Signal Jeneratörlerinin Modern RF Testinde Temel Rolü

Radyo frekansı (RF) test, modern iletişimin arka kemiğini, savunma ve havacılık sistemlerini oluşturur. Cihazların tek başına milimetre dalga frekanslarına ittiği ve karmaşık modülasyon şemalarını benimsemesi, kesin test sinyallerine ihtiyacı asla daha büyük değildir. Signal jeneratörleri her RF testinde, kontrol edilen dalgaformları üreterek, tek başına sinyal jeneratörü tek başına bir test ortamı oluşturmuyor.

Bu makale, sinyal jeneratörlerini kapsamlı bir RF test tezgahına dahil etmek için pratik bir kılavuz sunmaktadır. sinyal nesillerinin temel parametrelerinden her şeyi taksitle sanatına, kalibrasyon ve otomasyona ulaşmanıza yardımcı olacaktır. Üretim testleri, araştırma ve geliştirme veya alan onarımı için bir tezgah inşa etmek, bu ilkeler doğru ve tekrarlanabilir sonuçlar elde etmenize yardımcı olacaktır.

Core Fonksiyonellik ve Signal Jeneratörlerin türleri

Signal jeneratörleri birkaç şekilde mevcuttur, her biri belirli uygulamalara uygundur. Bu türleri anlamak test tezgahınız için doğru enstrümana doğru ilk adımdır.

Sürekli Dalga (CW) ve Analog Moderatörler

En basit RF sinyal jeneratörleri, analog alıcılar ve miras sistemleri için sürekli bir dalga (CW) çıktı. Erken modeller, sinyal bütünlüğüne oldukça sınırlı frekans agtitude. Modern CT jeneratörleri, AM, FM ve PM gibi analog modulation yetenekleri içerir, bu da analog alıcıları ve mirası sistemleri için önemlidir. Yüksek likitli saflık, düşük faz gürültülerini ve istisnai frekansı stabilite sunar, sinyal bütünlüğüne sahip ideal kılar.

Vector Signal Jeneratörleri (VSG)

Modern dijital iletişim sistemleri için, bir vektör sinyali jeneratörü gereklidir. VSGs, QPSK, QAM, OFDM ve pul şeklinde sinyaller gibi karmaşık modülasyonların nesline izin verebilir. 5G, Wi-Fi ve uydu terminal testi. A VSG, kayıt dalgaformları geri oynayabilir veya gerçek zamanlı özel sinyalleri üretebilir, stres test eden demodülatörler ve alıcılara gürültü, fading ve müdahale gibi gerçekçi bozulmalara izin verir.

RF için Arbitrary Waveform Jeneratörler (2+0)

Bazı test senaryoları standart modülasyon biçimleri tarafından üretilemeyecek sinyalleri gerektirir. Arbitrary dalgaform jeneratörleri (kahkadar) çıktı kullanıcı tanımlı dizileri, her iki dünyanın en iyilerini sunan bir karma cihazı oluşturmak için genellikle çok değerli.

Tamamlanmış RF Test Bench

Signal jeneratörünün kendisi ötesinde, tamamen işlevsel bir test tezgahları ölçüm aletleri, sinyal-değer cihazları ve bağlantı donanımları içermelidir. Aşağıda temel bina blokları vardır.

Spectrum Analyzer

Bir spektrum analizörü, sinyallerin frekans domain gösterimini, geniş bir frekans aralığındaki güç seviyelerini gösterir. sinyal jeneratörünün çıktısını doğrulamak, harmonikleri ölçmek ve test altında bir cihazın ⁇ maskesini karakterize etmek için kullanılır (DUT). modlu sinyaller için, bir vektör sinyali analizörü (VSA) hata ve hata analizi sağlar.Bir spektrum analizörü bütünleme yaparken, frekans aralığı ve dinamik aralığının ve DUT'un bu aralığının ve DUT'un ötesine geçtiğinde.

Güç ölçümleri ve Sensörler

Bir spektrum analizörü göreceli güç okumaları sağlayabilirken, mutlak güç ölçümleri bir kalibreli güç sayacı gerektirir. Power metre yüksek doğruluk ve ulusal standartlara uygun olarak RF gücünü ölçmek için termo çift sensörleri kullanır. Otomatik test kurulumları için, çok kanallık bir güç sayacı aynı anda birkaç noktada gücü izleyebilir, jeneratör çıkışı ve DUT çıkışı gibi. Her zaman test tezgahınızın frekansı aralığı ile RF gücünü ölçmek için bir güç sayacı kullanın.

