שם מקור: The Eכרוך Role of Signal Generator Hardware

גנרטורים אותות כבר מזמן אבן הפינה של מבחן אלקטרוניקה מדידה, מתן גירויים מבוקרים הדרושים כדי לאמת ואפיון מכשירים מסננות פשוטות מעגלים משולבים מורכבים. כמו המערכות שהם בודקים לגדול מתוחכמת יותר - תוך ניתוק לתוך תדרי גלי מיקרומטר, אימוץ תוכניות מודולציה מורכבות, ודורשת נאמנות רבה יותר של ניהול אותות - את אותות בתוך גנרטורים בתוך גנרטורים חייב להתפתח בקצב המתאים של שנים, ראה גם מגמות מתקדמות של עיבוד חומרים מתקדמים של תפקודים, ואפקטים מתקדמים של יעילות, תוך כדי צמצום חומרים מתקדמים של יעילות גבוהה יותר של פונקציות עיבוד חומרים מתקדמים של ביצועים מתקדמים של ביצועים, ואפקטים מתקדמים של יעילות ואפקטים מתקדמים של יעילות, תוך צמצום ביצועים מתקדמים של עיבוד של ביצועים מתקדמים של חומרים מתקדמים של ביצועים מתקדמים של ביצועים מתקדמים יותר ויותר, תוך כדי צמצום ביצועים מתקדמים של ביצועים מתקדמים של ביצועים מתקדמים של ביצועים מתקדמים של ביצועים מתקדמים של חומרת תדרים.

טווח תדירות מורחב ו- מילימטר-וייב קפיצות

אחת המגמות החומרה הגלויות ביותר היא דחיפה לעבר תדרי פלט מקסימליים גבוהים יותר. שבו גנרטורים RF מסורתיים יצאו החוצה בכמה ג'יגהארץ, מכשירים עכשוויים מכסים באופן שגרתי 6 GHz, 20 GHz, ומעבר לכך, רבים מודרני ספסל וגנרטורים אותות מודולריים מציעים כעת טווחי תדרים מתעוררים לתוך רצועת הגלים של מילימטר (30 GHz ל-300 GHz). הרחבה זו מונעת בעיקר על ידי פריסת 5G2, 000 (R) ו-R) לשימוש בתדירות גבוהה (R2, 277 GHz, 000) מ-GHz, 000 GHz (R) מ-GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000) מ-GHz, 000 GHz, 000) מ-GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000) מ-GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000 GHz, 000

תמיכה ב-5G ומעבר

(ליצור אותות נקיים בתדרים אלה, מעצבי חומרה חייבים להתגבר על מכשולים משמעותיים.בלהקות גלימטר 3, אפילו תגובה פרציטית קטנה של PCBB עקבות, מחברים, וחוטי האג"ח יכולים לגרום לתופעות לוואי בלתי מתקבלות על הדעת ורמות שלב.

אתגרים בעיצוב גבוה

מעבר לטווח התדר, שמירה על שלמות האות בפלטי גלי ממילימטר דורשת תשומת לב לכל אלמנט בשרשרת האותות. Connector סוגים מעבר SMA (אפשר עד 18 GHz) ל 2.92 מ"מ, 2.4 מ"מ, ואפילו 1.0 מ"מ לתוויות מעל 110 ג'יגה פנימית (שינוי פנימי) אשר מאפשר את הפלט דרך מגבר או נתיבי סינון שונים חייבים להיות מעוצבים עם אובדן מינימלי ובודד גבוה יותר של זמן (Ricide) על פני גלאובטווח זמן (Ricide) על פני רוחב פסטורבי) על פני רוחב פסים).

שלב רעש וסימן טוהר

טוהר אות, כפי שצוין על ידי רעש בשלב (dBc /Hz בנקודת התחלה נתונה) וטווח דינמי ללא עוררין (SFDR), נשאר מבדל מפתח בין חומרת אותות. עבור יישומים רבים - במיוחד מכ"ם, אוויר, מחשוב קוונטי - רעש מדגיש ישירות את היכולת להבחין אותות חלשים של ספקים חזקים.

