高频信号源的工作原理及组成结构

高频信号源是能够产生等幅高频正弦波信号或调制波信号的信号源，这种信号源的工作频率一般在100kHz～35MHz范围内，具有较高的频率准确度和稳定度，稳定度一般优于10^-4/15min，输出幅度可在几微伏至1V范围内调节，输出阻抗为50Ω或75Ω，通常具有调幅和调频两种调制方式，以适应测试接收机的需要。测试各类高频接收机灵敏度、选择性等工作特性是高频信号源最重要的用途之一。目前大多数高频信号源引入微处理器，对频率进行自动调谐和锁定，对输出电压进行精密控制，对输出信号的各种工作方式（如内外调幅、调频等）及工作参数进行程控设置，用于多频段、多功能、多波段接收机的调试和检测。

1.高频信号源的工作原理

高频信号源的组成原理框图如图9-6所示。高频信号源主要由主振器及调频电路、放大调幅器、内调制振荡器、指示器和衰减器等部分组成。

（1）主振器及调频电路

主振器的作用是产生高频等幅正弦信号，高频信号源的主振器通常采用各种LC振荡电路。LC振荡电路实质上是一个正反馈调谐放大器，主要包括放大器和反馈网络两个部分。根据反馈方式，又可分为变压器反馈式、电感反馈式（也称电感三点式）和电容反馈式（也称电容三点式）振荡电路，如图9-7所示。虽然三种振荡电路的构成形式不同，但是它们的工作频率均为f₀=1/（2π。电感三点式振荡电路输出的高频信号具有频率范围宽、频率调节方便、输出电压稳定等优点。频率的调节方法是：通过切换振荡电路的不同电感改变振荡器的频段，通过改变振荡电路的可变电容对振荡频率进行连续调节。主振器的电路结构简单，输出功率不大，一般在几毫瓦至几十毫瓦的范围内。

图9-6 高频信号源的组成原理框图

图9-7 LC振荡器电路的三种构成形式

a）变压器反馈式 b）电感三点式 c）电容三点式

调频电路的作用是产生等幅的调频信号，调频是用调制信号控制高频振荡器的LC谐振回路中某个电抗元件（如变容二极管），使振荡频率随调制信号的振幅变化。

（2）放大调幅器

放大调幅器的作用是对主振器及调频电路的信号进行放大及调幅，同时还起隔离作用，以减小输出端负载大小和性质变化时对主振器的影响。

（3）内调制振荡器

内调制振荡器的作用是为放大调幅器提供调制信号。调制信号的频率有固定的，也有在一定范围内连续可调的。常用的调制频率有400Hz和1kHz。

（4）指示器

指示器的作用是指示输出信号的频率、电压、调制度和频偏等性能参数。

（5）衰减器

衰减器的作用是改变输出信号的幅度，通常由连续调节衰减器和步进调节衰减器构成。(www.xing528.com)

2.高频信号源应用实例

选用高频信号源应根据测量要求的频率范围、调制方式、输出电平及输出阻抗等主要技术指标来进行选择。这里首先介绍两种常用的高频信号源的技术性能。

（1）XFG—7型高频信号源

XFG—7型高频信号源是一种既能产生等幅波又能产生调幅波的高频信号源，它可以方便地用来测量高频放大器、调制器、滤波器和无线电接收机的性能指标。主要的技术指标如下：

频率范围：100kHz～30MHz，分8个波段；频率刻度误差±1%。

输出电压与输出阻抗：输出电压分为0.1μV～10mV、1μV～100mV和0～1V三个量程，每个量程内可分挡调节或连续可变，输出阻抗为50Ω左右。

调制频率：内调幅分400Hz和1000Hz两种，外调幅为50～8000kHz。

调幅范围：0%～100%连续可调。

（2）XFC—6型标准高频信号源

XFC—6是一种产生高频载波和调幅信号、调频信号及调幅调频信号的标准高频信号源。它主要用于测试、调试及维修各种无线电接收设备，其输出载波的频率范围为4～300MHz，分8挡；频率稳定度优于2×10^-4/10min；输出载波电压为0.1μV～100mV，可低至0.05μV；输出阻抗75Ω；调幅波的调幅范围为0%～80%；调频波的频偏为0～100kHz。

（3）应用实例

高频信号源可直接测定接收机的各项电气参数，测试方案如图9-8所示。事实上，无论从功能或是电路结构上，高频信号源与高频发射机很相似。信号源通过标准发射天线向被测接收机发送测试信号，被测接收机通过标准接收天线或机内天线接收测试信号。在规定的测试条件下，被测接收机达到额定输出功率时，信号源的输出电平就直接表征了被测接收机的灵敏度。改变信号源的频率，并维持接收机始终处在额定输出功率上。这时，信号源输出电平随频率变化的情况就直接表征了被测接收机的选择性。

利用图9-9所示的方案配置，可以测试调制器的频率特性、调制灵敏度和调制失真等各种性能；亦可用来（或对电路稍加修改）测试混频器、参量放大器等各种非线性电路或变参量电路的性能。

图9-8 接收机测试方法

图9-9 调制器测试方法