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1、成都信息工程学院第一章第一章 引言引言1射频微波测量射频微波测量技术射频微波测量技术RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言2射频微波测量前置放大前置放大功放功放滤滤波波基带基带信号信号基带基带信号信号发射本振发射本振低噪声放大低噪声放大 双工器双工器接收本振接收本振滤滤波波RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言3射频微波测量思考：思考：语音信号如何传送到很远的地方？收音机选台本质上是调节什么？RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言4射频微波测量常见的信号发生器名称常见的信号发生器名称函数信号发生器函数信号
2、发生器模拟信号发生器模拟信号发生器数字信号发生器数字信号发生器频率捷变信号发生器频率捷变信号发生器微波信号发生器微波信号发生器RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言5射频微波测量定义：一般将输出频率范围在300MHz 30GHz、工作波长为1m10mm的信号发生器称为微波信号发生器。输出频率范围在30GHz 300GHz、工作波长为10mm1mm的信号发生器称为毫米波信号发生器。30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz米波分米波厘米波毫米波RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言6射频微波测量一、微波信号源的性能特性一、微波
3、信号源的性能特性二、微波信号源的种类二、微波信号源的种类三、微波扫源三、微波扫源四、微波合成源四、微波合成源五、微波合成扫源五、微波合成扫源六、微波信号源新技术六、微波信号源新技术本章主要内容本章主要内容RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言7射频微波测量dBm, dBw, dBvdBm: 10lg(P/1mw)dBw: 10lg(P)dBv: 20lg(U/1v) dBuV=90+dBm+10*log(R) dBuV = 107+dBm (50欧姆欧姆) dBuV = 108.75+dBm (75欧姆欧姆)RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一
4、章 引言引言8射频微波测量l为什么用为什么用dBm等对数方式表示信号的大小？等对数方式表示信号的大小？l功率的计算公式：功率的计算公式：P=U2/R信号的大小通常是用电压来表示的；信号的大小通常是用电压来表示的； 在在RF系统中，有确定的阻抗系统中，有确定的阻抗50或或75，因，因此可用功率来描述信号的大小。此可用功率来描述信号的大小。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言9射频微波测量l对数表示更直观对数表示更直观1W = 30dBm100mW = 20dBm10mW = 10dBm1mW = 0dBm0.1mW= -10dBm0.01mW= -20dBm0.0
5、01mW= -30dBm0.0001mW= -40dBmlRF仪器中，功率常用线性和对数两种方式显示。仪器中，功率常用线性和对数两种方式显示。线性显示时，单位为线性显示时，单位为V、mV、uV等；对数显示时，等；对数显示时，单位为单位为dBm、dBuV等。等。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言10射频微波测量一、微波信号源的性能特性一、微波信号源的性能特性l理想的微波信号是CW信号 l定常波（ Costant Wave)：正弦波的各个系数都是常数l连续波（Continue Wave)：无始无终的正弦波 l u（t）=A0cos（0 0t + t + 0 0）
6、微微波波信信号号RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言11射频微波测量信号信号( 信号是可以以某种方式感知的客观现象( 信号可以按照其物理和数学特征分类( 信号具备可以被感知和描述的特征( 信号可以提供或探索信息( 信号发生器是信号的产生装置物 理 特 征 分 类声声信信号号光光信信号号电电信信号号数 学 特 征 分 类正正弦弦信信号号脉脉冲冲信信号号随随机机信信号号高低高低高低高低强弱强弱强弱强弱明暗明暗明暗明暗颜色颜色颜色颜色场强场强场强场强波形波形波形波形振幅振幅振幅振幅频率频率频率频率周期周期周期周期脉宽脉宽脉宽脉宽均值均值均值均值方差方差方差方差信息信息
