一、什么是射頻信號發生器
射頻(pin)(pin)信號發生器是一種電(dian)子測(ce)試(shi)設備,可在各種頻(pin)(pin)率上產(chan)生射頻(pin)(pin)信號,具有高光譜(pu)純度、穩(wen)定的(de)頻(pin)(pin)率和振幅,是對(dui)現代消費(fei)類產(chan)品(例如無(wu)繩電(dian)話、數(shu)字無(wu)線(xian)(xian)產(chan)品、gps模塊、rfid和無(wu)線(xian)(xian)設備)進行電(dian)子制造測(ce)試(shi)的(de)理想選擇。
射頻信號發生器與(yu)矢量信(xin)(xin)號(hao)(hao)發生器不(bu)同,矢量信(xin)(xin)號(hao)(hao)發生器產生射(she)頻信(xin)(xin)號(hao)(hao),但同時也具有(you)復(fu)雜的(de)數字調制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)能力,具有(you)QPSK、QAM、FSK、BPSK和OFDM等格式(shi);而射(she)頻信(xin)(xin)號(hao)(hao)發生器提(ti)供的(de)調制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)包括振幅調制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(AM)、頻率調制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(FM)、相位(wei)調制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(PM)和脈沖調制(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)等。
二、射頻信號發生器作用是什么
射(she)頻(pin)(pin)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發生器(qi)是(shi)射(she)頻(pin)(pin)、微波(bo)(bo)測試(shi)和開發領域必須用(yong)到(dao)的(de)一(yi)種基本測試(shi)儀器(qi),與傳統的(de)函數信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發生器(qi)不同(tong),它主要用(yong)于產生射(she)頻(pin)(pin)的(de)連續波(bo)(bo)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao),或者(zhe)是(shi)以射(she)頻(pin)(pin)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)為載波(bo)(bo)的(de)調制信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)。
射頻信(xin)號發(fa)生(sheng)器一般是(shi)作為激(ji)勵源,不進行(xing)任何指標的(de)測(ce)量(liang),而是(shi)為其他測(ce)試(shi)儀(yi)器提供(gong)正確的(de)測(ce)試(shi)條(tiao)件,以便測(ce)量(liang)被測(ce)單元的(de)輸出信(xin)號,主要用(yong)于電(dian)(dian)子產(chan)品的(de)測(ce)試(shi)測(ce)量(liang)和各類電(dian)(dian)子實(shi)驗室的(de)電(dian)(dian)路實(shi)驗,在航(hang)天國防(fang)研發(fa)、無(wu)線通訊、 汽車電(dian)(dian)子、生(sheng)產(chan)制造(zao)、教(jiao)育教(jiao)學等領(ling)域應用(yong)廣(guang)泛(fan)。
三、如何提高射頻信號發生器性能
許多經(jing)濟型的射(she)頻信(xin)號(hao)發生器,其技術參數已經(jing)基本能夠滿足(zu)基礎應(ying)用。但對于一(yi)些更高的專業(ye)領(ling)域(yu),關鍵(jian)指標(biao)上還有些差距,那么(me)在節省預算的前提下,怎么(me)能夠有效地(di)提高射(she)頻信(xin)號(hao)發生器性(xing)能,從而(er)拓展它的應(ying)用范圍呢(ni)?
1、通過外接功率計,提高射頻信號發生器的幅度精度
這一(yi)方法受限于信(xin)號發生(sheng)器(qi)本(ben)身的輸出(chu)幅(fu)度精度,以及信(xin)號發生(sheng)器(qi)和被測件之間連接(jie)件的頻響特性,到達被測件的信(xin)號幅(fu)度可(ke)能(neng)會比預(yu)期具(ju)有更大(da)的誤差。
2、通過外接高精度恒溫晶振,提高射頻信號發生器的穩定性,并改善近端相噪水平
決定(ding)信(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)頻(pin)率精(jing)度(du)(du)(du)和穩定(ding)性的(de)(de)(de)(de)唯(wei)一(yi)(yi)因素(su),就是機器(qi)(qi)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)參考(kao)晶(jing)體振(zhen)蕩器(qi)(qi)。出于(yu)成本的(de)(de)(de)(de)考(kao)慮(lv),經濟型的(de)(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)普遍(bian)沒有(you)采(cai)用(yong)(yong)昂貴的(de)(de)(de)(de)恒(heng)溫晶(jing)振(zhen),但是在某些(xie)特殊的(de)(de)(de)(de)測試場(chang)景,我們會(hui)非常關注信(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)絕(jue)對頻(pin)率精(jing)度(du)(du)(du),或(huo)者隨時間和溫度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)漂移導致的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)度(du)(du)(du),這個時候只需要(yao)單獨采(cai)購一(yi)(yi)個高精(jing)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)恒(heng)溫晶(jing)振(zhen)選件,作為信(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)外(wai)部參考(kao),就可以有(you)效地解決這個問(wen)題。另外(wai),當頻(pin)率偏(pian)移小于(yu)1kHz時,信(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)發(fa)(fa)出信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)度(du)(du)(du)和相(xiang)位噪聲將主(zhu)要(yao)由參考(kao)時鐘決定(ding),采(cai)用(yong)(yong)高精(jing)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)恒(heng)溫晶(jing)振(zhen),有(you)利于(yu)改善信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)近端相(xiang)噪水(shui)平。
