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Comprendre les spécifications du générateur de signaux RF

Comprendre les spécifications du générateur de signaux RF

Comme pour tout élément d'instrumentation de test, la fiche technique décrit les performances du générateur de signal RF particulier.

L'ensemble des spécifications utilisées pour les générateurs de signaux RF est adapté aux paramètres de performance qui sont importants dans ce scénario. Les paramètres des spécifications couramment utilisées comprennent la plage de fréquences, les niveaux de puissance de sortie, la précision de la puissance de sortie, les harmoniques et les signaux parasites et le bruit de phase. Ceux-ci et plusieurs autres sont quelques-uns des paramètres qui sont de première importance.

Il peut y avoir une différence significative de performances entre les générateurs de signaux haut de gamme qui peuvent coûter de gros montants, par rapport aux générateurs de signaux RF bas de gamme qui peuvent être financés avec des budgets plus modestes. Il est nécessaire de déterminer ce qui est nécessaire et ce qui sera nécessaire pour permettre de choisir la meilleure option. De toute évidence, pour les applications domestiques telles que la radio amateur, le coût de certains équipements très haut de gamme n'est ni abordable ni nécessaire, alors que pour un laboratoire de développement, il n'y a pas d'autre choix que d'investir des sommes importantes.

Gamme de fréquences

L'une des spécifications clés évidentes pour tout générateur de signaux radiofréquences est la gamme de fréquences qu'il couvre. De nombreux générateurs de signaux d'aujourd'hui sont capables de bien fonctionner dans la région des micro-ondes car c'est un domaine d'intérêt croissant.

Lors du choix de la bande requise pour un générateur de signaux, il est nécessaire de prendre en compte tous les tests qui seront nécessaires. La couverture de fréquence requise pour le générateur de signaux peut ne pas être uniquement celle de l'unité testée. Par exemple, lors du test des récepteurs radio, il est nécessaire de tester leur sensibilité aux signaux hors bande à l'image et à d'autres fréquences. Celles-ci peuvent être en dehors de la plage de fréquences de fonctionnement de l'unité testée et le générateur de signaux devra répondre à ces exigences et à toute autre exigence.

Harmoniques et signaux parasites

Tous les générateurs de signaux produisent un certain niveau de signaux parasites. Les harmoniques sont généralement beaucoup plus élevées car des efforts considérables sont consacrés à la réduction de l'intermodulation et d'autres signaux parasites non liés aux harmoniques.

les niveaux d'harmoniques et de signaux parasites sont normalement indiqués en décibels par rapport à la porteuse.

Souvent, les niveaux d'harmoniques sont relativement élevés parce que la sortie n'est pas filtrée, mais les autres signaux parasites doivent être bien inférieurs.

Puissance de sortie du générateur de signaux

Une autre spécification importante du générateur de signaux est sa puissance de sortie. Pour la plupart des générateurs de signaux RF, la spécification de puissance de sortie est définie en dBm, c'est-à-dire dB par rapport à un milliwatt.


dBm au niveau de puissance
Niveau d'énergie
dBm
Niveau d'énergie
milliwatts
01
32
1010
1320
20100
23200

Bien que différents générateurs de signaux aient des niveaux de sortie différents, le niveau de sortie maximum le plus courant est de +13 dBm, bien que quel que soit le niveau maximum exact, il se situe normalement dans la plage de 10 à 100 milliwatts, soit 10 à 20 dBm.

Précision de puissance - relative et absolue:

Pour de nombreux scénarios de test, il est nécessaire que la sortie du générateur de signaux soit connue avec précision. Cela est dû au fait que la réponse de l'unité testée est la plus susceptible de varier en fonction du niveau du générateur de signaux. Dans certaines circonstances, il est probable que la réponse soit très sensible au niveau du générateur de signaux. En conséquence, la spécification de la précision du niveau du générateur de signaux est d'une grande importance.

Il y a deux éléments pour la précision du niveau de sortie du générateur de signaux. Ceci est dû à la manière dont le niveau de sortie est contrôlé. La sortie d'un générateur de signaux est généralement constituée d'un atténuateur, ce qui permet de faire varier le niveau de sortie. Avant l'atténuateur de sortie dans le générateur de signaux, il y a un amplificateur avec une boucle de rétroaction qui est utilisée pour maintenir un niveau fixe précis. La précision de l'atténuateur fournit alors la précision relative des étapes individuelles tandis que le niveau maintenu de l'amplificateur fournit la précision de niveau absolue.


Bruit de phase du générateur de signaux

Un élément qui doit être noté sur de nombreux générateurs de signaux ces jours-ci est le niveau de bruit de phase qui est produit. L'importance vient du fait que de nombreux générateurs de signaux entrent dans la catégorie des générateurs de signaux synthétisés. Alors qu'un générateur de signaux synthétisés offre de nombreux avantages allant de la sélection exacte de la fréquence à la stabilité, et des niveaux élevés de programmabilité, la question du bruit de phase peut être un problème dans certains générateurs, et la spécification du bruit de phase doit être soigneusement considérée.

