Arinst ssa tg r2 обзор

Портативный анализатор спектра с трекинг-генератором Arinst SSA-TG R2

Arinst SSA-TG R2 – универсальный помощник радиоинженера и специалиста в сфере телекоммуникаций

Arinst SSA-TG R2 – это портативный панорамный анализатор спектра со встроенным генератором сигнала, предназначен для отображения спектров сигналов в диапазоне частот от 35 до 6200 МГц. Прибор отображает спектры сигналов всех распространенных технологий (Wi-Fi, 2G, 3G, 4G, LTE, CDMA, DCS, GSM, GPRS, ГЛОНАСС и т.д.) и служит для определения амплитуды и частоты спектральных компонент, входящих в состав сигнала.

Наличие встроенного генератора сигнала позволяет производить замеры АЧХ пассивных или активных устройств, например, фильтров или усилителей. Программное обеспечение устройства позволяет измерять КСВ и модуль обратных потерь (коэффициент отражения).

Анализатор спектра ARINST SSA-TG R2 выполнен в прочном алюминиевом корпусе и предназначен в первую очередь для работ непосредственно на объекте, так как при малом весе и скромных размерах отличается невысоким энергопотреблением.

С помощью анализатора сервисные центры и ремонтные бригады могут оперативно, на месте, провести ВЧ-анализ для проведения пуско-наладочных или ремонтных работ. Анализатор спектра Arinst SSA-TG R2 будет особенно полезен компаниям, работающим в сфере телекоммуникаций, которые занимаются установкой и обслуживанием антенн для мобильного интернета, усилением сотовой связи. Кроме этого, прибор идеально подходит для ремонтных мастерских и радиолюбителей.

Например, с помощью прибора можно выполнить следующие работы:

  • навести внешнюю антенну на базовую станцию
  • провести экспресс-анализ радиочастотной обстановки
  • проверить правильность работы (усилителя) репитера сотовой связи
  • провести ремонт и настройку (усилителя) репитера, генератора, фильтра и т.д.
  • измерить АЧХ устройств, КСВ и коэффициент отражения при использовании внешнего направленного ответвителя и комплекта калибровочных мер

Легкое и логичное управление прибором

Управление анализатором спектра ARINST SSA-TG R2 осуществляется несколькими способами:

  • при помощи кнопок управления и через интерактивное меню на цветном сенсорном экране прибора с диагональю 3,2”
  • при помощи смартфона или планшета под управлением операционной системы Android
  • при помощи компьютера или ноутбука под управлением операционной системы Windows

Все измеряемые данные отображаются на экране прибора или смартфона/планшета в реальном времени.

Данные между прибором и смартфоном/планшетом/компьютером передаются по Bluetooth или по USB-кабелю. Дальность действия Bluetooth – до 10 метров (Пароль для доступа по Bluetooth: 1234).

Программу для управления анализатором спектра при помощи смартфона или планшета можно установить из Google Play или скачать отсюда. Программу для управления анализатором спектра при помощи компьютера или ноутбука можно скачать отсюда.

Для нормальной работы приложения необходима операционная система Windows 7 или выше, а также последняя версия Java Virtual Machine. Для работы приложения необходима полная (100%) поддержка OpenGL версии 2.1 и выше.

Скачать полное руководство по эксплуатации анализатора спектра в формате PDF на русском и английском языке, с описанием интерфейсов и примерами измерений можно отсюда.

Преимущества анализатора спектра ARINST SSA-TG R2

  • цветной сенсорный экран с диагональю 3,2 дюйма служит для быстрой настройки параметров измерений и отображения результатов
  • широкий диапазон отображаемых частот: от 35 до 6200 МГЦ
  • быстрое сканирование диапазона частот: около 500 мкс на точку
  • высокая точность измерений: 2 дБ в пределах динамического диапазона 70-75 дБ
  • встроенный генератор сигнала с диапазоном частот от 35 до 6200 МГц
  • малая масса и размеры: 400 грамм при «карманных» габаритах 155х81х27 мм
  • автономный источник питания обеспечивает до 3 часов непрерывной работы
  • возможность питания прибора от планшета или смартфона: не вовремя «севший» аккумулятор не остановит рабочий процесс
  • беспроводная передача данных в реальном времени на смартфон/планшет: использование протокола передачи данных Bluetooth позволяет передавать данные на расстояние до 10 метров
  • работа с большинством устройств под управлением Android
  • возможность пользоваться одним прибором при помощи нескольких смартфонов/планшетов
  • бесплатное многофункциональное ПО и бесплатные обновления для управления прибором

Управление анализатором при помощи внешних программ

Существует возможность управления устройством при помощи внешних программ (API). При помощи API вы сможете настроить автоматические измерения спектра и использовать анализатор Arinst SSA-TG R2 в своей системе.

Отправляйте на устройство команды, например «совершить измерение» (сканирование диапазона) со следующими параметрами:

  • начальная частота
  • конечная частота
  • шаг измерения
  • значение аттенюатора

После выполнения команды, анализатор спектра Arinst SSA-TG R2 отправит клиенту (микроконтроллеру, компьютеру, мобильному устройству и т.п.) сообщение, содержащее измеренные значения амплитуд при заданных значениях частот. Пользователь может записывать полученные данные в файл, базу данных и т.п.

API работает на любом языке программирования, поддерживающего работу с портами ввода-вывода (Java, C, C++, C#, Python, Assembler и т.п.).

Пример использования API можно скачать отсюда.

Сравнительный обзор портативных СВЧ приборов Arinst vs Anritsu

На независимый тест-обзор поступила пара приборов российского разработчика «Kroks». Это довольно миниатюрные радиочастотные измерители, а именно: анализатор спектра со встроенным генератором сигналов, и векторный анализатор цепей (рефлектометр). Оба устройства по верхней частоте имеют диапазон до 6,2 ГГц.

Появился интерес понять, это очередные карманные «показометры» (игрушки), или действительно достойные внимания приборы, потому как производитель их позиционирует: -«Прибор предназначен для радиолюбительского применения, так как не является профессиональным средством измерения.»