3、提高輸出信號電平和外接USB功率計
通(tong)過外接(jie)低通(tong)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器降低射頻(pin)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器的(de)(de)諧波(bo)(bo)(bo)和雜(za)散信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器在輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)設定(ding)的(de)(de)基波(bo)(bo)(bo)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)同時,會(hui)伴隨有(you)一定(ding)幅度的(de)(de)諧波(bo)(bo)(bo)、分(fen)諧波(bo)(bo)(bo)和雜(za)波(bo)(bo)(bo)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao),大多(duo)數情況(kuang)(kuang)下我(wo)們是不需要諧波(bo)(bo)(bo)分(fen)量的(de)(de),或者(zhe)說(shuo)這(zhe)些諧波(bo)(bo)(bo)分(fen)量的(de)(de)存(cun)在會(hui)對(dui)正常的(de)(de)測(ce)試帶來一定(ding)的(de)(de)干擾。我(wo)們根據實(shi)際測(ce)試情況(kuang)(kuang),選(xuan)擇一個合適的(de)(de)低通(tong)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器連接(jie)到信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器的(de)(de)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)端,可以有(you)效地過濾(lv)掉高頻(pin)的(de)(de)諧波(bo)(bo)(bo)分(fen)量,提(ti)高信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)頻(pin)譜純度。接(jie)入低通(tong)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)器,難免對(dui)輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)幅度和平(ping)坦度造成一定(ding)的(de)(de)影響,我(wo)們可以通(tong)過提(ti)高輸(shu)(shu)出(chu)(chu)(chu)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)電平(ping)和外接(jie)USB功率計的(de)(de)方法(fa),對(dui)平(ping)坦度和精度進行補償。
4、通過外接功率放大器提高射頻信號發生器的最大輸出電平
一般來(lai)說,經濟型信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)輸出電平(ping)通常不會(hui)大(da)于20dBm,如果(guo)你想得到更(geng)(geng)大(da)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)功率,外接功率放大(da)器(qi)(qi)是(shi)一個不錯的(de)(de)(de)選(xuan)擇。在(zai)這里需(xu)要(yao)注意(yi)的(de)(de)(de)是(shi),大(da)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)諧波電平(ping)通常都比較高(gao),外接功放以后(hou),諧波電平(ping)增長的(de)(de)(de)幅度(du)會(hui)更(geng)(geng)大(da),如果(guo)你對(dui)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)頻譜純度(du)有一定的(de)(de)(de)要(yao)求,可以參(can)考方(fang)法三,在(zai)功放后(hou)面再加一個合適的(de)(de)(de)低通濾(lv)波器(qi)(qi),從而(er)減小(xiao)諧波分量對(dui)測試結果(guo)的(de)(de)(de)影響。
5、通過外接衰減器改善射頻信號發生器的匹配信號發生器的測量不確定度
由(you)于信號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)的輸(shu)(shu)出阻抗不(bu)是理想(xiang)的50Ω,使(shi)得輸(shu)(shu)出信號(hao)(hao)進入理想(xiang)負(fu)載后(hou),有(you)一(yi)部(bu)分(fen)會(hui)被反(fan)射(she)回去,而(er)信號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)又不(bu)能完全吸收這部(bu)分(fen)反(fan)射(she)信號(hao)(hao),其中部(bu)分(fen)反(fan)射(she)信號(hao)(hao)會(hui)再次(ci)輸(shu)(shu)出到負(fu)載,這種來回反(fan)射(she)會(hui)改變(bian)被測器(qi)(qi)件的有(you)效輸(shu)(shu)入電平,從(cong)而(er)導(dao)致測量的不(bu)確定(ding)(ding)性。改善射(she)頻信號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)測量不(bu)確定(ding)(ding)度的一(yi)個簡(jian)單有(you)效方法,就是在信號(hao)(hao)發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)輸(shu)(shu)出端外接一(yi)個匹配(pei)良好的固定(ding)(ding)衰減(jian)器(qi)(qi)。
以上就是提(ti)高射頻信(xin)號發生器性能的(de)(de)(de)(de)幾大方(fang)法,當我(wo)們對某個指標有較高要求,而手上的(de)(de)(de)(de)信(xin)號發生器達不到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)候,可(ke)以使用(yong)以上的(de)(de)(de)(de)幾種(zhong)方(fang)法作為臨時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)解(jie)決方(fang)案。但是這些方(fang)法,均需要增加一(yi)些額外(wai)的(de)(de)(de)(de)成本(ben),并且會使整個測試(shi)系(xi)統變得更加復雜,所以在運用(yong)的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)候,需要進行綜合考(kao)慮,確保(bao)既能夠(gou)達到(dao)(dao)我(wo)們的(de)(de)(de)(de)測試(shi)目的(de)(de)(de)(de),又不引入(ru)新(xin)的(de)(de)(de)(de)誤差(cha)。