电子工程、通信实验室解决方案

电子工程与通信原理实验室解决方案射频仪表的应用举例与常见配置射频信号源和频谱/信号分析仪是通信工程/电子工程等相关专业的教学实验室中不可缺少的教学工具。安捷伦，作为全球领先的电子测量测试专家，不仅在面向高端科研方向提供各类高规格仪表，也同时提供全面的基础型射频仪表支持基础教育界的业务需求。2推荐仪表配置:安捷伦N9310A是一款通用型射频信号发射器,覆盖频率范围为9kHz–3GHz。它能输出连续波信号，阶跃信号，列表扫描信号(由频率/幅度/频率和幅度)，以及AM,FM,ΦM和脉冲调制信号。更多内容，详见。安捷伦N9320B是一款通用型射频频谱分析仪,覆盖频率范围为9kHz–3GHz。它主要用于测量射频信号的频率/功率特性。它扫描速度快，灵敏度好，并且内置多种一键式功率测量套件。另可选配跟踪发生器、前置放大器、以及AM/FM,ASK/FSK调制分析选件。更多内容，详见。方案1–通信电路相关实验图一通信电路实验室常见配置3图三单独使用RF培训套件上的一个功率放大器做实验课程输入输出图四压缩点示意图图五三阶互调示意图P(dBm)OUTP(dBm)INP1-dB1dBAmplFreq你知道吗？安捷伦N9320B-TR1射频培训套件提供如下非常灵活的试验器件配置方法：1.可作为经典的收发信机电路使用2.每块试验伴的器件可作为独立的被测件使用涵盖知识要点:•经典收发信机的概念•常见射频器件的特性•通信电路的实现•调制的概念和信号源的使用技巧•频谱的概念和频谱仪的使用技巧•功率测量•仪表程控与自动化测试可支持的实验项目:•常用射频器件的测量o功率放大器o低噪声放大器o滤波器o混频器o频率合成器•发信机频率-功率,信道功率,占用带宽等无线通信的常用测试项目的实践•收信机接收电平，接收灵敏度测量•AM/FM,ASK/FSK调制与解调图二放大器的方框图功率放大器的基本属性:•增益(dB)–度量输出信号比输入信号大多少的参数•噪声系数(dB)-度量放大器”安静”程度的参数(见实验案例5–运用CXA信号分析仪和噪声系数测量软件)•输出功率(dBm或mW,W)–度量放大器传递能量的参数•线形(1dB压缩点，三阶互调点)–度量放大器使信号形状失真的程度实验案例1:功率放大器的测量功率放大器用于发射机的末级，作用是将已调制信号进行功率放大，以满足发射功率的要求。然后经过天线将信号辐射到空间，保证一定区域内的接收机可以收到满意的信号电平，并且不干扰相邻通道的通信。安捷伦N9310A射频信号源安捷伦N9320B射频频谱分析仪4图七带通滤波器频响曲线示意图频率插入损耗AB图六运用频谱仪的跟踪源做器件的激励与响应测试激励响应被测件实验案例2:带通滤波器的频率响应测量带通滤波器是射频电路中的常用器件之一，它允许2个特定频率之间的所有频率通过，而拒绝所有其他的频率。每个滤波器都有一个频率响应曲线，表征它的插入损耗(dB)随频率变化而变化的特征。当你为N9320B频谱分析仪添加了跟踪源选件后，你就可以轻松绘制带通滤波器的频响曲线。跟踪源是频谱分析仪上的常见选件之一。当跟踪源输出经被测件的输入端口，而此器件的输出则接到频谱分析仪的输入端口时，频谱仪以及跟踪源形成了一个完整的自适应扫频测量系统。跟踪源输出的信号的频率能精确地跟踪频谱分析仪的调谐频率。频谱分析仪配搭跟踪源选件,可以用作简易的标量网络分析,观测被测件的激励响应特性曲线,例如:器件的频率响应、插入损耗等。N9320B跟踪源（选件号TG3）的特点：•输出频率范围：100kHz~3GHz•输出功率范围：-30~0dBm•输出平坦度：±2dB•幅度绝对精度：±0.75dB•安捷伦N9310A射频信号发生器(已标配模拟调制功能)•安捷伦N9320B射频频谱分析仪,并选配跟踪源,AM/FM解调分析,和ASK/FSK解调分析安捷伦N9320B射频频谱分析仪5实验案例3：模拟物联网中的无线传感器的发信和收信物联网利用了大量的传感器或RFID收集终端的数据，例如在智能农业中用到的温湿度传感器，在智能交通中用到的RFID。这些终端器件大多数利用ASK/FSK调制方式，并且通常以无线方式在ISM(industrial,scientificandmedicalradiobands)频段上传数据至集中器。目前，在我国物联网多采用中心频率433MHz,915MHz,2.4GHz等频段。在教学实验室中，你也完全可以利用安捷伦33521A任意波形发生器，N9310A射频信号发生器模拟一个采用ASK/FSK调制方式的无线传感器，然后在N9320B频谱分析仪上对接收到的信号进行频域分析和解调分析。登录N9310A或N9320B的产品主页，进入资料库即可下载到关于如何利用安捷伦基础型射频仪表进行ASK/FSK调制与解调的应用文档(文档号5990-8818EN）安捷伦33503A波形编辑软件安捷伦33200/33500系列函数/任意波形发生器外部调制源输入安捷伦N9310A射频信号源安捷伦N9320B射频频谱分析仪图八利用仪表模拟一个ASK/FSK无线传感器方案2–高级射频与无线通信课程涵盖知识要点:•射频器件的特性及应用•模拟调制与解调原理及应用•系统噪声原理及噪声系数分析•无线通信原理及应用•数字调制原理及应用可支持的实验项目:•常用射频器件特性测量•噪声系数/相位噪声分析测量•模拟信号的调制与解调分析测量•数字信号的调制与解调分析测量6实验案例5:放大器的噪声系数测量通信系统中的噪声会影响到微弱信号的传输。