射频信号发生器是我们常用的一种通用电子测试测量仪器。它是射频、微波测试和开发领域必须使用的基本测试仪器。与传统的函数信号发生器不同,它主要用于生成射频的连续波信号或以射频信号为载波的调制信号。射频信号发生器可以作为测量被测单元输出信号的激励源,而不测量任何指标。广泛应用于各种电子实验室的电子产品测试和电路实验。本文详细介绍了射频信号发生器的原理和提高射频信号发生器性能的五种方法。射频信号发射器、射频信号源射频信号发生器原理主要部件振荡器:射频信号发生器最重要的部件,接收控制器命令设置输出所需的频率放大器:将振荡器输出信号放大到特定的功率电平衰减器:确保射频信号发生器输出端的阻抗匹配,自动调整衰减器,确保信号源输出电平稳定精度,一般衰减器的增量步进为0.1dB控制:射频信号发生器控制中心,控制输出频率、输出功率、调制方法,同时也可接收远程控制命令。现代频率合成技术常应用间接合成法,通过锁相环路将主振源的频率和参考频率源的频率联系起来,所需硬件设备少,可靠性高,频率范围宽。调谐振荡器信号通过反馈网络后的信号和参考频率源的信号在调频/调频器中输出影响电压,调谐振荡器的频率通过环路滤波器修正。当达到稳定状态时,两个频率差为零,成为相位锁定。调谐振荡器信号通过反馈网络后的信号和参考频率源的信号在频率检测/相位检测器中输出影响电压。当调谐振荡器的频率通过环路滤波器作为调谐电压修正并达到稳定状态时,两个频率差为零,成为相位锁定。环路滤波器是一种具有一定增益的低通量滤波器,可以过滤相位检测频率及其谐波,从而获得调谐振荡器输出频率的最佳相位噪声。许多经济型的射频信号发生器有五种方法可以提高射频信号发生器的性能,其技术参数已基本满足基本应用。然而,对于一些较高的专业领域,关键指标仍存在一些差距。在节约预算的前提下,如何有效提高射频信号发生器的性能,扩大其应用范围?在测量和校准领域,高精度射频信号发生器也可作为标准信号源(参考源),待校准仪器按参考源调整。可见,信号发生器可广泛应用于电子研发、维护、测量、校准等领域。
射频信号发生器
1、通过外接功率计,提高射频信号发生器的幅度精度。受限于信号发生器本身的输出幅度精度,以及信号发生器和被测件之间连接件的频响特性,到达被测件的信号幅度可能会比预期具有更大的误差。
2.提高射频信号发生器的稳定性,提高近端相噪声水平。决定信号发生器频率精度和稳定性的唯一因素是机器使用的参考晶体振荡器。考虑到成本,经济信号发生器一般不使用昂贵的恒温晶体振动,但在一些特殊的测试场景中,我们将非常关注信号发生器的绝对频率精度,或随着时间和温度的漂移,此时只需要单独购买高精度恒温晶体振动选择,作为信号发生器的外部参考,可以有效地解决这个问题。此外,当频率偏移小于1时kHz信号发生器发出的信号稳定性和相位噪声主要由参考时钟决定,采用高精度恒温晶振,有利于提高信号的近端相位噪声水平。
3、通过外部低通滤波器降低射频信号发生器的谐波和杂散信号发生器在输出设定的基波信号时,会伴随一定范围的谐波、分谐波和杂波信号。在大多数情况下,我们不需要谐波分量,或者这些谐波分量的存在会干扰正常测试。根据实际测试,选择合适的低通滤波器连接到信号发生器的输出端,可以有效过滤掉高频谐波重量,提高信号的频谱纯度。接入低通滤波器不可避免地会对输出信号的范围和平整度产生一定的影响。通过提高输出信号的平整度和外部连接,我们可以USB补偿平坦度和精度的方法。
4.通过外部功率放大器提高射频信号发生器的最大输出电平。一般来说,经济信号发生器的最大输出电平通常不大于20dBm,若要获得更大的信号功率,外部功率放大器是不错的选择。这里需要注意的是,大信号谐波电平通常较高,外部功率放大器后,谐波电平增长较大,如果您对信号频谱纯度有一定的要求,可以参考方法3,在功率放大器后面添加合适的低通过滤器,以减少谐波重量对测试结果的影响。我们可以通过外部功率放大器提高信号发生器的最大输出电平,那么外部衰减器可以扩展信号发生器的最小输出电平吗?答案是否定的。通常,射频信号发生器的最小输出电平由产品的硬件结构决定,设计方案决定其噪声水平,其最小输出信号一般高于噪声电平3~5dBm左右。当信号发生器输出小信号时,外部衰减器只会衰减有效信号,不会影响仪器的底部噪声,使小信号低于机器的底部噪声,无法检测。
5.通过外部衰减器提高射频信号发生器匹配信号发生器的测量不确定性,是指信号发生器的输出阻抗不理想的50Ω,输出信号进入理想负载后,部分会反射回来,信号发生器不能完全吸收这部分反射信号,部分反射信号会再次输出到负载,改变被测设备的有效输入电平,导致测量不确定性。每个信号发生器都有一个关键指标VSWR,它专门用于测量其测量不确定性。每个信号发生器都有一个关键指标VSWR,它专门用于测量其测量不确定性。提高射频信号发生器测量不确定性的简单有效方法是在信号发生器输出端连接一个匹配的固定衰减器。当我们对某一指标有较高的要求,手中的信号发生器无法达到时,可以使用上述方法作为临时解决方案。然而,这些方法需要增加一些额外的成本,使整个测试系统更加复杂。因此,在使用时,需要综合考虑,以确保我们不仅能达到测试目的,而且不会引入新的误差。介绍射频信号发生器SYN5651型信号发生器《JJG 173-2003信号发生器检定规程《JJG 502-2017合成信号发生器检定规程开发生产性价比高的射频微波信号发生器。该信号发生器采用直接数字合成和锁相技术GHz,它具有成本低、谐波低、相噪低、频率宽、切换快等特点,是为用户量身定制的高性价比测试信号的解决方案。
该信号发生器广泛应用于通信、测量、国防和科学实验,主要用于各种机器、系统、部件和部件的测试,提供激励或模拟信号,非常适合0~30GHz各种射频段和微波段开发使用,包括P,L,S,C,X,Ku,K和Ka等波段。
以上是关于射频信号发生器原理和提高性能的五种方法。如果您在使用中其他问题,请登录安泰测试