微波信号发生器的使用与介绍ppt课件
微波信号发生器技术指标、工作原理、信号频率调制过程
微波信号发生器技术指标、工作原理、信号频率调制过程利用和分析信号首先要产生信号,用于产生各种测试信号的仪器称为信号发生器或信号源。
信号发生器所覆盖的范围很宽,就频段划分而言,有低频信号发生器、射频信号发生器、微波信号发生器、毫米波信号发生器;从波形特性上分,有正弦信号发生器、函数和任意波形信号发生器、脉冲信号发生器、随机信号发生器;从调制特性上分,有矢量信号发生器、模拟信号发生器、信号源;从频率切换时间上分,有通用信号发生器、捷变频信号发生器;就工作原理而言有直接振荡式、锁相式和直接频率合成式等等。
微波信号发生器是指利用频率合成方式产生微波频段信号的专用信号发生装置。
对于微波频段并没有严格的定义,目前微波信号发生器通常是指那些覆盖频段超过6GHz的信号发生器。
随着频率合成技术、微电子电子技术、微波工艺技术以及计算机智能技术的不断创新发展与应用,微波信号发生器的性能指标越来越高,功能越来越丰富。
在微波测试技术领域,从最基本的电子元器件性能测试,到大型电子装备系统性能综合评估,微波信号发生器的使用已渗透到研发、生产、试验、验收、维护保障等全寿命过程的各个环节,在航空、航天、卫星、通信、兵器等领域得到了广泛的应用。
频率合成技术是微波信号发生器的核心技术,它直接决定了微波信号发生器的频谱纯度(相位噪声、杂散等),通常其性能高低在很大程度上决定了微波信号发生器的价格,对于频率覆盖相同的信号发生器,随着信号频谱纯度的增加,其价格可能会成倍的增长。
频率合成是指采用物理的方法,对频率进行加减乘除运算,利用一个或几个标准频率信号产生所需信号。
频率合成按合成方式可以分为直接频率合成和间接频率合成。
直接频率合成是利用混频、倍频、分频等方法直接实现频率的变换,通常需要几个标准频率信号。
间接频率合成一般是指利用锁相环(Phase Lock Loop,简称PLL)技术使输出的频率信号溯源到一个高频率准确度和高稳定度的标准频率信号上。
《信号发生器》PPT课件
;(2)变换器;(3)输出级;(4)指示器;(5)电源
。
主振器
变换器
输出级
输出
电源
指示器
图 2-2 信号发生器的基本组成
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2.1 概述
2. 1. 2 信号发生器的基本构成
(1)电源 电源为信号发生器各部分电路提供工作电压,通常是将
220V、50 Hz交流市电通过整流滤波、降压和稳压获得。 (2)振荡器
(2)输出阻抗:低频信号发生器电压输出端的输出阻抗一 般为600Ω(或1KΩ),功率输出端依输出匹配变压器的设 计而定,通常有50Ω、75Ω、150Ω、600Ω和5KΩ等几档。 高频信号发生器一般仅有50Ω或75Ω两档。 如果不匹配需要
接阻抗匹配器
(3)输出电平:输出电平指是输出信号幅度的有效范围, 即由产品标准规定的信号发生器的最大输出电压和最大输出 功率例如,XD-1型低频信号发生器的最大输出电压大于5V ,最大输出功率大于4W。
2. 1. 1 信号发生器的用途和分类
信号发生器是一种信号源,它能够产生不同频率、不同 波形、不同幅度的电压信号,为测试各种电子器件、电子部 件和整机设备的性能参数提供所需要的电信号。
有始有终,信号源就是始
一般测试携带的仪器
最简单就是设置频率,幅度,再就是调制等
还有专用的,如调频信号发生器
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电子测量技术
第二章 信号发生器
第二章 信号发生器
教学目的
学习低频、超低频、函数、高频、脉冲等信发生器的基本 组成和工作原理。
教学重点
低频信号发生器,函数信号发生器,锁相高频信号发生器 。
