射頻信號發(fā)生器作用是什么 如何提高射頻信號發(fā)生器性能

一、什么是射頻信號發(fā)生器

射頻信號發(fā)生器是一種電子測試設(shè)備，可在各種頻率上產(chǎn)生射頻信號，具有高光譜純度、穩(wěn)定的頻率和振幅，是對現(xiàn)代消費(fèi)類產(chǎn)品（例如無繩電話、數(shù)字無線產(chǎn)品、gps模塊、rfid和無線設(shè)備）進(jìn)行電子制造測試的理想選擇。

射頻信號發(fā)生器與矢量信號發(fā)生器不同，矢量信號發(fā)生器產(chǎn)生射頻信號，但同時(shí)也具有復(fù)雜的數(shù)字調(diào)制能力，具有QPSK、QAM、FSK、BPSK和OFDM等格式；而射頻信號發(fā)生器提供的調(diào)制包括振幅調(diào)制（AM）、頻率調(diào)制（FM）、相位調(diào)制（PM）和脈沖調(diào)制等。

二、射頻信號發(fā)生器作用是什么

射頻信號發(fā)生器是射頻、微波測試和開發(fā)領(lǐng)域必須用到的一種基本測試儀器，與傳統(tǒng)的函數(shù)信號發(fā)生器不同，它主要用于產(chǎn)生射頻的連續(xù)波信號，或者是以射頻信號為載波的調(diào)制信號。

射頻信號發(fā)生器一般是作為激勵(lì)源，不進(jìn)行任何指標(biāo)的測量，而是為其他測試儀器提供正確的測試條件，以便測量被測單元的輸出信號，主要用于電子產(chǎn)品的測試測量和各類電子實(shí)驗(yàn)室的電路實(shí)驗(yàn)，在航天國防研發(fā)、無線通訊、 汽車電子、生產(chǎn)制造、教育教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

三、如何提高射頻信號發(fā)生器性能

許多經(jīng)濟(jì)型的射頻信號發(fā)生器，其技術(shù)參數(shù)已經(jīng)基本能夠滿足基礎(chǔ)應(yīng)用。但對于一些更高的專業(yè)領(lǐng)域，關(guān)鍵指標(biāo)上還有些差距，那么在節(jié)省預(yù)算的前提下，怎么能夠有效地提高射頻信號發(fā)生器性能，從而拓展它的應(yīng)用范圍呢？

1、通過外接功率計(jì)，提高射頻信號發(fā)生器的幅度精度

這一方法受限于信號發(fā)生器本身的輸出幅度精度，以及信號發(fā)生器和被測件之間連接件的頻響特性，到達(dá)被測件的信號幅度可能會比預(yù)期具有更大的誤差。

2、通過外接高精度恒溫晶振，提高射頻信號發(fā)生器的穩(wěn)定性，并改善近端相噪水平

決定信號發(fā)生器頻率精度和穩(wěn)定性的唯一因素，就是機(jī)器使用的參考晶體振蕩器。出于成本的考慮，經(jīng)濟(jì)型的信號發(fā)生器普遍沒有采用昂貴的恒溫晶振，但是在某些特殊的測試場景，我們會非常關(guān)注信號發(fā)生器的絕對頻率精度，或者隨時(shí)間和溫度的漂移導(dǎo)致的穩(wěn)定度，這個(gè)時(shí)候只需要單獨(dú)采購一個(gè)高精度的恒溫晶振選件，作為信號發(fā)生器的外部參考，就可以有效地解決這個(gè)問題。另外，當(dāng)頻率偏移小于1kHz時(shí)，信號發(fā)生器發(fā)出信號的穩(wěn)定度和相位噪聲將主要由參考時(shí)鐘決定，采用高精度的恒溫晶振，有利于改善信號的近端相噪水平。

3、提高輸出信號電平和外接USB功率計(jì)

通過外接低通濾波器降低射頻信號發(fā)生器的諧波和雜散信號發(fā)生器在輸出設(shè)定的基波信號的同時(shí)，會伴隨有一定幅度的諧波、分諧波和雜波信號，大多數(shù)情況下我們是不需要諧波分量的，或者說這些諧波分量的存在會對正常的測試帶來一定的干擾。我們根據(jù)實(shí)際測試情況，選擇一個(gè)合適的低通濾波器連接到信號發(fā)生器的輸出端，可以有效地過濾掉高頻的諧波分量，提高信號的頻譜純度。接入低通濾波器，難免對輸出信號的幅度和平坦度造成一定的影響，我們可以通過提高輸出信號電平和外接USB功率計(jì)的方法，對平坦度和精度進(jìn)行補(bǔ)償。

4、通過外接功率放大器提高射頻信號發(fā)生器的最大輸出電平

一般來說，經(jīng)濟(jì)型信號發(fā)生器的最大輸出電平通常不會大于20dBm，如果你想得到更大的信號功率，外接功率放大器是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在這里需要注意的是，大信號的諧波電平通常都比較高，外接功放以后，諧波電平增長的幅度會更大，如果你對信號的頻譜純度有一定的要求，可以參考方法三，在功放后面再加一個(gè)合適的低通濾波器，從而減小諧波分量對測試結(jié)果的影響。

5、通過外接衰減器改善射頻信號發(fā)生器的匹配信號發(fā)生器的測量不確定度

由于信號發(fā)生器的輸出阻抗不是理想的50Ω，使得輸出信號進(jìn)入理想負(fù)載后，有一部分會被反射回去，而信號發(fā)生器又不能完全吸收這部分反射信號，其中部分反射信號會再次輸出到負(fù)載，這種來回反射會改變被測器件的有效輸入電平，從而導(dǎo)致測量的不確定性。改善射頻信號發(fā)生器測量不確定度的一個(gè)簡單有效方法，就是在信號發(fā)生器輸出端外接一個(gè)匹配良好的固定衰減器。

以上就是提高射頻信號發(fā)生器性能的幾大方法，當(dāng)我們對某個(gè)指標(biāo)有較高要求，而手上的信號發(fā)生器達(dá)不到的時(shí)候，可以使用以上的幾種方法作為臨時(shí)的解決方案。但是這些方法，均需要增加一些額外的成本，并且會使整個(gè)測試系統(tǒng)變得更加復(fù)雜，所以在運(yùn)用的時(shí)候，需要進(jìn)行綜合考慮，確保既能夠達(dá)到我們的測試目的，又不引入新的誤差。