Em campos de ponta, como radar, comunicações por satélite, P&D 5G/6G e tecnologia quântica, a modulação analógica de sinal de RF de alta precisão é uma parte indispensável do teste e da validação do sistema. O gerador de sinal de RF, como dispositivo central de geração de sinal, afeta diretamente a precisão da modulação e a confiabilidade do resultado do teste. Este artigo explicará sistematicamente, a partir de uma perspectiva de prática de engenharia, como usar geradores de sinal de RF modernos para obter modulação analógica de sinal de RF de alta precisão, combinada com a Gerador de sinais de micro-ondas TFN TG20A. Ele também explorará os principais elementos técnicos e práticas operacionais.
I. Requisitos básicos para modulação analógica de sinais de RF de alta precisão
A modulação de alta precisão requer não apenas uma ampla cobertura de frequência e uma faixa dinâmica de alta potência da fonte de sinal, mas também um desempenho rigoroso em termos de estabilidade de frequência, ruído de fase, supressão de harmônicos e flexibilidade de modulação. Em aplicações práticas, os engenheiros geralmente se concentram no seguinte:
- Precisão e resolução de frequência: Afeta a precisão de aplicativos como simulação de oscilador local e teste de filtro.
- Precisão e faixa dinâmica do controle de potência: Diretamente relacionado ao teste de sensibilidade do receptor e à análise da característica de compressão do amplificador.
- Pureza do sinal: O baixo ruído de fase e a alta supressão de espúrios são fundamentais para garantir a qualidade do sinal modulado.
- Tipos e velocidade de modulação: incluindo modulação de pulso, modulação analógica (AM/FM/ΦM) e capacidade de comutação rápida de frequência.
II. Principais recursos e implementação técnica do TFN TG20A
1. Precisão de frequência e resolução de ajuste fino
O TFN TG20A oferece uma faixa de frequência ultra-ampla de 9kHz-21GHz com uma resolução de frequência de até 0,001Hz. Ao simular osciladores locais de sistemas de alta frequência ou realizar testes ágeis de frequência, essa alta resolução permite que os engenheiros façam ajustes finos, evitando erros de teste causados por grandes etapas de frequência. Isso é particularmente adequado para a calibração de deslocamento de frequência em comunicações 5G NR e via satélite.
2. Faixa dinâmica de potência e precisão
Esse dispositivo oferece uma faixa de potência de saída de -120 dBm a +17 dBm com uma resolução de 0,1 dB. Essa ampla faixa dinâmica oferece suporte à cobertura de cenários completos, desde testes de receptores de baixo ruído até a estimulação de dispositivos de alta potência. Durante o teste de modulação, o controle fino de potência pode simular variações de atenuação do canal real, avaliando as respostas de modulação do dispositivo em diferentes níveis de entrada.
3. Pureza do sinal e baixo ruído de fase
O TG20A apresenta ruído de fase típico de -112dBc/Hz com deslocamento de 10kHz (10GHz), supressão de espúrios ≤ -80dBc e supressão de harmônicos ≤ -50dBc. Os sinais de saída de alta pureza fornecem uma base confiável para formatos de modulação de alta ordem (como 256QAM) e sistemas sensíveis à fase, reduzindo efetivamente a incerteza do teste.
4. Modulação de pulso e capacidade de comutação rápida
Na simulação de radar e de guerra eletrônica, o desempenho da modulação de pulso é fundamental. O TG20A suporta uma largura de pulso mínima de 100 ns, uma relação liga/desliga ≥ 65 dB e comutação de frequência interna tão rápida quanto 300 μs. Os usuários podem implementar sequências de pulso complexas por meio do gerador de pulso interno ou do acionamento externo, combinados com atrasos de acionamento ajustáveis, atendendo às necessidades de simulação de sinal de radar multimodo.
III. Operação prática: Obtenção de modulação de alta precisão com o TFN TG20A
Etapa 1: Conexão do sistema e configuração inicial
Conecte a saída de RF de 2,92 mm do TG20A ao dispositivo em teste e conecte-o ao computador host por meio de interfaces USB ou LAN. Depois de ligar, primeiro defina o relógio de referência (suporta entrada de referência externa de 10 MHz) para garantir a sincronização do relógio em todo o sistema e melhorar a estabilidade da frequência a longo prazo.
Etapa 2: Configuração básica do parâmetro de modulação
Configure por meio de comandos SCPI ou do painel frontal:
- Defina a frequência da portadora e o nível de potência, por exemplo, 10GHz, -10dBm.
- Selecione o tipo de modulação, como modulação de pulso, e defina a largura, o período e os tempos de subida/queda do pulso.
- Para modulação analógica (AM/FM), defina a profundidade da modulação, a frequência da modulação e a fonte (interna/externa).
Etapa 3: Modulação avançada e teste de varredura
Utilize a função de varredura por etapas do TG20A para testar a resposta de modulação em banda de filtros ou amplificadores. Defina as frequências de início/parada, o intervalo de etapas e o tempo de espera (ajustável de 10ms a 10s) para observar as variações do sinal modulado em toda a banda de frequência e avaliar a linearidade do dispositivo e o atraso de grupo.
Etapa 4: Integração da automação e controle remoto
Com conjuntos abrangentes de comandos SCPI e interfaces USB/LAN, o TG20A pode ser facilmente integrado a sistemas de teste automatizados (ATE). Os engenheiros podem escrever scripts para configuração de parâmetros em lote, aquisição de dados e análise de resultados, melhorando significativamente a eficiência e a consistência dos testes de produção.
IV. Cenários típicos de aplicativos
- Simulação de pulso de radar: Utilize a largura mínima de pulso de 100ns e a alta taxa de ativação/desativação para gerar sequências de pulso de radar de alta fidelidade, testando a faixa dinâmica do receptor e a capacidade anti-interferência.
- Simulação de portadora de comunicação por satélite: Combine alta precisão de frequência e baixo ruído de fase para gerar portadoras puras de uplink/downlink de satélite para verificação do desempenho do modem.
- Geração de sinais de ondas milimétricas 5G: Em frequências acima de 24 GHz (com o gerador de sinais TFN TG40A （链接到TG40A详情）), simule sinais 5G NR por meio de controle preciso de frequência e potência para testes de formação de feixe e Magnitude de Vetor de Erro (EVM).
V. Conclusão
A obtenção de modulação analógica de sinal de RF de alta precisão depende de um gerador de sinal de RF abrangente e finamente controlável. O gerador de sinais de micro-ondas TFN TG20A, O dispositivo de modulação de RF, com sua faixa de frequência ultra-ampla, alta faixa de potência dinâmica, excelente pureza de sinal e recursos flexíveis de modulação, oferece uma plataforma de hardware confiável para testes modernos de RF. Ao configurar adequadamente os parâmetros do dispositivo e aproveitar as ferramentas de automação, os engenheiros podem realizar testes de modulação repetíveis e de alta precisão nos estágios de P&D, produção e manutenção, apoiando efetivamente o avanço dos sistemas de comunicação e radar de última geração.
Se você quiser saber mais sobre como usar o Gerador de sinal TFN TG20A para obter modulação de alta precisão e outras funções, entre em contato com a equipe de suporte da TFN:
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