Attenuators ve filtreler

Attenuators, hassas cihazları korumak veya belirli bir giriş aralığına maç seviyelerini azaltmak için sinyal gücünü azaltır. Sabit attenuators basit ve güvenilir, attenuators (manual veya programlanabilir) test dizileri sırasında esneklik sağlar. Filtreler, harmonikleri, sarkan sinyalleri veya ölçümleri etkileyebilecek aşırı bant gürültüleri. Low-pass, band-pass, ve notch filtreleri ortak seçimlerdir, senaryoya bağlı olarak.

Yönel Eşler ve Anahtarlar

Bir yönsel çiftçi, ileri (incident) bir kısmını örnek alır ve DUT'den gelen gücü yansıttır. Bu, bir dizi attenuator eklemeden geri dönmenizi ve SWR'yi ölçmenizi sağlar. RF anahtarları, sinyalleri birden fazla DUT'ye veya farklı cihazlara geri dönmenizi sağlar.

Frekans Standartları ve Referanslar

Faz tutarlılığı veya ultra soluklu sürüklenme gerektiren tezgahlar için, dış frekans referansı çok önemlidir. 10 MHz rubidium veya fırın kontrollü kristal osilatör (OCXO) hem sinyal jeneratörü hem de spektrum analizörü disipline edebilir, tüm aletlerin ortak bir zaman tabanı paylaşmasını sağlar.

Kablolar, kazılar ve adaptörler

Fiziksel bağlantı genellikle bir RF test tezgahındaki en zayıf bağlantıdır. Co aksiyel kablolar SMA, N tipi veya 3.5 mm (daha yüksek frekanslarda daha düşük kaybı için) frekans aralığı için seçilmelidir.Sıklama ve çöpler için düzenli olarak aşınma ve enkaz için yüksek kaliteli.

Signal Jeneratörü Test Bench'e entegre etmek: Step-by-Step

Proper entegrasyonu, enstrüman seçimi, fiziksel düzen, sinyal bütünlüğü ve ölçüm akışına hitap eden sistematik bir süreçtir.

1. Appropriate Signal Jeneratörünü seçin

Test uygulamalarınız tarafından gerekli olan anahtar performans parametrelerini tanımlamakla başlayın.

  • [FONT=0]Frequency aralığı:[DUT'un işletim bant genişliğini kapsamak zorunda kalır.Gelecek için, acil ihtiyaçlarınızın ötesinde genişleten bir jeneratör seçin.
  • [FONT=0)Output güç aralığı:[DUT'u kullanmak için yeterli güce sahip olabilir (genellikle -130 dBm to +20 dBm for tezgah jeneratörleri için). Ayrıca, çıkış limanının hasar seviyesini yanması için de doğrulayın.
  • [FONT=0)Modulation yetenekleri:[Dönetici:[Dönetici: 0,0) Analog (AM, FM) veya dijital (vector modulation with I/Q inputs) standartlarınıza dayanarak.
  • [FONT:0)Phase gürültü ve dikkat çekici: Low faz gürültüleri alıcı testleri için kritiktir. 100 Hz'den 10 MHz'e kadar frekansları dengelemek için veri tablosunu kontrol edin.
  • [FONT=0)Frequency speed: Frekans veya ölçümler için önemli olan.Reksiyon zamanı için özellikler.
  • [FONT=0)Level doğruluk ve düzlük:), Aim for better than ±0.5 dB across the group for reliable mutlak ölçümler için.

2. Fiziksel Layout ve Kablo Routing

Düz ekran uzunluğu en aza indirmek için tezgahta ekipman ve keskin bir virajdan kaçın. Yakındaki güç malzemeleri veya monitörlerden elektromanyetik müdahalenin istikrarlı, temiz bir çalışma alanı ücretsiz kullanın.DUT fikstürü kablo kaybını azaltmak için kapat. Birden fazla enstrüman kullanarak, grup onları mantıklı bir şekilde: merkezde DUT ile ölçül.

