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射頻信號(hao)(hao)源顧名思義就是產(chan)線射頻信號(hao)(hao)的(de)一(yi)個源，或者(zhe)說是一(yi)臺儀表。有些地(di)方(fang)可(ke)能(neng)會(hui)稱作(zuo)矢量射頻信號(hao)(hao)源，我(wo)們一(yi)般將(jiang)只能(neng)產(chan)生模擬射頻單(dan)頻信號(hao)(hao)且無法(fa)產(chan)生調制信號(hao)(hao)的(de)這一(yi)類儀表稱作(zuo)信號(hao)(hao)源，比如 Rigol 的(de) DG 系列。
它能產生標準(zhun)的如正弦(xian)波、方波、三(san)角波一類的簡單信號，也(ye)可稱作為是任(ren)意波形(xing)發生器(qi)。
真正意義(yi)上的信號源是用于產生矢(shi)量信號，即數字(zi)通(tong)信中常用的調(diao)制(zhi)信號，支持如 l/Q 調(diao)制(zhi)：ASK、FSK、MSK、PSK、QAM、AM、FM、脈沖信號等。
比如說(shuo) Rigol 的(de) DSG 系列。
通過下面框(kuang)圖(tu)可(ke)以簡單的看一看射頻信(xin)號源(yuan)的原理。
信(xin)號流程從左至右首(shou)先(xian)看(kan)到的(de)是(shi)一(yi)個 DDS 以(yi)及(ji)連接(jie)到它的(de) 10M TCXO（或者也可以(yi)叫 OCXO），先(xian)來看(kan)這個 DDS。
DDS 直接數字合成
DDS 是直接(jie)數字合成(cheng)技術，簡單講也就是頻率合成(cheng)技術。通過(guo)由混頻器、倍頻器和分頻器等組成(cheng)，對標準頻率源進行(xing)加減乘(cheng)除(chu)等必(bi)要(yao)的(de)算術操作，再通過(guo)放大、濾波后分離選(xuan)出需要(yao)的(de)頻率信(xin)號。
DDS 通常是輸出(chu)一個頻率比較(jiao)小(xiao)的信號，跟 10M 參考信號混頻后(hou)降頻主(zhu)要負(fu)責儀表的低頻段輸出(chu)，而高頻率部分由 VCO 輸出(chu)。
10M TCXO
這個(ge)就是一(yi)個(ge)標準的 10MHz 的參考(kao)信號(hao)，一(yi)般在儀表的背部都(dou)會有一(yi)個(ge) 10MHz IN 和 10MHz OUT 兩個(ge)接口，用于將兩臺儀表時鐘同步(bu)。
在這(zhe)里 10MHz 主要是提供一個標準(zhun)的(de)參考信號(hao)(hao)，在此功能的(de)板端(duan)都會有一個內置(zhi)的(de)頻率參考源用以輸出 10M 信號(hao)(hao)（如下圖(tu)），而上圖(tu)所示(shi)主要是起外部時鐘同步信號(hao)(hao)作用。
除了上述兩種(zhong)(zhong)以外(wai)，還有第(di)三種(zhong)(zhong)，有些儀表的(de)選(xuan)配項包括一個 TCXO 或者 OCXO 我們叫(jiao)高穩晶振(zhen)，或者叫(jiao)晶體諧振(zhen)器，它的(de)諧振(zhen)頻率很穩定，所以一般用于選(xuan)件(jian)的(de)方式來添加，它一般通過儀表的(de)背部接(jie)口處直接(jie)插入(ru)就好，比較方便，儀表廠商會重新針對頻率項進行(xing)復測以確保頻率是(shi)穩定且準確的(de)。
VCO
VCO 一(yi)般指(zhi)壓控振蕩器，通過原理圖標我們(men)可以(yi)看出這種圖示一(yi)通常是(shi)源器件的標識。
壓控(kong)振(zhen)蕩器指輸出頻率(lv)與輸入控(kong)制電壓有(you)對(dui)應關系的(de)(de)振(zhen)蕩電路，其實也就是產生一(yi)(yi)個范圍的(de)(de)頻率(lv)區(qu)間。一(yi)(yi)部分(fen)頻率(lv)會(hui)通(tong)過(guo)【P/D】鑒相(xiang)器與 DDS 和(he) 10M 參考信(xin)號(hao)混頻而來的(de)(de)一(yi)(yi)路信(xin)號(hao)進行鑒相(xiang)，鑒相(xiang)器的(de)(de)主要(yao)功(gong)能就是將兩(liang)路信(xin)號(hao)的(de)(de)相(xiang)位進行鑒別和(he)統(tong)一(yi)(yi)，保持相(xiang)位的(de)(de)一(yi)(yi)致(zhi)性。VCO 鑒相(xiang)的(de)(de)這一(yi)(yi)條通(tong)過(guo)是通(tong)過(guo)下面兩(liang)張圖(tu)都有(you)的(de)(de)一(yi)(yi)個器件：Divider 來操作(zuo)的(de)(de)。
鑒相(xiang)完以(yi)后的標準信(xin)號(hao)有些儀表可(ke)(ke)能會(hui)需要倍頻(pin)(pin)(pin)，這(zhe)個時候就會(hui)用到倍頻(pin)(pin)(pin)器(qi)，如下圖紅框，倍頻(pin)(pin)(pin)器(qi)的路(lu)徑可(ke)(ke)能不是一條通路(lu)，舉個例子：頻(pin)(pin)(pin)率(lv)為 9k~15GHz 的頻(pin)(pin)(pin)率(lv)范圍，在頻(pin)(pin)(pin)率(lv)合成單元(yuan)可(ke)(ke)能只產生的是一個 9k~4GHz 的一個低頻(pin)(pin)(pin)信(xin)號(hao)，然后通過倍頻(pin)(pin)(pin)器(qi)，不段的往上倍頻(pin)(pin)(pin)以(yi)產生更高(gao)頻(pin)(pin)(pin)率(lv)的區(qu)間。
