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相位相干切换低相噪多通道信号源解决方案

发布时间:2021-09-27

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多通道信号源解决方案

  相位相干切换低相噪多通道信号源解决方案。仿真和测试诸如相控阵或波束成形天线之类的多天线系统,需要测试系统能够提供多路具有确定性频率和幅度的信号,并且这些信号之间具有稳定的,用户可调的相位关系。AnaPico的APMS多通道信号发生器为这些应用提供了精心设计的解决方案,封装紧凑,具有独特的相位相干信号功能。APMS40G-ULN-PHS是一款紧凑的四通道40 GHz信号发生器,可以经济高效地满足多种新测试应用的苛刻要求。多通道信号源解决方案

  术语

  在谈论信号和相位相干性时,尽管每个术语都有非常具体的含义,但有时会互换使用各种术语。本文中使用的重要定义如下。多通道信号源解决方案

  相位连续性和不连续性——如果在切换频率之后,信号的相位与发生切换之前的信号相同,则信号是相位连续的。如果切换后相位改变,则信号是相位不连续的。

  相位相干性——如果两个信号之间的相位关系保持恒定,则认为两信号具有相位相干性。多通道信号源解决方案

  相位相干切换——相位相干切换定义了频率切换完成后信号的相位状态。如果频率为f且相对相位为Φ的两个信号每当回到频率f时,如果相对相位再次变为Φ,则称为相位相干切换。

  相位存储——如果信号从频率f1切换到频率f2再回到频率f1,该信号的相位与在f1连续运行时的信号相同,则该信号具有相位存储。

  相位匹配输出——如果所有输出频率具有0度的相对相位,则多通道信号发生器输出为相位匹配信号。多通道信号源解决方案

  APMS40G-ULN-PHS

  AnaPico的APMS-ULN多通道合成信号发生器已上市,频率覆盖范围高达40GHz,并在紧凑的1U 19英寸机架安装式机箱中具有1-4个通道。它们具有较高的稳定性、相位相干性和极快的调谐速度,并且每个通道的频率、相位、幅度和调制都可以单独编程。其他优势还包括紧凑的设计、出色的相位噪声、高输出功率、输出电平准确且控制简单。

  单独通道具有异常低的相位噪声和高度相关性,无论是短期还是长期的,均具有出色的相位相干性。单个单元所有通道之间共享高稳定性同步电路,采用专有技术进行精确的频率合成,即使经过数小时或数天的不间断使用,也可确保通道之间的系统相位漂移很小。一些应用需要四个以上的单独输出,并且需要在长时间内保持相位稳定性。APMSULN提供了专门的时钟同步模式,它使用后面板上的两个端口来维持一组级联的APMS-ULN源之间的相位一致性。这样,APMS可以扩展到几乎任何数量的通道。

  为了证明随时间变化的相位稳定性,图1显示了在超过10个小时后两个5 GHz输出信号之间测得的相位差。蓝色轨迹显示了APMS的两个单独通道之间具有出色的相位稳定性。同样,绿色轨迹显示了两个单独通道同步时的出色稳定性。为了进行比较,使用外部100 MHz参考信号锁相两个单独的信号发生器会导致明显的相位漂移——数百毫弧度——由红色轨迹显示。与常见的10 MHz参考信号同步会产生更差的性能。多通道信号源解决方案


多通道信号源解决方案

  图1:持续10小时测得的相位稳定性

  除了出色的通道间相位稳定性外,APMS还支持相位相干切换和相位存储(见图2)。它的通道可以同步,可以在任何频率下始终保持设定的相位关系。作为相位相干切换的示例,考虑设置为相同频率f1且相位偏移为Φ的两个通道。在将两个通道切换到任何其他频率,然后又回到初始频率f1之后,它们将具有相同的相位偏移Φ。还可以将APMS编程为相位匹配输出(Φ = 0度)。对一个通道进行编程不会影响其他通道的信号;只有被编程的通道具有相位不连续性。使用相位存储,每当信道频率跳变,然后返回到先前的频率时,其行为就好像一直在一个频率下运行一样。通过级联和同步多个APMS单元,多通道信号源解决方案可以将所有这些功能扩展到四个以上的通道。


多通道信号源解决方案

  图2:信号发生器具有相位相干切换(a)和相位存储(b)

  多通道信号源解决方案表1总结了APMS40G的关键规格参数。


多通道信号源解决方案

  AnaPico的APMS多通道信号发生器可满足多种应用的需求,例如测试相控阵、波束成形天线、卫星有效载荷以及量子计算。通过独特的设计,信号发生器可提供出色的通道间相位相干性,并可扩展至几乎任何数量的通道。PHS选件增加了相位相干切换、相位存储和相位匹配功能。

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