本白皮书归纳介绍了艾法斯SGA模仿信号发生器的功用和功用，要点介绍其抢先的超低相位噪声和切换速度目标所依靠的技能，以及关于最新增加的航空电子测验丈量选项的信息。
作为一种紧凑型便携式通用模仿信号发生器，SGA模仿信号发生器仅为半机架宽度，4U机架单元高，该系列供给SGA-3和SGA-6两个类型，频率规模分别为100kHz～3GHz和100kHz～6GHz。其硬件目标的高功用直接瞄准研制实验室运用，频率和电平切换速度则适用于制造业测验体系对高速切换的要求，如RFIC等，且供给了更为经济的购买价格。
该系列产品首要可选功用选项包含高RF功率输出、模仿调制（AM/FM/PM）、脉冲调制和航空电子等。
图 1：艾法斯 SGA射频信号发生器供给快速树立时刻和低相位噪声，并新增航空电子丈量选件
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纳机和RF通讯体系最为广泛和最为严厉的丈量。在其SSB相位噪声功用典型值到达-135 dBc/Hz（载波频率为1 GHz，频率偏移20 kHz）的状况下，依然能够完结丈量超越80dB动态规模的接纳机挑选性。与该超低相位噪声功用相结合并能一同完结的是一个超快速的频率合成器和相同快速的RF电平操控回路，可使载波频率或RF电平在100 μs（列表方法）或5 ms（传统方法）内树立并完结恣意切换。这些参数可确保在半导体出产实验如RFIC及跳频运用(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 所示的低相位噪声功用是运用图2 所示的多回路合成器来完结的。一个低噪声“参阅”相位确定回路（PLL）运用一个以最大输出运转的低噪声晶体振荡器（为完结最佳信噪比）来使一个分数乘法器发生一个频率规模为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 供给一个调谐规模为11.25 MHz（从22.5 MHz 至 33.75 MHz；假如要发生宽频FM，则从33.75 MHz 至55 MHz，以供给额定的 ±10 MHz 摇摆）的振荡器。然后，一个“输出”回路向参阅和插值 PLL 增加或从其减去该频率，然后使内插振荡器的调谐规模坚持为肯定最小值。
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阅信号。对差频与内插信号进行相位比较，在操控 VCO 来完结回路前对相位检测器输出进行低通滤波。
完结如此快速的树立时刻运用了低噪声D-A转换器来预操控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和输出回路运用具有低本底噪声但捕获规模有限的根据混频器的相位检测器，所以预操控使VCO处于所要求的区域内。准确调谐是运用数字鉴别器来完结的。一个FPGA在相位检测器方位比较两个信号的频率，并经过修正预操控电压使VCO挨近正确频率。这会使VCO进入PLL的捕获规模，其在该规模内确定和在100 μs 内敏捷树立到0.1 ppm 规模内。
图 3：该系列典型相位噪声曲线
RF 电平
规范装备最大值为+13 dBm的RF输出可设置为0.01 dB的分辨率。可运用高功率选项将最大校准后RF电平增加到+20dBm。RF电平操控方面还有许多内容是产品资料中未介绍的，S-系列确保RF功用的质量超出规范要求方面也给予了特别注意。首要特点有：
• 该系列在运用进程中任何频率或电平改变均不会发生正RF电平瞬变，这一特点在测验功率放大器等射频组件时特别重要，由于任何过大的正电平跳变或突发可能会导致被测器材损坏或硬伤。
• 信号源输出端口VSWR得到操控并进一步下降不必要的反射信号，以协助确保在负载匹配不抱负时到达指定的RF电平精度，这种状况常见于自动测验体系——其间的电缆和开关坐落信号发生器和DUT之间。
• RF输出端口确保单调性（单一方向）。单调性是衡量RF电平以精密RF电平阶跃步进或步降而在意图方向的反方向上没有RF输出改变的才能的规范。这能够明显减小接纳器灵敏度丈量的差错容限，该特性使得SGA更适用于今世大动态规模接纳机的测验运用。
• 十分抱负的可重复性可确保每次都发生相同的RF电平。
经过运用一个能够以0.25 dB 增量设置到最132 dB的输出衰减器，还能在100 μs 内快速树立安稳的RF电平。这意味着只要在RF 电平调整增量超越0.25 dB 时才需求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，校准数据被运用，且来自该FPGA的一个数字输出被馈入一个DAC，该DAC预操控ALC，使之简直准确到达所要求的电平，ALC很少需求再做什么。进程中运用了十分快速的衰减器开关。
