Keysight®是德 N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器（9 kHz 至 40 GHz）全面解析

Keysight Technologies（是德科技）的N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器是一款高性能測(cè)試設(shè)備，專為滿足現(xiàn)代微波測(cè)試的嚴(yán)苛要求而設(shè)計(jì)。該設(shè)備以其寬頻率覆蓋范圍（9 kHz至40 GHz）、頻譜純度和快速的切換速度，成為雷達(dá)、衛(wèi)星通信、電子戰(zhàn)系統(tǒng)等應(yīng)用的理想選擇。本文將全面介紹N5183B的技術(shù)特點(diǎn)、性能參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景及選購(gòu)指南，幫助工程師深入了解這一業(yè)界微波信號(hào)源解決方案。

產(chǎn)品概述與技術(shù)特點(diǎn)

N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器是是德科技推出的高性能測(cè)試儀器，代表了當(dāng)前微波信號(hào)發(fā)生技術(shù)的水平。作為PSG（高性能信號(hào)發(fā)生器）的經(jīng)濟(jì)高效替代方案，N5183B在保持接近PSG級(jí)別性能的同時(shí)，提供了更緊湊的尺寸和更快的速度，使其成為實(shí)驗(yàn)室研發(fā)、生產(chǎn)測(cè)試以及外場(chǎng)應(yīng)用的理想選擇。

核心優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在幾個(gè)關(guān)鍵方面：首先，其頻率范圍覆蓋9 kHz至40 GHz，能夠滿足從基礎(chǔ)射頻到微波的各種測(cè)試需求；其次，設(shè)備具有出色的頻譜純度，相位噪聲性能接近PSG級(jí)別，這對(duì)于雷達(dá)和通信系統(tǒng)測(cè)試至關(guān)重要；再者，N5183B采用緊湊的2U機(jī)架設(shè)計(jì)，顯著節(jié)省了寶貴的實(shí)驗(yàn)室空間。

該信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)理念聚焦于提高測(cè)試效率與靈活性。與傳統(tǒng)PSG相比，N5183B的切換速度提升至600微秒，大幅減少了校準(zhǔn)時(shí)間，提高了測(cè)試吞吐量。同時(shí)，設(shè)備內(nèi)置多達(dá)5臺(tái)函數(shù)發(fā)生器，支持AM、FM和PM等多種調(diào)制方式，能夠輕松模擬復(fù)雜信號(hào)場(chǎng)景，如雷達(dá)線性調(diào)頻信號(hào)和天線掃描模式。

N5183B的應(yīng)用價(jià)值主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：對(duì)于研發(fā)工程師，它提供了高精度的信號(hào)生成能力，支持復(fù)雜系統(tǒng)的驗(yàn)證；對(duì)于生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境，其快速切換特性提高了測(cè)試效率；對(duì)于外場(chǎng)測(cè)試，緊湊的設(shè)計(jì)和穩(wěn)定的性能確保了可靠的測(cè)試結(jié)果。這種多功能性使N5183B成為微波測(cè)試領(lǐng)域的重要工具，推動(dòng)了從研發(fā)到生產(chǎn)的全流程測(cè)試能力提升。

主要技術(shù)參數(shù)與性能指標(biāo)

N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器具備一系列技術(shù)參數(shù)，使其在同類產(chǎn)品中脫穎而出。這些參數(shù)不僅定義了設(shè)備的基本能力，也直接關(guān)系到其在實(shí)際測(cè)試中的應(yīng)用效果。了解這些關(guān)鍵指標(biāo)對(duì)于正確選擇和使用該設(shè)備至關(guān)重要。

頻率特性是信號(hào)發(fā)生器的核心指標(biāo)。N5183B提供9 kHz至40 GHz的寬頻率覆蓋范圍，用戶可根據(jù)實(shí)際需求選擇不同頻率上限的型號(hào)：13 GHz(N5183B-513)、20 GHz(N5183B-520)、31.8 GHz(N5183B-532)或40 GHz(N5183B-540)。在1 GHz載波頻率下，20 kHz頻偏處的相位噪聲達(dá)到-146 dBc/Hz，展現(xiàn)了接近PSG級(jí)別的優(yōu)異性能。頻率轉(zhuǎn)換速度≤600 µs，這一快速切換能力顯著提高了測(cè)試效率，特別是在需要頻繁改變頻率的應(yīng)用中。

輸出性能方面，N5183B表現(xiàn)出色?；拘吞?hào)提供+19 dBm的輸出功率（在1 GHz時(shí)），配合選件1EA可提升至+23 dBm，而選件1E1進(jìn)一步擴(kuò)展了輸出動(dòng)態(tài)范圍。諧波失真在1 GHz時(shí)<-40 dBc，非諧波雜散達(dá)到-100 dBc；在20 GHz時(shí)，諧波和雜散分別控制在-55 dBc和-68 dBc，確保了信號(hào)的純凈度。輸出功率分辨率達(dá)到0.01 dB，臺(tái)階衰減器（選件1E1）提供0到115 dB的衰減范圍，以10 dB步進(jìn)。

