作者丨鼎陽科技 李粲

概述

射頻技術(shù)的基本原理是?電磁理論?，它是通過振蕩器產(chǎn)生射頻信號，利用天線傳播電磁波，并在接收端通過解調(diào)器解碼信號，還原成原始信息的過程，廣泛應(yīng)用于通信、航空航天、醫(yī)療和生命科學(xué)等領(lǐng)域。

對于射頻領(lǐng)域的初學(xué)者而言，首先需要了解的是射頻信號在頻域當(dāng)中的表現(xiàn)以及了解一些常見的射頻元器件的特性，但射頻知識往往比較抽象和難以理解，這就需要一套完整的實驗設(shè)備，對各知識點進行驗證。

挑戰(zhàn)

對于初學(xué)者而言，大家都知道射頻產(chǎn)品普遍比較昂貴，配置一套完整的射頻發(fā)射和測試設(shè)備是一項巨大的投入。由此可見，一套廉價易用且功能完備的射頻學(xué)習(xí)套件，對學(xué)習(xí)與推廣射頻知識是非常有幫助的。

解決方案

作為初學(xué)者，首先需要學(xué)習(xí)和觀察射頻信號在頻域當(dāng)中的表現(xiàn)，了解信號在理論和實際當(dāng)中的差異；除此之外，還需要學(xué)習(xí)常見的射頻電路模塊，如放大器、混頻器等，了解這些模塊會對信號產(chǎn)生什么樣的影響。

圖1 鼎陽科技SVA-TB01射頻實驗教學(xué)板

如圖1，主機通過繼電器，可以輕松拓展到16通道測試。

針對初學(xué)者關(guān)于射頻模塊的學(xué)習(xí)需求， 鼎陽科技（SIGLENT）推出了SVA-TB01射頻實驗教學(xué)板，內(nèi)含多種常見的射頻電路模塊，能有效幫助學(xué)習(xí)射頻知識，探索相關(guān)實驗。

整塊教學(xué)板由完整的發(fā)射鏈路（由衰減器、放大器、濾波器、混頻器組成） ，接收鏈路（由混頻器、濾波器、衰減器、放大器組成） ，校準(zhǔn)單元（開路、短路、匹配） ，本振單元以及電源模塊組成。

發(fā)射鏈路和接收鏈路中的各個器件都可以通過對外接口進行獨立或者聯(lián)合測試，能夠針對每個器件進行單獨測試，能幫助學(xué)生們了解和學(xué)習(xí)射頻電路模塊的功能和特性。針對這些模塊的測試，一般會搭配射頻源和頻譜儀或者矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來幫助觀測信號，能夠更直觀地感受到各種常見模塊對于射頻信號的影響。

了解射頻信號在頻域當(dāng)中的表現(xiàn)

對于初學(xué)者來說，首先需要觀察最基礎(chǔ)的射頻信號，也就是正弦波在頻域中的表現(xiàn)。通過頻譜儀分析，觀察硬件對于信號傳輸造成的影響，了解信號傳輸?shù)膶嶋H情況與理想狀況的差異。

SVA1000X具有頻譜測量和矢量網(wǎng)絡(luò)分析的功能，可以通過TG端口發(fā)送信號，RF端口接收信號。

圖2 SVA-TB01射頻實驗教學(xué)板測試諧波

通過將TG信號直接傳輸?shù)絉F端口，與TG信號通過校準(zhǔn)單元之后再與RF端口相連接進行比較，可以觀察信號在實際傳輸過程中，由于正弦波生成設(shè)備自身硬件存在著非線性。

此外，在測試過程中，信號經(jīng)過教學(xué)板的實際鏈路后，也會帶來一定的非線性，因此在頻譜分析儀上看到的實際正弦波信號的頻譜是具有一定帶寬的。

除此之外，我們還可以觀察到硬件系統(tǒng)中產(chǎn)生的多次諧波。這些測試可以幫助初學(xué)者快速了解到理想的射頻信號和實際測得的射頻信號之間的差異。

圖3 SVA1000X諧波測試結(jié)果

了解常見射頻電路模塊的特性

在射頻領(lǐng)域當(dāng)中，除了基礎(chǔ)的發(fā)射和接收信號，我們還會接觸到各種不同的用于調(diào)制信號的射頻模塊，其中比較常見的射頻模塊包括混頻器、濾波器、衰減器和放大器。

在設(shè)計射頻電路時，往往會將多個模塊鏈接在一起，對信號進行調(diào)制和篩選，這需要我們對這些射頻模塊的功能有充分的了解。