一、什么是射頻信號發生器
射頻(pin)信號發生器是一種(zhong)電子測試設(she)(she)備,可在各種(zhong)頻(pin)率上產生射頻(pin)信號,具有(you)高光譜純度(du)、穩定的頻(pin)率和振幅,是對(dui)現代(dai)消(xiao)費類產品(例如無繩電話、數字無線產品、gps模塊、rfid和無線設(she)(she)備)進(jin)行電子制造測試的理想選擇(ze)。
射頻信號發生器與矢量(liang)信號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)器不(bu)同,矢量(liang)信號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)器產生(sheng)(sheng)射頻信號(hao)(hao),但同時也具(ju)有復雜的(de)數字調制(zhi)能力,具(ju)有QPSK、QAM、FSK、BPSK和OFDM等格(ge)式;而射頻信號(hao)(hao)發生(sheng)(sheng)器提供的(de)調制(zhi)包括振(zhen)幅調制(zhi)(AM)、頻率調制(zhi)(FM)、相位調制(zhi)(PM)和脈沖調制(zhi)等。
二、射頻信號發生器作用是什么
射頻(pin)(pin)信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)是射頻(pin)(pin)、微波(bo)測試(shi)(shi)和開發(fa)領域必須用(yong)到的(de)一(yi)種基本測試(shi)(shi)儀器(qi),與傳統(tong)的(de)函數信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)不同,它(ta)主要用(yong)于產(chan)生射頻(pin)(pin)的(de)連續波(bo)信(xin)號(hao),或者是以(yi)射頻(pin)(pin)信(xin)號(hao)為(wei)載(zai)波(bo)的(de)調(diao)制(zhi)信(xin)號(hao)。
射(she)頻(pin)信(xin)(xin)號(hao)(hao)發生器一般是作(zuo)為激勵源,不進行任何指標的測(ce)量,而是為其他測(ce)試儀器提供正確的測(ce)試條件,以(yi)便測(ce)量被測(ce)單元的輸出信(xin)(xin)號(hao)(hao),主要用(yong)于電(dian)子(zi)產品的測(ce)試測(ce)量和各類電(dian)子(zi)實(shi)驗(yan)室的電(dian)路實(shi)驗(yan),在航(hang)天國防(fang)研(yan)發、無線通訊、 汽車電(dian)子(zi)、生產制造、教育教學等領(ling)域應用(yong)廣泛。
三、如何提高射頻信號發生器性能
許(xu)多經(jing)(jing)濟型的射頻信號發生(sheng)器(qi),其技術參數(shu)已經(jing)(jing)基本能(neng)夠(gou)滿足基礎應用(yong)。但對于一些更高的專業領域,關鍵(jian)指標(biao)上還有些差距(ju),那么在(zai)節省預(yu)算(suan)的前提(ti)下,怎么能(neng)夠(gou)有效地提(ti)高射頻信號發生(sheng)器(qi)性能(neng),從而拓(tuo)展它的應用(yong)范(fan)圍呢?
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(fang)法受限于信號(hao)發(fa)生器本身的(de)輸出幅度(du)精度(du),以及(ji)信號(hao)發(fa)生器和被測件之間連接件的(de)頻響特性,到達被測件的(de)信號(hao)幅度(du)可(ke)能會比(bi)預期(qi)具(ju)有更大的(de)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(jue)(jue)定信(xin)(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器頻(pin)(pin)率精(jing)(jing)度(du)(du)和(he)穩(wen)定性的(de)(de)唯一因素,就是(shi)機(ji)器使用的(de)(de)參(can)考(kao)(kao)晶體振(zhen)(zhen)蕩(dang)器。出于成(cheng)本的(de)(de)考(kao)(kao)慮,經濟型(xing)的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器普遍沒(mei)有采(cai)用昂貴的(de)(de)恒溫晶振(zhen)(zhen),但(dan)是(shi)在某些特殊的(de)(de)測試場景,我們會非常(chang)關注信(xin)(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器的(de)(de)絕對頻(pin)(pin)率精(jing)(jing)度(du)(du),或者隨時間(jian)和(he)溫度(du)(du)的(de)(de)漂移導致的(de)(de)穩(wen)定度(du)(du),這個(ge)時候只需要單獨采(cai)購一個(ge)高精(jing)(jing)度(du)(du)的(de)(de)恒溫晶振(zhen)(zhen)選件,作為信(xin)(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器的(de)(de)外部參(can)考(kao)(kao),就可以(yi)有效地(di)解決(jue)(jue)這個(ge)問(wen)題。另外,當頻(pin)(pin)率偏移小(xiao)于1kHz時,信(xin)(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)器發(fa)(fa)出信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)穩(wen)定度(du)(du)和(he)相位(wei)噪(zao)(zao)聲將(jiang)主要由參(can)考(kao)(kao)時鐘決(jue)(jue)定,采(cai)用高精(jing)(jing)度(du)(du)的(de)(de)恒溫晶振(zhen)(zhen),有利于改善信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)近端相噪(zao)(zao)水平。
3、提高輸出信號電平和外接USB功率計
