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科普:常用射頻微波測量儀器的種類和用途

2021-06-21
作者:陳峰
來源:射頻微波實驗室
關鍵詞: 射頻微波 測量儀器

常用射頻測試儀器

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  無線綜測儀

  無線綜測儀是移動通信終端的射頻和協(xié)議性能測試設備,有以下測試功能:

  移動端射頻性能和吞吐量測試

  車輛eCall和ERA-GLONASS系統(tǒng)測試

  VoLTE和VoWLAN話音測試

  移動端A-GNSS測試

  POLQA和PESQ話音質量測試

  IP多媒體服務測試

  視頻性能測試

  IP連接安全測試

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  信號及頻譜分析儀

  信號及頻譜分析儀,是對輸入信號進行頻譜分析和解調(diào)分析的儀器設備,有以下種類:

  專業(yè)頂級頻譜儀,同時也是頂級超寬帶寬帶信號分析儀,,有最佳性能指標通用型頻譜儀,同時也是通用信號分析儀

  經(jīng)濟型頻譜儀,通常有基本的頻譜分析功能

  手持頻譜儀,,適合外場測試

  頻譜儀的基本功能是頻譜分析,在頻域描繪信號的功率頻譜,,另一個重要功能,,是對信號調(diào)制的I/Q矢量分析,頂級頻譜儀有如下功能:

  高端頻譜儀主機頻率范圍DC~90GHz,可通過外混頻擴展,,進行毫米波/THz測試頻譜測試

  諧波雜散測試

  信號電平統(tǒng)計測試

  信道功率/鄰道功率測試

  噪聲功率測試

  互調(diào)測試

  實時頻譜分析

  雷達信號分析

  I/Q信號分析

  模擬調(diào)制解調(diào)分析

  數(shù)字/矢量信號解調(diào)分析

  群時延測量

  功放測量分析(失真,、頻響、群時延)

  噪聲功率比NPR測量

  相噪測量

  EMI測試

  跳頻/瞬態(tài)分析

  誤碼率測試

  2G/3G/4G/5G所有標準通信信號分析

  航空導航信號分析

  在本類別儀器中,,有一些針對特定測試項目的專用儀器:

  測量接收機:計量級儀器,,專門用來計量信號源或衰減器;內(nèi)置集成了功率計,、接收機,、音頻分析儀、調(diào)制分析儀和頻率計,,另外可以選配頻譜儀和相噪分析儀,。

  相噪分析儀及VCO測試儀:高靈敏度相噪計量儀器和VCO特性測試儀;在信號的相位噪聲測量方面,,采用矢量解調(diào)法或PLL方法,,選配互相關,具有最高的靈敏度,,遠遠優(yōu)于頻譜儀的相噪測量靈敏度,;內(nèi)置多個DC電源,提供VCO的電源和調(diào)諧電壓,,自動測試VCO的各項特性參數(shù),。

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  EMI接收機

  EMI接收機是電磁兼容干擾測試標準專用接收機,主要用途是依據(jù)電磁兼容標準進行被測設備干擾發(fā)射程度的測量和評定,。

  EMI接收機的種類:

  認證級頂級EMI接收機,,指標遠遠超出各種EMC標準要求認證級通用EMI接收機,指標滿足軍用和民用EMC標準要求預認證EMI接收機,,指標基本滿足軍用和民用EMC標準要求,,通常10Hz以下重復頻率的脈沖相應不滿足民標要求

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  網(wǎng)絡分析儀

  網(wǎng)絡分析的“網(wǎng)絡”是指射頻電路和射頻信號通道,包含射頻,、微波電路,,由信號通道和部件構成,包含各類電路元器件,,不要與IT網(wǎng)絡和電力網(wǎng)絡混淆,。

  基本功能是電路參數(shù)分析,分析S參數(shù)(散射參數(shù)),,分析信號(電磁波)在網(wǎng)絡中的傳輸和反射參數(shù),,常用參數(shù)格式:幅度(損耗、增益,、駐波…),、相位,、時延、阻抗,。

