無線通信行業正在經歷巨大的技術進步，蜂窩通信從4G過渡到5G，以實現極高的數據吞吐量，而衛星通信提供商正在太空中構建網絡，以實現在任何地方進行高速通信。這些發展的共同點都是需要更高的頻段和更寬的帶寬來實現所需的更大的數據吞吐量。

校準射頻、微波和毫米波頻率的寬帶信道極具挑戰。工程師必須開發一個準確可靠的測試系統，以提供最佳性能來滿足這些技術發展的要求。高質量的寬帶信號產生就是這個系統的必備基礎。

寬帶信號的應用

高數據速率應用的指數性增長，加速了寬帶新技術的發展。

5G NR

增強移動寬帶(eMBB)是5G NR定義的業務場景之一。它使用新的和既有的技術來實現預期的極大數據吞吐量，包括更寬的信道帶寬、載波聚合、高調制密度和多天線等。5G NR（FR2）的最大信道帶寬為400MHz，最大聚合信道帶寬高達1.2GHz。

WLAN

IEEE組織和Wi-Fi聯盟推動著802.11標準的演進，形成一個不斷發展的無線局域網規范系列。利用新的6 GHz頻段，IEEE 802.11be引入了高達320MHz帶寬的信道，最大數據率更是高達46.1Gbps。

衛星和非地面網絡

衛星通信為電視、電話、寬帶互聯網服務和軍事通信提供連接，分布于諸多頻段。隨著C和Ku頻段越來越擁擠，全球對商業衛星通信在Ka波段應用的興趣急劇上升。國際電信聯盟 (ITU)也將W頻段的71-76 GHz / 81-86 GHz段分配給衛星服務。增加信道帶寬可以提高每個客戶端的數據速率，并可獲得更高的系統容量。高通量衛星現在使用帶寬高達500 MHz的轉發器來實現所需的數據速率。

作為5G接入技術組合的一部分，3GPP R16確定了在5G無線電接入網絡 (RAN) 中提供衛星集成服務的用例，衛星通信成為5G基礎設施的重要組成部分。用于衛星通信的5G NR非地面網絡 (NTN) 在K波段（下行鏈路）和 Ka 波段（上行鏈路）的信道帶寬高達800 MHz。

寬帶信號生成

增加信號帶寬為實現更快的數據速率提供了一種很好的方法，但也對滿足更高頻率范圍的信號質量要求帶來了新的挑戰。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 調制器的缺陷會導致調制質量變差。

高頻下生成寬帶寬信號的三種常見解決方案包括：

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

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

?使用完全集成的、經校準的寬帶VSG產生所需的信號

前兩種解決方案集成了多個儀器以生成所需的寬帶信號。這些測試設置需要執行系統校準，以最小化整個帶寬內的通道頻率響應，并消除I/Q調制器缺陷帶來的影響。完全集成并經校準的VSG（如M9484C），通過通道校正技術，在整個調制帶寬內提供<±0.9 dB的射頻幅度平坦度。

影響寬帶信號的

因素及應對方法

影響寬帶信號生成質量的因素有很多，主要包括：

信號源頻率響應

當信號發生器生成調制信號時，信號發生器內部的組件（例如混頻器、濾波器和放大器等）會產生頻率響應。調制信號的幅度和相位響應會降低調制質量，隨頻率和輸出電平而變化。

（64QAM信號，100MHz符號率。由于寬帶頻率響應，導致信號無法正確解調）

【應對方法】利用通道修正技術去除頻率響應

為了提高寬帶信號生成的性能，可以將校正濾波器應用于信號發生器，以最大限度地降低頻率響應的影響。VXG（M9484C）提供了內部校準程序，可以收集基帶和射頻信號的幅度及相位誤差的校正數據，涵蓋整個頻率范圍并包括所有功率電平，將其實時應用于基帶波形的校正濾波器，從而改進生成的寬帶信號性能。

IQ調制器缺陷

來自基帶信號發生器的I路和Q路信號傳輸到I/Q調制器并上變頻為中頻 (IF) 和射頻信號。I/Q調制器中的每個組件都有可能導致某種誤差，從而影響最終的寬帶信號質量以及動態范圍。

【應對方法】采用DDS技術的直接IF/RF方式

DDS中頻/射頻 VXG架構

具有DDS架構的下一代矢量信號發生器可以直接從高分辨率、高采樣率數模轉換器 (DAC) 生成中頻和射頻信號。這種方式消除了由模擬I/Q調制器引起的信號損傷，改善了信號動態范圍，更適用于寬帶信號生成。

原文標題：寬帶信號產生小貼士

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