微波信號(hào)發(fā)生器基本工作原理及其指標(biāo)概述

　　1.基本概念

　　利用和分析信號(hào)首先要產(chǎn)生信號(hào)，用于產(chǎn)生各種測(cè)試信號(hào)的儀器稱為信號(hào)發(fā)生器或信號(hào)源。信號(hào)發(fā)生器所覆蓋的范圍很寬，就頻段劃分而言，有低頻信號(hào)發(fā)生器、射頻信號(hào)發(fā)生器、微波信號(hào)發(fā)生器、毫米波信號(hào)發(fā)生器；從波形特性上分，有正弦信號(hào)發(fā)生器、函數(shù)和任意波形信號(hào)發(fā)生器、脈沖信號(hào)發(fā)生器、隨機(jī)信號(hào)發(fā)生器；從調(diào)制特性上分，有矢量信號(hào)發(fā)生器、模擬信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)源；從頻率切換時(shí)間上分，有通用信號(hào)發(fā)生器、捷變頻信號(hào)發(fā)生器；就工作原理而言有直接振蕩式、鎖相式和直接頻率合成式等等。

　　微波信號(hào)發(fā)生器是指利用頻率合成方式產(chǎn)生微波頻段信號(hào)的專用信號(hào)發(fā)生裝置。對(duì)于微波頻段并沒(méi)有嚴(yán)格的定義，目前微波信號(hào)發(fā)生器通常是指那些覆蓋頻段超過(guò)6GHz的信號(hào)發(fā)生器。隨著頻率合成技術(shù)、微電子電子技術(shù)、微波工藝技術(shù)以及計(jì)算機(jī)智能技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用，微波信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo)越來(lái)越高，功能越來(lái)越豐富。在微波測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，從最基本的電子元器件性能測(cè)試，到大型電子裝備系統(tǒng)性能綜合評(píng)估，微波信號(hào)發(fā)生器的使用已滲透到研發(fā)、生產(chǎn)、試驗(yàn)、驗(yàn)收、維護(hù)保障等全壽命過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，在航空、航天、衛(wèi)星、通信、兵器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

　　頻率合成技術(shù)是微波信號(hào)發(fā)生器的核心技術(shù)，它直接決定了微波信號(hào)發(fā)生器的頻譜純度（相位噪聲、雜散等），通常其性能高低在很大程度上決定了微波信號(hào)發(fā)生器的價(jià)格，對(duì)于頻率覆蓋相同的信號(hào)發(fā)生器，隨著信號(hào)頻譜純度的增加，其價(jià)格可能會(huì)成倍的增長(zhǎng)。

　　頻率合成是指采用物理的方法，對(duì)頻率進(jìn)行加減乘除運(yùn)算，利用一個(gè)或幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)產(chǎn)生所需信號(hào)。頻率合成按合成方式可以分為直接頻率合成和間接頻率合成。直接頻率合成是利用混頻、倍頻、分頻等方法直接實(shí)現(xiàn)頻率的變換，通常需要幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)。間接頻率合成一般是指利用鎖相環(huán)（PhaseLockLoop，簡(jiǎn)稱PLL）技術(shù)使輸出的頻率信號(hào)溯源到一個(gè)高頻率準(zhǔn)確度和高穩(wěn)定度的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)上。目前微波信號(hào)發(fā)生器通常采用恒溫晶體振蕩器作為頻率基準(zhǔn)，其頻率穩(wěn)定性一般在10-9/day量級(jí)。

　　微波信號(hào)發(fā)生器從二十世紀(jì)八十年代進(jìn)入了全面發(fā)展時(shí)期，經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，已形成了自有的技術(shù)和產(chǎn)品體系，其頻率覆蓋越來(lái)越寬，目前已實(shí)現(xiàn)同軸連續(xù)頻率覆蓋100kHz~70GHz，波導(dǎo)覆蓋幾百個(gè)吉赫茲，輸出功率越來(lái)越大，由早期的幾個(gè)毫瓦到現(xiàn)在的幾百毫瓦甚至瓦級(jí)，信號(hào)的頻譜純度越來(lái)越高，目前在10GHz頻段10kHz頻偏處的相位噪聲已達(dá)-120dBc/Hz，而且還具備豐富的調(diào)制功能包括幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制、脈沖調(diào)制、矢量調(diào)制等。隨著性能指標(biāo)的提升，功能的豐富，其體積越來(lái)越小，智能化程度越來(lái)越高。