  網(wǎng)絡分析儀分為矢量和標量兩種類型,,矢量 - 包含幅度和相位等所有信息的網(wǎng)絡參數(shù),標量 – 不包含相位,、時延等信息,。

  高端矢量網(wǎng)絡分析儀的功能:

  高精度矢量S參數(shù)測量(增益、插損,、駐波,、相位、延時…)頻譜儀選件可選內(nèi)置頻譜儀功能

  時域測量

  變頻矢量測量

  相參信號產(chǎn)生和調(diào)節(jié)

  變頻群時延測試

  天線測試

  內(nèi)置脈沖源,、調(diào)制器,,進行脈沖測試

  真差分測試

  噪聲系數(shù)測量

  去嵌入校準

  外控擴展模塊進行THz測量

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  示波器

  示波器是在時域分析信號波形的設備,ADC電平分辨率和測試帶寬是區(qū)分示波器檔次級別的主要參數(shù),。

  專業(yè)頂級示波器:最大帶寬超過6GHz

  專業(yè)級示波器:最大帶寬達6GHz

  通用示波器:最大帶寬達1GHz

  經(jīng)濟型示波器:帶寬<500MHz

  手持示波器

  其應用范圍十分廣泛:

  信號波形分析

  信號完整性分析

  多通道幅相測量

  多通道FFT頻譜分析

  總線協(xié)議分析

  抖動分析

  時域反射TDR測量

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  信號發(fā)生器

  信號發(fā)生器也稱信號源,,是產(chǎn)生射頻微波信號以及各種調(diào)制信號的儀器設備。

  模擬信號源:可產(chǎn)生模擬調(diào)制信號

  調(diào)制:AM/FM/PM和脈沖調(diào)制

  頂級微波模擬源:超低相噪和噪聲

  通用性模擬源

  矢量信號源:可產(chǎn)生矢量和數(shù)字調(diào)制信號

  頂級微波矢量源

  頻率可達44GHz,,調(diào)制帶寬可達2GHz

  超低相噪

  可產(chǎn)生3Gpp規(guī)范的各類移動通信信號類型

  產(chǎn)生和模擬GNSS導航

  可以衰落和噪聲模擬

  產(chǎn)生和模擬雷達及目標

  產(chǎn)生和配置MIMO信號

  通用性矢量源

  頻率可達6GHz,,調(diào)制帶寬可達500MHz

  經(jīng)濟型矢量源

  頻率可達7.5GHz,調(diào)制帶寬可達240MHz

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  功率計

  功率計是射頻信號功率測量的標準設備,。功率計不能區(qū)分信號頻率,,測量工作帶寬內(nèi)的總功率。

  功率計的核心設備是功率傳感器,,也稱作功率探頭或功率座,,現(xiàn)代功率傳感器與測量和數(shù)據(jù)處理裝置集成在一起,功率計主機不是必須了,,可直接連接計算機,、手機、儀器等完成功率測量,。

  功率傳感器分類:

  熱電傳感器,,準確度最高,頻率范圍可達110GHz,,動態(tài)范圍較低,,通常在-50~+20dBm通用傳感器,通常采用多通道二極管技術,,頻率范圍可達67GHz,,動態(tài)范圍高,通常在-70~+20dBm寬帶傳感器,,通常用來測量窄脈沖信號的峰值、均值功率,以及脈沖寬度,、升降沿時間和周期等

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  低頻測量儀表

  多功能測試儀:

  測量:電壓電流,、電阻、電容

  LCR測試儀

  阻抗測量:電阻,、電容,、電感

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  直流電源

  直流電源的功能:

  基本功能是提供穩(wěn)定純凈的直流電源

  設置電壓源或電流源

  功率分析測量功能,監(jiān)測輸出電壓和電流

  輸出電壓,、電流,、功率變化的高速分析采集記錄輸出電壓波形編輯

  負載變化快速恢復功能

  脈沖電源設置

  直流電源的性能:

  電源輸出紋波和噪聲

  輸出電壓范圍和功率范圍

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