為雷達測試挑選訊號產生器?掌握這幾項關鍵參數就對了
雷達測試經常需要執行本地振盪器(LO, Local Oscillator)替代法,此程序是利用一部高效能合成器/訊號產生器的純淨輸出訊號,來替代系統中的本地振盪器,藉此進行故障查找,並對升、降頻轉換器進行完整的特性分析;在本文中,我們將深入探討挑選一部訊號產生器以有效評估現今雷達系統時,所需考量的幾項核心效能參數。
訊號產生器的關鍵參數
儘管需要考量的參數眾多,我們將聚焦於雷達測試應用中,三個最關鍵的訊號產生器特性——相位雜訊、頻率切換速度與成本。
相位雜訊
雷達的運作原理是向目標發射無線電波,並擷取其反射訊號,以解析出目標的尺寸和距離等資訊;而都卜勒雷達系統則能揭露更多動態資料,例如:目標的移動速度與方向,其原理是偵測反射訊號相對於原始無線電脈衝的頻率變化;此現象即為「都卜勒效應」,當目標朝著雷達系統移動時,訊號頻率會向上偏移;反之,當目標遠離雷達系統時,頻率則會向下偏移,這個概念,就好比警車沿路駛近再駛離時,我們聽到的警笛聲波高低變化。
在都卜勒雷達系統中,過高的本地振盪器相位雜訊,可能會遮蔽掉近距離的雷達回波,舉例來說,移動緩慢、僅有些微都卜勒頻移的目標,或是反射功率較低的微弱訊號,都很容易被過高的相位雜訊所掩蓋;因此,在雷達系統中執行本地振盪器替代法時,選用的訊號產生器必須具備極其優異的相位雜訊效能。
頻率切換速度
許多雷達系統需要在不同的操作頻率之間快速跳躍,這種頻率捷變能力之所以重要,其原因包含以下幾點:
- 避免干擾
- 提升對特定目標的偵測能力
- 抑制電子干擾的影響
不僅如此,不足的切換速度也會導致測試時間大幅拉長,一部具備高速切換效能的訊號產生器,能快速掃描廣泛的頻率與振幅範圍,不僅可滿足捷變雷達的需求,更能有效縮短整體測試時間。
成本
若想透過傳統架構,在單一儀器中同時達到理想的相位雜訊與頻率切換速度,通常會大幅增加價格,一部儀器的設計,往往只能針對一或兩項參數進行強化。
不同的合成器架構,例如直接類比合成(DAS, Direct Analog Synthesis)、直接數位合成(DDS, Direct Digital Synthesis)以及相位鎖定迴路(PLL, Phase-Locked Loop),雖然能針對特定效能進行改善,但每種架構也各自存在著不同的缺點,這些缺點可能會對測試過程造成阻礙。
那麼,訊號產生器要如何才能同時實現低相位雜訊、高速頻率切換與低成本這三大目標呢? 答案就是 Boonton SGX1000 系列。
兼具卓越效能與價格優勢的訊號產生器
談到效能與價格,Boonton SGX1000 系列射頻訊號產生器能同時滿足這兩項嚴苛的要求。
SGX1000 系列採用獨家混合了 DAS 與 DDS 的架構進行設計,提供了超低相位雜訊(在 3 GHz 載波、10 kHz 頻率偏移下,指標為 -122 dBc/Hz)以及高達 350 µs 的頻率切換速度,其頻率範圍涵蓋 10 MHz 至 3 GHz 或 6 GHz (SGX1003/SGX1006),以及 100 MHz 至 18 GHz (SGX1018)。
機種內建多種掃描模式選配,包括步進掃描(Step Sweep)和列表掃描(List Sweep),能滿足各種需要頻率與振幅掃描能力的測試情境,除了雷達應用外,SGX1000 系列也是元件特性分析、頻率捷變通訊系統,以及高產能的產線自動化測試等應用的絕佳解決方案。
應用說明
運用本地振盪器替代方案,實現精準雷達系統特性分析與快速故障定位
此技術白皮書深入探討雷達系統中的本地振盪器(LO)如何影響效能,特別是相位雜訊與切換速度,內容揭示如何透過高效能訊號產生器執行 LO 替代法,精準進行系統特性分析與故障診斷,確保雷達系統的靈敏度與可靠性,閱讀全文 >
相關產品
- SGX1003/SGX1006 射頻訊號產生器 (3/6 GHz)
- SGX1018 射頻訊號產生器 (18 GHz)
- HS9000 射頻訊號產生器 (1/2/3/4/6/12/18 GHz)
- HSY9000 射頻訊號產生器 (3/6/12/20 GHz)
- HSX9000 射頻訊號產生器 (3/6/12/20/40 GHz)
延伸閱讀