射频矢量信号发生器是一种用于产生具有特定幅度、相位和频率的射频信号的仪器,在通信、雷达、电子对抗等领域有广泛应用,以下是关于它的详细介绍:

  • 工作原理1

    • 基带信号生成:基带信号发生单元产生数字调制基带信号,将需要传送的信息进行数字量化,转换成二进制代码,再通过突发脉冲处理器、数据发生器、码元发生器、有限冲击响应(FIR)滤波器、数字重取样器、DAC 和重构滤波器等,生成所需的基带信号。

    • 矢量调制:矢量调制单元将基带信号与载波信号进行调制合成。本振 90° 移相功分单元把输入的射频信号转换为正交的两路射频信号,两个混频器单元分别将基带同相信号和正交信号与对应的射频信号相乘,功率合成单元将相乘后的两路信号求和并输出,得到矢量调制信号。

    • 频率合成与变换:频率合成单元产生连续可变的微波本振信号和固定频率的中频信号,通过混频等操作,将中频矢量调制信号变换为连续可变的射频信号,实现频率的转换和合成,使输出信号达到所需的射频频段。

    • 信号调理与滤波:信号调理单元对射频信号进行调理和调制滤波,对信号的幅度、相位等进行优化和调整,滤除不需要的频率成分和噪声,提高信号的质量和纯度,然后将处理后的信号送到输出端口输出。

  • 技术指标1

    • 调制带宽:表示矢量信号发生器调制的频率响应情况,决定了所能允许输入的基带信号的带宽。

    • 数字调制格式:包括 PSK(相移键控)、FSK(频移键控)、QAM(正交调幅)等多种格式,如 BPSK、QPSK、2FSK、4FSK、4QAM、16QAM 等。

    • 矢量调制准确度:用于衡量矢量调制信号的质量,指标包括误差矢量幅度、幅度误差、相位误差、原点偏移等。

    • 频率范围:指信号发生器能够产生的射频信号的频率区间,如 9kHz 至 6GHz 等。

    • 输出功率:输出信号的功率大小,一般在一定的功率范围内可调节,如 - 15dBm 至 - 144dBm 等。

    • 相位噪声:是衡量信号纯度的重要指标,反映了信号在频率域上的噪声分布情况,低相位噪声有助于提高信号的质量和稳定性。

  • 应用领域

    • 通信领域:用于通信设备和系统的测试与研发,如基站、手机、调制解调器等的性能测试,模拟各种复杂的通信信号,评估设备在不同信号条件下的接收、解调、传输等性能1。

    • 雷达领域:可生成雷达信号,用于雷达系统的设计、调试和测试,模拟目标回波信号,帮助评估雷达的探测距离、、分辨率等性能指标4。

    • 电子对抗领域:能够产生干扰信号,用于模拟敌方的电子干扰,测试己方电子设备和系统的抗干扰能力,也可用于研究和开发电子对抗技术和装备。

    • 航空航天领域:在航空航天通信、导航和雷达系统的测试中发挥重要作用,确保航空航天设备在复杂电磁环境下的可靠运行。

  • 代表产品

    • Keysight N5172B EXG:频率范围为 9kHz 至 3 或 6GHz,具有优异的 ACPR、EVM 和输出功率,提供快速切换速度,支持多种触发模式和扫描模式,可生成 LTE、HSPA+、WLAN、GNSS 等任意和实时信号。

    • Keysight E8267C PSG:频率范围 250kHz 至 20GHz,分辨率为 0.001Hz,输出功率范围 + 17 至 - 130dBm,具有卓越的电平和行业的相位噪声性能,160MHz(标准)射频调制带宽可扩展至 1GHz,内置宽带 I/Q 调制器和先进的宽带(80MHz)内部基带发生器。

    • 是德科技 M9384B:双通道 44GHz 矢量信号发生器,具有 2GHz 的调制带宽,可进行且可重复的时间校准和相位校准,实现相干操作,大输出功率可支持 5G 功率放大器和空中接口(OTA)测试。