罗德与施瓦茨大功率毫米波真空器件测试

毫米波真空器件工作在极高频段，凭借大功率、高效率的独特优势，在雷达、通信、电子对抗等关键领域扮演着不可替代的角色。由于频率较高，其测试成本和效率构成了最核心的挑战。由于常规的仪器设备单机频率覆盖能力有限，研发人员往往需要借助外部的混频和倍频设备搭建毫米波收发系统，该系统需要具备良好的谐波、杂散抑制等射频性能。

客户公司是国内专注于大功率毫米波源及配套设备研发与生产的高新技术企业，拥有完整的研制生产线。

公司聚集了电子科学技术、雷达及通信等领域的高端人才，组建了核心研发团队，自主创新推出了系列大功率毫米波核心器件与模块，产品性能指标达到国际领先水平。其业务聚焦于大功率毫米波源和核心器件的研发。

用户需求

毫米波信号因频谱资源丰富、同尺寸下更高的空间分辨率和穿透力、利于小型化和高集成度等优点，得到越来越广泛的应用。用户主要研发生产大功率毫米波功放，目前需要覆盖到110GHz的毫米波信号产生与分析，未来需要有太赫兹频率扩展能力，至少保证到D波段。大功率器件固有的特性之一就是自身的谐波杂散分量较多，因此，要求收发系统应该具有良好的谐波和杂散抑制，这样才能有效地测试DUT的频谱性能。系统组成需要尽可能简单，信号产生和分析尽可能基于通用设备搭建，以此实现设备经济效益最大化。

具体技术探讨

由于客户主要的测试需求聚焦在频谱性能，不需要宽带信号产生与分析功能，因此解决方案采用模拟信号源+倍频器产生所需要的频段信号，并使用频谱仪+谐波混频器进行信号分析更为经济。若需要宽带信号分析，则推荐使用矢量信号源、频谱仪及对应频段的前端模块相结合。因此，实现要点是选择合适的信号源、频谱仪以及响应频段的倍频、变频模块，在具有良好的射频性能的同时，兼顾使用方便性和性价比。例如，可选择50GHz主机，结合50 GHz-75 GHz，75 GHz-110GHz的倍频\变频模块实现110GHz频率范围的分段覆盖;也可以选择75GHz及以上主机，结合75 GHz-110GHz的倍频\变频模块;甚至可以选择更低频率的主机，搭配更多频率分段的倍频\变频模块来实现。模块太多，使用方便性会下降;主机频率选择太高，则总体成本往往更高。

R&S解决方案

罗德施瓦茨(R&S)为毫米波测试提供了灵活且主流的110GHz方案。方案由主机与外部模块组成，其核心组成:

信号分析:台式信号分析仪FSV3000系列+FS-Zxx系列变频模块，综合考虑成本和适当减少外部频率模块数量，主机选择FSV3050,变频模块选择FS-Z75 (50-75GHz,WR15) 和FS-Z110 (75-110 GHz,WR10)

信号产生:为了获得较高的频谱纯度，选择SMA100B作为信号源主机，通过SMZ倍频器扩展频率。同样，折中考虑到成本和适当减少外部频率模块数量，SMA100B选择50 GHz的版本，倍频器选择SMZ75 (50-75 GHz)和SMZ110(75-110 GHz)，与信号分析侧相对应。

R&S配置清单

客户反馈

客户工程师:这套方案效果还真不错，谐波抑制不错，杂散也比较少，如果以后也能集成到单机里面，那就更完美了