基于创新的合成器实现艾法斯SGA射频信号发生器设计及应用.doc
《基于创新的合成器实现艾法斯SGA射频信号发生器设计及应用.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于创新的合成器实现艾法斯SGA射频信号发生器设计及应用.doc(8页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、基于创新的合成器实现艾法斯SGA射频信号发生器设计及应用本白皮书概括介绍了艾法斯SGA模拟信号发生器的功能和性能,重点介绍其领先的超低相位噪声和切换速度指标所依赖的技术,以及关于最新增加的航空电子测试测量选项的信息。作为一种紧凑型便携式通用模拟信号发生器,SGA模拟信号发生器仅为半机架宽度,4U机架单元高,该系列提供SGA-3和SGA-6两个型号,频率范围分别为100kHz3GHz和100kHz6GHz。其硬件指标的高性能直接瞄准研发实验室应用,频率和电平切换速度则适用于制造业测试系统对高速切换的要求,如RFIC等,且提供了更为经济的购买价格。该系列产品主要可选功能选项包括高RF功率输出、模拟
2、调制(AM/FM/PM)、脉冲调制和航空电子等。图 1:艾法斯 SGA射频信号发生器提供快速建立时间和低相位噪声,并新增航空电子测量选件相位噪声和速度SGA的优异相位噪声特征和低失真信号电平使其能够应对现代接收机和RF通信系统最为广泛和最为严格的测量。在其SSB相位噪声性能典型值达到-135 dBc/Hz(载波频率为1 GHz,频率偏移20 kHz)的情况下,依然可以实现测量超过80dB动态范围的接收机选择性。与该超低相位噪声性能相结合并能同时实现的是一个超快速的频率合成器和同样快速的RF电平控制回路,可使载波频率或RF电平在100 s(列表模式)或5 ms(传统模式)内建立并实现任意切换。这
3、些参数可确保在半导体生产试验如RFIC及跳频应用(如调频电台)中的最大吞吐量。图 2:SGA超高速、低相位噪声合成器原理框图图3 所示的低相位噪声性能是使用图2 所示的多回路合成器来实现的。一个低噪声参考相位锁定回路(PLL)使用一个以最大输出运行的低噪声晶体振荡器(为实现最佳信噪比)来使一个分数乘法器产生一个频率范围为967-1350 MHz(22.5 MHz 阶跃)的信号。为了在22.5 MHz 阶跃之间进行内插,一个内插PLL 提供一个调谐范围为11.25 MHz(从22.5 MHz 至 33.75 MHz;如果要产生宽频FM,则从33.75 MHz 至55 MHz,以提供额外的 10
4、MHz 摆动)的振荡器。然后,一个输出回路向参考和插值 PLL 添加或从其减去该频率,从而使内插振荡器的调谐范围保持为绝对最小值。上述输出回路由一个频率加倍到1000-1333 MHz的VCO组成。混合该信号与低噪声参考信号。对差频与内插信号进行相位比较,在控制 VCO 来完成回路前对相位检测器输出进行低通滤波。实现如此快速的建立时间使用了低噪声D-A转换器来预控制VCO和经过电压调谐的变容二极管带通滤波器。分数乘法器中的PLL和输出回路使用具有低本底噪声但捕获范围有限的基于混频器的相位检测器,所以预控制使VCO处于所要求的区域内。精确调谐是使用数字鉴别器来实现的。一个FPGA在相位检测器位置
5、比较两个信号的频率,并通过修改预控制电压使VCO接近正确频率。这会使VCO进入PLL的捕获范围,其在该范围内锁定和在100 s 内迅速建立到0.1 ppm 范围内。图 3:该系列典型相位噪声曲线RF 电平标准配置最大值为+13 dBm的RF输出可设置为0.01 dB的分辨率。可使用高功率选项将最大校准后RF电平增加到+20dBm。RF电平控制方面还有许多内容是产品资料中未介绍的,S-系列确保RF性能的质量超出规范要求方面也给予了特别注意。主要特点有: 该系列在使用过程中任何频率或电平变化均不会产生正RF电平瞬变,这一特点在测试功率放大器等射频组件时尤其重要,因为任何过大的正电平跳变或突发可能会
6、导致被测器件损坏或硬伤。 信号源输出端口VSWR得到控制并进一步降低不必要的反射信号,以帮助确保在负载匹配不理想时达到指定的RF电平精度,这种情况常见于自动测试系统其中的电缆和开关位于信号发生器和DUT之间。 RF输出端口确保单调性(单一方向)。单调性是衡量RF电平以精细RF电平阶跃步进或步降而在目的方向的反方向上没有RF输出变化的能力的标准。这可以显著减小接收器灵敏度测量的误差容限,该特性使得SGA更适用于当代大动态范围接收机的测试应用。 非常理想的可重复性可确保每次都产生相同的RF电平。通过使用一个能够以0.25 dB 增量设置到最132 dB的输出衰减器,还能在100 s 内快速建立稳定
7、的RF电平。这意味着只有在RF 电平调整增量超过0.25 dB 时才需要ALC。所检测到的RF输出的DC 电压被馈入一个由FPGA读取的ADC。在该FPGA内,校准数据被应用,且来自该FPGA的一个数字输出被馈入一个DAC,该DAC预控制ALC,使之几乎精确达到所要求的电平,ALC很少需要再做什么。过程中使用了非常快速的衰减器开关。对于SGA-3,逆功率保护(RPP)选项为仪表的RF输出提供额外保护,防止无意施加超额的RF或DC功率,以确保更长的仪表使用寿命和低总拥有成本。灵活的调制功能通过四个内部10 MHz 振荡器和两个外部调制输出,SGA提供了广泛的调制模式选择。使用内部和外部信号源的任
8、何组合可实现单边带 AM、FM 或 PM(相位调制);双边带 AM 和 FM(或 PM);以及双边带外部 AM 和 FM(或 PM)调制模式。宽 AM 和 FM 带宽通过允许视频信号以最小失真调制载波来支持广播系统测试。宽频FM 还支持使用频移键控进行针对高速数据传输和遥测的设备测试如FSK。航空电子继艾法斯航空工业标准2030系列航空电子信号发生器的之后,SGA推出了针对航空电子设备测试的最新航电选项。该选项为客户提供了仪表着陆系统(ILS)、VHF全向无线电(VOR)、标记信标所需的内部波形发生功能,并提供了用于机场识别的COM ID 摩尔斯电码。航空电子参数的设置形式与国际民用航空组织(
9、ICAO)标准中描述的形式完全一致。它是用于测试机载导航接收机和机场警报监视器的单一仪表解决方案,是所有民用和军用机场、机体及驾驶舱仪表制造商以及军事分包商必需的标准测试设备。航空电子测试激励源选件采用了SGA信号发生器的四个内部调制器生成。航空电子测试需要具有卓越调制完整性的信号发生器,更别说这还是一个准确性和可靠性都至关重要的安全关键型行业。ILSILS 通过接收和处理高精确信号引导飞机降落到跑道。如果飞机过高或过低,或者向左或向右过远,ILS 会通知飞行员,确保飞机保持在航线上,以便安全着陆。航向信标(LOC)提供侧向导航,下滑台(或下滑道)提供垂直导航。地面上的两个发射机以108.10
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 创新 合成器 实现 艾法斯 SGA 射频 信号发生器 设计 应用
链接地址:https://www.31doc.com/p-3416919.html