[3apw 3]

Всем привет,

решил вчера проверить какие результаты покажет мой анализатор R&S FSQ8 при измерении фазового шума малошумящего OCXO на 500 Мгц (ожидая традиционные значения пола на уровне минус 130 дБн/Гц).
По паспорту на опору ФШ на частоте 500 МГц должен быть на уровне минус 160 дБн/Гц при отстройке 10 кГц. 

Результаты измерения привели в изумление - FSQ8 показал на экране значение в диапазоне минус 158 ... 160 дБн/Гц.

Копию экрана привожу в приложенном файле.

По спецификации на FSQ это не возможно (это уровень для кросс-корреляционных измерителей), однако наблюдал сам и успел сделать несколько копий измерений.

Внимание, вопрос: что это за результат? ошибка в математике прибора?

P.S. Фотошоп не использовал 🙂     

 

SPOOL_094.BMP

Изменено 22 декабря, 2023 пользователем 3apw

[rfsyn 1]

Добрый день! К сожалению, не знаком с математикой данного АС. Попробуйте изменить значение VBW (сейчас у Вас 2k). Не может быть, что значение ФШ пересчитывается исходя из нормировки
на 1 Гц?

[3apw 3]

1 hour ago, rfsyn said:

Добрый день! К сожалению, не знаком с математикой данного АС. Попробуйте изменить значение VBW (сейчас у Вас 2k). Не может быть, что значение ФШ пересчитывается исходя из нормировки
на 1 Гц?

Значение ФШ (-157.98 dBc/Hz) в правом верхнем углу (вторая строка) индицируется как приведенное к 1 Гц. 

Хотя если считать ФШ по экрану то получается - 131 dBc/Hz :  - (127 (М2) - 23 (M1)) + log10 (500) = - (104 + 27) = - 131  

где

• М1 - уровень на метке 1
• М2 - уровень на метке 2
• 500 - полоса RBW в Гц

То есть получается сбой в математике АС...

Изменено 22 декабря, 2023 пользователем 3apw

[AFK 0]

В левом верхнем углу приложенной вами картинки указан некий уровень "PHN 6.715 dBm", возможно он и является опорным при вычислении фаз. шума, вместо -23.34 dBm.

[3apw 3]

1 hour ago, AFK said:

В левом верхнем углу приложенной вами картинки указан некий уровень "PHN 6.715 dBm", возможно он и является опорным при вычислении фаз. шума, вместо -23.34 dBm.

Из того, что устанавливал сам касательно уровней:

• установка аттенюатора АС в ручном режиме на минимальное положение ( ATT 5dB )
• ручная установка REF уровня ( - 22.8 dBm) для полного диапазона индикации сигнала OCXO на экране АС 

В описании на прибор нет пояснений насчет параметра "PHN 6.715 dBm".  

Указанный уровень "PHN 6.715 dBm", по видимому, высчитывается самим прибором. 

Если его принять как опорный (6.7 dBm) вместо уровня M1 ( -23 dBm), то тогда получается ФШ как - (127 (M2) + 7) + log10 (500) = - (134 + 27) = - 161 dBc/Hz 

Однако понятно, что прибор FSQ такой уровень ФШ в реальности измерить не может 😞, а то бы зачем было бы R&S разрабатывать FSUP и FSWP ... 

Изменено 22 декабря, 2023 пользователем 3apw

[rfsyn 1]

Понятно, спасибо большое за развернутый комментарий. Ниже некоторые встречные комментарии и предложения:

А если измерить белый шум в полосе 1 Гц при отключенном аттенюаторе и нагрузке 50 Ом на входе какой уровень получается? Он соответствует указанному в паспорте? У Вас шумовая полка на уровне минус 120 дБм, вероятно, что исследуется не ФШ генератора, а собственные шумы АС.

Также сигнал желательно полностью вписать на экран, изменив масштаб по оси Y.

Как вариант можно попробовать ФШ определить не с помощью встроенной функции (которая бывает, что некорректно работает и в гораздо более продвинутых приборах), а в ручном режиме с помощью маркерных измерений. Хоть и не удобно и долго, но есть возможность себя проверить.

[vhk 1]

2 hours ago, rfsyn said:

Понятно, спасибо большое за развернутый комментарий. Ниже некоторые встречные комментарии и предложения:

А если измерить белый шум в полосе 1 Гц при отключенном аттенюаторе и нагрузке 50 Ом на входе какой уровень получается? Он соответствует указанному в паспорте? У Вас шумовая полка на уровне минус 120 дБм, вероятно, что исследуется не ФШ генератора, а собственные шумы АС.

