Miscellaneous

Generator Sinyal Frekuensi Radio RF

Generator Sinyal Frekuensi Radio RF

Frekuensi radio, generator sinyal RF adalah item penting dari instrumentasi uji untuk area mana pun di mana uji dan pengembangan RF atau gelombang mikro dilakukan.

Generator sinyal gelombang mikro atau RF menyediakan sumber sinyal yang dapat digunakan untuk menguji operasi rangkaian yang sedang diuji atau dikembangkan. Tidak seperti banyak item peralatan uji lainnya, generator sinyal tidak melakukan pengukuran apa pun, tetapi memberikan kondisi pengujian yang tepat untuk item instrumentasi uji lainnya untuk mengukur sinyal keluaran dari unit yang diuji.

Tujuan generator sinyal adalah untuk menghasilkan sinyal dengan karakteristik yang diketahui: frekuensi, amplitudo, modulasi, dan sejenisnya. Oleh karena itu dimungkinkan untuk melihat respon sirkuit, mengetahui dengan tepat bagaimana hal itu telah dilakukan.

Seringkali generator sinyal RF digunakan bersama dengan instrumen uji lainnya seperti osiloskop, penganalisis spektrum, pengukur daya, penghitung frekuensi, dan sejenisnya.

Jenis generator sinyal RF

Dimungkinkan untuk merancang generator sinyal frekuensi radio dengan berbagai cara. Juga dengan perkembangan yang telah dilakukan di sirkuit elektronik selama bertahun-tahun, teknik yang berbeda telah berkembang.

Kemampuan instrumen tes yang tersedia telah berkembang pesat dalam beberapa tahun terakhir, tetapi konsep dasarnya tetap sama.

Dapat dikatakan ada dua bentuk pembangkit sinyal yang dapat digunakan:

  • Generator sinyal RF yang berjalan gratis: Generator RF ini jarang digunakan saat ini karena frekuensinya cenderung melayang. Kadang-kadang generator sinyal sederhana tingkat rendah menggunakan satu atau dua transistor dan memiliki tingkat kinerja yang sangat dasar dan biayanya terjangkau bagi banyak peneliti. Generator sinyal RF yang sangat dasar ini sekarang jarang terlihat akhir-akhir ini.

    Namun demikian, generator RF high end free running telah dibuat dan mereka memiliki keuntungan bahwa sinyal yang dihasilkan sangat bersih dan tidak memiliki tingkat kebisingan fase di kedua sisi sinyal utama yang ada pada beberapa generator sinyal frekuensi radio lainnya.

    Beberapa generator sinyal menggunakan bentuk loop frekuensi terkunci untuk memberikan cara menambahkan beberapa stabilitas frekuensi sambil tetap mempertahankan tingkat kebisingan fase yang sangat rendah. Sekali lagi, ini tidak umum akhir-akhir ini karena kinerja generator sinyal RF yang menggunakan teknologi penyintesis frekuensi telah meningkat pesat.

  • Generator sinyal frekuensi radio yang disintesis: Hampir semua generator sinyal frekuensi radio yang digunakan saat ini menggunakan teknologi frekuensi synthesizer. Menggunakan teknik ini memungkinkan frekuensi untuk dimasukkan langsung dari keypad, atau melalui remote control dan juga memungkinkan sinyal keluaran ditentukan dengan sangat akurat. Akurasi bergantung pada osilator referensi internal yang dapat memiliki tingkat akurasi yang sangat tinggi, atau sinyal dapat dikunci ke referensi frekuensi eksternal yang dapat menjadi sangat akurat.

    Ada dua teknik utama yang digunakan dalam generator sinyal RF yang disintesis:

    • Fase terkunci loop synthesizer: Fase terkunci loop synthesizer digunakan dalam sebagian besar generator sinyal RF karena memungkinkan sinyal untuk dihasilkan pada berbagai frekuensi dengan tingkat sinyal palsu yang relatif rendah. Teknologi penyintesis loop terkunci fase dikembangkan dengan baik dan memungkinkan generator sinyal RF berkinerja tinggi diproduksi dengan menggunakannya.
    • Synthesizer Digital Langsung, DDS: Teknik sintesis digital langsung dapat digunakan dalam generator sinyal RF. Mereka memungkinkan peningkatan frekuensi yang sangat halus dicapai dengan relatif mudah. Namun batas maksimum DDS biasanya jauh lebih rendah daripada frekuensi atas yang diperlukan untuk generator sinyal, sehingga digunakan bersama dengan loop fase terkunci untuk memberikan rentang frekuensi yang diperlukan.

