罗德与施瓦茨信号发生器SMA100B输出噪声信号的类型及调节

罗德与施瓦茨SMA100B作为一款高端模拟射频与微波信号发生器，其关于“噪声信号”的讨论可以从两个维度来理解：一是仪器自身输出的超低噪声特性（这是其核心性能优势），二是其内部有意生成并输出的噪声信号功能（作为测试激励）。以下将从类型与调节两方面进行阐述。

一、SMA100B噪声信号的类型

1. 作为性能指标的“本征噪声”

SMA100B以其极低的相位噪声和宽带噪声而著称，这使其输出的信号极为“纯净”。

单边带（SSB）相位噪声：这是衡量信号频谱纯度的关键指标。SMA100B在1 GHz载波、20 kHz偏移处，SSB相位噪声典型值可达-152 dBc/Hz；在10 GHz、10 kHz偏移处典型值为-132 dBc/Hz。配合低相位噪声选件（如R&S®SMAB-B711），其近端相位噪声性能可进一步提升。

宽带噪声：指远离载波频率处的噪声基底。在10 GHz、30 MHz偏移处，其宽带噪声测量值低至-162 dBc/Hz。这一超低宽带噪声特性使其非常适合用于高性能模数转换器（ADC）的时钟源测试。

2. 作为“测试激励”的噪声发生器

除了作为纯净信号源，SMA100B内部还集成了一个噪声发生器（Noise Generator） ，可主动输出噪声信号用于测试。该噪声发生器提供的是白噪声（White Noise） ，并支持对其带宽（Bandwidth） 和分布（Distribution） 进行选择。

二、噪声信号的调节与设置

SMA100B对噪声相关参数的调节主要通过其触摸屏图形用户界面完成。

1. 本征噪声性能的优化调节

虽然SMA100B的本征噪声由硬件决定，但用户可通过合理设置测量与输出参数来充分利用其低噪声优势：

优化测量带宽与频率偏移：在进行相位噪声测量时，建议优先选择窄带测量模式（如1 Hz测量带宽），并将载波偏移调整至仪器指标标称值（如20 kHz），以充分发挥其相位噪声优势，避免过宽的分析带宽混入环境噪声。

合理设置输出功率：SMA100B的输出电平可调范围很宽（-140 dBm至+33 dBm）。开启自动电平控制（ALC）有助于抑制功率漂移，确保输出信号稳定。在需要大功率输出时，需提前确认后端负载匹配。

2. 噪声发生器信号的输出与调节

若要主动输出噪声信号作为测试激励，需通过以下路径进行配置：

噪声发生器配置：依次选择 "Modulation" > "Modulation Sources > Noise Generator" 菜单。在此界面中，可对内部噪声发生器产生的信号进行详细配置。其带宽可在100 kHz至10 MHz范围内、以100 kHz为步进进行设置。

噪声信号路由与电平设置：

低频输出（LF Output） ：若需从低频输出接口获取噪声信号，可依次选择 "Modulation" > "LF Output"，然后在“Source”中选择“Noise Generator”作为信号源。同时可设置输出电压（峰值）及直流偏置。

射频输出调制：噪声信号也可作为调幅（AM）、调频（FM）或调相（PhiM）的调制源，对射频载波进行调制。

噪声电平（Noise Level）调节：若要设置噪声信号的相对电平，可依次选择 "Modulation" > "Output > Noise Level"。该参数表示噪声信号在1 Hz带宽内的电平值（相对值）。此外，还可通过远程命令 [:SOURce<hw>]:NOISe:LEVel:RELative? 进行查询与设置。

综上，SMA100B围绕“噪声”提供了两种核心能力：一是作为基准信号源时极低的本征噪声性能，可通过优化测量带宽和功率设置来充分发挥；二是作为测试激励源时灵活可调的噪声发生器，支持白噪声输出，并可在带宽、分布、电平和路由路径等多个维度进行精细化配置。