Также сигнал желательно полностью вписать на экран, изменив масштаб по оси Y.

Как вариант можно попробовать ФШ определить не с помощью встроенной функции (которая бывает, что некорректно работает и в гораздо более продвинутых приборах), а в ручном режиме с помощью маркерных измерений. Хоть и не удобно и долго, но есть возможность себя проверить.

Насколько помню тех. описание R&S FSQ8  то измерение ФШ в случае установки опиции К40. Если нет такой опции, то прибор для измерения ФШ не нормирован, не указана погрешность, нет методики поверки. То есть индикатор. Если посмотреть на значения параметров: уровень сигнала -23,34 дБм ФШ = -157,98 дБс/Гц то абсолютный уровень ФШ = -181,32 дБм что ниже уровня мощности фазовых шумов резистора 50 Ом при комнатной температуре.

P. S.

Анализатор спектра типа R&S FSQ8  не измеряет фазовый шум в принципе. Он измеряет суммарно мощности амплитудных и фазовых шумов. Для измерения ФШ или АШ нужен FSWP или Agilent E5052B.

Изменено 23 декабря, 2023 пользователем vhk

[3apw 3]

21 hours ago, vhk said:

Насколько помню тех. описание R&S FSQ8  то измерение ФШ в случае установки опиции К40. Если нет такой опции, то прибор для измерения ФШ не нормирован, не указана погрешность, нет методики поверки. То есть индикатор. Если посмотреть на значения параметров: уровень сигнала -23,34 дБм ФШ = -157,98 дБс/Гц то абсолютный уровень ФШ = -181,32 дБм что ниже уровня мощности фазовых шумов резистора 50 Ом при комнатной температуре.

Совсем не уверен в правоте такого утверждения. У меня FSQ8 сначала был без опции K40, а затем эта опция была добавлена.
Опция эта так и называется - "application", то есть только программное приложение ("железа" в АС никакого не добавляется).
Разница между первым и вторым вариантами только в удобстве считывания уровня ФШ.
Сами значения при вычислении ФШ с экрана и с графика ФШ/частота отстройки абсолютно одинаковые.  

P.S. Кстати, даже при отсутствии установленной в АС опции K40, режим измерения ФШ на АС активируется (и этот режим называется "Phase Noise") - то есть в том виде как показано на копии экрана в первом сообщении. 

21 hours ago, vhk said:

Анализатор спектра типа R&S FSQ8  не измеряет фазовый шум в принципе. Он измеряет суммарно мощности амплитудных и фазовых шумов. Для измерения ФШ или АШ нужен FSWP или Agilent E5052B.

Теоретически верно, но учитывая, что уровень АШ много меньше уровня ФШ обычно при ограниченных возможностях измериловки пренебрегаем суммарным уровнем с АШ (особенно учитывая тот факт, что АМ шум будет существенно проявляться только на дальних расстройках, которые многим не интересны). И особенно при сравнительных исследованиях различных источников. 
А так конечно, лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным ... что в нашем случае расшифровывается как "предпочел бы иметь R&S FSWP взамен FSQ"... 🙂

***

Теперь непосредственно по вопросу. 
Попытки повторить эти же измерения в следующие два дня и получить такие же результаты при тех же условиях и при той же измерительной технике не привели к положительному результату. 
Повторить такие значения (близкие к -160 дБн/Гц ) более не удалось. 
По всей видимости это был просто bug встроенного ПО в АС. 
Буду консультироваться со специалистами сервис-центра R&S.  

Изменено 24 декабря, 2023 пользователем 3apw

[UART 14]

2 часа назад, 3apw сказал:

Буду консультироваться со специалистами сервис-центра R&S.  

Будете писать им в Германию? )))

[vhk 1]

2 hours ago, 3apw said:

Совсем не уверен в правоте такого утверждения. У меня FSQ8 сначала был без опции K40, а затем эта опция была добавлена.
.....
Буду консультироваться со специалистами сервис-центра R&S.  

 

В описании типа СИ 

39091-08: R&S FSQ3/8/26/40 Анализаторы сигналов - Производители, поставщики и поверители (all-pribors.ru)

нет данных о погрешности  измерения параметра ФШ. Нет методики (не найдена) поверки по параметру ФШ. Если есть такая методика, пожалуйста дайте ссылку. Консультация на картинке.

