RF信号发生器的使用与介绍1

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1、《射频微波测量技术》电子工程学院曹俊友caojy@cuit.edu.cn前置放大功放滤波基带信号基带信号发射本振低噪声放大双工器接收本振滤波思考：语音信号如何传送到很远的地方？收音机选台本质上是调节什么？常见的信号发生器名称函数信号发生器模拟信号发生器数字信号发生器频率捷变信号发生器微波信号发生器√定义：一般将输出频率范围在300MHz～30GHz、工作波长为1m～10mm的信号发生器称为微波信号发生器。输出频率范围在30GHz～300GHz、工作波长为10mm～1mm的信号发生器称为毫米波信号发生器。30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz米波分米波厘米波毫米波一、

2、微波信号源的性能特性二、微波信号源的种类三、微波扫源四、微波合成源五、微波合成扫源六、微波信号源新技术本章主要内容dBm,dBw,dBμvdBm:10lg(P/1mw)dBw:10lg(P)dBμv:20lg(U/1μv)dBuV=90+dBm+10*log(R)dBuV=107+dBm(50欧姆)dBuV=108.75+dBm(75欧姆)为什么用dBm等对数方式表示信号的大小？功率的计算公式：P=U2/R信号的大小通常是用电压来表示的；在RF系统中，有确定的阻抗50Ω或75Ω，因此可用功率来描述信号的大小。对数表示更直观1W=30dBm100mW=20dBm10mW=10dBm

3、1mW=0dBm0.1mW=-10dBm0.01mW=-20dBm0.001mW=-30dBm0.0001mW=-40dBmRF仪器中，功率常用线性和对数两种方式显示。线性显示时，单位为V、mV、uV等；对数显示时，单位为dBm、dBuV等。一、微波信号源的性能特性理想的微波信号是CW信号定常波（CostantWave)：正弦波的各个系数都是常数连续波（ContinueWave)：无始无终的正弦波u（t）=A0cos（ω0t+ψ0）微波信号信号信号是可以以某种方式感知的客观现象信号可以按照其物理和数学特征分类信号具备可以被感知和描述的特征信号可以提供或探索信息信号发生器是信号的产

4、生装置物理特征分类声信号光信号电信号数学特征分类正弦信号脉冲信号随机信号高低强弱明暗颜色场强波形振幅频率周期脉宽均值方差信息信息信息是人类对信号特征及其变化赋予或抽象出的特定含义；可以从信号的存在特征中提取信息；（信号特征的测量）可以从信号特征的变化规律中提取信息；（网络测量）可以利用对信号特征的控制和检测传递信息。（通信）信息信息源发出信号信号特征测量分析获取信息信号源激励信号被测网络响应信号信号特征比对网络信息反求载波信号调制调制信号信息注入发送传输接收调制信号解调信息再生电信号对电磁场存在特征的物理表达和数学描述电磁场某一特征的表征量对时间的变化关系如电压、电流、场强、电势

5、、磁通等等傅立叶级数与傅立叶变换u(t)<=>U(f)周期信号可以表示为一系列不同幅度、频率和初始相位的正弦信号的叠加非周期信号可以表示为具有不同分布密度的正弦信号的叠加utf由于工程和技术的原因，微波信号往往是在频域表达的；根据微波的正弦表达式，信号具有幅度频率和相位特性；实际的微波信号其正弦表达式的每一个因子都是时变的；根据信号特征的变化，微波信号可以调幅、调频和调相；在线性系统中，调频和调相是可以互相转化的表达形式；在非线性系统中，调幅和调频调相可以有条件互相转化。微波信号调幅调频调相A（ω）谐波寄生实际信号理想信号分谐波谱密度ω微波信号特征参数频率特性频率：信号特征每秒中

6、重复次数；周期，波长，角频率频率稳定度：频率随时间的起伏变化；长期，短期频率准确度：实际频率与标称频率的差异；绝对，相对频率分辨率：最小频率变化间隔；绝对，相对跳频速度：频率突变的过渡时间谐波寄生：波形畸变造成的倍频伴随分量；分谐波非谐波：无规则寄生伴随频率分量相位噪声：随机相位起伏造成的频谱展宽；剩余调频：扫频信号发生器在无调制点频工作状态下，输出信号频率的短期不稳定度或晃动。扫频特性：频率连续变化特性；扫频速度、准确度微波信号特征参数功率特性功率：向特定阻抗负载注入能量的能力；振幅功率稳定度：功率随时间的起伏变化；长期，短期功率准确度：实际功率与标称功率的差异；功率平坦度功率

7、分辨率：功率变化的最小间隔源驻波：信号源吸收倒灌功率的能力微波信号特征参数调制特性脉冲调制幅度调制频率调制相位调制微波信号源功能与构成微波振荡源稳幅功率准确度功率稳定度功率平坦度功率分辨率信号源驻波扫描模拟扫步进扫列表扫锁滚扫合成扫功率扫合成准确稳定捷变高纯高分辨率调制脉冲调制调幅调频调相组合调制I/Q调制一个微波振荡器，配以必要的控制驱动电路，就构成了最基本的信号源。不同的应用，对信号源的输出有不同的特性要求。信号源的设计，就是围绕振荡器，施加不同的控制处理电路，满足不同应用需