7、信息信息RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言12射频微波测量信息信息信息信息信息是人类对信号特征及其变化赋予或抽 象出的特定含义；可以从信号的存在特征中提取信息； （信号特征的测量）可以从信号特征的变化规律中提取信息； （网络测量）可以利用对信号特征的控制和检测传递信息。 （通信）RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言13射频微波测量信息信息信息信息信息源信息源信息源信息源发出信号发出信号发出信号发出信号信号特征信号特征信号特征信号特征测量分析测量分析测量分析测量分析获取信息获取信息获取信息获取信息信号源信号源信号源信号源激励信号激
8、励信号激励信号激励信号被测被测被测被测网络网络网络网络响应信号响应信号响应信号响应信号信号特征比对信号特征比对信号特征比对信号特征比对网络信息反求网络信息反求网络信息反求网络信息反求载波载波载波载波信号信号信号信号调制调制调制调制调制信号调制信号调制信号调制信号信息信息信息信息注入注入注入注入发发送传输接接收收调制信号调制信号调制信号调制信号解调解调解调解调信息信息信息信息再生再生再生再生RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言14射频微波测量电信号电信号J对电磁场存在特征的物理表达和数学描述 K电磁场某一特征的表征量对时间的变化关系L如电压、电流、场强、电势、磁通
9、等等 傅立叶级数与傅立叶变换傅立叶级数与傅立叶变换傅立叶级数与傅立叶变换傅立叶级数与傅立叶变换 u(t) U(f)u(t) U(f)周期信号可以表示为一系列不同幅度、频率和初始相位的正弦信号的叠加周期信号可以表示为一系列不同幅度、频率和初始相位的正弦信号的叠加周期信号可以表示为一系列不同幅度、频率和初始相位的正弦信号的叠加周期信号可以表示为一系列不同幅度、频率和初始相位的正弦信号的叠加 非周期信号可以表示为具有不同分布密度的正弦信号的叠加非周期信号可以表示为具有不同分布密度的正弦信号的叠加非周期信号可以表示为具有不同分布密度的正弦信号的叠加非周期信号可以表示为具有不同分布密度的正弦信号的叠加u
10、tfRF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言15射频微波测量由于工程和技术的原因，微波信号往往是在频域表达的；根据微波的正弦表达式，信号具有幅度频率和相位特性；实际的微波信号其正弦表达式的每一个因子都是时变的；根据信号特征的变化，微波信号可以调幅、调频和调相；在线性系统中，调频和调相是可以互相转化的表达形式；在非线性系统中，调幅和调频调相可以有条件互相转化。微微波波信信号号 RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言16射频微波测量调幅调幅调频调频调相调相RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言17射频微波测量A
11、（）谐波寄生实际信号理想信号分谐波谱密度RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言18射频微波测量微微波波信信号号特特征征参参数数频频率率特特性性频率：频率：频率：频率：信号特征每秒中重复次数；周期，波长，角频率信号特征每秒中重复次数；周期，波长，角频率频率稳定度：频率稳定度：频率稳定度：频率稳定度：频率随时间的起伏变化；长期，短期频率随时间的起伏变化；长期，短期频率准确度：频率准确度：频率准确度：频率准确度：实际频率与标称频率的差异；绝对，相对实际频率与标称频率的差异；绝对，相对频率分辨率：频率分辨率：频率分辨率：频率分辨率：最小频率变化间隔；绝对，相对最小频率变化
12、间隔；绝对，相对跳频速度：跳频速度：跳频速度：跳频速度：频率突变的过渡时间频率突变的过渡时间谐波寄生：谐波寄生：谐波寄生：谐波寄生：波形畸变造成的倍频伴随分量；分谐波波形畸变造成的倍频伴随分量；分谐波非谐波：非谐波：非谐波：非谐波： 无规则寄生伴随频率分量无规则寄生伴随频率分量无规则寄生伴随频率分量无规则寄生伴随频率分量相位噪声：相位噪声：相位噪声：相位噪声：随机相位起伏造成的频谱展宽；随机相位起伏造成的频谱展宽；剩余调频：剩余调频：剩余调频：剩余调频：扫频信号发生器在无调制点频工作状态下，输扫频信号发生器在无调制点频工作状态下，输出信号频率的短期不稳定度或晃动。出信号频率的短期不稳定度或晃动
13、。扫频特性：扫频特性：扫频特性：扫频特性：频率连续变化特性；扫频速度、准确度频率连续变化特性；扫频速度、准确度RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言19射频微波测量微微波波信信号号特特征征参参数数功功功功率率率率特特特特性性性性功率：功率：功率：功率：向特定阻抗负载注入能量的能力；振幅向特定阻抗负载注入能量的能力；振幅向特定阻抗负载注入能量的能力；振幅向特定阻抗负载注入能量的能力；振幅功率稳定度：功率稳定度：功率稳定度：功率稳定度：功率随时间的起伏变化；长期，短期功率随时间的起伏变化；长期，短期功率随时间的起伏变化；长期，短期功率随时间的起伏变化；长期，短期功率准
