一、什么是射頻信號發生器
射頻信號發生(sheng)器(qi)是一(yi)種電子測(ce)試設備,可在各(ge)種頻率(lv)上產生(sheng)射頻信號,具(ju)有高光譜(pu)純(chun)度、穩定(ding)的(de)頻率(lv)和(he)振幅(fu),是對(dui)現代(dai)消費類(lei)產品(例如無繩電話(hua)、數(shu)字無線產品、gps模塊、rfid和(he)無線設備)進行電子制(zhi)造測(ce)試的(de)理想選(xuan)擇(ze)。
射頻信號發生器與矢(shi)(shi)量信(xin)號發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)不同,矢(shi)(shi)量信(xin)號發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)產生(sheng)射頻(pin)信(xin)號,但同時也具(ju)有復(fu)雜的數字調(diao)制(zhi)(zhi)能力(li),具(ju)有QPSK、QAM、FSK、BPSK和OFDM等(deng)格(ge)式;而射頻(pin)信(xin)號發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)提(ti)供的調(diao)制(zhi)(zhi)包括振幅(fu)調(diao)制(zhi)(zhi)(AM)、頻(pin)率(lv)調(diao)制(zhi)(zhi)(FM)、相(xiang)位調(diao)制(zhi)(zhi)(PM)和脈(mo)沖調(diao)制(zhi)(zhi)等(deng)。
二、射頻信號發生器作用是什么
射頻信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)生器是射頻、微波測試和開發(fa)領(ling)域必須用到(dao)的(de)一(yi)種基本(ben)測試儀器,與(yu)傳統(tong)的(de)函(han)數信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)發(fa)生器不同,它主要用于產生射頻的(de)連續波信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao),或者是以射頻信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)為(wei)載波的(de)調(diao)制信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)。
射頻信(xin)號發生(sheng)(sheng)器(qi)一般是作為激勵源,不進(jin)行任何指(zhi)標的(de)(de)(de)測量,而是為其他測試(shi)儀器(qi)提(ti)供正確的(de)(de)(de)測試(shi)條件,以便測量被測單元的(de)(de)(de)輸出信(xin)號,主要用(yong)于電子(zi)產品的(de)(de)(de)測試(shi)測量和各(ge)類電子(zi)實驗室(shi)的(de)(de)(de)電路實驗,在航天國防研發、無線通訊、 汽車電子(zi)、生(sheng)(sheng)產制造、教(jiao)育教(jiao)學等(deng)領域(yu)應用(yong)廣泛。
三、如何提高射頻信號發生器性能
許(xu)多經濟(ji)型的(de)(de)(de)射頻信號(hao)發生器,其技術參數(shu)已(yi)經基本能夠滿足基礎應用。但對于一些(xie)更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)專業領域,關鍵(jian)指標(biao)上還有些(xie)差距,那么在節省(sheng)預算的(de)(de)(de)前提下,怎么能夠有效地提高(gao)射頻信號(hao)發生器性能,從(cong)而拓展它的(de)(de)(de)應用范圍呢(ni)?
1、通過外接功率計,提高射頻信號發生器的幅度精度
這一方法(fa)受限于信(xin)號(hao)發生器(qi)本身的輸出幅度(du)精度(du),以及(ji)信(xin)號(hao)發生器(qi)和(he)被測件(jian)之間連接(jie)件(jian)的頻響特(te)性(xing),到達(da)被測件(jian)的信(xin)號(hao)幅度(du)可能(neng)會比(bi)預期(qi)具(ju)有更大的誤(wu)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
決定信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)(sheng)器頻(pin)率(lv)精(jing)度(du)(du)和(he)(he)穩(wen)定性的(de)(de)(de)唯(wei)一(yi)因素,就(jiu)是(shi)機器使用的(de)(de)(de)參考晶(jing)(jing)體振(zhen)(zhen)蕩器。出于成本的(de)(de)(de)考慮,經濟型的(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)(sheng)器普遍沒有采用昂貴的(de)(de)(de)恒(heng)(heng)溫(wen)晶(jing)(jing)振(zhen)(zhen),但(dan)是(shi)在某(mou)些特殊的(de)(de)(de)測試場景(jing),我們會非常關注信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)(sheng)器的(de)(de)(de)絕對頻(pin)率(lv)精(jing)度(du)(du),或(huo)者隨時(shi)間和(he)(he)溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)漂(piao)移導(dao)致的(de)(de)(de)穩(wen)定度(du)(du),這個時(shi)候(hou)只(zhi)需(xu)要(yao)單獨采購一(yi)個高(gao)(gao)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)恒(heng)(heng)溫(wen)晶(jing)(jing)振(zhen)(zhen)選件,作為信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)(sheng)器的(de)(de)(de)外(wai)部參考,就(jiu)可以有效地解決這個問題。另外(wai),當頻(pin)率(lv)偏移小于1kHz時(shi),信(xin)(xin)(xin)號(hao)發生(sheng)(sheng)器發出信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)穩(wen)定度(du)(du)和(he)(he)相位噪聲將主要(yao)由(you)參考時(shi)鐘決定,采用高(gao)(gao)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)恒(heng)(heng)溫(wen)晶(jing)(jing)振(zhen)(zhen),有利于改善信(xin)(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)近端相噪水平(ping)。
3、提高輸出信號電平和外接USB功率計