　　2.典型工作原理

　　目前典型微波信號(hào)發(fā)生器的基本構(gòu)成如圖1所示，共包括頻率合成、信號(hào)調(diào)理以及調(diào)制3大單元：頻率合成部分負(fù)責(zé)產(chǎn)生需要的頻率或波形的信號(hào)，基本決定了微波信號(hào)發(fā)生器的頻譜特性；信號(hào)調(diào)理部分實(shí)現(xiàn)信號(hào)幅度參數(shù)的調(diào)節(jié)，基本決定了微波信號(hào)發(fā)生器的功率特性；調(diào)制部分負(fù)責(zé)將低頻調(diào)制信號(hào)調(diào)制到射頻載波的某一參數(shù)上，如幅度、相位、頻率等。再進(jìn)一步細(xì)分，微波信號(hào)發(fā)生器的基本構(gòu)成如圖2所示。頻率合成一般包括參考信號(hào)發(fā)生用以提供頻率基準(zhǔn)或者時(shí)鐘，高分辨率中頻環(huán)為整機(jī)提供精細(xì)的頻率分辨率，本振環(huán)用以實(shí)現(xiàn)微波振蕩器輸出信號(hào)的下變頻，微波主振及其驅(qū)動(dòng)電路用以產(chǎn)生必要的微波頻率覆蓋，一般選用連續(xù)調(diào)諧的寬帶微波振蕩器承擔(dān)，如微波壓控振蕩器（VCO）、YIG調(diào)諧振蕩器（YTO）等。調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生功能有些類似于函數(shù)發(fā)生器，產(chǎn)生調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅的基帶信號(hào)和脈沖信號(hào)，目前微波信號(hào)發(fā)生器的調(diào)制信號(hào)還可以產(chǎn)生三角波、鋸齒波、雙正弦、脈沖重頻參差、脈沖重頻抖動(dòng)等樣式豐富的各種信號(hào)。信號(hào)調(diào)理部分通常包括對(duì)信號(hào)的放大、倍頻、分段開(kāi)關(guān)濾波（濾除信號(hào)的諧波和分諧波）、幅度調(diào)制器（實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)幅度大小的控制）、脈沖調(diào)制器、耦合檢波以及ALC系統(tǒng)，由于具有ALC系統(tǒng)，微波信號(hào)發(fā)生器一般具有很高的功率控制精度和穩(wěn)定性，控制精度一般達(dá)到0.1dB甚至更高，功率準(zhǔn)確度一般在1dB以內(nèi)。下面詳細(xì)說(shuō)明每部分的基本工作原理。

　?。?）頻率合成

　　頻率合成是微波信號(hào)發(fā)生器的核心組成部分，通過(guò)頻率合成的閉環(huán)機(jī)制實(shí)時(shí)補(bǔ)償修正主振驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)微波主振輸出頻率和相位誤差的實(shí)時(shí)修正，使其具備時(shí)基（頻率參考）的相對(duì)準(zhǔn)確度和長(zhǎng)期穩(wěn)定度。微波主振在驅(qū)動(dòng)電路的作用下產(chǎn)生一定頻率范圍的信號(hào)，一般從幾個(gè)吉赫茲到十幾個(gè)吉赫茲，該信號(hào)為振蕩器在驅(qū)動(dòng)電路的作用下自由振蕩產(chǎn)生，具有一定的頻率誤差并且不穩(wěn)定。微波主振產(chǎn)生的信號(hào)一路進(jìn)入信號(hào)調(diào)理部分，同時(shí)耦合出一路進(jìn)入頻率合成部分的反饋通路，通常是取樣器或者諧波混頻器，同時(shí)本振環(huán)產(chǎn)生的本振信號(hào)進(jìn)入取樣器，取樣器的作用就是實(shí)現(xiàn)本振信號(hào)的N次諧波取樣與主振反饋信號(hào)混頻得到中頻信號(hào)，中頻信號(hào)進(jìn)入鑒相器作為參考信號(hào)與高分辨率中頻環(huán)過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行鑒相，得到的誤差電壓通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路實(shí)時(shí)補(bǔ)償修正微波主振輸出，由于每個(gè)環(huán)路的時(shí)基或者參考信號(hào)均來(lái)自參考發(fā)生，即同一個(gè)時(shí)基，因此最終通過(guò)頻率合成后得到的信號(hào)獲得了與時(shí)基同等的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度。

　　頻率合成部分中，由于是利用本振環(huán)產(chǎn)生信號(hào)的N次諧波實(shí)現(xiàn)對(duì)微波主振的下變頻，本振信號(hào)的相位噪聲和雜散均會(huì)以20logN的速度增加，因此要求本振信號(hào)要有比較好的相位噪聲和雜散，它幾乎直接決定了最終頻率合成輸出的近載波相位噪聲（一般在100kHz頻偏以內(nèi)），頻率合成輸出的遠(yuǎn)載波相位噪聲基本上由主振直接決定。對(duì)于中低端微波信號(hào)發(fā)生器，為了降低成本和技術(shù)難度，通常會(huì)不用本振環(huán)和取樣器，而是直接采用分頻器把微波主振信號(hào)分頻進(jìn)行鑒相，此時(shí)鑒相器的參考信號(hào)相位噪聲就會(huì)以20logN的速度疊加到輸出上（N為分頻比），由于要獲得高頻率分辨率和低相位噪聲往往存在矛盾，因此采用該頻率合成方案的微波信號(hào)發(fā)生器一般頻譜純度不高。

　　高分辨率中頻環(huán)一般采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)或者小數(shù)分頻頻率合成技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，以獲得高的頻率分辨率，采用這兩種技術(shù)目前微波信號(hào)發(fā)生器已能獲得*的頻率分辨率，一般達(dá)到Hz級(jí)甚至豪赫茲級(jí)。由于直接數(shù)字頻率合成存在難以獲得很低的雜散以及在頻率合成中不方便實(shí)現(xiàn)靈活的調(diào)頻調(diào)相等，因此在高性能微波信號(hào)發(fā)生器中更多的采用小數(shù)分頻頻率合成技術(shù)。小數(shù)分頻頻率合成技術(shù)是通過(guò)設(shè)置環(huán)路反饋分頻比為小數(shù)來(lái)提高頻率分辨率的一種新型頻率合成技術(shù)，是對(duì)環(huán)路反饋分頻比為整數(shù)N的鎖相環(huán)環(huán)路的巨大發(fā)展。它的英文全稱是Fractional－NPhaseLockedLoop，常簡(jiǎn)稱為FNPLL或N.FPLL。在參考頻率不變的情況下，通過(guò)設(shè)置環(huán)路反饋分頻比，F(xiàn)NPLL單環(huán)就可以實(shí)現(xiàn)任意小的頻率分辨率，解決了單環(huán)鎖相頻率合成所不能解決的高鑒相頻率與高分辨率之間的矛盾，也解決了DDS帶寬的限制。

　?。?）信號(hào)調(diào)理

　　微波信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)調(diào)理是指從頻率合成部分輸出的信號(hào)到射頻端口輸出的整個(gè)信號(hào)通路。一般頻率合成輸出的信號(hào)頻率覆蓋幾個(gè)吉赫茲，為了獲得整機(jī)的寬頻率覆蓋，通常要在信號(hào)調(diào)理部分進(jìn)行倍頻、分頻以及混頻等處理（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)這一部分從技術(shù)上也是頻率合成），通過(guò)倍頻實(shí)現(xiàn)向上的頻率覆蓋，目前已可以同軸方式實(shí)現(xiàn)到70GHz，波導(dǎo)方式可以到到幾百個(gè)吉赫茲，利用分頻或混頻實(shí)現(xiàn)向下的頻率覆蓋，微波信號(hào)發(fā)生器的低頻率覆蓋一般達(dá)到100kHz量級(jí)。微波信號(hào)發(fā)生器的信號(hào)調(diào)理更多的還承擔(dān)了對(duì)信號(hào)的放大、濾波以及對(duì)信號(hào)幅度的精確控制。通過(guò)對(duì)信號(hào)的逐級(jí)放大使輸出得到更大的功率輸出，倍頻、分頻以及混頻必然帶來(lái)基波、本振等的泄漏，對(duì)信號(hào)的逐級(jí)放大會(huì)不斷惡化信號(hào)的諧波，這些都會(huì)對(duì)最終的應(yīng)用帶來(lái)不利的影響，需要對(duì)這類信號(hào)進(jìn)行抑制處理，通常采用帶通濾波器、低通濾波器以及高通濾波器。由于微波信號(hào)發(fā)生器的頻率范圍一般比較寬，因此在內(nèi)部會(huì)對(duì)寬帶信號(hào)進(jìn)行分段處理，包括分段濾波、分段放大等。微波信號(hào)發(fā)生器為了獲得大功率動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的輸出，通常采用ALC系統(tǒng)（自動(dòng)電平控制系統(tǒng)）以及程控衰減器擴(kuò)展動(dòng)態(tài)范圍，目前高性能的微波信號(hào)發(fā)生器可從-130dBm到+20dBm，動(dòng)態(tài)范圍達(dá)到了150dB，而且還可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)的功率步進(jìn)，比如0.01dB的步進(jìn)。

　　ALC系統(tǒng)是微波信號(hào)發(fā)生器中除頻率合成外的另一關(guān)鍵部分，在很大程度上決定了輸出信號(hào)的功率（幅度）特性。所采用的典型ALC系統(tǒng)如圖3所示。功率控制信號(hào)首先加到線性調(diào)制器（衰減器）上，線性調(diào)制器會(huì)隨著控制信號(hào)的大小改變衰減值從而實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻信號(hào)大小的控制。此外，在射頻通道中靠近輸出端口一側(cè)利用定向耦合器把射頻信號(hào)耦合出一部分，利用寬帶檢波器轉(zhuǎn)化為直流電壓，將得到的反映信號(hào)功率大小的檢波電壓與穩(wěn)幅環(huán)提供的功率參考電壓相比較，得到的差求積分，最終用攜帶功率誤差信息的積分輸出驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的閉環(huán)控制。通常情況下，為了保證功率參考電壓的溫度穩(wěn)定性，在功率參考電路部分設(shè)計(jì)有溫度補(bǔ)償電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功率參考電路的工作溫度并對(duì)功率參考電壓進(jìn)行補(bǔ)償，從而保證了微波信號(hào)發(fā)生器的輸出功率穩(wěn)定性，高性能的微波信號(hào)發(fā)生器功率穩(wěn)定性可達(dá)到0.02dB/℃。

　　3.微波信號(hào)發(fā)生器的典型ALC系統(tǒng)

　　（3）調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生與調(diào)制

　　微波信號(hào)發(fā)生器除了可以產(chǎn)生寬帶、高頻譜純度、大功率動(dòng)態(tài)范圍的連續(xù)波（點(diǎn)頻）信號(hào)外，另一重要的能力就是可以產(chǎn)生幅度調(diào)制、頻率調(diào)制、相位調(diào)制以及脈沖調(diào)制信號(hào)，目前還有一類微波矢量信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生數(shù)字調(diào)制以及更復(fù)雜的信號(hào)，滿足各種測(cè)試需求。微波信號(hào)發(fā)生器一般可以利用內(nèi)部集成的函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)，也可以利用外部函數(shù)發(fā)生器通過(guò)輸入接口實(shí)現(xiàn)調(diào)制，內(nèi)部集成的函數(shù)發(fā)生器通常也成為內(nèi)部調(diào)制信號(hào)發(fā)生器。

