Leistungsstarke Vektorsignalquellen sind für fortschrittliche Bereiche wie Kommunikationstests, elektronische Kampfführung und Radar von entscheidender Bedeutung. Bislang wurden HF-Chips und -Technologien von ausländischen Herstellern dominiert, was zu Schwachstellen in der Lieferkette und hohen Kosten führte. Um dies zu überwinden, hat ein Forschungsteam erfolgreich eine mehrkanalige Vektorsignalquelle unter Verwendung einheimischer HF-Chips entwickelt und damit einen wichtigen Schritt in Richtung unabhängiger und sicherer High-End-Prüfgeräte getan.

Kernarchitektur: Integration von FPGAs und einheimischen RF-Chips

Um die Grenzen ausländischer Signalquellen zu überwinden, hat das Forschungsteam eine leistungsfähige Systemarchitektur entwickelt. Ihr Herzstück ist der FPGA, der für die Signalerzeugung, die Planung und die Systemsteuerung zuständig ist. Der Durchbruch liegt in der Verwendung des CX8242K HF-Transceiver-Chips, eines im Inland hergestellten Breitband-HF-Chips, als HF-Signalgenerator. Dieser Chip integriert einen Hochgeschwindigkeits-DAC, einen Mischer, eine digitale Aufwärtskonvertierung (DUC) und ein Leistungssteuerungsmodul und unterstützt eine unmittelbare Signalbandbreite von bis zu 1200 MHz, wodurch die Sicherheit der Lieferkette und eine hohe Leistung gewährleistet werden.

Schlüsseltechnologien: Große Bandbreite und hohe Präzision erreichen

Das System verfügt über mehrere wichtige Technologien für den Hochgeschwindigkeitsdatenaustausch und die präzise Signalerzeugung:

JESD204C Ultra-High-Speed-Schnittstelle

Dieses Protokoll ermöglicht in Verbindung mit dem seriellen Hochgeschwindigkeits-Transceiver des FPGA Datenübertragungsraten von 16,5 Gbit/s pro Kanal und gewährleistet so die Echtzeitübertragung von Breitbandsignalen an den HF-Chip.

Präzise Taktsynchronisation

Mit dem Taktmanagement-Chip HMC7044 synchronisiert das System die Takte aller Kanäle mit geringem Jitter und gewährleistet so eine hochwertige Mehrkanal-Ausgabe.

Intelligente Frequenzplanung

Dynamische Anpassungen der DAC-Abtastraten und Interpolationskoeffizienten verhindern Interferenzen und liefern hochreine Signale über ein breites Frequenzband (10 MHz bis 6 GHz).

Ausgezeichnete Leistung: Testergebnisse und Validierung

Experimentelle Tests zeigen eine hervorragende Leistung für die RF-Chip-basierte Signalquelle:

Breitbandiger Ausgang: Frequenzbereich von 10 MHz bis 6 GHz.

Hohe Bandbreite: Unterstützt bis zu 800 MHz Modulationssignalbandbreite pro Kanal und übertrifft damit kommerzielle Produkte.

Geringe Störsignale: Einzelton-Dynamikbereich über 80 dBc, Phasenrauschen unter -99 dBc/Hz bei 1 kHz.

Mehrkanalige Synchronisierung: Unterstützt einen synchronen Zweikanalausgang für die Prüfung fortschrittlicher Systeme wie Phased Arrays und MIMO.

Schlussfolgerung und Zukunftsaussichten

Diese Untersuchung zeigt das Potenzial einheimischer HF-Chips für die Entwicklung leistungsstarker, unabhängiger Testgeräte. Der CX8242K RF-Chip hat eine bemerkenswerte Leistung gezeigt und unterstreicht die wachsenden Fähigkeiten einheimischer RF-Chips in High-End-Anwendungen. Mit der Weiterentwicklung der HF-Chiptechnologie schreitet China auf dem Weg zur vollständigen Unabhängigkeit in der High-End-Elektronik und -Messtechnik voran und verringert die Abhängigkeit von ausländischen Produkten.