SM200A是Signal Hound公司最新推出的一款模塊化頻譜儀，它具有高動(dòng)態(tài)范圍、超低相噪、極快的掃描速度以及160MHz的實(shí)時(shí)帶寬等性能。

SM200A具有100kHz-20GHz頻率測試范圍，160MHz的實(shí)時(shí)帶寬，1THz/s 的掃描速度。另外，它還具有很高的交調(diào)截點(diǎn)，110dB的動(dòng)態(tài)范圍（如圖1），以及具有足夠低的相噪,對(duì)EVM的貢獻(xiàn)不到0.1%。

圖一SM200A的動(dòng)態(tài)范圍

獨(dú)特的設(shè)計(jì)

SM200A的信號(hào)處理功能來自于兩塊，一塊是儀器內(nèi)部先進(jìn)的Altera Arria-10系列FPGA，另一塊是外部的PC,要求處理器為i5或i7。這個(gè)強(qiáng)大的處理能力組合實(shí)現(xiàn)了一個(gè)全功能的頻譜分析儀和監(jiān)測接收機(jī)平臺(tái)，即使是極其苛刻的測試任務(wù)也能輕松完成。SM200A不像傳統(tǒng)的頻譜分析儀，所有的嵌入式處理都集成在一個(gè)盒子里，它的分布式處理具有無與倫比的靈活性和相當(dāng)?shù)男阅?，而且只需傳統(tǒng)頻譜儀成本的一小部分。 傳統(tǒng)的臺(tái)式機(jī)系統(tǒng)想升級(jí)存儲(chǔ)器或者改變網(wǎng)絡(luò)接口是非常困難的，而SM200A消除了這些問題，因?yàn)樗捎玫氖荘C機(jī)，它不和專有的，昂貴的或過時(shí)的處理硬件鎖在一起，隨時(shí)可以更新?lián)Q代或者升級(jí)。

SM200A集成的軟件支持傳統(tǒng)參數(shù)的控制，如頻率掃寬/中心/開始/截止，分辨率帶寬，視頻帶寬，參考電平，可配置的跡線和頻標(biāo)。該軟件提供了豐富的顯示功能，如2D瀑布圖、頻譜圖、實(shí)時(shí)顏色余輝顯示，以增強(qiáng)和簡化信號(hào)識(shí)別（如圖三實(shí)測WIFI+掃頻信號(hào)）。也有常見的數(shù)字調(diào)制信號(hào)的物理層測量工具和數(shù)字解調(diào)工具，包括：ASK、FSK、MSK、OOK、PSK和QAM（如圖四 VSG25A信號(hào)源產(chǎn)生的8PSK調(diào)制信號(hào)實(shí)測）。另外，還提供EMC預(yù)測工具。

圖三 實(shí)測空中WIFI信號(hào)+信號(hào)源產(chǎn)生的掃頻信號(hào)

圖四 實(shí)測矢量信號(hào)源VSG25A產(chǎn)生的8PSK調(diào)制信號(hào)

SM200A有內(nèi)置的GPS，用于時(shí)間校準(zhǔn)和接收數(shù)據(jù)的地理位置信息的標(biāo)記。它可以提供±50ns精度時(shí)間戳的校正IQ數(shù)據(jù)流用以生成信號(hào)分析數(shù)據(jù)庫或者經(jīng)過一段時(shí)間后的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集用以后處理。SM200A有一個(gè)內(nèi)置的通用擴(kuò)展端口(GPIO)用于各種高級(jí)功能，如在信號(hào)監(jiān)測方面作為多個(gè)天線之間的零延遲切換。

Signal Hound系統(tǒng)可以通過PC機(jī)的以太網(wǎng)接口連接到網(wǎng)絡(luò)和后端資源，這使得它在通信、數(shù)據(jù)傳輸、軟件更新和系統(tǒng)管理任務(wù)等方面都可行。對(duì)于特殊的應(yīng)用，通過本地應(yīng)用程序接口（API），SM200A可以連接到自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)或自動(dòng)測試設(shè)備（ATE）。用C/C++編寫，完全文檔化的API，支持完整的功能，如頻譜掃描，設(shè)置事件觸發(fā)記錄、實(shí)時(shí)分析和I/Q數(shù)據(jù)流。程序員可以根據(jù)API自定義已有應(yīng)用的程序開發(fā)或利用校準(zhǔn)過的IQ數(shù)據(jù)結(jié)合用戶自己的數(shù)字信號(hào)處理算法開發(fā)有針對(duì)性的應(yīng)用。

SM200A的重量不到4公斤，包括散熱器，并由外部9V至15 V直流電源或用交流/直流適配器供電。

應(yīng)用

SM200A的高動(dòng)態(tài)范圍和極低的相噪簡直是一個(gè)“活力雙雄”，它具有先進(jìn)的信號(hào)測量能力。

許多單位不愿花錢買一個(gè)相噪聲測試系統(tǒng)，盡管它是非常有用的。然而，經(jīng)濟(jì)適用的SM200A非常適合對(duì)相位噪聲測量要求苛刻的場合，因?yàn)镾M200A的本身相噪很接近最好的臺(tái)式頻譜儀，那些隱藏在大信號(hào)的相位噪聲包絡(luò)下的小信號(hào)也能很容易被觀察到。圖五顯示了SM200A對(duì)Signal Hound的1 GHz標(biāo)準(zhǔn)參考時(shí)鐘的相噪測量結(jié)果。

圖五 1G參考信號(hào)源的相位噪聲測試

SM200A由于具有1000GHz/S的掃描速度，110dB的動(dòng)態(tài)范圍及極低的相噪，因此對(duì)雷達(dá)脈沖、跳頻等信號(hào)的捕捉也非常容易。例：用Signal Hound矢量信號(hào)源模塊VSG25A產(chǎn)生1%占空比脈沖，以下是SM200A對(duì)該脈沖的實(shí)測信息。

圖六 1%占空比脈沖的頻譜圖

圖七 1%占空比脈沖在Zero-Span模式下的時(shí)域信息

圖八 Zero-Span模式下測得1%占空比脈沖的脈寬

SM200A中內(nèi)置的覆蓋20 MHz到20 GHz的亞倍頻程預(yù)選濾波器組將給信號(hào)監(jiān)測技術(shù)人員和頻譜管理者帶來很大的幫助，因?yàn)镾M200A對(duì)于微弱或難以捕捉的信號(hào)，即使存在大功率的帶外信號(hào)時(shí)也能很容易識(shí)別出來。