Lors de la réalisation de mesures générales de bruit d'un système, le bruit de phase d'un générateur de signaux utilisé peut affecter les mesures. En conséquence, il est nécessaire de savoir ce qui peut être toléré.

Le niveau de bruit de phase d'un générateur de signal radiofréquence diminuera généralement à mesure que le décalage par rapport à la porteuse augmente. Les niveaux réels peuvent être donnés en plusieurs points dans une spécification, et parfois un graphique du bruit de phase peut être donné.

Les niveaux de bruit de phase sont mesurés en dBc / Hz. C'est le niveau de bruit dans une bande passante de 1 Hertz par rapport au niveau de la porteuse. Le bruit n'étant pas sur une seule fréquence mais réparti sur la gamme de fréquences, plus la bande passante de mesure est large, plus le bruit est perçu. En conséquence, il est nécessaire de spécifier une bande passante et 1 Hertz est considéré comme la norme.

Précision - court et long terme

La précision d'un générateur de signaux est souvent importante. Avec la plupart des générateurs de signaux RF utilisant des synthétiseurs de fréquence, cela signifie que la précision de fréquence est déterminée par l'étalon de fréquence utilisé dans le générateur. Les étalons de fréquence ont leur précision définie avec un certain nombre de spécifications différentes et celles-ci doivent être combinées de manière correcte pour donner la "précision" globale. Toutes les mesures de précision sont spécifiées en termes de parties par million (PPM). Cependant, il existe des éléments tels que la stabilité de la température, la stabilité de la tension de ligne, le vieillissement (c'est-à-dire la dérive constante avec le temps pendant plusieurs mois du cristal dans l'étalon de référence, etc.) Ces éléments doivent être ajoutés statistiquement pour obtenir la «précision» globale de la fréquence radio générateur de signal.

Formats de modulation pris en charge

Afin que de nombreux tests puissent être entrepris par le générateur de signaux, il est nécessaire dans de nombreux cas que le signal puisse être modulé. De cette manière, les signaux réels peuvent être plus complètement simulés et les tests requis entrepris. La plupart des générateurs de signaux ont la capacité de moduler les signaux de diverses manières, certains offrant des niveaux de flexibilité plus élevés que d'autres. En conséquence, il est nécessaire de vérifier les spécifications du générateur de signaux pour s'assurer qu'il possède les capacités requises.

À l'origine, de nombreux générateurs de signaux avaient la capacité d'appliquer une modulation d'amplitude, AM et une modulation de fréquence, FM. Cependant, avec les systèmes radio et sans fil utilisant des formes de modulation beaucoup plus avancées, de nombreux générateurs de signaux ont des capacités de modulation très complètes. Certains de ces éléments peuvent être fournis par l'utilisation d'options supplémentaires. Aujourd'hui, divers formats de modulation peuvent être disponibles dans un générateur de signaux. Ceux-ci peuvent inclure: diverses formes de modulation par décalage de phase, PSK (y compris BPSK, QPSK, 8PSK, etc.) ainsi que d'autres formats de modulation plus compliqués, y compris la modulation d'amplitude en quadrature, QAM (y compris 16 et 64 points QAM) doivent être utilisés. D'autres types de modulation comprenant CDMA et OFDM peuvent également être disponibles. Il est nécessaire de s'assurer que le générateur de signal radiofréquence considéré est en mesure d'offrir les formats de modulation requis.

Intervalle d'étalonnage de l'équipement de test

L'intervalle d'étalonnage de tout équipement de test est important, et c'est le cas de tout générateur de signaux, qu'il soit neuf ou utilisé. L'étalonnage de l'équipement de test peut augmenter considérablement le coût de possession, il est donc nécessaire de prendre en compte l'intervalle d'étalonnage. Pour de nombreux générateurs de signaux, l'intervalle sera d'un an, mais si des degrés de précision plus élevés de l'une des spécifications du générateur de signaux sont nécessaires, des intervalles de temps plus courts peuvent être nécessaires.

Les générateurs de signaux RF varient considérablement en termes de performances. Souvent, les performances se reflètent dans le prix et, compte tenu de la technologie utilisée dans les générateurs de signaux RF, ils ne sont souvent pas bon marché. Cependant, lorsque les performances requises dépassent le budget, il est possible d'examiner l'équipement du deuxième utilisateur, ou même l'équipement de certains des nouveaux fournisseurs émergents, ou ceux utilisant des générateurs RF USB. Faire appel à des fournisseurs de confiance signifie que la qualité, les performances et le support seront garantis, mais parfois, de nouveaux fabricants ou ceux fournissant des équipements USB peuvent être l'option la plus viable.


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