Генератор сигналов 20 ггц
Достижение желаемой высокой выходной мощности без ухудшения других параметров представляет собой трудную задачу. Необходим очень широкий динамический диапазон, высокая абсолютная точность установки уровня, превосходная повторяемость уровня и минимальное время установления уровня. Также требуется превосходная чистота сигнала, в частности минимальный уровень гармоник.
Выходная мощность
Часто требуются очень высокие уровни выходной мощности, особенно в миллиметровом диапазоне частот. Это связано с тем, что с ростом частот растет затухание сигналов. Для компенсации таких потерь, современный генератор обеспечивает разные уровни выходной мощности. В результате отпадает нужда во внешнем усилителе в следующих каскадах измерений.
Например : Оснащенный соответствующими опциями 6-ГГц прибор генерирует выходной ВЧ-сигнал мощностью до 38 дБмВт, а 20-ГГц прибор генерирует сигнал мощностью до 32 дБмВт в диапазоне СВЧ. 40-ГГц прибор способен формировать на ВЧ-выходе сигнал мощностью 23 дБмВт на частоте 40 ГГц, а 67-ГГц прибор — 20 дБмВт на часто-те 60 ГГц. См график.
Точность установки уровня
Абсолютная точность установки уровня генератора сигналов так же важна как его выходная мощность. Источник сигнала должен обладать очень хорошей точностью установки уровня для того, чтобы количественно оценить нелинейные характеристики усилителя (точка ком-прессии 1 дБ). ИУ редко подключают напрямую к генератору сигналов. Между ге-нератором и ИУ чаще всего находятся кабели и другие компоненты. Наличие дополнительного оборудования сдвигает плоскость отсчета от ВЧ-выхода генератора к ИУ. Датчик мощности компании Rohde & Schwarz может подключаться к генератору сигналов через USB-интерфейс для проведения исключительно точной калибровки (десятые доли дБ) на этой новой плоскости отсчета.
Повторяемость уровня
Повторяемость уровня также играет важную роль. Для часто повто-ряющихся тестовых последовательностей с разными уровнями важна возможность точного воспроизведения индивидуального значения уровня для каждой тестовой последовательности.
Короткие импульсы с контролем уровня
Высокая абсолютная точность установки уровня требуется не только для непрерывных, но и для модулированных сигналов, особенно для импульсных сигналов. Трудность состоит в абсолютном и воспроиз-водимом контроле уровня даже очень коротких импульсов с большой скважностью. На текущем уровне развития, есть генераторы, которые обеспечивают формирование коротких импульсов с контролируемым уровнем длительностью от 100 нс и большой скважностью с исключительной точностью и повторяемостью.
Малое время установления
Другой важной характеристикой, которую нужно учитывать в упомяну-тых выше тестовых последовательностях, является скорость их выпол-нения (например, в системах с автоматизированным испытательным оборудованием (ATE)). Это требует малого времени установления уровня. Если значения уровней передаются по отдельности по шине GPIB, то установка нового уровня занимает обычно 1 мс (при использовании электронного ступенчатого аттенюатора).
Ступенчатый аттенюатор
Электронный ступенчатый аттенюатор обеспечивает быстрое пе-реключение уровней. Поскольку вклад электронного ступенчатого аттенюатора в общее время установления лежит в микросекундном диапазоне, то генератор способен обеспечить время установления уровня 1 мс во всем частотном диапазоне вплоть до 20 ГГц. Для приборов, оснащенных опцией расширения диапазона частот до 31,8 ГГц, 40 ГГц, 50 ГГц или 67 ГГц, в качестве стандартного, используется механический ступенчатый аттенюатор.
Генераторы семейства EXG представляют собой опция экономичного технического решения, которое обеспечивает оптимальное соотношение стоимости прибора и уровня технических характеристик. Реализованные в компактном корпусе высотой 2U, они обеспечивают формирование всех необходимых сигналов для решения задач параметрического тестирования широкополосных фильтров, усилителей, приёмников и многих других устройств.
– Выполнение базового преобразования с повышением частоты гетеродина для обратных СВЧ-каналов двухсторонней связи или блокировки НГ-сигналов для тестирования приёмников с перекрытием по частоте до 13, 20, 31,8 или 40 ГГц
– Наилучшее сочетание высокой выходной мощности (+20 дБм на частоте 20 ГГц), низкого уровня гармоник (≤ 55 дБн) и ступенчатой регулировки ослабления в широком диапазоне обеспечивает преимущества при тестировании характеристик широкополосных микроволновых компонентов, таких как фильтры и усилители
– Термостатированный кварцевый генератор (ОCXO) с высокими характеристиками и скоростью старения < ± 5 x 10-10 в стандартной конфигурации позволяет использовать N5173B в качестве высокостабильного системного источника опорной частоты
– Интегрированный многофункциональный генератор (опция) и интерфейс, обеспечивающий возможность подключения измерителей мощности с шиной USB компании Keysight, сокращают размеры испытательной системы
Скорость переключения частоты, режим НГ () = тип.