教学难点
低频数字合成信号发生器和锁相高频信号发生器的工作原 理。
《信号发生器》课件
信号发生器的基本原理
总结词
信号发生器的基本原理概述
详细描述
信号发生器的基本原理是利用振荡器产生一定频率和幅度的正弦波,然后通过波 形合成技术生成其他波形。振荡器通常由电感和电容组成,通过改变电感或电容 的参数,可以改变输出信号的频率。
信号发生器的分类
总结词
信号发生器的分类概述
详细描述
信号发生器有多种分类方式。按波形分类,可分为正弦波信号发生器、方波信号发生器和脉冲信号发生器等;按 频率分类,可分为低频信号发生器、高频信号发生器和微波信号发生器等;按用途分类,可分为测量用信号发生 器和测试用信号发生器等。
《信号发生器》PPT课件
目 录
• 信号发生器概述 • 信号发生器的工作原理 • 信号发生器的应用 • 信号发生器的使用与维护 • 信号发生器的发展趋势与展望
01
信号发生器概述
信号发生器的定义与用途
总结词
信号发生器的定义与用途概述
详细描述
信号发生器是一种能够产生电信号的电子设备,广泛应用于通信、测量、控制 等领域。它可以产生各种波形,如正弦波、方波、三角波等,用于测试、模拟 和控制系统。
干燥、通风良好、无尘的环境中,避免强烈振动和磁场干扰。
05
信号发生器的发展趋势与展望
信号发生器的发展历程
信号发生器的起源
信号发生器的历史可以追溯到20 世纪初,当时它被用于电信和广
播领域。
模拟信号发生器
在20世纪的大部分时间里,模拟信 号发生器占据主导地位,它通过连 续的电压或电流输出信号。
数字信号发生器
信号发生器的正确使用方法
信号发生器的正确使用方法包括
首先,确保电源连接正确,避免电源电压过高或过低;其次,根据需要选择合适的输出信号类型和参 数,如波形、频率、幅度等;再次,确保输出连接正确,避免连接短路或开路;最后,遵循安全操作 规程,避免发生意外事故。
微波信号发生器的使用与介绍.
射频微波测量
第一章 引言
8
为什么用dBm等对数方式表示信号的大小? 功率的计算公式:P=U2/R
信号的大小通常是用电压来表示的; 在RF系统中,有确定的阻抗50Ω或75Ω,因 此可用功率来描述信号的大小。
射频微波测量
第一章 引言
= 30dBm = 20dBm = 10dBm = 0dBm = -10dBm = -20dBm = -30dBm = -40dBm
射频微波测量
第一章 引言
16
U (t ) [ A0 A(t )]cos[(0 (t ))t (0 (t ))]
调幅 调频 调相
射频微波测量
第一章 引言
17
A(ω ) 理想信号 分谐波 实际信号 谱密度 寄生 谐波
ω
射频微波测量
微 波 信 号 特 征 参 数
第一章 引言
剩余调频:扫频信号发生器在无调制点频工作状态下,输 出信号频率的短期不稳定度或晃动。
扫频特性:频率连续变化特性;扫频速度、准确度
射频微波测量
微 波 信 号 特 征 参 数
第一章 引言
功率:向特定阻抗负载注入能量的能力;振幅 功率稳定度:功率随时间的起伏变化;长期,短期 功 率 特 性 功率准确度:实际功率与标称功率的差异;功率平坦度 功率分辨率:功率变化的最小间隔 源驻波:信号源吸收倒灌功率的能力
频率:信号特征每秒中重复次数;周期,波长,角频率 频率稳定度:频率随时间的起伏变化;长期,短期 频率准确度:实际频率与标称频率的差异;绝对,相对 频 率 特 性
18
频率分辨率:最小频率变化间隔;绝对,相对
跳频速度:频率突变的过渡时间 谐波寄生:波形畸变造成的倍频伴随分量;分谐波
《信号发生器》PPT课件
2. 1. 1 信号发生器的用途和分类
信号发生器是一种信号源,它能够产生不同频率、不同 波形、不同幅度的电压信号,为测试各种电子器件、电子部 件和整机设备的性能参数提供所需要的电信号。
