R&S®FSWP 相位雜訊分析與 VCO 測試儀,憑藉其極低雜訊的內建訊號源與交叉相關(Cross Correlation)技術,達到極高的量測靈敏度。能精準捕捉雷達應用中高度穩定的訊號源、也能在數秒內完成相位雜訊與振幅雜訊的量測。 此外,還附加脈衝訊號量測 (pulsed signal measurements)、殘留相位雜訊(residual phase noise, 包含脈衝訊號) 的特性分析。整合式高階訊號與頻譜分析等選配功能,是 Rohde Schwarz 獨一無二的測試量測儀器。

R&S®FSWP 相位雜訊分析儀與 VCO 測試儀,是雷達應用,以及合成器(Synthesizer)、OCXO、DRO 與 VCO 研發與製造過程中的最佳測試解決方案。系統可依不同應用需求進行彈性設定。憑藉低雜訊的內建本地振盪器(LO),R&S®FSWP 在不需額外選配的情況下,即可量測市面上多數商用合成器與振盪器。靈敏度相較同級系統高出 10 dB 以上。對於 DRO、OCXO 等高靈敏度振盪器,R&S®FSWP 內建訊號源所需的相關次數可降低達百倍,尤其在接近載波的量測條件下,能大幅提升整體量測吞吐量。
針對高階應用,R&S®FSWP 配備第二條接收路徑,可啟用交叉相關(Cross Correlation)量測,最高可將量測靈敏度提升至 25 dB。內建訊號來源與高度數位化的架構,量測速度優於傳統上,在相位偵測後才進行數位化的測試系統。
R&S®FSWP 可一鍵完成脈衝訊號源的相位雜訊量測,以及單一元件(含脈衝元件)的殘留相位雜訊量測,並支援使用內建或外部高品質訊號源。除相位雜訊分析外,亦整合完整的訊號與頻譜分析功能,讓使用者能快速檢視頻譜並即時切換至相位雜訊量測,提供真正的 All-in-One 整合式量測體驗。

主要特點:
頻率範圍涵蓋 1 MHz 至 8 / 26.5 / 50 GHz,搭配外接諧波混頻器最高可達 325 GHz
透過 Cross Correlation 技術與極低雜訊內建參考訊號源,提供高靈敏度相位雜訊量測
– 1 GHz 載波、10 kHz 偏移時、Typ. –74 dBc/Hz
– 10 GHz 載波、10 kHz 偏移時、Typ. –158 dBc/Hz
可同時量測振幅雜訊與相位雜訊
一鍵完成脈衝訊號源的相位雜訊量測
內建訊號源可進行殘留相位雜訊量測,亦支援脈衝訊號
採用數位化架構,具備高速量測效能
低雜訊內建 DC 電源,適用於 VCO 特性分析
支援 VCO 自動化特性量測
可分析最高 8 GHz 頻寬的頻率跳變(瞬態),並自動量測穩定時間
支援 Allan 變異數量測
內建 SCPI 記錄器,簡化自動化程式碼撰寫
整合訊號/頻譜分析與相位雜訊分析於單一平台 – 高階訊號與頻譜分析功能,頻率範圍 10 Hz 至 8 / 26.5 / 50 GHz – 低顯示平均雜訊位準(DANL)–156 dBm/Hz(未啟用雜訊消除),TOI Typ. 25 dBm,提供寬廣動態範圍 – 訊號分析頻寬達 320 MHz – 總量測不確定度:3.6 GHz 以下 < 0.3 dB,8 GHz 以下 < 0.4 dB


極低相位雜訊,靈敏度最高達 25 dB
內建極低相位雜訊本地振盪器,無需外接參考訊號源,其相位雜訊效能優於市面多數訊號產生器。若需更高靈敏度,可選配第二本地振盪器啟用交叉相關量測,依相關次數不同,靈敏度最高可提升 25 dB。憑藉低雜訊內建訊號源,僅需少量相關次數即可快速、可靠地完成高品質振盪器的相位雜訊量測,大幅縮短研發與製造時間。

