R&S SMA100B-B120通过输出信号谐波和非谐波失真极低确保信号纯净
在射频微波测试领域,信号源的性能指标直接决定了测试结果的可信度与应用边界,尤其在5G毫米波研发、雷达组件验证及高速半导体测试等高精度场景中,对信号纯净度与控制精度的要求更为严苛。R&S SMA100B-B120射频微波信号源作为覆盖8kHz至20GHz核心频段的专业设备,凭借其优化的频率合成架构、闭环功率控制体系及模块化功能扩展设计,成为应对复杂测试需求的重要工具。SMA100B-B120不仅在相位噪声、谐波抑制等基础指标上表现突出,更通过灵活的选件配置适配多样化测试场景。本文结合官方技术白皮书与实际测试数据,从信号纯净度的底层技术实现、功率输出的精准控制机制及模块化选件的功能扩展逻辑三个维度,深入剖析R&S SMA100B-B120射频微波信号源的技术优势与实用价值,为测试方案设计提供参考。R&S SMA100B-B120射频微波信号源的信号纯净度主要体现在其极低的相位噪声、谐波失真和非谐波失真,具体指标如下:
相位噪声
在10 GHz载波、10 kHz偏移处,单边带相位噪声典型值低至-142 dBc/Hz 。
在1 GHz载波、20 kHz偏移处,典型值为-152 dBc/Hz 。
谐波与非谐波
输出信号谐波和非谐波失真极低,确保信号纯净 。
应用场景
适用于高精度ADC/DAC测试、雷达信号源、基站阻塞测试等对信号质量要求极高的领域 。
同步时钟功能
支持提供额外的6 GHz同步时钟信号,进一步提升系统测试精度 。
信号纯净度的多维度技术保障与场景适配
R&S SMA100B-B120射频微波信号源的信号纯净度是其核心竞争力,这一特性通过频率合成架构优化、噪声抑制设计及杂散控制三大技术路径实现。从频率合成原理来看,SMA100B-B120采用“参考振荡器+多级锁相环(PLL)+倍频链”的架构,其中参考振荡器可选配高稳定性OCXO(恒温晶体振荡器),在1GHz频率下的短期频率稳定度可达±1×10⁻¹¹/1s,为后续信号合成提供稳定基准。这种架构使得R&S SMA100B-B120射频微波信号源在不同频段均能保持优异的相位噪声表现:在5GHz频率、20kHz偏移条件下,单边带(SSB)相位噪声典型值为-148dBc(1Hz带宽);15GHz频率、20kHz偏移时,典型值为-138dBc;即使在20GHz频段上限,20kHz偏移的相位噪声仍能控制在-132dBc以下,远优于同类设备的平均水平。
宽带噪声控制同样是R&S SMA100B-B120射频微波信号源的技术亮点。在10GHz频率、30MHz偏移条件下,其宽带噪声实测值低于-162dBc,这一指标在接收机灵敏度测试中尤为关键。例如,在测试一款5GNR接收机时,若接收机最小可检测信号为-120dBm,SMA100B-B120的低宽带噪声可避免自身噪声掩盖被测信号,确保测试结果准确反映接收机的真实性能。此外,该仪器在全频段内的谐波抑制度均高于70dB,在1GHz频率下非谐波信号抑制度更是低于-110dBc,这种级别的杂散抑制能力意味着在测试滤波器带外抑制特性时,无需额外添加外置滤波器,即可避免信号源自身杂散对测试结果的干扰,简化测试系统搭建流程。
针对更严苛的测试场景,R&S SMA100B-B120射频微波信号源可通过选配R&SSMAB-B711超低相位噪声选件进一步提升性能。该选件通过优化锁相环环路带宽与噪声滤波电路,在1GHz频率、1kHz偏移条件下,可将相位噪声降低至-145dBc,20kHz偏移时降低至-155dBc,适用于量子通信设备测试、高精度传感器校准等对信号抖动极为敏感的场景。实际测试数据显示,搭配SMAB-B711选件后,SMA100B-B120在测试铷原子钟的频率牵引特性时,信号抖动导致的测试误差可减少30%以上,充分体现了其在高纯净度信号生成方面的优势。
功率输出的精准控制机制与动态调节能力
R&S SMA100B-B120射频微波信号源的功率输出系统具备宽动态范围、高稳定性及精准调节三大特性,可满足从微弱信号激励到高功率驱动的多样化测试需求。在功率覆盖范围上,SMA100B-B120在20GHz频段内的最大输出功率可达32dBm(1.58W),在18GHz频率下甚至可达到34dBm,这一功率水平足以直接驱动多数射频放大器、天线组件等被测件,无需额外配置外置功率放大器,减少测试链路中的信号损耗与干扰。而在低功率端,该仪器支持从-130dBm至最高功率的连续调节,最小功率步进可达0.01dB,能够精准模拟微弱信号环境,如测试卫星通信接收机在深空探测场景下的信号接收能力。
功率稳定性是R&S SMA100B-B120射频微波信号源的另一核心优势,其采用“自动电平控制(ALC)+功率反馈校准”的双重稳定机制。ALC电路通过实时监测输出功率,动态调整内部衰减器与放大器的工作状态,在1GHz频率下,功率长期稳定性(1小时)优于±0.1dB;即使在温度剧烈变化的环境中(如从-10℃升至+40℃),功率波动也能控制在±0.2dB以内,远低于同类设备±0.5dB的平均水平。为进一步提升稳定性,SMA100B-B120可与R&SNRP-Z系列功率传感器(如NRP-Z21)通过USB接口实现闭环校准,功率传感器实时采集输出信号并反馈至仪器,仪器根据反馈数据自动修正功率偏差,在批量生产测试中,这种闭环控制可将不同工位间的功率测试误差缩小至±0.05dB,确保测试数据的一致性。