有始有终,信号源就是始
一般测试携带的仪器
最简单就是设置频率,幅度,再就是调制等
还有专用的,如调频信号发生器
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2.2 低频和超低频信号发生器
2. 2. 1 文氏低频信号发生器
6
另一路输出信号送反馈电阻 Rt 、Rf ,此时反馈系数 F = 1/3,只要后接的放大器的电压放大倍数 AV = 3,就能 满足振荡器的起振幅值条件,使振荡器维持频率由公式决定
K= 1/3
的等幅正弦振荡;第三路输出信号送后接的电压放大器放大。
2.1 概述
2. 1. 1 信号发生器的用途和分类
1. 按频率范围分类
超低频信号发生器,30kHz以下,应用于电声学、声纳; 低频信号发生器,30~300kHz,应用于电报通信; 视频信号发生器,300kHz~6MHz,用于无线电广播; 高频信号发生器,6~30MHz,用于广播、电报; 甚高频信号发生器,30~300MHz,用于电视、调频广播、导航; 超高频信号发生器,300~3000MHz,用于雷达、导航、气象。
将上式分子、分母同除以 jωRC,上式变为:
K
1
3j(RC
1
)
RC
令
0
1 RC
则有
f0
1 2πRC
这时K有最大值
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2.2 低频和超低频信号发生器
2. 2. 1 文氏低频信号发生器
5
图2-5是利用文氏选频电路构成的RC 振荡器,它由文氏 RC 串并联选频电路、放大器A和反馈电阻Rt 、Rf 组成,其振 荡频率由公式决定。放大器输出端的信号分三路输出:一路 送RC 选频电络传输到放大器的同相端,形成正反馈,从而 满足振荡的相位条件;
第3章信号发生器 ppt课件
200mv
信号发生器输出电压的读数是在匹配负载的条件下按正弦波
有效值标定的。
7.调制特性
高频信号发生器在输出正弦波的同时,一般还能输出一种或一
种以上的已被调制的信号,多数情况下是调幅AM信号和调频
FM信号,有些还带有调相和脉冲调制PM等功能
3.2 通用信号发生器
本节介绍的通用信号发生器是指一些常用的传统信号发生器, 以区别后面介绍的合成信号发生器。
标准----频率、电压刻度准确,屏蔽好,供计测用
4. 按频率产生办法分
谐振----由频率选择回路控制正反馈 产生振荡。
合成----由基准频率通过加、减、乘、 除组合一系列频率。
5. 按频率范围分
频段 低频 高频 微波
频率范围 1Hz~1MHz 1MHz~1GHz 1GHz~100GHz
主振电路
RC 电 路 LC电路
第3章 信号发生器
3.1.2 信号发生器的分类
专用----电视信号发生器、电平振荡器、误码仪 1. 按用途分 通用----产生正弦波等通用波形
正弦----
t
2. 按波形分 脉冲----
t
t
函数----产生函数通用波形
t
噪声----
t
普通----功率大,频率、电压刻度不大准确,
3. 按性能分
用于天线测试等
磁控管、体效 应管、……
调制方式 无
AM、FM AM、FM、PM
实用频段划
射
5超音0 %频 频
视
100 %音 频 36
%频 01亚%4
音
%频
表3.1 频段的划分
λ f (Hz)
1T
300G 100G
30G 10G
《微波知识培训》课件
微波滤波器通常采用电抗元件和传输线结构,根据不同的设 计要求,可实现带通、带阻和陷波等不同的频率响应特性。
微波混频器
总结词
微波混频器是用于将两个不同频率的 信号转换为另一个频率的电子器件, 其工作原理是通过非线性效应将两个 信号相互调制。
详细描述
微波混频器通常采用固态电子器件, 如晶体管或场效应管,通过将两个不 同频率的信号输入到混频器中,实现 频率的变换和信号的解调。