Измерение ФШ и АШ "звуковая карта + кросс корреляция" на уровне -190 дБн/Гц отсройке 10 кГц

ссылка

 

Изменено 24 декабря, 2023 пользователем vhk

[3apw 3]

20 minutes ago, UART said:

Будете писать им в Германию? )))

Пожалуй начну с опытных инженеров R&S московского представительства, с которыми знаком много лет...

Могу и в Германию обратиться, так как R&S и моя бывшая компания были и есть стратегические партнеры по радиосвязным проектам по всему миру.

16 minutes ago, vhk said:

В описании типа СИ 

39091-08: R&S FSQ3/8/26/40 Анализаторы сигналов - Производители, поставщики и поверители (all-pribors.ru)

нет данных о погрешности  измерения параметра ФШ. Нет методики (не найдена) поверки по параметру ФШ. Если есть такая методика, пожалуйста дайте ссылку. Консультация на картинке.

Погрешность измерения ФШ R&S FSQ составляет +/- 1 дБ.

16 minutes ago, vhk said:

Измерение ФШ и АШ "звуковая карта + кросс корреляция" на уровне -190 дБн/Гц отсройке 10 кГц

http://www.cqham.ru/forum/showthread.php?5734-%D7%F2%EE-%EC%EE%E6%E5%F2-%E7%E2%F3%EA%EE%E2%E0%FF-%EA%E0%F0%F2%E0&p=1977055&viewfull=1#post1977055

Осведомлен, не использую.

Изменено 24 декабря, 2023 пользователем 3apw

[vhk 1]

12 minutes ago, 3apw said:

Погрешность измерения ФШ R&S FSQ составляет +/- 1 дБ.

 

В описании типа на официальном сайте нет параметра "фазовый шум", нет указания погрешности. Если возможно дайте ссылку на документ регламентирующий погрешность и поверку параметра "фазовый шум". Кстати, погрешность измерения ФШ анализатора FSWP +/- 1,5 дБ. Погрешность измерения АШ +/- 2 дБ.

[UART 14]

22 минуты назад, 3apw сказал:

Могу и в Германию обратиться, так как R&S и моя бывшая компания были и есть стратегические партнеры по радиосвязным проектам по всему миру.

они вам ответят обязательно... ведь санкции не для вас лично и вашей бывшей компании )) они для президента.

в особенности по прибору 15 летней давности.

Изменено 24 декабря, 2023 пользователем UART

[3apw 3]

9 minutes ago, vhk said:

В описании типа на официальном сайте нет параметра "фазовый шум", нет указания погрешности. Если возможно дайте ссылку на документ регламентирующий погрешность и поверку параметра "фазовый шум". Кстати, погрешность измерения ФШ анализатора FSWP +/- 1,5 дБ. Погрешность измерения АШ +/- 2 дБ.

Вы спросили о погрешности измерений, я ответил то, что знал.

Искать ссылки в сети Вы можете и сами с тем же успехом, если это так принципиально для Вас. 

3 minutes ago, UART said:

они вам ответят обязательно... ведь санкции не для вас лично и вашей бывшей компании )) они для президента.

в особенности по прибору 15 летней давности.

 

Это как спрашивать ... почему-то я о санкциях тоже немного знаю... 🙂

Изменено 24 декабря, 2023 пользователем 3apw

[vhk 1]

19 minutes ago, 3apw said:

Вы спросили о погрешности измерений, я ответил то, что знал.

Искать ссылки в сети Вы можете и сами с тем же успехом, если это так принципиально для Вас. 

 🙂

Спасибо что ответили. Откуда Вы знаете о погрешности измерения ФШ? В описании типа СИ R&S FSQ  этого параметра нет. Искал а сети. Искал на оф. сайте R&S. Писал письма представительству R&S в Москве. Спрашивал на вебинарах. Ответа со ссылкой на официальный документ о методике поверки и погрешности измерений параметра ФШ не получил. Так как Вы владелец редкого и дорогостоящего прибора, возможно Вы владеете документами о методике поверки и документах нормирующих погрешность измерения ФШ. В силу этой причины обратился к Вам. Если нужно проверить погрешность измерений параметра ФШ R&S FSQ8, то по какой и кем утверждённой методике Вы проверите?

Изменено 24 декабря, 2023 пользователем vhk