SP200系列模拟信号发生器
在射频微波测试、通信设备校准及科研实验等场景中,模拟信号发生器的频率覆盖范围、频谱纯度与输出稳定性直接决定测试精度。 PROSUND普尚电子SP200系列 作为涵盖5kHz至40GHz频段的高性能模拟信号发生器,包含SP206/SP206L、SP220/SP220L、SP240/SP240L六款型号,可适配从低频到微波段的多元测试需求。该系列凭借0.001Hz频率分辨率、低至-144dBm输出功率及灵活的模拟调制功能,解决了传统设备频段局限、精度不足的痛点。本文基于普尚电子官方技术规格书,通过型......
产品描述
在射频微波测试、通信设备校准及科研实验等场景中,模拟信号发生器的频率覆盖范围、频谱纯度与输出稳定性直接决定测试精度。PROSUND普尚电子SP200系列作为涵盖5kHz至40GHz频段的高性能模拟信号发生器,包含SP206/SP206L、SP220/SP220L、SP240/SP240L六款型号,可适配从低频到微波段的多元测试需求。该系列凭借0.001Hz频率分辨率、低至-144dBm输出功率及灵活的模拟调制功能,解决了传统设备频段局限、精度不足的痛点。本文基于普尚电子官方技术规格书,通过型号参数对比、测试原理拆解及技术特性分析,全面解读SP200系列的核心价值。
(一)频率合成原理
频率信号的高精度生成依赖锁相环(PLL)技术与高稳晶振基准的协同工作。仪器内置初始校准精度达±1×10⁻⁸的晶体振荡器(SP206L为±5×10⁻⁷),作为频率基准源,其在20~30℃环境下的温度稳定性仅±1.5×10⁻⁸(spec),全温区(0~55℃)波动控制在±5×10⁻⁸以内(SP206L除外)。对于精度要求更高的场景,选件SP200-PFR可将基准老化率降至±2×10⁻¹⁰/天,温度稳定性提升至±5×10⁻⁹(20~30℃)。
频率合成过程中,基准信号经分频器处理后与压控振荡器(VCO)的输出信号在鉴相器中比对,产生的误差电压通过环路滤波器调节VCO输出,最终生成目标频率。该架构使全系列实现0.001Hz的频率分辨率(nom),并支持0.001°递增的相位偏置调节。配合选件SP200-UNZ,频率切换速度在SCPI模式下可压缩至≤750μs(typ),部分频点甚至低至190μs(meas),满足快速扫描测试需求。 (二)幅度调控原理
输出幅度的精准控制通过“功率放大-步进衰减-自动电平控制(ALC) ”三级链路实现。仪器根据目标功率值,先通过可编程步进衰减器进行粗调:SP206/SP206L采用电子衰减器,支持0~130dB、5dB步进调节;SP220/SP220L、SP240/SP240L则需选件SP200-1E1配置机械衰减器,调节范围0~115dB。
粗调后的信号进入ALC闭环系统进行精调:检波器实时采集输出功率并反馈至控制电路,与设定值比对后动态调整放大器增益,确保幅度稳定。该机制使仪器在5kHz~2GHz频段、+10~-10dBm范围内的绝对电平精度达±0.5dB(spec),典型值更是低至±0.3dB。选件SP200-1EA可进一步提升输出功率,如SP220在5kHz~2GHz频段最大功率从+18dBm提升至+23dBm(spec,15~35℃),满足高功率测试场景。此外,仪器支持3201个用户平坦度修正点,可补偿不同频段的幅度波动,修正表格最高达10000个。
(三)模拟调制原理
模拟调制功能通过内部调制信号生成与外部输入扩展实现,支持AM(调幅)、FM(调频)、PM(调相)等模式。内部调制信号由DDS(直接数字合成)电路生成,可精确控制调制深度与频率;外部调制则通过前面板Ext1/Ext2接口接入,支持50Ω/600Ω/1MΩ三种输入阻抗(nom),损坏电平为±5V。
调制过程中,基带信号(内部或外部)对载波的幅度、频率或相位进行线性调制,调制后的信号经射频链路放大输出。例如在FM模式下,基带信号的电压变化转化为载波频率的偏移,偏移量与输入电压呈正比;AM模式下,载波幅度随基带信号幅度同步变化。仪器的调制性能与频段适配,如SP240/SP240L在40GHz高频段仍能保持稳定的调制精度,配合脉冲输入接口(兼容TTL/CMOS电平),可扩展实现脉冲调制功能。
接口配置方面,全系列配备USB2.0、LAN(支持LXIC类标准)、GPIB等远程控制接口,可通过SCPI命令实现自动化测试。后面板扫描输出接口能生成0~+10V同步电压,配合触发输入/输出接口,可与示波器、频谱分析仪等设备构建协同测试系统。仪器推荐校准周期为36个月,长周期校准设计降低运维成本,且支持校准数据存储追溯,满足质量体系审核需求。