Apapun jenis osilator yang digunakan, stabilitas, kontrol, akurasi dan juga kebisingan fasa adalah masalah utama. Untuk banyak persyaratan instrumentasi uji saat ini, penggunaan penyintesis frekuensi berarti stabilitas, kontrol dan akurasinya sangat baik. Namun kebisingan fase dapat menjadi masalah di beberapa aplikasi.

Operasi pembangkit sinyal RF

Untuk memahami pengoperasian microwave generik atau generator sinyal RF, penting untuk memahami apa yang termasuk dalam istilah diagram blok dasar.

Dalam generator sinyal RF modern ada sejumlah blok atau bagian sirkuit utama:

  • Osilator: Blok terpenting dalam generator sinyal RF adalah osilator itu sendiri. Ini dapat berupa osilator dalam bentuk apa pun, tetapi hari ini hampir pasti dibentuk dari penyintesis frekuensi. Osilator ini akan mengambil perintah dari pengontrol dan disetel ke frekuensi yang diperlukan.
  • Amplifier: Output dari osilator perlu diperkuat. Ini akan dicapai dengan menggunakan modul penguat khusus. Ini akan memperkuat sinyal, biasanya ke level tetap. Ini akan memiliki lingkaran di sekitarnya untuk mempertahankan tingkat keluaran secara akurat di semua frekuensi dan suhu. Loop ini dikontrol dengan ketat karena keakuratan hasil akhir bergantung padanya.
  • Atenuator: Sebuah attenuator ditempatkan pada output dari generator sinyal. Ini berfungsi untuk memastikan impedansi sumber yang akurat dipertahankan serta memungkinkan level generator disetel dengan sangat akurat. Khususnya tingkat daya relatif, yaitu ketika mengubah dari satu tingkat ke tingkat lainnya sangat akurat dan mewakili keakuratan atenuasi. Perlu dicatat bahwa impedansi keluaran kurang akurat ditentukan untuk level sinyal tertinggi di mana atenuasi kurang. level mungkin sering disesuaikan dengan kelipatan 0,1dB selama rentang.
  • Kontrol: Prosesor tingkat lanjut digunakan untuk memastikan bahwa generator sinyal RF dan gelombang mikro mudah dikendalikan dan juga dapat menerima perintah kendali jarak jauh. Prosesor akan mengontrol semua aspek pengoperasian peralatan uji. Juga layar besar dan kontrol hadir pada banyak generator sinyal modern.

Fungsi generator sinyal RF

Generator sinyal gelombang mikro dan RF dapat menawarkan berbagai macam fungsi dan fasilitas saat ini. Ini termasuk beberapa yang dirinci di bawah ini:

  • Rentang frekuensi: Biasanya rentang frekuensi generator sinyal RF adalah yang terpenting. Itu harus dapat mencakup semua frekuensi yang mungkin perlu dibangkitkan. Misalnya ketika menguji penerima pada suatu item peralatan, baik itu ponsel atau penerima radio lainnya, perlu untuk dapat memeriksa tidak hanya frekuensi operasi, tetapi frekuensi lain di mana masalah seperti penolakan gambar, dll.
  • Tingkat keluaran: Rentang keluaran untuk generator sinyal RF dan gelombang mikro biasanya dikontrol ke tingkat akurasi yang relatif tinggi. Output dalam peralatan uji itu sendiri dipertahankan pada tingkat yang konstan dan kemudian dilewatkan melalui peredam variabel tingkat tinggi. Ini biasanya beralih untuk memberikan tingkat akurasi tertinggi. Jangkauan biasanya dibatasi di ujung atas oleh penguat akhir di generator sinyal RF. Kisaran output level tipikal mungkin -127dBm hingga +7 dBm dalam langkah 0,1 dB.
  • Modulasi: Beberapa generator sinyal RF atau gelombang mikro memiliki osilator inbuilt yang dapat menerapkan modulasi ke sinyal keluaran. Orang lain juga memiliki kemampuan untuk menerapkan modulasi dari sumber eksternal. Kemampuan dari berbagai generator sinyal sangat bervariasi, tetapi instrumen uji ujung atas menawarkan tingkat kemampuan yang sangat tinggi.