Вниманию читателей! Данные тесты проводились любительские, ни в коей мере не претендующие на метрологические исследования средств измерений, на основании стандартов государственного реестра и всего прочего с этим связанного. Радиолюбителям интересно посмотреть на сравнительные измерения часто применяемых на практике устройств (антенны, фильтры, аттенюаторы), а не теоретические «абстракции», как это принято в метрологии, например: рассогласованные нагрузки, неоднородные линии передачи, или отрезки короткозамкнутых линий, в данном тесте не применялись.

Для избежания влияния интерференции при сравнительном измерении антенн, требуется безэховая камера, или открытое пространство. В виду отсутствия первой, замеры проводились вне помещения, все антенны с направленными ДН «смотрели» в небо, будучи закреплёнными на штативе, без смещения в пространстве при смене приборов.
В тестах применялся фазостабильный коаксиальный фидер измерительного класса, Anritsu 15NNF50-1.5C, и адаптеры N-SMA от известных компаний: Midwest Microwave, Amphenol, Pasternack, Narda.

Дешёвые адаптеры китайского производства не применялись, в виду частого отсутствия повторяемости контакта при переконнекте, а также по причине осыпания не прочного антиоксидантного покрытия, которое у них применено вместо обычной позолоты…

Для получения равных сравнительных условий, перед каждым измерением приборы калибровались одним и тем же комплектом OSL калибратора, в равной полосе частот и текущего температурного диапазона. OSL — это «Open», «Short», «Load», то есть стандартный набор калибровочных мер: «мера холостого хода», «мера короткого замыкания» и «согласованная нагрузка 50,0 Ом», которыми обычно калибруются векторные анализаторы цепей. Для формата SMA применялся калибровочный комплект Anritsu 22S50, нормированный в диапазоне частот от DC до 26,5 ГГц, ссылка на даташит (49 стр.):
www.testmart.com/webdata/mfr_pdfs/ANRI/ANRITSU_COMPONENTS.pdf

Для калибровки формата N типа, соответственно Anritsu OSLN50-1, нормированный от DC до 6 ГГц.

Измеренное сопротивление на согласованной нагрузке калибраторов, равнялось 50 ±0,02 Ома. Измерения проводились поверенными, прецизионными мультиметрами лабораторного класса, фирм HP и Fluke.

Для обеспечения наилучшей точности, а так же наиболее равных условий в сравнительных тестах, на приборах была установлена схожая полоса пропускания фильтра ПЧ, ибо чем уже эта полоса, тем выше точность измерения и отношение сигнал/шум. Так же было выбрано наибольшее число точек сканирования (ближайшие к 1000).

Для ознакомления со всеми функциями рассматриваемого рефлектометра, имеется ссылка на иллюстрированную, заводскую инструкцию:
arinst.ru/files/Manual_Vector_Reflectometer_ARINST_VR_23-6200_RUS.pdf

Перед каждым измерением тщательно проверялись все сопрягаемые поверхности в коаксиальных разъёмах (SMA, RP-SMA, N типа), потому как на частотах выше 2-3 ГГц, чистота и состояние антиоксидантной поверхности этих контактов, начинает оказывать довольно заметное влияние на результаты измерений и стабильность их повторяемости. Очень важно содержать в чистоте наружную поверхность центрального штырька в коаксиальном разъёме, и сопрягаемую с ним внутреннюю поверхность цанги на ответной половине. Всё тоже самое актуально и для «оплёточного» контакта. Такой контроль и необходимая чистка обычно осуществимы под микроскопом, или под линзой с большим увеличением.

Так же важно не допускать наличие осыпаемой металлической стружки на поверхности изоляторов в сопрягаемых коаксиальных разъёмах, потому как они начинают вносить паразитную ёмкость, заметно мешая работоспособности и прохождению сигнала.

Пример типового металлизированного засорения разъёмов SMA, не заметных на глаз:

Согласно фабричным требованиям производителей СВЧ коаксиальных разъёмов с резьбовым типом соединения, при соединении НЕЛЬЗЯ допускать проворачивания центрального контакта входящего в принимающую его цангу. Для этого необходимо удерживать осевое основание накручиваемой половины разъёма, допуская вращение только самой гайки, а не всей наворачиваемой конструкции. При этом значительно уменьшается царапанье и прочий механический износ сопрягаемых поверхностей, обеспечивая лучший контакт и продление числа циклов комутации.

К сожалению мало кто из любителей об этом знает, а большинство наворачивают целиком, каждый раз сцарапывая и без того тончайший слой рабочих поверхностей контактов. Об этом всякий раз свидетельствуют многочисленные видеоролики на Ю.Тубе, от так называемых «тестеров-испытателей» новой СВЧ техники.

В данном тестовом обзоре, все многочисленные подключения коаксиальных разъёмов и калибраторов, осуществлялись строго с соблюдением вышеназванных эксплуатационных требований.

На сравнительных тестах были измерены несколько различных антенн, для проверки показаний рефлектометра в разных частотных диапазонах.

Сравнение 7-и элементной антенны Уда-Яги диапазона 433 МГц (LPD)

Поскольку у антенн данного типа всегда имеется довольно выраженный задний лепесток, а так же несколько боковых, то для чистоты теста были особо соблюдены все окружающие условия неподвижности, вплоть до запирания кота в доме. Что бы при фотографировании разных режимов на дисплеях, он незаметно не оказался в зоне действия заднего лепестка, там самым внеся возмущение в график.

На картинках собраны фото с трёх приборов, по 4 режима с каждого.

Верхний снимок с сабжевого VR 23-6200, средний с Anritsu S361E, а нижний с GenCom 747A.

Графики отражённых потерь:

Графики диаграммы полных сопротивлений Вольперта-Смита:

Как видно получившиеся графики очень схожи, а величины измерений имеют разброс в пределах 0,1% погрешности.

Сравнение коаксиального диполя диапазона 1,2 ГГц

Тут тоже все три прибора по измеренной частоте резонанса данной антенны, уложились в пределах 0,07%.

Сравнение рупорной антенны диапазона 3-6 ГГц

Здесь был задействован удлиняющий кабель с разъёмами N типа, немного внёсший неравномерность в измерения. Но поскольку была задача просто сравнить приборы, а не кабеля или антенны, то если и попалась некая проблема в тракте, значит приборы должны её показать как есть.

