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提高射頻信號(hào)發(fā)生器性能之實(shí)用小技巧

更新時(shí)間:2022-01-06       點(diǎn)擊次數(shù):855
   1.通過(guò)外接功率計(jì),提高射頻信號(hào)發(fā)生器的幅度精度受限于信號(hào)發(fā)生器本身的輸出幅度精度,以及信號(hào)發(fā)生器和被測(cè)件之間連接件的頻響特性,到達(dá)被測(cè)件的信號(hào)幅度可能會(huì)比預(yù)期具有更大的誤差。
  2.射頻信號(hào)發(fā)生器外接USB功率計(jì)如圖1所示,深圳市鼎陽(yáng)科技SSG3000X和SSG5000X系列射頻信號(hào)發(fā)生器,均支持主流的USB功率計(jì),通過(guò)對(duì)多個(gè)頻點(diǎn)的平坦度修正,可以方便地修正線損和信號(hào)發(fā)生器本身的精度誤差。
  3.通過(guò)外接USB功率計(jì)修正多個(gè)頻點(diǎn)的平坦度通過(guò)外接高精度恒溫晶振,提高射頻信號(hào)發(fā)生器的穩(wěn)定性,并改善近端相噪水平
  4.我們知道,決定信號(hào)發(fā)生器頻率精度和穩(wěn)定性的因素,就是機(jī)器使用的參考晶體振蕩器。出于成本的考慮,經(jīng)濟(jì)型的信號(hào)發(fā)生器普遍沒(méi)有采用昂貴的恒溫晶振,但是在某些特殊的測(cè)試場(chǎng)景,我們會(huì)非常關(guān)注信號(hào)發(fā)生器的絕對(duì)頻率精度,或者隨時(shí)間和溫度的漂移導(dǎo)致的穩(wěn)定度,這個(gè)時(shí)候只需要單獨(dú)采購(gòu)一個(gè)高精度的恒溫晶振選件,作為信號(hào)發(fā)生器的外部參考,就可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題。
  另外,當(dāng)頻率偏移小于1kHz時(shí),信號(hào)發(fā)生器發(fā)出信號(hào)的穩(wěn)定度和相位噪聲將主要由參考時(shí)鐘決定,采用高精度的恒溫晶振,有利于改善信號(hào)的近端相噪水平。
  5.通過(guò)外接低通濾波器降低射頻信號(hào)發(fā)生器的諧波和雜散
  信號(hào)發(fā)生器在輸出設(shè)定的基波信號(hào)的同時(shí),會(huì)伴隨有一定幅度的諧波、分諧波和雜波信號(hào),大多數(shù)情況下我們是不需要諧波分量的,或者說(shuō)這些諧波分量的存在會(huì)對(duì)正常的測(cè)試帶來(lái)一定的干擾。
  通過(guò)外接低通濾波器提高頻譜純度我們根據(jù)實(shí)際測(cè)試情況,選擇一個(gè)合適的低通濾波器連接到信號(hào)發(fā)生器的輸出端,可以有效地過(guò)濾掉高頻的諧波分量,提高信號(hào)的頻譜純度。
  接入低通濾波器,難免對(duì)輸出信號(hào)的幅度和平坦度造成一定的影響,我們可以通過(guò)提高輸出信號(hào)電平和外接USB功率計(jì)的方法,對(duì)平坦度和精度進(jìn)行補(bǔ)償。
  6.通過(guò)外接功率放大器提高射頻信號(hào)發(fā)生器的最大輸出電平一般來(lái)說(shuō),經(jīng)濟(jì)型信號(hào)發(fā)生器的最大輸出電平通常不會(huì)大于20dBm,如果你想得到更大的信號(hào)功率,外接功率放大器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在這里需要注意的是,大信號(hào)的諧波電平通常都比較高,外接功放以后,諧波電平增長(zhǎng)的幅度會(huì)更大,如果你對(duì)信號(hào)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(gè)合適的低通濾波器,從而減小諧波分量對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響,如圖4所示。
  7.通過(guò)外接功率放大器提高最大輸出電平我們通過(guò)外接功放能夠提高信號(hào)發(fā)生器的最大輸出電平,那么外接一個(gè)衰減器,是不是能擴(kuò)展信號(hào)發(fā)生器的最小輸出電平呢?答案是否定的。通常一個(gè)射頻信號(hào)發(fā)生器的最小輸出電平是由這個(gè)產(chǎn)品的硬件結(jié)構(gòu)決定的,設(shè)計(jì)方案決定了它的噪聲水平,它能夠輸出的最小信號(hào)一般要高于這個(gè)噪聲電平3~5dBm左右。在信號(hào)發(fā)生器輸出小信號(hào)的時(shí)候,外接一個(gè)衰減器,由于衰減器只會(huì)對(duì)有效信號(hào)進(jìn)行衰減,而對(duì)儀器的本底噪聲不會(huì)有任何影響,這樣會(huì)使小信號(hào)低于機(jī)器的底噪,從而無(wú)法得到檢測(cè)。
  8.通過(guò)外接衰減器改善射頻信號(hào)發(fā)生器的匹配
  信號(hào)發(fā)生器的測(cè)量不確定度,是指由于信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗不是理想的50Ω,使得輸出信號(hào)進(jìn)入理想負(fù)載后,有一部分會(huì)被反射回去,而信號(hào)發(fā)生器又不能*吸收這部分反射信號(hào),其中部分反射信號(hào)會(huì)再次輸出到負(fù)載,這種來(lái)回反射會(huì)改變被測(cè)器件的有效輸入電平,從而導(dǎo)致測(cè)量的不確定性。每一個(gè)信號(hào)發(fā)生器都會(huì)有一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)VSWR,是專門用于度量它的測(cè)量不確定度的。
  改善射頻信號(hào)發(fā)生器測(cè)量不確定度的一個(gè)簡(jiǎn)單有效方法,就是在信號(hào)發(fā)生器輸出端外接一個(gè)匹配良好的固定衰減器。
  9.通過(guò)外接衰減器提高測(cè)量不確定度
  當(dāng)我們對(duì)某個(gè)指標(biāo)有較高要求,而手上的信號(hào)發(fā)生器達(dá)不到的時(shí)候,可以使用以上的幾種方法作為臨時(shí)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(huì)使整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,所以在運(yùn)用的時(shí)候,需要進(jìn)行綜合考慮,確保既能夠達(dá)到我們的測(cè)試目的,又不引入新的誤差。
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