無(wú)線通信行業(yè)正在經(jīng)歷巨大的技術(shù)進(jìn)步，蜂窩通信從4G過渡到5G，以實(shí)現(xiàn)極高的數(shù)據(jù)吞吐量，而衛(wèi)星通信提供商正在太空中構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)在任何地方進(jìn)行高速通信。這些發(fā)展的共同點(diǎn)都是需要更高的頻段和更寬的帶寬來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的更大的數(shù)據(jù)吞吐量。

校準(zhǔn)射頻、微波和毫米波頻率的寬帶信道極具挑戰(zhàn)。工程師必須開發(fā)一個(gè)準(zhǔn)確可靠的測(cè)試系統(tǒng)，以提供最佳性能來(lái)滿足這些技術(shù)發(fā)展的要求。高質(zhì)量的寬帶信號(hào)產(chǎn)生就是這個(gè)系統(tǒng)的必備基礎(chǔ)。

寬帶信號(hào)的應(yīng)用

高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用的指數(shù)性增長(zhǎng)，加速了寬帶新技術(shù)的發(fā)展。

5G NR

增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)是5G NR定義的業(yè)務(wù)場(chǎng)景之一。它使用新的和既有的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的極大數(shù)據(jù)吞吐量，包括更寬的信道帶寬、載波聚合、高調(diào)制密度和多天線等。5G NR（FR2）的最大信道帶寬為400MHz，最大聚合信道帶寬高達(dá)1.2GHz。

WLAN

IEEE組織和Wi-Fi聯(lián)盟推動(dòng)著802.11標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)，形成一個(gè)不斷發(fā)展的無(wú)線局域網(wǎng)規(guī)范系列。利用新的6 GHz頻段，IEEE 802.11be引入了高達(dá)320MHz帶寬的信道，最大數(shù)據(jù)率更是高達(dá)46.1Gbps。

衛(wèi)星和非地面網(wǎng)絡(luò)

衛(wèi)星通信為電視、電話、寬帶互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和軍事通信提供連接，分布于諸多頻段。隨著C和Ku頻段越來(lái)越擁擠，全球?qū)ι虡I(yè)衛(wèi)星通信在Ka波段應(yīng)用的興趣急劇上升。國(guó)際電信聯(lián)盟 (ITU)也將W頻段的71-76 GHz / 81-86 GHz段分配給衛(wèi)星服務(wù)。增加信道帶寬可以提高每個(gè)客戶端的數(shù)據(jù)速率，并可獲得更高的系統(tǒng)容量。高通量衛(wèi)星現(xiàn)在使用帶寬高達(dá)500 MHz的轉(zhuǎn)發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的數(shù)據(jù)速率。

作為5G接入技術(shù)組合的一部分，3GPP R16確定了在5G無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò) (RAN) 中提供衛(wèi)星集成服務(wù)的用例，衛(wèi)星通信成為5G基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。用于衛(wèi)星通信的5G NR非地面網(wǎng)絡(luò) (NTN) 在K波段（下行鏈路）和 Ka 波段（上行鏈路）的信道帶寬高達(dá)800 MHz。

寬帶信號(hào)生成

增加信號(hào)帶寬為實(shí)現(xiàn)更快的數(shù)據(jù)速率提供了一種很好的方法，但也對(duì)滿足更高頻率范圍的信號(hào)質(zhì)量要求帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。例如，信道平坦度通常隨著帶寬的增加而降低。此外，寬帶 I/Q 調(diào)制器的缺陷會(huì)導(dǎo)致調(diào)制質(zhì)量變差。

高頻下生成寬帶寬信號(hào)的三種常見解決方案包括：

?任意波形發(fā)生器 (AWG) 生成基帶IQ信號(hào)（BBIQ），使用矢量信號(hào)發(fā)生器 (VSG) 將信號(hào)上變頻到所需頻段

?使用寬帶VSG生成中頻（IF）信號(hào)，并通過頻率擴(kuò)展器將IF信號(hào)上變頻到所需頻率

?使用完全集成的、經(jīng)校準(zhǔn)的寬帶VSG產(chǎn)生所需的信號(hào)

前兩種解決方案集成了多個(gè)儀器以生成所需的寬帶信號(hào)。這些測(cè)試設(shè)置需要執(zhí)行系統(tǒng)校準(zhǔn)，以最小化整個(gè)帶寬內(nèi)的通道頻率響應(yīng)，并消除I/Q調(diào)制器缺陷帶來(lái)的影響。完全集成并經(jīng)校準(zhǔn)的VSG（如M9484C），通過通道校正技術(shù)，在整個(gè)調(diào)制帶寬內(nèi)提供<±0.9 dB的射頻幅度平坦度。

影響寬帶信號(hào)的

因素及應(yīng)對(duì)方法

影響寬帶信號(hào)生成質(zhì)量的因素有很多，主要包括：

信號(hào)源頻率響應(yīng)

當(dāng)信號(hào)發(fā)生器生成調(diào)制信號(hào)時(shí)，信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部的組件（例如混頻器、濾波器和放大器等）會(huì)產(chǎn)生頻率響應(yīng)。調(diào)制信號(hào)的幅度和相位響應(yīng)會(huì)降低調(diào)制質(zhì)量，隨頻率和輸出電平而變化。

（64QAM信號(hào)，100MHz符號(hào)率。由于寬帶頻率響應(yīng)，導(dǎo)致信號(hào)無(wú)法正確解調(diào)）

【應(yīng)對(duì)方法】利用通道修正技術(shù)去除頻率響應(yīng)

為了提高寬帶信號(hào)生成的性能，可以將校正濾波器應(yīng)用于信號(hào)發(fā)生器，以最大限度地降低頻率響應(yīng)的影響。VXG（M9484C）提供了內(nèi)部校準(zhǔn)程序，可以收集基帶和射頻信號(hào)的幅度及相位誤差的校正數(shù)據(jù)，涵蓋整個(gè)頻率范圍并包括所有功率電平，將其實(shí)時(shí)應(yīng)用于基帶波形的校正濾波器，從而改進(jìn)生成的寬帶信號(hào)性能。

IQ調(diào)制器缺陷

來(lái)自基帶信號(hào)發(fā)生器的I路和Q路信號(hào)傳輸?shù)絀/Q調(diào)制器并上變頻為中頻 (IF) 和射頻信號(hào)。I/Q調(diào)制器中的每個(gè)組件都有可能導(dǎo)致某種誤差，從而影響最終的寬帶信號(hào)質(zhì)量以及動(dòng)態(tài)范圍。

【應(yīng)對(duì)方法】采用DDS技術(shù)的直接IF/RF方式

DDS中頻/射頻 VXG架構(gòu)

具有DDS架構(gòu)的下一代矢量信號(hào)發(fā)生器可以直接從高分辨率、高采樣率數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 生成中頻和射頻信號(hào)。這種方式消除了由模擬I/Q調(diào)制器引起的信號(hào)損傷，改善了信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍，更適用于寬帶信號(hào)生成。

原文標(biāo)題：寬帶信號(hào)產(chǎn)生小貼士

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