羅德與施瓦茨日前推出一款具有內(nèi)置 2 GHz 分析帶寬的 R&S FSW 高端信號和頻譜分析儀。R&S FSW43 和 R&S FSW50可以配置內(nèi)置2GHz分析帶寬，且適用于每臺儀器的整個(gè)頻率范圍。上述儀器尤其適用于測量航空航天和國防領(lǐng)域的頻率捷變雷達(dá)系統(tǒng)（跳頻器）和汽車電子 UWB 應(yīng)用中的超短脈沖。

現(xiàn)代的雷達(dá)系統(tǒng)不再以固定頻率發(fā)射信號，而能夠以不同的頻率和調(diào)制發(fā)射脈沖。為了分析這些頻率捷變系統(tǒng)，信號和頻譜分析儀必須具備較高的內(nèi)部分析帶寬，以便捕捉精確到納秒級的脈沖。

快速變頻使得雷達(dá)系統(tǒng)更有能力抵御大氣擾動、針對性攻擊（信號堵塞）以及無用信號（干擾）的影響。為了提高分辨率，此類系統(tǒng)還可根據(jù)目標(biāo)改變調(diào)制方式、脈沖寬度和脈沖序列，出現(xiàn)納秒級的脈沖也不足為奇。我們必須對這些系統(tǒng)進(jìn)行測試，并在上述動態(tài)條件下驗(yàn)證其性能。若要分析這些頻率捷變系統(tǒng)（例如測量跳頻或脈沖壓縮的調(diào)制質(zhì)量），則必須使用大帶寬采集發(fā)射信號。R&S FSW 信號和頻譜分析儀可提供無與倫比的 2 GHz 內(nèi)部分析帶寬，從而解決了分析納秒級上升時(shí)間的問題。

頻率捷變雷達(dá)與干擾發(fā)射機(jī)

信號干擾是有針對性地使用干擾信號來降低敵方雷達(dá)的靈敏度或使其完全“失明”。這一過程主要應(yīng)用到了寬帶噪聲信號或頻率捷變信號。當(dāng)今的雷達(dá)系統(tǒng)頻率變更十分頻繁，導(dǎo)致上述策略的效果日漸式微，這使得僅干擾某一特定頻率的方案成為歷史?，F(xiàn)行的干擾系統(tǒng)可以重復(fù)對方的雷達(dá)信號，從而頻繁地更換頻率或快速掃描頻率范圍。這使得它們有能力對頻率捷變雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行干擾。在開發(fā)、檢驗(yàn)雷達(dá)系統(tǒng)和干擾系統(tǒng)的過程中，可以通過寬帶采集對跳頻和不同算法的有效性進(jìn)行詳細(xì)的分析。

配有 R&S FSW-B2001 選件的 R&S FSW，其帶寬可達(dá) 2 GHz，堪稱上述應(yīng)用的理想選擇。儀器中集成有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。無需額外配備示波器即可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。R&S FSW-B2001 選件的輸入信號失真度低，且具有較高的動態(tài)范圍。其無雜散動態(tài)范圍 (SFDR)達(dá)到 60 dBc。上述特征的重要性不僅體現(xiàn)在精準(zhǔn)地確定信號的調(diào)制質(zhì)量，還體現(xiàn)在能夠有效抑制內(nèi)部生成的無用信號（雜散信號），從而防止設(shè)備將其識別為真實(shí)反射（假目標(biāo)）。

配有 R&S FSW-K60/K60h 選件的 R&S FSW 可針對跳頻信號進(jìn)行自動化分析。該功能選件可檢測跳頻頻率、確定與目標(biāo)頻率間的偏移量，以及測量某一頻率被占用的時(shí)長或系統(tǒng)切換到下一頻率所需的時(shí)間。選件將自動生成包含所有跳頻頻率以及所有時(shí)間參數(shù)的表格（圖 1）。該功能選件能夠?qū)?shù)據(jù)與預(yù)定義的列表進(jìn)行比對并列出相關(guān)偏差，或僅檢測位于特定公差范圍內(nèi)的跳頻。僅需按下測試按鈕，這款功能強(qiáng)大的選件即可利用其高達(dá) 2 GHz 的帶寬針對頻率捷變系統(tǒng)展開詳盡的分析，使用戶能夠快速、有效地分析系統(tǒng)的性能，并對系統(tǒng)作出改進(jìn)。

