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射頻信(xin)號(hao)(hao)源顧(gu)名思義(yi)就是產線射頻信(xin)號(hao)(hao)的(de)一(yi)個源，或者說(shuo)是一(yi)臺儀表。有些(xie)地方可(ke)能會稱作(zuo)矢量射頻信(xin)號(hao)(hao)源，我們一(yi)般將只能產生(sheng)模擬(ni)射頻單頻信(xin)號(hao)(hao)且無(wu)法產生(sheng)調制信(xin)號(hao)(hao)的(de)這一(yi)類儀表稱作(zuo)信(xin)號(hao)(hao)源，比如 Rigol 的(de) DG 系列。
它能產生(sheng)標準(zhun)的(de)如正弦(xian)波(bo)、方(fang)波(bo)、三(san)角波(bo)一類(lei)的(de)簡(jian)單信號，也可稱(cheng)作為(wei)是任(ren)意波(bo)形發生(sheng)器。
真正意義上的信(xin)(xin)號(hao)(hao)源是用(yong)于(yu)產生矢量(liang)信(xin)(xin)號(hao)(hao)，即數字通信(xin)(xin)中(zhong)常用(yong)的調制信(xin)(xin)號(hao)(hao)，支持如 l/Q 調制：ASK、FSK、MSK、PSK、QAM、AM、FM、脈沖信(xin)(xin)號(hao)(hao)等。
比如說 Rigol 的 DSG 系列。
通過下(xia)面框(kuang)圖可(ke)以(yi)簡(jian)單的看(kan)一看(kan)射頻信號(hao)源(yuan)的原理。
信號(hao)流程從左至右首先(xian)看到(dao)(dao)的(de)是一個 DDS 以及連接到(dao)(dao)它的(de) 10M TCXO（或者也可以叫 OCXO），先(xian)來看這個 DDS。
DDS 直接數字合成
DDS 是直(zhi)接(jie)數字合成技術，簡單講(jiang)也就是頻(pin)(pin)(pin)率(lv)合成技術。通(tong)(tong)過由(you)混頻(pin)(pin)(pin)器、倍頻(pin)(pin)(pin)器和分(fen)頻(pin)(pin)(pin)器等組成，對標準頻(pin)(pin)(pin)率(lv)源進行加減乘除等必要的(de)算術操作，再通(tong)(tong)過放大、濾波后(hou)分(fen)離選出需(xu)要的(de)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)信號(hao)。
DDS 通常是輸(shu)出(chu)一個頻(pin)率比(bi)較小(xiao)的(de)信(xin)(xin)號，跟 10M 參(can)考信(xin)(xin)號混(hun)頻(pin)后降頻(pin)主要(yao)負責儀表(biao)的(de)低頻(pin)段輸(shu)出(chu)，而高頻(pin)率部(bu)分由 VCO 輸(shu)出(chu)。
10M TCXO
這個(ge)(ge)就是(shi)一個(ge)(ge)標準(zhun)的(de) 10MHz 的(de)參考信(xin)號，一般(ban)在(zai)儀(yi)表(biao)(biao)的(de)背(bei)部(bu)都會有一個(ge)(ge) 10MHz IN 和(he) 10MHz OUT 兩(liang)個(ge)(ge)接口，用于將兩(liang)臺(tai)儀(yi)表(biao)(biao)時鐘同步。
在這(zhe)里 10MHz 主要(yao)是提供一個標(biao)準的參考信號，在此(ci)功能的板端都會有一個內置的頻(pin)率參考源用以輸(shu)出 10M 信號（如下(xia)圖(tu)），而上(shang)圖(tu)所示(shi)主要(yao)是起外部時鐘同步信號作用。
除了(le)上述(shu)兩種以(yi)外(wai)，還有第三種，有些儀表的(de)選配(pei)項(xiang)包括一(yi)個(ge) TCXO 或(huo)者(zhe) OCXO 我們叫(jiao)高(gao)穩(wen)晶(jing)振，或(huo)者(zhe)叫(jiao)晶(jing)體諧振器，它的(de)諧振頻率很穩(wen)定，所以(yi)一(yi)般用于選件(jian)的(de)方式(shi)來添加，它一(yi)般通過儀表的(de)背(bei)部接(jie)口處直接(jie)插入(ru)就好，比較方便(bian)，儀表廠商會重新針(zhen)對頻率項(xiang)進行復測以(yi)確(que)保頻率是(shi)穩(wen)定且(qie)準確(que)的(de)。
