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天线 信号分析 解决方案
产品特写
 
兼备高频率范围、极低相噪、高输出功率以及极低谐波的信号发生器
材料来源:《微波杂志》2020年3/4月号           录入时间:2020/4/17 13:05:37

Signal Generator Delivers High Output Power with Low Phase Noise and Harmonics

Rohde & Schwarz,www.rohde-schwarz.com

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罗德与施瓦茨公司的R&S SMA100B以前的输出频率上限为20GHz。新的频率选件提供最高输出频率分别为31.8GHz、40GHz、50GHz和67GHz。40GHz选件能够涵盖所有主流雷达频段和5G的39GHz频段。配备67GHz选件,该仪器能够输出毫米波频段的信号,例如用于新兴卫星链路的Q/V频段信号。该仪器还支持60GHz频段的组件测试,包括IEEE 802.11ad等非蜂窝网络标准。过量程使用频率可达72GHz(图2),该仪器甚至还能支持IEEE 802.11ay。

SMA100B是市面上唯一支持超大无杂散动态范围的模拟信号发生器,可在高功率输出时,依然保证低谐波、低相位噪声和低宽带噪声。新的频率选件同样具有上述唯一特点。

极高的信号纯度

在集成雷达系统时,极低的相位噪声至关重要,而SMA100B恰好是本振(LO)信号的绝佳选择。配备超低相位噪声选件后,信号发生器在输出40GHz载波时,20kHz频偏测得的相位噪声仅为-120dBc(1Hz)(图1)。

随着新一代A/D和D/A转换器的推出,采样率也相应提高。为了测量被测件的真实性能,需要具有-120dBc/Hz(40GHz载波输出、20kHz频偏)的极低相位噪声和最低宽带噪声的纯净射频载波信号。SMA100B具有令人印象深刻的超低宽带噪声,例如在30GHz载波输出、40MHz频偏处相位噪声测试值可达-150dBc (1Hz)。

在最大输出功率时也可保证最低谐波

在微波频段内,必须考虑电缆和测试装置引起的衰减,而集成了谐波滤波器的超高输出功率选件(图2)则补偿了这部分的衰减。可免去外置放大器和谐波滤波器的需求,极大简化了测试装备。

在测量现代功率放大器的传递函数和饱和输出功率时,SMA100B模拟信号发生器是这类应用的理想之选。如今,越来越多的放大器基于GaN技术。相比GaAs放大器,GaN固态放大器的饱和输出功率更高。因此从1dB压缩点(P-1dB)开始,测量饱和输出功率(一个关键特性)所需要的输入功率明显提高(图3)。

大动态范围的不间断线性电平扫描

为了使用模拟信号发生器测量放大器传递函数,电平扫描必须在不间断的前提下覆盖大动态范围。电平消隐会导致放大器的自动电平控制(ALC)出现不可预知的反应,因此必须避免这种情况的发生。SMA100B具有大于70dB的不间断射频电平扫描范围,且不存在消隐或尖峰(图4)。

应用于雷达接收机真实场景测量的ScanAM选件

接收机往往需要处理叠加有幅度调制的脉冲雷达信号。这可能由雷达发射机使用了波束较窄的旋转天线引起,这意味着接收机只能接收较短的输入信号。配备ScanAM选件,SMA100B能够生成叠加有幅度调制的脉冲信号。该信号发生器能够实现大于70dB的调制深度,使其能方便快捷地模拟来自雷达扫描天线的幅度变化,从而完成接收机测试(图5)。

应用于雷达系统测试的线性调频信号

脉冲压缩技术可以应用于多种雷达系统,如气象雷达和远程警戒雷达等。因此,此类雷达系统可以对脉冲进行调制,如线性调频(Chirp)。通过这种方式,雷达距离分辨率能够显著提高。SMA100B能够生成调频周期和调频带宽均可调节的线性调频信号。AM噪声和AM漂移等信号恶化也可以叠加到线性调频信号上,以便于将接收机硬件产生的影响纳入考量(图6)。


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