R&S FSWP频谱分析仪-云帆兴烨

简介
R&S®FSWP相位噪声分析仪和VCO测试仪结合噪声极低的内部源与互相关技术，具备高灵敏 度。它可在数秒内测量雷达等应用中高度稳定的信号源的相位噪声。R&S®FSWP还具备脉冲 信号测量、残余相位噪声（包括脉冲噪声）特性测量和集成式高端信号与频谱分析等选件，是 一款独特的测试仪器。多点触控显示屏确保操作简单直观。嵌入式SCPI记录器可以轻松创建 可执行脚本。

R&S®FSWP相位噪声分析仪和VCO测试仪非常适合雷达应用 测试，还可用于开发和制造合成器、恒温晶体振荡器、介质振 荡器和压控振荡器。仪器可以轻松配置以满足不同的应用要 求。分析仪内置低噪声本振，无需配备其他选件即可测量大部 分商用频率合成器和振荡器。

对于高端应用，R&S®FSWP配备第二个接收通路，可以启用互 相关，灵敏度最高可增加25  dB（取决于所用的互相关次数）。 相较于在鉴相器后对信号进行数字化处理的测试系统，分析 仪具有出色的内部信号源并大量采用数字架构，测试速度更 为快速。

R&S®FSWP可一键测量脉冲源的相位噪声和脉冲信号的残余 相位噪声。分析仪的内部信号源可用于测量残余相位噪声，如 果用户自己有优质振荡器，也可以使用外部信号源。以前这种 测量需要使用由外部信号源、功分器和移相器组成的昂贵且 复杂的系统。

R&S®FSWP不仅可以测量相位噪声，还可用作功能齐全的信号 与频谱分析仪，例如帮助用户确定所需信号是否可用。

R&S®FSWP是一款一体化解决方案，便于用户轻松切换不同的 测量通道。用户可以概览频谱情况，然后进行相位噪声测量。

主要特点
►频率范围为1  MHz至8/26.5/50  GHz，最高325 GHz（使用外部谐波混频器）
►得益于互相关技术和极低噪声内部参考源，为相位噪声测量提供了高灵敏度  
–典型值 –174  dBc (1  Hz)：1  GHz载波频率，10  kHz偏移  
–典型值 –158  dBc (1  Hz)：10  GHz载波频率，10  kHz偏移  
►同时测量幅度噪声和相位噪声  
►一键测量脉冲源的相位噪声  
►内部信号源用于测量残余相位噪声，包括测量脉冲信号  
►数字架构确保快速的测量速度  
►低噪声内部直流源，便于进行VCO特性测量  
►自动进行VCO特性测量  
►最高8 GHz跳频（瞬态）分析，自动测量稳定时间  
►测量阿伦方差  
►SCPI记录器简化代码生成  
►信号与频谱分析仪及相位噪声分析仪集于一体  
   –高端信号与频谱分析仪，10  Hz至8/26.5/50  GHz
   –显示平均噪声电平(DANL)低至–156  dBm (1  Hz)（无噪声消除），三阶截止点(TOI)高达 25  dBm（典型值），确保具备宽动态范围
   –320  MHz信号分析带宽
   –总体测量不确定度：< 0.3  dB，最高3.6  GHz；< 0.4  dB，最高8  GHz


测量速度快
非常适用于生产应用
 R&S®FSWP相位噪声分析仪和VCO测试仪利用快速处理器和 FPGA即时处理数据。测量时间完全取决于实际需要的时间（数 据采集）。各种测量序列的信号解调和互相关处理无需花费额外时间。

速度在生产应用中尤为关键。高质量内部信号源减少了相 位噪声测量所需的互相关次数，灵敏度比其他类似系统高 10  dB，有效缩短了数据采集时间。R&S®FSWP提供内部信号 源，在测量介质振荡器和恒温晶体振荡器等非常灵敏的振荡 器时所需的互相关次数是其他系统的百分之一。这提高了测 量效率，尤其是在执行近载波测量时，这种情况下数据采集是 决定测量时间的重要因素。

此外，嵌入式SCPI记录器可以轻松创建可执行脚本，在生产应 用中节省了自动化测量的设置时间。

更快的开发速度
缩短测量时间，还可以加快开发流程。R&S®FSWP只需几分钟 即可显示高端振荡器的相位噪声迹线，而之前这种测量通常 需要数小时才能完成。

用户只需几分钟即可测量电路调整（例如在恒温晶体振荡器 上添加新的电容器或电阻器）产生的影响，能够更加简单快速 地开发和优化信号源。


非常灵敏地测量相位噪声和幅度噪声
内部信号源的相位噪声非常低
之前，高端相位噪声测量系统需要使用昂贵的外部信号发生 器作为参考信号源。这些信号发生器或外部信号源的质量限 制了相位噪声测量的灵敏度。R&S®FSWP无需使用外部参考信 号源。仪器内部本振的相位噪声性能几乎优于市面上的所有 可用信号发生器。下表显示了1  GHz条件下内部信号源的灵敏 度典型值。如果需要更高的灵敏度，互相关技术还可进一步将 灵敏度提高25  dB。