調(diào)制能力是N5183B的另一大亮點(diǎn)。設(shè)備支持豐富的模擬調(diào)制方式，包括幅度調(diào)制（深度99%，調(diào)制率0-100 kHz）、頻率調(diào)制（1 GHz時(shí)偏移4 MHz，調(diào)制率DC至7 MHz）和相位調(diào)制（普通模式下0.5-64 rad，高帶寬模式下0.05-6.4 rad）。這些調(diào)制功能結(jié)合內(nèi)置的多達(dá)5臺(tái)函數(shù)發(fā)生器，使設(shè)備能夠生成各種復(fù)雜測(cè)試信號(hào)，滿足雷達(dá)、通信等系統(tǒng)的測(cè)試需求。

設(shè)備的連接接口設(shè)計(jì)也值得關(guān)注?；拘吞?hào)根據(jù)頻率范圍不同提供不同類型的連接器：513/520型號(hào)配備3.5 mm SMA公頭，532/540型號(hào)配備2.4 mm公頭（均為50Ω阻抗）。選件1ED可為513或520型號(hào)添加N型連接器。這種靈活的連接方案確保了設(shè)備能夠適配各種測(cè)試環(huán)境，同時(shí)保持信號(hào)完整性。

核心優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用場(chǎng)景

N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器憑借其性能組合，在多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出應(yīng)用價(jià)值。與傳統(tǒng)的PSG信號(hào)發(fā)生器相比，N5183B在保持高性能的同時(shí)，提供了更緊湊的尺寸、更快的速度以及更高的性價(jià)比，使其成為現(xiàn)代測(cè)試環(huán)境中的理想選擇。

性能優(yōu)勢(shì)首先體現(xiàn)在頻譜純度方面。N5183B的相位噪聲性能接近PSG級(jí)別，能夠滿足雷達(dá)模塊和系統(tǒng)測(cè)試的苛刻要求。在20 GHz時(shí)，其諧波和雜散分別控制在-55 dBc和-68 dBc，確保了測(cè)試信號(hào)的純凈度。高輸出功率(+19 dBm)特性使其能夠直接驅(qū)動(dòng)大功率放大器，補(bǔ)償系統(tǒng)損耗，簡(jiǎn)化測(cè)試系統(tǒng)配置。這些特性使N5183B特別適合對(duì)信號(hào)質(zhì)量要求應(yīng)用場(chǎng)景。

效率優(yōu)勢(shì)是N5183B的另一大亮點(diǎn)。設(shè)備采用緊湊的2U機(jī)架設(shè)計(jì)，相比傳統(tǒng)PSG大幅節(jié)省了寶貴的實(shí)驗(yàn)室空間。600µs的快速頻率切換速度顯著減少了校準(zhǔn)時(shí)間，提高了測(cè)試吞吐量，這對(duì)生產(chǎn)測(cè)試環(huán)境尤為重要。內(nèi)置的多功能函數(shù)發(fā)生器（最多5臺(tái)）支持AM、FM和PM脈沖調(diào)制方式，可輕松仿真窄帶線性調(diào)頻信號(hào)和雷達(dá)天線掃描，減少了對(duì)外部設(shè)備的依賴。

N5183B的應(yīng)用場(chǎng)景極為廣泛，主要包括以下幾個(gè)領(lǐng)域：

雷達(dá)系統(tǒng)測(cè)試：N5183B的高頻譜純度和快速切換特性使其成為雷達(dá)研發(fā)和生產(chǎn)的理想測(cè)試工具。設(shè)備能夠精確模擬各種雷達(dá)信號(hào)，包括線性調(diào)頻信號(hào)和脈沖調(diào)制信號(hào)，支持雷達(dá)接收機(jī)靈敏度、選擇性和抗干擾能力的測(cè)試。

衛(wèi)星通信測(cè)試：在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，N5183B可用于測(cè)試上下變頻器、放大器和整個(gè)收發(fā)鏈路的性能。其寬頻率范圍覆蓋了C、Ku、Ka等常用衛(wèi)星頻段，高輸出功率可補(bǔ)償長(zhǎng)電纜和分配網(wǎng)絡(luò)的損耗。

電子戰(zhàn)系統(tǒng)評(píng)估：N5183B能夠生成各種復(fù)雜調(diào)制信號(hào)，模擬威脅信號(hào)環(huán)境，用于電子支援措施(ESM)和電子對(duì)抗(ECM)系統(tǒng)的測(cè)試與驗(yàn)證。

元器件特性測(cè)試：該設(shè)備可用于測(cè)試放大器、混頻器、濾波器等微波元器件的關(guān)鍵參數(shù)，如增益、噪聲系數(shù)、非線性特性和頻率響應(yīng)等。

與傳統(tǒng)PSG的對(duì)比凸顯了N5183B的價(jià)值定位。雖然PSG可能在相位噪聲和頻譜純度方面略有優(yōu)勢(shì)，但N5183B在大多數(shù)應(yīng)用中提供了足夠的性能，同時(shí)在體積、速度和成本方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。對(duì)于不需要PSG性能的應(yīng)用，N5183B提供了更具性價(jià)比的解決方案，特別是在空間受限或需要快速測(cè)試的環(huán)境中。