微波的应用领域
总结词
微波的应用领域非常广泛,包括通信、 雷达、导航、加热、医学诊断和治疗等 。
VS
详细描述
在通信领域,微波用于无线通信、卫星通 信和光纤通信等领域,是现代通信的重要 手段之一。在雷达和导航领域,微波用于 目标检测、定位和导航等。在加热领域, 微波用于微波炉、物料干燥、物料熔化和 化学反应等领域。在医学领域,微波用于 医学成像、肿瘤治疗和疼痛缓解等。
微波振荡器
总结词
微波振荡器是产生微波信号的电子器 件,其工作原理是将直流电能转换为 微波能量。
详细描述
微波振荡器利用非线性效应,如谐波 产生、调频或反馈放大,在微波频段 产生振荡信号。常见的微波振荡器有 晶体振荡器和负阻振荡器等。
微波放大器
总结词
微波放大器是用于放大微波信号的电子器件,其工作原理是通过增加信号的幅度 来提高信号的功率。
详细描述
微波放大器通常采用固态电子器件,如晶体管或场效应管,利用其放大功能对微 波信号进行放大。根据工作频段和用途,微波放大器可分为低噪声放大器、功率 放大器和中频放大器等。
微波滤波器
总结词
微波滤波器是用于选择特定频率信号的电子器件,其工作原 理是通过设计特定的频率响应来选择性地传输或抑制特定频 率的信号。
项目3信号发生器及应用PPT课件
测量频率和幅度
使用频率计和电压表测量 信号发生器输出的信号频 率和幅度,确保其准确度。
调整参数
根据需要调整信号发生器 的参数,如频率、幅度、 波形等,以达到所需的输 出效果。
项目3信号发生器的常见问题与解决方案
问题1
信号发生器无法启动。
解决方案
检查电源是否正常,检查保险丝是否完好 ,检查电源线是否连接良好。
在物联网中的应用
数据采集
信号发生器可以作为物联网系统中的数据采集节点,采集各种传感 器数据,并将数据传输到上位机或云平台进行存储和分析。
远程监控
通过物联网技术,信号发生器的状态和工作情况可以实时传输到远 程监控中心,方便管理人员进行远程监控和故障诊断。
智能控制
信号发生器可以与物联网中的其他智能设备进行联动,实现智能控制 和自动化管理。
音频处理系统中的应用
01
信号发生器在音频处理系统中主 要用于产生音频信号,如合成音 乐、语音合成等。
02
通过调整信号发生器的参数,可 以产生不同频率、幅度和音色的 音频信号,用于音频处理、录音 和声音合成等应用。
测试测量系统中的应用
信号发生器在测试测量系统中主 要用于产生测试信号和控制信号, 如用于产生激励信号、校准信号
和控制信号等。
在电子测试中,信号发生器用于 产生各种测试信号,如正弦波、 方波、三角波等,用于测试电子
设备的性能和参数。
在物理测试中,信号发生器用于 产生各种物理量,如电压、电流、 磁场等,用于测试物理现象和实
验数据。
04
项目3信号发生器的使用与调试
项目3信号发生器的操作步骤
设定频率
根据需要,通过调节频率调节 旋钮或使用数字输入功能设置 所需的频率。
第三章 信号发生器PPT(教学完整版)
U o ( j ) U j ( ) o N ( j ) N ( )e U i ( j ) U i
⑴点频法 测量方法:
⑵扫频法
1. 点频法测量幅频特性
所谓点频法就是“逐点”测量幅频特性或相频 特性的方法
图3.5-1
点频法测量系统的幅频特性
有些场合也使用对数型扫描信号, 则扫频规律呈现对
数性。
扫频信号施加于被测网络输入端, 输出响应经检波, 包络上加上频标信号, 就可在示波管荧光屏上的频率特 性曲线上找到对应的频率。
扫频振荡器是扫频仪的主要部分, 实际上它是一个调
频振荡器, 在时基系统产生的扫描信号 (即调频的调制信 时标系统用来产生频率标记 (简称频标 )信号, 号) 的作用下, 产生频率随时间按一定规律变化的扫频振 以便在示波管荧光屏上确定扫频信号发生器的瞬
探讨结束,谢谢!
