R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源具備寬帶噪聲與雜散抑制技術(shù)
在微波與毫米波測試領(lǐng)域,40GHz頻段已成為衛(wèi)星通信、高端雷達(dá)等技術(shù)的核心應(yīng)用區(qū)間,對(duì)信號(hào)源的高頻性能提出嚴(yán)苛要求。R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源以8kHz至40GHz的寬頻覆蓋為基礎(chǔ),憑借優(yōu)化的頻率合成架構(gòu)與功率控制設(shè)計(jì),適配高頻組件的高精度測試需求。SMA100B-B140在相位噪聲、輸出功率穩(wěn)定性及頻率擴(kuò)展靈活性上的特性,使其在航天航空、半導(dǎo)體測試中具備實(shí)用價(jià)值。本文結(jié)合官方技術(shù)資料,從高頻段信號(hào)純凈度保障、寬動(dòng)態(tài)功率輸出機(jī)制及多路徑頻率擴(kuò)展技術(shù)三個(gè)維度,剖析R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源的技術(shù)內(nèi)核。R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源具備-157dBc/Hz的寬帶噪聲性能,并采用高抑制技術(shù)降低非諧波雜散。以下是具體參數(shù):
噪聲性能
寬帶噪聲:-157dBc/Hz(典型值)
相位噪聲:1GHz、20kHz偏移時(shí)典型值為-152dBc/Hz
雜散抑制技術(shù)
非諧波雜散抑制:≤-90dBc(載波偏移≥1MHz)
諧波失真:≤-50dBc(典型值)
其他關(guān)鍵特性
頻率范圍:8kHz至40GHz(需外置混頻器擴(kuò)展)
輸出功率:1GHz時(shí)最高30dBm,電平精度±0.5dB
40GHz頻段信號(hào)純凈度的多層級(jí)技術(shù)支撐
R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源的核心優(yōu)勢體現(xiàn)在40GHz高頻段的信號(hào)純凈度控制,這一特性通過“基礎(chǔ)架構(gòu)優(yōu)化+選件增強(qiáng)”的組合實(shí)現(xiàn)。其基礎(chǔ)單元在10GHz頻率、20kHz偏移條件下,單邊帶(SSB)相位噪聲典型值為-132dBc,延伸至40GHz頻段時(shí),通過多級(jí)鎖相環(huán)與低噪聲振蕩源的協(xié)同作用,相位噪聲仍能控制在-120dBc以內(nèi)。這種性能得益于R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源采用的先進(jìn)頻率合成技術(shù),將參考振蕩器的短期穩(wěn)定度提升至±1×10?¹¹/1s,為高頻信號(hào)生成提供穩(wěn)定基準(zhǔn)。
寬帶噪聲與雜散抑制是R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源的另一技術(shù)亮點(diǎn)。在40GHz頻段、30MHz偏移時(shí),其寬帶噪聲實(shí)測值低于-155dBc,非諧波信號(hào)抑制度在10GHz時(shí)低于-110dBc,40GHz頻段仍保持在-90dBc以下。這種控制水平可避免高頻測試中雜散信號(hào)對(duì)被測件特性的干擾,例如在測試40GHz頻段濾波器時(shí),SMA100B-B140的低雜散特性無需外置濾波設(shè)備即可滿足測試需求。選配R&SSMAB-B711超低相位噪聲選件后,R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源的相位噪聲可進(jìn)一步優(yōu)化,在雷達(dá)系統(tǒng)本振替代場景中,能幫助檢測緩慢移動(dòng)目標(biāo)的微小多普勒頻移。
諧波抑制能力在R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源的全頻段內(nèi)保持穩(wěn)定,寬頻率范圍內(nèi)諧波抑制度超過70dBc,即使在40GHz高頻段高功率輸出時(shí),諧波分量也未出現(xiàn)明顯抬升。這一特性對(duì)半導(dǎo)體測試意義重大,在高速ADC性能驗(yàn)證中,SMA100B-B140的低諧波信號(hào)可減少對(duì)轉(zhuǎn)換精度的干擾,確保信噪比測試數(shù)據(jù)的可靠性。此外,R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源配備1GHz基準(zhǔn)信號(hào)輸出,相比傳統(tǒng)10MHz參考,能實(shí)現(xiàn)多臺(tái)設(shè)備間更精準(zhǔn)的鎖相耦合,減少系統(tǒng)級(jí)測試中的信號(hào)同步偏差。
寬動(dòng)態(tài)范圍功率輸出的精準(zhǔn)控制體系
