一、什么是射頻信號發(fā)生器
射頻信號發(fā)生器是一種電子測試設備,可在各種頻率上產(chǎn)生射頻信號,具有高光譜純度、穩(wěn)定的頻率和振幅,是對現(xiàn)代消費類產(chǎn)品(例如無繩電話、數(shù)字無線產(chǎn)品、gps模塊、rfid和無線設備)進行電子制造測試的理想選擇。
射頻信號發(fā)生器與矢量信號發(fā)生器不同,矢量信號發(fā)生器產(chǎn)生射頻信號,但同時也具有復雜的數(shù)字調(diào)制能力,具有QPSK、QAM、FSK、BPSK和OFDM等格式;而射頻信號發(fā)生器提供的調(diào)制包括振幅調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)、相位調(diào)制(PM)和脈沖調(diào)制等。
二、射頻信號發(fā)生器作用是什么
射頻信號發(fā)生器是射頻、微波測試和開發(fā)領域必須用到的一種基本測試儀器,與傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(fā)生器不同,它主要用于產(chǎn)生射頻的連續(xù)波信號,或者是以射頻信號為載波的調(diào)制信號。
射頻信號發(fā)生器一般是作為激勵源,不進行任何指標的測量,而是為其他測試儀器提供正確的測試條件,以便測量被測單元的輸出信號,主要用于電子產(chǎn)品的測試測量和各類電子實驗室的電路實驗,在航天國防研發(fā)、無線通訊、 汽車電子、生產(chǎn)制造、教育教學等領域應用廣泛。
三、如何提高射頻信號發(fā)生器性能
許多經(jīng)濟型的射頻信號發(fā)生器,其技術(shù)參數(shù)已經(jīng)基本能夠滿足基礎應用。但對于一些更高的專業(yè)領域,關鍵指標上還有些差距,那么在節(jié)省預算的前提下,怎么能夠有效地提高射頻信號發(fā)生器性能,從而拓展它的應用范圍呢?
1、通過外接功率計,提高射頻信號發(fā)生器的幅度精度
這一方法受限于信號發(fā)生器本身的輸出幅度精度,以及信號發(fā)生器和被測件之間連接件的頻響特性,到達被測件的信號幅度可能會比預期具有更大的誤差。
2、通過外接高精度恒溫晶振,提高射頻信號發(fā)生器的穩(wěn)定性,并改善近端相噪水平
決定信號發(fā)生器頻率精度和穩(wěn)定性的唯一因素,就是機器使用的參考晶體振蕩器。出于成本的考慮,經(jīng)濟型的信號發(fā)生器普遍沒有采用昂貴的恒溫晶振,但是在某些特殊的測試場景,我們會非常關注信號發(fā)生器的絕對頻率精度,或者隨時間和溫度的漂移導致的穩(wěn)定度,這個時候只需要單獨采購一個高精度的恒溫晶振選件,作為信號發(fā)生器的外部參考,就可以有效地解決這個問題。另外,當頻率偏移小于1kHz時,信號發(fā)生器發(fā)出信號的穩(wěn)定度和相位噪聲將主要由參考時鐘決定,采用高精度的恒溫晶振,有利于改善信號的近端相噪水平。
3、提高輸出信號電平和外接USB功率計
通過外接低通濾波器降低射頻信號發(fā)生器的諧波和雜散信號發(fā)生器在輸出設定的基波信號的同時,會伴隨有一定幅度的諧波、分諧波和雜波信號,大多數(shù)情況下我們是不需要諧波分量的,或者說這些諧波分量的存在會對正常的測試帶來一定的干擾。我們根據(jù)實際測試情況,選擇一個合適的低通濾波器連接到信號發(fā)生器的輸出端,可以有效地過濾掉高頻的諧波分量,提高信號的頻譜純度。接入低通濾波器,難免對輸出信號的幅度和平坦度造成一定的影響,我們可以通過提高輸出信號電平和外接USB功率計的方法,對平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(fā)生器的最大輸出電平
一般來說,經(jīng)濟型信號發(fā)生器的最大輸出電平通常不會大于20dBm,如果你想得到更大的信號功率,外接功率放大器是一個不錯的選擇。在這里需要注意的是,大信號的諧波電平通常都比較高,外接功放以后,諧波電平增長的幅度會更大,如果你對信號的頻譜純度有一定的要求,可以參考方法三,在功放后面再加一個合適的低通濾波器,從而減小諧波分量對測試結(jié)果的影響。
5、通過外接衰減器改善射頻信號發(fā)生器的匹配信號發(fā)生器的測量不確定度
由于信號發(fā)生器的輸出阻抗不是理想的50Ω,使得輸出信號進入理想負載后,有一部分會被反射回去,而信號發(fā)生器又不能完全吸收這部分反射信號,其中部分反射信號會再次輸出到負載,這種來回反射會改變被測器件的有效輸入電平,從而導致測量的不確定性。改善射頻信號發(fā)生器測量不確定度的一個簡單有效方法,就是在信號發(fā)生器輸出端外接一個匹配良好的固定衰減器。
以上就是提高射頻信號發(fā)生器性能的幾大方法,當我們對某個指標有較高要求,而手上的信號發(fā)生器達不到的時候,可以使用以上的幾種方法作為臨時的解決方案。但是這些方法,均需要增加一些額外的成本,并且會使整個測試系統(tǒng)變得更加復雜,所以在運用的時候,需要進行綜合考慮,確保既能夠達到我們的測試目的,又不引入新的誤差。