14、确度：功率准确度：功率准确度：功率准确度：实际功率与标称功率的差异；功率平坦度实际功率与标称功率的差异；功率平坦度实际功率与标称功率的差异；功率平坦度实际功率与标称功率的差异；功率平坦度功率分辨率：功率分辨率：功率分辨率：功率分辨率：功率变化的最小间隔功率变化的最小间隔功率变化的最小间隔功率变化的最小间隔源驻波：源驻波：源驻波：源驻波：信号源吸收倒灌功率的能力信号源吸收倒灌功率的能力信号源吸收倒灌功率的能力信号源吸收倒灌功率的能力RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言20射频微波测量微微波波信信号号特特征征参参数数调调调调制制制制特特特特性性性性脉冲调制脉冲调制脉
15、冲调制脉冲调制幅度调制幅度调制幅度调制幅度调制频率调制频率调制频率调制频率调制相位调制相位调制相位调制相位调制RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言21射频微波测量微微波波信信号号源源功功能能与与构构成成微波微波振荡源振荡源稳幅稳幅功率准确度功率准确度功率稳定度功率稳定度功率平坦度功率平坦度功率分辨率功率分辨率信号源驻波信号源驻波扫描扫描模拟扫模拟扫步进扫步进扫列表扫列表扫锁滚扫锁滚扫合成扫合成扫功率扫功率扫合成合成准确准确 稳定稳定 捷变捷变 高纯高纯 高分辨率高分辨率调制调制脉冲调制脉冲调制 调幅调幅 调频调频 调相调相 组合调制组合调制 I/QI/Q调制调制
16、 一个微波振荡器，配以必一个微波振荡器，配以必要的控制驱动电路，就构成了要的控制驱动电路，就构成了最基本的信号源。不同的应用，最基本的信号源。不同的应用，对信号源的输出有不同的特性对信号源的输出有不同的特性要求。信号源的设计，就是围要求。信号源的设计，就是围绕振荡器，施加不同的控制处绕振荡器，施加不同的控制处理电路，满足不同应用需求的理电路，满足不同应用需求的过程。过程。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言22射频微波测量二、微波信号源的种类二、微波信号源的种类信号源一般有以下三种：信号源一般有以下三种：微波扫源微波合成源微波合成扫源RF信号发生器的使用与介绍课
17、件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言23射频微波测量三、微波扫源三、微波扫源输出信号的频率在一定范围内，按照一定规律重输出信号的频率在一定范围内，按照一定规律重复连续变化的信号源成为扫频信号源。复连续变化的信号源成为扫频信号源。在某一时刻，扫源的输出波形为正弦波，因此，在某一时刻，扫源的输出波形为正弦波，因此，微波扫源具有一般正弦信号源的特性。微波扫源具有一般正弦信号源的特性。扫源也可以设置成单一连续波频率的工作状态。扫源也可以设置成单一连续波频率的工作状态。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言24射频微波测量微波扫源基本构成框图微波扫源基本构成框图扫描发生
18、器扫描发生器电源电源主振驱动主振驱动调制驱动器调制驱动器系统系统微波主振微波主振调制组件调制组件输出组件输出组件RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言25射频微波测量主主振振A AF F振荡器模型振荡器模型|AF|1|AF|1AF=2nAF=2n 常用的振荡器VCXO压控晶振DRO介质振荡器VTO（VCO）压控振荡器YTOYIG振荡器OCXO恒温晶振频率单一频谱纯净稳定度好频率微调频谱纯净稳定度较好频率单一频谱较净稳定度较好调谐范围较大频谱一般稳定度一般调谐范围很宽频谱一般稳定度一般RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言26射频微波测
19、量微波扫源的优缺点微波扫源的优缺点优点优点电路相对简单成本相对较低缺点缺点频率稳定度和准确度都很差由于剩余调频很大，谈不上相位噪声RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言27射频微波测量四、微波合成源四、微波合成源微波扫源实现比较容易，频率准确度和稳定度微波扫源实现比较容易，频率准确度和稳定度比较差，不能用于精密测量场合。比较差，不能用于精密测量场合。利用频率合成技术，使得频率准确度和稳定度利用频率合成技术，使得频率准确度和稳定度达到要求，称该源为微波合成源。达到要求，称该源为微波合成源。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言28射频微
