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RF矢量信号分析仪:对微波丈量的欠安性能说“不”

高达14 千兆赫频率 RF信号分析仪具有业界领先的性能,但它不仅产量少,而且体积笨重、价格昂贵、运行缓慢。不同的是,NI PXIe – 5665高性能RF不但提供

高达14 千兆赫频率 RF信号分析仪具有业界抢先的功用,但它不只产值少,并且体积粗笨、价格昂贵、运转缓慢。不同的是,NI PXIe – 5665高功用RF不光供给了从20 赫兹到14 千兆赫的频率规模,一起还具有高功用和速度快的优势。该仪器具有均匀-165 dBm / Hz的本底噪声,800兆赫音(频偏为10 kHz)时129 dBc / Hz的相位噪声,以及0.1 dB肯定起伏精度的功用,这使它成为业界最高功用分析器之一。NI PXIe – 5665是半导体和移动电话的测验运用的抱负挑选,不只能够在较低的频率调制丈量,并且还能够测验高达至14 GHz第三和第四谐波。此外,NI PXIe – 5665还能测验C,X和Ku波段 ,这些波段能够运用于雷达、卫星和无线电通讯范畴。

图1. NI PXIe-5665是一款模块化RF矢量信号分析仪,包括数字化仪,下变频器以及合成器。

低频带与高频带架构

NI PXIe-5665是一款模块化RF矢量信号分析仪,包括NI PXIe-5622数字化仪, NI PXIe-5605宽带RF下变频器模块,以及NI PXIe-5653合成器。 NI PXIe-5665能在两个独立的频段中进行操作,频段至多可相差14GHz。 低于3.6 GHz的频率归于低频带,在3.6 GHz至14 GHz之间的频率归于高频带。在仪器的总频率规模内,NI PXIe 5665的双带架构供给了更大的图画搅扰和动态规模。

低频带的特征是三级超外差式下变频架构。 NI PXIe-5605将RF信号上变频至较高的中频(IF),然后下变频至可数字化处理的频率。 三级拓扑结构为RF输入信号的图画搅扰供给了清晰的显现信号。 在高频带信号途径中,NI PXIe-5605归于二级下变频器。 在此频带中仅有的衰减来自机械步长衰减器,它能在5 dB步长中供给75 dB的衰减变量。 可选预选器(YIG-tuned filter)用于过滤不需要的图画,并被放置在信号链的榜首混合器前。 在IF这级中,咱们能够用1dB步长调整IF增益,优化数字化仪的功率水平。运用“将较大的IF增益运用到较小的腔调上”这个功用有用丈量多腔调信号,然后避免较大的腔调对数模转换器分辨率的操控。 IF最终一级具有交换式滤波器组,能够进一步优化三阶截点(IP3),进行(例如相邻信道功率比等)更高档丈量。

丈量精度的低相位噪声

NI PXIe-5665在800 MHz腔调的10 kHz频偏下,具有超低的129 dBc/Hz相位噪声。 NI PXIe-5653合成器具有3个低相位噪声本地振荡器(LOs),能够完成超低相位噪声。 相位噪声是RF信号分析仪最重要的目标之一。 举例来说,NI PXIe-5665可在256-QAM调制信号上丈量到低达0.33%的差错矢量起伏。 当时置放大器敞开时,NI PXIe-5665的均匀相位噪声为-165 dBm/Hz。 低噪声本底能够用于丈量其他信号分析仪很难丈量到的弱小信号。 具有高频率规模与低噪声本底两层特色的NI PXIe-5665成为毛刺测验和谐波测验的抱负挑选。在模块上能够运用50MHz实时带宽丈量作为丈量规范,例如3GPP LTE中的20MHz版别。

图2. 即便在12至14GHz规模内,NI PXIe-5665也具有-142 dBm/Hz的均匀噪声本底和±0.25 dB的起伏精度,是测验和检测高频率小信号的抱负挑选。

校准腔谐和YIG-Tuned滤波器的运用

NI PXIe-5665具有板载高精度校准腔调功用。 经过比较存储设备EEPROM中的腔调值和近期的丈量值,校准腔调能够精确批改接收器的丢掉。 NI PXIe-5605一起供给了带通预选器(YIG-tuned滤波器),在将大于3.6 GHz的信号下变频时,可挑选性地包括RF 输入信号途径。

进行一般丈量时,预选器能够按捺或许搅扰或下降丈量精确率的信号。 由电磁铁产生的磁场操控着预选器的中心频率。 考虑到非线性和热特性或许会导致预选器的中心频率变产生改动,NI-RFSA驱动选用预选器调理曲线,它作为设备自行校准进程的一部分并运用内部生成的校准信号和算法。 在波谱监测和电磁兼容运用中选用NI PXIe-5665和预选器,可甄选不需要的图画。

运用RF表形式进行谐波测验

谐波、毛刺的测验丈量一般用于描绘功率放大器和其他射频%&&&&&%(RF%&&&&&%s)特征。NI PXIe-5665能够很好地用于这些测验丈量。即便在12至14GHz规模内,NI PXIe-5665也具有-142 dBm/Hz的均匀噪声本底和±0.25 dB的起伏精度,使得高频率小信号的测验和丈量成果更为抱负。

在NI PXIe-5665上选用RF表形式可在频率间快速切换,大大削减扫频时刻。 RF表形式可在其他参数中预界说频率或参阅水平列表,并被转换成微代码,省去了从仪器到PC的时刻密集型软件的调用,反之亦然。

NI FlexRIO的频谱监控

NI PXIe-5665分析仪与NI FlexRIO模块衔接,刺进PXI机箱中。经过对等网络传输(peer-to-peer streaming),可在PXI背板上实时地将数据写入NI FlexRIO模块上的现场可编程门阵列中(FPGA),还能够运用NI LabVIEW FPGA模块,对NI FlexRIO模块上的板载FPGA进行编程,其在数据处理上具有纳秒级的决议计划才能。NI PXIe-5665具有实时处理功用,能够作为实时频谱分析仪运用。在整个带宽内,NI PXIe-5665将其收集的数据以数据流方法传递至NI FlexRIO进行实时处理。此外,还能够将触发器从根据实时处理的NI FlexRIO模块发送到PXI机箱中的其他仪器中。仪器与NI FlexRIO的组合能够建立一个处理高度杂乱测验问题的体系,而这些问题传统盒装仪器是处理不了的。

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