3.5.2 扫频仪的基本构成
1. 扫频仪的基本方框图
时基系统产生一个扫描信号, 由该信号控制一个可
调谐的连续振荡源以产生频率随时间变化的正弦信号,
频率变化的规律就取决于扫描信号。
若扫描信号是锯齿波或三角波(这是最常用的情况), 则扫频规律呈线性, 或者说扫频振荡器输出正弦信号的 瞬时频率随时间线性增加或降低。
351线性电路幅频特性的测量正弦稳态下的系统函数或传输函数nj反映了该系统激励与响应间的频率关系点频法测量幅频特性所谓点频法就是逐点测量幅频特性或相频特性的方法图351点频法测量系统的幅频特性ui为正弦信号源接于被测电路输入端由低到高不断改变信号源频率信号电压不应超过被测电路的线性工作范围用测量仪器在各个频率点上测出输出信号与输入信号的振幅比幅频特性和相位差相频特性
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• 函数信号发生器 • 模拟信号发生器 • 数字信号发生器 • 频率捷变信号发生器 • 微波信号发生器√
.
射频微波测量
第一章 引言
5
➢定义:一般将输出频率范围在300MHz ~ 30GHz、
工作波长为1m~10mm的信号发生器称为微波信号发 生器。
➢输出频率范围在30GHz~ 300GHz、工作波长为 10mm~1mm的信号发生器称为毫米波信号发生器。
可以利用对信号特征的控制和检测传递信息。 (通信)
.
射频微波测量
第一章 引言
13
信息
信息源
发出信号
信号特征 测量分析
获取信息
信号源
激励信号
被测 网络
响应信号
信号特征比对 网络信息反求
载波 信号
调制 调制信号
传输
调制信号 解调
信息 再生
信息 注入
.
射频微波测量
第一章 引言
14
电信号 ☺对电磁场存在特征的物理表达和数学描述 电磁场某一特征的表征量对时间的变化关系
连续波(Continue Wave):无始无终的正弦波
号 u(t)=A0cos(ω0t + ψ0)
.
射频微波测量
第一章 引言
11
信号是可以以某种方式感知的客观现象
信号
信号可以按照其物理和数学特征分类 信号具备可以被感知和描述的特征
信号可以提供或探索信息
信号发生器是信号的产生装置
物理特征分类
射频微波测量
第一章 引言
1
《射频微波测量技术》
.
射频微波测量
第一章 引言
基带 信号
滤 波 前置放大
功放
发射本振
基带 信号
滤
波
低噪声放大
接收本振
.
2
双工器
射频微波测量
第一章 引言
3
• 思考:
– 语音信号如何传送到很远的地方? – 收音机选台本质上是调节什么?
.
射频微波测量
第一章 引言
4
常见的信号发生器名称
如电压、电流、场强、电势、磁通等等
傅立叶级数与傅立叶变换 u(t) <=> U(f)
周期信号可以表示为一系列不同幅度、频率和初始相位的正弦信号的叠加 非周期信号可以表示为具有不同分布密度的正弦信号的叠加
u
t
f
.
射频微波测量
第一章 引言
15
微 波 信 号
• 由于工程和技术的原因,微波信号往往是在 频域表达的;
射频微波测量
微
第一章 引言
21
波 信 构号 成源 功 能
脉冲一调制个调微幅 波调频振调荡相 器组合,调制配I以/Q调必制 要的控制驱动电路,就构成了 模最拟扫基本的信号调源制。不同的应功用率准,确度 步列锁对 要进表滚扫扫扫信 求号 。扫源信描 的号输源振微出的荡波源有设不计同 ,稳幅的 就特 是功功性 围率率稳平定坦度度 合绕成扫振荡器,施加不同的控制功处率分辨率 功理率扫电路,满足合不成同应用需求信的号源驻波 过程。
• 根据微波的正弦表达式,信号具有幅度频率 和相位特性;
• 实际的微波信号其正弦表达式的每一个因子 都是时变的;
• 根据信号特征的变化,微波信号可以调幅、 调频和调相;
• 在线性系统中,调频和调相是可以互相转化 的表达形式;
• 在非线性系统中,调幅和调频调相可以有条 件互相转化。
.