Режим свипирования пошаговый/по списку
Максимальная выходная мощность 1 (дБм) (с опцией 1E1 или без неё)
| Диапазон частот | Станд. компл. | Опция 1ЕА |
| Опция 513 или 520 | ||
| От 9 кГц до 3,2 ГГц | +18 | +23 |
| > 3,2 кГц до 13 ГГц | +18 | +20 |
| > 13 до 20 ГГц | +15 | +19 |
| Опция 532 или 540 | ||
| От 9 кГц до 3,2 ГГц | +14 | +21 |
| > 3,2 кГц до 17 ГГц | +14 | +16 |
| > 17 до 31,8 ГГц | +13 | +15 |
| > 31,8 до 40 ГГц | +11 | +15 |
Абсолютная погрешность установки уровня мощности в режиме НГ (дБ) (АРМ вкл.) () = тип.
Чистота спектра
Станд. комплектация: однополосный фазовый шум (дБн/Гц) (режим НГ) () = изм. значение
| Диапазон частот | Отстройка 20 кГц | Отстройка 100 кГц |
| От 5 до < 250 МГц | –115 (–120) | |
| 100 МГц | (–104) | |
| 250 МГц | –129 (–134) | (–115) |
| 500 МГц | –124 (–128) | (–110) |
| 1 ГГц | –118 (–122) | (–104) |
| 2 ГГц | –111 (–116) | (–97) |
| 3 ГГц | –105 (–110) | (–93) |
| 4 ГГц | –104 (–110) | (–91) |
| 6 ГГц | –99 (–104) | (–89) |
| 10 ГГц | –97 (–101) | (–83) |
| 20 ГГц | –90 (–95) | (–76) |
| 40 ГГц | –84 (–91) | (–70) |
| Частота | 1 Гц | 10 Гц | 100 Гц | 1 кГц | 10 кГц | 100 кГц |
| 100 МГц | (–92) | –93 (–116) | –103 (–125) | –130 (–137) | –138 (–142) | –137 (–141) |
| 249 МГц | (–84) | –93 (–108) | –103 (–117) | –130 (–137) | –139 (–142) | –138 (–141) |
| 250 МГц | (–84) | –96 (–111) | –104 (–121) | –127 (–139) | –142 (–150) | –147 (–152) |
| 500 МГц | (–76) | –89 (–106) | –98 (–116) | –125 (–136) | –142 (–149) | –144 (–148) |
| 1 ГГц | (–72) | –86 (–102) | –93 (–111) | –123 (–138) | –139 (–146) | –139 (–144) |
| 2 ГГц | (–66) | –79 (–95) | –85 (–104) | –114 (–132) | –134 (–141) | –133 (–138) |
| 3 ГГц | (–63) | –74 (–92) | –81 (–101) | –111 (–129) | –131 (–139) | –127 (–137) |
| 4 ГГц | (–59) | –73 (–89) | –79 (–98) | –110 (–121) | –128 (–135) | –121 (–130) |
| 6 ГГц | (–55) | –69 (–85) | –76 (–94) | –107 (–118) | –123 (–129) | –121 (–126) |
| 10 ГГц | (–51) | –63 (–82) | –71 (–90) | –101 (–116) | –119 (–129) | –121 (–126) |
| 20 ГГц | (–48) | –57 (–75) | –65 (–84) | –95 (–110) | –113 (–122) | –115 (–119) |
| 40 ГГц | (–43) | –51 (–70) | –59 (–78) | –89 (–104) | –107 (–116) | –109 (–114) |
Гармоники (режим НГ) () = тип. значениеОпция UNY (только для N5183B): абсолютный однополосный фазовый шум (дБн/Гц), (режим НГ) () = изм. значение
| Диапазон частот | Режим НГ при +10 дБм | Режим НГ при +20 дБм |
| От 9 кГц до 200 МГц | < –48 дБн (–54 дБн) | < –38 дБн (–43 дБн) |
| > 200 МГц до 2 ГГц | < –33 дБн (–40 дБн) | < –25 дБн (–31 дБн) |
| > 2 до 20 ГГц | < –55 дБн (–65 дБн) | < –50 дБн (–55 дБн) |
Негармонические составляющие (режим НГ) () = тип
| Диапазон частот | Отстройка > 10 кГц |
| Станд. компл., дБн | |
| От 9 кГц до < 5 МГц | –65 |
| От 5 до < 250 МГц | –75 |
| От 250 до < 750 МГц | –78 |
| От 750 МГц до < 1,5 ГГц | –72 |
| От 1,5 до < 3,0 ГГц | –66 |
| От 3 до 5 ГГц | –60 |
