合成信号源的工作特性应该包括如下几个方面:频率特性、频谱纯度、输出特性、调制特性等。下面对频率特性和频谱纯度作进一步叙述。
(1)频率准确度和稳定度 取决于内部基准源,一般能达到10-8/d或更好的水平。HP8663A合成信号发生器的频率稳定度已经达到5×10-10/d。
(2)频率分辨率 由于合成信号源的频率稳定度较高,所以分辨率也较好,可达0.01~10 Hz。
(3)相位噪声 信号相位的随机变化称为相位噪声,相位噪声将引起频率稳定度下降。
在合成信号源中,由于其频率稳定度较高,所以对相位噪声有严格限制,通常宽带相位噪声应低于-60 dBc/Hz,远端相位噪声(功率谱密度)应低于-120 dBc/Hz。
(4)相位杂散 在频率合成的过程中常常会产生各种寄生频率分量,称为相位杂散。相位杂散一般限制在-70 dB以下。
需说明的是:在频域里,相位杂散是在信号谱两旁呈对称的离散谱线分布;而相位噪声则在两旁呈连续分布。
(5)频率转换速度 指信号源的输出从一个频率变换到另一个频率所需要的时间。直接合成信号源的转换时间为微秒量级,而间接合成则为毫秒量级。
·频率特性
·功率特性
·扫描特性
·频谱特性
·调制特性
·其他特性
1)频率特性
(1)频率范围(Frequency Range)
指信号发生器所产生的载波频率范围,该范围既可连续亦可由若干频段或一系列离散频率来覆盖。例如250 MHz~1 GHz,1 Hz~100 kHz等。
(2)频率分辨力(频率分辨率)(Frequency Resolution)
指信号发生器在有效频率范围内可得到并可重复产生的频率最小增量。例如1 MHz,1 kHz,1 Hz,1 mHz等。
(3)频率准确度(Frequency Accuracy)
信号发生器频率指示值和相应的真值的接近程度,分为绝对准确度和相对准确度。绝对准确度是输出频率误差的实际大小,一般以kHz、MHz等表示;相对准确度是输出频率误差与理想输出频率的比值,一般以10的幂次方表示,如1×10-6,1×10-8等。
(4)频率转换时间(Frequency Switching Time)
·信号源从一个输出频率过渡到另一个输出频率所需要的时间。
·频率范围1 250 kHz~4 GHz
·频率分辨力1 mHz
·频率转换时间<50 ms
·内部时基
频率:10 MHz
老化率(典型值):(www.xing528.com)
1×10-9/天(连续通电7天后)
3×10-7/年
举例
准确度=±载波频率×老化率×校准时间,当载波频率=1 GHz,老化率=0.152 ppm/年,校准时间=1年,准确度=±152 Hz。
(5)输出阻抗(Output Impedance)
在信号发生器输出端往里看所呈现的阻抗。
(6)源电压驻波比(Source VSWR)
微波信号发生器由于外接负载特性变化而引起的射频输出端口驻波电压最大值和驻波电压最小值之比,它反映了信号发生器在输出失配时维持额定功率的能力。
低频信号发生器的输出阻抗通常为600Ω,射频、微波信号发生器通常只有50Ω,电视信号发生器通常为75Ω。信号发生器的输出幅度读数定义为输出阻抗匹配条件下的读数,所以必须注意输出阻抗匹配的问题。
2)扫描特性
(1)斜坡扫描/模拟扫描(Ramp Sweep/Analog Sweep) 信号发生器的输出频率和功率在给定的频率和功率范围内呈线性的连续变化。
(2)步进扫描(Step Sweep) 信号发生器在给定的频率和功率范围内呈线性的步进变化。
(3)列表扫描(List Sweep) 信号发生器按照事先给定的信号序列进行扫描。一般情况下,各个点的频率、功率及驻留时间均可单独设置。
(4)扫描范围(Sweep Range) 扫描的载波频率范围。
(5)扫频宽度(Sweep Width) 扫频所覆盖的最高频率和最低频率之差。
(6)扫频时间(Sweep Time) 扫频时,信号发生器输出频率从一个规定值扫描到另一个规定值所需要的时间间隔。
(7)最大扫频速度(Maximum Sweep Rate) 在给定的单位时间内所能实现的最大扫宽。
(8)扫频准确度(Frequency Sweep Accuracy) 信号发生器工作在模拟扫频状态时,实际输出频率与理想输出频率的误差。
(9)驻留时间(Dwell Time) 信号发生器在步进或列表扫描模式下在给定的扫描点上停留的时间。
(10)触发模式(Triggering Modes) 信号发生器转换工作状态的触发条件,一般有内部自动、外部、总线、单次等。
3)频谱特性
(1)谐波(Harmonic) 频率为基波频率整数倍的正弦波。
(2)分谐波(Sub-harmonic) 频率为基波频率整约数的正弦波。
(3)非谐波(Non-harmonic) 频率不等于基波频率整约数或整数倍的正弦波。
(4)单边带相位噪声(Single-sideband Phase Noise)
它是随机噪声对载波信号的调相产生的连续谱边带,用距离载波某一偏离处单个边带中单位带宽内的噪声功率对载波功率的比表示。
(5)剩余调频(Residual) FM信号发生器输出的无调制连续波信号在规定带宽内的等效调频频偏。
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