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Fréquence maximale: la fréquence maximale d'un générateur de signaux est essentielle, car elle indique la fréquence la plus élevée qu'il peut produire. Cet aspect est essentiel pour garantir la compatibilité avec les applications cibles. Par exemple, dans les communications sans fil, les radars et la recherche sur la 6G, le générateur de signaux doit couvrir les bandes de fréquences nécessaires pour tester et valider avec précision les appareils en simulant les conditions réelles.
Bande passante de modulation: La bande passante de modulation désigne la gamme de fréquences sur laquelle un signal peut être modulé efficacement pour transporter des informations dans un système de communication. Des bandes passantes plus larges sont essentielles pour tester les systèmes de communication modernes, les radars et les applications 6G, qui nécessitent des débits de données élevés, des schémas de modulation complexes et des signaux à large bande tels que la 5G NR, le Wi-Fi 7 et l'ultra-large bande (UWB).
Nombre de canaux: les générateurs de signaux multicanaux sont essentiels pour des applications telles que les tests MIMO (multiple-input, multiple-output), la formation de faisceaux, les simulations radar et la génération de signaux cohérents en phase. Une synchronisation précise entre les canaux est essentielle pour une caractérisation précise des appareils et une évaluation des performances du système. Pour des applications telles que la formation de faisceaux, le signal doit être cohérent en phase et aligné dans le temps. Pour plus d'informations, veuillez consulter le livre blanc suivant.
Bruit de phase: Le bruit de phase désigne les fluctuations indésirables à court terme de la phase d'un signal, qui se manifestent sous forme de gigue dans le domaine temporel et de bruit de bande latérale dans le domaine fréquentiel autour du signal porteur. Il s'agit d'un paramètre crucial dans les applications RF et hyperfréquences, car des niveaux élevés de bruit de phase peuvent dégrader l'intégrité du signal, la précision de la modulation et les performances globales du système dans des applications telles que les systèmes de communication, les radars ou toute autre application nécessitant une synchronisation ou un timing précis.
Puissance de sortie: La puissance de sortie d'un générateur de signaux RF correspond à la quantité d'énergie RF délivrée par un port de sortie, mesurée en dBm (décibels par rapport à 1 milliwatt) ou en watts (W). Elle représente la puissance du signal RF produit par le générateur. Les principaux avantages d'une puissance de sortie élevée sont les suivants :
La différence entre un générateur de signaux vectoriels et un générateur de signaux analogiques réside dans leurs capacités et les types de signaux qu'ils produisent, répondant à des besoins distincts en matière de tests et d'applications dans le domaine de l'ingénierie RF.
Un générateur de signaux analogiques produit des signaux RF continus avec des paramètres de base, notamment la fréquence, l'amplitude et la modulation de phase. Il génère des ondes sinusoïdales ou d'autres formes d'ondes simples. Si les générateurs de signaux analogiques sont généralement plus simples à utiliser, ils ne peuvent toutefois pas reproduire les techniques avancées de modulation numérique utilisées dans les systèmes de communication modernes.
En revanche, un générateur de signaux vectoriels peut générer des signaux RF complexes, modulés numériquement, imitant les signaux de communication réels, tels que ceux utilisés dans les normes sans fil comme LTE, Wi-Fi ou 5G. Les générateurs de signaux vectoriels contrôlent à la fois l'amplitude et la phase du signal (d'où le terme « vectoriel »), produisant des formes d'onde complexes avec des types de modulation spécifiques (par exemple, QAM, PSK, OFDM) et peuvent introduire des perturbations telles que du bruit ou des évanouissements pour des tests réalistes. Cela les rend indispensables pour la conception, les tests et le dépannage des systèmes de communication numériques modernes.
Les générateurs de signaux RF ont un large éventail d'applications dans divers secteurs industriels, grâce à leur capacité à générer des signaux radiofréquences contrôlés à des fins de test, de développement et d'exploitation. Voici quelques applications clés :
1. Tests de télécommunications : les générateurs de signaux RF simulent des signaux afin de tester des équipements de communication tels que les téléphones mobiles, les stations de base et les systèmes satellitaires. Ils permettent d'évaluer la sensibilité des récepteurs, la qualité du signal et les performances selon différents schémas de modulation (par exemple, 4G, 5G, Wi-Fi).
2. Développement et étalonnage électroniques : les ingénieurs utilisent des générateurs de signaux RF pour concevoir et dépanner des circuits RF, notamment des amplificateurs, des mélangeurs et des filtres.
3.Validation des systèmes sans fil : dans le cadre du développement des technologies sans fil (par exemple, Bluetooth, Zigbee, appareils IoT), les générateurs de signaux produisent des signaux modulés complexes afin d'évaluer les performances du système, son interopérabilité et sa conformité aux normes industrielles.
