作者丨鼎陽科技 李粲

概述

射頻技術(shù)的基本原理是?電磁理論?，它是通過振蕩器產(chǎn)生射頻信號，利用天線傳播電磁波，并在接收端通過解調(diào)器解碼信號，還原成原始信息的過程，廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、醫(yī)療和生命科學(xué)等領(lǐng)域。

對于射頻領(lǐng)域的初學(xué)者而言，首先需要了解的是射頻信號在頻域當(dāng)中的表現(xiàn)以及了解一些常見的射頻元器件的特性，但射頻知識往往比較抽象和難以理解，這就需要一套完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對各知識點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)證。

挑戰(zhàn)

對于初學(xué)者而言，大家都知道射頻產(chǎn)品普遍比較昂貴，配置一套完整的射頻發(fā)射和測試設(shè)備是一項(xiàng)巨大的投入。由此可見，一套廉價(jià)易用且功能完備的射頻學(xué)習(xí)套件，對學(xué)習(xí)與推廣射頻知識是非常有幫助的。

解決方案

作為初學(xué)者，首先需要學(xué)習(xí)和觀察射頻信號在頻域當(dāng)中的表現(xiàn)，了解信號在理論和實(shí)際當(dāng)中的差異；除此之外，還需要學(xué)習(xí)常見的射頻電路模塊，如放大器、混頻器等，了解這些模塊會對信號產(chǎn)生什么樣的影響。

圖1 鼎陽科技SVA-TB01射頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)板

如圖1，主機(jī)通過繼電器，可以輕松拓展到16通道測試。

針對初學(xué)者關(guān)于射頻模塊的學(xué)習(xí)需求， 鼎陽科技（SIGLENT）推出了SVA-TB01射頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)板，內(nèi)含多種常見的射頻電路模塊，能有效幫助學(xué)習(xí)射頻知識，探索相關(guān)實(shí)驗(yàn)。

整塊教學(xué)板由完整的發(fā)射鏈路（由衰減器、放大器、濾波器、混頻器組成） ，接收鏈路（由混頻器、濾波器、衰減器、放大器組成） ，校準(zhǔn)單元（開路、短路、匹配） ，本振單元以及電源模塊組成。

發(fā)射鏈路和接收鏈路中的各個(gè)器件都可以通過對外接口進(jìn)行獨(dú)立或者聯(lián)合測試，能夠針對每個(gè)器件進(jìn)行單獨(dú)測試，能幫助學(xué)生們了解和學(xué)習(xí)射頻電路模塊的功能和特性。針對這些模塊的測試，一般會搭配射頻源和頻譜儀或者矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來幫助觀測信號，能夠更直觀地感受到各種常見模塊對于射頻信號的影響。

了解射頻信號在頻域當(dāng)中的表現(xiàn)

對于初學(xué)者來說，首先需要觀察最基礎(chǔ)的射頻信號，也就是正弦波在頻域中的表現(xiàn)。通過頻譜儀分析，觀察硬件對于信號傳輸造成的影響，了解信號傳輸?shù)膶?shí)際情況與理想狀況的差異。

SVA1000X具有頻譜測量和矢量網(wǎng)絡(luò)分析的功能，可以通過TG端口發(fā)送信號，RF端口接收信號。

圖2 SVA-TB01射頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)板測試諧波

通過將TG信號直接傳輸?shù)絉F端口，與TG信號通過校準(zhǔn)單元之后再與RF端口相連接進(jìn)行比較，可以觀察信號在實(shí)際傳輸過程中，由于正弦波生成設(shè)備自身硬件存在著非線性。

此外，在測試過程中，信號經(jīng)過教學(xué)板的實(shí)際鏈路后，也會帶來一定的非線性，因此在頻譜分析儀上看到的實(shí)際正弦波信號的頻譜是具有一定帶寬的。

除此之外，我們還可以觀察到硬件系統(tǒng)中產(chǎn)生的多次諧波。這些測試可以幫助初學(xué)者快速了解到理想的射頻信號和實(shí)際測得的射頻信號之間的差異。

圖3 SVA1000X諧波測試結(jié)果

了解常見射頻電路模塊的特性

在射頻領(lǐng)域當(dāng)中，除了基礎(chǔ)的發(fā)射和接收信號，我們還會接觸到各種不同的用于調(diào)制信號的射頻模塊，其中比較常見的射頻模塊包括混頻器、濾波器、衰減器和放大器。

在設(shè)計(jì)射頻電路時(shí)，往往會將多個(gè)模塊鏈接在一起，對信號進(jìn)行調(diào)制和篩選，這需要我們對這些射頻模塊的功能有充分的了解。

傳統(tǒng)的射頻教學(xué)模塊器件往往只是單一的獨(dú)立模塊，想要將多個(gè)射頻模塊組合成成完整的回路十分不方便，而且在搭建鏈路的時(shí)候還可能因?yàn)閷τ谀K不熟悉，連線失誤使得搭建的鏈路會引入其他的噪聲或者干擾，無法很好的觀察各個(gè)模塊對于信號的影響。

SVA-TB01則將這些模塊整合在同一條鏈路上，并且可以通過開關(guān)控制各個(gè)模塊，對于初學(xué)者來說，這樣也更方便他們對單個(gè)模塊進(jìn)行測試或者將多個(gè)模塊組成回路進(jìn)行測試。

圖4 SVA-TB01射頻實(shí)驗(yàn)教學(xué)板射頻鏈路結(jié)構(gòu)圖

通過搭配SSG3021X射頻源和SVA1000X矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，初學(xué)者可以自由選擇自己想要測試的模塊，任意搭配不同模塊間的組合，學(xué)習(xí)各個(gè)模塊不同設(shè)置下對于信號會產(chǎn)生什么樣的影響。

兩組完整的接收鏈路和發(fā)射鏈路也可以進(jìn)行對比測試，有助于初學(xué)者理解不同模塊在接收鏈路和發(fā)射鏈路當(dāng)中的差異，了解對應(yīng)模塊在發(fā)射鏈路和接收鏈路當(dāng)中的作用。

圖5 SVA1000X關(guān)于濾波器模塊的測試結(jié)果

小結(jié)

SVA-TB01射頻教育套件配有多種射頻模塊，功能齊全，操作簡單，能幫助初學(xué)者快速學(xué)習(xí)和了解射頻信號和常見射頻電路模塊的特性，是初學(xué)者者們了解和學(xué)習(xí)射頻領(lǐng)域的優(yōu)秀工具。

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SIGLENT

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