Калибровка измерительной (опорной) плоскости с учётом адаптера и фидера:

КСВн в полосе от 3 до 6 ГГц:

Сравнение антенны круговой поляризации диапазона 5,8 ГГц

Сравнительное измерение КСВн китайского LPF фильтра 1.4 ГГц

Внешний вид фильтра:

Сравнительное измерение длины фидера (DTF)

Решил измерить новый коаксиальный кабель, с разъёмами N типа:

Двухметровой рулеткой в три приёма, намерил 3 метра 5 сантиметров.

А вот что показали приборы:

Тут как говорится комментарии излишни.

Сравнение точности встроенного трекинг генератора

На данной гиф картинке, собраны 10 фотографий показаний частотомера Ч3-54. Верхние половины картинок — это показания испытуемого VR 23-6200. Нижние половины — сигналы подаваемые с рефлектометра Anritsu. Для теста были выбраны пять частот: 23, 50, 100, 150 и 200 МГц. Если Anritsu подавал частоту с нулями в младших знаках, то компактный VR подавал с небольшим превышением, численно растущим с увеличением частоты:

Хотя согласно ТТХ производителя, никаким «минусом» это являться не может, ибо не выходит за заявленные два разряда, после децимального знака.

Картинки собранные в гифку, о внутреннем «убранстве» прибора:

Плюсами прибора VR 23-6200 является его невысокая стоимость, портативная компактность с полной автономностью, не требующая внешнего дисплея от компьютера или смартфона, при довольно широком диапазоне частот, отображённом в маркировке. Так же в плюс можно занести факт, что это не скалярный, а полноценно векторный измеритель. Как видно по результатам сравнительных измерений, VR практически не уступает большим, именитым и весьма не дешёвым приборам. Во всяком случае слазить на крышу (или мачту) для уточнения состояния фидеров и антенн, предпочтительнее с таким малышом, нежели с более крупным и тяжёлым аппаратом. А для ныне ставшим модным диапазону 5,8ГГц для FPV рейсинга (радио-управляемые летающие мультикоптеры и самолёты, с бортовой видеотрансляцией на очки или дисплеи), так вообще маст хэв. Так как позволяет прямо на полётах легко выбирать оптимальную антенну из запасных, или даже на ходу выпрямить и настроить антенну, смятую после падения гоночной летающей машинки. Прибор можно сказать «карманный», и с малой собственной массой может легко повиснуть даже на тонком фидере, что удобно при проведении многих полевых работ.

Минусы тоже замечены:

1) Наибольшим эксплуатационным недостатком у рефлектометра, является невозможность оперативно найти маркерами минимум или максимум на графике, не говоря уже о поиске «дельты», или авто-поиск последующих (или предыдущих) минимумов/максимумов.
Особенно часто это востребовано в режимах LMag и SWR, там сильно не достаёт такой возможности управления маркерами. Приходится активировать маркер в соответствующем меню, а позже вручную двигать маркер на минимум кривой, что бы считать частоту и величину КСВ в той точке. Возможно в последующих прошивках производитель добавит такую функцию.

1 а) Также прибор не умеет переназначать нужный режим отображения для маркеров, при переходе между режимами измерения.

Например, переключился с режима VSWR на LMag (Return Loss), а маркеры по прежнему показывают значение VSWR, в то время как логически должны отображать величину модуля отражения в dB, то есть то, что показывает в данный момент выбранный график.
То же самое и на всех иных режимах. Что бы в маркерной таблице прочесть соответствующие выбранному графику значения, каждый раз необходимо вручную переназначать режим отображения для каждого из 4-х маркеров. Вроде мелочь, но хотелось бы небольшого «автоматизма».

1 б) В наиболее востребованном режиме измерения VSWR, амплитудный масштаб невозможно переключить на более детальный, менее 2,0 (например 1,5, или 1.3).

2) Имеется небольшая особенность в непоследовательном проведении калибровки. Как бы всегда «открытая», или «параллельная» калибровка. То есть не последовательная возможность записи считанной меры калибратора, как это принято на иных VNA приборах. Обычно в режиме калибровки, прибор последовательно сам подсказывает какую именно сейчас следует установить (очередную) калибровочную меру и провести её считывание для учёта.

А на ARINST-е одновременно предоставлено право выбора всех трёх нажатий записи мер, что накладывает повышенное требование внимательности от оператора, при проведении очередного этапа калибровки. Хотя я ни разу не запутался, но нажать на кнопку не соответствующую присоединённого в данный момент конца калибратора, имеется лёгкая возможность допущения таковой ошибки.

Возможно в последующих апгрейдах прошивки, создатели такую открытую «паралельность» выбора, «изменят» таки в «последовательность», для исключения возможной ошибки от оператора. Ведь неспроста же в больших приборах применена именно чёткая последовательность в действиях с калибровочными мерами, как раз для для исключения подобной ошибки от путаницы.

3) Очень узкий температурный диапазон калибровки. Если на Anritsu после калибровки предоставляется диапазон (например) от +18°С до +48°С, то на Arinst всего ± 3°С от температуры калибровки, что может оказаться мало при полевых работах (на улице), на солнце, или в тени.

Например: откалибровал после обеда, а работаешь с измерениями до вечера, солнце ушло, температура понизилась и показания пошли не корректные.

Почему-то не всплывает стоп-сообщение, что мол — «перекалибруйтесь, по причине выхода за температурный диапазон прошлой калибровки». Вместо этого начинаются ошибочные измерения со смещённым нулём, что заметно сказывается на результате измерений.

Для сравнения, вот как об этом сообщает рефлектометр Anritsu:

4) Для помещения нормальный, а вот для открытой местности очень тусклый дисплей.

Солнечным днём на улице вообще ничего не читабельно, даже если притенять экран ладонью.
Регулировка яркости дисплея вообще не предусмотрена.

5) Аппаратные кнопочки хочется перепаять на другие, так как некоторые не сразу отрабатывают нажатия.

6) Тачскрин в некоторых местах не отзывчивый, а местами излишне чувствительный.

