100MHz帶寬的經(jīng)濟型矢量信號源新選擇

100MHz帶寬的經(jīng)濟型矢量信號源新選擇由于對更大帶寬的持續(xù)需求，更高數(shù)據(jù)速率和更寬帶寬的調(diào)制方案越來越普遍。測量設備廠家因此設計了更寬帶寬，更多調(diào)制模式還有更多其他特性的矢量信號源，但也帶來了更昂貴的定價。圖1、VSG25A用戶界面SignalHound用了另一種方法，其他廠家為極高的性能而不惜成本的時候，SignalHound的矢量信號源VSG25A提供了良好的性能但只需要極低的價格：$495。VSG25A的頻率范圍從100MHz到2.5G，功率從-40dBm到+10dBm，并有100M的調(diào)制帶寬，覆蓋了通信的大多頻段和ISM（902到928M以及2.4G到2.5G）。頻率低端可以工作到80M，但是幅度精度降低了，用以覆蓋FM廣播頻段。VSG25A通過USB供電，重130g，可方便的裝進口袋。特性VSG25A的軟件是免費的，用以實現(xiàn)VSG的全部性能，API能實現(xiàn)軟件完全一樣的所有功能，軟件工程師可以完全實現(xiàn)AM/FM，脈沖，多音，ASK，F(xiàn)SK，QAM和任意波形。友好的API（見Figure1）可以很容易的進行自動測量。圖2、1GHz的Pi/4DQPSK信號測量的EVM為0.61%RMS均值圖3、VSG產(chǎn)生的多音NPR信號數(shù)字域產(chǎn)生的AM和FM波形是很精確的，正弦波調(diào)制的FM在整個諧波失真上典型的都在0.02%以下。脈沖調(diào)制典型的上升沿和下降沿分別為3.5和2.5ns（在2450MHz上測量值），脈沖寬度可從6ns到25ms，即使是6ns的脈寬，其脈寬的分辨率典型值依然優(yōu)于0.1%，-VSG25A可以產(chǎn)生個6.01ns的脈沖，就像產(chǎn)生6.00ns的脈沖一樣的容易。開關(guān)比典型值優(yōu)于50dB，對于許多應用來說足夠了。占空比可低至0.00025%（脈沖周期<=1s）或可高于99.9%（關(guān)斷時間>6ns），這對很多測試來說通常是足夠了。數(shù)字調(diào)制是內(nèi)置的，雖然不支持特定的協(xié)議，但是協(xié)議背后的調(diào)制都有的，包含ASK,FSK,GFSK,OOK,MSK,GMSK,BPSK,DBPSK,QPSK,DQPSK,OQPSK,pi/4DQPSK,8-PSK,D8PSK,16-PSK,16-QAM,64-QAM和256-QAM。碼率從4KHz到45MHz都支持，含升余弦和根升余弦濾波，并有可選的滾降濾波。一個Pi/4DQPSKEVM的典型值小于1%（RMS均值，見Figure2）。支持基本的序列（01,0011,00001111），PN7和PN9。VSG25A的多音發(fā)生功能給交調(diào)測試和NPR測試提供了機會，NPR測量在近來吸引了越來越多的注意，因為它比雙音IP3能更好的仿真多載波系統(tǒng)。傳統(tǒng)的NPR測試是用外加的高斯白噪聲，這是測量交調(diào)失真的很老的方法。這種方法利用了噪聲源和一個帶阻濾波器以陷波濾出信號。現(xiàn)代的NPR測試是用1000個以上個單音合成噪聲技術(shù)，每個單音之間不會有任何相位關(guān)系，并且在測試模式的中心濾除掉單音頻率。這就要求現(xiàn)代的寬帶矢量信號源，通過PC控制SignalHound的VSG25A就能很容易的實現(xiàn)。相同的間隔產(chǎn)生1001個單音信號和一個可選的陷波非常簡單，輸入總共的單音個數(shù)，單音之間的間隔以及需要濾除的單音數(shù)（見figure3）。圖4、DAC量化噪聲產(chǎn)生的雜散（PN7序列）每個單音之間的相位關(guān)系可以是隨機的，對于NPR測試，也可以是拋物線型的，用以產(chǎn)生最小的峰均比信號。用戶接口非常高效，可以每秒去加載隨機相位的單音組，從而平均測試結(jié)果，減小不確定性。和SignalHoundBB60C一起，可以組成個40dB的有效NPR動態(tài)范圍。如果需要將動態(tài)范圍增大到55dB，可以用個像是德科技的PSA系列頻譜儀去實現(xiàn)。合成的NPR測試是一個很強大和靈活的方法去測量多載波系統(tǒng)，以前這套測試系統(tǒng)搭建起來需要花費數(shù)萬美金，現(xiàn)在通過VSG25A和一個頻譜儀即可實現(xiàn)。VSG25A可以產(chǎn)生任意波形或者客戶定義的調(diào)制信號，I/Q波形可以用第三方軟件包產(chǎn)生，比如Matlab然后粘貼到CSV文件中，用任何制表軟件修改去控制中心頻點、幅度、時鐘頻率和樣點數(shù)量以及信號周期，實例中給出的是雷達的線性調(diào)頻信號文件。利用VSG25A做掃描有點限制，它可以做快速斜線掃描或者較慢的階梯掃描模式，但是對于1M掃寬，斜線掃描的時間只能<=10ms，10M掃寬掃描時間<=1ms。如果用它來做掃描，VSG25A不是一個很好的應用。為經(jīng)濟而做出的折衷為達到經(jīng)濟的目的，有些設計折衷是必須的：減少濾波，機械調(diào)諧的時鐘源和有限的模式存儲空間?；鶐怯靡粋€線性度很好的12位DAC和一個靈活的時鐘頻率：從60KHz到180MHz皆可。但是它沒有重建濾波器去降低DAC的量化噪聲，這導致了大多調(diào)制模式中，帶外的比較嚴重的雜散（見Figure4）。內(nèi)部僅有一個2.5G的低通濾波器去抑制諧波，因此1.9到2.5GHz的輸出的諧波會較低，但是800MHz的信號輸出會有很大的三次諧波，對于某些應用，則必須要用外部濾波器了。壓控振蕩器（VCXO）預熱后可以機械的調(diào)節(jié)到±1ppm，但是這個VCXO在內(nèi)部溫度變化時候，溫漂會有0.2ppm/°C。還有就是模式存儲空間只有4096個瞬時頻率，或者2048個I/Q組，模式周期（短脈沖除外）只能到64K個樣本，這些都會造成限制，比如重復的偽隨機序列（PRBS）去做數(shù)字調(diào)制的話，最多只能做9bits。作為低成本的矢量源，VSG25A提供了足夠的帶寬，但由于有限的濾波和很小的模式存儲空間，VSG25A不會適合所有人。但是$495美金的價格會讓這個小產(chǎn)品對VSG市場產(chǎn)生巨大的沖擊，將100MHz帶寬的任意波形發(fā)生器帶給幾乎所有的工程師和技術(shù)員而不會對資金上有任何的壓力。VSG25A擁有兩年的質(zhì)保和一周的試用期，并且常備庫存，