系统参数中的灵敏度，误码率和噪声系数反映了该系统处理微弱信号的能力。与其它两者相比，噪声系数的优点在于它不仅可以表征一个完整的系统，还能够表征单个的射频元件，如低噪声放大器，混频器等。设计者可以通过规划单个元件的增益和噪声系数来控制整个系统的噪声系数。本实验可使用安捷伦N9000ACXA信号分析仪和W9069A噪声系数测试应用软件可进行从10MHz到7.5GHz的一键式快速测量，测试内容包括：•噪声系数•增益•有效温度•Y系数•热/冷功率密度更多信息，请访问：仪表配置:•安捷伦N9000ACXA信号分析仪•安捷伦W9069A相位噪声测试应用软件•安捷伦噪声源346系列或SNS系列图十使用N9000A信号分析仪和W9069A测量软件进行噪声系数分析实验案例4:AM/FM/PM信号解调分析模拟解调测量不仅是AM/FM发射机测试中的必要环节，同时也是数字调制发射机的信号失真及故障诊断的有力工具。本实验可使用安捷伦N9000ACXA信号分析仪和W9063A模拟解调测试应用软件可对调幅(AM)、调频(FM)或调相(PM)信号调制质量提供全面的测试和分析，包括：••射频频谱••解调信号的时域波形••解调信号的频域波形••调制参数列表oAM调制深度oFM偏置和PM偏置o载波功率和载频误差o调制速率o谐波失真(THD)o信纳比(SINAD)更多信息,请访问:仪表配置:•安捷伦N9310A射频信号发生器•安捷伦N9000ACXA信号分析仪•安捷伦W9063A模拟解调测试应用软件图九使用N9000A信号分析仪和W9063A测量软件解析模拟调制信号安捷伦N9310A射频信号源安捷伦N9000A信号分析仪7图十一使用N9000A信号分析仪和89600BVSA矢量信号分析软件解析数字调制信号实验案例6:全面深入了解数字调制信号宽带、数字调制及时变信号被越来越广泛的运用在通信系统中。深入彻底的了解数字调制系统是每一位通信工程师的必修课。本实验使用安捷伦N9000ACXA信号分析仪和89600BVSA矢量信号分析软件可涵盖信号的频谱和数字调制测试，对数字调制信号进行全方位的分析，帮助使用者建立起一套可靠的系统化分析数字调制信号的流程和方法。仪表配置:•33200/33500系列函数/任意波形发生器•安捷伦N9310A射频信号发生器•安捷伦N9000ACXA信号分析仪•安捷伦89600BVSA矢量信号分析软件89600BVSA矢量信号分析软件支持超过70种信号标准和调制方式，包括：移动通信:LTE,W-CDMAHSPA+,GSM/EDGEEvolution,cdma2000•,TD-SCDMA等无线连接:802.11a/b/g/n,802.16OFDMA,WiMAX™,Bluetooth•,Zigbee,UWB,RFID等航天国防及卫星通信:FSK,BPSK,QPSK,QAM,StarQAM,APSK,VSB等自定义OFDM信号MIMO及多通道测试更多信息,请访问:®®频谱，频域和时域测量建立信号基本信息，找出主要问题基础数字调制分析信号质量，星座图，基本误差矢量测量(EVM等)高级数字调制分析Bit级调制分析工具解析信号本质33200/33500系列函数/任意波形发生器N9310A射频信号源N9000A信号分析仪AgilentEmailUpdates:Agilent’smeasurementexpertiseandproductbreadth,combinedwithchannelpartnerconvenience.FormoreinformationonAgilentTechnologies’products,applicationsorservices,pleasecontactyourlocalAgilentoffice.Thecompletelistisavailableat:(877)8944414Brazil(11)41973500Mexico018005064800UnitedStates(800)8294444AsiaPacificAustralia1800629485China8008100189HongKong800938693India1800112929Japan0120(421)345Korea0807690800Malaysia1800888848Singapore18003758100Taiwan0800047866OtherAPCountries(65)3758100Europe&MiddleEastBelgium32(0)24049340Denmark4570131515Finland358(0)108552100France0825010700**0.125€/minuteGermany49(0)70314646333Ireland1890924204Israel972-3-9288-504/544Italy390292608484Netherlands31(0)205472111Spain34(91)6313300Sweden0200-882255UnitedKingdom44(0)1314520200Forotherunlistedcountries::June8,2011Productspecificationsanddescriptionsinthisdocumentsubjecttochangewithoutnotice.©