Выводы по рефлектометру VR 23-6200

Если не цепляться к минусам, то в сравнении с другими бюджетными, портативными и свободно доступными на рынке решениями, типа RF Explorer, N1201SA, KC901V, RigExpert, SURECOM SW-102, NanoVNA — данный Arinst VR 23-6200 выглядит наиболее удачным выбором. Потому как у других либо цена уже весьма не бюджетна, либо в полосе частот ограничены и тем самым не универсальны, либо по сути являются показомерами игрушечного типа. Несмотря на скромность и относительно не высокую цену, векторный рефлектометр VR 23-6200, на поверку оказался на удивление приличным прибором, да ещё и таким портативным. Ещё бы производители в нём доработали минусы и немного расширили нижний частотный край для радио-любителей коротковолновиков, то прибор занял бы пьедестал почёта среди всех мировых бюджетников подобного назначения, ибо получился бы доступный по цене охват: от «КаВэ до эФПэВэ», то есть от 2 МГц на КВ (160 метров), до 5,8 ГГц для FPV (5 сантиметров). И желательно без разрывов во всей полосе, не в пример как было на RF Explorer:

Несомненно, вскоре наверняка будут появляться ещё более дешёвые решения, в столь широком частотном диапазоне, и это будет отлично! Но пока (на момент июнь-июль 2019), по моему скромному мнению данный рефлектометр является наилучшим в мире, среди портативных и не дорогих, серийно доступных предложений.

Часть вторая
Анализатор спектра с трекинг генератором SSA-TG R2

Второй прибор не менее интересный, чем векторный рефлектометр.
Он позволяет провести измерения «сквозных» параметров различных СВЧ девайсов, в режиме 2-х портовых измерений (типа S21). Например, можно проверить работоспособность и точно измерить коэффициент усиления бустеров, усилителей, или величину ослабления сигнала (потери) в аттенюаторах, фильтрах, коаксиальных кабелях (фидерах), и прочих активных и пассивных устройствах и модулях, чего не получится сделать однопортовым рефлектометром.
Это полноценный анализатор спектра, в весьма широком и не прерывном диапазоне частот, что далеко не часто встречается среди недорогой любительской техники. Кроме этого, имеется встроенный трекинг генератор сигналов радиочастот, так же в широком спектре. Тоже нужное подспорье к рефлектометру и антенному измерителю. Это позволяет посмотреть нет-ли девиации несущей частоты в передатчиках, паразитной интермодуляции, клиппирование и прочее…
А имея следящий генератор и анализатор спектра, добавив внешний направленный ответвитель (или мост), становится возможным измерить тот же КСВн антенн, правда только в режиме скалярного измерения, без учёта фазы, как было бы на векторном.
Ссылка на заводскую инструкцию:
Данный прибор в основном сравнивался с комбинированным, измерительным комплексом GenCom 747A, с ограничением по верхней частоте до 4 ГГц. Так же в тестах участвовал новый измеритель мощности прецизионного класса Anritsu МА24106А, с зашитыми на заводе поправочными таблицами на измеряемую частоту и температуру, по частоте нормированный до 6 ГГц.

Собственная полка шума анализатора спектра, с согласованной «заглушкой» на входе:

Минимум -85,5 дБ, оказался в районе LPD (426 МГц).
Далее с ростом частоты, немного растёт и шумовой порог, что вполне закономерно:
1500 МГц — 83,5 дБ. 2400 МГц — 79,6 дБ. На 5800 МГц — 66,5 дБ.

Измерение коэффициента усиления активного Wi-Fi бустера, на базе модуля XQ-02A

Особенностью данного бустера является автомат включения, который при поданном питании, не сразу же держит усилитель во включенном состоянии. Опытным путём перебирая аттенюаторы на большом приборе, удалось узнать порог включения встроенной автоматики. Оказалось, что бустер переключается в активное состояние и начинает усиливать проходящий сигнал, только если он больше, чем минус 4 dBm (0,4 mW):

Для данного теста на маленьком приборе просто не хватило выходного уровня встроенного генератора, который имеет задокументированный в ТТХ диапазон регулировок, от минус 15 до минус 25 dBm. А тут нужно было аж минус 4, что значительно больше, чем минус 15. Да, можно было применить внешний усилитель, но задача была в ином.
Большим прибором измерил КУ включенного бустера, оказалось 11 dB, в соответствии с ТТХ.
За то маленьким прибором удалось узнать величину ослабления вЫключенного бустера, но с поданным питанием. Оказалась, что обесточенный бустер в 12.000 раз ослаблял проходящий сигнал до антенны. По этой причине, однажды полетев и забыв своевременно подать питание на внешний бустер, лонгрэйндж гексакоптер пролетев 60-70 метров остановился и переключился на авто-возврат в точку взлёта. Тогда возникла необходимость узнать величину проходного ослабления выключенного усилителя. Оказалось около 41-42 дБ.

Генератор шума 1-3500 МГц

Простой генератор шума любительского класса, китайского производства.
Линейное сличение показаний в дБ тут несколько неуместно, в виду постоянного изменения амплитуды на разных частотах, вызванные самой природой шума.
Но тем не менее, с обеих приборов удалось снять очень схожие, сравнительные графики АЧХ:

Тут диапазон частот на приборах был задан равный, от 35 до 4000 МГц.
И по амплитуде как видно, получены тоже вполне схожие величины.

Проходное АЧХ (измерение S21), фильтра LPF 1.4
В первой половине обзора этот фильтр уже упоминался. Но там измерялось его КСВн, а здесь АЧХ передачи, где хорошо видно что и с каким ослаблением он пропускает, а так же где и сколько режет.

Тут более детально видно, что оба прибора почти одинаково сняли АЧХ данного фильтра:

На частоте начала среза 1400 МГц, Arinst показал амплитуду минус 1,4 дБ (голубой маркер Mkr 4), а GenCom минус 1,79 дБ (маркер М5).

Измерение ослабления аттенюаторов

Для сравнительных измерений выбрал наиболее точные, фирменные аттенюаторы. Специально не китайские, в виду их довольно больших разбросов.
Диапазон частот по прежнему равный, от 35 до 4000 МГц. Калибровка двух портового режима измерений, проведена так же тщательно, с обязательным контролем степени чистоты поверхности всех контактов, на сопрягаемых коаксиальных разъёмах.

Результат калибровки по уровню 0 дБ:

Частота выборки была сделана срединная, по центру заданной полосы, а именно 2009,57 МГц. Число точек сканирования тоже было равное, по 1000+1.