通(tong)過(guo)外接(jie)(jie)低通(tong)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器降低射(she)頻(pin)信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)(sheng)器的(de)(de)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)和(he)(he)(he)雜散信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)(sheng)器在(zai)輸出(chu)設定的(de)(de)基波(bo)(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)同時,會(hui)伴(ban)隨有一(yi)定幅度(du)(du)(du)的(de)(de)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)、分(fen)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)和(he)(he)(he)雜波(bo)(bo)(bo)(bo)信(xin)號(hao)(hao),大(da)多(duo)數(shu)情況(kuang)下我們(men)是不需要諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)分(fen)量(liang)的(de)(de),或者說這些諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)分(fen)量(liang)的(de)(de)存在(zai)會(hui)對正(zheng)常(chang)的(de)(de)測試帶(dai)來(lai)一(yi)定的(de)(de)干擾(rao)。我們(men)根(gen)據實際測試情況(kuang),選(xuan)擇一(yi)個合(he)適的(de)(de)低通(tong)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器連接(jie)(jie)到信(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)(sheng)器的(de)(de)輸出(chu)端,可以(yi)(yi)有效地(di)過(guo)濾(lv)掉高(gao)頻(pin)的(de)(de)諧(xie)波(bo)(bo)(bo)(bo)分(fen)量(liang),提高(gao)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)頻(pin)譜純度(du)(du)(du)。接(jie)(jie)入(ru)低通(tong)濾(lv)波(bo)(bo)(bo)(bo)器,難免對輸出(chu)信(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)幅度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)平(ping)坦度(du)(du)(du)造成一(yi)定的(de)(de)影響,我們(men)可以(yi)(yi)通(tong)過(guo)提高(gao)輸出(chu)信(xin)號(hao)(hao)電平(ping)和(he)(he)(he)外接(jie)(jie)USB功(gong)率計的(de)(de)方法,對平(ping)坦度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)精度(du)(du)(du)進(jin)行(xing)補(bu)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(xing)信(xin)(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)(qi)的(de)(de)(de)最(zui)大輸出(chu)電平通常(chang)不會(hui)大于(yu)20dBm,如果你想(xiang)得到更大的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)功率(lv),外(wai)接功率(lv)放大器(qi)(qi)是一個不錯的(de)(de)(de)選擇。在這里需要注意(yi)的(de)(de)(de)是,大信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)諧(xie)波電平通常(chang)都比較(jiao)高,外(wai)接功放以后,諧(xie)波電平增長的(de)(de)(de)幅度會(hui)更大,如果你對信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)頻(pin)譜純度有一定(ding)的(de)(de)(de)要求,可(ke)以參考方法三,在功放后面再加一個合適的(de)(de)(de)低通濾波器(qi)(qi),從而減小諧(xie)波分量(liang)對測試結(jie)果的(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
由于信(xin)(xin)號(hao)發生器(qi)的輸(shu)出阻抗不(bu)是(shi)理(li)想的50Ω,使(shi)得輸(shu)出信(xin)(xin)號(hao)進(jin)入(ru)(ru)理(li)想負載后(hou),有(you)一部分(fen)會(hui)被反射(she)回去(qu),而(er)信(xin)(xin)號(hao)發生器(qi)又不(bu)能完全吸收這(zhe)部分(fen)反射(she)信(xin)(xin)號(hao),其中部分(fen)反射(she)信(xin)(xin)號(hao)會(hui)再次輸(shu)出到負載,這(zhe)種(zhong)來回反射(she)會(hui)改變被測器(qi)件的有(you)效輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)平,從而(er)導(dao)致測量的不(bu)確定性。改善射(she)頻信(xin)(xin)號(hao)發生器(qi)測量不(bu)確定度的一個簡單有(you)效方法(fa),就是(shi)在信(xin)(xin)號(hao)發生器(qi)輸(shu)出端外(wai)接一個匹配良好的固定衰減器(qi)。
以上就是提高(gao)(gao)射(she)頻信號(hao)發(fa)生器性能(neng)的(de)(de)幾大方(fang)法(fa),當我(wo)們(men)對某個指標(biao)有較高(gao)(gao)要(yao)求,而手上的(de)(de)信號(hao)發(fa)生器達不到的(de)(de)時候,可以使(shi)用以上的(de)(de)幾種方(fang)法(fa)作(zuo)為臨(lin)時的(de)(de)解決方(fang)案。但是這些方(fang)法(fa),均需(xu)(xu)要(yao)增加(jia)一(yi)些額外的(de)(de)成(cheng)本,并(bing)且會使(shi)整個測(ce)試系統變得(de)更加(jia)復雜,所以在運用的(de)(de)時候,需(xu)(xu)要(yao)進(jin)行綜(zong)合考慮,確保既能(neng)夠達到我(wo)們(men)的(de)(de)測(ce)試目的(de)(de),又不引入(ru)新的(de)(de)誤差。