Signalgenerator

HF-Generator überzeugt mit guten Standardspezifikationen

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Wichtige Anforderungen an die Quelle sind hier Frequenzstabilität, niedriges Phasenrauschen und hohe Amplitudengenauigkeit. Der DSG3000 bietet die Optionen OXCO (hochstabiler-Temperatur geregelter Quarz mit 5 ppb) und PMC (Power Meter Controller) zur Eliminierung von Amplitudenfehlern. Die Angaben am Mischer wie Level 7 oder Level 17 oder Level 23 steht für die Eingangsleistung des verwendeten Lokaloszillatorsignals. Um entsprechend spezifizierte Mischer messen zu können, muss der eingesetzte HF-Generator die vorgegebenen LO-Leistungen liefern können. Die Serie ist hierzu mit einem maximalen Ausgangspegel von bis zu 25 dBm gut gerüstet.

Die wichtigen Parameter des Verstärkers vermessen

Das nächste zu vermessende Bauteil ist der Verstärker aus der Schaltung. Um eine störungsfreie und zuverlässige Übertragung zu ermöglichen, müssen auch hier einige Parameter getestet bzw. spezifiziert werden. Wichtige Parameter sind neben Frequenzbereich und Verstärkungsfaktor, der 1-dB-Kompressionspunkt, die Intermodulationsfestigkeit und Eingangs- bzw. Ausgangs-Anpassung an 50 Ohm über den spezifizierten Frequenzbereich.

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Der 1-dB-Kompressionspunkt definiert die Schwelle an der ein Leistungsverstärker aus seinem linearen Verhalten in das nicht-lineare Verhalten übergeht und die reale, gemessene Ausgangsleistung, von der theoretischen, linearen Ausgangsleistung um 1 dB abweicht. Wichtige Funktionen des Generators sind hier die Möglichkeit eines Sweeps der Ausgangsleistung über einen definierten Leistungsbereich und die Genauigkeit der ausgegebenen Pegel. Mit Hilfe der Option PMC (Power Meter Controller) kann vor dem eigentlichen Test ein Kalibrierzyklus gefahren werden.

Die mit einem am Generator angeschlossenen USB-Power-Meter gemessenen "wirklichen" Leistungswerte werden im Generator gespeichert und beim Test zur Korrektur der Ausgangsleistung verwendet, so dass entsprechende Leistungswerte am DUT garantiert werden können. Jetzt soll der Basisband-Teil betrachtet werden. Hier sind neben weiteren Bandfiltern der I/Q-Modulator im Senderpfad und den I/Q-Demodulator im Empfängerpfad. Das ist sozusagen die Schnittstelle zwischen Analog- und Digitalteil. Auf der Ausgangsseite des I/Q-Modulators im Senderpfad ist ein analoges Summensignal, das sich auf einer Zwischenfrequenz (IF) befindet. Das Signal entsteht durch Summieren von zwei digital modulierten Signalfolgen (I und Q). Im Empfangspfad wird das IF-Signal in zwei Pfade aufgeteilt und in digitale Signale wieder zurück moduliert.

Zum Testen und Verifizieren dieser Module benötigt man wesentlich mehr Funktionalität, als es beim Generieren von CW-Signalen oder die Ausgabe von analog modulierten Signalen notwendig wäre. Es ist notwendig, digitale I- und Q-Basisband-Signale generieren und ausgeben zu können. Des Weiteren sollte die Möglichkeit bestehen I/Q-IF-Signale auszugeben. Wenn man noch einen Schritt weiter in den digitalen Teil geht ist es von Vorteil, wenn man Basisband-I/Q-Signale aus dem digitalen Signalverarbeitungsmoduls in den Generator einspeisen und damit IF-I/Q-Signale generieren kann.

I/Q-Basisdaten mit spezieller Software erstellen

Zum einfachen Erstellen verschiedener I/Q-Basisdaten liefert Rigol die PC-basierte Software Ultra I/Q Station. Die Modulationsbandbreite liegt bei interner Modulation bei 30 MHz für I- oder Q-Basisband-Signale und bei 60 MHz für HF-I/Q-Signale. Bei externer Modulation steht die doppelte Bandbreite zur Verfügung. I- oder Q-Basisband-Signale mit 60 MHz, HF-I/Q-Signale mit 120 MHz.

Zu den oben dargestellten Funktionen ist standardmäßig noch ein Analogausgang vorhanden. Hier können Signale wie Sinus/Rechteck/Dreieck/Sägezahn ausgegeben werden mit maximal 3 Vpp und 1 MHz. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Pulse zu definieren und auszugeben. Wie zu Beginn schon erwähnt, kann das System noch mit der Option PUG erweitert werden. Hiermit können dann auch vordefinierte Pulsfolgen ausgegeben werden. Die Flexibilität setzt sich auch bei den Schnittstellen fort. So sind standardmäßig alle gängigen Anschlüsse wie GPIB, LAN und USB vorhanden.

* Thomas Rottach ist Applikations-Ingenieur bei Rigol Technologies Europa in München.

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