| > 5 до 10 ГГц | –60 |
| > 12 до 20 ГГц | –60 |
| > 20 до 40 ГГц | –54 |
Субгармоники (режим НГ, дБн)
| От 250 кГц до 1,5 ГГц | отсутствуют | > 5 до 10 ГГц | –67 (–75) |
| > 1,5 до 3,2 ГГц | –75 (–83) | > 10 до 20 ГГц | –56 (–65) |
| > 3,2 до 5 ГГц | –67 (–75) | > 20 до 40 ГГц | –53 (–63 |
Субгармоники (режим НГ, дБн)
Аналоговая модуляция
| Полоса | Диапазон частот | N |
| 1 | От 9 кГц до < 5 МГц | Цифровой синтез |
| 2 | От 5 до < 250 МГц | 1 |
| 3 | От 250 до < 375 МГц | 0,25 |
| 4 | От 375 до < 750 МГц | 0,5 |
| 5 | От 750 МГц до < 1,5 ГГц | 1 |
| 6 | От 1,5 до < 3 ГГц | 2 |
| 7 | От 3 до < 6 ГГц | 4 |
| 8 | От 6 до < 12 ГГц | 8 |
| 9 | От 12 до < 24 ГГц | 16 |
| 10 | От 24 до 40 ГГц | 32 |
Амплитудная модуляция (опция UNT)
АРМ вкл. с глубокой AM (по умолчанию) или АРМ выкл.
Погрешность глубины AM АРМ вкл.
(частота модуляции 1 кГц, глубина < 80%)
5 МГц ≤ f ≤ 3,2 ГГц
< 1,5% от устан. значения + 1% тип.: 0,5% от устан. значения + 1%)
< 4% от устан. значения + 1%
(тип.: 3% от устан. значения + 1%)
±2 дБ при глубине 40 дБ (тип.)
±4 дБ при глубине 40 дБ (тип.)
Полный коэффициент гармоник (частота модуляции 1 кГц)
– f < 5 МГц: < 0,25% (тип.) (глубина 30%); < 0,5% (тип.) (глубина 80%)
– 5 МГц < f < 40 ГГц: < 2% (глубина 30%); < 3 % (глубина 80%)
Бюджетные цифровые генераторы для проверки устройств, которые будут не только полезны в качестве хоббийного генератора для радиолюбителя, но и подойдут для профессионального тестирования и разработки компонентов. В подборке будут генераторы тестовых сигналов для проверки оборудования, телевизоров и мониторов, для управления двигателями (ШИМ), а также выскокочастотные генераторы, в том числе для радиосвязи, а также для модули DDS и ВЧ-генераторов для самостоятельной сборки.
С целью тестирования и проверки оборудования применяют различного вида сигналы нужной формы, частоты и скважности, амплитуды и т.п. Пример такого тестирования можно посмотреть в недавнем обзоре осциллографа Rubyster 1C15 с полосой до 110 МГц. Я использовал недорогой генератор JDS-2900 c диапазоном генерации до 60 МГц.
Начну, пожалуй, с одного из самых-самых бюджетных вариантов, а именно с генератора PWM (ШИМ) сигналов FNIRSI XY-PWM1, с диапазоном генерации сигналов от 1 Hz до 150 KHz. Скважность, длительность и период повторения импульсов регулируются. Также предусмотрен таймер на отключение генерации. Настраивать удобно кнопками с контролем по дисплею. Устройство реализовано на базе контроллера Nuvoton серии N76, так что вариант интересный.
Портативный функциональный генератор от Juntek — модель JDS2900-60М с диапазоном генерации 60 МГц. Представляет собой компактный цифровой двухканальный DDS генератор сигналов с выходом BNC (х2). Есть встроенный частотомер. Можно настроить сигнал под себя либо воспользоваться предустановленными (синус, меандр, пила). Что проверить таким? Да хоть новые модели осциллографов и мультиметров.