20、波测量微波合成源的原理框图微波合成源的原理框图电源电源时基时基频频率率合合成成器器主振驱动主振驱动调制驱动器调制驱动器系统系统微波主振微波主振调制组件调制组件输出组件输出组件合成信号发生器原理框图合成信号发生器原理框图RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言29射频微波测量频率频率合成合成频率合成是指利用物理方法实现频率的数学运算直接合成包括分频、倍频、混频、取样数字直接合成间接合成主要是指锁相环（PLL）频率合成数字合成DDS相位累加器相位寄存器D/A低通滤波锁相合成相位负反馈鉴频鉴相器环路滤波器VCO直接合成混频（加、减）倍频（乘）分频（除）滤波频率合成RF信号
21、发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言30射频微波测量请大家思考DS、PLL、DDS这3种频率合成技术的原理和优缺点？熟悉这3种技术的优缺点对于指导我们的设计有非常重要的作用，下面我们一起来复习。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言31射频微波测量直接式频率合成直接式频率合成DS直接式频率合成使用的元件多，结构复杂，体积直接式频率合成使用的元件多，结构复杂，体积大，造价高，杂波抑制太差，这是它的一个致命大，造价高，杂波抑制太差，这是它的一个致命缺点，足以抵消它的所有优点。缺点，足以抵消它的所有优点。如何抑制杂波以及组合频率也是直接频率合成器
22、如何抑制杂波以及组合频率也是直接频率合成器首要关注的问题。因此，几乎在所有的应用场合，首要关注的问题。因此，几乎在所有的应用场合，均被锁相技术的间接频率合成方法所代替。均被锁相技术的间接频率合成方法所代替。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言32射频微波测量间接式频率合成间接式频率合成间接式频率合成是第二代频率合成技术，以高间接式频率合成是第二代频率合成技术，以高指标的晶体振荡器作为参考频率，利用锁相环指标的晶体振荡器作为参考频率，利用锁相环技术进行锁相并达到倍频的目的，产生所需要技术进行锁相并达到倍频的目的，产生所需要的频点。的频点。间接式频率合成又称锁相环频
23、率合成技术。间接式频率合成又称锁相环频率合成技术。合成器具有良好的窄带跟踪特性，可以很好的合成器具有良好的窄带跟踪特性，可以很好的选择所需要频率的信号，频率覆盖范围较大，选择所需要频率的信号，频率覆盖范围较大，杂散抑制也很好，并且避免了使用大量的滤波杂散抑制也很好，并且避免了使用大量的滤波器，十分有利于集成化和小型化。器，十分有利于集成化和小型化。参考文献： Analog Devices, Fractional-N Frequency Synthesizer, ADF4154, Device Datasheet, 2004:67RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引
24、言33射频微波测量基基本本锁锁相相环环FoFr频率参考频率参考鉴频鉴相器鉴频鉴相器环路滤波器环路滤波器调谐振荡器调谐振荡器反馈网络反馈网络() FvfOUTPDLPFVCOfREF f fOUTOUT=N=NffREFREF NRF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言34射频微波测量微微波波锁锁相相环环 f fOUTOUT=N=NffLOLO+f+fREFREFPDLPFVCONfREFfOUTfLOfIFoFr频率参考频率参考鉴频鉴相器鉴频鉴相器环路滤波器环路滤波器调谐振荡器调谐振荡器反馈网络反馈网络() FvRF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第
25、一章 引言引言35射频微波测量输输出出信信号号的的相相位位噪噪声声相噪相噪频偏频偏振荡器振荡器自由噪声自由噪声频率参考频率参考等效噪声等效噪声锁相输出锁相输出实际噪声实际噪声低通滤波低通滤波增益带宽增益带宽FoFr频率参考频率参考鉴频鉴相器鉴频鉴相器环路滤波器环路滤波器调谐振荡器调谐振荡器反馈网络反馈网络() FvRF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言36射频微波测量RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言37射频微波测量锁相频率合成技术最大的缺点是频率步进和跳频时间锁相频率合成技术最大的缺点是频率步进和跳频时间相互制约。相互制约。为使
26、为使PLL的转换时间比较快，由经验公式或者仿真容的转换时间比较快，由经验公式或者仿真容易知道，这需要提高易知道，这需要提高PLL的参考信号频率，但这样会的参考信号频率，但这样会使频率步进太大，也就是频率分辨率降低。使频率步进太大，也就是频率分辨率降低。整数分频频率合成器，跳频时间和频率分辨率是不可整数分频频率合成器，跳频时间和频率分辨率是不可调和的矛盾，所以整数锁相环往往难以满足实际需要；调和的矛盾，所以整数锁相环往往难以满足实际需要；如果减小步进而降低参考信号频率，又会增加频率转如果减小步进而降低参考信号频率，又会增加频率转换时间和相位噪声。换时间和相位噪声。小数分频器在一定程度上缓和了这个
