罗德与施瓦茨（Rohde & Schwarz）的R&S®SMA100B 射频和微波信号发生器是一款专为高性能射频测试设计的高端仪器，以其卓越的信号纯度、高输出功率和灵活扩展性著称，适用于从研发到量产的全流程验证。以下是其核心特性与应用场景的详细解析：
一、技术架构与核心能力
超宽频率覆盖与扩展潜力
- 基础频率范围：支持 8 kHz 至 67 GHz（过范围模式可达 72 GHz），覆盖 5G 毫米波（如 n257/n260）、汽车雷达（77/79 GHz）、卫星通信（Q/V 波段）等主流频段。
- 太赫兹延伸：搭配 R&S®SZM 倍频器可扩展至 170 GHz，满足 6G 太赫兹通信和工业检测等前沿领域需求。
- 多频段支持：提供 8 种频率配置（如 3 GHz、6 GHz、20 GHz、40 GHz 等），用户可按需选择，保护投资。
卓越的信号质量与射频性能
- 相位噪声：1 GHz 载波、20 kHz 偏移时典型值达 - 152 dBc/Hz，10 GHz、10 kHz 偏移时为 - 132 dBc/Hz，树立行业纯净信号标准。
- 宽带噪声：10 GHz、30 MHz 偏移时低至 - 162 dBc，适用于高精度 ADC/DAC 测试和雷达系统集成。
- 谐波抑制：标配 <-50 dBc，可选高性能滤波器（选件 - B22）进一步降至 <-70 dBc，显著降低杂散信号干扰。
高功率输出与动态范围
- 功率范围：-145 dBm 至 + 38 dBm（6 GHz 型号），宽频率范围内输出功率超过 30 dBm，无需外接放大器即可驱动高损耗测试链路。
- 闭环功率控制：支持脉冲宽度≥100 ns 的窄脉冲电平校准，确保脉间功率波动 < 0.015 dB，满足雷达模块的严苛测试需求。
二、功能特性与调制能力
模拟调制与脉冲生成
- 基础调制：支持 AM、FM、PM 及脉冲调制，内置低频源（100 kHz 至 10 MHz）可直接驱动调制信号。
- 脉冲性能：最小脉宽 <20 ns（开环模式），上升 / 下降时间 5 ns（典型值），开关比> 100 dB，适用于雷达目标模拟和通信协议验证。
灵活扩展与智能交互
- 模块化设计：支持硬件选件扩展（如超高功率选件 - B34、超低相位噪声选件 - B711），可现场升级功能。
- 用户界面：7 英寸高分辨率触摸屏，支持 SCPI 宏录制和 MATLAB 脚本生成，简化自动化测试流程。
- 远程兼容性：通过 R&S®Legacy Pro 代码仿真，可无缝替代 Agilent/HP 等厂商的旧型号仪器，保护现有测试系统投资。
三、应用场景与行业解决方案
5G/6G 通信测试
- 基站与终端验证：提供纯净的本振信号，支持毫米波频段（如 28/39 GHz）的相位噪声测试，确保 5G NR 设备的射频一致性。
- 太赫兹通信研究：与 IEMN 合作实现 300 GHz 双向通信链路测试，验证 6G 回传技术的可行性。
汽车电子与雷达测试
- 车载雷达评估：生成 77/79 GHz FMCW 信号，配合 R&S®RTP 示波器分析距离分辨率和目标检测灵敏度，支持 ISO 26262 功能安全标准。
- C-V2X 通信验证：模拟高速移动场景下的信号衰减，测试车载通信模块的时延（<1 ms）和抗干扰能力。
半导体与高速接口
- ADC/DAC 测试：同时提供低抖动时钟（1 GHz 时 17.5 fs）和纯净射频信号，评估转换器的 SFDR、SNR 等指标，支持单端 / 差分时钟输出。
- 晶圆级测试：配合探针台和毫米波变频器，对射频芯片（如 PA、LNA）进行片上 S 参数和噪声特性分析。
国防与航空航天
- 电子战（EW）接收机测试：模拟雷达信号，验证 EW 系统的到达角（AoA）精度和抗干扰能力，支持复杂电磁环境仿真。
- 卫星通信验证：生成高稳定度信号，测试卫星下变频器的增益和噪声系数，确保空间链路的可靠性。
四、性能优势与行业适配
测试效率与可靠性
- 快速校准：支持电子校准单元（ECU）和内联校准，减少停机时间，校准间隔长达 1 年。
- 长期稳定性：内置温度补偿机制，确保在 - 10°C 至 + 55°C 环境下的测量精度（±0.5 dB）。
成本优化与扩展性
- 模块化投资：基础型号（如 6 GHz）价格约 12.8 万元人民币，扩展至毫米波功能仅需增加 30% 成本，显著低于同类产品。
- 未来兼容性：通过固件升级支持后续标准（如 6G），例如新增的太赫兹调制功能。
典型用户与案例
- 通信设备制造商：华为、中兴用于 5G 基站射频单元的研发和量产测试。
- 汽车电子供应商：博世、大陆集团验证车载雷达和 C-V2X 模块的性能。
- 科研机构：清华大学、IEMN 开展 6G 太赫兹通信和雷达技术研究。
- 国防企业：洛克希德・马丁模拟电子战场景，测试雷达预警接收机（RWR）的响应速度。
五、总结
R&S®SMA100B 凭借其超宽频率覆盖、超低相位噪声和高功率输出，成为无线通信、汽车电子、半导体等领域的标杆测试工具。其设计聚焦于解决高频测试中的核心挑战，如毫米波信号完整性、复杂系统校准和量产效率，尤其适用于对精度和稳定性要求严苛的场景。随着 5G-Advanced 和 6G 技术的发展，SMA100B 的模块化架构和前瞻性设计将持续支撑行业技术突破。