Как видно, результат измерений одного и того же экземпляра аттенюатора на 40 дБ, получился хоть и близкий, но немного не совпадающий. Arinst SSA-TG R2 показал 42,4 дБ, а GenCom 40,17 дБ, при прочих равных условиях.

Аттенюатор 30 дБ

Arinst = 31,9 дБ
GenCom = 30,08 дБ
Примерно аналогичный небольшой разброс в процентном соотношении, был получен и при измерении других аттенюаторов. Но для экономии читательского времени и места в статье, в данный обзор они не вошли, так как схожи с выше представленными измерениями.

Мин и макс трек
Несмотря на портативность и упрощённость прибора, тем не менее производители добавили такую полезную опцию, как вывод на индикацию накопительные минимумы и максимумы изменяющихся треков, что бывает востребовано при различных настройках.
Три снимка собранные в gif картинку, на примере LPF фильтра диапазона 5,8 ГГц, в подключение которого нарочито вносились коммутационные помехи и возмущения:

Желтый трек — текущая кривая крайнего хода развёртки.
Красный трек — собранные в памяти максимумы из прошлых развёрток.
Тёмно-зелёный трек (после обработки и сжатия картинок серый) — соответственно минимумы АЧХ.

Измерение КСВн антенн
Как было упомянуто в начале обзора, у данного прибора имеется возможность подключения внешнего направленного ответвителя (Direct coupler), или измерительного моста предлагаемого отдельно (но только до 2,7 ГГц). Программно предусмотрено проведение OSL калибровки, для указания прибору точки отсчёта по КСВн.

Здесь показан направленный ответвитель с фазостабильными измерительными фидерами, но уже отсоединённый от прибора после окончания проведения измерений КСВн. Но здесь он представлен в развёрнутом положении, так что не обращайте внимание на несоотвествие к кажущемуся подключению. Направленный ответвитель подключается слева к прибору, но в перевёрнутом маркировкой назад виде. Тогда подача падающей волны с генератора (верхний порт) и снятие отражённой на вход анализатора (нижний порт), получится правильно.

На совмещённых двух фотографиях, показан пример такого подключения и снятие КСВн у ранее уже измеренной выше, антенны круговой поляризации типа «Клевер», диапазона 5,8 ГГц.

Поскольку такая возможность измерения КСВн и не является среди основных назначений данного прибора, но тем не менее к ней (как видно по снимку показаний дисплея), всё же имеются резонные вопросы. Жестко заданный и не изменяемый масштаб отображения графика КСВн, с большой величиной аж в 6 единиц. Хотя на графике приблизительно правильное отображение кривой КСВн данной антенны, но вот в числовом значении, почему то вообще не отображается точное значение на маркере, не выводятся десятые и сотые доли. Отображаются только целые величины, как 1, 2, 3… Остаётся как бы недосказанность результата измерения.
Хотя для грубых прикидок, что бы в целом понять годная антенна или на повреждении, очень даже приемлемо. Но вот тонкие настройки в работе с антенной, сделать будет сложнее, хотя и вполне возможно.

Измерение точности встроенного генератора
Так же как и у рефлектометра, тут тоже заявлено в ТТХ только 2 знака точности после запятой.
Всё таки наивно ожидать от бюджетно-карманного приборчика, наличие на борту рубидиевого стандарта частоты. *смайлик улыбка*
Но тем не менее пытливому читателю наверняка станет интересна величина погрешности, у столь миниатюрного генератора. Но поскольку поверенный прецизионный частотомер был доступен только до 250 МГц, то ограничился просмотром всего на 4-х частотах внизу диапазона, просто что бы понять тенденцию погрешности, если таковая обнаружится. Следует заметить, что и на более высоких частотах так же были приготовлены фотографии с другого прибора. Но для экономии места в статье, они тоже не вошли в данный обзор, по причине подтверждения численно такой же в процентном соотношении величины, имеющейся погрешности в младших разрядах.

Четыре фотографии по четырём частотам, были собраны в gif картинку, так же для экономии места: 50,00; 100,00; 150,00 и 200,00 МГц

Хорошо видна тенденция и величина имеющейся погрешности:
50,00 МГц имеет мелкое превышение частоты генератора, а именно на 954 Гц.
100,00 МГц, соответственно чуть больше, +1,79 КГц.
150,00 МГц, ещё больше +1,97 КГц
200,00 МГц, +3,78 КГц

Далее в верх частота была измерена анализатором GenCom, у которого оказался хороший частотомер. Вот к примеру, если встроенный в GenCom генератор недодавал 800 герц на частоте 50,00 МГц, то не только внешний частотомер это показал, но и сам анализатор спектра ровно столько же и измерил:

Далее одна из фотографий дисплея, с измеренной частотой встроенного в SSA-TG R2 генератора, на примере серединки Wi-Fi диапазона 2450 МГц:

Для сокращения места в статье, так же не стал выкладывать остальные схожие фотографии дисплея, вместо них краткая выжимка результатов измерений по диапазонам выше 200 МГц:
На частоте 433,00 МГц, превышение составило +7,92 КГц.
На частоте 1200,00 МГц, = +22,4 КГц.
На частоте 2450,00 МГц, = +42,8 КГц (на предыдущем фото)
На частоте 3999,50 МГц, = +71,6 КГц.
Но тем не менее, заявленные в заводских характеристиках два знака после запятой, по всем диапазонам выдержаны чётко.

Сравнение измерения амплитуды сигнала
На представленной далее gif картинке, собраны 6 фотографий, где анализатор Arinst SSA-TG R2, сам измеряет свой собственный генератор, на произвольно выбранных шести частотах.

50 MHz -8,1 dBm; 200 MHz -9,0 dBm; 1000 MHz -9,6 dBm;
2500 MHz -9,1 dBm; 3999 MHz — 5,1 dBm; 5800 MHz -9,1 dBm
Хотя и заявлена максимальная амплитуда генератора не выше минус 15 dBm, но на поверку видны иные значения.
Для выяснения причин таковой индикации амплитуды, были проведены измерения с генератора Arinst SSA-TG R2, на прецизионном датчике Anritsu MA24106A, с калибровочным обнулением на согласованной нагрузке, перед началом измерений. Так же каждый раз вводилось значение частоты, для точности измерения с учётом коэффициентов, согласно вшитой с завода поправочной таблице для частоты и температуры.

