Многоканальная генерация когерентных сигналов

Комплект превосходно согласованных генераторов сигналов от Rohde & Schwarz формирует несколько фазово-когерентных сигналов с частотой до 40 ГГц.

Компактное и масштабируемое решение для тестирования с фазово-когерентными ВЧ-выходами.
Компактное и масштабируемое решение для тестирования с фазово-когерентными ВЧ-выходами.
Открытый Lightbox

Измерительная задача

Для тестирования многоантенных систем, таких как фазированная антенная решетка или антенн с формированием ДН, требуется испытательная система, способная выдавать несколько сигналов с постоянными фазовыми соотношениями между ними. Когерентные испытательные сигналы должны иметь определенную или настраиваемую разность фаз и настраиваемую амплитуду. При создании такой испытательной системы возникает ряд проблем, например, габариты, регулировка фазы и удобство обращения. В особенности важна стабильность сдвига фаз между каналами.

Для многих систем пеленгации аэрокосмического и оборонного назначения, а также для формирования ДН в мобильной связи требуется, чтобы фазовые соотношения между каналами оставались постоянными с течением времени с минимальными отклонениями, например, дрейф фазы не должен превышать 1°. Такая высокая стабильность фазы может достигаться только за счет использования сигнала общего синтезатора (гетеродина) для всех генераторов сигналов в испытательной системе.

Превосходная стабильность фазы между каналом 1 и каналами 2/3/4 на частоте 20 ГГц и постоянной температуре прибора (верхний график).
Превосходная стабильность фазы между каналом 1 и каналами 2/3/4 на частоте 20 ГГц и постоянной температуре прибора (верхний график).

Контрольно-измерительное решение

Генераторы сигналов от Rohde & Schwarz — это компактное и простое в использовании решение для генерации фазово-когерентных сигналов. Опция фазовой когерентности генераторов R&S®Sxx-B90 позволяет распределять сигнал гетеродина из одного прибора по нескольким приборам. Можно объединять генераторы различных моделей, чтобы обеспечить оптимальное соответствие требованиям пользователя к количеству фазово-когерентных каналов и диапазону радиочастот.

Например, для генерации четырех фазово-когерентных ВЧ-сигналов с частотой до 20 ГГц требуется один двухканальный векторный генератор сигналов R&S®SMW200A и два комплекта, включающих ВЧ-источник R&S®SGS100A RF и повышающий преобразователь R&S®SGU100A. Вся установка работает как единое устройство, которым можно легко управлять посредством интуитивно понятного сенсорного экрана генератора R&S®SMW200A. Векторный генератор сигналов формирует два фазово-когерентных канала с частотой 20 ГГц, а также немодулированные I/Q-сигналы и сигнал гетеродина для двух внешних ВЧ-выходов (сочетания R&S®SGS100A/ R&S®SGU100A). Сдвиг фаз между всеми четырьмя ВЧ-каналами задается в цифровой форме в полосе модулирующего сигнала в приборе R&S®SMW200A. Поэтому эксплуатировать четырехканальную систему и управлять фазовыми соотношениями достаточно просто.

Испытательная установка для формирования четырех фазово-когерентных каналов на частоте 20 ГГц с регулированием фазы и превосходной фазовой стабильностью.
Испытательная установка для формирования четырех фазово-когерентных каналов на частоте 20 ГГц с регулированием фазы и превосходной фазовой стабильностью.

Для высокой фазовой стабильности всех ВЧ-сигналов требуется совместно используемый сигнал гетеродина. Простейший способ распределения сигнала гетеродина — это организация гирляндной цепи. Каждый каскадно включенный прибор усиливает сигнал гетеродина, чтобы обеспечить надлежащий уровень сигнала. Чтобы уменьшить зависимость от температуры и повысить стабильность фазы, частота сигнала гетеродина имеет значение в четыре раза меньше требуемой радиочастоты. Посредством внешних ВЧ-выходов частота гетеродина умножается автоматически.

При совместном использовании сигнала гетеродина достигается превосходная стабильность фазы. Например, при постоянной температуре окружающей среды измеренный дрейф фазы между каналами составляет < 1° в течение минимального промежутка времени 90 мин. на частоте 20 ГГц (см. график).

Решение для испытаний от Rohde & Schwarz масштабируется, чтобы оптимально соответствовать потребностям пользователя. Количество и тип необходимых генераторов зависит от требуемого количества каналов и радиочастоты.

Данное решение характеризуется лучшим на рынке компактным форм-фактором и удобством эксплуатации. Генераторами можно удобно управлять через один интерфейс пользователя, который также позволяет регулировать характеристики ВЧ-сигнала, включая фазовые соотношения. Благодаря компактности и превосходной стабильности фазы это многоканальное решение идеально подходит для генерации фазово-когерентных сигналов.

Связанные решения