4. Aérospatiale et défense : les générateurs de signaux RF simulent des signaux radar, des scénarios de guerre électronique et des liaisons de communication afin de tester les systèmes radar, le guidage des missiles et les radios militaires. Ils peuvent introduire du bruit ou des interférences pour évaluer la robustesse des systèmes.
5. Industrie automobile : Avec l'essor des véhicules connectés, les radars automobiles (par exemple, pour le régulateur de vitesse adaptatif) et les systèmes de communication entre véhicules sont testés à l'aide de signaux RF précis générés par des générateurs de signaux.
En substance, les générateurs de signaux RF sont des outils indispensables pour simuler des environnements RF réels. Ils permettent la conception, le test et l'optimisation de systèmes qui reposent sur la technologie des radiofréquences dans divers secteurs.
La meilleure façon de choisir la source de signal adaptée consiste à faire correspondre le type de source, la gamme de fréquences, les capacités de modulation, le bruit de phase, la puissance de sortie et le nombre de canaux aux exigences de votre application.
Tests RF et hyperfréquences : pour les tests généraux de composants RF, de récepteurs, d'émetteurs et de systèmes, choisissez une source de signal qui réponde aux exigences en matière de fréquence porteuse, de niveau de puissance de sortie, de vitesse de commutation et de pureté spectrale. Les générateurs de signaux analogiques et les synthétiseurs de fréquence sont souvent utilisés lorsqu'il est nécessaire de disposer de signaux RF purs, en onde continue ou balayés.
Tests de communication sans fil ; pour la 5G, le Wi-Fi, les réseaux locaux sans fil (WLAN), les systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS) et d’autres systèmes à modulation numérique, optez pour un générateur de signaux vectoriels doté d’une bande passante de modulation suffisante pour créer des formes d’onde réalistes conformes aux normes. Les générateurs de signaux vectoriels de Keysight Technologies sont conçus pour stimuler des appareils et des systèmes à l'aide de signaux complexes à modulation numérique et peuvent être associés à un logiciel de génération de signaux pour réaliser des tests conformes aux normes dans les domaines de la téléphonie mobile, du WLAN et du GNSS.
Essais dans les domaines du radar, de l'aérospatiale et de la défense : pour la simulation de radars, de guerre électronique, d'antennes et de menaces multiples, privilégiez un faible bruit de phase, une commutation rapide de fréquence, une large couverture de fréquences et un fonctionnement multicanal à cohérence de phase. Les générateurs de signaux agiles sont particulièrement adaptés à la simulation d'environnements de signaux complexes nécessitant des changements rapides de fréquence, d'amplitude et de phase.
Génération de signaux numériques et à haute vitesse : pour les applications numériques, optiques et de signaux arbitraires, il convient de prendre en compte les capacités de génération de signaux, la fréquence d'échantillonnage, la bande passante analogique, la profondeur de mémoire et la synchronisation. Les plateformes de générateurs de signaux modulaires ou arbitraires peuvent s'avérer plus adaptées lorsque l'évolutivité, une densité de canaux élevée ou un alignement temporel précis sont requis.
Systèmes de test automatisés et de production : pour les environnements de test automatisés, envisagez des générateurs de signaux modulaires, des sources basées sur l'interconnexion de composants périphériques (PXI), le contrôle via réseau local (LAN) / bus série universel (USB) / bus d'interface à usage général (GPIB), des pilotes logiciels et l'intégration aux flux de travail de mesure. Les générateurs de signaux modulaires Keysight sont conçus pour les applications qui exigent une capacité multicanal, une vitesse de mesure élevée, un encombrement réduit et une intégration évolutive dans les systèmes de test.
Les caractéristiques techniques les plus importantes à prendre en compte lors du choix d'une source de signal sont la gamme de fréquences, la largeur de bande de modulation, le bruit de phase, la puissance de sortie, le nombre de canaux, la vitesse de commutation, les harmoniques et la compatibilité logicielle.
Gamme de fréquences : Lasource de signal doit couvrir les bandes de fréquences fondamentales ainsi que toutes les exigences relatives aux harmoniques, aux fréquences intermédiaires ou aux ondes millimétriques de l'appareil testé. Pour les applications avancées en radiofréquence, sans fil, radar et satellite, la couverture de fréquences peut s'étendre jusqu'à plusieurs dizaines de GHz.
Bande passante de modulation :la bande passante de modulationdétermine si la source est capable de générer des signaux à large bande utilisés dans les systèmes 5G, Wi-Fi, radar et de communication à haut débit. Une bande passante de modulation plus élevée permet d'obtenir des formes d'onde plus complexes, des canaux plus larges et des formats de modulation avancés.