35 MHz -9,04 dBm; 200 MHz -9,12 dBm; 1000 MHz -9,06 dBm;
2500 MHz -8,96 dBm; 3999 MHz — 7,48 dBm; 5800 MHz -7,02 dBm
Как видно значения амплитуды сигнала выдаваемого встроенным в SSA-TG R2 генератором, анализатор измеряет весьма достойно (для любительского класса точности). А индицируемая внизу дисплея приборчика амплитуда генератора, получается что просто «нарисована», так как реально он оказалось выдаёт побольше уровень, чем должен в регулируемых пределах от -15 до -25 dBm.

В закравшееся было сомнение, а не подвирает ли новый сенсор Anritsu MA24106A, специально провёл сравнение ещё с одним лабораторным системным анализатором от General Dynamics, модели R2670B.

Но нет, расхождение в амплитуде оказалось совсем не большим, в пределах 0,3 dBm.

Измеритель мощности на GenCom 747A, тоже не далеко показал, имеющееся превышение уровня с генератора:

А вот на уровне 0 dBm, анализатор Arinst SSA-TG R2 почему то немного превышал амплитудные показатели, причём с разных источников сигнала с 0 dBm.

При этом сенсор Anritsu MA24106A показывает 0,01 dBm от калибратора Anritsu ML4803A

Регулировать величину ослабления аттенюатора на тачскрине пальцем, показалось не очень удобным, так как лента со списком проскакивает, или часто возвращается на крайнее значение. Оказалось удобнее и точнее, для этого использовать старомодный стилус:

При просмотре гармоник низкочастотного сигнала 50 МГц, почти по всей рабочей полосе анализатора (до 4Ггц), встретилась некая «аномалия», на частотах около 760 МГц:

При более широкой во верхней частоте полосе (до 6035МГц), что бы Span получился ровно 6000 МГц, аномалия так же заметна:

При этом этот же самый сигнал, с этого же встроенного генератора в SSA-TG R2, при подаче на другой прибор, таковой аномалии не имеет:

Раз на другом анализаторе данной аномалии не замечено, значит не в генераторе проблемка, а в анализаторе спектра.

Встроенный аттенюатор по ослаблению амплитуды генератора, чётко ослабляет с шагом по 1 дБ, все своих 10 ступеней. Тут внизу экрана хорошо видно ступенчатый трек на временнОй шкале, показывающий работоспособность аттенюатора:

Оставив соединёнными выходной порт генератора и входной порт анализатора, выключил прибор. На следующий день включив, обнаружил сигнал с нормальными гармониками на интересной частоте в 777,00 МГц:

При этом генератор был оставлен выключенным. Проверив меню, действительно он оказался выключенным. По идее ничего не должно было появиться на выходе генератора, если накануне он был выключен. Пришлось в меню генератора включить его на любую частоту, и тут же выключить. После этого действия, странная частота пропадает и более сама не появляется, но только до момента следующего включения всего прибора. Наверняка в последующей прошивке производитель пофиксит такое самовключение, на выходе выключенного генератора. Но если кабель между портами отсутствует, то совершенно не заметно, что что-то не так, ну разве только полка шума немного выше. А после принудительного включения и выключения генератора, полка шума немножко становится ниже, но на малозаметную величину. Это мелкий эксплуатационный минус, на решение которого затрачивается лишних 3 секунды, после включения прибора.

Внутреннее убранство Arinst SSA-TG R2, показано в трёх фото собранных в gif:

Сравнение габаритов со старым анализатором спектра Arinst SSA Pro, на котором сверху лежит смартфон, в качестве дисплея:

Плюсы:
Как и в случае с предыдущем на обзоре рефлектометром Arinst VR 23-6200, рассмотренный здесь анализатор Arinst SSA-TG R2 является в точно таком же формфакторе и габаритах, миниатюрным, но достаточно серьёзным помощником радиолюбителя. Так же не требующим как прошлые модели SSA внешних дисплеев, на компьютере, или смартфоне.
Весьма широкий, цельный и не прерываемый на полосы диапазон частот, от 35 до 6200 МГц.
Точное время автономной работы не исследовал, но ёмкости встроенного литиевого аккумулятора хватает на продолжительное время автономной работы.
Довольно незначительная погрешность в измерениях, для прибора такого миниатюрного класса. Во всяком случае для любительского уровня — более чем достаточная.
Поддерживается производителем, как прошивками, так и физическим ремонтом, если понадобится. Уже широко доступен к приобретению, то есть не под заказ, как иногда бывает у других производителей.

Минусы так же были замечены:
Неучтённая и не документированная, самопроизвольная подача на выход генератора сигнала частотой 777,00 МГц. Наверняка устранится такое недоразумение очередной прошивкой. Хотя если знать об этой особенности, то легко за 3 секунды устраняется, простым включением и выключением встроенного генератора.
К тачсикрину нужно немного привыкнуть, так как слайдером не все виртуальные кнопки сразу включаются, если их сдвигать. А вот если не сдвигать слайдеры, а сразу тыкнуть в конечное положение, то всё срабатывает сразу чётко. Это скорее не минус, а больше «особенность» нарисованных органов управления, конкретно в меню генератора и слайдера управления аттенюатором.
При подключении по Bluetooth, анализатор как бы успешно подключается к смартфону, но трек графика АЧХ не выводит, как например утаревший SSA Pro. При подключении все требования инструкции были полностью соблюдены, описанные в разделе 8 заводской инструкции.
Подумалось, что раз пароль принимает, на экран смартфона выводится подтверждении о коммутации, то возможно эта функция только для апгрейда прошивки через самртфон.
Но нет.
В пункте инструкции 8.2.6 чётко сказано:
8.2.6. Произойдет соединение прибора с планшетом/смартфоном, на экране появится график спектра сигнала и информационное сообщение о подключении к прибору ConnectedtoARINST_SSA, как на рисунке 28. (с)
Да, подтверждение появляется, но вот трека — нет.
Многократно переподключал, каждый раз трек не появлялся. А со старого SSA Pro, прям мгновенно.
Ещё из минусов по пресловутой «универсальности», из-за ограничения по нижнему краю рабочих частот, не подходят для радиолюбителей коротковолновиков. За то для RC FPV, всецело и полностью удовлетворяют запросы любителей и профи, даже с лихвой.

