科普常用射频微波测量仪器的种类和用途

作为一名射频工程师或准射频工程师，不仅要掌握各种设计软件，还要熟练使用各种测试仪器，因为做出的产品能不能达到设计指标，能不能实现设计的功能，最后都需要通过射频测试仪器来验证。

最懂你的R&S精选知识课堂，将带大家详细盘点常用射频微波测量仪器的种类和用途！


一、常用射频测试仪器



二、无线综测仪
无线综测仪是移动通信终端的射频和协议性能测试设备，有以下测试功能：

蜂窝移动终端射频和性能测试
非蜂窝产品射频和性能测试 ，如WLAN,BT,UWB
终端协议测试和应用层吞吐量测试
车辆紧急呼叫系统性能和端到端测试
车联网测试
终端音频，视频质量测试
终端A-GNSS测试

三、信号及频谱分析仪
信号及频谱分析仪，是对输入信号进行频谱分析和解调分析的仪器设备，有以下种类：

专业顶级频谱仪，同时也是顶级超宽带宽带信号分析仪，有最佳性能指标
通用型频谱仪，同时也是通用信号分析仪
经济型频谱仪，通常有基本的频谱分析功能
手持频谱仪，适合外场测试

频谱仪的基本功能是频谱分析，在频域描绘信号的功率频谱，另一个重要功能，是对信号调制的I/Q矢量分析，顶级频谱仪有如下功能：

高端频谱仪主机频率范围DC~90GHz，可通过外混频扩展，进行毫米波/THz测试
频谱测试
谐波杂散测试
信号电平统计测试
信道功率/邻道功率测试
噪声功率测试
互调测试
实时频谱分析
雷达信号分析
I/Q信号分析
模拟调制解调分析
数字/矢量信号解调分析
群时延测量
功放测量分析(失真、频响、群时延)
噪声功率比NPR测量
相噪测量
EMI测试
跳频/瞬态分析
误码率测试
2G/3G/4G/5G所有标准通信信号分析
航空导航信号分析

在本类别仪器中，有一些针对特定测试项目的专用仪器：

测量接收机：计量级仪器，专门用来计量信号源或衰减器；内置集成了功率计、接收机、音频分析仪、调制分析仪和频率计，另外可以选配频谱仪和相噪分析仪。

相噪分析仪及VCO测试仪：高灵敏度相噪计量仪器和VCO特性测试仪；在信号的相位噪声测量方面，采用矢量解调法或PLL方法，选配互相关，具有最高的灵敏度，远远优于频谱仪的相噪测量灵敏度；内置多个DC电源，提供VCO的电源和调谐电压，自动测试VCO的各项特性参数。

四、EMI接收机
EMI接收机是电磁兼容干扰测试标准专用接收机，主要用途是依据电磁兼容标准进行被测设备干扰发射程度的测量和评定。

EMI接收机的种类：
认证级顶级EMI接收机，指标远远超出各种EMC标准要求
认证级通用EMI接收机，指标满足军用和民用EMC标准要求
预认证EMI接收机，指标基本满足军用和民用EMC标准要求，通常10Hz以下重复频率的脉冲相应不满足民标要求

五、网络分析仪
网络分析的“网络”是指射频电路和射频信号通道，包含射频、微波电路，由信号通道和部件构成，包含各类电路元器件，不要与IT网络和电力网络混淆。

基本功能是电路参数分析，分析S参数（散射参数），分析信号（电磁波）在网络中的传输和反射参数，常用参数格式：幅度（损耗、增益、驻波…）、相位、时延、阻抗。

网络分析仪分为矢量和标量两种类型，矢量 - 包含幅度和相位等所有信息的网络参数，标量 – 不包含相位、时延等信息。

高端矢量网络分析仪的功能：
高精度矢量S参数测量(增益、插损、驻波、相位、延时...)
频谱仪选件可选内置频谱仪功能
时域测量
变频矢量测量
相参信号产生和调节
变频群时延测试
天线测试
内置脉冲源、调制器，进行脉冲测试
真差分测试
噪声系数测量
去嵌入校准
外控扩展模块进行THz测量

六、示波器
示波器是在时域分析信号波形的设备，ADC电平分辨率和测试带宽是区分示波器档次级别的主要参数。
示波器是在时域分析信号波形的设备，测试带宽和采样率是区分示波器档次级别的主要参数。

专业顶级示波器：带宽4 GHz - 16 GHz甚至更高
专业级示波器：带宽600 MHz - 6 GHz
通用示波器：带宽100 MHz - 1 GHz
经济型示波器：带宽70 MHz - 300 MHz
手持示波器：带宽60 MHz – 500 MHz

其应用范围十分广泛：
信号波形分析
信号完整性分析
电源完整性分析
多通道幅相测量
多通道FFT频谱分析
宽带射频信号分析
串行总线协议分析
抖动与噪声分析
时域反射TDR测量

七、信号发生器
信号发生器也称信号源，是产生射频微波信号以及各种调制信号的仪器设备。

模拟信号源：可产生模拟调制信号
调制：AM/FM/PM和脉冲调制
顶级微波模拟源：超低相噪和噪声
通用性模拟源

矢量信号源：可产生矢量和数字调制信号
顶级微波矢量源
频率可达44GHz，调制带宽可达2GHz
超低相噪
可产生3Gpp规范的各类移动通信信号类型
产生和模拟GNSS导航
可以衰落和噪声模拟
产生和模拟雷达及目标
产生和配置MIMO信号
通用性矢量源
频率可达6GHz，调制带宽可达500MHz
经济型矢量源
频率可达7.5GHz，调制带宽可达240MHz

八、功率计
功率计是射频信号功率测量的标准设备。功率计不能区分信号频率，测量工作带宽内的总功率。

功率计的核心设备是功率传感器，也称作功率探头或功率座，现代功率传感器与测量和数据处理装置集成在一起，功率计主机不是必须的，可直接连接计算机、手机、仪器等完成功率测量。

功率传感器分类：
热电传感器，准确度最高，频率范围可达110GHz；
动态范围较低，通常在-50~+20dBm；
通用传感器，通常采用多通道二极管技术，频率范围可达67GHz，动态范围高，通常在-70~+20dBm；
宽带传感器，通常用来测量窄脉冲信号的峰值、均值功率，以及脉冲宽度、升降沿时间和周期等。

九、低频测量仪表
多功能测试仪：
测量：电压电流、电阻、电容
LCR测试仪：
阻抗测量：电阻、电容、电感

十、直流电源
直流电源的功能：
基本功能是提供稳定纯净的直流电源
设置电压源或电流源
功率分析测量功能，监测输出电压和电流
输出电压、电流、功率变化的高速分析采集记录
输出电压波形编辑
负载变化快速恢复功能
脉冲电源设置

直流电源的性能：
电源输出纹波和噪声
输出电压范围和功率范围