射频信号发生器原理和性能

射频信号发生器是一种常用的通用电子测试和测量仪器。它是一种基本的测试仪器，必须用于微波测试和开发领域。与传统的函数信号发生器不同，它主要用于生成射频连续波信号或以射频信号为载波的调制信号。射频信号发生器可以作为激励来源，为其他测试仪器提供正确的测试条件，而不是测量任何指标，以测量被测单元的输出信号。它广泛应用于电子产品的测试和测量以及各种电子实验室的电路实验中。

本文详细介绍了射频信号发生器的原理和提高射频信号发生器性能的五种方法。射频信号发生器，射频信号源射频信号发生器原理主要组件振荡器：射频信号发生器中最重要的组件，接收来自控制器的命令设置输出所需的频率放大器：将振荡器输出信号放大到特定的功率电平衰减器：有助于确保射频信号发生器输出端的阻抗匹配，同时，衰减器可以自动调整，以确保信号源输出电平的稳定性和精度。一般来说，衰减器的增量步进为0.1dB控制：射频信号发生器的控制中心控制输出频率。输出功率。调制模式，也可以接收远程控制命令。

现代频率合成技术经常采用间接合成的方法，通过锁定相将主振源的频率与参考频源的频率联系起来，所需的硬件设备较少，可靠性高，频率范围广。调谐振荡器信号通过反馈网络后的信号和参考频率源的信号在频率鉴定器/相位鉴定器中输出一个影响电压。通过回路滤波器作为调谐电压，调谐振荡器的频率被修正。

当达到稳定状态时，两个频率之间的差值为零，成为相位锁定。回路滤波器是一种低通滤波器，具有一定的增益。它可以过滤掉相位鉴定频率及其谐波，从而获得调谐振荡器输出频率的**相位噪声。提高射频信号发生器性能的五种方法。许多经济型射频信号发生器的技术参数基本上可以满足基本应用。然而，对于一些较高的专业领域，在关键指标上仍存在一些差距。在节约预算的前提下，如何有效提高射频信号发生器的性能，从而扩大其应用范围?高精度射频信号发生器也可作为测量和校准领域的标准信号源(参考源)，以便于校准仪器发生器可以广泛应用于领域。

射频信号发生器：

1.通过外部功率计提高射频信号发生器的振幅精度。由于信号发生器本身的输出振幅精度以及信号发生器与被测试件之间连接器的频率响应特性，到达被测试件的信号振幅可能比预期更大。

2.通过连接高精度恒温晶体振荡器，提高射频信号发生器的稳定性，提高近端相噪声水平。机器使用的参考晶体振荡器是决定信号发生器频率精度和稳定性的**因素。考虑到成本，经济信号发生器一般不使用昂贵的恒温晶体振荡器，但在一些特殊的测试场景中，我们将非常关注信号发生器的绝对频率精度，或随着时间和温度漂移的稳定性，这次只需要购买高精度恒温晶体振荡器，作为信号发生器的外部参考，就可以有效地解决这个问题。此外，当频率偏移小于1kHz时，信号发生器发出的信号的稳定性和相噪声将主要由参考时钟决定，使用高精度恒温晶体振荡器，有利于提高信号的近端噪声水平。

3.通过外部低生器的谐波和杂散信号发生器通过外部低散信号发生器，伴有一定范围的谐波。在大多数情况下，我们不需要谐波组件，或者这些谐波组件的存在会对正常的测试造成一定的干扰。根据实际测试，我们选择了一个合适的低通滤波器连接到信号发生器的输出端，可以有效地过滤掉高频谐波组件，提高信号的频谱纯度。接入低通滤波器不可避免地会对输出信号的振幅和平整度产生一定的影响。我们可以通过提高输出信号水平和外部USB功率计来补偿平整度和精度。

4.通过外部功率放大器提高射频信号发生器的最大输出电平。一般来说，经济信号发生器的最大输出电平通常不大于20dbm。如果你想获得更大的信号功率，外部功率放大器是一个不错的选择。这里需要注意的是，大信号的谐波电平通常相对较高。外部功率放大器后，谐波电平将增加更多。如果您对信号的频谱纯度有一定的要求，请参考方法3。在功率放大器后面添加一个合适的低通量滤波器，以减少谐波分量对测试结果的影响。通过外部功率放大器，我们可以提高信号发生器的最大输出电平。外部衰减器是否可以扩展信号发生器的最小输出电平?答案是否定的。一般来说，射频信号发生器的最小输出电平是由产品的硬件结构决定的。设计方案决定了其最小噪声电平。当信号发生器输出小信号时，外部衰减器只会衰减有效信号，不会影响仪器的底部噪声，使小信号低于机器的底部噪声，无法检测。

5.通过外部衰减器改善射频信号发生器匹配信号发生器测量不确定性，是指信号发生器输出阻抗不是理想的50Ω，使输出信号进入理想负载，部分反射，信号发生器不能完全吸收这部分反射信号，部分反射信号将再次输出到负载，这种来回反射将改变测量装置的有效输入水平，导致测量的不确定性。每个信号发生器都有一个关键指标VSWR，专门用来测量其测量不确定性。提高射频信号发生器测量不确定性的一种简单有效的方法是在信号发生器的输出端连接一个匹配的固定衰减器。当我们对一个指标有很高的要求，而我们手中的信号发生器无法达到它时，我们可以使用上述方法作为临时解决方案。然而，这些方法需要增加一些额外的成本，并将使整个测试系统更加复杂。因此，在应用时，有必要进行综合考虑，以确保我们的测试目的能够在不引入新误差的情况下实现。根据JJG173-2003信号发生器检定规程和JJG502-2017合成信号发生器检定规程，R&DSyn5551信号发生器是一种经济**的射频微波信号发生器。该信号发生器采用直接数字合成和锁相技术，输出频率高达30gHz，具有低成本、低谐波、低相噪声、宽频率、快速切换等特点。它是为用户量身定制的高性价比测试信号解决方案。

该信号发生器广泛应用于通信、计量、国防和科学实验，主要用于各种整机、系统和部件的测试，提供激励或模拟模拟信号，非常适用于0~30GHz的各种射频段和微波段的开发，包括P、L、S、C、X、Ku、Ka等。