27、矛盾，在较大的小数分频器在一定程度上缓和了这个矛盾，在较大的鉴相频率下，小数分频频率合成器可以实现小数分频，鉴相频率下，小数分频频率合成器可以实现小数分频，使得频率合成器的分辨率可以很小，而鉴相频率不变，使得频率合成器的分辨率可以很小，而鉴相频率不变，也就是说保持了较短的跳频时间。也就是说保持了较短的跳频时间。小数分频器的杂散抑制比较差，目前主流芯片只能做小数分频器的杂散抑制比较差，目前主流芯片只能做到到-70dBc。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言38射频微波测量直接数字频率合成直接数字频率合成DDS数字直接式频率合成是第三代频率合成技术。数字直接式频率合
28、成是第三代频率合成技术。它利用数字计算机和数模变换器来产生信号。它利用数字计算机和数模变换器来产生信号。完成直接式频率合成的办法，或者是利用计算完成直接式频率合成的办法，或者是利用计算机求解一个数字递推关系式，或者是查询表格机求解一个数字递推关系式，或者是查询表格上所存储的正弦波值。上所存储的正弦波值。目前用得较多的是查表法。这种合成器体积小、目前用得较多的是查表法。这种合成器体积小、功耗低，并且可以几乎是实时的以连续相位转功耗低，并且可以几乎是实时的以连续相位转换频率，给出非常高的频率分辨率。换频率，给出非常高的频率分辨率。参考文献：Analog Devices, Inc., 2.7GHz
29、DDS-Based AgiledRF Synthesizer AD9956, Device Datasheet, 2004:115RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言39射频微波测量DDSDDS累加器寄存器cosD/ALPF循环展开循环展开低通滤波低通滤波RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言40射频微波测量直接数字频率合成直接数字频率合成DDS直接式数字频率合成器有一个很大的缺点，其直接式数字频率合成器有一个很大的缺点，其输出的信号频率较低，目前形成产品的输出的信号频率较低，目前形成产品的DDS芯芯片的最高时钟频率到片的最高时钟频
30、率到1.6GHz ，而且实际输出频，而且实际输出频率更低，约率更低，约600MHz。直接式数字频率合成器还有一个弱点，其输出直接式数字频率合成器还有一个弱点，其输出杂散抑制差。目前，据资料，杂散抑制差。目前，据资料，AD公司的公司的DDS产产品在窄带输出的情况下，杂散抑制能够做到品在窄带输出的情况下，杂散抑制能够做到80dBc。参考文献：Analog Devices, Inc., 2.7GHz DDS-Based AgiledRF Synthesizer AD9956, Device Datasheet, 2004:115RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言41
31、射频微波测量微波频率合成器的原理框图微波频率合成器的原理框图时基参考信号发生器中频环本振环鉴相器取样器带通/隔离微波主振环路滤波器中频frf1fVfORF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言42射频微波测量本振环本振环时基参考信号发生器中频环本振环鉴相器取样器带通/隔离微波主振环路滤波器中频frf1fVfORF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言43射频微波测量中频环中频环时基参考信号发生器中频环本振环鉴相器取样器带通/隔离微波主振环路滤波器中频frf1fVfORF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言44射频微
32、波测量把微波频率分辨率转化为射频载波下的同等分辨率，降低了相对分辨率要求，那么问题解决了吗？小数分频技术小数分频技术DDS技术技术RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言45射频微波测量仪器软件仪器软件各种误差补偿电平准确度补偿电平平坦度补偿YTO线性补偿扫频准确度补偿仪器的自检测、自诊断复杂的步进扫频、列表扫频功能RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言46射频微波测量微波合成源实例分析微波合成源实例分析RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言47射频微波测量缓冲分频参考环参考环LFN.FYO驱动驱动LF81