Выводы:
В целом, оба прибора оставили очень положительные впечатления, так как по сути предоставляют собою укомплектованный измерительный комплекс, во всяком случае даже для уровня продвинутых радиолюбителей. Политика ценообразования здесь не рассматривается, но тем не менее она заметно ниже других ближайших аналогов на рынке в столь широкой и непрерывной полосе частот, что не может не радовать.
Целью обзора было просто сравнить данные приборчики с более продвинутой измерительной техникой, и предоставить читателям фотодокументированные показания дисплеев, для составления собственного мнения и самостоятельного принятия решения о возможности приобретения. Ни в коем случае не преследовалось никаких рекламных целей. Только сторонняя оценка и публикация результатов наблюдений.

Portable Spectrum Analyzer with a tracking generator ARINST SSA-TG R2

ARINST SSA-TG R2 is an easy portable panoramic spectrum analyzer (RF multimeter) designed to display signal spectrums in the frequency range from 35 to 6200 MHz.

The analyzer finds the amplitude and frequency of spectral components of the analyzed process. Spectrum analyzer can operate with signals for all widely used technologies: Wi-Fi, 2G, 3G, 4G, LTE, CDMA, DCS, GSM, GPRS, GLONASS and others.

Another important feature is the presence of additional capabilities of the tracking generator, which makes it possible to measure the frequency response of passive or active devices, for example filters or amplifiers. The software allows measuring SWR and return loss module. This requires an external directional coupler and a set of calibration measures.

Application

ARINST SSA-TG R2 is primarily intended for field operation. The device is rugged and light with low energy consumption. It enables service centers and maintenance teams to perform on-the-spot HF analysis for commissioning and repair works. Moreover, the spectrum analyzer is a perfect solution for repair workshops and radio amateurs.

For example, using the device you can perform the following operations:

  • put an external antenna on the base station
  • to conduct a rapid analysis of RF environments
  • check the correct operation of the repeater cellular
  • repair and adjustment of the repeater, generator, filter, etc.
  • measure SWR when using an external directional coupler.

Principle of operation

The spectrum analyzer is a portable device that is connected to the measured circuit and has an independent power supply. The device has a 3.2″ color resistive touch screen to display the signal spectrum and to control the device.

The device is controlled by one of three ways:

— by buttons and touchscreen on the device.

— by an Android powered smartphone or tablet.

— by a PC or laptop with Windows operating system

The data between the analyzer and smartphone/tablet/PC is transmitted through Bluetooth or USB-cable. The Bluetooth range is up to 10 m (Password for connecting via Bluetooth: 1234).

All the measured data is displayed in real time on the screen of the smartphone/tablet/PC.

You can install the analyzer software to control by smartphone or tablet from the Google Play or download from here .

You can download the analyzer software to control by PC or laptop from here . Windows 7 or higher and the latest version of Java Virtual Machine are required for the correct work of application. The application requires full (100%) support for OpenGL version 2.1 and higher.

Management analyzer with external programs

There is a possibility of device control using external programs.

You can send the device a command to make a measurement (scanning range) with the following parameters:

  • start frequency
  • stop frequency
  • measuring step
  • the value of the attenuator

After the command completes, the device ARINST SSA-TG R2 will send the client device (microcontroller, computer, mobile device, etc.) a message containing the measured values of the amplitudes for the given frequency values. The user can record the received data to a file, database, etc.

Users can customize automatic measurements and use the spectrum analyzer ARINST SSA-TG R2 in their system.

Портативный анализатор спектра с трекинг-генератором Arinst SSA-TG R2

Диапазон частот 35—6200 МГц

Динамический диапазон 70 —75 дБ

Arinst SSA-TG – это портативный панорамный анализатор спектра со встроенным генератором сигнала , предназначен для отображения спектров сигналов в диапазоне частот от 35 до 4500 МГц. Прибор позволяет определить амплитуду и частоту спектральных компонент, входящих в состав сигнала .

Важной особенностью устройства является наличие дополнительной функции генератора сигнала, который позволяет производить замеры АЧХ активных устройств, например репитера, измерять КСВ антенн и т.д.

Анализатор спектра отображает спектры сигналов всех распространенных технологий: Wi-Fi, 2G, 3G, 4G, LTE, CDMA, DCS, GSM, GPRS, ГЛОНАСС и т.д.

Кроме основного диапазона частот 35-4500 МГц прибор имеет дополнительный расширенный диапазон от 4500 до 6200 МГц, в котором ошибка измерений выше, чем в основном диапазоне. При работе в расширенном диапазоне следует использовать прибор только для отображения сигналов для их оценки, но не для измерений.

Для кого?

Анализатор спектра ARINST SSA-TG предназначен в первую очередь для полевых работ, он имеет очень малые вес и размеры и отличается невысоким энергопотреблением. С его помощью сервисные центры и ремонтные бригады могут на месте провести ВЧ-анализ для проведения пуско-наладочных или ремонтных работ. Кроме этого, анализатор спектра идеально подходит для ремонтных мастерских и радиолюбителей.

Например, с помощью прибора можно выполнить следующие работы:

  • навести внешнюю антенну на базовую станцию
  • провести экспресс-анализ радиочастотной обстановки
  • проверить правильность работы репитера сотовой связи
  • провести ремонт и настройку репитера, генератора, фильтра и т.д.

Как работает?

Анализатор спектра выполнен в виде мобильного прибора с автономным питанием, который подключается в измеряемую цепь. Прибор имеет 3.2′ цветной резистивный экран для отображения спектров сигналов и для управления прибором. Кроме этого, прибор управляется при помощи смартфона или планшета под управлением Android версии 4.1-8.1.

Данные между прибором и смартфоном передаются как через встроенный Bluetooth модуль, так и по USB-кабелю. Дальность действия Bluetooth – до 10 метров (Пароль для доступа по Bluetooth: 1234).

Все измеренные данные в реальном времени отображаются на экране прибора или смартфона/планшета.

Программу для управления анализатором спектра при помощи смартфона или планшета можно установить из Google Play или скачать отсюда.

