徐州亚名仪器仪表有限公司
2012/5/12 16:48:53 对高频元器件、设备与系统设计工程师来说,测试设备是重要的支持工具,它必须准确、可靠,并且易于使用或者可编程。zui近十年,随着用于命令、控制和数据处理的嵌入式微处理器的地位不断增强,仪器在功能性和灵活性方面发展到一个新水平。下面是对高频测量设备和相关软件的zui近发展趋势的一些简单回顾。
总的趋势是,仪器将继续借助微处理器和数字信号处理器（DSP）的处理能力提高测量功能。例如,LECROY公司（WWW.LECROY.COM）提供的400MHZ和600MHZ WAVERUNNER XI实时示波器可提供5GSAMPLES/S的标准采样速率,并能将波形显示在10.4英寸液晶显示器上。采用液晶显示器使得仪器的厚度只有6英寸。
在采样速率更高的产品中,TEKTRONIX公司在其数字荧光示波器（DPO）系列中新增了DPO7000系列。新产品线包括500MHZ DPO7054、1GHZ DPO7104和2.5GHZ DPO7254。新型示波器采用硅锗（SIGE）前端技术,以便更宽的带宽范围捕获瞬态信号。DPO7254在4个频道上提供5GSAMPLES/S的采样速率,当只使用1个频道时具有4GSAMPLES/S的隔行扫描采样能力。DPO具有比LECROY仪器上LCD显示屏稍大一点的XGA显示屏。新款DPO系列产品起价14,000美元。
就纯粹的示波器功能性而言,LECROY的WAVEEXPERT系列示波器包括带宽为100GHZ的型号（图1）。该示波器利用基于PICOSECOND PULSE LABS公司（WWW.PICOSECOND.COM）的非线型传输线（NLTL）技术的前端,来获得高带宽。这些采样示波器具有优于20PS的时域反射测量（TDR）上升时间和10 MSAMPLES/S采样速率。
如今,仪器在保持强大测量性能的同时,体积变得越来越小,比如ANRITSU公司（WWW.US.ANRITSU.COM）的VNA MASTERS。尽管这些仪器采用电池供电,且为手持式设备（图2）,但它们是全功能的双端口矢量网络分析仪,包括2MHZ~4GHZ和2MHZ~6GHZ的型号。
ADVANTEST公司（WWW.ADVANTEST.COM）已推出起始频率为9 KHZ 、zui高频率分别为31.8GHZ和43 GHZ 的U3771和U3772便携式频谱分析仪。这些仪器的重量仅为6KG,外型尺寸为308×175×209MM,可以采用AC/DC电源或可充电电池供电,用于追踪监视卫星和陆地通信。
ROHDE&SCHWARZ公司的FSH3和FSH6也在手持式仪器内包括完整的微波频谱分析能力。分析仪的zui高工作频率分别为3GHZ和6GHZ,信号探测范围非常广,具有从100HZ到1MHZ的分辨带宽。在分辨带宽为100HZ时,平均噪声水平通常为-135DBM。这个结构紧凑的分析仪外形尺寸仅为120×95×39MM,重量为0.65KG。
微波测试设备提供商曾经只有少数几家,包括惠普（现在的安捷伦）和WILTRON（现在的ANRITSU）公司。
在过去几年里,提供商的名单不断增长,许多曾经被认为提供软件或DC/AC参数测试的公司,如美国国家仪器有限公司（简称NI,WWW.NI.COM）和KEITHLEY INSTRUMENTS（WWW.KEITHLEY.COM）也加入这个行列。KEITHLEY INSTRUMENTS提供广泛的RF/微波交换解决方案,包括带宽为18GHZ或40GHZ、具有32个交换通道的S46型交换系统。这款高度为2U的机架系统被设计用来简化自动测试设备（ATE）系统中的任务交换,并利用内置GPIB端口提供简单控制。
NI也许是因为被众多测试工程师使用的LABVIEW编程软件而闻名,该公司增加了模块化RF/微波测试仪器,包括PXI-5671矢量信号发生器和PXI-5660矢量信号分析仪。这两款产品都以即插即用PXI的形式提供,与NI的各种软件工具一起工作。
PXI-5671是一种对数字信号进行上变频的矢量信号发生器。它工作频率为250KHZ至2.7GHZ,具有20MHZ的实时带宽,并能提供多种调制方式,包括AM、FM、ASK、FSK、MSK、GMSK、QPSK和QAM。该产品可以控制从-145DBM到+10DBM的输出电平。PXI-5660本质上是*款分析仪产品型号,实际上也是采样速率为64 MSAMPLES/S的14B、2.7GHZ下变频器,能提供优于80DB的无杂散动态范围（SFDR）。
这些单卡仪器（INSTRUMENT-ON-A-CARD）代表着测试领域的另一种发展趋势,即在合成仪器（SI）中嵌入模块化系统甚至软件可编程系统。美国*已敦促制造商开发基于模块化硬件和可重新配置软件的合成仪器,以作为一种降低测试成本的途径。与基本硬件和软件工具之间采用标准接口的合成仪器,与虚拟仪器（VI）有所不同,后者是由软件定义通用硬件（比如用作频谱分析仪的数字转换器）的功能。
安捷伦的SI产品线包括N8241A任意波形发生器和N8201A频率下变频器。波形发生器具有一对14B、1.25GSAMPLES/S的输出通道,这些通道可被用于每通道带宽为500MHZ的差分输出,或带宽为1GHZ的单端输出。下变频器将3HZ至26.5GHZ的输入信号转换为7.5MHZ、21.4MHZ和300MHZ的中频（IF）输出。该仪器符合LXI（LAN EXTENSION FOR INSTRUMENTATION）标准,以提供与其它制造商的模块化仪器之间的互操作性。
除了军用模块化仪器,一些制造商还在寻求商用的解决方案。例如,AEROFLEX公司（WWW.AEROFLEX.COM）推出了用于WLAN IC的PXI测量仪器。该公司的PXI 3000系列产品基于3030 PXI型数字转换器和一些新的测试源代码,也可用于GSM/EDGE IC的测试评估。
一些结构更紧凑的仪器正在向个人计算机平台转移,比如PICO TECHNOLOGY公司（WWW.PICOTECH.COM）的PICOSCOPE 3000示波器。这些小型化产品约为VHS录像带大小,但具有2个测量通道,并在200MHZ输入模拟带宽下具有10GSAMPLES/S的采样速率。
ACQIRIS公司（WWW.ACQIRIS.COM）提供基于PCI和紧凑型PCI（CPCI）卡的信号分析仪和数字转换器产品线 ,包括具有2GSAMPLES/S采样速率、双测量通道和1GHZ带宽的AP240 PCI信号分析仪。高速PCI总线可以处理100MBPS的数据传输,该公司提供的广泛的软件驱动程序可支持WINDOWS 98/NT4/2000/XP、LINUX和风河系统公司的VXWORKS操作系统。此外,ACQIRIS公司还提供各种分辨率为8B、10B和12B的数字转换器卡。
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