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TN01A2-001_使用CPG1000系列校准您的宽带扫频接收机
发布时间:2025-07-31

一、宽带扫频接收机的校准挑战

宽带扫频接收机(Broadband Swept Receiver)能够在极宽频率范围内(通常从数十MHz 到数十GHz)快速切换频点,并测量输入信号的幅度与频谱特性,用于频谱监测、通信链路分析和电子对抗系统中。
由于多级下变频、宽带滤波器与自动增益控制电路存在频率依赖性误差,若不定期校准,接收机的幅度平坦度、频率准确度和噪声底等关键参数会因器件老化和温漂而发生偏移,影响测量结果的准确性。

因此,宽带扫频接收机需要定期校准,最理想的方式是在有资质的校准实验室进行,但大多数情况下需要现场校准或不具备送第三方实验室的条件,故采用高精度的射频信号发生器校准宽带扫频接收机是一种更加实际或低成本的方案。

二、使用CPG1020/1040A进行测量与校准

CPG1020/1040A 模拟信号发生器全频段幅度误差 ≤±0.8dB,幅度分辨率可达0.01dB,频率分辨率可达0.0001Hz,使用 CPG1020/1040A模拟信号发生器对宽带扫频接收机进行定期校准,可确保其在整个扫描频段的幅度平坦度和频率准确度符合设计指标,从而保证整个系统的精度与可靠性。

对宽带扫频接收机的校准连接图.jpg


1.   信号注入与路径补偿

通过射频测试线缆,将CPG1020/1040A 模拟信号发生器输出与待测试宽带扫频接收机输入端连接。使用CPG1020/1040A衰减补偿功能,抵消线缆损耗,确保注入被测试接收机的信号功率的绝对准确度。

2.   幅度平坦度校准

       程序控制CPG1020/1040A输出频率和功率,同时读取宽带扫频接收机的频率与功率值,计算幅度差值,得到平坦度误差分布,最后将差值分布表写入宽带扫频接收机内部校准表内,或者通过被测件内置增益补偿或外部可调衰减器,对各频点幅度进行校正。重复上述过程直至遍历所有的频点和功率点。

再次遍历所有频点和功率点,计算被测试宽带接收机的频率值、功率值与CPG1020/1040A的设置输出的差值,并与设定值比对,判断是否满足误差要求。


3.   频率准确度验证

遍历所有频点,计算频率差值并与设定值比对,判断是否满足误差要求。

4.   自动化校准流程

宽频带接收机校准点覆盖频率范围宽,动态范围覆盖大,有些情况需要考虑不同温度下校准,故而校准点数量庞大,必须引入全自动化校准流程。CPG1020/1040A 支持的 SCPI 命令集,用户可以在C++、C#、 Python、LabVIEW 或 TestStand环境中编写自动校准脚本,实现信号注入、误差计算、更新补偿数据全流程自动化。

三、CPG1020/1040A性能优势

1.   频率覆盖绝大部分应用需求

CPG1020/1040A 覆盖 100 kHz–20/40 GHz,覆盖绝大部分应用需求。

2.   高纯度扫频信号

–96 dBc/Hz @ 10 kHz(20 GHz)的超低相位噪声,≤-60dBc(300MHz-40GHz)的杂散典型指标。

3.   微赫级频率分辨率与精密幅度分辨率

0.0001 Hz 频率分辨率与≤±0.01 dB 幅度分辨率,满足绝大多数接收机的幅度/频率标定需求。

4.   模块化并行部署

PXIe 与 USB 双接口设计,可多台并行工作以支持多通道或批量测试,体积小巧便携,可用于现场校准。

5.   扩展与自动化

结合 PA1020A/P1040A功率模块可以将输出幅度扩展至 +25 dBm(20GHz),+20dBm(40GHz) 输出,满足大动态接收机校准需求。通过SCPI命令实现全流程自动化。

四、总结

CPG1020/1040A 模拟信号发生器为宽带扫频接收机提供了一种高效、便捷且经济的校准方案,以满足40GHz频段内幅度精度 (±0.8dB)和频率准确度(±1ppm)的严苛性能要求。通过SCPI命令的自动化校准流程,可有效消除宽带扫频接收机老化与温漂等因素带来的影响,从而帮助用户从容应对未来测试挑战。


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