关于SGA-3，逆功率维护（RPP）选项为外表的RF输出供给额定维护，避免无意施加超量的RF或DC功率，以确保更长的外表运用寿命和低总具有本钱。
灵敏的调制功用
经过四个内部10 MHz 振荡器和两个外部调制输出，SGA供给了广泛的调制方法挑选。运用内部和外部信号源的任何组合可完结单边带 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）调制方法。
宽 AM 和 FM 带宽经过答应视频信号以最小失真调制载波来支撑播送体系测验。宽频FM 还支撑运用频移键控进行针对高速数据传输和遥测的设备测验如FSK。
航空电子
继艾法斯航空工业规范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验的最新航电选项。该选项为客户供给了外表着陆体系（ILS）、VHF全向无线电（VOR）、符号信标所需的内部波形发生功用，并供给了用于机场辨认的COM ID 摩尔斯电码。航空电子参数的设置方法与世界民用航空安排（ICAO）规范中描绘的方法完全一致。它是用于测验机载导航接纳机和机场警报监视器的单一外表解决方案，是一切民用和军用机场、机体及驾驶舱外表制造商以及军事分包商必需的规范测验设备。
航空电子测验鼓励源选件采用了SGA信号发生器的四个内部调制器生成。航空电子测验需求具有杰出调制完整性的信号发生器，更甭说这仍是一个准确性和可靠性都至关重要的安全要害型职业。
ILS
ILS 经过接纳和处理高准确信号引导飞机降落到跑道。假如飞机过高或过低，或许向左或向右过远，ILS 会告知飞翔员，确保飞机坚持在航线上，以便安全着陆。航向信标（LOC）供给侧向导航，下滑台（或下滑道）供给笔直导航。地面上的两个发射机以108.10 MHz – 111.95 MHz 载波频率规模发射航向信标信号，其间一个信号在90 Hz 下调制，一个在150 Hz 下调制。这些窄波束从两个独立但共位的天线宣布，聚集于跑道的每一侧。飞机上的 ILS 航向信标接纳机剖析两个信号的调制深度，并经过它们之间的差来核算与跑道中线的违背程度。当飞机在航线上时，调制深度差（DDM）为零。DDM能够百分比（%）或调制指数的方法来表明。1%的DDM 等于 0.001 DDM。
下滑台（GS）体系的作业方法与此类似，不过运用的发射载波频率规模为329.15 – 335 MHz。体系会核算与抱负下滑台的误差，下滑台与水平面（即地平面）的夹角约为 3°。
航向信标还供给了一项辨认功用：经过周期性地发射一个1,020摩尔斯电码辨认信号来供给一个针对机场的世界公认符号，告知飞翔员设备作业正常并调谐到正确的 ILS。
图 4：0 DDM 时的 ILS 波形
测验 ILS 体系的信号发生器的准确性和安稳性很重要。每个音频的巨细都必须予以操控，以便坚持每个音频的算术调制深度和（SDM）的安稳。90 Hz 和150 Hz 音频的肯定 AM 深度精度是重要的，航线准确性以及由此而来的 DDM 精度也很重要，由于它会将飞机在线航线上的信息告知飞翔员。图4 显现了针对 0 DDM 的复合调制波形。在信号发生器中，这依靠于90 Hz – 150 Hz 的 AM 频率响应尽可能扁平，且各个调制信号源的起伏持平。
各个音频的相对相位是由 %&&&&&%AO 规范固定的，且各个音频的频率导致一个复合波形，其形状以30 Hz 的频率重复。
运用 ID 摩尔斯电码和/或声响音频生成 ILS 信号需求SGA的悉数四个调制振荡器：针对90 Hz 和 150 Hz 音频的振荡器 1 和 2，针对 ID 音频的振荡器 3， 以及针对声响通道的振荡器 4。起伏调制是运用 IQ 调制器的一部分发生的，其低失真和高度线性特征使之十分适用于发生准确和安稳的调制信号。
VOR
VOR 用于飞机的飞翔导航；它指示发送给或来自坐落地面上的固定信标（其发射一个VHF复合信号）的方位。在相同载波频率下，发生频率为 9.96 kHz 的第二个AM音频，在30 Hz 速度下进行频率调制，误差为±480 Hz。对9.96 kHz 子载波上的30 Hz AM 音频和30 Hz FM 音频的相位进行比较，得出来自信标的飞机方位信息。图 5 显现了一个VOR 信号的调制频谱。
图 5：VOR 信号的调制频谱
经过运用一个以上VOR发射机可得出飞机的方位。该信号还包含基站的摩尔斯电码标识符，有时还包含一个声响分量。