通过互相关提高相位噪声灵敏度
为了测量相位噪声非常低的信号源，R&S®FSWP配备第二个 本振（R&S®FSWP-B60或R&S®FSWP-B61选件），以便启用互相 关。灵敏度最高可提高25  dB，具体取决于所用的互相关次数。

互相关次数每增加10倍，R&S®FSWP的相位噪声将降低5 dB。 得益于分析仪的低噪声内部信号源，通常只需少量互相关即 可测量优质振荡器。用户可以更快获得可靠结果，缩短了开发和生产时间。


一键测量脉冲源的相位噪声
简单的测试装置
之前，对于雷达等应用中使用的脉冲源，测量其相位噪声需要 使用非常昂贵和复杂的系统。用户需要非常耐心，并提供准确 的脉冲参数信息，才能确保测量可靠。

R&S®FSWP配备R&S®FSWP-K4选件，能够一键执行此类测 量。R&S®FSWP记录信号，并计算所有脉冲参数。之后，仪器解 调信号，并显示相位噪声和幅度噪声。分析仪几乎能够实时执 行稳定测量。
用户能够一键获取所有结果，从而专注于优化电路设计。

具有高灵敏度（即使存在脉冲退敏）
R&S®FSWP提供互相关和选件来定义脉冲源测量的测试端口（ 门控），补偿因脉冲长时间关断导致平均信号功率减小而引起 的灵敏度降低。即使测量脉冲信号的相位噪声，R&S®FSWP也 能提供出色的动态范围。


内部信号源用于测量残余相位噪声，  包括测量脉冲信号
通过互相关提高灵敏度
R&S®FSWP在此操作模式下也使用互相关技术，以便抑制内部 组件的残余相位噪声。分析仪的灵敏度显著优于基于PLL的测 量系统，便于用户开发低噪声发射机，例如用于雷达系统的可 提高定位和时间分辨率的发射机。

脉冲信号的残余相位噪声
配备R&S®FSWP-K4选件时，R&S®FSWP可以测量脉冲信号的 残余相位噪声。
例如，为了测量和优化雷达发射机的组件，必须使用实际条件 下的脉冲信号测试这些组件。放大器在脉冲模式和连续波模 式下的行为显著不同。之前，这种测量只能借助于非常复杂的 测试装置，但R&S®FSWP现可一键执行此类测量。

测量脉冲信号的相位和幅度稳定性
对于检测移动目标的雷达应用，脉冲的相位和幅度必须 非常稳定。这样才能够明确辨别目标和干扰反射。振荡器 和放大器是导致信号不稳定的主要原因。R&S®FSWP配备 R&S®FSWP-K6和R&S®FSWP-K6P选件，能够测量和显示这 些不稳定性。使用内部信号源(R&S®FSWP-B64)时，仪器还 可以测量放大器、电缆和其他双端口组件的残余相位稳定 性。R&S®FSWP的灵敏度可媲美以前昂贵且复杂的测量系 统。3D图显示单个脉冲和多个脉冲序列（脉冲串）的相位和幅 度稳定性，概览更加准确。


信号与频谱分析仪和相位噪声分析仪集  于一体，频率高达50  GHz
简单、成本优化的测试装置
大多数相位噪声分析仪记录鉴相器之后的噪声，然后将其转 换到频域。被测信号的载波不再可见。用户不确定是在正确的 频率下测量，还是在测量无用的杂散信号。用户不清楚测量结 果是否因载波不稳定或漂移太快而出错，或者测量信号和参 考信号源的偏差是否过大。用户需要通过频谱分析仪加以确 定，并且需要检查谐波和杂散发射。

R&S®FSWP相位噪声分析仪和VCO测试仪可以添加 R&S®FSWP-B1选件，轻松升级为集成信号与频谱分析仪功能。 用户可以在另一个测量通道中监测信号，并快速有效地优化 和启动测量，无需额外的复杂线缆连接。这项功能在自动化测 试系统中也非常有用。