R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源具備覆蓋40GHz頻段的寬動(dòng)態(tài)功率輸出能力,其最大輸出功率在20GHz頻段可達(dá)32dBm,延伸至40GHz時(shí)仍能保持可觀的功率水平,可直接補(bǔ)償高頻鏈路中的信號(hào)衰減,減少對(duì)外部放大器的依賴。低功率端支持從-130dBm至最高功率的連續(xù)調(diào)節(jié),最小步進(jìn)0.01dB,這種精細(xì)調(diào)節(jié)能力可模擬衛(wèi)星通信中深空探測場景的微弱信號(hào)環(huán)境。
功率穩(wěn)定性通過閉環(huán)控制與智能校正功能雙重保障。R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源采用數(shù)字自動(dòng)電平控制(ALC)技術(shù),在40GHz頻段1小時(shí)內(nèi)的功率穩(wěn)定性優(yōu)于±0.1dB,溫度變化導(dǎo)致的功率波動(dòng)控制在±0.2dB以內(nèi)。與R&SNRP系列功率探頭聯(lián)動(dòng)后,SMA100B-B140可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)閉環(huán)校準(zhǔn),實(shí)時(shí)修正鏈路損耗與溫度漂移帶來的偏差,在批量生產(chǎn)測試中,這種機(jī)制能將不同工位的功率誤差縮小至±0.05dB。
用戶校正(UCOR)功能針對(duì)高頻測試中的鏈路損耗問題提供解決方案。R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源可通過三步操作完成40GHz頻段內(nèi)的鏈路損耗校準(zhǔn),自動(dòng)記錄不同頻率點(diǎn)的損耗數(shù)據(jù)并進(jìn)行補(bǔ)償。在測試40GHz射頻放大器時(shí),經(jīng)UCOR功能補(bǔ)償后,增益測試誤差從±0.3dB降至±0.1dB,顯著提升測試精度。此外,SMA100B-B140的功率切換速度快至100μs,能適配跳頻通信設(shè)備的動(dòng)態(tài)測試需求,模擬真實(shí)場景中的功率變化。
多路徑頻率擴(kuò)展的技術(shù)實(shí)現(xiàn)與場景適配
R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源以40GHz為基礎(chǔ),提供兩種靈活的頻率擴(kuò)展路徑,滿足更高頻段的測試需求。第一種為過量程擴(kuò)展,通過優(yōu)化內(nèi)部倍頻鏈參數(shù),可將頻率上限提升至72GHz,適用于毫米波預(yù)研場景。在72GHz頻段,SMA100B-B140仍能保持一定的信號(hào)質(zhì)量,相位噪聲與雜散水平可滿足原型驗(yàn)證需求,且無需額外硬件成本。
第二種擴(kuò)展路徑為搭配R&SSZM系列倍頻器,可將頻率覆蓋延伸至50GHz至170GHz的毫米波頻段。不同型號(hào)倍頻器適配不同場景:SZM-B110覆蓋30GHz-110GHz,SZM-B170覆蓋50GHz-170GHz,與R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源連接后,儀器可自動(dòng)識(shí)別倍頻器型號(hào)并配置參數(shù)。在衛(wèi)星通信Q/V頻段測試中,SMA100B-B140與SZM-B110組合生成的60GHz信號(hào),相位噪聲可達(dá)-125dBc,寬帶噪聲低于-155dBc,滿足載荷組件測試需求。
選件協(xié)同擴(kuò)展進(jìn)一步提升R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源的適配性。R&SSMAB-K722時(shí)鐘合成器選件可擴(kuò)展6GHz時(shí)鐘信號(hào)輸出,與主信號(hào)保持相位同步,在高速ADC測試中可同時(shí)提供射頻激勵(lì)與采樣時(shí)鐘,兩者同步誤差小于10ps。R&SSMAB-B29雙信號(hào)源選件則為SMA100B-B140增加獨(dú)立的6GHz信號(hào)通道,相位噪聲-145dBc,支持正弦波與方波輸出,可簡化多信號(hào)激勵(lì)場景的測試系統(tǒng)搭建。
通過對(duì)高頻信號(hào)純凈度、功率控制及頻率擴(kuò)展技術(shù)的解析可見,R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源以40GHz核心頻段為基礎(chǔ),構(gòu)建了“高性能+可擴(kuò)展”的測試能力。其在高頻段的低噪聲與雜散控制,為精準(zhǔn)測試提供信號(hào)保障;寬動(dòng)態(tài)功率輸出與閉環(huán)校準(zhǔn)機(jī)制,適配多樣功率需求;靈活的頻率擴(kuò)展路徑,滿足從微波到毫米波的測試延伸。SMA100B-B140的這些特性,使其在航天航空、半導(dǎo)體、通信等領(lǐng)域具備廣泛應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于面臨高頻測試挑戰(zhàn)的用戶,R&S SMA100B-B140射頻微波信號(hào)源是兼顧性能與靈活性的實(shí)用選擇。




