大容量的數(shù)據(jù)傳輸和不斷提升的數(shù)據(jù)傳輸速率，以及保證不斷增長的互聯(lián)網(wǎng)帶寬以滿足類似于視頻點播系統(tǒng)對服務的需求，都在推動著網(wǎng)絡基礎設施和各種器件工作速度的增加。
這些速度和帶寬的增加發(fā)生在不同的行業(yè)，無論是消費行業(yè)對互聯(lián)網(wǎng)的需求，還是在衛(wèi)星應用領域，模擬一下數(shù)據(jù)從地面站傳輸?shù)綑C載收發(fā)器，或者到更遙遠的地面站的傳輸過程，這中間需要考慮包括信號干擾、衰落以及更多的因素。但僅僅是帶寬的增加是不夠的，信號的準確性和質(zhì)量更是尤為重要。
任意波發(fā)生器的現(xiàn)狀
假如你現(xiàn)在面對的是一個很糟糕的信號，那就必須要對基礎硬件設施進行投入，以補償信號衰落等效應。然而更容易的做法是對正確的測試工具進行投資，以產(chǎn)生非常精確、高分辨率的信號。即使在使用最壞情況下的信號，來測試設備的極限狀態(tài)。
任意波發(fā)生器（AWG）是目前市場上最靈活、用途最廣泛的測試儀器。無論是被整合在其他儀器或系統(tǒng)中，如高性能信號發(fā)生器或比特率誤碼測試儀（BERT），還是以單獨工作的儀器方式存在，任意波發(fā)生器的出現(xiàn)已經(jīng)有幾十年的歷史。任意波發(fā)生器注重于以靈活的方式產(chǎn)生信號，以及對信號進行各種特定的失真處理。但直到目前為止所有市面上的任意波發(fā)生器的帶寬和分辨率均不足以滿足當今對復雜信號和高帶寬的需求。
這是因為，任意波發(fā)生器技術還不得不在高分辨率和高帶寬之間做出折中選擇。就拿安捷倫N6030A和N8241A任意波發(fā)生器來講，可以在15位垂直分辨率下達到500 MHz的帶寬。安捷倫81180A能提供12位垂直分辨率下的1 GHz信號帶寬。但是您仍然需要在不妥協(xié)分辨率的情況下，來達到更高的信號帶寬。
在M8190A上實現(xiàn)技術突破
M8190A 任意波發(fā)生器，是安捷倫公司用了二年多時間，向?qū)嶒炇液脱邪l(fā)部門投入了巨資研發(fā)出來的，使用的是由安捷倫測試研究實驗室和高速數(shù)字研發(fā)團隊共同開發(fā)的具有突破性的專利數(shù)模轉(zhuǎn)換器技術，和采用領先于市場三年的雙極CMOS（BiCMOS）硅鍺工藝實現(xiàn)的。
安捷倫公司副總裁電子測量事業(yè)部數(shù)字測試部總經(jīng)理Siegfried Gross介紹說，采用先進的硅鍺BiCMOS工藝制造的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（DAC）能夠工作在8 G采樣速率，14比特分辨率和12 G采樣速率，12比特分辨率兩種模式。這二種模式是通過軟件可切換技術來實現(xiàn)的。這種軟件可切換技術允許客戶根據(jù)不同的測試需求，調(diào)整任意波發(fā)生器的速度和分辨率，來優(yōu)化任意波發(fā)生器的性能。
在8 G采樣速率下，安捷倫的數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC 能夠提供80dBc的無雜散動態(tài)范圍（ SFDR），而目前市場上現(xiàn)有的產(chǎn)品只能提供不超過50dB的動態(tài)范圍，從而達到業(yè)界領先的性能。這項創(chuàng)新性的技術使得工程師不必在輸出信號的高分辨率和高帶寬之間做折中，從而使得測試結(jié)果更加可靠，增加測試的可重復性，因此也就減少了工程師對模擬輸出波形中毛刺的誤判。
M8190A所具有的優(yōu)勢還包括，每通道能夠同時提供14 比特分辨率,高達 5 GHz 模擬帶寬；2G采樣波形存儲空間，能夠構(gòu)造更加真實的測試信號方案；采用緊湊的 AXIe模塊化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計的高性能任意波發(fā)生器，有2槽位和5槽位兩種機箱。減小了系統(tǒng)尺寸、重量和占地空間。
應用案例
案例一：M8190A在雷達和電子對抗領域的應用
對數(shù)字化雷達系統(tǒng)而言， 需要不斷縮小尺寸、降低功耗。除了尺寸、功耗外，數(shù)字系統(tǒng)突出的優(yōu)點是具有更好的校正精度，更廣闊的體掃描范圍和更高的動態(tài)范圍用來檢測低電平信號。對于臨近的多目標進行探測，高分辨率是一個非常通用的要求。信號方案的仿真是至關重要的，可以推動雷達和電子對抗戰(zhàn)的設計。
通用的雷達信號有時間選通脈沖和線性調(diào)頻兩種。需要脈沖整形包絡來消除頻率“飛濺”。頻率“飛濺”是由于時域上的脈沖在突然打開和關閉時，所產(chǎn)生的突發(fā)性的脈沖邊緣而引起載波頻率之外的能量或者脈沖。M8190A 具有業(yè)界領先的無雜散動態(tài)范圍和很低的諧波失真性能，在提供高分辨率的同時，也能提供高帶寬。M8190A獨特的性能使得雷達、衛(wèi)星通信以及電子對抗系統(tǒng)的設計者能夠進行重復可靠的測試，并且可以生成高度真實性的測試信號方案來進行產(chǎn)品測試。
案例二：M8190A在衛(wèi)星通信領域的應用
對于從地面到機載收發(fā)器，再到遙遠的地面接收站的信號傳輸仿真，需要包括干擾、衰落，甚至更多。除了已經(jīng)安裝好的基礎設施需要集成在新的硬件中，各功能設備之間的互操作性也需要進行測試。
M8190A可以在14位分辨率下，提供高達5GHz的模擬帶寬和高品質(zhì)的信號，并具有高達89 dBc的無雜散動態(tài)范圍。具有這樣高質(zhì)量的單音信號很容易能夠在數(shù)百個單音信號中分辨出來。
當本文截稿時，安捷倫又推出了旗下PXA信號分析儀。安捷倫稱，這是一款業(yè)界最高性能的毫米波信號分析儀， 頻率覆蓋范圍高達50GHz，配備外部混頻器可達到325GHz或更高。安捷倫微波與通信事業(yè)部的產(chǎn)品營銷經(jīng)理Susan Owen表示，PXA 可靠的硬件設計可以提供出色的靈敏度和寬動態(tài)范圍。為了增強固有的硬件功能，PXA 采用了低噪聲路徑和本底噪聲擴展（NFE）等專有技術來消除失真噪聲和進一步拓展動態(tài)范圍。因此，PXA 可以在大信號存在情況下測量最小的信號，更精確地進行毫米波信號測試?？芍С钟脩糸_發(fā)最先進的雷達、監(jiān)測和無線通信系統(tǒng)；將頻率范圍擴展至325GHz 或更高的能力可以讓用戶開發(fā)用于先進射電天文學研究的技術以及用于醫(yī)療和空運行業(yè)的新型成像技術。