多通道FlexDDS射频发生器相参信号源,相位相干射频源

特征

多通道操作，通道之间的相位关系精确已知和可调

所有信号参数的实时控制

相位连续频率调谐

计算机接口(USB 2.0，RS-232)

可选每个插槽的处理器(附加PDCPU)

组件

多通道相参信号源-机架:19英寸，集成计算机接口和电源。机架最多可容纳8个独立的FlexDDS射频发生器插槽和1个前面板控制器插槽(FlexDDS-FPCtl)。

FlexDDS：射频发生器插槽模块

FlexDDS-FPCtl:用于参考时钟和触发器的插槽模块。

FlexDDS 射频发生器槽

全机架

FlexDDS-机架的详细特征:

多达8个独立的射频发生器插槽，可以完全同步运行(相位相干)。

插槽可以彼此相位对齐(例如，插槽1上的正弦波形和插槽2上的余弦波形)。这种对准是时隙同步的结果，因此是完全可重复的，即使在功率循环之后。

独立的实时触发输入启动动作(如频率变化、扫描，...)允许同时触发多达8个插槽的任意组合。

10 MHz参考时钟输入和独立的参考时钟输出用于同步。

FlexDDS射频发生器插槽的详细特征:

DDS(直接数字合成)内核以1GSps工作，内置14位输出数模转换器

输出频率范围0.3 MHz至400 MHz(正弦波)

32位频率调谐字(分辨率0.23Hz)

16位相位偏移字(0.0055°分辨率)

动态范围> 35dB的模拟振幅衰减器(延展电平输入或电位计)

此外，数字输出振幅分辨率为14位(线性标度)

输出频率衰减> 60dB的快速数字射频开关(OSK)；允许线性斜降/升射频输出功率。

每次更新频率+相位+振幅(每个信道)小于2µs

多达8个独立可编程的频率、相位和幅度曲线，可以更快地选择/切换

线性相位、频率和幅度扫描(见下文)

多达1024个字(32位)的内部随机存取存储器，用于存储和回放复杂的输出序列

ZD射频输出电平+10 dBm至50 ohm

用于监控的独立辅助射频输出(-5dBm至50 ohm)

连接到背板的FlexDDS射频槽结构(左)。OK =光耦合器，VVA =电压可变衰减器

集成斜坡发生器的特点

FlexDDS集成了一个32位斜坡发生器，允许从定义的起点到定义的终点扫描频率、相位或幅度。在斜坡之前、期间和之后，射频输出保持相位连续。

精确可选的起点和终点(频率:0.23Hz分辨率)

可选斜坡步长(例如，频率:0.23Hz分辨率)

可选斜坡速度(16位分辨率):每个斜坡步长4ns至260µs

独立控制正斜率和负斜率的斜坡速度和步长

可配置的斜坡结束行为:

ž 保持ZZ值(正常)

ž 跳回起始值

ž 改变方向，再次向后倾斜

可选外部斜坡保持输入，用于暂时冻结斜坡发生器

可选外部斜坡方向输入

可选附件:高速重新配置(PDCPU)

可选的是，固件附件允许更快地切换DDS参数:附件由一个简单的处理器(“ZY处理器”)组成，具有8192个字的随机存取存储器，所有这些都内置在DDS插槽中的现场可编程门阵列中（FPGA）。处理器以31.25 MHz (1 GHz/32)运行，可以执行以下命令:

通过并行数据总线写入DDS内核(频率或相位，精度或幅度为16位，或“极性模式”，分别以8位分辨率设置相位和振幅)。

更改DDS配置文件(8个配置文件中的一个)。

改变DDS斜坡方向，保持DDS斜坡，打开/关闭DDS输出(OSK)。

等候事件(触发、输入活动)。

等待一段时间(32 ns到2分钟)。

更改DDS寄存器(例如，对斜坡发生器进行重新编程)

跳转到内存中的指定地址，并在那里继续。

如果某个条件为真(外部输入、斜坡状态)，条件跳转允许实现循环。

每个命令都是单周期的。每条指令正好消耗一个字的内存。下面是用这种模式生成的波形的屏幕截图

FlexDDS输出由高速重新配置（PDCPU附加组件）和一个DDS pro文件生成，不使用其他功能（无外部选通…）。通过“极性模式”指定的振幅和相位。DY个脉冲有180◦, 第二个脉冲的振幅和频率降低270◦, 第三个脉冲是可能的最短脉冲。时间刻度：一个盒子为100 ns。

输出功率与频率的关系

使用频谱分析仪测量输出功率水平，同时将输出频率从300 kHz快速扫至400 MHz。观察到的功率电平变化为1dB。

+10 dB的窄带SFDR

当以10Hz分辨率测量时，主输出频率周围的噪声低于-70 dB。这相当于-80 dB /Hz的窄带噪声功率密度。

新的改进放大器设计具有低于-45dBc的二次和三次谐波，输出功率ZG可达+10dBm。输出功率降低时，谐波更低。在大部分频率范围内，宽带无杂散动态范围(SFDR)优于-45dBc

10MHz、160MHz和360MHz输出的宽带无杂散动态范围，输出功率为+10dB。20dB输入衰减器使显示的功率电平比实际功率电平小20dB。