相位相干切換低相噪多通道信號源解決方案

盛啵啵

  仿真和測試諸如相控陣或波束成形天線之類的多天線系統(tǒng)，需要測試系統(tǒng)能夠提供多路具有確定性頻率和幅度的信號，并且這些信號之間具有穩(wěn)定的、用戶可調(diào)的相位關(guān)系。AnaPico的APMS多通道信號發(fā)生器為這些應(yīng)用提供了精心設(shè)計的解決方案，封裝緊湊，具有獨特的相位相干信號功能。APMS40G-ULN-PHS是一款緊湊的四通道40 GHz信號發(fā)生器，可以經(jīng)濟高效地滿足多種新測試應(yīng)用的苛刻要求。

  術(shù)語

  在談?wù)撔盘柡拖辔幌喔尚詴r，盡管每個術(shù)語都有非常具體的含義，但有時會互換使用各種術(shù)語。本文中使用的重要定義如下。

  相位連續(xù)性和不連續(xù)性——如果在切換頻率之后，信號的相位與發(fā)生切換之前的信號相同，則信號是相位連續(xù)的。如果切換后相位改變，則信號是相位不連續(xù)的。

  相位相干性——如果兩個信號之間的相位關(guān)系保持恒定，則認(rèn)為兩信號具有相位相干性。

  相位相干切換——相位相干切換定義了頻率切換完成后信號的相位狀態(tài)。如果頻率為f且相對相位為Φ的兩個信號每當(dāng)回到頻率f時，如果相對相位再次變?yōu)棣�，則稱為相位相干切換。

  相位存儲——如果信號從頻率f1切換到頻率f2再回到頻率f1，該信號的相位與在f1連續(xù)運行時的信號相同，則該信號具有相位存儲。

  相位匹配輸出——如果所有輸出頻率具有0度的相對相位，則多通道信號發(fā)生器輸出為相位匹配信號。

  APMS40G-ULN-PHS

  AnaPico的APMS-ULN多通道合成信號發(fā)生器已上市，頻率覆蓋范圍高達(dá)40GHz，并在緊湊的1U 19英寸機架安裝式機箱中具有1-4個通道。它們具有較高的穩(wěn)定性、相位相干性和極快的調(diào)諧速度，并且每個通道的頻率、相位、幅度和調(diào)制都可以單獨編程。其他優(yōu)勢還包括緊湊的設(shè)計、出色的https://www.anapico.net.cn/article-item-4.html相位噪聲、高輸出功率、輸出電平準(zhǔn)確且控制簡單。

  單獨通道具有異常低的相位噪聲和高度相關(guān)性，無論是短期還是長期的，均具有出色的相位相干性。單個單元所有通道之間共享高穩(wěn)定性同步電路，采用專有技術(shù)進行精確的頻率合成，即使經(jīng)過數(shù)小時或數(shù)天的不間斷使用，也可確保通道之間的系統(tǒng)相位漂移很小。一些應(yīng)用需要四個以上的單獨輸出，并且需要在長時間內(nèi)保持相位穩(wěn)定性。APMSULN提供了專門的時鐘同步模式，它使用后面板上的兩個端口來維持一組級聯(lián)的APMS-ULN源之間的相位一致性。這樣，APMS可以擴展到幾乎任何數(shù)量的通道。

  為了證明隨時間變化的相位穩(wěn)定性，圖1顯示了在超過10個小時后兩個5 GHz輸出信號之間測得的相位差。藍(lán)色軌跡顯示了APMS的兩個單獨通道之間具有出色的相位穩(wěn)定性。同樣，綠色軌跡顯示了兩個單獨通道同步時的出色穩(wěn)定性。為了進行比較，使用外部100 MHz參考信號鎖相兩個單獨的信號發(fā)生器會導(dǎo)致明顯的相位漂移——數(shù)百毫弧度——由紅色軌跡顯示。與常見的10 MHz參考信號同步會產(chǎn)生更差的性能。

  圖1：持續(xù)10小時測得的相位穩(wěn)定性

  除了出色的通道間相位穩(wěn)定性外，APMS還支持相位相干切換和相位存儲(見圖2)。它的通道可以同步，可以在任何頻率下始終保持設(shè)定的相位關(guān)系。作為相位相干切換的示例，考慮設(shè)置為相同頻率f1且相位偏移為Φ的兩個通道。在將兩個通道切換到任何其他頻率，然后又回到初始頻率f1之后，它們將具有相同的相位偏移Φ。還可以將APMS編程為相位匹配輸出(Φ = 0度)。對一個通道進行編程不會影響其他通道的信號;只有被編程的通道具有相位不連續(xù)性。使用相位存儲，每當(dāng)信道頻率跳變，然后返回到先前的頻率時，其行為就好像一直在一個頻率下運行一樣。通過級聯(lián)和同步多個APMS單元，可以將所有這些功能擴展到四個以上的通道。

  圖2：信號發(fā)生器具有相位相干切換(a)和相位存儲(b)

  表1總結(jié)了APMS40G的關(guān)鍵規(guī)格參數(shù)。

  AnaPico的APMS多通道信號發(fā)生器可滿足多種應(yīng)用的需求，例如測試相控陣、波束成形天線、衛(wèi)星有效載荷以及量子計算。通過獨特的設(shè)計，信號發(fā)生器可提供出色的通道間相位相干性，并可擴展至幾乎任何數(shù)量的通道。PHS選件增加了相位相干切換、相位存儲和相位匹配功能。