אדריכלות: Low-Phase-Noise Oscillator

בלב גנרטור נמוך-נוז הוא oscillator ההתייחסות, בעוד ש- quartz מבוקר תנור של קוורץ קריסטל אווסצילטורים (OCXOs) הם סטנדרטיים, הם מתווסף או מוחלפים על ידי שלב מוסגר ספירה של oscillators (OCXOs) בשלב נמוך יותר, כולל 10B-Oclow Decons-tomclow Depod רעש, ו-mclowerc נמוך יותר, 10-Oclow-to-to-to-Douts-mclow-Dout kbn-to-to-to- k-to-tomclow Decom- 10- k-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-tomclow Detows-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-Terclowtows-to-to-to-to-to-to-to-to-to-

ניכוי טיהור ו Dithering

(DDS) מציעים אלגוריתמים מהירים יותר היפוצים ורזולוציה בסדר, אבל לייצר טונים מעוררי השראה עקב שגיאות במניפסט בשלב של accumulator ו- amplitude קוונטיזציה.המעצבים הקשועים מתייחסים לזה עם עיצוב שעון DDS זהיר, תוך שימוש בגרסאות דיגיטליות-DS-to-analog (DACs) מיצרנים כגון FLT:0nalogreatcpher:0FLT:0nalogture מכשירים לאחר מכן הם עברו DRD.

Digital and Analog Convergence

חלפו הימים שבהם גנרטורי אותות היו קופסאות אנלוגיות טהורות עם קומץ של knobs.שילוב של עיבוד דיגיטלי מהיר במהירות גבוהה עם נתיבי אותות אנלוגיים מסורתיים כבר הביא לידה לכלים המסוגלים לייצר כמעט כל גל - מגלי חטא פשוטים ועד מורכבות של סמלים DM - עם דיוק כי מעגלים אנלוגיים-רק לא יכולים להשיג.

דור הגלפורר כתפקוד ליבה

גנרטורים מודרניים יותר לטשטש את הקו עם גנרטורים גלפורים שרירותיים (AWGs) במקום להסתמך רק על ספקים אנלוגיים-מתונים, הם מסטיסים דגימות דיגיטליות המייצגות את האות הרצוי ולהעביר אותם דרך מסנן DAC ושיקום גבוה. גנרטור מודרני טיפוסי יכול לשלב את כבל הבסיס AWGib הפועל 2-4 GS/S עם I / Qul כי up-con-con-of-of-of-of-of-of-to-of-of-of-to-of-to-D-of-of-Dyd זה יכול לכלול את ה-Dyd-Dydator-Dydator כדי לנהל את ה-Dyd-Dyd-Dyd-Dyd-Dyd-Dyd-Dyd-Dyd-Dy-Dy-Dyd-of-of-of-Dyd-of-Dy-Dy-to-to-of-of-Dyd-of-of-Dyd-of-co-Dy-Dyd-to-to-of-to-to-to-to-Dy-to-

שינוי בזמן אמת ושליטה הסתגלות

עיבוד דיגיטלי גם מאפשר מודולציה בזמן אמת במקום עומס מראש גלפור סטטי, משתמשים יכולים להגדיר פרמטרים Modulation על זבוב - לשנות את קצב הסמל, צורה מסנן, או סוג מודולציה - ואת החומרה לחשב מחדש את הגלפור בזמן אמת. יכולת זו מופעלת על ידי רצפי עיבוד ייעודיים מבוססי FPGA אשר מטפלות ב- rempling, הדופק, עיצוב, ו- דיגיטלית על ידי אופטימיזציה של תפקוד תחת תדירות הפעלה של תאים סגור, כדי להפחית את ה-ה.

Miniaturization ו- Portable Systems

בעוד מכשירים ספסל לשמור על מקומם במעבדות R&D, יש שוק חזק למשוך גנרטורים אותות קומפקטיים, מחוספס שניתן לפרוס בסביבות שדה - על נושאת מטוסים, באתרי תאים מרוחקים, או בתוך תאים אנכוכיים שבו החלל מוגבל.

• החלפה בגודל לעומת ביצועים

כוחות המיניגלגלים להתפשר על ניהול כוח, רעש ויציבות.כדי להתאים גנרטור בעל ביצועים מלאים לתוך יאכטות 3U rack-Top או אפילו גורם טופס ידני, מהנדסים מעסיקים מעגלים משולבים מיקרוגל מונוליטי (MMICs) המשלבים פונקציות מרובות - VCO, ערבוב, מפיץ, מגבר - על אחד.

יישומים ב-CDC Testing

גנרטורים אותות ניידים הם חיוניים עבור בדיקות באתר של קישורים לווייניים, מערכות מכ"ם, ותחנות בסיס סלולריות.הם חייבים לשרוד קיצוניות טמפרטורה, רטט, וזעזוע תוך שמירה על קלמנטציה.פתרונות חומרה כוללים תת-מחוסמת מתכת, קירור התנהגותי (לא אוהדים להיכשל), וסוללות ליתיום פנימי במשך שעות של פעילות לא קדמית.

