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信号源的种类知多少?

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-06-19 15:19

  说起信号源,电子工程师们是非常熟悉的,它与频谱仪、示波器一样都是电子及信息通信领域产品研发常备的测试仪器。信号源也称为信号发生器,是一种可以生成模拟或数字域电子信号的电子设备。它主要用于研发、测试、问题定位及维修电子设备。

 

 

信号发生器有许多不同的类型,它们有不同的用途和应用。主要的信号发生器类型有函数发生器、射频和微波信号发生器、任意波形发生器、数字码型发生器和频率发生器。这些信号发生器又可以分成两大类,通用信号发生器与专用信号发生器。下面让我们来看看它们的特点与区别在哪里。

 

 

函数发生器 

 

函数发生器(Function Generator)是一个可以生成简单重复波形的电子设备,可以用于生产测试、仪器维修和实验室,还广泛使用在其它科技领域。内部包括一个电子振荡器,一个具备生成重复波形的电路。函数发生器可以生成的最常见波形有正弦波、方波、三角波、锯齿波,这些波形可以是不断重复的或是单次脉冲的(需要内部或外部的触发源)。如果频率高于20kHz,函数发生器往往还具有调制的功能,可以进行调幅、调频、调相、脉宽调制和VCO控制。函数发生器通常不适合需要低失真或稳定频率信号的应用,主要还是用于模拟电路。

 

HP公司从50年代到70年代生产的一系列函数发生器

 

 

任意波形发生器

 

任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator, 缩写AWG)是一个复杂的信号发生器,它能在频率范围、精度和输出电平的范围内产生任意波形。与产生一组特定波形的函数发生器不同,AWG允许用户以各种不同的方式指定任意的源波形作为输出。AWG通常比函数发生器更昂贵,主要用于高端设计和测试应用,AWG 具有无可比拟的灵活性、速度和保真度,是高速串行、光通信、雷达测试和电子战领域的理想解决方案。

 

 

泰克7122C任意波形发生器

 

 

 

射频与微波信号发生器

 

射频和微波信号发生器(RF & Microwave Signal Generator)用于测试包括蜂窝通信、WiFi、WiMax、GPS、广播、卫星通信、雷达和电子战等各种应用的组件、接收机和系统。射频和微波信号发生器通常具有相似的特性和能力,但频率范围不同。射频信号发生器通常从几KHz到6GHz,而微波信号发生器覆盖的频率范围更宽,从1MHz到至少20GHz。有些型号可以实现高达70 GHz的直接同轴输出,使用外部波导源模块时可以高达数百GHz。射频和微波信号发生器可以进一步分类为模拟信号发生器与矢量信号发生器。

 

模拟信号发生器

 

基于正弦波振荡器的模拟信号发生器(Analog Signal Generator)在数字电l路诞生之前是常见的,至今仍在使用。射频模拟信号发生器能够产生连续波音调。输出频率通常可以在其频率范围内任意调谐。一些型号可以提供各种类型的模拟调制,可能包括AM、FM、相位调制和脉冲调制。另一个常见功能是内置衰减器,它能够改变信号的输出功率。取决于制造商和型号,模拟射频信号发生器的输出功率范围可从135到30 dBm。

 

 

Keysight E4428C ESG模拟信号发生器

 

 

 

矢量信号发生器

 

 

随着数字通信系统的出现,用传统的模拟信号发生器来测试这些系统已经不可能了。这就导致了矢量信号发生器(Vector Signal Genertor)的发展。这些信号发生器能够产生使用大量的数字调制格式如QAM、QPSK、FSK、BPSK和OFDM的数字调制无线电信号。此外,由于现代商业数字通信系统几乎都基于明确定义的行业标准,矢量信号发生器可以根据这些标准生成信号。相比之下,军事通信系统如JTRS,非常强调鲁棒性和信息安全的重要性,通常使用专有的方法。为了测试这些类型的通信系统,用户通常会创建自己的自定义波形,并将它们下载到矢量信号发生器中,以创建所需的测试信号。

 

 

安立 MG3710A矢量信号源

 

 

 

R&S SMB100A射频与微波信号源

 

 

数字码型发生器

 

 

数字码型发生器(Digital pattern generator)是用来满足特定数字测试要求的专用工具,其用途是生成具有一定数据格式的满足各种数字激励需求的数字信号。

 


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