여러 가지 잡다한

RF 무선 주파수 신호 발생기

RF 무선 주파수 신호 발생기

무선 주파수, RF 신호 발생기는 RF 또는 마이크로파 테스트 및 개발이 수행되는 모든 영역에서 테스트 계측의 필수 항목입니다.

마이크로파 또는 RF 신호 발생기는 테스트 또는 개발중인 회로의 작동을 테스트하는 데 사용할 수있는 신호 소스를 제공합니다. 다른 많은 테스트 장비 항목과 달리 신호 발생기는 측정을 수행하지 않지만 테스트중인 장치의 출력 신호를 측정하기 위해 다른 테스트 계측 항목에 대한 올바른 테스트 조건을 제공합니다.

신호 발생기의 목적은 주파수, 진폭, 변조 등 알려진 특성을 가진 신호를 생성하는 것입니다. 따라서 회로가 어떻게 실행되었는지 정확히 알면서 회로의 응답을 볼 수 있습니다.

종종 RF 신호 발생기는 오실로스코프, 스펙트럼 분석기, 전력계, 주파수 카운터 등과 같은 다른 테스트 장비와 함께 사용됩니다.

RF 신호 발생기의 유형

다양한 방식으로 무선 주파수 신호 발생기를 설계 할 수 있습니다. 또한 수년에 걸쳐 전자 회로가 개발되면서 다양한 기술이 발전했습니다.

사용 가능한 테스트 장비의 기능은 최근 몇 년 동안 상당히 발전했지만 기본 개념은 동일하게 유지됩니다.

사용할 수있는 신호 발생기에는 두 가지 형태가 있습니다.

  • 무료로 실행되는 RF 신호 발생기 : 이러한 RF 발생기는 주파수가 드리프트되는 경향이 있기 때문에 요즘 거의 사용되지 않습니다. 때때로 저가형 단순 신호 발생기는 하나 또는 두 개의 트랜지스터를 사용하고 매우 기본적인 수준의 성능을 가지고 있으며 많은 실험자들에게 비용이 저렴했습니다. 이러한 매우 기본적인 RF 신호 발생기는 요즘 거의 볼 수 없습니다.

    그러나 고급 자유 실행 RF 생성기가 만들어졌고 생성 된 신호가 매우 깨끗하고 다른 무선 주파수 신호 생성기에 존재하는 주 신호의 양쪽에 위상 노이즈 수준이 없다는 이점이 있습니다.

    일부 신호 발생기는 주파수 고정 루프 형태를 사용하여 매우 낮은 수준의 위상 노이즈를 유지하면서 일부 주파수 안정성을 추가하는 수단을 제공했습니다. 다시 말하지만, 주파수 합성기 기술을 사용하는 RF 신호 발생기의 성능이 상당히 향상 되었기 때문에 요즘은 일반적이지 않습니다.

  • 합성 무선 주파수 신호 발생기 : 오늘날 사용되는 거의 모든 무선 주파수 신호 발생기는 주파수 합성기 기술을 사용합니다. 이 기술을 사용하면 키패드 또는 원격 제어를 통해 주파수를 직접 입력 할 수 있으며 출력 신호를 매우 정확하게 결정할 수 있습니다. 정확도는 매우 높은 정확도를 가질 수있는 내부 기준 오실레이터에 의존하거나 신호가 매우 정확할 수있는 외부 주파수 기준에 고정 될 수 있습니다.

    합성 된 RF 신호 발생기에서 사용되는 두 가지 주요 기술이 있습니다.

    • 위상 고정 루프 신디사이저 : 위상 고정 루프 합성기는 상대적으로 낮은 수준의 스퓨리어스 신호로 광범위한 주파수에서 신호를 생성 할 수 있기 때문에 대부분의 RF 신호 발생기에서 사용됩니다. 위상 고정 루프 합성기 기술은 잘 개발되었으며이를 사용하여 고성능 RF 신호 발생기를 생산할 수 있습니다.
    • Direct Digital Synthesizer, DDS : 직접 디지털 합성 기술은 RF 신호 발생기에 사용될 수 있습니다. 매우 미세한 주파수 증가를 비교적 쉽게 달성 할 수 있습니다. 그러나 DDS의 최대 한계는 일반적으로 신호 발생기에 필요한 상위 주파수보다 훨씬 낮으므로 필요한 주파수 범위를 제공하기 위해 위상 고정 루프와 함께 사용됩니다.