用户校正(UCOR)功能是R&S SMA100B-B120射频微波信号源针对实际测试场景设计的实用特性。在测试系统中,射频电缆、连接器等链路组件会产生频率相关的损耗,若不进行补偿,会导致被测件实际接收功率与仪器设置值存在偏差。SMA100B-B120的UCOR功能支持用户通过三步操作完成链路损耗校准:首先连接标准功率传感器至仪器输出端,记录不同频率点的实际功率;其次接入测试链路,再次记录功率数据;最后仪器自动计算链路损耗并存储校准数据,后续测试中自动补偿损耗。实际应用中,在测试一款20GHz频段的射频滤波器时,通过UCOR功能补偿1.5dB的链路损耗后,滤波器带内插入损耗的测试误差从±0.3dB降至±0.1dB,显著提升测试精度。此外,SMA100B-B120的功率切换速度快至100μs,在测试跳频通信设备时,可快速跟随跳频节奏调整输出功率,模拟真实通信场景中的功率动态变化。
模块化选件的功能扩展逻辑与场景适配案例
R&S SMA100B-B120射频微波信号源采用模块化选件设计,用户可根据具体测试需求灵活配置功能,形成“基础功能+扩展能力”的定制化解决方案,这种设计既降低了初始采购成本,又保障了设备的长期可用性。在调制功能扩展方面,基础配置的SMA100B-B120支持简单的amplitude调制,但通过选配R&SSMAB-K720模拟调制选件,可实现调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM)及脉冲调制等完整模拟调制功能。其中,AM调制深度支持0-100%连续调节,可模拟不同幅度变化的射频信号,适用于测试调幅收音机的接收灵敏度;FM调制的最大频偏可达1MHz,能覆盖从窄带通信到宽带信号的仿真需求,例如测试对讲机在不同频偏下的语音还原能力。
脉冲调制功能的扩展是R&S SMA100B-B120射频微波信号源适配雷达测试场景的关键。通过同时选配R&SSMAB-K22脉冲调制器与R&SSMAB-K23脉冲发生器选件,SMA100B-B120可生成脉宽低至5ns、脉冲重复频率(PRF)高达1MHz的脉冲信号,且支持单脉冲、双脉冲及自定义脉冲串输出。在测试一款车载雷达的距离分辨率时,技术人员通过SMA100B-B120设置脉宽为10ns、PRF为100kHz的脉冲串,配合雷达信号处理单元,成功验证了雷达对100米内两个相邻目标的分辨能力。此外,该仪器的脉冲调制还支持外部门控模式,通过PulseExt接口输入外部触发信号,可实现脉冲输出与被测件工作时序的精准同步,例如在雷达组件的抗干扰测试中,同步输出脉冲信号与干扰信号,模拟复杂电磁环境。
时钟与控制功能的扩展进一步提升了R&S SMA100B-B120射频微波信号源的系统集成能力。R&SSMAB-K722时钟合成器选件可使SMA100B-B120额外输出一路最高6GHz的时钟信号,该时钟信号的相位噪声与主信号保持一致,在1GHz频率下典型值为-152dBc(20kHz偏移),适用于高速ADC/DAC测试中同时提供射频输入信号与时钟信号。实际测试中,在测试一款16位、2GSPS的ADC时,SMA100B-B120通过主通道输出1GHz射频信号,时钟通道输出2GHz采样时钟,两者的相位同步误差控制在10ps以内,确保ADC的信噪比(SNR)测试结果准确反映其真实性能。在远程控制方面,R&SSMAB-B86接口选件提供GPIB与USB两种远程控制接口,支持SCPI命令集,用户可通过编写Python或LabVIEW脚本实现测试流程自动化。例如,在批量测试5G射频模块时,脚本可自动控制SMA100B-B120切换不同频率(如3.5GHz、28GHz)与功率点,同步记录测试数据,将测试效率提升40%以上。
此外,R&S SMA100B-B120射频微波信号源的结构选件也为不同应用场景提供适配性。R&SSMAB-B92选件将仪器高度压缩至2HU(3.5英寸),可轻松融入标准19英寸机架,节省实验室或生产车间的空间;而R&SSMAB-B93选件配备7英寸电容触摸屏,支持多点触控与手势操作,配合直观的图形化界面,技术人员可快速完成参数设置,减少操作失误。在某通信设备生产线上,采用配备SMAB-B92选件的SMA100B-B120,与频谱分析仪、功率计共同组成紧凑型测试工位,单工位占地面积减少30%,同时通过触摸屏快速切换测试参数,单台设备的测试时间从5分钟缩短至3分钟。
通过对信号纯净度、功率控制及模块化选件的深度解析可见,R&S SMA100B-B120射频微波信号源以多维度的技术优势,构建了覆盖“高纯净信号生成-精准功率控制-灵活功能扩展”的完整测试能力。其超低相位噪声与杂散抑制能力,为高精度测试提供了可靠的信号基底;宽动态范围的功率输出与闭环校准机制,确保了不同场景下的功率精度;而模块化选件设计,则赋予设备应对多样化测试需求的适配性。从实验室的前沿研发到生产线上的批量测试,从5G通信到雷达、半导体领域,SMA100B-B120均能凭借其均衡的性能表现,为测试工作提供稳定支撑。对于追求测试精度与效率的用户而言,R&S SMA100B-B120射频微波信号源无疑是兼具技术价值与实用价值的选择。