Bruit de phase :Le bruit de phaseinflue sur la pureté du signal, les mesures de sensibilité du récepteur, les performances sur les canaux adjacents, l'amplitude du vecteur d'erreur (EVM) et la résolution radar. Un faible bruit de phase est particulièrement important pour la validation haute performance des systèmes RF, ainsi que pour les essais de radars, de systèmes aérospatiaux et de systèmes de communication.
Puissance de sortie et précision du niveau :la puissance de sortiedétermine si la source est capable d'alimenter directement le dispositif testé ou de compenser les pertes liées aux câbles, aux commutateurs et aux montages. La précision et la répétabilité du niveau sont essentielles pour garantir la fiabilité des tests de caractérisation et de production.
Nombre de sorties ou de canaux cohérents en phase :des sources de signaux multicanauxsont nécessaires pour les systèmes MIMO (multiple-input multiple-output), la formation de faisceaux, les radars à réseau phasé, les tests d'antennes et la validation des récepteurs cohérents. L'alignement de phase et la synchronisation sont essentiels lorsque plusieurs signaux doivent maintenir des relations temporelles précises.
Vitesse de commutation de fréquence :une commutation rapideaméliore le débit dans les systèmes de test automatisés et permet une simulation réaliste d'environnements de signaux à saut de fréquence, pulsés ou agiles.
Performances en matière d'harmoniques et d'émissions parasites : un faible niveaud'harmoniques et d'émissions parasites permet de garantir que le signal généré n'introduit pas d'erreurs de mesure indésirables et ne masque pas les performances de l'appareil.
Prise en charge logicielle et des formes d'onde :les logiciels de génération de signaux, les bibliothèques de formes d'onde et les applications de test conformes aux normes permettent de réduire le temps de configuration et d'améliorer la répétabilité. Les sources de signaux de Keysight Technologies prennent en charge un large éventail d'applications dans les domaines de la RF, des micro-ondes, des communications sans fil, des radars et des tests automatisés.
Le moyen le plus efficace de garantir une intégrité de signal élevée et un faible bruit de phase consiste à choisir une source de signal présentant une grande pureté spectrale, à respecter les bonnes pratiques en matière de référence et de câblage, et à configurer avec soin le niveau de sortie, la modulation et le montage de test.
Choisissez une source présentant un faible bruit de phase : optez pourun générateur de signaux ou un synthétiseur de fréquence dont les caractéristiques de bruit de phase sont adaptées à vos décalages de mesure et à votre fréquence porteuse. Les sources de signaux de Keysight Technologies comprennent des options vectorielles, analogiques et de synthétiseurs qui mettent l'accent sur un faible bruit de phase et une qualité de signal élevée pour les tests RF et hyperfréquences.
Utilisez une référence de fréquence stable : utilisezune référence interne de haute qualité ou verrouillez la source de signal sur une référence externe de 10 MHz à faible bruit lorsque vous synchronisez plusieurs instruments. Une référence stable améliore la précision de la fréquence et réduit l'incertitude de synchronisation dans l'ensemble du système de mesure.
Optimiser le niveau de puissance de sortie : réglezla sortie de la source de signal à un niveau suffisamment élevé pour préserver la plage dynamique, mais pas au point de provoquer une compression des composants en aval, de surcharger l'appareil testé ou d'augmenter la distorsion.
Réduire au minimum les pertes au niveau des câbles et des connecteurs : utilisezdes câbles RF, des adaptateurs, des atténuateurs et des connecteurs de haute qualité, adaptés à la fréquence cible. Un câblage de mauvaise qualité peut entraîner des problèmes de désadaptation, de pertes, de réflexions et de répétabilité.
Maîtrise des harmoniques et des signaux parasites : recourez aufiltrage, àune gestion adéquate des niveaux et àdes configurations de sources propres afin de réduire les harmoniques indésirables et les signaux parasites. Ceci est particulièrement important lors des tests de récepteurs, de mélangeurs, de systèmes radar et de dispositifs RF à grande plage dynamique.
Étalonner le montage de test : tenir comptedes pertes dans les câbles, des pertes au niveau des commutateurs, du gain de l'amplificateur et des effets liés au dispositif de fixation au niveau de l'entrée de l'appareil. L'étalonnage améliore la précision de l'amplitude et permet de s'assurer que le signal au niveau de l'appareil testé correspond bien aux conditions de test prévues.
Utilisez des sources à cohérence de phase lorsque la synchronisation est essentielle : pourles tests liés aux systèmes à entrées multiples et sorties multiples (MIMO), à la formation de faisceaux, aux radars et aux récepteurs cohérents, utilisez des sources de signaux prenant en charge la cohérence de phase, les références partagées et le déclenchement synchronisé.