사용되는 발진기의 유형이 무엇이든 안정성, 제어, 정확도 및 위상 잡음이 핵심 문제입니다. 오늘날의 많은 테스트 계측 요구 사항에서 주파수 합성기를 사용한다는 것은 안정성, 제어 및 정확성이 매우 우수하다는 것을 의미합니다. 그러나 위상 노이즈는 일부 애플리케이션에서 문제가 될 수 있습니다.

RF 신호 발생기 작동

일반적인 마이크로파 또는 RF 신호 발생기의 작동을 이해하려면 기본 블록 다이어그램에 포함 된 내용을 이해하는 것이 유용합니다.

최신 RF 신호 발생기에는 여러 주요 회로 블록 또는 섹션이 있습니다.

  • 발진기: RF 신호 발생기에서 가장 중요한 블록은 발진기 자체입니다. 이것은 모든 형태의 오실레이터가 될 수 있지만 오늘날에는 거의 확실하게 주파수 합성기로 형성 될 것입니다. 이 오실레이터는 컨트롤러에서 명령을 받아 필요한 주파수로 설정됩니다.
  • 증폭기: 오실레이터의 출력은 증폭이 필요합니다. 이것은 특수 증폭기 모듈을 사용하여 달성됩니다. 이것은 일반적으로 고정 레벨로 신호를 증폭합니다. 모든 주파수와 온도에서 출력 레벨을 정확하게 유지하기 위해 주변에 루프가 있습니다. 이 루프는 최종 출력의 정확도가 그것에 의존하기 때문에 밀접하게 제어됩니다.
  • 감쇠기 : 감쇠기는 신호 발생기의 출력에 배치됩니다. 이를 통해 정확한 소스 임피던스가 유지되고 발전기 레벨을 매우 정확하게 조정할 수 있습니다. 특히 상대 전력 레벨, 즉 한 레벨에서 다른 레벨로 변경할 때 매우 정확하고 감쇠기의 정확도를 나타냅니다. 출력 임피던스는 감쇠가 적은 최고 신호 레벨에 대해 덜 정확하게 정의된다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 레벨은 범위에서 0.1dB 단위로 조정될 수 있습니다.
  • 제어: 고급 프로세서를 사용하여 RF 및 마이크로파 신호 발생기를 쉽게 제어하고 원격 제어 명령을 수행 할 수 있습니다. 프로세서는 테스트 장비 작동의 모든 측면을 제어합니다. 또한 많은 최신 신호 발생기에는 대형 화면과 컨트롤이 있습니다.

RF 신호 발생기 기능

마이크로파 및 RF 신호 발생기는 오늘날 매우 다양한 기능과 시설을 제공 할 수 있습니다. 여기에는 아래에 자세히 설명 된 일부가 포함됩니다.

  • 주파수 범위: 당연히 RF 신호 발생기의 주파수 범위가 가장 중요합니다. 생성해야 할 모든 주파수를 포괄 할 수 있어야합니다. 예를 들어, 휴대폰이나 기타 무선 수신기 등 장비 품목에서 수신기를 테스트 할 때 작동 주파수뿐만 아니라 이미지 거부와 같은 문제가있는 다른 주파수를 확인할 수 있어야합니다.
  • 출력 레벨 : RF 및 마이크로파 신호 발생기의 출력 범위는 일반적으로 비교적 높은 정확도로 제어됩니다. 테스트 장비 자체의 출력은 일정한 수준으로 유지 된 다음 고급 가변 감쇠기를 통과합니다. 이들은 일반적으로 가장 높은 정확도를 제공하기 위해 전환됩니다. 범위는 일반적으로 RF 신호 생성기의 최종 증폭기에 의해 상단 끝에서 제한됩니다. 일반적인 레벨 출력 범위는 0.1dB 단계로 -127dBm ~ + 7dBm입니다.
  • 조정: 일부 RF 또는 마이크로파 신호 발생기에는 출력 신호에 변조를 적용 할 수있는 발진기가 내장되어 있습니다. 다른 제품은 외부 소스에서 변조를 적용 할 수도 있습니다. 다양한 신호 발생기의 기능은 상당히 다양하지만 최고급 테스트 장비는 매우 높은 수준의 기능을 제공합니다.