通(tong)(tong)過(guo)外接(jie)(jie)(jie)低(di)通(tong)(tong)濾(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)降(jiang)低(di)射(she)頻信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)和(he)雜(za)散信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)(qi)在輸出設(she)定的(de)(de)(de)(de)基波(bo)信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)同時,會伴(ban)隨有一定幅度的(de)(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)、分諧(xie)波(bo)和(he)雜(za)波(bo)信(xin)號(hao),大多數情(qing)況下我們(men)是(shi)不需(xu)要(yao)諧(xie)波(bo)分量的(de)(de)(de)(de),或者說這些(xie)諧(xie)波(bo)分量的(de)(de)(de)(de)存(cun)在會對正常的(de)(de)(de)(de)測(ce)試(shi)帶(dai)來(lai)一定的(de)(de)(de)(de)干擾。我們(men)根據實(shi)際測(ce)試(shi)情(qing)況,選擇一個合適(shi)的(de)(de)(de)(de)低(di)通(tong)(tong)濾(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi)連接(jie)(jie)(jie)到(dao)信(xin)號(hao)發(fa)生器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)輸出端(duan),可以有效地過(guo)濾(lv)(lv)掉高頻的(de)(de)(de)(de)諧(xie)波(bo)分量,提高信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)頻譜(pu)純(chun)度。接(jie)(jie)(jie)入(ru)低(di)通(tong)(tong)濾(lv)(lv)波(bo)器(qi)(qi),難免對輸出信(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)幅度和(he)平(ping)坦(tan)度造成一定的(de)(de)(de)(de)影響,我們(men)可以通(tong)(tong)過(guo)提高輸出信(xin)號(hao)電平(ping)和(he)外接(jie)(jie)(jie)USB功(gong)率計的(de)(de)(de)(de)方法(fa),對平(ping)坦(tan)度和(he)精(jing)度進(jin)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
一般來說(shuo),經濟型(xing)信(xin)號發生器(qi)(qi)的(de)(de)最大(da)輸(shu)出電平(ping)通(tong)常(chang)不(bu)會(hui)大(da)于(yu)20dBm,如果你想得(de)到(dao)更(geng)大(da)的(de)(de)信(xin)號功率,外接(jie)功率放大(da)器(qi)(qi)是一個(ge)不(bu)錯的(de)(de)選擇(ze)。在(zai)這里需要注意的(de)(de)是,大(da)信(xin)號的(de)(de)諧(xie)波(bo)(bo)電平(ping)通(tong)常(chang)都比較高,外接(jie)功放以(yi)(yi)后(hou),諧(xie)波(bo)(bo)電平(ping)增長的(de)(de)幅度(du)會(hui)更(geng)大(da),如果你對(dui)信(xin)號的(de)(de)頻譜純(chun)度(du)有(you)一定的(de)(de)要求(qiu),可以(yi)(yi)參考方法三,在(zai)功放后(hou)面(mian)再(zai)加一個(ge)合適的(de)(de)低通(tong)濾波(bo)(bo)器(qi)(qi),從而減(jian)小(xiao)諧(xie)波(bo)(bo)分量對(dui)測試結果的(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)(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)的輸(shu)(shu)出(chu)阻抗不(bu)是理想的50Ω,使得輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)進入理想負載(zai)后,有(you)一部分會被反(fan)(fan)射回去,而(er)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)又(you)不(bu)能完全吸收這部分反(fan)(fan)射信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao),其中部分反(fan)(fan)射信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)會再次輸(shu)(shu)出(chu)到負載(zai),這種來(lai)回反(fan)(fan)射會改變被測器(qi)件的有(you)效輸(shu)(shu)入電平,從而(er)導致測量的不(bu)確定(ding)性。改善(shan)射頻信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)測量不(bu)確定(ding)度的一個(ge)簡(jian)單(dan)有(you)效方(fang)法,就(jiu)是在信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)發生(sheng)器(qi)輸(shu)(shu)出(chu)端(duan)外接一個(ge)匹配良好(hao)的固定(ding)衰減器(qi)。
以(yi)上就是提高射(she)頻(pin)信號發生(sheng)器性能的(de)(de)(de)幾大(da)方法,當我(wo)(wo)們對(dui)某個指標有較(jiao)高要(yao)求,而手(shou)上的(de)(de)(de)信號發生(sheng)器達不到的(de)(de)(de)時(shi)候(hou),可以(yi)使(shi)用(yong)以(yi)上的(de)(de)(de)幾種方法作為臨時(shi)的(de)(de)(de)解決方案。但是這些方法,均需要(yao)增(zeng)加一些額(e)外的(de)(de)(de)成本,并且會使(shi)整個測(ce)試系統變(bian)得更加復雜,所以(yi)在運用(yong)的(de)(de)(de)時(shi)候(hou),需要(yao)進行綜(zong)合考慮,確保(bao)既能夠達到我(wo)(wo)們的(de)(de)(de)測(ce)試目的(de)(de)(de),又(you)不引入新的(de)(de)(de)誤(wu)差。