3. Maçın ve Signal Path Integrity'nin Impedance Matching ve Signal Path Integrity

Sinyal yolundaki tüm bileşenler 50 ULL (veya 75 ULL eğer belirtilmişse) Bir vektör ağı analiz cihazı kullanın (VNA) jeneratörün DUT girişine kadar tüm yol kaybını karakterize etmek için. 15 dB'den daha fazla bir geri dönüş kaybı genellikle yeterlidir; yüksek çözünürlük ölçümleri için, APC veya 2.92 mm gibi yüksek kaliteli bir şarj cihazı ekleyin.

4. Connect ölçüm cihazları

Bir spektrum analizörü veya güç sayacı bağlamak için iki ortak konfigürasyon vardır:

  • [FONT:0)Cascade: [DUTDAŞI: 0,4][/FONT=0) sinyal jeneratörü DUT'u beslemektedir ve DUT çıkışı doğrudan spektrum analizörüne gider. Bu basit ama sinyali bölmeden eşzamanlı olarak güç izlemesine izin vermez.
  • [FONT:0]Split yolu:[DUTT:1] Bir yönsel çift veya güç bölmesini jeneratör çıktısını örneklemek için bir güç sayacına gider.Bir şube, DUT'un diğerini DUT'ye doğrulamak için bir güç sayacına gider.

Moderatör veya süpürücü ölçümler için, jeneratörü senkronize edebilir ve ortak bir tetikleyici sinyali kullanarak analiz eder. Birçok modern enstrümanlar, başlangıç ve olayları durdurmak için dış 10 MHz referansını kabul eder ve TTL düzeyinde bir tetikleyiciyi kabul eder.Bu, frekans destekli veya faz-koherent testlerinde ölçüm belirsizliği azaltır.

5. Kalibrate ve Kurulumunu Ver

Üretim testlerini çalıştırmadan önce, jeneratörün tam bir kalibrasyonunu yerine getirin.Bir frekans sayacı veya bir spektrum analiz cihazı ile teslim edilen gerçek gücü ölçmek için DUT girişi kullanın.O zaman jeneratörün amplifü kullanarak kablo kaybı ve kablolama özelliği kullanın.Demokratlı bir frekans dengelemesi ve gelecekteki testler için bir yük düzeltme ile testleri ölçmek.For vektör jeneratörleri için, calibrate the I/Q baseband using the enstrümanın iç kalibrasyon rutinleri veya dış bir VSA. Doküman dengeleme ve kablo düzeltmesi.

6. Test Sequences

Tekrarlayıcı veya uzun süreli testler için, otomasyon önemlidir. Çoğu sinyal jeneratörleri ve analizörler GPIB, USB veya LAN (LXI) Python gibi yazılımı kullanın. iyi yazılmış bir test tezgahla geliştirir:0) Kütüphane, MATLAB, veya LabVIEW, frekansları içeren senaryolar yazmak, ayarlama seviyeleri, izler yakalamak ve günlük sonuçlar. Otomatik kalibrasyon rutinleri her sabah tutarlılığı sağlamak için çalıştırılabilir.

Gelişmiş Entegrasyon Teknikleri

Daha fazla talep edilen uygulamalar için standart bir tezgah kurulumu ek yetenekler gerektirebilir.

FazCoherent ve Multi-Channel Sistemleri

Test fazlı antenler veya MIMO sistemleri birden çok fazlı sinyal jeneratörleri gerektirir.Ortak 10 MHz referans ve bir faz-ment prosedürü kullanın (örneğin, bir oscilloskop veya vektör ağı analizörü ile faz farkı ölçmek). Bazı sinyal jeneratörleri özel bir LO faz-senkronizasyon otobüsüne sahiptir.

KapalıLoop Test Sistemleri

Üretim testinde, ölçüm cihazının (örneğin, güç sayacı veya analiz) yazılım veya analog geri bildirim yoluyla sinyal jeneratörünün çıktı seviyesini kontrol eder. Bu otomatik seviye kontrol için kullanılır (ALC) kalibrasyon veya sürekli bir güç için kullanılır.Bu, oscillation'dan kaçınmak için bakım ile uygulama; döngü bant genişliği DUT'den herhangi bir güç varyasyonundan çok daha düşük olmalıdır.

