analizador de redes agilent

Analizador de Redes
Agilent E5062A
José María López Vega
[email protected]
Ing. Telecomunicación
Introducción
¾
El Analizador de Redes con el que
trabajaremos se trata de un Agilent E5062A,
que permite realizar medidas vectoriales en
un rango de frecuencias desde 300kHz a
3GHz.
¾
A lo largo de esta práctica aprenderemos los fundamentos
básicos para realizar medidas con el analizador de redes. En
primer lugar, calibraremos adecuadamente el dispositivo. A
continuación exploraremos los principales menús del E5062A.
Finalmente, realizaremos medidas sobre varios filtros,
caracterizándolos y clasificándolos cualitativamente.
Transmisión por soporte físico
Material: El Analizador
¾
El analizador de redes
será nuestra principal
herramienta de trabajo.
Se trata de instrumental
de precisión, por lo que
será necesario tomar
ciertas precauciones al
operar con él.
¾
Principalmente, debemos tener cuidado con la electricidad
estática,
tica pues una descarga podría dejar inutilizada parte de
la circuitería interna.
Transmisión por soporte físico
Material: El Analizador
¾
Hay tres posibles métodos para interactuar con el analizador:
1.
Mediante el panel frontal (ver
figura):
Es
probablemente
la
forma más rápida de navegar por
los menús. Hay siete secciones:
9
Canal/traza activa
9
Respuesta
9
Estímulo
9
Navegación: Mediante la rueda
(girando y pulsando) podemos
movernos por los menús.
9
Marcadores/análisis
9
Entrada
9
Estado
2.
Mediante teclado
3.
Mediante ratón
Transmisión por soporte físico
Material: Sondas
¾
Principalmente
trabajaremos
con
sondas SMA hembra como la de la
figura:
¾
También contamos con
sondas terminadas en N
macho y hembra.
Transmisión por soporte físico
Material: Conectores SMA
¾
Como ya hemos dicho, vamos a
trabajar principalmente con sondas
terminadas en conectores SMA.
Estos conectores pueden trabajar
correctamente
hasta
una
frecuencia de 18GHz. El voltaje de
trabajo a 50 ohmios deberá ser
menor que 325 Vrms.
¾
Conector SMA macho
Transmisión por soporte físico
¾
Conector SMA hembra
Material: Conectores SMA RP
¾
Esta variante de los conectores
SMA nos puede llevar a confusión.
La diferencia con respecto a los
anteriores está en la parte interna
del conector. Suelen ser utilizados
en routers.
¾
Conector SMA macho RP (inverso)
Transmisión por soporte físico
¾
Conector SMA hembra RP (inverso)
Material: Conectores N
¾
Además,
trabajaremos
con
conectores N para la sintonización
de
la
emisora
de
TV.
Los
conectores N permiten trabajar
hasta una frecuencia máxima de
11GHz. Sin embargo, el voltaje de
trabajo a 50 ohmios puede llegar a
1000 Vrms.
¾
Conector N hembra
Transmisión por soporte físico
¾
Conector N macho
Material: KIT de calibración
¾
Para que las medidas sean correctas, el analizador ha de ser
calibrado correctamente para las sondas concretas que
vayamos a utilizar. Con este fin contamos con un kit de
calibración 85032E.
¾
El KIT consta de los siguientes
elementos: short, open, thru,
carga de 50 ohmios y adaptador
SMA – N.
Transmisión por soporte físico
Material: KIT de calibración
¾
Open-Short:
Short Preparado para conectarse a una
sonda N hembra, que conectaremos a uno de
sus terminales, dejando el otro libre.
¾
Thru N:
N Para calibrar la transmisión entre las
dos sondas N macho.
¾
Carga de
Preparada
¾
50
Ω:
para
conectarse a sonda N
Thru SMA:
SMA Para calibrar
la transmisión entre las
hembra.
dos sondas SMA macho.
Conversor
9
N (hembra)
9
SMA (hembra).
Transmisión por soporte físico
¾
Material: Filtros y Emisora TV
¾
Realizaremos medidas sobre un conjunto de filtros paso-banda
de: 430-440 MHz, 1.2-1.3 GHz y 2320-2450MHz.
¾
Además, disponemos de
una emisora de TV, que
trataremos
de
sintonizar en alguno de
los canales de emisión
habitual.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Ejemplo de Calibración 1
¾
Como se ha indicado con anterioridad, el analizador
ha de ser calibrado adecuadamente para que las
medidas realizadas sean correctas. Como ejemplo,
vamos a calibrar el analizador para realizar medidas
entre 300kHz y 3Ghz para los dos puertos:
9
Fijamos el rango de frecuencias en el que
calibramos. Deberá abarcar las frecuencias de
trabajo. Además, procuraremos que sea lo más
reducido posible, para mejorar la resolución de las
medidas efectuadas. Para ello:

Pulsamos START e introducimos la frecuencia
más baja.

