矢量信號發(fā)生器是為不斷滿足通信技術(shù)發(fā)展的數(shù)字化需求而出現(xiàn)的新型信號發(fā)生器,它將通信中的數(shù)字調(diào)制技術(shù)引入信號發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域,為通信設(shè)備的測試提供了必要的條件。
最早矢量信號發(fā)生器出現(xiàn)于20世紀80年代,采用中頻矢量調(diào)制方式結(jié)合射頻下變頻方式產(chǎn)生矢量調(diào)制信號。
頻率合成單元產(chǎn)生連續(xù)可變的微波本振信號和一個頻率固定的中頻信號。中頻信號和基帶信號進入矢量調(diào)制器產(chǎn)生載波頻率固定的中頻矢量調(diào)制信號(載波頻率就是點頻信號的頻率),此信號和連續(xù)可變的微波本振信號進行混頻,產(chǎn)生連續(xù)可變的射頻信號。射頻信號含有和中頻矢量調(diào)制信號相同的基帶信息。射頻信號再由信號調(diào)理單元進行信號調(diào)理和調(diào)制濾波,然后被送到輸出端口輸出。
點頻矢量調(diào)制方案由于其調(diào)制方案簡單易行而獲得了各大儀器公司的青睞,早期的矢量信號發(fā)生器都是基于此方案設(shè)計的,甚至直到現(xiàn)在仍然有不少產(chǎn)品采用這種方案。
隨著半導體技術(shù)的發(fā)展,寬帶矢量調(diào)制器設(shè)計技術(shù)日益成熟,出現(xiàn)了以寬帶矢量調(diào)制器為基礎(chǔ)的矢量信號發(fā)生器。由于寬帶矢量調(diào)制器工作頻率范圍的限制,實際應(yīng)用中還要和射頻/微波變頻方式相結(jié)合。
矢量信號發(fā)生器的頻率合成子單元、信號調(diào)理子單元、模擬調(diào)制系統(tǒng)等方面和普通信號發(fā)生器是相同的。矢量信號發(fā)生器和普通信號發(fā)生器的不同之處在于矢量調(diào)制單元和基帶信號發(fā)生單元。
矢量信號發(fā)生器基本應(yīng)用是在通信測試領(lǐng)域作為簡單的數(shù)字調(diào)制信號發(fā)生設(shè)備進行整機測試以及整部件級的測試。
一臺高性能的矢量信號發(fā)生器還需要配備靈活的基帶信號發(fā)生器,提供產(chǎn)生任意波形信號的功能,這樣就可以結(jié)合計算機實現(xiàn)復雜的信號模擬,比如模擬復雜雷達脈沖信號、多載波信號、多徑衰落信號、頻率捷變信號等。圖1-10給出了產(chǎn)生復雜信號示意框圖。
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