodulation Distortion 2ƒ 1 - ƒ 2 ƒ 1 ƒ 2 2ƒ 2 ƒ 1 Frequency

TOI sur un graphe de compression TOI Pout Fundamental Power Ideal Amplifier Pin versus Pout = 1:1 Third-Order Distortion 3:1 Slope Pin

Simulation de TOI Démo

Adjacent Channel Power (ACP) et non-linéarité Mesure de la puissance du canal adjacent au canal utilisé Exprimé sous forme de ratio Pourquoi cette mesure? Quantifier les interférences possibles Vérifier que la puissance est transmise dans la bande d intérêt ACP mesuré sous différentes formes : GSM : Output RF Spectrum (ORFS) W-CDMA : Adjacent Channel Leakage Ratio (ACLR) ZigBee : Spectrum Mask

Mesure d ACP avec le SFP RFSA

ACP Cause : non-linéarité du circuit (compression, IM3) La longueur du Pulse shaping filter affecte aussi l ACP La compression (distorsion) augmente l ACP

3) Qualité de modulation (EVM)

Amplitude du vecteur d erreur (EVM) Mesure la qualité de la modulation d un signal Encapsule les erreurs de multiples sources Non-linéarité du système Le bruit gaussien (AWGN) Bruit de phase Erreurs de quadrature Utilisé pour des modulations en quadrature BPSK, QPSK, 8-PSK, etc. QAM (4, 16, 64, 256, etc.)

Comprendre un diagramme de constellation Le graphe de constellation représente les symboles dans le plan IQ Perturbations visibles Chaque point est un symbole Étalement des symboles dus aux perturbations (ici AWGN)

Q Mesure EVM ΔQ Symbole mesuré ΔI Symbole idéal V EVM rms (ΔI) 2 ( Q) V 2 Ө I

EVM comme mesure RMS Le bruit affecte chaque symbole aléatoirement (non répétable) Mesure répétable si faite sur un grand nombre de symboles EVM RMS EVM 2 symbol1 EVM 2 symbol 2 n... EVM 2 symbol n Symbole 1 Symbole 2 Symbole 3 Symbole 4 Contribution du bruit à l erreur Emplacement du symbole idéal

Porteuse simple Fréquence Sous-porteuse OFDM EVM par symbole, par sous-porteuse Symbole No. 1 Symbole No. 2 Symbole No. n EVM peut être mesuré par : RMS EVM (2 dimensions) RMS par sous-porteuse (tous les symboles) RMS par symbole (toutes les sousporteuses) Symbole No. 1 Symbole No. 2 Symbol e No. n EVM peut être mesuré par : RMS EVM (tous les symboles) Par symbole (valeur seule) Temps (nombre de symboles)

Conversion EVM : % en db Les nouveaux systèmes OFDM mesurent l EVM en db Le SNR limite souvent l EVM en OFDM car sous- porteuses très proches EVM % EVM db 20log 100 EVM (%) EVM (db) 0.5% -46 db 1.0% -40 db 2.0% -34 db 5.0% -26 db

Distorsion et signaux modulés Démo

À retenir Mesures de puissance RF Matériel : VSA ou wattmètre Amélioration des mesures : atténuateurs, moyennage et calibrage pour la précision VSA en mode zéro-span pour la vitesse Mesures de linearité Matériel : VSA Compression 1dB, TOI, ACP Mesure de la qualité de modulation EVM grandeur fondamentale des systèmes de communication Sensible à tous les types de perturbation

Aller plus loin Plate-forme RF NI : http://www.ni.com/rf/ Formation sur les fondamentaux des mesures RF : http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/203390

Restez connecté(e) NI ni.com/community facebook.com/nifrance twitter.com/nifrance