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射頻信號(hào)源是一個(gè)比較廣譜的概念,通常意義上說,能產(chǎn)生射頻信號(hào)的信號(hào)源都可以稱作射頻信號(hào)源。射頻信號(hào)源是應(yīng)用間接合成法并通過鎖相環(huán)路將主振源的頻率和參考頻率源的頻率聯(lián)系起來的校準(zhǔn)射頻無線電測(cè)量?jī)x器。
射頻信號(hào)源常用于校準(zhǔn)頻譜分析儀、調(diào)制度分析儀、功率計(jì)、頻率計(jì)、射頻毫伏表、高頻數(shù)字示波器等眾多射頻無線電測(cè)量?jī)x器。
矢量信號(hào)源與射頻信號(hào)源的區(qū)別是什么?
當(dāng)前的矢量信號(hào)源也多是射頻波段的,所以也稱矢量射頻信號(hào)源。這兩者的區(qū)別主要是:
1. 單純的射頻信號(hào)源只用于產(chǎn)生模擬射頻單頻信號(hào),一般不用于產(chǎn)生調(diào)制信號(hào),特別是數(shù)字調(diào)制信號(hào)。這類信號(hào)源一般頻帶較寬,功率動(dòng)態(tài)范圍也大一些。
2. 矢量信號(hào)源主要用于產(chǎn)生矢量信號(hào),即數(shù)字通信中常用的調(diào)制信號(hào),支持如l/Q 調(diào)制:ASK、FSK、MSK、PSK、QAM 、定制 I/Q, 3GPP LTE FDD 和 TDD、3GPP FDD/HSPA/HSPA+、GSM/EDGE/EDGE演進(jìn)、TD-SCDMA, WiMAX? 等標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于矢量信號(hào)源來說,由于其內(nèi)帶調(diào)制器,所以頻率一般不會(huì)太高(6GHz左右)。相應(yīng)的其調(diào)制器的指標(biāo)(如內(nèi)置基帶信號(hào)帶寬)和信號(hào)通道數(shù)一個(gè)重要指標(biāo)。
單純射頻信號(hào)源通常用來做載波測(cè)試。矢量信號(hào)源主要用來做數(shù)字信號(hào)測(cè)試。
射頻信號(hào)源的LF口是做甚的?
我們說射頻信號(hào)源大多數(shù)的使用環(huán)境都是微波波段,即300MHz~300GHz區(qū)間,但實(shí)際我們會(huì)發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)的信號(hào)源在射頻信號(hào)的輸出口旁邊通常都還會(huì)有一個(gè)LF OUTPUT和一個(gè)EXT MOD INPUT,今天我們主要說LF OUTPUT是干麻用的,至于另一個(gè)EXT MOD INPUT這個(gè)是外調(diào)制信號(hào)的輸入口,改期再說。LF字面理解就是Low Freq低頻信號(hào)的輸出口,也是內(nèi)部信號(hào)源的輸出口,由于是低頻段沒有上到射頻所以仍是以BNC口的方式呈現(xiàn)。
LF輸出表示射頻信號(hào)源內(nèi)部發(fā)生器所產(chǎn)生的低頻信號(hào)的輸出。LF 可輸出兩種常用波形(正弦波或方波),用戶可自行設(shè)置該低頻信號(hào)的頻率和幅度。但是不同的儀表設(shè)置的區(qū)間會(huì)有一定差異,以Rigol DSG3000B系列射頻信號(hào)源來說,LF的頻率輸出最高值在200kHz。LF波形是由DDS直接輸出的,通常在板端射頻口的旁邊會(huì)掛一個(gè)FPGA直接負(fù)載LF信號(hào)輸出。
測(cè)試前我們需要額外準(zhǔn)備一臺(tái)示波器及兩根BNC電纜,一根用于時(shí)鐘同步 ,另一根用于測(cè)量信號(hào)輸出。
按 LF 輸出控制鍵,打開 LF 輸出,背燈點(diǎn)亮,射頻信號(hào)源的用戶界面狀態(tài)欄和功能狀態(tài)區(qū)顯示 LF 標(biāo)志。此時(shí),【LF OUTPUT】連接到示波器上以當(dāng)前配置輸出 LF 信號(hào)。
然后在【LF/AUX】按鍵下可以設(shè)置低頻信號(hào)的參數(shù),可選擇 LF 輸出信號(hào)波形為“正弦”或“方波”。默認(rèn) LF 信號(hào)波形為“正弦”。正弦波和方波幅度的可設(shè)置范圍為0 V至3 V。注意,當(dāng)頻率為0 Hz時(shí),LF輸出直流信號(hào),幅度可設(shè)置范圍為-3 V至3 V。
正弦波頻率的可設(shè)置范圍為 0 Hz 至 200 kHz。方波頻率的可設(shè)置范圍為 0 Hz 至 20 kHz。
舉例:比如說設(shè)置LF輸出頻率為1 kHz,輸出幅度為3V,輸出波形為正弦波。
配置示波器,選擇打開“頻率測(cè)試”,“峰峰值測(cè)試”,按示波器【Auto】鍵,示波器測(cè)試得到波形。
讀取當(dāng)前的測(cè)量的“頻率值”及“峰峰值”并記錄,根據(jù)公式實(shí)測(cè):頻率=頻率值,頻率誤差=實(shí)測(cè)頻率-設(shè)置頻率,實(shí)測(cè)幅度=峰峰值/2,計(jì)算得到頻率誤差及實(shí)測(cè)幅度值。所以終上所述,我手邊這臺(tái)信號(hào)源的LF輸出還是相當(dāng)準(zhǔn)的。
說完測(cè)試,那原廠一般是怎么校準(zhǔn)的呢?通常會(huì)設(shè)置LF源的頻率為某一頻率值,將LF OUTPUT接入示波器,調(diào)節(jié)LF_DAC到某個(gè)值,記錄LF輸出幅度值A(chǔ)1;調(diào)節(jié)LF_DAC再到另一個(gè)值,記錄LF輸出幅度值A(chǔ)2。接下來改變射頻源的頻率為其它的頻率點(diǎn),重復(fù)調(diào)節(jié)上述兩個(gè)DAC的值,接下來以100kHz(或者其它的步進(jìn))逐步增加LF頻率,重復(fù)以上步驟,直到LF頻率為是限最高值。