Простейшая модель для радиолюбителя, представляет собой DDS функциональный генератор сигналов на базе микроконтроллера. Устройство имеет частотный диапазон от 1 Гц- до 65534 Гц. Форму сигнала можно настроить: доступны синусоидальный, прямоугольный, треугольный сигналы на выходе. Фронты сигнала выдаёт чёткие. Большой диапазон регулировок и настроек. Выход — BNC разъемы. Провода и адаптеры для такого генератора можно изготовить самостоятельно. Такой генератор подойдет для тестирования и проверки аудиоустройств.
Отличный функциональный генератор сигналов произвольной формы от UNI-T. В лоте на выбор две модели: UNI-T UTG932 и UNI-T UTG962. Отличаются соответственно предельной частотой генерации: 30 МГц и 60 МГц соответственно. Обе модели двухканальные. Имеет большой экран и серьезный функционал, в том числе и изменение фазы. Внутри установлен прецизионный источник цифрового сигнала 200 Ms/s (14 bit DAC). Предусмотрен встроенный частотомер.
Если вы ищете совсем недорогой, но высокостабильный и, одновременно, высокочастотный генератор функциональных сигналов, то обратите внимание в сторону готовых модулей CJMCU-5351 на базе генератора Si5351/Si5351A. Представляет собой отдельный модуль для подключения к контроллеру по шине I2C, в зависимости от сигнала устанавливается выход. Тактовая частота микросхемы составляет 25 МГц, но в модуле предусмотрены умножители и делители частоты, реальный сигнал модно получить аж до 160 МГц. Минимальный — от 8 кГц. Подойдет и для Arduino, и для STM32, и для других отладочных плат. Модуль под пайку, в комплекте есть стандартная гребенка с шагом 2.54 мм. Выход ВЧ сделан с разъемами SMA-типа. Это самый бюджетный вариант такого плана.
Наверное, это самый недорогой генератор сигналов с возможностью получить синус/треугольник/квадратный на выходе. Продается в виде комплекта, который нужно будет собрать. В составе есть акриловый корпус и все необходимое. Микросхема XR2206 дает возможность генерировать тестовый сигнал в пределах 1 Гц-1 МГц. Можно регулировать выходную амплитуду в нужных пределах.
Удобный и недорогой вариант модуля-генератора импульсных сигналов, аналог такого же, что был в начале подборке. Представляет собой отдельный модуль без корпуса, со встроенным дисплеем и генератор сигналов PWM или импульсным сигналов. Можно устанавливать частоту импульсов, период повторения и скважность импульсов. Рабочий диапазон от 1Hz до 150Khz, пределы выходного напряжения от 3,3 V до 30 V.
Специальный модуль с тестовыми сигналами для VGA мониторов. Представляет собой небольшую плату со специализированой микросхемой. Питается от 7 V до 12 V (работает от любых блоков питания или батарейки типа «Крона» 9 V). Удобно для тестирования ЖК-дисплеев в ремонте или при покупке. Выдает несколько стандартных картинок для проверки матрицы.
Еще один недорогой модуль DDS генератора сигналов на основе AD9833. На этот раз характеристики чуть попроще, цена ниже. Также работает с микроконтроллерами Arduino и STM32. Удобный и недорогой способ собрать дома генератор сигналов с синусоидальным, прямоугольным, треугольным сигналом на выходе. Выход ВЧ сделан с разъемами SMA-типа.
Одна из самых лучших плат-генераторов HackRF с софтовым приемником (SDR). Может не просто принимать любой сигнал в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГц, но и генерировать сигнал на антенну. Можно использовать в радиолюбительских целях, для исследований, для студенческого или кандидатского проекта. Фактически, это популярные RTL-SDR, но с расширенным диапазоном и возможностью передачи сигнала. По ссылке несколько вариантов комплектации, это один из самых доступных лотов на Алиэкспресс.
Бюджетные цифровые генераторы для проверки устройств, которые будут не только полезны в качестве хоббийного генератора для радиолюбителя, но и подойдут для профессионального тестирования и разработки компонентов. В подборке будут генераторы тестовых сигналов для проверки оборудования, телевизоров и мониторов, для управления двигателями (ШИМ), а также выскокочастотные генераторы, в том числе для радиосвязи, а также для модули DDS и ВЧ-генераторов для самостоятельной сборки.
С целью тестирования и проверки оборудования применяют различного вида сигналы нужной формы, частоты и скважности, амплитуды и т.п. Пример такого тестирования можно посмотреть в недавнем обзоре осциллографа Rubyster 1C15 с полосой до 110 МГц. Я использовал недорогой генератор JDS-2900 c диапазоном генерации до 60 МГц.