所以對于工程師而言在排查(cha)一(yi)些(xie)問(wen)題的(de)(de)時候，如果頻率(lv)范圍不(bu)一(yi)樣(yang)可能(neng)板端(duan)走的(de)(de)路徑(jing)是(shi)不(bu)同的(de)(de)。倍(bei)頻主要是(shi)針對一(yi)些(xie)頻率(lv)較高的(de)(de)儀表會使用。
IQ 調制
對于支持內(nei)外 IQ 調制功能的(de)(de)儀(yi)表會(hui)多一塊 IQ 的(de)(de)板子，主要負(fu)責調制信(xin)號的(de)(de)產(chan)生。在儀(yi)表的(de)(de)背部(bu)會(hui)有 I IN、I OUT、Q IN、Q OUT 四個 BNC 接口用以(yi)連接外部(bu)調制信(xin)號。
另外(wai)一種是儀表自帶(dai)的內部(bu)(bu) IQ 調制(zhi)功能，用戶可選(xuan)擇(ze)內部(bu)(bu)和外(wai)部(bu)(bu)兩種 IQ 調制(zhi)方式，內部(bu)(bu) I+Q 調制(zhi)帶(dai)寬(kuan)達(da) 60MHz，EVM<0.7%，EVM<2%（典型值），可以下載(zai)免費的 Ultra IQ Station 用于方便的生成矢量信號波形。
通常標配調(diao)幅，調(diao)頻，調(diao)相等模擬調(diao)制(zhi)方式，可選配脈沖調(diao)制(zhi)及(ji)脈沖序列(lie)發(fa)生(sheng)器自定義的(de)脈沖序列(lie)，以及(ji) I/Q 調(diao)制(zhi)和(he) IQ 基帶發(fa)生(sheng)器，可生(sheng)成 QAM、ASK、PSK、FSK、MSK 等各(ge)種(zhong)常用的(de)調(diao)制(zhi)信號，所有(you)調(diao)制(zhi)都支(zhi)持內部和(he)外(wai)部調(diao)制(zhi)源。
接下來信號會經過一個叫 ALC 的環路
ALC（Automatic Level Control）自(zi)(zi)動電平控制，是針對由(you)于器(qi)件(jian)(jian)本身變(bian)化,環境引起工作(zuo)點(dian)變(bian)化等，在電路(lu)(lu)中加入的(de)穩定電平的(de)電路(lu)(lu)。在一定范圍(wei)內，ALC 電路(lu)(lu)自(zi)(zi)動糾(jiu)正偏移的(de)電平回(hui)到(dao)要求(qiu)的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)。例如功(gong)率(lv) ALC 電路(lu)(lu)，就是射頻信號源的(de)幅度輸出(chu)值(zhi)(zhi)測試過程中，要求(qiu)輸出(chu)一定功(gong)率(lv)，由(you)于器(qi)件(jian)(jian)由(you)冷變(bian)熱導致放大(da)倍數(shu)變(bian)化功(gong)率(lv)偏離要求(qiu)，ALC 電路(lu)(lu)自(zi)(zi)動感知(zhi)這(zhe)個變(bian)化調整回(hui)路(lu)(lu)的(de)參數(shu)，使得功(gong)率(lv)維持正常數(shu)值(zhi)(zhi)。
實現(xian)上述這(zhe)個(ge)過程中通常 ALC 電路(lu)會(hui)搭配可(ke)調(diao)(diao)衰(shuai)減器(qi)來(lai)調(diao)(diao)整補(bu)償幅度值。
可調衰減器(qi)電路通常是由(you)反向串聯的很多二極管組成。
ALC 電(dian)(dian)路其實還(huan)包(bao)含有如指數放(fang)大、比較積分、零點調節(jie)、對數放(fang)大、檢波、功率分配等(deng)電(dian)(dian)路，整個過程還(huan)是挺復(fu)雜的，這里以后慢慢講。
在信號流圖的最后面輸出之前會看到還有一個 ATT 的圖示，這個是干什么的？
我們在使用信號源的(de)時候功率輸出幅度的(de)范(fan)圍通常是(shi)很大(da)的(de)一(yi)個區間，以 Riogl 的(de) DSG 系列射頻信號源來說，其幅度值最(zui)大(da)在 -110dBm~+20dBm，可是(shi)通過 ALC 電路(lu)搭(da)配可調衰(shuai)(shuai)減器是(shi)不足(zu)以達(da)到這么大(da)的(de)取值范(fan)圍，所以在終端(duan)輸出之(zhi)前會再加(jia)一(yi)個單(dan)獨的(de) ATT 電路(lu)，即固定衰(shuai)(shuai)減器電路(lu)，這里面是(shi)由(you)不同大(da)小的(de)衰(shuai)(shuai)減器及(ji)直通開關組(zu)(zu)成，通過不同路(lu)徑的(de)組(zu)(zu)合(he)達(da)到衰(shuai)(shuai)減量(liang)變化的(de)目的(de)。
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