R&S®SMA100B射频与微波信号发生器在雷达系统测试中的信号模拟应用

现代雷达系统不断逼近技术可行性的极限，其真实性能的验证高度依赖于测试信号的精度与可靠性。R&S®SMA100B射频与微波信号发生器凭借卓越的信号纯度、灵活的脉冲调制能力以及超低相位噪声，已成为雷达系统测试中信号模拟的核心工具。

一、覆盖全频段的纯净信号源

R&S®SMA100B的频率范围覆盖8 kHz至67 GHz，配合外部上变频器可扩展至170 GHz，全面覆盖从低频雷达到毫米波雷达的测试需求。在雷达测试中，信号源的相位噪声直接决定系统的检测灵敏度——近端相位噪声限制了雷达对慢速目标的检测能力，而宽带噪声则影响接收机的信噪比。SMA100B在10 GHz载波、10 kHz偏移处典型相位噪声低至–132 dBc/Hz，1 GHz处可达–152 dBc/Hz；在10 GHz、30 MHz偏移处宽带噪声低至–162 dBc。这一性能使雷达系统能够检测到极慢速移动的目标，同时确保接收机灵敏度测试不受信号源噪声的制约。

二、高精度脉冲信号模拟

雷达系统依赖精确的脉冲信号进行距离测量与多普勒估计。SMA100B配备的高性能脉冲调制器上升/下降时间仅5 ns（典型值），开关比大于80 dB，能够生成快速建立、陡峭沿边的射频脉冲。

窄脉冲模拟的关键挑战在于：在极短的导通时间内建立稳定、准确的输出电平，并确保脉冲幅度不因温度变化而漂移。SMA100B通过先进的数字自动电平控制（ALC）技术解决了这一难题——对于脉宽≥100 ns的脉冲，闭环ALC环路可在第一个脉冲出现后120 μs内完成电平锁定，顶部功率电平与连续波电平的偏差优于0.3 dB；在100 ns脉宽、1%占空比的极端条件下，脉间电平可重复性优于0.015 dB。对于脉宽低于100 ns的极窄脉冲，SMA100B自动切换至开环“Table”模式，从内部校准表读取补偿数据，最小可支持20 ns的脉冲宽度。

此外，通过选件R&S SMAB-K27，用户可自定义包含不同脉宽和间隔的复杂脉冲串，模拟雷达的脉组信号或特定编码波形。

三、先进雷达信号模拟能力

SMA100B支持生成线性调频（Chirp）信号，可用于先进雷达系统的脉冲压缩测试。用户可配置扫频带宽与脉冲重复频率，模拟FMCW雷达的发射信号。同时，该信号发生器可实现大于70 dB的调制深度，通过叠加幅度调制方便地模拟雷达扫描天线的幅度变化，完成接收机测试。在多天线或相控阵雷达测试中，多台SMA100B可通过同步机制生成相位可控的信号阵列。

四、本振替代与系统级测试

在雷达系统集成与接收机测试中，SMA100B可作为理想的本振（LO）替代源。其超低近端相位噪声使雷达系统能够检测极慢速目标，而极低的非谐波分量（1 GHz处<–100 dBc，10 GHz处<–80 dBc）确保了本振信号的频谱纯度，避免杂散信号影响接收机的真实性能评估。

结语

R&S®SMA100B凭借从DC至67 GHz的宽频覆盖、业界领先的相位噪声与频谱纯度、灵活的脉冲调制能力以及精密的ALC电平控制技术，为雷达系统的脉冲压缩测试、接收机灵敏度验证、本振替代以及复杂雷达波形模拟提供了完整的信号生成解决方案，是雷达与国防电子测试领域不可或缺的精密仪器。