Начну, пожалуй, с одного из самых-самых бюджетных вариантов, а именно с генератора PWM (ШИМ) сигналов FNIRSI XY-PWM1, с диапазоном генерации сигналов от 1 Hz до 150 KHz. Скважность, длительность и период повторения импульсов регулируются. Также предусмотрен таймер на отключение генерации. Настраивать удобно кнопками с контролем по дисплею. Устройство реализовано на базе контроллера Nuvoton серии N76, так что вариант интересный.
Портативный функциональный генератор от Juntek — модель JDS2900-60М с диапазоном генерации 60 МГц. Представляет собой компактный цифровой двухканальный DDS генератор сигналов с выходом BNC (х2). Есть встроенный частотомер. Можно настроить сигнал под себя либо воспользоваться предустановленными (синус, меандр, пила). Что проверить таким? Да хоть новые модели осциллографов и мультиметров.
Простейшая модель для радиолюбителя, представляет собой DDS функциональный генератор сигналов на базе микроконтроллера. Устройство имеет частотный диапазон от 1 Гц- до 65534 Гц. Форму сигнала можно настроить: доступны синусоидальный, прямоугольный, треугольный сигналы на выходе. Фронты сигнала выдаёт чёткие. Большой диапазон регулировок и настроек. Выход — BNC разъемы. Провода и адаптеры для такого генератора можно изготовить самостоятельно. Такой генератор подойдет для тестирования и проверки аудиоустройств.
Отличный функциональный генератор сигналов произвольной формы от UNI-T. В лоте на выбор две модели: UNI-T UTG932 и UNI-T UTG962. Отличаются соответственно предельной частотой генерации: 30 МГц и 60 МГц соответственно. Обе модели двухканальные. Имеет большой экран и серьезный функционал, в том числе и изменение фазы. Внутри установлен прецизионный источник цифрового сигнала 200 Ms/s (14 bit DAC). Предусмотрен встроенный частотомер.
Если вы ищете совсем недорогой, но высокостабильный и, одновременно, высокочастотный генератор функциональных сигналов, то обратите внимание в сторону готовых модулей CJMCU-5351 на базе генератора Si5351/Si5351A. Представляет собой отдельный модуль для подключения к контроллеру по шине I2C, в зависимости от сигнала устанавливается выход. Тактовая частота микросхемы составляет 25 МГц, но в модуле предусмотрены умножители и делители частоты, реальный сигнал модно получить аж до 160 МГц. Минимальный — от 8 кГц. Подойдет и для Arduino, и для STM32, и для других отладочных плат. Модуль под пайку, в комплекте есть стандартная гребенка с шагом 2.54 мм. Выход ВЧ сделан с разъемами SMA-типа. Это самый бюджетный вариант такого плана.
Наверное, это самый недорогой генератор сигналов с возможностью получить синус/треугольник/квадратный на выходе. Продается в виде комплекта, который нужно будет собрать. В составе есть акриловый корпус и все необходимое. Микросхема XR2206 дает возможность генерировать тестовый сигнал в пределах 1 Гц-1 МГц. Можно регулировать выходную амплитуду в нужных пределах.
Удобный и недорогой вариант модуля-генератора импульсных сигналов, аналог такого же, что был в начале подборке. Представляет собой отдельный модуль без корпуса, со встроенным дисплеем и генератор сигналов PWM или импульсным сигналов. Можно устанавливать частоту импульсов, период повторения и скважность импульсов. Рабочий диапазон от 1Hz до 150Khz, пределы выходного напряжения от 3,3 V до 30 V.
Специальный модуль с тестовыми сигналами для VGA мониторов. Представляет собой небольшую плату со специализированой микросхемой. Питается от 7 V до 12 V (работает от любых блоков питания или батарейки типа «Крона» 9 V). Удобно для тестирования ЖК-дисплеев в ремонте или при покупке. Выдает несколько стандартных картинок для проверки матрицы.
Еще один недорогой модуль DDS генератора сигналов на основе AD9833. На этот раз характеристики чуть попроще, цена ниже. Также работает с микроконтроллерами Arduino и STM32. Удобный и недорогой способ собрать дома генератор сигналов с синусоидальным, прямоугольным, треугольным сигналом на выходе. Выход ВЧ сделан с разъемами SMA-типа.
Одна из самых лучших плат-генераторов HackRF с софтовым приемником (SDR). Может не просто принимать любой сигнал в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГц, но и генерировать сигнал на антенну. Можно использовать в радиолюбительских целях, для исследований, для студенческого или кандидатского проекта. Фактически, это популярные RTL-SDR, но с расширенным диапазоном и возможностью передачи сигнала. По ссылке несколько вариантов комплектации, это один из самых доступных лотов на Алиэкспресс.
Читайте также: