新的射频技术的发展，需凭借可挑战效能极限的测试设备。安捷伦X系列信号产生器MXG便是最好的例子，如今该仪器在相位杂讯和寄生效能、信号精纯度、调变频宽与输出功率等方面皆立下了新的标准。

新式的信号产生器采用一种新的三回路合成器设计，运用分数-N型（fractional-N）ASIC来达到领先业界的相位杂讯与寄生效能。如图1所示，针对不同的应用可选择不同的相位杂讯效能选项，以达到最佳的价格效能比。

图一 : MXG的相位噪声超低。该仪器提供不同的相位噪声效能水平作为选项。

在1 GHz频率和20 kHz偏移下，标准的MXG可提供-134 dBc/Hz的相位杂讯。当使用UNX/UNY选项时，相位杂讯可提升至-146 dBc/Hz。寄生效能在实作多回路技术下，可达到-96 dBc/Hz（所有的数字皆为典型值）。

合成器结构在宽频杂讯方面也能显出类似的好处，新式的信号产生器在1 GHz频率下，皆可使宽频杂讯降至-163 dBc/Hz。所有这些规格，都胜过前一代信号产生器达10 dB以上。其他的信号精纯度数据也已经获得改善。举例来说，W-CDMA（TM1, 64 DPCH）的ACPR可达-73 dBc。

令人印象深刻的是，这样的信号精纯度丝毫不会影响到频率捷变（frequency agility）。如今所有的X系列信号产生器，在列举扫描模式下的切换速度皆不到900 μs。

新的X系列信号产生器除了信号精纯度之外，还可提供纯净的功率。就放大器测试应用来说，必须在高功率位准下提供精纯的信号，以模拟及量化如谐波、交互调变和压缩等非线性特性。为协助工程师避免因使用外部放大器而造成的昂贵成本与不便，MXG指定在3 GHz频率下提供业界领先的+24 dBm（典型值为+27 dBm），以及5 GHz频率下的+19 dBm输出功率。此完美的输出功率与精纯信号组合，主要归功于安捷伦自家的低损耗PIN二极体电子衰减器，在使用频繁的制造测试环境中，这些元件还可提供较长的使用寿命与较高的可靠度。

调变准确度与高频宽的新标准

行动通讯与无线网路的资料速率持续快速攀升，导致密集的星状图与宽广的调变频宽。 IEEE 802.11ac标准是一个最好的例子，其采用256QAM调变技术，在高达160 MHz的频宽下保证可达到十亿位元（gigabit）的传输速度。新型信号产生器使用先进的调变器电路和创新的校验技术，来克服通常会随着频宽的增加而恶化的I/Q和频率响应问题。结果得到的调变信号，将可消除对系统调变错误的来源或幅度的疑虑。

要将技术提升到更高的层次，通常不会考虑使用现成的ASIC。新型信号产生器所采用的IQ调变器证实了这件事。由安捷伦自行开发制造的IQ调变器位于调变区段的核心，在内部信号源的160 MHz和外部基频信号源的300 MHz频宽下，可提供全世界最佳的ACPR效能。该调变区段的线性化，是由内部校验源以及可为即时基频处理器提供向量修正系数的演算法所负责。以802.11ac标准来说，新型信号产生器在160 MHz和80 MHz的频宽下，采用256QAM调变技术时的差错向量幅度（EVM）可达0.4%（典型值）。

内建的通道校验还提供从调变器到射频输出的完整向量修正。这可以确保新型信号产生器在160 MHz频宽，达到高动态范围及0.2 dB的平坦度。此外，完全不需要使用者介入，例如手动调整IQ。

即使在处理较窄的信号上，宽广的调变频宽与高动态范围亦可为使用者带来一些好处。在现今频谱拥挤的环境中，接收器必须克服如相邻通道干扰和各种中断类型等问题。举例来说，新型智慧手机可以让三个以上的收发器同时运作，而且必须在邻近有类似复杂性的其他装置处运作。 X系列的高频宽调变器可以产生由完整频谱区段所组成的测试信号，包括目标信号，以及可能成为干扰源的相邻和间隔通道，或许还包含寄生或暂态信号。

兼具即时信号产生能力与深度任意波形记忆体

即时基频信​​号产生能力与任意波形播放记忆体，在调变信号的产生上各有其优点；有些应用可能比较适合采用其中某一种方法。新型向量信号产生器将这些基频产生器整合到仪器中，确保使用者永远可以使用最佳的方法。

即时基频产生器及其处理器加速器，可支援行动通讯、无线网路、音讯/视讯广播与导航（例如GPS和GLONASS）的许多应用。即时模式还支援自订或弹性的调变类型，包括高达1024QAM的密集星状图。

即时模式可供建立超长持续时间的复杂信号情境。以卫星导航而言，MXG和EXG可以产生用来代表多达32颗视线传输（line-of-sight）GPS/GLONASS卫星的信号，包括对卫星的能见度和电力进行长达24小时的即时控制。

行动无线系统的回馈回路亦可受惠于即时信号产生能力，这类系统的闭回路测试（closed-loop testing）可用于评估真实通道的处理速度。图2为一个配置范例。

图二 : 晶体管-晶体管逻辑 (TTL)回馈信号可控制射频信号源中的实时基频产生器，以执行闭回路测试。

在LTE HARQ这类测试中，X系列信号产生器可以接收TTL位准的回馈信号，并重新设定传输信号，同时维持链路的完整性。这项功能有助于对受损通道，进行更实际的处理速度测试。

X系列还提供超深的任意波形记忆体。从深度任意波形记忆体播放基频资料，是在射频频率产生许多不同的信号类型的弹性方法。任意波形记忆体的信号通常是由PC程式所产生，例如安捷伦的Signal Studio，适用于各种无线、视讯和导航标准，例如LTE、W-CDMA、HSPA、802.11、DVB-T/H、GPS和GLONASS 。新型信号产生器分别提供高达1 GSa和512 MSa的记忆体，这通常已超出符合性测试的需求，有时还可为即时信号产生功能提供一个替代方案。

精确的瑕疵信号：自订相位杂讯

即时向量信号处理功能可以修正信号或对信号进行预失真，以修正系统或通道问题，但也可以用来对信号进行选择性的劣化。虽然信号产生器一般用来提供干净的激发或参考，但在测试系统对典型瑕疵的响应上也极为重要。

新型信号产生器的超低相位杂讯不必然是一项优点。真实的系统必须同时处理连续波（CW）和调变信号的相位杂讯。因此，以信号产生器作​​为可调整且准确的替代方案，将有助于缩短开发时间及减少出现效能不足或效能过高的机会（及可能衍生的成本）。

新型信号产生器中的即时信号处理ASIC，可为CW和调变的信号自订相位杂讯位准。有一项重要的创新技术，可依不同的偏移将相位杂讯调整到不同的位准，包括趋近杂讯的陡坡，合成器基底杂讯的平坦坡，以及宽广偏移杂讯的浅坡。

降低测试成本

长期下来的总测试成本，远比设备成本还要复杂。 X系列信号产生器是为了在实际的制造环境中，尽可能缩减整个生命周期的成本而设计。它们提供各种不同的选择，以实现最佳的效能、功能与成本。

新型信号产生器提供中等效能与高效能的类比和向量信号产生器，依不同的应用需求提供不同的频率范围。此弹性设计是敏捷制造（agile manufacturing）的基础，灵活的硬体选项和应用软体结构可让信号产生器随着需求的改变而重新调整，以便长时间维持生产力。

理想的信号产生器一旦就定位，不太需要照管就能自行作业。新型信号产生器的低损耗固态衰减器可以完成无数次的振幅变更而不会损坏，因此提供三年的仪器校验周期是可行的。自我诊断、再生组件交换方案、以及维修后不需进行校验或调整的创新硬体设计，可使不具生产力的停机时间减到最短。

结语

新的X系列信号产生器的效能与能力，显然已跟上射频技术急遽发展的脚步。藉由挑战效能、功能与成本的极限，这些仪器为工程师的设计与制造作业提供了更好的选择。

--本文由安捷伦科技提供--