    예를 들어, 모바일 통신과 같은 애플리케이션을위한 변조 형식이 더욱 복잡 해짐에 따라 RF 신호 발생기의 기능이 더욱 유연 해져야했으며 일부는 QPSK, QAM 등과 같은 복잡한 변조 형식을 허용해야했습니다. 복잡한 변조 형식을 지원하는 신호 발생기를 종종 벡터 신호 발생기라고합니다.

  • 제어: 요즘에는 RF 및 마이크로파 신호 발생기를 제어하기위한 많은 옵션이 있습니다. 전통적인 전면 패널 컨트롤이있는 경향이 있지만 원격 제어를위한 많은 옵션도 있습니다. 대부분의 실험실 벤치 테스트 장비 항목에는 GPIB가 표준으로 장착되어 있지만 RS-232 및 이더넷 / LXI와 같은 옵션이 제공됩니다.

    PXI / PXI Express가 가장 널리 사용되는 랙 기술은 또 다른 옵션입니다. PXI는 PCI 버스를 기반으로하지만 테스트 장비에 맞게 특별히 조정되었습니다. 이 시스템은 표준화되어 있으며 많은 제조업체에서 PXI 테스트 장비를 판매합니다. 다양한 PXI 기반 RF 신호 생성기를 사용할 수 있습니다.

    오실로스코프 및 스펙트럼 분석기와 같은 많은 항목이 USB 형식으로 제공되므로 USB 신호 발생기에서도 마찬가지입니다. 현재 사용할 수있는 다양한 옵션이 없습니다. 일반적으로 USB 테스트 장비는 테스트 장비의 핵심 기능을 제공하지만 USB 인터페이스를 통해 전원이 공급되고 관련 컴퓨터의 처리 능력을 활용하여 인간 / 기계 인터페이스를 제공합니다. 이 접근 방식은 장비 비용을 상당히 줄입니다. 많은 USB 테스트 장비가 매우 훌륭하지만, 예를 들어 시중에는 우수한 USB 오실로스코프가 있지만 필요한 품질의 테스트 장비를 얻을 수 있도록주의를 기울여야합니다.

  • 스위프: 일부 신호 발생기 애플리케이션의 경우 RF 신호 발생기의 주파수를 스위프 할 수 있어야합니다. 이 시설이 필요한 경우, 모든 RF 신호 발생기가 이러한 특성의 스위프를 제공하지 않는 것으로 간주되는 테스트 장비의 사양을 확인해야합니다. 충분할 수 있습니다.

마이크로파 및 RF 신호 발생기는 모든 종류의 무선 장비를 다루는 테스트 실험실에서 널리 사용됩니다.이 테스트 장비는 셀룰러에서 통신 장비, 방송 송신기 및 수신기, Bluetooth, Wi-Fi를 포함한 무선 제품 및 더 많은 표준에 이르기까지 모든 것에 사용할 수 있습니다. . RF 및 마이크로파 신호를 사용하는 항목이 더 많아지면 RF 신호 발생기의 사용이 증가 할 것입니다.

다양한 제조업체 및 공급 업체에서 제공하는 다양한 테스트 장비가 있으며 RF 신호 발생기는 제공하는 사양과 기능이 상당히 다릅니다. 비용은 상당히 다양 할 수 있습니다. 저가형 RF 발생기는 약 $ 100부터 최대 $ 50,000 이상의 비용이 드는 최고급 발생기까지 구입할 수 있습니다. 이러한 테스트 장비의 비용을 고려할 때 신규 또는 두 번째 사용자 테스트로 구매할 수 있습니다. 장비.


비디오보기: 함수발생기 사용방법 (유월 2021).