　　內(nèi)部調(diào)制信號(hào)發(fā)生器一般采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)，為了實(shí)現(xiàn)更加豐富的信號(hào)樣式通常不采用集成DDS芯片，而是利用FPGA和DAC的靈活波形產(chǎn)生方案，一般包括四個(gè)部分：第一部分是相位累加器，能夠決定輸出信號(hào)的頻率范圍以及精度；第二部分是任意波形查找表，用于存儲(chǔ)經(jīng)過(guò)量化和離散后的波形的幅度值；第三部分是數(shù)模轉(zhuǎn)換，通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬波形；最后一部分是低通濾波，用來(lái)濾除鏡像分量。原理框圖如圖4所示。為了同時(shí)實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制和頻率/相位調(diào)制，一般內(nèi)部會(huì)集成2到3個(gè)獨(dú)立的調(diào)制信號(hào)發(fā)生電路。脈沖調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生由FPGA實(shí)現(xiàn)集成設(shè)計(jì)。

　　調(diào)制信號(hào)的產(chǎn)生典型組成

　　微波信號(hào)發(fā)生器幅度調(diào)制信號(hào)一般會(huì)在ALC系統(tǒng)中通過(guò)功率控制部分實(shí)現(xiàn)最終射頻調(diào)幅信號(hào)的產(chǎn)生，調(diào)幅信號(hào)與ALC系統(tǒng)中的功率參考電平求和后一起加到線性調(diào)制器上實(shí)現(xiàn)對(duì)射頻信號(hào)的幅度調(diào)制。

　　微波信號(hào)發(fā)生器頻率/相位調(diào)制一般會(huì)在頻率合成部分完成，簡(jiǎn)單的調(diào)頻/調(diào)相可以通過(guò)直接把調(diào)制信號(hào)加到振蕩器的調(diào)諧端實(shí)現(xiàn)。對(duì)于采用YTO作為微波主振的信號(hào)發(fā)生器，其典型調(diào)頻實(shí)現(xiàn)如圖5所示。YTO內(nèi)部調(diào)諧磁場(chǎng)由主線圈和副(調(diào)頻)線圈兩部分生成，前者感抗大、調(diào)諧慢但調(diào)諧靈敏度高、調(diào)諧范圍寬、高頻干擾抑制好；后者感抗小從而調(diào)諧范圍窄但調(diào)諧速度快，并因?yàn)檎{(diào)諧靈敏度低而具有良好的干擾抑制特性。因此在實(shí)現(xiàn)調(diào)頻時(shí)需要利用二者的結(jié)合。但是由于頻率合成的作用，它的功能是保持輸出信號(hào)的頻率穩(wěn)定性，與調(diào)頻/調(diào)相作用相反，因此當(dāng)調(diào)制率越低時(shí)由于頻率合成鎖相環(huán)的作用越難以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，此時(shí)要想實(shí)現(xiàn)調(diào)頻/調(diào)相，更好的方法是對(duì)鎖相環(huán)頻率合成的參考進(jìn)行調(diào)制。

　　5基于YTO的調(diào)頻實(shí)現(xiàn)

　　3主要技術(shù)指標(biāo)及含義

　?。?）頻率特性

　　1.頻率范圍

　　微波信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的載波頻率范圍，該范圍既可連續(xù)亦可由若干頻段或一系列離散頻率來(lái)覆蓋亦稱頻率覆蓋，通常用其上、下限頻率表示，頻帶較寬的微波信號(hào)發(fā)生器一般采用多波段拼接的方式實(shí)現(xiàn)。