ניהול ויציבות

כמו חומרת מחולל אותות הופכת ארוזה יותר בצפיפות ומספקת כוח פלט גבוה יותר, ניהול תרמי מתגלה כגורם ביצועים קריטי.טמפרטורות עודף סחף משנה תדרי אוספרטור, שינויים עלייה מגבר, ויכול לפגוע לצמיתות רכיבים רגישים. מודרני להשתמש באסטרטגיות מרובות כדי לשמור על יציבות תרמית.

פתרונות מגניבים מתקדמים

במקום להסתמך רק על אוויר מאולץ, גנרטורים רבים high-end משתמשים לולאות קירור נוזלי כי המסלול קריר דרך צלחות קר המצורף מקורות חום גדולים - מגברי ⁇ , DACs, ו- FPGAs. גישה זו מאפשרת כוח תפוקה מתמשך גבוה יותר ללא היסוס תרמיים. סחף שימוש חכם בטמפרטורות להציב צמתים אסטרטגיים רק כדי להתאים את זרימת האוויר במידת הצורך, צמצום רעש אקוסטי במתחים רגישים במתחים מסוימים.

שמירה על יציבות תחת עומס

שינויים בטמפרטורות גם משפיעים על ההתייחסות הפנימית.כדי לפצות, גנרטורים אותות כוללים לעתים קרובות תנור מבוקר טמפרטורה משנית עבור אוסטרטור מאסטר. עיצובים ישנים יותר השתמש תנור גביש גדול שצרכו עשרות וואט; עיצובים מודרניים משתמשים תנורים קטנים ויעילים יותר שמגיעים איזון תרמי בתוך דקות.כמה מכשירים ליישם פיצוי מתמטי: חיישן טמפרטורה מדויק קורא את הטמפרטורה הממוקדת, ואת ה-FPGA יקר להתאים את PLL coefficients בזמן אמתי במיוחד כדי ל"מרפא חום "מתאים" תנור חום.

חומרים חידושים

החיפוש אחר ביצועים טובים יותר דחף מעצבי אותות לאמץ חומרים חדשים עבור תת-סטרים, קפיאוצים, ואוסוציאטורים.חומרים אלה משפיעים ישירות על רעש, רוחב פס ואמינות.

חתלתול וחבילה

בתדרים מעל 20 GHz, מסורתי FR-4 PCB גורמים הפסדים בלתי אפשריים. יצרנים משתמשים כעת רוג'רס 4350B, TMM substrates, או אפילו PTFE מלא קרמיקה שיש להם אובדן דיאלקטרי נמוך ונחיתות עקבית לאורך הטמפרטורה. עבור התדרים הגבוהים ביותר, כמה גנרטורים משתמשים קווארץ' מבוסס או alumina substrates עבור מסנן קריטי ומבנים.

Crystalline Oscillators ו- MEMS

גבישי Quartz נשארים את העבודה עבור הפניות, אבל הביצועים שלהם הוא גדל על ידי גל אקוסטי משטח (SAW) ו אדטור אקוסטי רב-סרטים רב-סרטים (FBAR) oscillators עבור יישומים ספציפיים גבוה ⁇ גבוהה ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

תגיות Software-Defined Signal Generators

מגמות חומרה לא יהיו שלמות ללא דיון בשכבת התוכנה שמגדירה יותר ויותר את האישיות של המכשיר.המונח "גנרטור אותות מוגדר תוכנה" מתאר כלי שתפקוד הליבה שלו הוא מיושם בלוגיקה ותוכנה, ומאפשר עדכונים והגדרה מחדש ללא שינויים בחומרה.

סודיות מרחוק ואוטומטית

בקרת ניהול מבוססת API היא עכשיו סטנדרטית.פייתון, Labview ו-SCPI ערכות פיקוד מאפשרות למשתמשים להתאים רצף בדיקות מורכב המתגש תדרים, פורמטים מודולציה, ורמות כוח במיקרו-שניות. חלק מהגנרטורים חושפים FPGA באופן ישיר, ומאפשרת שרשראות עיבוד אותות מותאמות אישית - לדוגמה, משתמש יכול להעלות מסנן בלוק קנייני או אלגוריתם שווה של אלגוריתם.

התפקיד של סטנדרטים פתוחים

יוזמות קוד פתוח כגון רדיו גנו וסטנדרט PXIe השפיעו על עיצוב חומרה. גנרטורים אותות רבים תומכים כעת פרוטוקול VITA 49, אשר סטנדרטית את ההובלה של דגימות I / Q דיגיטלית בין רכישת יחידות הדור.זה עוזר בין כלי ספקים שונים.מגמה לעבר חומרה מוגדרת תוכנה כי ניתן להעביר השקעות שדה-מדרגתיות לתמיכה במודולציה חדשה (למשל, 8G) לאחר שנים של רכישת חיים ראשוניים.

