Ces idées ont servi de base à la création du nouveau générateur de signaux agile UXG de Keysight (Figure 1). L'architecture UXG utilise un synthétiseur numérique direct (DDS) et une nouvelle technologie de commutation pour créer un générateur de signal idéal pour les applications qui nécessitent un LO agile ou qui doivent simuler des environnements de guerre électronique très réalistes. Ce DDS est construit autour d'un convertisseur numérique-analogique (DAC) développé par Keysight qui offre des améliorations substantielles de la plage dynamique et du bruit de phase.
Pureté, agilité et rapidité de conception
Les fonctionnalités et les capacités de l'UXG reposent sur trois technologies innovantes :
• Génération de signaux basée sur DDS avec une combinaison exceptionnelle de pureté et de bande passante de 10 MHz à 20 ou 40 GHz
• Commutateurs à semi-conducteurs qui modifient les niveaux de sortie en aussi peu que 600 ns sur de larges plages d'amplitude avec un alignement temporel précis
• Prise en charge directe des mots descripteurs d'impulsions (PDW), le langage naturel des ingénieurs de guerre électronique, pour faciliter la création efficace de sorties complexes et précises
Le schéma fonctionnel de la figure 2 illustre l'architecture basée sur DDS de l'UXG. Le cœur du DDS est un DAC haute vitesse qui fonctionne à une fréquence suffisamment élevée et avec une bande passante suffisamment large pour minimiser le nombre d'étapes de conversion ascendante. Une matrice de doubleurs et de filtres sert à multiplier le signal jusqu'à une fréquence maximale de 40 GHz.
Le DAC s'étend sur une octave centrée à 1 GHz et offre des améliorations fondamentales de la plage dynamique et du bruit de phase. Ainsi, il est capable de produire des signaux d'une grande pureté (Figure 3).
Ces fonctionnalités sont obtenues à la vitesse de commutation la plus rapide de l'industrie et avec une très faible latence pour les commandes de changement de fréquence. Par exemple, la fréquence peut être mise à jour jusqu'à 100 ns. Selon le mode d'instrument sélectionné, le délai entre les commandes externes et les changements de fréquence (par exemple, la latence) peut être aussi faible que 250 ns. De plus, l'UXG peut générer de larges fréquences fluctuantes, qui couvriront 10 à 25 % de la fréquence porteuse.
La simulation des menaces de guerre électronique nécessite une grande agilité en amplitude, fonction de l'agilité en fréquence de la source. Pour ce faire, vous devez coordonner la commutation des gradateurs à semi-conducteurs, ce que l'UXG fait à l'aide de dispositifs nanoFET MMiC inventés et fabriqués par Keysight.
Ces nouveaux commutateurs sont conçus pour les fréquences millimétriques et micro-ondes, s'installant assez rapidement pour minimiser la distorsion de la forme des impulsions. La plage d'amplitude agile de 80 dB qui en résulte peut être utilisée entre des niveaux de sortie de 0 à -120 dBm pour répondre à une grande variété de scénarios de menace. Pour optimiser le coût et la capacité pour différentes applications, le gradateur agile à semi-conducteurs est facultatif.
Pour certains scénarios, il est essentiel de maintenir des relations de phase et de fréquence spécifiques, lorsque les signaux sont pulsés ou sautés en fréquence, ou lorsque les signaux sont entrelacés dans une séquence pour simuler un environnement de menace.
L'UXG peut produire n'importe quel chemin de fréquence ou de phase sans limiter l'agilité en fréquence ou en amplitude. Il peut également maintenir toute relation souhaitée lorsque les caractéristiques d'impulsion, d'amplitude et de fréquence changent et que les signaux sont activés ou désactivés.
De plus, plusieurs UXG peuvent être liés via des horloges et des déclencheurs pour fournir une cohérence de phase sur plusieurs sources, simulant ainsi des antennes directionnelles ou produisant des chemins d'angle d'arrivée lors de l'évaluation des récepteurs de radiogoniométrie.
Évitez les surprises dans les étapes ultérieures du développement
L'environnement de la guerre électronique alterne constamment entre le développement/la mise en œuvre de systèmes améliorés et l'analyse/les contre-mesures nécessaires pour faire face à ces systèmes.
L'architecture DDS basée sur DAC de l'UXG offre des avantages très intéressants pour les applications de guerre électronique, qu'il s'agisse de générer des LO agiles ou de simuler des environnements de guerre électronique basés sur PDW :
• Qualité des signaux. L'UXG génère des signaux avec peu de parasites et aucun plateau de bruit de phase caractéristique des systèmes qui utilisent des boucles à verrouillage de phase (PLL) au lieu de DDS.
• Très grande agilité en fréquence, amplitude et phase. Ces trois aspects de la sortie du signal peuvent être mis à jour en aussi peu que 100 ns.
• Prise en charge de signaux multiples et de scénarios complexes. Les séquences d'échantillons peuvent représenter plusieurs émetteurs à partir d'une source unique.
• Répétabilité de phase. Les calculs de génération de signal incluent des accumulateurs de phase programmés avec n'importe quelle relation de phase.
• Adaptation à l'évolution des menaces. L'agilité et la flexibilité de l'UXG lui permettent de simuler les caractéristiques équivalentes de l'environnement de menace moderne et de s'adapter à l'évolution des menaces.
• Le chemin le plus court entre les besoins en impulsions et la sortie de signal réelle. L'UXG peut reproduire directement des signaux pulsés et dynamiques complexes en les créant mathématiquement à partir des caractéristiques d'impulsion souhaitées. Ce dernier aspect est important : l'UXG comprend directement les PDW. Chaque mot décrit tous les paramètres d'une impulsion : fréquence, durée, amplitude, fluctuation, etc. Il est possible de transférer des tables PDW vers UXG et de produire des séquences complexes à grande vitesse. Chaque impulsion peut durer jusqu'à un minimum de 5 ns avec des temps de montée/descente de 1 ns et un rapport marche/arrêt de 80 dB. Les sorties de marqueur coordonnent l'exécution des PDW avec d'autres appareils, et les séquences PDW peuvent être déclenchées et régulées en envoyant des déclencheurs externes à l'UXG.
Grâce à ces capacités, l'UXG permet des tests approfondis et réalistes au début du processus de conception, permettant aux ingénieurs d'optimiser et de vérifier les performances d'un système avant d'aborder les coûts, les retards potentiels et la mauvaise répétabilité des tests sur le terrain. Ils réduisent également considérablement le temps nécessaire entre la collecte de nouvelles informations sur les signaux et la création de menaces simulées réalistes.
plus proche de la réalité
Dans le développement et la reprogrammation des données de mission, des tests meilleurs et plus rapides permettent une plus grande confiance dans les performances des systèmes de guerre électronique.
Avec le générateur de signaux agile UXG de Keysight, les ingénieurs de guerre électronique peuvent créer
dîners complexes quand ils en ont besoin.
En tant que produit, l'UXG est un module puissant qui fonctionne à la fois comme un LO fiable et comme un simulateur de menace évolutif. Et parce que l'UXG utilise le même langage que les systèmes de guerre électronique, il permet une incorporation plus rapide des informations nouvellement acquises dans des scénarios de signaux mis à jour. Avec des performances inégalées en termes de vitesse de commutation et de bruit de phase, l'UXG permet de générer des simulations de plus en plus complexes et de se rapprocher encore plus de la réalité.
Pour plus d'informations, consultez www.keysight.com/find/UXG.
