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怎么能够有效地提高E8257D信号发生器性能?

更新时间:2022-02-24      点击次数:124
  E8257D信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其它电参数时,以及测量元器件的特性与参数时,用作测试的信号源或激励源。
 
  许多E8257D信号发生器,其技术参数已经基本能够满足基础应用。但对于一些更高的专业领域,关键指标上还有些差距,那么在节省预算的前提下,怎么能够有效地提高设备性能,从而拓展它的应用范围呢?本文将分享几个实用小技巧。
 
  1、通过外接功率计,提高设备的幅度精度
 
  受限于设备本身的输出幅度精度,以及信号发生器和被测件之间连接件的频响特性,到达被测件的信号幅度可能会比预期具有更大的误差。
 
  2、通过外接高精度恒温晶振,提高设备的稳定性,并改善近端相噪水平
 
  我们知道,决定频率精度和稳定性的因素,就是机器使用的参考晶体振荡器。出于成本的考虑,经济型的信号发生器普遍没有采用昂贵的恒温晶振,但是在某些特殊的测试场景,我们会非常关注绝对频率精度,或者随时间和温度的漂移导致的稳定度,这个时候只需要单独采购一个高精度的恒温晶振选件,作为设备的外部参考,就可以有效地解决这个问题。
 
  另外,当频率偏移小于1kHz时,发出信号的稳定度和相位噪声将主要由参考时钟决定,采用高精度的恒温晶振,有利于改善信号的近端相噪水平。
 
  3、通过外接低通滤波器降低设备的谐波和杂散
 
  在输出设定的基波信号的同时,会伴随有一定幅度的谐波、分谐波和杂波信号,大多数情况下我们是不需要谐波分量的,或者说这些谐波分量的存在会对正常的测试带来一定的干扰。
 
  我们根据实际测试情况,选择一个合适的低通滤波器连接到的输出端,可以有效地过滤掉高频的谐波分量,提高信号的频谱纯度。
 
  接入低通滤波器,难免对输出信号的幅度和平坦度造成一定的影响,我们可以通过提高输出信号电平和外接USB功率计的方法,对平坦度和精度进行补偿。
 
  4、通过外接功率放大器提高zui大输出电平
 
  一般来说,zui大输出电平通常不会大于20dBm,如果你想得到更大的信号功率,外接功率放大器是一个不错的选择。在这里需要注意的是,大信号的谐波电平通常都比较高,外接功放以后,谐波电平增长的幅度会更大,如果你对信号的频谱纯度有一定的要求,可以参考方法三,在功放后面再加一个合适的低通滤波器,从而减小谐波分量对测试结果的影响,我们通过外接功放能够提高zui大输出电平,那么外接一个衰减器,是不是能扩展设备的zui小输出电平呢?答案是否定的。通常一个zui小输出电平是由这个产品的硬件结构决定的,设计方案决定了它的噪声水平,它能够输出的最小信号一般要高于这个噪声电平3~5dBm左右。在输出小信号的时候,外接一个衰减器,由于衰减器只会对有效信号进行衰减,而对仪器的本底噪声不会有任何影响,这样会使小信号低于机器的底噪,从而无法得到检测。
 
  5、通过外接衰减器改善设备的匹配
 
  测量不确定度,是指由于设备的输出阻抗不是理想的50Ω,使得输出信号进入理想负载后,有一部分会被反射回去,而设备又不能完全吸收这部分反射信号,其中部分反射信号会再次输出到负载,这种来回反射会改变被测器件的有效输入电平,从而导致测量的不确定性。每一个设备都会有一个关键指标VSWR,是专门用于度量它的测量不确定度的。
 
  改善设备测量不确定度的一个简单有效方法,就是在输出端外接一个匹配良好的固定衰减器。
 
  当我们对某个指标有较高要求,而手上的设备达不到的时候,可以使用以上的几种方法作为临时的解决方案。但是这些方法,均需要增加一些额外的成本,并且会使整个测试系统变得更加复杂,所以在运用的时候,需要进行综合考虑,确保既能够达到我们的测试目的,又不引入新的误差。
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