הקדמה ל-High-Frequency Signal Generation

גנרטורים אותות הם הכרחי בעיצוב מעגלים גבוה, לשמש כבסיס לרכיבים מאופיינים, אימות ביצועי מערכת, ופתרון בעיות של אנומליות.כפי שתדירות התפעולית משתרעת בטווח הג'יגה'רץ ומעבר, הדרישות על אותות טוהר, יציבות, דיוק להפוך יותר ויותר מחמירים של אותות בבחירה, התקנה או שימוש יכול להציג פריטים כי התנהגות מעורפלת, זמן פיתוח פסולת, ומובילה לגרסאות יקרות יותר של כלי פעולה יעילה כדי להשיג ביעילות של כלי נגינה מאובטחים.

ראשי תיבות של High-Frequency Signal Generation

לפני להעמיק את שיטות ספציפיות, חשוב להבין את הפרמטרים המרכזיים המגדירים ביצועי גנרטור אותות בתדרים גבוהים. מאפיינים אלה משפיעים ישירות על איכות מדידה ויש להתאים את היישום בהישג יד.

טווח תדירות והחלטה

הגנרטור חייב לכסות את רצועת הריבית עם רזולוציה נאותה להגדיר את המוביל בדיוק.עבור עיצובי מיקרוגל מודרניים, זה לעתים קרובות אומר מכשירים המשתרעים מכמה קילוהרץ עד 6 GHz, 20 GHz, או אפילו 40 GHz ומעלה.לרזולוציה תדירות - בעיקר על סדר של 0.1Hz או טוב יותר - ניתן קנס עבור מסננים צרים ועיגולים חוזרים על ידי ניתוח מקסימלי, במיוחד כאשר הם יכולים להיות יותר מאשר את התדרים גבוה יותר מאשר את התדירות גבוהה יותר מאשר את התדירות גבוהה על ידי תדירות גבוהה יותר, אם כי אם אתה יכול להיות מאשר את התדירות גבוהה יותר, אם כי הוא יכול להיות גבוה יותר מאשר את התדירות גבוהה יותר, אם כי הוא יכול להיות הילוך גבוה יותר מאשר על ידי תדירות גבוהה יותר מאשר על ידי תדירות גבוהה יותר מאשר על ידי תדירות גבוהה יותר מאשר על ידי תדירות גבוהה יותר מאשר את התדירות גבוהה יותר מאשר את התדירות גבוהה יותר, אם כי הוא יכול להיות הילוך גבוה יותר, אם כי הוא יכול להיות הילוך גבוה יותר מאשר על ידי תדירות גבוהה יותר מאשר את התדירות גבוהה יותר מאשר תדירות גבוהה יותר מאשר את התדירות גבוהה יותר, אם כי הוא יכול להיות תדירות גבוהה יותר, אם כי הוא יכול להיות תדירות גבוהה יותר, אם כי הוא יכול להיות צמצם את התדירות גבוהה

המונחים: Phase Noise

רעש שלב הוא מדד של יציבות תדר לטווח קצר ונראה כמו הפצת ספקטרום המוביל.ב מעגלים גבוהים, רעש בשלב מ גנרטור האות יכול להסוות אותות ברמה נמוכה או ירידה של שגיאות bit במערכות תקשורת. גנרטור עם רעש בשלב נמוך (למשל, -140 dBc /Hz ב 100 koutt עבור 10 GHz) הוא חיוני לבדיקת רמות נמוכות של נזקי דם נמוך (למשל, ירידה בינונית נמוכה יותר) ו- 30 ליטרים לא רצויים (DBconicial).

כוח וכלכלה ברמה

מעגלים גבוהים של קידוד לעתים קרובות לפעול עם טווח דינמי מוגבל, כך היכולת להגדיר רמות כוח מדויקות (ב dBm) על פני טווח רחב (למשל, −120 dBm ל +10 dBm) הוא קריטי. רמת דיוק צריך להיות בתוך ±0.5 ± DB או טוב יותר, במיוחד עבור רגישות ומדידות דחיסה.ה של הגנרטור, רמת בקרה אוטומטית בנוי (ALC) ובאופן קבוע) ובאופן קבוע על ידי גירוי על פני כמה טמפרטורות (I) ולהגדיל את יכולת שליטה על פני כמה.

בחירת גנרטור אותות אופטיים עבור היישום שלך

בחירת מחולל האות הנכון מן הסוגים הזמינים רבים ניתן להסיק.ההחלטה צריכה להיות מונעת על ידי דרישות האות הספציפיות - גל מתמשך אנלוגי (CW), אותות מודולים, גלפורים שרירותיים מורכבים, או מודולציה וקטורציה לסטנדרטים דיגיטליים מודרניים.

Analog vs. Digital vs. Vector Signals Generators

גנרטורים RF Analog מייצרים אותות CW טהורים ומודולציה אנלוגית פשוטה (AM/FM/PM) הם יעילים עבור בדיקות בסיסיות של מגבר, מסננים, ומיקסרים. Arbitrary Waveform גנרטורים (AWGs) יכולים לייצר אותות פס רחבים המוגדרים על ידי משתמשים, אך לעתים קרובות חסרים רעש בשלב נמוך וטווח גבוה של מכשירים RF ייעודיים.

הצעות מפתח ל-Aveluate

בנוסף לתדירות וכוח, מספר מדדים ראויים לתשומת לב:

שלב רעש

כפי שתואר קודם לכן, רעש בשלב נמוך הוא חיוני עבור יישומים רבים גבוה ⁇ .שוואת שלב רעש ספציפי בתחילת הקרוב ביותר לפס רוחב פס של לולאה של היישום שלך או ערוץ ספאcing. לדוגמה, מערכת מכ"ם עם 100 הרץ יחסי ציבור יהיה רגיש בשלב רעש ב 10 k offset, בעוד מערכת תקשורת עם 1Hz ערוץ מ"ץ יותר על פני 1 מ"ר מעל 1 M.

הרמוניים ותכנים טוהרים

עיוות הרמוני הוא נוכחות של מספריים של תדר היסוד.במדות רבות, אלה עשויים להיות מסונן החוצה, אבל עבור בדיקה בין-מודולציה או הרמונית של DUTs, את הרעוניקה של הגנרטור חייב להיות מאופיין היטב.חפש ביצועים הרמוניים כי הוא לפחות 30 dB מתחת ל נושאת.Spurious אותות (לא מזיק) יכול להתעורר ממוצרים פנימיים; להבטיח שהם לא מספיק ברורים כדי להפריע לתגובה DUT.

אפשרויות ל Modulation Capabilities

אם העבודה שלך כוללת מצבי בדיקה, מקלטים או צ'יפס אלחוטיים, גנרטור התומך בסטנדרטים הנדרשים (למשל, LTE, 5G NR, Wi-Fi 6E) עם סימולציה מבוססת וקידודה חוסכת זמן משמעותי.בנוסף, גם לשקול את רוחב הפס וגודל השגיאה (EV) ביצועים - דמות מרכזית לתקשורת דיגיטלית.

התקנה ופעולות הכי טובות

לאחר שמחולל האות המתאים נבחר, ההתקנה הפיזית הנכונה היא קריטית לשימור איכות האות. אותות גבוהים רגישים להשפלה מכל מחבר, כבל וגורם סביבתי.

התאמת כבל ובחירת כבל

כל הרכיבים במסלול האות - חומרים, מחברים, מתאמים, ו Attenuators - צריכים להיות מדורגים עבור תדירות הפעולה ולספק תנופה אופיינית עקבית (בדרך כלל 50 ⁇ עבור עבודה RF) להשתמש כבלים קואקסיאליים באיכות גבוהה עם אובדן בתדר נמוך של מ"מ ומגן טוב, כגון כבלים למחצה או מכוערים עבור מתקנים קבועים, גמישים לשימוש ספסלים (או ליתר דיוקים)

המונחים: Verification

קיטור קבוע מבטיח כי האמרה של הגנרטור, תדירות, דיוק מודולציה נשאר בתוך מפרט. עבור מדידות קריטיות, לבצע calibration משתמש באמצעות מד כוח ותדירות נוגדת מעקב לתקנים לאומיים. גנרטורים מודרניים רבים כוללים שגרת קלודה אוטומטית הדורשת התייחסות חיצונית חיישן כוח.

בקרת הסביבה והגנת מגן

התערבות אלקטרומגנטית (EMI) מאספקת חשמל הסמוכה, ציוד מחשוב ואפילו תאורה יכול להתחבר אל נתיב האות, הצגת רעש לא רצוי.מקם את הגנרטור על ספסל מתכתי מעומק או בתוך מתחם מוגן. שמור כבלים חשמל בנפרד מכבלי אותות ולהשתמש ferrite ננק היכן צורך.טמפרטורות גם משפיע על אוסטרים גבישיים ורעש שלב; לאפשר גנרטור להתחמם למשך 30 דקות לפחות (OC) באמצעות מדידות אחוריות).

טכניקות לשמירה על אינטגריטיות אותות

גם עם גנרטור באיכות גבוהה והגדרה קפדנית, האות שנמסר למכשיר תחת בדיקה (DUT) עשוי להכיל פריטים שמדכאים את דיוק המדידה.כמה טכניקות יכולות לעזור לחדד את האות בקלט של DUT.

שימוש ב- Attenuators ומגבר

קבוע או צעד ממריצים שהונחו בפלט הגנרטור משרתים מטרות מרובות: הם משפרים את ההפרעה (על ידי צמצום המקור VSWR), להפחית את הסיכון של overdeding DUT, ולהפחית את רצפת הרעש כאשר הגנרטור פועל בעוצמה נמוכה. השתמש בעצימה בעוצמה גבוהה אם הפלט הוא קרוב למקסימום שלו.

המונחים: Unwanted Harmonics

אפילו עיוות הרמוני נמוך מהגנרטור יכול לגרום לתוצאות שגויות במדידות DUT לא ליניארית. הכנס מסנן נמוך או פס קבוצתי בין הגנרטור לבין DUT כדי לדכא הרמוניות.עבור גורפים פס רחב, ניתן לתכנת או YIG-tuated פילטרים יכולים לעקוב אחר התדר הבסיסי תוך דחיית סטיות. לחלופין, מסנן גבוה עשוי להיות שימושי עבור מדידות פסים תמיד.

ניהול ארס

גנרטורים אותות גבוהים מתפזרים כוח רב פנימי. overהתחממות יכול לגרום לתדירות סחף, רעש בשלב מוגברת, ללבוש מואץ של רכיבים פנימיים.להבטיח ventilation נאותה סביב המכשיר; לא ערימה ציוד כי חוסם צריכת מעריצים או exhausts.אם הגנרטור משמש מכווץ סגור, להתקין קירור אוויר או מגש מעריצים.

שיקולים של Application-Specific

תחומים שונים בעלי תואר גבוה להטיל דרישות ייחודיות על גנרטורים אותות.התאמה של פרקטיקותיך ליישום יכולה לשפר באופן משמעותי את רלוונטיות המדידה ויעילות.

מערכות תקשורת

בדיקה של טרנזירים אלחוטיים דורשת גנרטורים אותות שיכולים לייצר גלפורים מודולים עם נמוך EVM (בדרך כלל <1% עבור 5G NR) להשתמש גנרטור אות וקטורת עם יכולת מודולציה דיגיטלית בנוי-בחדשה משלבת חיקוי של תנאים רב-אופטימיים.כאשר מדידה של רגישות מקלט (בטווח מול כוח קלט), להבטיח את דיוק האמפודה של הגנרטור הוא מעקב וכי הבדיקה כוללת אותות נית של שני אותות מקוטבים חיוניים להגדרות חד-מונים; ללא יכולת משנית אחת או הפרעה לדלקתיים;

רדאר וחלל

בדיקות מערכת Radar דורשות לעתים קרובות אותות הדופק עם מחזורי חובה נמוך מאוד וכוח שיא גבוה. גנרטורים הדופק ייעודי או גנרטורים גלפור שרירותיים (AWGs) יכול ליצור את צורות הדופק הנדרש.עם זאת, את רעש המעבר הפנימי של הגנרטור וג'ייטר חייב להיות מצמצם. השתמש במתקני הדופק החיצוניים (Geltulators) אם הגנרטור בנוי של שלב רעש או מציג דרבן עבור Dopp, 2, 2D מוקדם יותר, 2, 000, ייתכן צורך סימולציות צבאיות סימולציות חזקות עם ביצועים גבוהים מאוד.

מחקר ומעבדות חינוכיות

בהגדרות אקדמיות שבו תקציבים מוגבלים, גנרטור אות אנלוגי בעל טווח תדר רחב לעתים קרובות מספיק.עדיין, התלמידים צריכים ללמוד להגדיר קשרים מותשים, להשתמש בעצימות כראוי, ופרש מפרט רעש שלב.עבור ניתוח ספקטרום הוראה ותאוריה מודולציה, גנרטור אות וקטור שיכול לייצר פשוט PSK או QPSK הוא בלתי חוקי, לשקול מכשירים משופץ לאחרונה, אך הם מספקים מדידה מושלמת עם ספקטרום אפשרי.

מסמכים וחזרה

מדידות ניתנות לחיזוי הן סלע ההנדסה.ללא רשומות מתאימות, שבועות של בדיקות ניתן להפוך חסרי משמעות. פרקטיקות של תיעוד טוב אינן דחייה - הן חלק בלתי נפרד משימוש בגנרטורים אותות ביעילות.

קביעת הגדרות ותנאים

עבור כל מדידה, להקליט את מודל הגנרטור, מספר סידורי, ואת תאריך ה calibration. Note את התדירות המדויקת, amplitude, סוג Modulation, וכל סינון חיצוני או העצמה.בנוסף, גם להקליט תנאים סביבתיים כגון טמפרטורה, לחות, וכל מכשיר חם זמן. גנרטורים מודרניים רבים מאפשרים לך לשמור קבצים מדינה מרחוק על LAN או USB. השתמש בהגדרה עקבית וחנות במהירות אלה.

מבחן אוטומטי

עבור ייצור או בדיקות אמינות לטווח ארוך, להתאים את מחולל האות באמצעות ממשקי תוכנה סטנדרטיים בתעשייה (SCPI פקודות על LAN / USB /GPIB) Scripts להבטיח כי כל שדה מוגדר לאותו ערך על פני מספר רב של ריצות, ביטול יכולת אנושית. השתמש בהגדרות הגבלת בדיקות וטעייה בתוך מסגרת האוטומציה כדי לתפוס aomalies כגון עומס או זמן תקשורת. כאשר משתמשים במספר רב של הפעלה ב- 10 בדיקות הפעלה אוטומטית כדי לשמור על גבי רצף של בדיקות הפעלה.

מסקנה

גנרטורים אותות הם כלים חזקים כי, כאשר משתמשים נכון, לפתוח תובנות עמוקות בביצועי מעגלים גבוהים.המסע מבחירת הגנרטור הנכון כדי להגדיר אותו, שמירה על שלמות אותות, ותיעוד תוצאות דורש תשומת לב לפרטים בכל שלב.על ידי ביצוע התרגילים הטובים ביותר המפורטים כאן - התאמת נהלים מדויקים, צמצום הפרעות, סינון הרמוניות, סינון חומרים באופן קבוע, ולהיכנס ביסודיות - חוקרים ודיוקנים יכולים להמשיך את התרגילים האלה באופן ישיר יותר, כמו גם יותר, כמו גם שיטות מדידה גבוהה יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר, כמו שיטות התפתחות גבוהה יותר, כלומר, יותר.

(ב) ◄ ⁇ ⁇

  • (FLT:0Keysight Technologies: שלב Noise Measurement Solutions and Structureרקע FLT) 1:1 - סקירה טכנית של מושגי רעש ושיטות מדידה של שלב.
  • (ב) [ה]: [ה] [ה]] [ה]] [ה]]] [ה]]: [הה'] [ה'] [ה']][ה']]] [ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']'[ה']''[ה']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[
  • (ב) ⁇ :0) ,Tektronix Application Note: בחירת גנרטור אותות עבור עיצוב גבוה-השוויון עיצוב FLT:1 - הדרכה מעשית על פעולות ספציפיות של סחר חליפין ומכשולים למדידה.
  • (FLT:0)IEEE: התקדמות בדור אותות עבור מיקרוגל ו מילימטר-וייב מערכות ווטרל 1 - סקר של שיטות דור האותות המודרניות (2020).