VCO
VCO 一般指壓(ya)控振蕩器(qi)，通過原理圖標我們可以看出(chu)這種圖示一通常是(shi)源(yuan)器(qi)件的(de)標識。
壓控振蕩器(qi)指輸出頻(pin)(pin)率與(yu)輸入控制電(dian)壓有對應關系的振蕩電(dian)路，其(qi)實也就是產生一(yi)(yi)(yi)個(ge)范(fan)圍的頻(pin)(pin)率區間。一(yi)(yi)(yi)部(bu)分頻(pin)(pin)率會通過【P/D】鑒(jian)相(xiang)器(qi)與(yu) DDS 和 10M 參考信號混頻(pin)(pin)而來的一(yi)(yi)(yi)路信號進行鑒(jian)相(xiang)，鑒(jian)相(xiang)器(qi)的主要功(gong)能(neng)就是將兩路信號的相(xiang)位進行鑒(jian)別和統一(yi)(yi)(yi)，保持(chi)相(xiang)位的一(yi)(yi)(yi)致性。VCO 鑒(jian)相(xiang)的這一(yi)(yi)(yi)條通過是通過下(xia)面兩張圖都有的一(yi)(yi)(yi)個(ge)器(qi)件(jian)：Divider 來操(cao)作(zuo)的。
鑒相完(wan)以(yi)后的標準信(xin)號有些(xie)儀表(biao)可(ke)(ke)能(neng)(neng)會(hui)需要倍頻(pin)，這個(ge)時候就會(hui)用到倍頻(pin)器(qi)，如下(xia)圖紅框，倍頻(pin)器(qi)的路徑(jing)可(ke)(ke)能(neng)(neng)不是(shi)一條通路，舉個(ge)例子(zi)：頻(pin)率(lv)(lv)為 9k~15GHz 的頻(pin)率(lv)(lv)范圍，在頻(pin)率(lv)(lv)合成(cheng)單元可(ke)(ke)能(neng)(neng)只產(chan)生的是(shi)一個(ge) 9k~4GHz 的一個(ge)低頻(pin)信(xin)號，然后通過倍頻(pin)器(qi)，不段的往上倍頻(pin)以(yi)產(chan)生更高頻(pin)率(lv)(lv)的區間。
所以對于工程師而言在(zai)排(pai)查一些(xie)(xie)問題的(de)時候(hou)，如果頻率范圍不一樣可能板(ban)端走的(de)路徑是(shi)(shi)不同的(de)。倍頻主要是(shi)(shi)針(zhen)對一些(xie)(xie)頻率較高(gao)的(de)儀(yi)表(biao)會使用。
IQ 調制
對于支持內外 IQ 調制(zhi)(zhi)功能的(de)儀表會多一(yi)塊(kuai) IQ 的(de)板(ban)子，主要負責調制(zhi)(zhi)信(xin)號的(de)產生。在儀表的(de)背部(bu)會有 I IN、I OUT、Q IN、Q OUT 四(si)個(ge) BNC 接口用以(yi)連接外部(bu)調制(zhi)(zhi)信(xin)號。
另外一種(zhong)是儀(yi)表自帶的內部 IQ 調制功(gong)能(neng)，用戶可選擇(ze)內部和外部兩種(zhong) IQ 調制方(fang)(fang)式，內部 I+Q 調制帶寬達 60MHz，EVM<0.7%，EVM<2%（典(dian)型值），可以(yi)下載免費(fei)的 Ultra IQ Station 用于方(fang)(fang)便的生(sheng)成矢量信號(hao)波形。