    Misalnya, dengan format modulasi untuk aplikasi seperti komunikasi seluler menjadi lebih rumit, sehingga kemampuan generator sinyal RF harus menjadi lebih fleksibel, beberapa memungkinkan format modulasi kompleks seperti QPSK, QAM dan sejenisnya. Generator sinyal yang mendukung format modulasi kompleks sering disebut sebagai generator sinyal vektor.

  • Kontrol: Ada banyak pilihan untuk mengontrol generator sinyal RF dan gelombang mikro saat ini. Meskipun mereka cenderung memiliki kontrol panel depan tradisional, ada juga banyak pilihan untuk remote control. Sebagian besar item peralatan uji meja laboratorium dilengkapi dengan GPIB yang dipasang sebagai standar, tetapi opsi seperti RS-232, dan Ethernet / LXI.

    Teknologi rak di mana PXI / PXI Express paling banyak digunakan adalah opsi lain. PXI berbasis di sekitar bus PCI, tetapi telah diadaptasi secara khusus untuk instrumen pengujian. Sistem ini distandarisasi dan sejumlah produsen memasarkan peralatan uji PXI. Berbagai generator sinyal RF berbasis PXI tersedia.

    Dengan sejumlah item seperti osiloskop dan penganalisis spektrum yang tersedia dalam format USB, hal yang sama berlaku untuk generator sinyal USB. Saat ini tidak banyak variasi yang tersedia. Biasanya instrumen uji USB menyediakan fungsionalitas inti dari peralatan uji, tetapi mereka diberi daya melalui antarmuka USB dan juga memanfaatkan daya pemrosesan dari komputer terkait untuk menyediakan antarmuka manusia / mesin. Pendekatan ini sangat mengurangi biaya instrumen. Sementara banyak instrumen uji USB sangat bagus - ada beberapa osiloskop USB yang sangat baik di pasaran misalnya, tetapi kehati-hatian harus dilakukan untuk memastikan instrumen uji dengan kualitas yang diperlukan diperoleh.

  • Menyapu: Untuk beberapa aplikasi pembangkit sinyal, frekuensi generator sinyal RF perlu disapu. Jika fasilitas ini diperlukan, maka perlu untuk memeriksa spesifikasi untuk instrumen uji yang dianggap tidak semua generator sinyal RF menyediakan sapuan seperti ini meskipun pemrograman secara progresif meningkatkan frekuensi keluaran secara bertahap dapat menjadi salah satu pilihan yang mungkin cukup.

Generator sinyal gelombang mikro dan RF banyak digunakan di laboratorium uji yang menangani peralatan radio apa pun - instrumen uji ini dapat digunakan untuk segala hal mulai dari seluler hingga peralatan komunikasi, pemancar dan penerima siaran, produk nirkabel termasuk Bluetooth, Wi-Fi, dan banyak lagi standar. . Dengan semakin banyaknya item yang menggunakan sinyal RF dan gelombang mikro, penggunaan generator sinyal RF hanya akan meningkat.

Ada banyak variasi dari instrumen uji ini yang tersedia dari berbagai produsen dan pemasok yang berbeda, dan generator sinyal RF yang berbeda sangat bervariasi dalam spesifikasi dan kemampuan yang mereka tawarkan. Biaya dapat sangat bervariasi - generator RF kelas bawah dapat tersedia mulai dari sekitar $ 100, hingga generator kelas atas yang harganya lebih dari $ 50.000. Mengingat biaya instrumen uji ini, dimungkinkan untuk membelinya baru atau sebagai uji pengguna kedua peralatan.


Tonton videonya: Cheap RF Signal Generator (September 2021).