R&S SMA100B用一流的信号质量实现设备的精准测量
作者:中国电子商情 单祥茹 来源:中国电子商情
发布时间:2017-06-22
要定量测量被测设备，信号发生器的信号质量必须明显优于被测设备的性能，尤其是航空航天以及国防领域的射频测试测量任务，对信号质量有着近乎苛刻的要求。罗德与施瓦茨（R&S）公司近日推出的R&S SMA100B模拟射频和微波信号发生器，以极低的相位噪声和超高的输出功率再次刷新业界指标，完全满足当前RF半导体、无线通信和军工应用，使得工程师无需在输出功率和无杂散动态范围两个指标之间再做取舍。
图1 R&S SMA100B模拟射频和微波信号发生器拥有极低的相位噪声和超高的输出功率
据R&S公司信号源产品经理Frank-Werner Thuemmler先生介绍，在SMA100B模拟射频和微波信号发生器问世前，R&S公司曾经做了大量的市场调研，尤其是来自中国用户的需求，对SMA100B整体性能的定义至关重要。现在，R&S SMA100B在所有频率上均可提供最低相位噪声的纯净信号（1GHZ，20KHZ频偏，-152dBc/Hz）。6GHz版本的仪器可以产生高达38dBm的射频输出功率，20GHz版本的仪器可在微波频段产生高达32dBm的输出功率。在整个频率范围内SMA100B都有极低的谐波分量，当在6GHz以上频段输出18dBm的输出功率时，谐波分量甚至显著低于-70dBc。当输出信号为1GHz时，杂散分量低于-110dBc。
极低的单边带相位噪声
相位噪声是信号质量的关键指标。据Frank-Werner Thuemmler先生介绍，为了达到最高水准，在研发R&S SMA100B时已经做了慎重考虑。通过添加低相位噪声选件就可以满足当前所有测试需求。SMAB-B1H高性能OCXO选件能实现比基本单元更低的迫近相位噪声，且拥有出色的温度和时间稳定性。
非常低的谐波和非谐波信号分量
谐波和非谐波信号分量特性是信号发生器的另一个重要指标，通常还会伴随着高的输出功率这一要求。R&S SMA100B同时满足了这两项要求，即使在高输出功率情况下，在宽频率范围上对谐波的抑制也超过70dBc。对于放大器的谐波信号分量测量，这是一个无可比拟的优势。
超高的输出功率
对模拟射频和微波发生器而言，输出较高的功率在技术上是一个重大挑战。而在实际的微波测量中，频率越高衰减就越大，常常需要非常高的输出功率来弥补这些衰减。R&S SMA100B结合适当的选件，在6GHz提供+35dBm的测量值，在10 GHz几乎提供+30dBm的测量值，即使在20 GHz，也可以提供+28dBm的测量值，同时保持极低的谐波分量。测量过程中，外部不再需要配备额外的放大器。
在实际使用的细节上，R&S SMA100B也给予了充分考虑，Frank-Werner Thuemmler先生表示，在一些测量中需要有很高的输出功率，为了有效保护接收器，R&S SMA100B还标配了电子步进衰减器，提供高达20GHz的电子衰减。
友好的用户操作功能
除了超高的性能，R&S SMA100B在易用性上也有着突出的表现。首先，借助触摸显示屏通过先进的图形用户界面实现了人性化的操作，主屏幕上清晰显示所有重要参数和信息。其次，R&S SMA100B的保护用户菜单功能将为工程师节省很多操作时间。他们可以将常用菜单项添加到用户菜单中，再次使用时就能直接访问所有需要的设置。另外，R&S SMA100B还可以将面板上的所有操作转换成SCPI指令，通过仪器自带的SCPI宏记录器自动记录手动设置并创建可执行的MATLAB脚本。
高端应用
满足高端ADC/DAC组件测试：新一代模数转换器和数模转换器（ADC和DAC）的测量已经进入到微波范围，最新水平的ADC和DAC测试需要相位噪声和宽带噪声最低的绝对纯净信号，还能够额外提供除了提供极度纯净的模拟RF信号，R&S SMA100B是世界上唯一能够提供额外第二路，可独立设置，极度纯净和高达6GHZ同步时钟信号的模拟信号源。因此，用户可以使用单台模拟信号源量化其ADC。
满足苛刻应用最好的雷达信号源：要正确测试雷达接收机和电子站接收机的功能和灵敏度，需要有精确和可重复的测试信号来保证。R&S SMA100B是这类应用的理想信号源，拥有强大的脉冲调制器和发生器，具备极短的上升/下降时间和高达90dB的开关比，最新的数字，高精度自动电平控制（ALC）保证窄脉冲的峰值功率电平是高度精确和可重复。闭环电平控制可以被应用在脉宽大于100ns的场景。这些特性使得在测试具备无与伦比的准确的先进雷达接收机在苛刻的脉冲场景中测试成为可能。
在雷达系统整机装配前，极纯净的本地振荡器信号通常需要替代验证。R&S SMA100A由于其可提供具备超低迫近相位噪声（10GHz，10Hz频偏，-83dBc/Hz）的高电平信号，是替代本振的理想解决方案。
基站阻塞测试的理想信号源：基站接收机的选择性有许多准则评估，包括对强干扰抑制的有多好。当使用SMA100B模拟带内和带外干扰时，仪器的超低相位噪声选件保证了模拟干扰源的相位噪声和宽带噪声对有用信号的影响降至最低。借助R&S SMA100B的极佳信号质量，基站真实的干扰抑制性能可以被准确的衡量（例如：10GHz宽带噪声，30MHz频偏，低于-160dBc/Hz）。
R&S SMA100B有两种外形设计，除满足实验室的使用要求外，还有一种型号是专为自动测试设备（ATE）而设计的。Frank-Werner Thuemmler先生称R&S SMA100B是业界第一款提供高达20GHz全电子衰减器的信号发生器，先进的衰减技术确保ATE了无损切换和非常快的电平建立时间。另外，超高的输出功率选件使R&S SMA100B能够提供高达38 dBm的输出功率，在自动化测试环境中消除外置放大器的需求。在20GHz仪器里，集成的、无磨损的电子步进衰减器现在作为标配，R&S SMA100B最大化提升了在需要无数次电平周期切换的测试系统中的使用寿命，而几乎不需考虑仪器的磨损。这种解决方案还提供了在微波信号源中有史以来极快的电平设置时间。