PROSUND普尚电子SP200系列通过梯度化的型号配置、精准的核心测试原理与强韧的环境适配设计,构建了覆盖5kHz至40GHz的全频段模拟信号发生解决方案。六款型号通过相位噪声等级与频率范围的差异化组合,适配从实验室器件测试到工业设备校准的多元场景;频率合成与幅度调控的闭环设计确保核心指标领先,丰富选件进一步拓展功能边界。从通信基站调试到微波组件研发,SP200系列凭借“精度可控、功能可扩展、环境可适应”的技术优势,为专业测试提供可靠信号源支撑,彰显其在射频测试领域的实用价值与技术竞争力。
SP200系列型号核心参数详解
下表整合了SP200系列六款型号的关键技术指标,数据均源自普尚电子官方技术规格书,其中“spec”为保证指标,“typ”为典型值,“nom”为标称值:| 参数项目 | SP206 | SP206L | SP220 | SP220L | SP240 | SP240L |
| 频率范围 | 5kHz~6GHz | 5kHz~6GHz | 5kHz~20GHz | 5kHz~20GHz | 5kHz~40GHz | 5kHz~40GHz |
| 相位噪声等级 | 高(spec) | 低(spec) | 高(标配,spec) | 低(spec) | 高(spec) | 低(spec) |
| 射频连接器 | N型阴头(50Ω) | N型阴头(50Ω) | 3.5SMA阳头(50Ω) | 3.5SMA阳头(50Ω) | 2.4mm阳头(50Ω) | 2.4mm阳头(50Ω) |
| 净重/装运重量 | ≤14.5kg/≤28.6kg | ≤14.5kg/≤28.6kg | ≤15.0kg/≤29.5kg | ≤15.0kg/≤29.5kg | ≤15.0kg/≤29.9kg | ≤15.0kg/≤29.9kg |
| 频率分辨率 | 0.001Hz(nom) | 0.001Hz(nom) | 0.001Hz(nom) | 0.001Hz(nom) | 0.001Hz(nom) | 0.001Hz(nom) |
|
频率切换速度 (SCPI模式) |
≤5ms(typ,标配) | ≤5ms(typ,标配) | ≤5ms(typ,标配) | ≤5ms(typ,标配) | ≤5ms(typ,标配) | ≤5ms(typ,标配) |
|
基准老化率 (年) |
±1×10⁻⁸(spec) | ±1×10⁻⁶(spec) | ±1×10⁻⁸(spec) | ±1×10⁻⁸(spec) | ±1×10⁻⁸(spec) | ±1×10⁻⁸(spec) |
| 选件PFR老化率(天) | ±2×10⁻¹⁰(spec) | ±2×10⁻¹⁰(spec) | ±2×10⁻¹⁰(spec) | ±2×10⁻¹⁰(spec) | ±2×10⁻¹⁰(spec) | ±2×10⁻¹⁰(spec) |
|
输出功率范围 (标配) |
+19~-144dBm(spec) | +19~-144dBm(spec) | +19~-20dBm(spec) | +19~-20dBm(spec) | +19~-20dBm(spec) | +19~-20dBm(spec) |
| 步进衰减器 |
0~130dB,5dB步进 (电子) |
0~130dB,5dB步进 (电子) |
0~115dB,5dB步进 (机械,需选件1E1) |
0~115dB,5dB步进 (机械,需选件1E1) |
0~115dB,5dB步进 (机械,需选件1E1) |
0~115dB,5dB步进 (机械,需选件1E1) |
| 5kHz~2GHz电平精度 | ±0.5dB(spec,+10~-10dBm) | ±0.5dB(spec,+10~-10dBm) | ±0.5dB(spec,+10~-10dBm) | ±0.5dB(spec,+10~-10dBm) | ±0.5dB(spec,+10~-10dBm) | ±0.5dB(spec,+10~-10dBm) |
| 工作温度范围 | 0~55℃(spec) | 0~55℃(spec) | 0~55℃(spec) | 0~55℃(spec) | 0~55℃(spec) | 0~55℃(spec) |
| EMC标准 | 符合GJB151B-2013 | 符合GJB151B-2013 | 符合GJB151B-2013 | 符合GJB151B-2013 | 符合GJB151B-2013 | 符合GJB151B-2013 |