33、0 YIG梳状波发生器梳状波发生器CPU控制控制5M10MCPU控制控制10101M10M24500M1G VCO7951005M 5M STEP50100M小数环小数环YO环环步进环步进环800M1G 440MHzOCXOEXTRET10MDACRF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言48射频微波测量五、微波合成扫源五、微波合成扫源微波模拟扫源的缺点：微波模拟扫源的缺点：频率精度和频率稳定性都非常差，即便是通过各种补偿措施也不能达到精密测量的要求为了克服模拟扫源的缺点，结合微波合成源的的优为了克服模拟扫源的缺点，结合微波合成源的的优点，人们研制出了具有模拟扫频功能
34、的合成源，这是我点，人们研制出了具有模拟扫频功能的合成源，这是我们接下来要讨论的微波合成扫源们接下来要讨论的微波合成扫源RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言49射频微波测量合成扫源示意框图合成扫源示意框图 环路滤波器环路滤波器鉴相器鉴相器取样保持取样保持求和求和调谐振荡器调谐振荡器计数器计数器扫描发生器扫描发生器取样器取样器中频中频参考参考频率预制频率预制合成扫频信号发生器基本构成合成扫频信号发生器基本构成RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言50射频微波测量扫频方式一扫频方式一“锁滚锁滚”式合成扫频式合成扫频先锁定起始频率，使用取
35、样保持电路保持住起始点压，然后断开环路，将扫先锁定起始频率，使用取样保持电路保持住起始点压，然后断开环路，将扫描电压叠加到起始点压上，实现描电压叠加到起始点压上，实现“锁滚锁滚”式合成扫频。式合成扫频。tVtVtV+=前提是主振的扫频特前提是主振的扫频特性是线性的，扫性是线性的，扫描速度和扫宽准描速度和扫宽准确确tfYTOI/V转换转换RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言51射频微波测量tf缺点：缺点：扫描过程中没有修正，由于扫速扫宽不准确导致终止扫描过程中没有修正，由于扫速扫宽不准确导致终止频率不准确频率不准确tVt0t0f0f1f2需要的需要的斜率斜率实际的
36、实际的斜率斜率需要的需要的频率频率实际输出实际输出频率频率RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言52射频微波测量扫频方式二扫频方式二带扫频准确度校准的带扫频准确度校准的“锁滚锁滚”式合成扫频式合成扫频环路滤波器取样保持求和调谐振荡器扫描发生器计数器鉴相器中频参考frfVfOf1频率预置本振取样器RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言53射频微波测量缺点：缺点：精度不能进一步提高，能达到扫宽千分之一的准确度。精度不能进一步提高，能达到扫宽千分之一的准确度。tVt0tft0f0f1f2扫速误差修正示意图扫速误差修正示意图RF信号发生器的使
37、用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言54射频微波测量扫频方式三扫频方式三锁相扫频锁相扫频这是目前扫频准确度最高的扫频方式。通过适当的设计，可以使锁这是目前扫频准确度最高的扫频方式。通过适当的设计，可以使锁相环工作在同步带，使得锁相环输出频率从起始频率均匀渐变到终相环工作在同步带，使得锁相环输出频率从起始频率均匀渐变到终止频率。止频率。特点：特点：能够达到扫宽万分之一的频率准确度。能够达到扫宽万分之一的频率准确度。起始频率起始频率 终止频率终止频率 RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言55射频微波测量回顾一下三种源的优缺点：回顾一下三种源的优缺点：1
38、.微波扫源：微波扫源：电路简单、成本低，但是频谱质量很差，不适合高精度测电路简单、成本低，但是频谱质量很差，不适合高精度测量使用。量使用。2. 微波合成源：微波合成源：功能齐全，频谱质量很好，但是不能实现模拟扫频功能。功能齐全，频谱质量很好，但是不能实现模拟扫频功能。3. 微波合成扫源：微波合成扫源：在微波合成源的基础上添加了模拟扫频功能。在微波合成源的基础上添加了模拟扫频功能。RF信号发生器的使用与介绍课件成都信息工程学院第一章第一章 引言引言56射频微波测量1. 矢量信号发生器：矢量信号发生器： Agilent 8567C，E4438C等等 具有数字调制功能。调制带宽、数字调制格式等具有数字调制功能。调制带宽、数字调制格式等2. 高纯信号发生器：高纯信号发生器：具有极低的噪声、低谐波、低杂散以及极高的长期频率具有极低的噪声、低谐波、低杂散以及极高的长期频率稳定性等稳定性等。3. 捷变频信号发生器：捷变频信号发生器： 频率转换时间小于频率转换时间小于1ms。4. 信号模拟仿真器信号模拟仿真器 借助于计算机技术，同矢量信号发生器结合，可以进行：借助于计算机技术，同矢量信号发生器结合，可以进行：目标模拟仿真、回波模拟仿真、环境模拟仿真等。目标模拟仿真、回波模拟仿真、环境模拟仿真等。六、微波信号源新技术六、微波信号源新技术RF信号发生器的使用与介绍课件