Программу для управления анализатором спектра при помощи компьютера или ноутбука можно скачать отсюда.

Управление анализатором при помощи внешних программ

Существует возможность управления устройством при помощи API.

Можно отправить на устройство команду совершить измерение (сканирование диапазона) со следующими параметрами:

  • начальная частота
  • конечная частота
  • шаг измерения
  • значение аттенюатора

После выполнения команды устройство Arinst SSA-TG отправит клиенту (микроконтроллеру, компьютеру, мобильному устройству и т.п.) сообщение, содержащее измеренные значения амплитуд при заданных значениях частот. Пользователь может записывать полученные данные в файл, базу данных и т.п.

При помощи данного API пользователь сможет настроить автоматические измерения спектра и использовать анализатор Arinst SSA-TG в своей системе. API работает на любом языке программирования, поддерживающего работу с портами ввода-вывода (Java, C, C++, C#, Python, Assembler и т.п.).

Пример использования API можно скачать отсюда.

Преимущества анализатора спектра ARINST SSA-TG:

  • наличие цветного резистивного дисплея с диагональю 3.2 дюйма,
  • широкий диапазон частот: от 35 до 6200 МГЦ,
  • быстрое сканирование диапазона частот: около 500 мкс на точку,
  • высокая точность измерений: 2 дБ в пределах динамического диапазона 70-75 дБ,
  • малый вес и размеры: вес всего 400 г, размеры 155х81х27 мм,
  • автономное питание до 3 часов непрерывной работы,
  • беспроводная передача данных на смартфон/планшет,
  • работа с большинством устройств под управлением Android,
  • возможность пользоваться одним прибором при помощи нескольких смартфонов/планшетов,
  • возможность питания прибора от планшета или смартфона,
  • бесплатное многофункциональное ПО и бесплатные обновления для управления прибором.

5 часов

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ARINST SSA-TG:
Отображаемый диапазон частот35 — 6200 МГц
Измеряемый диапазон частот35 — 4500 МГц
Динамический диапазон для полосы 35-3000 МГц75 дБ
Динамический диапазон для полосы 3000-4500 МГц70 дБ
Максимальная полоса обзора6165 МГц
Полоса пропускания ПЧ (фиксированная)200 кГц
Скорость сканирования при полосе обзора более 100 МГц700 МГц/сек
Время обзора в полосе 100 МГцМГцМГцМГц-80 дБм
Волновое сопротивление50 Ом
КСВ в рабочем диапазоне частотОшибка при аттенюации от 10 до 20 дБ5 дБ
Ошибка при аттенюации от 20 до 30 дБ8 дБ
Выходная мощность трекинг-генератора-15 … -25 дБм
Точность отображения сигнала в пределах динамического диапазона2 дБ
Максимальная входная мощность при аттенюаторе 0 дБ10 дБм
Максимальная входная мощность при аттенюаторе более 20 дБ+20 дБм
Максимальный входной измеряемый сигнал+10 дБм
Максимальное постоянное напряжение на входе25 В
Максимальный потребляемый ток при работе от аккумулятора450 мА
Максимальный п отребляемый ток при работе от USB (при включенном заряде)500 мА
Аккумулятор2000 мАч
Время работы от аккумулятора3 часа
Время заряда акумулятора
Обзор конструкции и нструкция по замене аккумулятораОбзор программного обеспечения и обучение работе с Arinst SSA
Управление регионами в анализаторе спектра Arinst SSAНаведение антенны с помощью анализатора спектра Arinst SSA
Склейка диапазонов в анализаторе Arinst SSA

Схема подключения анализатора.

Основные функции приложения для управления прибором:

  • Просмотр спектра сигналов в виде графиков, с установкой диапазона частот и референсного уровня
  • Установка и управление абсолютными и относительными (дельта) маркерами
  • Поиск одного или нескольких (до десяти) максимальных значений сигнала в моментальном или следящем режимах
  • Назначение и сохранение уникальных идентификаторов для диапазонов частот – «регионов». Например, можно назначить «регион» под названием «DCS UpLink» диапазону 1710-1785 МГц. А также можно назначить области рабочих частот для каждого оператора. Эта опция значительно облегчает ВЧ-анализ и идентификацию для сигналов стандартных технологий.
  • Наличие предустановленных «регионов», а также возможность сохранять «регионы» в файл и делиться им с другими устройствами для управления анализаторами спектра Arinst SSA.
  • Режим трассировки, при котором строится усредненный по нескольким измерениям спектр сигнала. Кроме среднего возможны режимы отображения экстремальных значений, скользящего среднего. Количество измерений для трассировки выбирается пользователем.
  • Сохранение настроек сканирования спектра (границы частотного диапазона, значение аттенюатора и т.п.) для быстрого и удобного переключения в необходимый режим измерения.
  • Сохранение спектра сигнала вместе с маркерами для последующего анализа. При этом сохраненный график можно открыть на любом Android-устройстве с установленным приложением «Arinst SSA» (при этом необязательно иметь сам анализатор спектра), или конвертировать в нужный вид с помощью любого табличного редактора.
  • Одновременное отображение нескольких выбранных диапазонов частот.
  • Наличие функции трекинг-генератора для измерений амплитудно-частотных характеристик фильтров, усилителей и антенн.

Ограничения

Анализатор спектра Arinst SSA-TG не является измерительным прибором, так как не имеет утвержденного типа средства измерений. Утверждение типа средства измерений негативно повлияло бы на доступность и цену прибора. Поэтому анализатор спектра с официальной точки зрения является индикатором поля. Однако, несмотря на это, прибор полностью соответствует всем заявленным техническим характеристикам. Каждый прибор калибруется по мощности и частоте.

Анализатор не является полноценным классическим анализатором спектра, поскольку не использует классическую схему преобразования частот для 100% подавления зеркального канала. Мы используем математическое подавление зеркального канала, что в отдельных редких случаях может приводить к появлению в составе отображаемых сигналов ‘фантомных’ сигналов.


источники:

http://habr.com/ru/post/462451/

http://arinst.net/arinst_ssa_tg_r2.php

http://aitiza.ru/category/usilenie-3g-4g/priboryi-oborudovanie/portativnyiy-analizator-spektra-s-trekinggeneratorom-arinst-ssatg-r2-detail