Yüksek Volume Testleri için Anahtar Matriks Kullanımı

Birden fazla DUT'u test ettiğinizde veya birden fazla parametreyi ölçme (örneğin, kazanç, gürültü rakam, geri dönüş kaybı) sabit bir şekilde, bir anahtar matrisi sinyal jeneratörünü ve farklı limanlara analiz edebilir. Modern sağlam devlet anahtarları yüksek tekrarlanabilirlik ve uzun yaşam sunar.

Güvenilir ve Tekrarlanabilir Sonuçlar için En İyi Uygulamalar

En iyi ekipman bile takip edilemez veriler verir. Bu yönergelere ölçümlerinize güven korumak için bakın.

  • [FONT:0)Environmental kontrolü: stabil bir sıcaklık (20 °C ± 2 °C) ve düşük nem. RF bileşenleri sıcaklıkla sürüklenir, kazanımı ve kablo kaybından kaçının.
  • [FONT:0)Grounding ve kalkan:[DÜDÜT:1) Zemin döngülerinden kaçınmak için tek bir noktalı zemin otobüsü kullanın. sinyal kabloları kısa tutun ve AC hatlarından uzak tut.Eğer ortam RF müdahalesi yüksekse, DUT için RF korumalı bir muhafaza düşünün.
  • [FONTD:0]ESD önlemleri:[Dönetici:[Dönetici:0) Hassas RF bileşenleri ele alırken bir zeminli mat ve bileğin bir torbasını kullanın. Birçok DUTs, statik deşarj tarafından zarar görmüş olmayan giriş kapılarına sahiptir.
  • [FONT:0)Yönerge kalibrasyonu:[Dönetici:0) Programcı yönergelerine göre kendini tanımlayan bir programdır. - Güç metresi için, en azından yıllık olarak yeniden ayarlanan sensörler gönderin. Doküman kalibrasyon tarihlerine bir günlük kitap veya veritabanında.
  • [FONT:0)Cable bakım:[Dönetici kablolar zaman içinde bozuluyor. Her kullanımdan önce temiz konektörler, isopropyl alkol ve sıkıştırılmış hava ile.Inspect center pins for wear.If addion lost by more than 0.1 dB.
  • [FONT=0) Çok fazla zaman harcıyor:[Dönemli parametreler için En az üç kez ölçüm tekrarlıyor ve standart sapmayı hesaplar. Bu, rastgele belirsizlikleri ve dikkatleri doğrulamaktadır.
  • [[DUT:0) Gerekli olduğunda izolasyonu kullanın: DUT yüksek bir kazanç veya kötü çıktı maça sahipse, bir izoparatörü veya yüksek kaliteli bir ölçüm cihazının girdisine ek olarak, jeneratörden sinyalleri rahatsız etmek için ölçüm cihazının girişine ek olarak.

Sonuç: Test Bench Investment Yatırımını Maximing Your Test Bench Investment Investment

Bir sinyal jeneratörü güçlü bir araçtır, ancak gerçek değeri sadece tam bir RF test tezgahına uygun şekilde entegre edildiğinde gerçekleşir. Frekansınızı, gücünü ve modülasyon ihtiyaçlarınızı karşılayan jeneratörü seçerek, yüksek kaliteli kablolar ve adaptörlerle temiz bir sinyal yolu inşa edin ve senkronizasyon araçları ortak referanslar ve otomasyon yoluyla optimize etmek, modern RF cihazı test etmek için gerekli olan doğru ve tekrarlanabilirliği elde edebilirsiniz.

Kalibrasyona, çevresel kontrole yatırım yaptı ve test tezgahlarına etkili bir şekilde dahil etmenize yardımcı olacak.Daha fazla bilgi için, beyaz kağıt ve BEFLT:2)Rohde & Schwarz RF testi seti kılavuzunu doğrulamanız gerekir.[Döneticileri kontrol edin.[Döneticileri) Ek olarak, ek olarak, doğrulayıcı güç ölçümlerini okuyun.

Her test tezgahının benzersiz olduğunu unutmayın. Bu yönergeleri belirli cihazlarınıza, frekans gruplarınıza ve bağlantı gereksinimlerinize uygun olarak uyarlayın. iyi niyetli bir sinyal jeneratörü ile RF testiniz gün sonra güvenilir, üretim hazır performans gününüzü sağlayacaktır.