通常標配(pei)調(diao)(diao)(diao)幅(fu)，調(diao)(diao)(diao)頻，調(diao)(diao)(diao)相等模(mo)擬調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)方式(shi)，可(ke)選配(pei)脈(mo)(mo)沖(chong)調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)及(ji)脈(mo)(mo)沖(chong)序列發(fa)生器(qi)自定義的脈(mo)(mo)沖(chong)序列，以(yi)及(ji) I/Q 調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)和 IQ 基(ji)帶發(fa)生器(qi)，可(ke)生成 QAM、ASK、PSK、FSK、MSK 等各種常用的調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)信號，所有調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)都支持內部和外部調(diao)(diao)(diao)制(zhi)(zhi)源。
接下來信號會經過一個叫 ALC 的環路
ALC（Automatic Level Control）自動電(dian)(dian)平控制，是針對由于器件本(ben)身變(bian)(bian)化,環境引起(qi)工作點變(bian)(bian)化等(deng)，在電(dian)(dian)路(lu)中加入的(de)(de)穩定電(dian)(dian)平的(de)(de)電(dian)(dian)路(lu)。在一(yi)定范(fan)圍(wei)內，ALC 電(dian)(dian)路(lu)自動糾正(zheng)偏移的(de)(de)電(dian)(dian)平回到(dao)要求(qiu)的(de)(de)數(shu)(shu)值(zhi)。例如功(gong)(gong)率(lv) ALC 電(dian)(dian)路(lu)，就是射頻信號源的(de)(de)幅度輸出值(zhi)測(ce)試(shi)過(guo)程中，要求(qiu)輸出一(yi)定功(gong)(gong)率(lv)，由于器件由冷變(bian)(bian)熱導致放大倍數(shu)(shu)變(bian)(bian)化功(gong)(gong)率(lv)偏離要求(qiu)，ALC 電(dian)(dian)路(lu)自動感知這(zhe)個變(bian)(bian)化調(diao)整回路(lu)的(de)(de)參數(shu)(shu)，使(shi)得功(gong)(gong)率(lv)維(wei)持正(zheng)常(chang)數(shu)(shu)值(zhi)。
實現上述這個過程中通常(chang) ALC 電路會搭配(pei)可調(diao)衰減器(qi)來調(diao)整補償幅度值。
可調衰減器電路通常是(shi)由反向串聯(lian)的很多二極管組成(cheng)。
ALC 電路其實(shi)還包含有如(ru)指數放大、比較積分、零點(dian)調節、對數放大、檢波、功率分配等(deng)電路，整個過程(cheng)還是挺復雜的，這里以后慢慢講。
在信號流圖的最后面輸出之前會看到還有一個 ATT 的圖示，這個是干什么的？
我們(men)在使用信號源(yuan)的(de)(de)(de)時候功率輸出幅度(du)的(de)(de)(de)范圍通(tong)常是(shi)(shi)很(hen)大的(de)(de)(de)一個(ge)區間，以 Riogl 的(de)(de)(de) DSG 系列射頻(pin)信號源(yuan)來說(shuo)，其(qi)幅度(du)值(zhi)最(zui)大在 -110dBm~+20dBm，可(ke)(ke)是(shi)(shi)通(tong)過 ALC 電路(lu)(lu)搭配可(ke)(ke)調衰減器是(shi)(shi)不(bu)足以達(da)到(dao)這么大的(de)(de)(de)取值(zhi)范圍，所以在終端輸出之前會再(zai)加一個(ge)單獨的(de)(de)(de) ATT 電路(lu)(lu)，即(ji)固定衰減器電路(lu)(lu)，這里面是(shi)(shi)由不(bu)同大小的(de)(de)(de)衰減器及直(zhi)通(tong)開關組(zu)成，通(tong)過不(bu)同路(lu)(lu)徑的(de)(de)(de)組(zu)合達(da)到(dao)衰減量變化(hua)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
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