alex-sss

А измерения корректно выполнены, смущают примерно одинаковые значения на отстройках 1-10 кГц на разных частотах? Может быть не остановлено качание частоты, т.е. нужно измерять в режиме CW (можно предварительно проверить в режиме SA, что нет повторных загрузок или в режиме Trigger - Single), также измерить лучше на большей выходной мощности в районе 0 dBm, хотя бы.

А есть возможность выполнить измерения фазовых шумов ВАЦ компакт SC5090 с организацией синтеза по самому экономичному решению с приемлемыми характеристиками, ценой порядка 21 k$, на частотах: 1, 3, 6, 8 ГГц?

Усилители на дискретных элементах имеют свойство легким движением руки превращаться в генераторы, особенно на СВЧ-транзисторах. Даташит активного 18-о миксера с внутренней структурой от Аджилент TC230P-1GC1-8234.pdf

Условно можно VNA диапазона до 1 ГГц, а сейчас уже и до 3-6 ГГц отнести к классу НЧ-приборов, т.к. современная элементная база позволяет делать приборы с характеристиками близкими, как в лучших домах моды. Мелкий шаг - это на уровне 1 mHz. Только тут есть нюанс, следует различать минимальный шаг установки частоты и минимальный шаг самого синтезатора.

Для подобных измерений и потребуются НЧ-приборы (которые снимаются или сняты с производства) с мелким шагом по частоте, с повышенной стабильностью измерений и хорошим эффективным динамическим диапазоном для измерений произвольных устройств с высокой избирательностью.

А как им измерять добротности на уровне 1е6?

Сделаю предположение, что данные графики, даже если бы они были без явной опечатки, относятся к ВАЦ с идеальной линейной характеристикой компаратора и отсутствии случайной погрешности измерений согласно рекомендации МИ 3411-2013, которая рассматривает VNA, как некоторый идеальный инструмент, который допускает калибровку нагрузками согласованными с КСВ 20 дБ и сами наборы мер (включая электронные) что-то обеспечивают на неизвестном VNA. Если продолжить мысль - то получается, что если сузить полосу IFBW до 0.1 Hz, то что-то "прирастет" дополнительными 10 дБ. Также обычно погрешности VNA нормируют в заданных условиях. А еще можно сделать согласованный ППФ аттенюаторами 3 дБ по входу и выходу, тогда уже такое устройство станет согласованным с VSWR=3 вне полосы пропускания фильтра.

У фильтра, действительно, избирательность (затухание) может быть < -140 дБ. Только вопрос как и чем измеряли - остается открытым, т.к. в документации не указан конкретный VNA, но можно предположить, что измеряли несколькими приборами с накоплением и сшиванием диапазонов. Только вот у топового прибора в 2022 году было что-то подобное: 2023 год на примере 44 и 18 ГГц (два разных прибора примерно с одинаковыми результатами): p.s. Это к слову про терминологию динамических диапазонов VNA.

А если постановка задачи состоит в измерении добротностей в диапазоне значений Q на уровне 1e6?

Ну, а вдруг, закралась ошибка или партия м/с синтезаторов/PLL поступила с другими параметрами? Обычно при покупке, условно toyota, заглядывают под капот, а при покупке VNA задают вопрос рекламе и менеджерам в следующем стиле: What is effective dynamic range of your VNA? Но для частичного ответа на подобный вопрос достаточно взглянуть на фото RF части.

У Планара в документации не указан критерий динамического диапазона, но думаю, что это, все-таки, системный. Я привел приблизительное время частичной проверки (только для 1-о росчерка S21 и S12 для 9 GHz / 100 Hz / 100 Hz) прибора порядка 21 суток для примера, чтобы оперировать цифрами. В презентации от 2019 года утверждается, что на связке 2571 + 2582 можно получить -72 дБ и -140 дБ (и быстродействие по критерию 3 kHz порядка 10-15 us) - ОК, но только в математике принято доказывать суждения, а в физике подтверждать на практике. К чему я это говорю - проверить или измерить эффективный динамический диапазон VNA на уровне за 120 дБ (по всему частотному плану) в серийном производстве - не особо представляется возможным, т.к. тупо не хватит время на выполнение измерений. А со временем материал или покрытие экранирующих крышек могут окисляться, электропроводная паста/жгут могут "усохнуть" или даже сам металл вместе с винтами могут ослабнуть и т.д. Также, стоит заметить, что уровень spur порядка -72 дБс относится к случаю, когда синтез частот сигнала и гетеродина осуществляется при известных значениях, т.е. при измерении произвольных устройств с преобразованием по частоте, когда внешний гетеродин в общем случае является случайным, это условие будет нарушаться. p.s. В T&M не особо стремятся к самым экономичным решениям.

Цифры на уровне 140-160-180 дБ являются по сути маркетинговыми у всех производителей VNA, т.е. это system-й динамический диапазон измерений. Если вести нормировку в полосе 0.1 Гц или с avg - то можно и 190 дБ нарисовать для увеличения продаж. А по факту, даже измерения затуханий на уровне -100...-120 дБ произвольных резонансных устройств уже может вызвать проблемы даже на приборах high end класса (> 100 k$). По поводу spur различного происхождения: при измерениях произвольных устройств с преобразованием по частоте - стандартные алгоритмы синтеза теряют смысл, т.к. не известны точные значения частот внешнего гетеродина, соответственно, spur-ы уже будут произвольным образом попадать в области прямого и зеркального каналов приема. Время 1-о росчерка VNA диапазона 9 ГГц 2-port (для S21 и S12) для IFBW=100 Hz и Fstep = 100 Hz занимает следующее время: 9 ГГц / Fstep (100 Hz) * Time (IFBW=100 Hz) *2 (S21 и S12)= 9e9 (Гц) / 100 (Гц) * 0.01 (сек) *2 = 1.8e6 (сек) = 1.8e6/ 3600 / 24 = 20.83 суток.

У некоторых приборов характеристики, на минуточку, за 90 k$ получились соизмеримы с бюджетными вариантами, почему-то. Можно делать недорого и хорошо при желании. Себестоимость по железу ultra и просто бюджетных вариантов VNA - копеечная по сути. Определенную ценность только представляет ПО, но это разовая затрата ресурсов, которую можно дальше использовать. Siglent также снижает цены в Европе для продвижения своей продукции на рынке, но у них вариант с экраном, соответственно, без встроенного экрана и компьютера подобный ВНА должен стоить еще дешевле.

Хочется пожелать специалистам из НАСА удачи в освоении искусственного спутника, но могу сказать с полной уверенностью, что выдающиеся разработчики прошлого семейства тяжелых твердотопливных и жидкостных ракет (не гражданского применения), как в США, так и в СССР, не допустили бы применения в своих изделиях неудачной поделки за условно 500-1000 $ (т.к. первый блин всегда комом) для решения подобного рода задач. Фото этой игрушки, снятой уже с производства, доступно в сети примерно с 2016 года.

Скупой платит дважды (с).