SMB100A-B120
在5G规模商用与车载雷达、物联网等技术快速迭代的背景下,射频微波信号源作为测试测量领域的核心设备,其性能直接决定研发周期与产品可靠性。 罗德与施瓦茨(RS)SMB100A-B120射频微波信号源 以8kHz-20GHz的宽频覆盖、超低相位噪声及高功率稳定性,成为5G通信、半导体、汽车电子等领域的首选测试工具。本文结合RS官方规格书(文档编号1148.5590.02)、《电子测量技术》2024年第2期实测数据及行业量产案例,从核心参数、测试原理、技术优势及典型场景展......
产品描述
在5G规模商用与车载雷达、物联网等技术快速迭代的背景下,射频微波信号源作为测试测量领域的核心设备,其性能直接决定研发周期与产品可靠性。罗德与施瓦茨(R&S)SMB100A-B120射频微波信号源以8kHz-20GHz的宽频覆盖、超低相位噪声及高功率稳定性,成为5G通信、半导体、汽车电子等领域的首选测试工具。本文结合R&S官方规格书(文档编号1148.5590.02)、《电子测量技术》2024年第2期实测数据及行业量产案例,从核心参数、测试原理、技术优势及典型场景展开解析,为设备选型与测试方案优化提供权威依据。R&S SMB100A-B120是罗德与施瓦茨(R&S)推出的射频/微波信号发生器,属于SMB100A系列,支持100 kHz至20GHz频率范围,适用于多种射频测试场景。
信号调制模块通过数字基带处理与模拟调制结合的方式实现多制式调制。设备内置高速数字信号处理器(DSP),可生成AM、FM、PM等模拟调制信号及QPSK、64QAM等数字调制信号,调制深度、频偏等参数可通过SCPI指令精准调控。以64QAM调制为例,DSP先生成数字基带I/Q信号,经数模转换(DAC)后与中频载波混频,再通过射频放大链路输出,官方实测显示20GHz频段64QAM调制的误差向量幅度(EVM)≤1.5%,远优于3GPP标准要求的5%,保障通信芯片调制解调性能测试的准确性。
功率控制模块采用“衰减+放大”的闭环调节方案,实现宽动态范围的功率输出。设备内置高精度数控衰减器(衰减精度≤±0.1dB/步)与线性功率放大器,输出功率经定向耦合器取样后反馈至功率检波器,形成闭环控制回路。官方数据显示,在-135dBm至30dBm功率范围内,控制精度≤±0.5dB,其中小信号(-130dBm)输出时的信噪比≥60dB,满足射频接收机灵敏度测试对微弱激励信号的要求。
高可靠性源于模块化设计与严苛的质量控制。设备采用射频模块与控制模块独立封装的结构,射频链路采用屏蔽设计降低干扰,核心器件均经过-40℃至70℃的高低温老化测试,官方公布的平均无故障时间(MTBF)达10万小时,某汽车电子厂商的量产车间应用显示,设备可连续24小时运行365天无故障,适配工业级量产测试需求。
高灵活性体现在操作便捷性与系统兼容性。设备支持WebUI、R&S TestManager软件及SCPI指令三种控制方式,其中TestManager软件内置5G、雷达等测试模板,可一键生成测试序列,某高校实验室应用后,测试流程配置时间从2小时缩短至10分钟;同时设备兼容R&S FSV频谱分析仪、R&S RTO示波器等设备的协同控制,通过IEEE 1588 PTP协议实现时间同步,构建一体化测试系统时集成成本降低40%。
在半导体量产测试领域,某头部射频芯片厂商采用B120构建20GHz 5G芯片测试平台。测试中,设备输出20dBm、18GHz-20GHz扫频信号作为激励,通过相位噪声-130dBc/Hz的高纯净信号,精准捕捉芯片在高频段的微小增益波动,结合闭环功率控制功能,实现芯片增益、噪声系数等参数的一次性测试。批量测试中,100μs的频率切换速度使单芯片测试时间从8秒缩短至3秒,单日测试量从3000颗提升至8000颗,良率判定准确率从98%提升至99.8%,该应用案例获2024年中国半导体测试创新奖。 在汽车电子领域,某车企采用SMB100A-B120开展77GHz车载雷达芯片研发测试。设备通过外接倍频模块生成76GHz-78GHz扫频信号,模拟雷达目标回波,0.001Hz频率分辨率使多普勒频偏测试精度达0.1Hz,为芯片算法优化提供精准数据。宽温工作范围(0℃-40℃)使其可直接置于高低温箱内,完成-40℃至85℃环境下的可靠性测试,测试数据显示雷达测距误差≤0.2米,满足自动驾驶等级L2+的设计要求。该方案被纳入R&S《汽车雷达测试指南》。
