Come migliorare la sensibilità di un sistema radar sostituendo l'oscillatore locale con uno a basso rumore di fase

Generatore di segnali analogici Pro XG7
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Identificazione della sensibilità del ricevitore radar con LO limitato

Per determinare se l’oscillatore locale (LO) interno di un radar contribuisca a limitare la sensibilità del ricevitore, è necessario confrontare le prestazioni in condizioni controllate dell’oscillatore locale. Gli ingegneri stabiliscono innanzitutto una misurazione di riferimento utilizzando il normale oscillatore interno del radar. Il test può esaminare la risposta ai segnali deboli, il comportamento del rumore del ricevitore o la capacità di distinguere i segnali di ritorno di basso livello in presenza di segnali più forti o di clutter. Una sorgente RF esterna con rumore di fase sufficientemente basso viene quindi sostituita all’oscillatore locale interno, oppure collegata tramite un percorso di bypass appropriato. La sorgente esterna deve fornire la frequenza e il livello di pilotaggio richiesti per l’oscillatore locale, mantenendo al contempo le condizioni di riferimento e di sincronizzazione applicabili. Il guadagno del ricevitore, la larghezza di banda, il filtraggio, il livello di stimolo, il piano di frequenza e altre impostazioni rilevanti rimangono invariati, in modo che il confronto isoli l’effetto della sorgente dell’oscillatore locale.

Dopo aver stabilito il valore di riferimento, gli ingegneri ripetono la stessa misurazione del ricevitore utilizzando l’oscillatore locale (LO) esterno più pulito e confrontano i risultati. Miglioramenti nella risposta ai segnali deboli o una riduzione delle interferenze legate al rumore suggeriscono che l’oscillatore interno possa contribuire a limitare la sensibilità del radar. Se le prestazioni misurate cambiano di poco, potrebbero prevalere altri fattori legati al ricevitore o al sistema. Gli ingegneri esaminano le differenze nelle frequenze operative e nelle condizioni di segnale rilevanti per determinare se l’effetto sia costante. Il confronto deve tenere conto delle variazioni nel livello di pilotaggio dell’oscillatore locale (LO), nella sincronizzazione o nell’instradamento del segnale che potrebbero altrimenti influenzare il risultato. Mantenendo costanti le condizioni di prova e modificando la sorgente dell’oscillatore locale (LO), gli ingegneri possono valutare se il rumore di fase dell’oscillatore interno contribuisca in modo significativo alle limitazioni osservate nelle prestazioni del radar, senza dare per scontato che la sostituzione dell’oscillatore locale (LO) migliori in modo permanente il sistema.

Soluzione di sostituzione dell'oscillatore locale (LO) per radar a basso rumore di fase

Per identificare il contributo dell’oscillatore locale (LO) alla sensibilità del radar è necessario confrontare le prestazioni del ricevitore con l’oscillatore locale interno e con una sorgente di riferimento esterna più pulita, in condizioni di prova equivalenti. Il generatore di segnali analogici Keysight Pro XG7 fornisce una sorgente RF a basso rumore di fase per le misurazioni di sostituzione dell’oscillatore locale. Gli ingegneri registrano innanzitutto la risposta di base del radar utilizzando il suo oscillatore interno, quindi configurano la sorgente esterna alla frequenza e al livello di pilotaggio richiesti. Mantenendo costanti il guadagno del ricevitore, la larghezza di banda, lo stimolo, il filtraggio e le condizioni di sincronizzazione, ripetono la misurazione e confrontano i risultati. Una migliore risposta ai segnali deboli o una riduzione delle interferenze legate al rumore con l’oscillatore locale esterno suggeriscono che il rumore dell’oscillatore interno possa contribuire alla limitazione della sensibilità. Una variazione minima indica che è necessario indagare su altri fattori relativi al ricevitore o al sistema. Questa soluzione supporta una risoluzione dei problemi controllata, isolando il potenziale effetto delle prestazioni dell’oscillatore locale, anziché considerare la sostituzione come un miglioramento permanente del sistema radar.

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