虹科M4i系列模塊數字化儀，能夠以16 bit高分辨率采集2 GHz帶寬的RF信號。虹科數字化儀能夠使用許多RF和較低頻率微波的測試。本文重點介紹使用虹科數字化儀進行RF測量相關內容。

1、高數據通量測試

基于多通道PCIe的數字化儀，可以以高達12.8 GBytes/s的速度傳輸數據，從而在計算機內輕松快速地進行處理。數字化儀可以存儲非常龐大的信號數據，可用于采集后分析。

2、電路設備故障排查

如果您要測量、分析或處理信號數據，虹科數字化儀是最好的工具。數字化儀和計算機的緊密結合使它們成為使用商業或定制分析軟件處理大量數據的首選儀器。故障排查需要其他臺式儀器的交互式查看，虹科數字化儀可以進行自動化信號表征。

3、多通道同步采集

虹科數字化儀每個卡有多個通道，每個系統有多個卡，所有這些卡都是完全同步的。M4i系列等模塊化平臺可以擴展模擬或數字通道數量，以及模擬波形生成功能。這些特性使數字化儀成為多輸入多輸出（MIMO）研究以及多信道通信系統中的理想選擇。

4、低成本

虹科數字化儀具有易用性、集成速度快和測試可靠性強等特點，為每個采集通道提供最低成本。

RF測量數字化儀選型

射頻測量需要具有三個關鍵特性的數字化儀。第一個是帶寬。數字化儀必須支持與預期測量相匹配的頻率范圍。其次是分辨率，它決定了測量的動態范圍。最后主要考慮的是數據傳輸速度，這會影響測量數據更新率。下表總結了幾種可能用于射頻應用的虹科數字化儀的特性。

虹科數字化儀中的每一個都使用數據傳輸速率高達12.8 GBytes每秒的PCIe x16接口或數據傳輸速率達3.4 GBytes每秒的PCIe x8接口與電腦主機連接。其他型號的虹科數字化儀也可以根據項目需求提供更適中的傳輸速率。

RF動態范圍測量示例

虹科數字化儀型號選擇由應用場景所決定。動態范圍是指信號能夠表示的最大幅度與最小幅度之間的差異。如果被測信號最高與最低振幅的比率較小，選用較低分辨率的數字化儀即可，例如表征具有低的動態范圍要求的雷達發射信號。另一方面，如果信號具有高振幅分量和低振幅分量的混合，則需要更高的分辨率。軟件定義無線電（SDR）和回波定位（如雷達）等應用需要具有大動態范圍的數字化儀。下圖顯示了將一個簡單天線信號連接到虹科SBench6軟件顯示和處理的虹科M4i系列數字化儀輸入端所獲得的波形。顯示了波形的時域和頻域視圖。這是高動態范圍RF信號的一個例子。

RF測試分析

數字化儀獲取數據并將其用于測量和分析。在這些例子中，虹科SBench6用于分析測試數據。當然也可以使用第三方軟件，如Mathworks MATLAB或LABVIEW，或者為特定的測量和分析操作編寫自定義軟件。在所有情況下，都可以使用驅動程序軟件將數字化儀與特定的應用程序相匹配。

一些基本的射頻測量如上圖所示。左上角網格中顯示的采集波形是雷達應用中常見的脈沖調制1 GHz正弦波。該信號被直接輸入到數字化儀中，但是如果其頻率高于數字化儀的帶寬，則也可以從下變頻器輸入。左下網格中的FFT顯示了所獲取波形的頻譜。虹科SBench6包括大量內置的測量參數。圖片左側欄中的信息窗格列出了采集波形的峰間振幅和頻率測量值。

對脈沖定時的分析需要進一步處理以提取信號包絡。這分兩步完成。首先，使用基本模擬計算對波形進行平方，以獲得所獲取波形的乘積，方形波形顯示在右上角的網格中。然后，用截止頻率為10 MHz的數字低通濾波器對平方信號進行濾波。這去除了產生期望脈沖包絡的剩余1 GHz載波。脈沖頻率、周期、寬度和占空比的測量值顯示在與脈沖包絡相關的信息窗格中。

虹科SBench6提供了對調幅波形進行平方檢測的工具，從而允許直接測量脈沖波形參數。與數字化儀結合使用的MATLAB或LABVIEW提供了更復雜的解調過程。這意味著可以對雷達“啁啾”和巴克編碼信號進行頻率和相位解調。

接下來，讓我們來看看一些基本的功率測量。用獲取的信號的平方來計算波形的瞬時功率。平方后的電壓將被縮放，再將其除以50歐姆阻抗，從而產生以W為單位校準的結果圖。這種操作常常應用于波形參數計算信號的平均功率。該過程如上圖結果所示。