　　2.頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度

　　微波信號(hào)發(fā)生器頻率指示值和相應(yīng)的真值的接近程度，可采用絕對(duì)頻率準(zhǔn)確度或相對(duì)頻率準(zhǔn)確度的方式給出。絕對(duì)準(zhǔn)確度是輸出頻率誤差的實(shí)際大小，一般以kHz、MHz等表示；相對(duì)準(zhǔn)確度是輸出頻率誤差與理想輸出頻率的比值，一般以10的冪次方表示，如1×10-6，1×10-8等。

　　一臺(tái)微波信號(hào)發(fā)生器的頻率準(zhǔn)確度可通過(guò)下式得到：

　　頻率準(zhǔn)確度=±（載波頻率x老化率x校準(zhǔn)時(shí)間）

　　如1臺(tái)微波信號(hào)發(fā)生器的年老化率是3×10-8/年，校準(zhǔn)時(shí)間間隔是1年，載波頻率為10GHz，則校準(zhǔn)后一年的頻率準(zhǔn)確度為±300Hz。

　　3.頻率穩(wěn)定度

　　微波信號(hào)發(fā)生器輸出頻率隨溫度或時(shí)間的變化特性，主要由內(nèi)部時(shí)基決定，溫度穩(wěn)定性一般采用相對(duì)變化衡量，通常在10-7到10-8量級(jí)，隨時(shí)間的變化特性一般采用日老化率或者年老化率來(lái)衡量，日老化率一般在10-8到10-10量級(jí)之間。

　　4.頻率分辨力

　　微波信號(hào)發(fā)生器在有效頻率范圍內(nèi)可得到并可重復(fù)產(chǎn)生的頻率最小變化量，體現(xiàn)了窄帶測(cè)量的能力，目前微波信號(hào)發(fā)生器一般能到赫茲甚至耗赫茲量級(jí)。

　　5.頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間

　　微波信號(hào)發(fā)生器從頻率開(kāi)始變化起，到頻率接近終止值并且與終止值的偏離保持在規(guī)定范圍內(nèi)的時(shí)間間隔。

　?。?）頻譜純度

　　1.諧波頻率為基波頻率整數(shù)倍的正弦波。輸出信號(hào)中載波的二次諧波或多次諧波之和的有效值（或功率值）與載波基波有效值（或功率值）之比，通常用低于載波功率的分貝數(shù)表示，單位dBc。

　　2.分諧波頻率為基波頻率整約數(shù)的正弦波。分諧波輸出信號(hào)的有效值（或功率值）與載波基波有效值（或功率值）之比，用低于載波功率的分貝數(shù)表示，單位dBc。

　　3.非諧波頻率不等于基波頻率整約數(shù)或整數(shù)的正弦波。非諧波輸出信號(hào)的有效值（或功率值）與載波基波有效值（或功率值）之比，用低于載波功率的分貝數(shù)表示，單位dBc。

　　4.單邊帶相位噪聲是隨機(jī)噪聲對(duì)載波信號(hào)的調(diào)相產(chǎn)生的連續(xù)譜邊帶，用距離載波某一偏離處單個(gè)邊帶中單位帶寬內(nèi)的噪聲功率對(duì)載波功率的比表示，單位dBc/Hz。

　　5.剩余調(diào)頻輸出的無(wú)調(diào)制連續(xù)波信號(hào)在規(guī)定帶寬內(nèi)的等效調(diào)頻頻偏，單位Hz。

　?。?）功率特性

　　1.最大輸出功率能提供給額定負(fù)載阻抗的最大功率。

　　2.輸出功率范圍在給定頻段內(nèi)可以獲得的可調(diào)功率范圍。

　　3.功率準(zhǔn)確度在規(guī)定功率范圍內(nèi)輸出信號(hào)提供給額定負(fù)載阻抗實(shí)際功率偏離指示值的誤差。

　　4.功率平坦度在某一功率輸出條件下輸出信號(hào)提供給額定負(fù)載阻抗實(shí)際功率輸出隨輸出頻率的相對(duì)起伏值。

　　5.源電壓駐波比（源駐波）由于外接負(fù)載特性變化而引起的射頻輸出端口駐波電壓最大值和駐波電壓最小值之比，它反映了微波信號(hào)發(fā)生器輸出阻抗偏離標(biāo)稱阻抗的程度。

