- 产品描述
- 选件
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- 品牌: 罗德与施瓦茨
- 商品名称: R&S®FSPN26相位噪声分析仪和 VCO 测试仪 1 MHz 至26.5GHz
- 品牌: 罗德与施瓦茨
罗德与施瓦茨 FSPN 相位噪声分析仪:高频信号质量分析的标杆设备
一、产品定位与核心价值
罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)推出的 FSPN 系列相位噪声分析仪,是专为射频 / 微波信号源特性分析设计的高端测试设备。其核心价值在于:
- 超宽频率覆盖:基础型号 FSPN26 支持 1 MHz 至 26.5 GHz,扩展型号 FSPN50 可达 50 GHz,覆盖 5G 毫米波(28 GHz/39 GHz)、汽车雷达(77 GHz/79 GHz)及太赫兹频段(100 GHz 以上),满足 6G 预研、卫星通信及工业检测需求。
- 超高灵敏度测量:采用实时互相关技术(Cross-Correlation),在 1 GHz 载波 @10 kHz 偏移时相位噪声典型值达 -172 dBc/Hz,比传统方法提升 10-20 dB,可精准表征低噪声振荡器(如 OCXO、DRO)的相位稳定性。
- 集成化测试能力:内置超低噪声直流源(3 路独立输出),支持 VCO 特性自动测试(频率 / 功率 / 电流随电压变化),并可同步测量幅度噪声(AM Noise),简化测试流程。
二、核心技术突破
实时互相关技术- 灵敏度提升:通过双通道独立下变频与硬件互相关引擎,消除随机噪声干扰,在 26.5 GHz 时相位噪声灵敏度比竞品提升 10 dB 以上。例如,在 10 GHz 载波 @10 kHz 偏移时,FSPN26 的相位噪声典型值为 -153 dBc/Hz,优于 Keysight E5052B 的 -148 dBc/Hz。
- 测量速度优化:生产场景下仅需 2-3 次互相关即可完成高质量 VCO 测试,研发场景可通过增加互相关次数(最高 100 次)实现飞秒级抖动分析,兼顾效率与精度。
多维度信号质量分析- 瞬态测量:同步监测频率、相位和功率随时间的变化,支持微秒级分辨率,可捕捉雷达 chirp 信号的非线性失真或卫星通信的突发干扰。
- 脉冲信号分析:一键测量脉冲源的相位噪声,支持脉冲宽度、占空比及上升 / 下降沿的精确表征,适用于军事雷达与工业脉冲激光器测试。
- VCO 特性自动化:内置 3 路超低噪声直流源(0-20 V,±10 mA),自动扫描调谐电压并生成 VCO 特性曲线(如频率灵敏度、功率波动),减少手动操作误差。
智能化操作与扩展性- 图形化界面:12.1 英寸触摸屏支持多窗口显示,可同时查看相位噪声、抖动和频谱数据,一键生成符合 3GPP、IEEE 标准的测试报告。
- 软件定义功能:通过选件激活更高频率范围(如 FSPN50 扩展至 50 GHz)或升级抖动分析软件,灵活适配不同测试需求。
- 自动化集成:支持 SCPI 命令与 LAN 远程控制,可无缝嵌入 ATE 系统,提升产线测试效率。
三、典型应用场景
5G 与 6G 通信- 毫米波 PA 验证:测量 28 GHz/39 GHz 5G NR 信号的相位噪声与 EVM(误差矢量幅度),验证基站功放的线性度,支持 3GPP TS 38.141 标准。
- 6G 太赫兹研发:通过 11970 系列谐波混频器扩展至 110 GHz,分析太赫兹频段信号的相位噪声与调制精度,助力 6G 超高速通信系统的预研。
汽车雷达与工业检测- 77 GHz FMCW 信号分析:测量汽车雷达的线性度与相位噪声,确保 ADAS 系统的目标识别精度,满足 ISO 26262 功能安全要求。
- 太赫兹无损检测:配合太赫兹混频器,分析聚乙烯管道热熔接头的缺陷,提升工业检测效率与精度。
卫星通信与航空航天- Ka 波段信号验证:测试卫星通信设备的相位噪声与频率稳定性,确保星地链路的可靠性,支持高吞吐量卫星(HTS)服务。