Pulsamos STOP e introducimos la frecuencia
más alta.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Ejemplo de Calibración 1
9
Pulsamos CAL: Menú CALIBRATE, 2Port Cal, Reflection:
Reflection

Conectaremos el open al puerto
uno
y
clickearemos
el
botón
correspondiente.

Repetimos para el short.

Por último, calibramos el puerto
dos.
9
Clickamos RETURN: Transmission

Conectamos el thru entre los dos
puertos y almacenamos el dato
clicando THRU.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Ejemplo de Calibración 1
9
Para finalizar, clickamos DONE, con lo que
habremos terminado el proceso de calibración.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Ejemplo de Calibración 2
9
Anteriormente
hemos
visto
un
ejemplo de calibrado de los dos
puertos. Sin embargo, hay ocasiones
en las que nos interesa calibrar un
único puerto para tomar medidas.

En
primer
CALIBRATE,
lugar,
desde
el
seleccionamos
menú
“1-Port
Cal”

Seleccionamos en “Port” el puerto
adecuado.

Conectamos
el
Open
y
clickamos
“Open”.

Repetimos el proceso para el Short y la
carga.

Transmisión por soporte físico
Finalmente, clickamos DONE.
Desarrollo: Medida de un Filtro
¾
En este ejemplo vamos a medir un filtro paso-banda
de banda 430 a 440 MHz.
9
En primer lugar, encendemos el equipo, el usuario
es agena y el password no es necesario.
9
Una vez encendido el equipo, conectamos las
sondas SMA y las calibramos para un rango de
frecuencias adecuado (por ejemplo de 380 a 500
MHz).
9
Conectamos el filtro entre las dos sondas.
9
A continuación, configuraremos la visualización de
los datos con el menú DISPLAY:

Con Allocate Channels, podemos fijar el número de
gráficas, en este ejemplo lo dejamos a uno.

Con Num Traces, añadimos trazas dentro de una
misma ventana. Vamos a configurar tres trazas.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Medida de un Filtro
9
Con esto, tendremos configuradas las trazas y el
rango de frecuencias. Sin embargo, aún tenemos
que especificar qué mide cada traza y cómo se
muestra.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Medida de un Filtro
9
Pulsamos MEAS y configuramos para cada traza el
tipo de medida:
Transmisión por soporte físico

Traza 1: S21

Traza 2: S21

Traza 3: S11
Desarrollo: Medida de un Filtro
9
Pulsamos FORMAT y configuramos para cada traza
el formato en que se muestran los datos:
Transmisión por soporte físico

Traza 1: Log Mag

Traza 2: Expand Phase

Traza 3: Log Mag
Desarrollo: Medida de un Filtro
9
Pulsamos SCALE y, dentro del nuevo menú que se
abre, AUTOESCALE ALL, que nos escala de forma
automática las trazas:
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Medida de un Filtro
9
Para
una
visualización
más
clara,
podemos
cambiar Allocate Traces a dos gráficos.
9
Transmisión por soporte físico
CUESTIÓN: A la vista de la gráfica. ¿Cuántos
componentes pasivos contiene el filtro?
Desarrollo: Medida de un Filtro
9
Además,
podemos
introducir
marcadores
mediante “MARKER”.
9
Tras añadirlos, con “MARKER SEARCH” podremos
buscar mínimos, máximos, o estudiar el ancho de
banda del filtro (opción BANDWIDTH) entre otros.
Transmisión por soporte físico
Desarrollo: Ejercicios
1.
En el laboratorio disponemos de dos filtros pasobanda de 430-440 MHz. ¿Considera que alguno
es significativamente mejor que el otro? ¿En qué
se basa?
2.
Medir y caracterizar alguno de los siguientes
filtros:
3.
1.
Bandpass 1.2 – 1.3 GHz
2.
Bandpass 2320 – 2450 MHz
Imprimir los resultados obtenidos en el apartado
anterior.*
9
NOTA: Para imprimir en un folio los resultados visualizados en
pantalla bastará con acceder al menú SYSTEM, PRINT.
Transmisión por soporte físico
Apéndice: Antena 802.11b
9
En el laboratorio disponemos de una antena de 802.11b
con conector SMA hembra. Si obtenemos su parámetro s11
se tiene:
9
Como vemos, para las frecuencias próximas a 2.4 GHz el parámetro s11 presenta un
mínimo. la antena está preparada para trabajar a esa frecuencia (según el estándar
802.11b), por lo que minimiza la potencia que se refleja. Esto es muy importante,
porque buscamos radiar la mayor cantidad de potencia posible.
Transmisión por soporte físico
Apéndice: Antena 802.11b
9
En el laboratorio disponemos de una antena de 802.11b con
conector SMA hembra. Si visualizamos el parámetro s11 en el
diagrama de Smith (el analizador realiza la conversión a zin de
forma automática), se obtiene:
9
Como vemos, la impedancia de entrada cambia con la frecuencia, describiendo
movimientos circulares. Además, para la banda de trabajo (2.4 GHz), la impedancia se
sitúa en el centro de la carta (próxima a los 50 ohmios), con lo que minimizamos la
cantidad de potencia que se refleja.
Transmisión por soporte físico