　?。?）調(diào)制特性

　　1）調(diào)幅按照給定的規(guī)律，改變載波幅度的過(guò)程。

　　2）調(diào)幅準(zhǔn)確度調(diào)幅深度指示值和相應(yīng)真值的接近程度。

　　3）調(diào)幅失真解調(diào)后的調(diào)幅信號(hào)相對(duì)調(diào)制前調(diào)幅信號(hào)的波形變形。

　　4）調(diào)頻按照給定的規(guī)律，改變載波頻率的過(guò)程。

　　5）調(diào)頻頻偏準(zhǔn)確度調(diào)頻頻偏指示值和相應(yīng)的真值的接近程度。

　　6）調(diào)頻失真解調(diào)后的調(diào)頻信號(hào)相對(duì)調(diào)制前調(diào)頻信號(hào)的波形變形。

　　7）調(diào)相按照給定的規(guī)律，改變載波相位的過(guò)程。

　　8）調(diào)相相偏準(zhǔn)確度調(diào)相相偏指示值和相應(yīng)的真值的接近程度。

　　9）調(diào)相失真解調(diào)后的調(diào)相信號(hào)相對(duì)調(diào)制前調(diào)相信號(hào)的波形變形。

　　10）脈沖調(diào)制按給定規(guī)律，載波在未調(diào)制電平和零電平之間重復(fù)接通和斷開(kāi)，而形成載波脈沖的過(guò)程。

　　11）脈沖調(diào)制開(kāi)關(guān)比

　　脈沖期內(nèi)輸出的載波信號(hào)功率或電壓的有效值與在載波脈沖間隔期間輸出的剩余載波信號(hào)的功率或電壓的有效值之比，以分貝數(shù)表示，也可以簡(jiǎn)單理解為脈沖調(diào)制時(shí)信號(hào)通斷之間的比值。

　　12）脈沖調(diào)制上升下降時(shí)間

　　已調(diào)脈沖包絡(luò)前后沿過(guò)渡波形的過(guò)渡持續(xù)時(shí)間，一般是從幅度的10%到90%的變化時(shí)間。

　　13）脈沖調(diào)制電平準(zhǔn)確度

　　已調(diào)載波脈沖電平相對(duì)未調(diào)制前連續(xù)波電平的變化量，以分貝數(shù)表示。

　　4典型應(yīng)用及注意事項(xiàng)

　?。?）典型應(yīng)用:微波信號(hào)發(fā)生器的用途非常廣泛，從簡(jiǎn)單的電阻、電容、電感等電子元件特性的測(cè)量，到雷達(dá)、電子裝備、通信電臺(tái)指標(biāo)測(cè)試，甚至衛(wèi)星、航天飛機(jī)、宇宙飛船等系統(tǒng)級(jí)的性能評(píng)估，均離不開(kāi)微波信號(hào)發(fā)生器的支持。

　　1.接收機(jī)性能測(cè)試:在雷達(dá)、通信、導(dǎo)航等諸多電子設(shè)備中，各類接收機(jī)是其主要組成部分和關(guān)鍵分設(shè)備之一，對(duì)裝備的性能起著非常重要的作用?？衫梦⒉ㄐ盘?hào)發(fā)生器產(chǎn)生不同特性的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收機(jī)工作頻率范圍、靈敏度、動(dòng)態(tài)范圍、帶寬、交調(diào)失真等諸多指標(biāo)的測(cè)試。

　　2.發(fā)射機(jī)本振替代:微波信號(hào)發(fā)生器也可用于發(fā)射機(jī)指標(biāo)測(cè)試中，比如可替代發(fā)射機(jī)的本振信號(hào)或中頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)增益、帶寬等指標(biāo)的測(cè)試。