- 雷达抗干扰优化:实时监控雷达信号的频谱纯度,抑制杂散信号对导航系统的影响,提升军用雷达的抗干扰能力。
四、技术参数对比
参数 Rohde & Schwarz FSPN26 Keysight E5052B 同类竞品(示例) 频率范围 1 MHz 至 26.5 GHz 10 MHz 至 110 GHz 10 MHz 至 100 GHz 相位噪声(1 GHz) -172 dBc@10 kHz -168 dBc@10 kHz -162 dBc@10 kHz 抖动分辨率 飞秒级(fs) 皮秒级(ps) 皮秒级(ps) 实时频谱监控 15 MHz 扫宽 10 MHz 扫宽 10 MHz 扫宽 输入功率范围 -50 dBm 至 + 10 dBm -20 dBm 至 + 20 dBm -15 dBm 至 + 15 dBm VCO 直流源 3 路(0-20 V) 无 无
优势总结:
- 互相关技术:FSPN 的硬件互相关引擎显著提升高频相位噪声测量灵敏度,尤其适合研发场景。
- VCO 测试集成:内置直流源与自动化测试功能,简化 VCO 特性分析流程,降低系统搭建成本。
- 性价比:二手市场价格约为 Keysight 新品的 20%-50%,且支持与 R&S 其他设备(如 FSWP 频谱仪)协同工作。
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一、FSPN 系列核心型号与技术参数
1. 型号与频率范围
型号 频率范围 相位噪声典型值(1 GHz/10 kHz) 核心功能 FSPN8 1 MHz~8 GHz <–163 dBc/Hz 基础相位噪声分析,支持 VCO 特性测试 FSPN26 1 MHz~26.5 GHz <–163 dBc/Hz 毫米波频段(如汽车雷达 77 GHz)扩展,支持实时互相关技术 FSPN50 1 MHz~50 GHz <–163 dBc/Hz 覆盖 5G FR2 频段(21.84 GHz~50.20 GHz),支持 Ka/Q/V 频段应用21 2. 关键技术指标
- 互相关技术:通过实时互相关提升灵敏度(典型增益 10~20 dB),减少测量时间(生产场景仅需少量互相关)。
- VCO 特性分析:内置超低噪声直流源(<10 μVrms),支持频率 / 灵敏度 / 功耗随调谐电压的自动扫描。
- 时域分析:8 GHz 带宽支持稳定时间测量(如频率跳变、相位暂态响应)。
二、核心选件与功能扩展
1. 硬件扩展选件
选件类型 功能描述 适用场景 外部混频器 11970 系列谐波混频器(10 MHz~110 GHz),支持毫米波频段(如 77 GHz 汽车雷达) 需配合 FSPN26/FSPN50 主机使用 校准套件 E5053A-1A7(1 年期校准服务)或 ANSI Z540-1 溯源校准证书 高精度计量需求 机架安装套件 19 英寸导轨(E5053A-1CM)或便携手柄(E5053A-1CN) 实验室集成或现场测试 2. 软件功能选件
选件型号 功能描述 依赖条件 N5102A 相位噪声测量软件(互相关法,灵敏度 - 168 dBc/Hz) FSPN 主机需安装此许可证 N5103A 抖动分析软件(飞秒级分辨率) 同上 E5055A-K111 GBAS(地基增强系统)航空导航测试 需配合专用夹具及主机校准程序 三、典型应用场景
1. 射频信号源研发
- VCO 特性优化:测量频率 - 电压曲线、灵敏度及相位噪声随调谐电压的变化3。
- OCXO/TCXO 稳定性分析:时域 Allan 方差计算,支持长期频率稳定性评估。
2. 通信与雷达系统
- 5G 基站:验证毫米波 PA/LNA 的相位噪声性能(如 28 GHz/39 GHz 频段)21。
- 汽车雷达:77 GHz 车载雷达芯片的相位噪声与动态范围测试。
3. 计量与校准
- 标准实验室:作为相位噪声测量基准,配合 11970 系列混频器实现 110 GHz 频段溯源3。
- 生产测试:快速互相关模式(≤10 次)满足高吞吐量需求。
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