Les sources de signaux sont utilisées dans les tests de communication sans fil pour générer des signaux RF réalistes et conformes aux normes, destinés à tester des appareils, des récepteurs, des chipsets, des modules et des systèmes dans des conditions contrôlées.
Génération de formes d'onde conformes aux normes :les générateurs de signaux vectorielsproduisent des signaux modulés numériquement pour les normes sans fil telles que la 5G New Radio (NR), le LTE, le Wi-Fi, le réseau local sans fil (WLAN) 802.11 et le système mondial de navigation par satellite (GNSS). Les générateurs de signaux vectoriels de Keysight Technologies peuvent être associés à un logiciel de génération de signaux afin de réaliser des tests rapides et précis à l'aide de formes d'onde prédéfinies conformes aux normes.
Tests de sensibilité des récepteurs : les ingénieursutilisent des sources de signaux pour envoyer des signaux modulés de faible niveau à un récepteur et mesurent la capacité de l'appareil à détecter et à démoduler ces signaux dans des conditions de faible intensité.
Validation de l'EVM et de la qualité de modulation : unesource de signal de haute qualité permet de valider l'amplitude du vecteur d'erreur (EVM), la qualité de la constellation, le comportement vis-à-vis des canaux adjacents et d'autres indicateurs de performance de modulation dans les appareils sans fil.
Tests MIMO et de formation de faisceaux :les générateurs de signaux multicanauxprennent en charge la technologie MIMO (multi-entrée, multi-sortie), la formation de faisceaux, l'agrégation de porteuses et la validation des réseaux phasés en générant plusieurs voies RF synchronisées avec des relations de synchronisation et de phase contrôlées.
Tests d'interférences et de coexistence :les sources de signauxpeuvent simuler des sources de brouillage, des interférences de canaux adjacents ou des scénarios complexes de coexistence afin d'évaluer les performances d'un appareil dans des environnements RF réalistes.
Validation au niveau des protocoles et des systèmes : Associéesà des logiciels, des analyseurs, des émulateurs de canaux et des flux de travail de test automatisés, les sources de signaux permettent de valider les performances sans fil, depuis les premières phases de R&D jusqu'à la vérification de la conception et aux tests de fabrication.
La meilleure façon d'intégrer une source de signal dans un système de test automatisé consiste à choisir une source dotée d'interfaces de commande à distance, de pilotes logiciels, de fonctionnalités de synchronisation, ainsi que des performances en termes de fréquence, de bande passante, de puissance et de canaux requises par le flux de travail.
Choisissez le format adapté :les générateurs de signaux de tablesont utiles pour la R&D et les configurations de laboratoire flexibles, tandis que les générateurs de signaux modulaires sont souvent plus adaptés aux systèmes de test automatisés à haute densité et à haut débit. Les générateurs de signaux modulaires Keysight sont conçus pour offrir des capacités de mesure multicanaux, une grande vitesse de mesure, un encombrement réduit et une intégration système évolutive.
Vérifiez la compatibilité avec les systèmes de commande à distance : recherchezles options de commande via un réseau local (LAN), un bus série universel (USB), un bus d'interface à usage général (GPIB) ou des extensions PXI (Peripheral Component Interconnect), ainsi que la prise en charge de la programmation via les commandes SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments), les pilotes IVI (Interchangeable Virtual Instrument) ou les environnements d'automatisation utilisés par l'équipe de test.
Synchronisation des instruments : utilisezdes références de fréquence, des déclencheurs et des signaux de synchronisation partagés pour synchroniser la source de signal avec les analyseurs, les numériseurs, les oscilloscopes, les commutateurs et le matériel de contrôle des appareils.
Automatisation de la création et du chargement des formes d'onde : utilisezun logiciel de génération de signaux ou des interfaces de programmation d'applications (API) pour créer, télécharger, rappeler et séquencer des formes d'onde. Cela permet de réduire le temps de configuration et d'améliorer la reproductibilité lors des essais de R&D, de validation et de production.
Prise en compte des pertes de ligne et de l'étalonnage : intégrezles pertes de câble, les pertes au niveau des commutateurs, le gain des amplificateurs et la correction liée aux fixations dans le flux de travail automatisé, afin que la puissance fournie à l'appareil testé soit précise et reproductible.
Optimisation du débit : enproduction ou lors de validations à grand volume, privilégiez la vitesse de commutation de fréquence, le mode liste, le rappel rapide des formes d'onde, un déclenchement stable et un fonctionnement à distance fiable.
Évoluez au fur et à mesure que vos besoins en matière de tests augmentent : pourles appareils multiports, les radios MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), les réseaux phasés ou les systèmes complexes, optez pour des sources de signaux prenant en charge plusieurs canaux, la cohérence de phase et l'extension à d'autres instruments ou châssis.