Wie man die Reinheit des Lokaloszillators für Radar- und Verteidigungssysteme verbessert

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Lokale Oszillatorbeiträge steuern

Zur Charakterisierung von Radar- und EMSO-Empfängern und Frequenzumsetzern wird ein Lokaloszillator (LO) mit geeigneter Frequenz, geeignetem Ansteuerpegel und spektraler Reinheit benötigt. Um kontrollierte Messbedingungen zu schaffen, kann der System-LO durch eine externe Hochfrequenzquelle (HF-Quelle) ersetzt werden. Diese Ersatzquelle muss die Eingangsanforderungen der Frequenzumsetzerstufe erfüllen und gleichzeitig ein ausreichend geringes Phasenrauschen, Breitbandrauschen, Störsignale und Oberwellen aufweisen. Diese Eigenschaften werden bei den für die Messung relevanten Frequenzabweichungen und Bandbreiten bewertet. Zusätzlich werden Signalverluste, Impedanzanforderungen und die dem Mischer oder Umsetzer zugeführte LO-Leistung berücksichtigt. In Systemen mit mehreren Umsetzerpfaden können unabhängig gesteuerte Quellen erforderlich sein, um für jeden Pfad geeignete LO-Referenzen bereitzustellen.

Eine typische Konfiguration verbindet einen rauscharmen Signalgenerator mit dem LO-Eingang oder der Frequenzumsetzungsstufe des Empfängers. Ingenieure wählen die benötigte LO-Frequenz, legen den Ansteuerpegel fest und überprüfen die spektralen Eigenschaften der Quelle, bevor sie die resultierende Zwischenfrequenz- (ZF-) oder Empfängerantwort interpretieren. Phasenrauschen und unerwünschte Spektralkomponenten können sich durch die Wandlungskette ausbreiten und potenziell als Messartefakte oder erhöhtes Rauschen auftreten. Ingenieure bewerten diese Beiträge im Hinblick auf die erwarteten Signalpegel und die Messbandbreite und passen die Einstellungen der Quelle oder die Signalwegverbindungen gegebenenfalls an. Bei Mehrwegearchitekturen können separate HF-Ausgänge unabhängige LO-Bedingungen über die Empfänger- oder Wandlerkanäle hinweg ermöglichen. Ziel ist es, eine ausreichend saubere und kontrollierte Referenz zu schaffen, damit die nachfolgende Charakterisierung das Verhalten des Empfängers oder Wandlers widerspiegelt.

Lösung zur Substitution eines rauscharmen Lokaloszillators

Für eine saubere LO-Referenz wird eine externe HF-Quelle mit geeignetem Frequenzbereich, ausreichender Ansteuerleistung, geringem Phasenrauschen und hoher spektraler Reinheit benötigt. Der analoge Signalgenerator Keysight Pro XG7 bietet eine rauscharme Quelle, die als LO-Substitut in Radar- und EMSO-Empfänger- bzw. Wandlermessungen eingesetzt werden kann. Ingenieure konfigurieren die erforderliche LO-Frequenz und den -Pegel, berücksichtigen Signalverluste und schließen die Quelle an den entsprechenden Mischer- oder Frequenzumsetzungseingang an. Geringes Breitbandrauschen und ein geringer Anteil unerwünschter Spektralanteile minimieren Messartefakte, die die Reaktion des Prüflings verfälschen könnten. Bei Architekturen mit mehreren Signalwegen können unabhängig gesteuerte HF-Quellen separate LO-Referenzen bereitstellen. Ingenieure bewerten das Phasenrauschen, Störsignale, Oberwellen und die abgegebene Leistung der Quelle im Hinblick auf die Messanforderungen. Diese Lösung konzentriert sich auf die Auswahl und Konfiguration einer geeigneten externen LO-Referenz für eine präzise Charakterisierung von Empfängern und Wandlern.
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