振幅雜訊量測的準確度,最高達 20 dB
R&S®FSWP 可同時量測振幅雜訊與相位雜訊,並以同一圖表或分開視窗顯示結果。憑藉高精度內建訊號源與交叉相關技術,其振幅雜訊量測準確度,顯著高於傳統二極體檢波器。 FSWP 靈敏度最高可提升達 20 dB,適用於高精度雜訊分析應用。
交叉相關靈敏度提升的顯示輔助
使用者若無法事先得知量測訊號源所需的相關次數,因此系統會在量測曲線下方以灰色區域顯示,在目前選定相關次數下可達到的靈敏度數值。若增加相關次數仍無法進一步提升靈敏度,交叉相關流程可自動中止,以避免不必要的量測時間。

量測頻率偏移範圍
R&S®FSWP 可量測從 1 µHz 起的相位雜訊頻率偏移,最大偏移僅受限於儀器的輸入頻率。振幅雜訊與相位雜訊可並行顯示,偏移範圍可達 30 MHz。儘管量測頻寬廣,但由於 R&S®FSWP 採高速頻率處理並分段覆蓋量測範圍,因此不受動態範圍限制。
Allan 偏差與 Allan 變異數量測
R&S®FSWP 可在時間域以固定間隔量測振盪器頻率,計算偏差與變異數,並以時間曲線呈現,適合分析高穩定訊號源如衛星導航系統。靠近載波的相位雜訊亦可用來計算數千秒以上的長期頻率穩定度。儀器可顯示最長 1 百萬秒的 Allan 偏差與 Allan 變異數(最小偏移 1 µHz),並能有效抑制相位雜訊頻譜中的雜散干擾,包括內建訊號源造成的短期波動。

簡單的量測設定
過去量測雷達等應用中的脈衝訊號相位雜訊,需要極昂貴且複雜的系統,且需精確的脈衝參數資訊與耐心才能獲得穩定量測。配備 R&S®FSWP‑K4 選項後,R&S®FSWP 只需按下一個按鍵即可完成量測。FSWP 會記錄訊號、計算所有脈衝參數,並解調訊號,同時顯示相位雜訊與振幅雜訊。量測快速穩定,所有結果即時可得,讓使用者可專注於電路設計最佳化。

Cross Correlation 高靈敏度量測
R&S®FSWP 採用交叉相關技術,並可設定量測埠(gating)以測量脈衝訊號,補償由於長脈衝關斷時間導致平均訊號功率降低所造成的靈敏度下降。即使對脈衝訊號的相位雜訊量測,也能維持寬廣的動態範圍。高靈敏度量測。

自動脈衝參數量測
搭配選配模組 ,R&S®FSWP 可自動偵測所有與脈衝訊號相位雜訊量測相關的脈衝參數(如脈衝重複率與脈衝寬度),使用者無需手動設定。使用者仍可自行定義量測門檻(gate),例如抑制瞬態干擾。無需後續校正、移動曲線或手動限制可用偏移範圍,量測更快速方便。

脈衝訊號的相位與振幅穩定度量測
在雷達應用中,為了偵測移動目標,脈衝的相位與振幅必須非常穩定,才能將目標與不必要的反射信號清楚區分。振盪器與放大器通常是訊號不穩定的主要原因。
選配中,R&S®FSWP‑K6 與 R&S®FSWP‑K6P 可量測並顯示這些不穩定性;若搭配內建訊號源(R&S®FSWP‑B64),還可對放大器、電纜及其他雙埠元件進行脈衝穩定度的殘留量測。R&S®FSWP 的量測靈敏度,達到過去僅能透過少數昂貴且複雜系統才能實現的水準。3D 圖可呈現單一脈衝與不同脈衝序列(burst)的相位與振幅穩定度,提供更精確的整體概覽。