SP200系列核心测试原理
SP200系列的精准测试能力源于“频率合成-幅度调控-模拟调制”三位一体的技术架构,各环节均依托严苛的硬件设计与算法优化实现指标闭环。(一)频率合成原理
频率信号的高精度生成依赖锁相环(PLL)技术与高稳晶振基准的协同工作。仪器内置初始校准精度达±1×10⁻⁸的晶体振荡器(SP206L为±5×10⁻⁷),作为频率基准源,其在20~30℃环境下的温度稳定性仅±1.5×10⁻⁸(spec),全温区(0~55℃)波动控制在±5×10⁻⁸以内(SP206L除外)。对于精度要求更高的场景,选件SP200-PFR可将基准老化率降至±2×10⁻¹⁰/天,温度稳定性提升至±5×10⁻⁹(20~30℃)。
频率合成过程中,基准信号经分频器处理后与压控振荡器(VCO)的输出信号在鉴相器中比对,产生的误差电压通过环路滤波器调节VCO输出,最终生成目标频率。该架构使全系列实现0.001Hz的频率分辨率(nom),并支持0.001°递增的相位偏置调节。配合选件SP200-UNZ,频率切换速度在SCPI模式下可压缩至≤750μs(typ),部分频点甚至低至190μs(meas),满足快速扫描测试需求。 (二)幅度调控原理
输出幅度的精准控制通过“功率放大-步进衰减-自动电平控制(ALC) ”三级链路实现。仪器根据目标功率值,先通过可编程步进衰减器进行粗调:SP206/SP206L采用电子衰减器,支持0~130dB、5dB步进调节;SP220/SP220L、SP240/SP240L则需选件SP200-1E1配置机械衰减器,调节范围0~115dB。
粗调后的信号进入ALC闭环系统进行精调:检波器实时采集输出功率并反馈至控制电路,与设定值比对后动态调整放大器增益,确保幅度稳定。该机制使仪器在5kHz~2GHz频段、+10~-10dBm范围内的绝对电平精度达±0.5dB(spec),典型值更是低至±0.3dB。选件SP200-1EA可进一步提升输出功率,如SP220在5kHz~2GHz频段最大功率从+18dBm提升至+23dBm(spec,15~35℃),满足高功率测试场景。此外,仪器支持3201个用户平坦度修正点,可补偿不同频段的幅度波动,修正表格最高达10000个。
(三)模拟调制原理
模拟调制功能通过内部调制信号生成与外部输入扩展实现,支持AM(调幅)、FM(调频)、PM(调相)等模式。内部调制信号由DDS(直接数字合成)电路生成,可精确控制调制深度与频率;外部调制则通过前面板Ext1/Ext2接口接入,支持50Ω/600Ω/1MΩ三种输入阻抗(nom),损坏电平为±5V。
调制过程中,基带信号(内部或外部)对载波的幅度、频率或相位进行线性调制,调制后的信号经射频链路放大输出。例如在FM模式下,基带信号的电压变化转化为载波频率的偏移,偏移量与输入电压呈正比;AM模式下,载波幅度随基带信号幅度同步变化。仪器的调制性能与频段适配,如SP240/SP240L在40GHz高频段仍能保持稳定的调制精度,配合脉冲输入接口(兼容TTL/CMOS电平),可扩展实现脉冲调制功能。
系统集成与环境适配特性
SP200系列在硬件设计与接口配置上充分考虑测试场景的多样性,其环境适配能力与可扩展性进一步提升实用价值。仪器符合GJB151B-2013电磁兼容标准与GB4793.1-2007安全规范,外壳采用电磁屏蔽设计,在工业现场强干扰环境下仍能维持稳定输出。SWR(电压驻波比)指标在衰减器5dB及以上时,20~40GHz频段仅<1.4:1(meas),减少信号反射对测试精度的影响。接口配置方面,全系列配备USB2.0、LAN(支持LXIC类标准)、GPIB等远程控制接口,可通过SCPI命令实现自动化测试。后面板扫描输出接口能生成0~+10V同步电压,配合触发输入/输出接口,可与示波器、频谱分析仪等设备构建协同测试系统。仪器推荐校准周期为36个月,长周期校准设计降低运维成本,且支持校准数据存储追溯,满足质量体系审核需求。
PROSUND普尚电子SP200系列通过梯度化的型号配置、精准的核心测试原理与强韧的环境适配设计,构建了覆盖5kHz至40GHz的全频段模拟信号发生解决方案。六款型号通过相位噪声等级与频率范围的差异化组合,适配从实验室器件测试到工业设备校准的多元场景;频率合成与幅度调控的闭环设计确保核心指标领先,丰富选件进一步拓展功能边界。从通信基站调试到微波组件研发,SP200系列凭借“精度可控、功能可扩展、环境可适应”的技术优势,为专业测试提供可靠信号源支撑,彰显其在射频测试领域的实用价值与技术竞争力。