המונחים: metro Considerations

מגמות חומרה גם להשפיע על האופן שבו גנרטורי האות הם calibrated ו נשמרים. טווחי תדר גבוהים יותר ומורכבות גדולה יותר יוצרים אתגרים חדשים עבור מעבדות מטרולוגיה.

שגרות של עצמיות מוטבעות כעת ברוב הגנרטורים פרימיום.המכשיר מכיל חיישני כוח פנימיים, ניגודי תדר ומגים אוטומטיים שמאפשרים לו למדוד את הסחף שלו ולהפוך את התיקונים. לדוגמה, גנרטור עשוי להשוות את 10 ההתייחסות הפנימית שלו נגד מ"הרץ בנוי-ב- GPS-מתואם oscillator כאשר זמין, ולהתאים את המתח בהתאם.

בתדרי גלי מילימטר, מעקב בסטנדרטים הלאומיים הופך מורכב יותר.מעבדות קליברציה מפתחים טכניקות חדשות באמצעות דגימת אלקטרו-אופטית ו מנתחי רשת וקטור כדי לאפיין את הפלט ואת שלב עד 110 GHz. יצרני חומרה צריכים לספק תקציבים לא בטוחים מפורטים עבור המכשירים שלהם, המפרטים תרומות מעיוות הרמוני, רעש חי, ועיוות לקוי.

כיוונים עתידיים

כמה מגמות מתעוררות מבטיחות להפוך עוד חומרת מחולל אותות בשנים הקרובות.

  • (FLT:0) אינטליגנציה מלאכותית עבור סימולציה עצמית: אלגוריתמי למידת מכונה יכולים למיין פרמטרים מסנן בזמן אמת, להפחית רעש בשלב עבור כל תדירות נושא מסוים, ולא באמצעות קידוד קבוע.
  • (FLT:0) דור אות טארהרץ: FLT:1 מחקר הוא בדרך באמצעות טכניקות פוטוניקה - גנרטורים קואב אופטי ו photodiodes - לייצר אותות מעל 300 GHz לסטנדרטים אלחוטיים עתידיים.
  • (FLT:0) ביצועים מוגבלים של קוונטים: FLT:1 Cryogenic גנרטורים המבוססים על מעגלים על מוליכים על-ידי מוליכים נחקרים כדי להניע מעבדים קוונטיים עם רעש נמוך מאוד.
  • (FLT:0 אינטגרציה עם מערכות בדיקה:FLT:1 גנרטורים אותות ייתתפו יותר ויותר שעונים הפניה פנימיים, יפעיל אוטובוסים וזרימי נתונים עם מכשירים אחרים בצריף, יצירת פלטפורמת בדיקה מאוחדת שניתן להפעיל מחדש עבור יישומים שונים על ידי תוכנה בלבד.

מסקנה

חומרת אותות עוברת טרנספורמציה עמוקה.מגוון תדרים מורחבים, פלט נקי יותר, שילוב הדוק יותר של פונקציות דיגיטליות אנלוגיות, מיניטוריזציה, וניהול תרמי משופר הם לצייד מהנדסים עם כלים שהיו פעם המחוז של R& מיוחד; מוסדות D. כמו 5G הזדווגות, גל רחב לוויין ומערכות הגנה לדחוף דרישות גבוהות יותר, את החומרים המתוארים כאן ימשיכו להאיץ את הטכניקות של להישאר חכם יותר של פיתוח אלקטרוני - כמו גם כדי לספק חומרים חדשים יותר מאשר מערכות אבטחה, אשר ישמשוכים יותר מאשר שיטות פיתוח לטווח הארוך יותר, ואלקטרוניקה, תוך כדי לספק את הביצועים של מערכות אבטחה, אשר ישמשו יותר ויותר, אשר ישמשו של מערכות אבטחה, כמו גם כן, כמו גם כן, מערכות אבטחה גבוהה יותר ויותר, מערכות אבטחה אלקטרוניים של מערכות הגנה אלקטרונית, כדי לספק את הביצועים של מערכות לוחצים יותר, ומערכת אבטחה גבוהה יותר, כמו גם כן, מערכות לוחצים יותר, מערכות לוח זמנים אבטחה, כדי לספק יותר, כדי לספק את דרישות לחץ על ידי מערכות לוח זמנים אלקטרוניים של מערכות לוח זמנים אלקטרוניים של מערכות לוחצים יותר, מערכות לוח זמנים אלקטרוניים של מערכות לוח זמנים יותר, אשר ישמשוכים יותר, אשר ישמשו יותר, 000 יותר, אשר ישמשו יותר ויותר, אשר ישמשו יותר ויותר, 000 יותר, 000 יותר ויותר,