N5183B的靈活配置也值得關(guān)注。設(shè)備支持多種選件，用戶可根據(jù)具體需求定制功能，如窄脈沖調(diào)制(UNW)、快速頻率切換(UNZ)、高輸出功率(1EA)等。這種模塊化設(shè)計(jì)理念確保了設(shè)備能夠適應(yīng)各種專業(yè)測(cè)試需求，同時(shí)避免了為不需要的功能支付額外費(fèi)用。

選件配置與系統(tǒng)擴(kuò)展

N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器提供豐富的選件配置，用戶可根據(jù)特定應(yīng)用需求定制設(shè)備功能。這些選件顯著擴(kuò)展了設(shè)備的應(yīng)用范圍，使其能夠滿足各種專業(yè)測(cè)試場(chǎng)景的要求。了解這些選件對(duì)于優(yōu)化設(shè)備配置和實(shí)現(xiàn)性價(jià)比至關(guān)重要。

頻率范圍選件是基礎(chǔ)配置選項(xiàng)。用戶可根據(jù)測(cè)試需求選擇不同上限頻率的型號(hào)：N5183B-513（13 GHz）、N5183B-520（20 GHz）、N5183B-532（31.8 GHz）和N5183B-540（40 GHz）。值得注意的是，不同頻率型號(hào)的射頻輸出連接器也有所差異：513和520型號(hào)標(biāo)配3.5 mm SMA公頭連接器，而532和540型號(hào)則配備2.4 mm公頭連接器。選件1ED可為513或520型號(hào)添加N型連接器，提供更穩(wěn)健的連接方案。

性能增強(qiáng)選件可以顯著提升設(shè)備的核心能力。選件1EA提供高輸出功率，將輸出功率從+19 dBm提升至+23 dBm；選件1E1增加步進(jìn)衰減器功能，提供0到115 dB的衰減范圍；選件UNY可增強(qiáng)低相位噪聲性能；選件UNZ實(shí)現(xiàn)快速頻率切換（≤600 µs）。對(duì)于脈沖測(cè)試應(yīng)用，選件UNW提供窄脈沖調(diào)制能力，而UW2則支持高達(dá)31.8 GHz的窄脈沖調(diào)制。這些選件使N5183B能夠適應(yīng)從常規(guī)測(cè)試到高度專業(yè)化應(yīng)用的各種需求。

調(diào)制與功能選件擴(kuò)展了設(shè)備的信號(hào)生成能力。選件UNT增強(qiáng)AM、FM和相位調(diào)制功能；選件303提供多功能發(fā)生器能力；選件1ER支持靈活的參考輸入（1-50 MHz）。對(duì)于需要精確頻率參考的應(yīng)用，用戶可以選擇不同的內(nèi)部參考振蕩器選項(xiàng)，或通過(guò)選件配置外部參考輸入。這些選件使N5183B能夠生成各種復(fù)雜調(diào)制信號(hào)，滿足現(xiàn)代通信和雷達(dá)系統(tǒng)的測(cè)試需求。

操作環(huán)境

N5183B MXG X系列微波模擬信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)用于多種工作環(huán)境，從受控實(shí)驗(yàn)室條件到嚴(yán)苛的外場(chǎng)測(cè)試場(chǎng)景。了解設(shè)備的操作要求和可獲得的技術(shù)支持資源，對(duì)于確保長(zhǎng)期可靠運(yùn)行和設(shè)備價(jià)值至關(guān)重要。

環(huán)境適應(yīng)性方面，N5183B在0至55°C的工作溫度范圍內(nèi)能夠保持標(biāo)稱性能。設(shè)備經(jīng)過(guò)45分鐘預(yù)熱后，可在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)保證至少2小時(shí)的穩(wěn)定性能。在典型室溫條件（約25°C）下，80%的設(shè)備單元表現(xiàn)出超過(guò)規(guī)格要求的性能，置信水平達(dá)到95%。這種穩(wěn)健的設(shè)計(jì)確保了設(shè)備在各種環(huán)境條件下的可靠性，特別是在溫度波動(dòng)較大的外場(chǎng)測(cè)試中。

遠(yuǎn)程控制與自動(dòng)化能力大大擴(kuò)展了N5183B的應(yīng)用靈活性。設(shè)備支持通過(guò)GPIB、LAN和USB接口進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，SCPI命令集兼容簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成和程序移植。振幅切換速度在SCPI模式下≤2 ms（典型值），列表/步進(jìn)掃描模式下同樣≤2 ms，確保了自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)的高吞吐量。

安全與合規(guī)性方面，N5183B符合主要國(guó)際安全標(biāo)準(zhǔn)（如IEC 61010-1）和電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)（如EN 61326-1）。設(shè)備提供多種安全特性，如前面板鎖定功能（防止意外設(shè)置更改）和可配置的密碼保護(hù)。選件006還增強(qiáng)了儀器安全性和可移動(dòng)存儲(chǔ)卡管理。