射频微波测量
第一章 引言
dBm: 10lg(P/1mw)
dBw: 10lg(P)
dBμv: 20lg(U/1μv)
dBuV=90+dBm+10*log(R)
dBuV = 107+dBm (50欧姆) dBuV = 108.75+dBm (75欧姆)
.
射频微波测量
第一章 引言
8
为什么用dBm等对数方式表示信号的大小?
功率的计算公式:P=U2/R
谐波寄生:波形畸变造成的倍频伴随分量;分谐波
非相位谐噪波声::随机无相规位则起寄伏生造伴成随的频频率谱分展量宽;
剩余调频:扫频信号发生器在无调制点频工作状态下,输 出信号频率的短期不稳定度或晃动。
扫频特性:频率连续变化特性;扫频速度、准确度
.
射频微波测量
微
波
参信
功 率
特
数号 性
特
征
第一章 引言
19
数学特征分类
声光电
正脉随
信信信 号号号
号弦 号冲 号机 信信信
高低 明暗 场强
振幅 周期 均值
强弱 颜色 波形
频率 脉宽 方差
信息
.
射频微波测量
第一章 引言
12
信息
信息是人类对信号特征及其变化赋予或抽 象出 的特定含义;
可以从信号的存在特征中提取信息; (信号 特征的测量)
可以从信号特征的变化规律中提取信息; (网络测量)
信号的大小通常是用电压来表示的; 在RF系统中,有确定的阻抗50Ω或75Ω,因 此可用功率来描述信号的大小。
.
射频微波测量
第一章 引言
9
对数表示更直观
1W
= 30dBm
100mW
= 20dBm
10mW
= 10dBm
1mW
= 0dBm
0.1mW
= -10dBm
0.01mW
= -20dBm
0.001mW = -30dBm
0.0001mW = -40dBm
RF仪器中,功率常用线性和对数两种方式显示。 线性显示时,单位为V、mV、uV等;对数显示时, 单位为dBm、dBuV等。
.
射频微波测量
第一章 引言
10
一、微波信号源的性能特性
微 理想的微波信号是CW信号 波 定常波( Costant Wave):正弦波的各个系数 信 都是常数
16
U ( t ) [ A 0 A ( t )c ]o 0 ( s t ) t [ ) (0 ( ( t )
调幅
调频
调相
.
射频微波测量
第一章 引言
17
分谐波
理想信号 实际信号
A(ω) 谱密度 寄生
谐波
ω
.
射频微波测量
微
波
参信 频
率
数号
特 性
特
征
第一章 引言
18
频率:信号特征每秒中重复次数;周期,波长,角频率 频率稳定度:频率随时间的起伏变化;长期,短期 频率准确度:实际频率与标称频率的差异;绝对,相对 频率分辨率:最小频率变化间隔;绝对,相对 跳频速度:频率突变的过渡时间
米波
分米波
厘米波
毫米波
30MHz
300MHz
3GHz
30GHz
300GHz
.
射频微波测量
第一章 引言
6
本章主要内容
• 一、微波信号源的性能特性 • 二、微波信号源的种类 • 三、微波扫源 • 四、微波合成源 • 五、微波合成扫源 • 六、微波信号源新技术
.
射频微波测量
第一章 引言
7
dBm, dBw, dBμv
功率:向特定阻抗负载注入能量的能力;振幅 功率稳定度:功率随时间的起伏变化;长期,短期 功率准确度:实际功率与标称功率的差异;功率平坦度 功率分辨率:功率变化的最小间隔 源驻波:信号源吸收倒灌功率的能力
.
射频微波测量
第一章 引言
20
微
波
脉冲调制
参信
调 制
数号
特 性
特
征
ห้องสมุดไป่ตู้
幅度调制 频率调制 相位调制
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