信号源的相对相位决议信号发生器的方位精度。这是 VOR 体系的要害参数，调制振荡器的数字发生和操控确保可完结好于0.05 度的方位精度。
运用 ID 摩尔斯电码和/或声响音频来发生 VOR 信号需求SGA的悉数四个调制振荡器，外加一个额定的非标配振荡器。振荡器 1 供给针对方位信号的30 Hz 音频。振荡器 2 供给9.96 KHz 子载波，这是由振荡器 5 调制的频率，用来以30 Hz 速度供给480 Hz 频率误差。振荡器 3 和 4 供给 ID 和声响音频，像在 ILS 方法下一样。图 6 显现了SGA上的VOR 运用屏幕。
图 6：航空电子 VOR 运用屏幕，显现了一切信息怎么呈现在一个屏幕上以及明晰的触控图标怎么确保简略和快速的设置改变
扫频/列表方法
全面扫频方法以离散阶跃方法供给载波频率和射频电平的数字扫描。阶跃的开端、中止、阶跃的数量（或步长）和阶跃时刻均能够设置，设置最多可达65536个阶跃。扫频可经过后面板 BNC 衔接器以外部方法触发针对开端、开端/中止和阶跃的扫频，一同最多可运用六个标志符号来辨认扫频中的详细事情。列表方法供给最大频率开关速度，最短驻留时刻为100μs。可创立一个包含最多5000个载波频率和RF电平值的表格。开端地址、中止地址和驻留时刻能够进行操控并可从一个后面板 BNC 衔接器以外部方法触发。
脉冲调制
带有内部脉冲发生器的一个可选脉冲调制器答应发生开/关比率满意关于雷达 RF 和 IF 级以及 EMC/ECCM 测验运用的最严厉测验要求的快速上升时刻 RF 信号。
模块化外表概念：“Aerolock” 互锁机制
SGA旨在与另一个SGA和装置在其下的一组S-系列模块一同作业。“Aerolock” 是一种规划精巧、简略和强壮的互锁机制，答应SGA仪器和一个全机架宽度模块，或许两个半机架宽度模块结合为一体，构成一个定制的测验解决方案。图7 显现了两个互锁的 T 形栓怎么交流方位来供给确定机制。每个分量缺乏 17 磅的两个SGA结合起来可在实验室、工厂或室外内轻松带着而无需两个人抬动。
当模块经过USB即插即用接口衔接到SGA后，SGA可自动辨认并运转模块的功用和运用。这支撑许多运用，包含针对功率放大器、接纳机灵敏度、互调制、相邻通道功率的测验及混频器测验，未来还会有许许多多的其他运用。别的也可将一个SGA与另一个SGA的设置结合起来，以答应对任何频率或电平规模的快速和简略操控，其间需求两个具有规则联系的信号源。图8 显现了两个SGA和一个SCO组合器模块结合起来构成一个支撑互调制失真、接纳机灵敏度及挑选性测验等运用的接纳机测验体系。
图 7：Aerolock™ 的专利互锁架构
惯例特性
SGA采用了一块达8.5英寸真彩LCD “触控屏”用户界面，全新规划的GUI图形界面将一切相关设置信息显现在一个屏幕上，然后避免了惯例仪器需求从较低等级菜单结构挑选装备的费事，一切按键均直观的显现在运用者面前。各接触键大到足以确保易用性，乃至在戴手套时也不妨碍。一同还能够衔接鼠标和键盘进行操作，以进步在运用 Windows™ 功用时的易用性。
SGA没有传统键盘和按键，用户在触碰一个特定参数后会呈现一个大型的弹出式虚拟键盘。从弹出键盘可启用一个灵敏度可调理的立异滑块控件（方位紧靠显现屏的右边际），以答运用户在不看外表的状况下调理特定参数。相同从弹出键盘还可启用一个步升/步降控件，看起来有点像把尺，其间的步长能够设置。
SGA供给了多达四个USB 2.0接口（两个在前面板上，两个在后面板上），所以即便衔接了鼠标和键盘，依然还有两个USB端口可用于衔接作为 S-系列测验体系概念一部分的其他S-系列外表。USB接口的其他用处包含更新外表的软件或衔接USB功率传感器。SGA的模块化结构意味着可经过运用校准后交流模块进行模块替换在 30分钟内完结修补使命。运用USB功率传感器的快速、“体系级”RF调整可恢复外表的校准完整性。
条件答应时可运用SCPI格局指令支撑 USB、LAN 和GPIB 接口。别的还可支撑长途桌面和VNC，答应异地长途操控，您乃至能够运用iphone或iPad进行恣意的长途操控。GSA包含2030系列的长途操控仿真功用，别的还将对此进行扩展，以包含其他艾法斯信号发生器和来自其他制造商的信号发生器。
图 8：两个 SGA和一个 SCO组合器
结束语
艾法斯SGA射频信号发生器经过运用根据立异的模仿和数字技能的合成器完结了一流抢先功用。这为专用航空电子信号发生器供给了一个抱负渠道来树立职业规范，替代在曩昔二十年里占有该方位的艾法斯2030系列。该系列还将连续推出一系列立异运用以不断扩展该产品的运用空间。