簡單且成本優化的量測設定,亦可作為高階訊號與頻譜分析儀
R&S®FSWP 相位雜訊分析儀與 VCO 測試儀可透過加裝 R&S®FSWP‑B1 選項,輕鬆升級為具訊號與頻譜分析功能的儀器。使用者可在不同量測通道監控訊號,快速且有效地啟動量測並最佳化設定,無需額外複雜線材,對自動化測試系統尤其有利。
R&S®FSWP 基於 R&S®FSW,具卓越射頻效能與高靈敏度。低相位雜訊可精確分析調變、量測相鄰頻道功率及雜散訊號,內建前置放大器將 DANL 降至 –165 dBm/Hz,額外雜訊消除可接近 –174 dBm/Hz。高解析頻寬與典型 TOI 25 dBm 提供寬動態範圍,即使在強訊號環境下也可量測微弱訊號並評估相鄰頻道抑制。
作為訊號分析儀(R&S®FSWP‑B1),可支援最高 320 MHz 分析頻寬,並提供 I/Q 資料分析功能。搭配 R&S®FSWP‑K6 可自動分析脈衝訊號,並一鍵計算脈衝寬度、上升時間及重複率。數位調變訊號可用 R&S®FSWP‑K70 向量分析,類比調變訊號可用 R&S®FSWP‑K7,亦可將 I/Q 資料上傳至電腦進行自訂分析。

用於 VCO 分析的低雜訊直流電源、高階諧波量測
R&S®FSWP 具備極低雜訊的內建直流電源,可供電並控制壓控振盪器(VCO)及其他元件,使 VCO 量測變得簡單。建立 VCO 規格表也相當容易,儀器可在不同調諧電壓與供電電壓下量測相位雜訊,提供規格表中常列出的參數值。使用者可自行決定是否變化調諧電壓或供電電壓,以及是否在調諧電壓或供電電壓端測量電流。
R&S®FSWP 不僅可量測 VCO 的基本頻率,也能測量其高階諧波功率與調諧電壓的關係。這項量測相當重要,因為高階諧波可能干擾整體系統,因此通常會被抑制。高階諧波抑制能力也是 VCO 使用者期望看到的參數。



瞬態或頻率跳變量測(瞬態分析)
R&S®FSWP 提供最高 8 GHz 頻寬,可分析訊號隨時間的頻率與相位特性,精細表徵切換訊號源、合成器頻率跳變及頻率掃描。使用者可快速確認頻率是否達標、切換時間長短及進入目標公差的時刻。窄頻分析可至 40 MHz,用於檢視 PLL 瞬態響應。持續顯示所有曲線,可評估參數散佈及異常值。
為取得可重現結果,可使用外部觸發、功率觸發,或針對頻率/相位偏移觸發。即時解調功能可設定頻率閾值,使訊號僅在高於或低於指定頻率時顯示,便於錯誤分析或合成器最佳化,並能針對特定頻率跳變進行選擇性觸發。

FMCW 連續波訊號線性分析 與 自動穩定時間量測
頻率域中雷達 chirp 訊號等的線性偏差會對系統效能造成關鍵影響,需詳細分析。R&S®FSWP 可插入參考線,該線為兩個評估線間訊號的回歸斜率,用戶可透過觸控螢幕輕鬆調整。新視窗會顯示頻率相對於參考線的偏差。
在觸發事件後,R&S®FSWP 可自動量測合成器頻率進入指定公差範圍所需的時間。使用者可依需求定義公差範圍,量測結果會直接顯示在螢幕上,無需複雜設定限制線或 delta 標記功能。

高速數位時鐘抖動分析
高速介面如 PCIe 6.0、IEEE 802.3ck 需超低抖動振盪器與參考時鐘(RefClk),例如 100 fs 或更低。R&S®FSWP 以業界領先的抖動與相位雜訊靈敏度,精確呈現裝置真實抖動效能,並可量測使用展頻時鐘(SSC)的 RefClk。可顯示隨機抖動(RJ)與週期抖動(PJ),並提供加權濾波器,符合 TX、RX 與 CDR 傳遞函數。
對高速資料介面,透過資料線時鐘模式可量測訊號的真實 RJ 與 PJ。替換參考時鐘為近似理想訊號源,還可量測 PLL 的抖動。數位解調架構支援 SSC 展頻至 80 MHz,抖動可依接收器 CDR 行為濾波加權,方便模擬與分析接收端效能。