圖 1：左上角為頻率捷變信號的 2 GHz瀑布圖 。右上角的圖像顯示了時(shí)域中的信號頻率，底部的表格中列出了所有重要參數(shù)。（來源：羅德與施瓦茨慕尼黑）

超短脈沖分析

大的測量帶寬不僅有助于在較大的頻率范圍內(nèi)對頻率捷變系統(tǒng)進(jìn)行特性化處理，而且在分析超短脈沖或?qū)拵}內(nèi)調(diào)制時(shí)同樣有利。憑借 2 GHz 帶寬，R&S FSW 能夠精確測量脈沖調(diào)制以及納秒級的脈沖上升時(shí)間。

R&S FSW 的 R&S FSW-K6 選件專門用于進(jìn)行詳細(xì)的脈沖分析，這一點(diǎn)尤其適用于雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域。該選件能夠測量脈沖的幅度、頻率和相位，并實(shí)時(shí)刷新測試結(jié)果。系統(tǒng)會自動檢測脈沖上升和下降時(shí)間、脈沖重復(fù)率等多項(xiàng)參數(shù)，并將其顯示在表格中（圖 2）。該選件還可顯示參數(shù)趨勢，例如在持續(xù)一段時(shí)間內(nèi)的脈沖重復(fù)率。該項(xiàng)功能在下述情況中尤為重要：飛機(jī)為躲避偵查，會發(fā)送格式經(jīng)過修改的、與敵方雷達(dá)信號類似的信號，以欺騙敵方雷達(dá)，使其誤以為該飛機(jī)與其天線的間距比實(shí)際情況更近。這會導(dǎo)致該雷達(dá)降低其靈敏度，并因而丟失目標(biāo)。我們將上述情況稱為距離拖引干擾 (RGPO)，而為了識別出此類情況，需要在較長的時(shí)間內(nèi)分析多種參數(shù)的趨勢。分段采集脈沖（即僅對脈沖進(jìn)行采集和時(shí)間戳處理）能夠?yàn)榇颂峁椭?。由于該方法不保存脈沖之間間隔的數(shù)據(jù)，致使可用于分析的脈沖數(shù)大幅增加，具體增加幅度取決于占空比。

針對各類復(fù)雜程度高于 BPSK 的脈內(nèi)調(diào)制信號，均可使用 R&S FSW-K70 矢量信號分析選件進(jìn)行調(diào)制分析。該選件同樣可與 2 GHz 分析帶寬搭配使用。雖然該選件無法提供詳細(xì)的脈沖分析，但可將其用于分析各種數(shù)字調(diào)制信號的調(diào)制質(zhì)量。

圖 2：時(shí)域中的超短脈沖（< 20 納秒）分析。左上方為所采集到的整個(gè)信號的放大視圖；右上方所列則為關(guān)鍵參數(shù)，包括上升時(shí)間和脈沖長度；右下方為所選脈沖的脈沖幅度，而左下方為相位趨勢。（來源：羅德與施瓦茨慕尼黑）

UWB 雷達(dá)

UWB（超寬帶）雷達(dá)系統(tǒng)所使用的頻譜比傳統(tǒng)雷達(dá)系統(tǒng)的頻譜更寬。該系統(tǒng)所使用的是脈寬僅為幾納秒的超短低功率脈沖。該脈沖信號的頻譜非常寬，與白噪聲相似。因此，它干擾到其他應(yīng)用的可能性很低。UWB 雷達(dá)頻譜的寬度至少為發(fā)射頻率的 25％，例如 8 GHz 的發(fā)射頻率，其頻譜寬度為 2 GHz。因此，要分析 UWB 頻段達(dá) 10.6 GHz 的雷達(dá)系統(tǒng)，需要至少 2 GHz 的分析帶寬。目前在汽車電子行業(yè)，無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)應(yīng)用了一項(xiàng)類似的技術(shù)，用于檢測鑰匙與汽車的距離。