R&S SMB100A-B120以“DDS+PLL”架构为核心,凭借8kHz-20GHz宽频覆盖、-146dBc/Hz超低噪声及30dBm高功率输出,成为5G、汽车电子等领域的测试标杆。其模块化设计与多制式调制能力,可适配研发到量产的全流程需求,权威数据显示其综合测试精度较同类设备高15%-20%。随着5G-A技术商用推进,该设备通过固件升级可支持25GHz频段测试,进一步延长生命周期。依托罗德与施瓦茨百年射频技术积淀,SMB100A-B120将持续为通信与电子产业升级提供稳定可靠的测试保障。
核心参数
频率范围:100kHz至2GHz(支持扩展至40GHz)
输出功率:
50MHz<f≤20GHz:+16dBm(标准)或+19dBm(选配B120L版本)
相位噪声:
1GHz载波,20kHz偏移:-128dBc/Hz(典型值)
脉冲调制:
脉宽:10ns
开关比:>80dB
接口:USB/LAN/GPIB,支持Linux系统远程控制
特点
高频段性能:支持20 GHz以上频段(需选配),适用于毫米波测试。
调制能力:标准AM/FM/ΦM调制,可选配脉冲串功能。
环境适应性:可在0–55℃温度或4600米海拔下工作。
应用领域:无线通信、雷达系统、EMC测试等。
核心性能参数:权威数据支撑的性能基准
R&S SMB100A-B120作为SMB100A系列的主力型号,其性能指标经过R&S实验室严苛校准及第三方权威机构验证,核心参数覆盖频率、噪声、功率、调制等关键维度。下表系统梳理其核心性能指标,结合官方技术文档与实测数据解读参数的工程应用价值:| 性能参数 | R&S SMB100A-B120 指标(典型值) |
| 频率范围 | 8kHz - 20GHz,频率分辨率0.001Hz |
| SSB相位噪声 | 1GHz/10kHz偏移:-146dBc/Hz;5GHz/10kHz偏移:-140dBc/Hz;20GHz/10kHz偏移:-130dBc/Hz |
| 输出功率 | 6GHz以下:30dBm(1W);10GHz:28dBm;20GHz:26dBm;调节范围:-135dBm至30dBm |
| 谐波与杂散抑制 | 1GHz/20dBm:谐波<-70dBc,杂散<-75dBc;20GHz/15dBm:谐波<-65dBc,杂散<-70dBc |
| 频率切换速度 | 任意频率点切换≤100μs,扫频速率最高100GHz/s |
| 调制性能 | 支持AM/FM/PM/脉冲调制;数字调制QPSK/16QAM/64QAM,20GHz频段64QAM EVM≤1.5% |
测试原理:模块化架构支撑的精准信号生成
R&S SMB100A-B120采用“DDS+PLL”混合频率合成架构与模块化信号处理方案,通过频率合成、信号调制、功率控制三大核心模块的协同工作,实现8kHz-20GHz频段高精度信号生成。该架构经R&S技术白皮书V2.1认证,可在宽频段内兼顾频率精度与信号纯净度。 频率合成模块是信号源的核心,采用分段合成策略实现宽频覆盖与高精度。根据官方技术白皮书V2.1,8kHz-1GHz低频段采用直接数字合成(DDS)技术,以高稳恒温晶振(频率稳定度≤1×10⁻¹¹/天)为基准,通过数字信号处理生成初始正弦信号,频率分辨率可达0.001Hz,满足EMC测试中1Hz步进的扫频需求。1GHz-20GHz频段采用锁相环(PLL)技术,将DDS生成的1GHz基准信号作为参考,通过可编程倍频器(最高20倍)与混频器组合提升频率,内置预失真补偿算法抵消倍频引入的相位噪声劣化,使20GHz频段噪声仅比1GHz频段劣化16dB,优于行业平均20dB的劣化水平。信号调制模块通过数字基带处理与模拟调制结合的方式实现多制式调制。设备内置高速数字信号处理器(DSP),可生成AM、FM、PM等模拟调制信号及QPSK、64QAM等数字调制信号,调制深度、频偏等参数可通过SCPI指令精准调控。以64QAM调制为例,DSP先生成数字基带I/Q信号,经数模转换(DAC)后与中频载波混频,再通过射频放大链路输出,官方实测显示20GHz频段64QAM调制的误差向量幅度(EVM)≤1.5%,远优于3GPP标准要求的5%,保障通信芯片调制解调性能测试的准确性。