　　3.器件參數(shù)測(cè)試:在進(jìn)行放大器、混頻器、濾波器等器件特性測(cè)量時(shí)，微波信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一定頻率、功率的激勵(lì)信號(hào)，注入到被測(cè)器件中，將經(jīng)過(guò)器件后輸出的信號(hào)與注入激勵(lì)信號(hào)相比對(duì)，就可得到器件的帶寬、頻響、插入損耗、增益等指標(biāo)。

　　4.自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)搭建:微波信號(hào)發(fā)生器還可與其它測(cè)量設(shè)備一起，搭建自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，從而大大提高測(cè)試效率和測(cè)試重復(fù)性。

　　（2）使用注意事項(xiàng):微波信號(hào)發(fā)生器是一種價(jià)格昂貴、技術(shù)復(fù)雜的測(cè)試儀器，具有很高的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度，在使用合成信號(hào)發(fā)生器時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：

　　阻抗匹配：微波信號(hào)發(fā)生器的典型輸出阻抗為50Ω，故微波信號(hào)發(fā)生器與被測(cè)設(shè)備的連接電纜的特性阻抗必須是50Ω。在微波信號(hào)發(fā)生器的輸出端，阻抗的失配表現(xiàn)為信號(hào)幅度的減小和高的電壓駐波比。當(dāng)微波信號(hào)發(fā)生器用于75Ω的設(shè)備時(shí)，通常應(yīng)加一阻抗匹配衰減器進(jìn)行匹配。

　　時(shí)基預(yù)熱：微波信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部都使用了高穩(wěn)晶振作為時(shí)間基準(zhǔn)，必須將儀器預(yù)熱一段時(shí)間，讓高穩(wěn)晶振達(dá)到它預(yù)定技術(shù)指標(biāo)后再使用，輸出才能滿足規(guī)定的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度指標(biāo)。一般情況下，微波信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部晶振恒溫裝置的電源不經(jīng)過(guò)儀器的電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)儀器的電源插頭插入插座后，無(wú)須開(kāi)啟儀器的電源開(kāi)關(guān)，晶振的恒溫裝置就開(kāi)始工作了。在對(duì)頻率穩(wěn)定度要求特別高的情況下，不應(yīng)將儀器電源插頭從交流電源插座中拔出。

　　定期校準(zhǔn)：微波信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率準(zhǔn)確度會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，因此，每隔一年時(shí)間或者根據(jù)需要，將微波信號(hào)發(fā)生器送交具備計(jì)量資格的單位重新調(diào)校一次。

　　大功率反灌：微波信號(hào)發(fā)生器的輸出阻抗一般為50Ω，當(dāng)有大信號(hào)（瓦級(jí)功率的信號(hào)）反灌輸入時(shí)很容易燒毀內(nèi)部的微波電路，此外直流電壓輸入也很容易引起內(nèi)部微波電路的燒毀，因此在使用過(guò)程中應(yīng)特別注意避免大功率反灌信號(hào)，特別是輸出接外部功放時(shí)應(yīng)格外注意。

　　用電安全：參照微波信號(hào)發(fā)生器電源要求，采用三芯電源線，使用時(shí)保證電源地線可靠接地，浮地或接地不良都可能導(dǎo)致儀器被毀壞，甚至對(duì)操作人員造成傷害。儀器不要處于容易形成霧氣的環(huán)境，例如在冷熱交替的環(huán)境移動(dòng)儀器，儀器上形成的水珠易引起電擊等危害。

　　注意維護(hù)：微波信號(hào)發(fā)生器內(nèi)部一般都裝有散熱風(fēng)機(jī)和防塵濾網(wǎng)，來(lái)保證儀器內(nèi)部的溫度在安全工作范圍內(nèi)，為保證良好的通風(fēng)性能，防塵濾網(wǎng)應(yīng)根據(jù)使用說(shuō)明書(shū)的要求定期清洗。另外，要使儀器背面空氣流動(dòng)暢通無(wú)阻，不應(yīng)將儀器緊靠墻壁或堆放在其他發(fā)熱的測(cè)試設(shè)備上面。