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ProductFeature 特色产品

具有仪器级性能的

小尺寸合成器

Small Size Synthesizer with Instrument-Grade Performance

National Instruments
美国加利福尼亚州Santa Clara

低 成本集成锁相环(PLL)芯片的出现催生了许 最小、切换速度最快的全功能频率发生器
QuickSyn X。QuickSyn X提供闭环ALC、更宽
多微型和低成本频率合成器产品。然而，
集成式和嵌入式测试系统在使用这些新产品时 的低频覆盖范围、校准AM和低功耗以及紧凑的
一直面临着挑战。小型便携式应用面临的状 尺寸和低成本，而且不会影响任何关键性能指
况——特别是军事和航空航天市场的状况—— 标，如相位噪声和频率切换速度。
不仅仅是航线位置、高温和振动等环境因素。
由于开关负载阻抗不确定性、传输线路长度不 更宽的频率范围
同以及嵌入式系统测试和测量精度降低产生的 QuickSyn X涵盖从250kHz到20GHz的频率
其它影响，RF设备也面临着更多挑战。微型频 范围，并且不会影响任何关键性能指标，包括
率合成器通常没有采用减轻不确定输出阻抗影 谐波性能。图1显示了频率覆盖和输出功率的关
响的闭环自动电平控制(ALC)。而小型合成器 系。合成器在其频率范围内提供超过20dB的输
虽然可能涵盖部分RF频率，但同时也存在拓宽 出功率控制。
低频覆盖范围或校准幅度调制(AM)等需求，
这是其在许多情况下无法满足嵌入式测试的要 闭环功率控制
求。因此，工程师被迫使用台式合成器或自行 闭环 ALC 是最重要的功能之一，而
进行设计，这不仅增加了尺寸、功耗、成本和 QuickSyn X可允许开环和闭环ALC。当需要快速
开发时间，而且降低了测试系统的可移植性和 切换时，可以将该设备置于开环模式；当需要
灵活性。 更高功率控制精度或当输出功率对负载阻抗的
为了 满足 这些需 求， NI 正在 推出 业界 变化不敏感时，可以使用闭环ALC。图2显示了
QuickSyn X中ALC实现的简要程序框图。正向
15 功率需要使用精密检测器在高方向性定向耦合
Output Power (dBm) –5 5 0 程的功率进行比较，并将错误信号输入到可变
器的耦合端进行测量。将该测量结果与用户编
10
衰减器，可变衰减器会调节输出功率来补偿差
值。由于定向耦合器具有高方向性，输出端的
–10
闭环ALC幅度控制大于10dB，这是许多
–15 功率对负载阻抗的变化并不敏感。
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 小型合成器无法实现的。此外，通过使用外
Frequency (GHz)
部衰减器模块以10dB的步长进行衰减调整，
QuickSyn X的闭环ALC动态范围可扩展到-100至
图1：从250kHz到20GHz的QuickSyn X频率范围
内的输出功率。 +10dBm。
进行载波调制时，合成器提供了闭环ALC
的功率精度，这主要归功于power search功能的
可变衰减器 常规标准仪器协议。使用power search和AM载波
输出 调制，脉冲调制或调频(FM)便具有与闭环ALC
合成器
高方向性 相同的功率精度，而且闭环ALC不会与调制发
双向耦合器 生冲突。
–
+ 可编程功率 仪器级AM
仪器级或校准AM对于许多应用场景可能
图2：QuickSyn X上ALC实现的简要框图。 至关重要。QuickSyn X在其整个频率范围和大

68 Microwave Journal China 微波杂志 Jul/Aug 2017