投资保障无后顾之忧
通常，缺少足够的实验室应用来单独购买一台相位噪声分析 仪。仪器增加信号与频谱分析仪功能，可以适用于更常在实验 室进行的各种频谱测量，确保了高利用率。这是一项无后顾之 忧的投资，能够切实地减少仪器停机时间。
采用自动测试系统的生产产线无需购买额外的频谱分析仪， 也节省了空间和成本。



高端信号与频谱分析仪 
信号与频谱分析仪基于R&S®FSW，具有独特的射频性能和 高灵敏度。分析仪具有低相位噪声，便于用户准确分析调制， 测量具有高动态范围的邻道功率和非常接近载波频率的发 射杂散。内部前置放大器可将显示平均噪声电平(DANL)降 到–165  dBm  (1  Hz)以下。附加的噪声消除进一步使DANL接近 理论限值–174  dBm  (1  Hz)。R&S®FSWP可采用比灵敏度较低 的频谱分析仪更大的分辨率带宽，能够非常快速地测量发射 杂散。

三阶截止点(TOI)典型值高达25  dBm，提供了宽动态范围，便 于用户测量存在大输入信号时的小输入信号，并确定宽带调 制信号的邻道抑制。

用作信号分析仪时（R&S®FSWP-B1选件），R&S®FSWP使用最 高320  MHz分析带宽（R&S®FSWP-B320选件），并提供基于I/ Q数据的内部选件以进行信号分析。这样能够自动分析脉冲 （R&S®FSWP-K6选件）。R&S®FSWP一键记录宽频段范围内的 数据并计算所有重要的脉冲参数，例如脉冲宽度、上升时间和 脉冲重复率。内部矢量信号分析功能（R&S®FSWP-K70选件）可 用于评估数字调制信号。R&S®FSWP-K7选件适用于模拟调制 信号。用户还可以将I/Q数据上传到计算机并自行分析。

关键特性
► 噪声电平低至–156  dBm  (1  Hz)（无噪声消除和前置放大 器），TOI高达25  dBm（典型值），确保具备宽动态范围 ► 总体测量不确定度小于0.2  dB（最高3.6  GHz）、小于0.3  dB（ 最高8  GHz）
► 1  GHz、100  kHz偏移时相位噪声为–140  dBc (1  Hz)
► 320  MHz信号分析带宽 
► 可选内部测量应用
  — 脉冲测量(R&S®FSWP-K6/K6S/K6P)
  — 矢量信号分析，用于分析单载波数字调制 (R&S®FSWP-K70)
  — 调制分析，用于分析单载波模拟调制（调幅、调频、调相） (R&S®FSWP-K7)
  — 噪声系数测量(R&S®FSWP-K30)
  — 检测和显示低电平杂散信号(R&S®FSWP-K50)
  — 分析跳频信号和线性调频信号 (R&S®FSWP-K60/-K60C/-K60H/-K60P)




测量瞬态或跳频（瞬态分析）
最高8  GHz频率和相位分析带宽
R&S®FSWP具有8  GHz带宽，能够测量一段时间内的频率或相 位特性，以便详细测量开关信号源、合成器跳频和频率斜坡。

是否满足频率要求？切换时间有多长？什么情况下频率处于目 标容差范围内？用户可一键知晓这些问题的答案。

R&S®FSWP不仅支持宽带分析，还提供低至40  MHz的窄带分 析功能以详细分析锁相环的瞬态响应。

表征和优化信号源的整体性能时，时域中的窄带和宽带频率 与相位测量（瞬态分析）非常有用，尤其适用于合成器或频率 捷变系统的设计人员。所有迹线的余晖显示可以估计参数离 散度或是否存在任何异常值。

通过相位或频率偏差进行触发 
如要详细检查合成器的瞬态响应，建议通过触发来获得可比 较、可重复的测量结果。除了外部触发或功率触发，用户还可 以通过相位或频率偏差进行触发来进行瞬态分析。实时解调 输入信号可实现这个功能。

用户可以定义频率阈值，仅显示高于或低于指定频率的信号。

分析错误或优化合成器时，这样可以轻松实现有选择性的在 特定跳频进行触发。


分析线性调频连续波信号的线性度 
雷达线性调频信号在频域内的线性偏差会显著影响系统性 能，需要进行详细分析。R&S®FSWP可以通过计算用户在触摸 屏上轻松设置的两条评估线间的频率斜率来插入一条参考 线。如下图所示，新窗口显示信号频率和参考线的频率偏差。

自动测量稳定时间
执行触发事件后，R&S®FSWP 自动测量合成器频率达到规定容 差范围内所需的时间。用户可以根据要求定义容差范围，并在 屏幕上显示结果。用户无需配置复杂的限值线和Delta标记功 能。