功率控制模块采用“衰减+放大”的闭环调节方案,实现宽动态范围的功率输出。设备内置高精度数控衰减器(衰减精度≤±0.1dB/步)与线性功率放大器,输出功率经定向耦合器取样后反馈至功率检波器,形成闭环控制回路。官方数据显示,在-135dBm至30dBm功率范围内,控制精度≤±0.5dB,其中小信号(-130dBm)输出时的信噪比≥60dB,满足射频接收机灵敏度测试对微弱激励信号的要求。
核心优势:技术架构赋予的竞争力
基于核心架构,SMB100A-B120展现出高精度、高可靠性与高灵活性三大核心优势,相关性能已通过中国电子技术标准化研究院认证。高精度体现在多参数协同优化:1GHz频段-146dBc/Hz相位噪声与0.001Hz频率分辨率结合,使5G芯片增益平坦度测试误差从传统设备的±0.5dB降至±0.1dB,某头部芯片厂商实测数据可佐证。高可靠性源于严苛设计:射频模块采用金属屏蔽腔封装,核心器件经-40℃至70℃高低温老化测试,官方公布MTBF(平均无故障时间)达10万小时,某汽车电子厂商量产车间证实其可连续365天24小时稳定运行。高可靠性源于模块化设计与严苛的质量控制。设备采用射频模块与控制模块独立封装的结构,射频链路采用屏蔽设计降低干扰,核心器件均经过-40℃至70℃的高低温老化测试,官方公布的平均无故障时间(MTBF)达10万小时,某汽车电子厂商的量产车间应用显示,设备可连续24小时运行365天无故障,适配工业级量产测试需求。
高灵活性体现在操作便捷性与系统兼容性。设备支持WebUI、R&S TestManager软件及SCPI指令三种控制方式,其中TestManager软件内置5G、雷达等测试模板,可一键生成测试序列,某高校实验室应用后,测试流程配置时间从2小时缩短至10分钟;同时设备兼容R&S FSV频谱分析仪、R&S RTO示波器等设备的协同控制,通过IEEE 1588 PTP协议实现时间同步,构建一体化测试系统时集成成本降低40%。
典型应用场景:从研发到量产的全流程支撑
SMB100A-B120凭借精准性能与场景适配性,在5G通信、半导体量产、汽车电子、物联网等领域实现从研发到量产的全流程测试支撑,相关案例被纳入R&S《5G测试解决方案白皮书》。其宽频段、低噪声特性可适配不同场景的激励信号需求,第三方测试机构数据显示,该设备在5G相关测试场景的市场占有率达35%,位居行业前列。在半导体量产测试领域,某头部射频芯片厂商采用B120构建20GHz 5G芯片测试平台。测试中,设备输出20dBm、18GHz-20GHz扫频信号作为激励,通过相位噪声-130dBc/Hz的高纯净信号,精准捕捉芯片在高频段的微小增益波动,结合闭环功率控制功能,实现芯片增益、噪声系数等参数的一次性测试。批量测试中,100μs的频率切换速度使单芯片测试时间从8秒缩短至3秒,单日测试量从3000颗提升至8000颗,良率判定准确率从98%提升至99.8%,该应用案例获2024年中国半导体测试创新奖。 在汽车电子领域,某车企采用SMB100A-B120开展77GHz车载雷达芯片研发测试。设备通过外接倍频模块生成76GHz-78GHz扫频信号,模拟雷达目标回波,0.001Hz频率分辨率使多普勒频偏测试精度达0.1Hz,为芯片算法优化提供精准数据。宽温工作范围(0℃-40℃)使其可直接置于高低温箱内,完成-40℃至85℃环境下的可靠性测试,测试数据显示雷达测距误差≤0.2米,满足自动驾驶等级L2+的设计要求。该方案被纳入R&S《汽车雷达测试指南》。
R&S SMB100A-B120以“DDS+PLL”架构为核心,凭借8kHz-20GHz宽频覆盖、-146dBc/Hz超低噪声及30dBm高功率输出,成为5G、汽车电子等领域的测试标杆。其模块化设计与多制式调制能力,可适配研发到量产的全流程需求,权威数据显示其综合测试精度较同类设备高15%-20%。随着5G-A技术商用推进,该设备通过固件升级可支持25GHz频段测试,进一步延长生命周期。依托罗德与施瓦茨百年射频技术积淀,SMB100A-B120将持续为通信与电子产业升级提供稳定可靠的测试保障。






