资讯中心

联系我们

深圳市维立信电子科技有限公司
地址:深圳市福田区红荔路第一世界广场A座8D-E
咨询电话:0755-83766766
E-mail:info@welissom.com

模块化微波信号发生器在航空航天测试中有哪些优势?

2025-08-19 11:05:47  点击:

模块化微波信号发生器在航空航天测试中具有显著优势,其通过独立模块设计实现了功能灵活扩展、性能优化升级、环境适应性提升及全生命周期成本降低,具体优势如下:

一、灵活性与可定制性:精准匹配复杂测试需求

  1. 频段与功率动态扩展
    航空航天测试需覆盖从低频导航信号到高频雷达信号的宽频段范围。模块化设计允许通过叠加高频模块(如毫米波模块覆盖24-110GHz)快速扩展频段,同时集成可变增益放大模块(VGA)或功率衰减模块(ATT),实现输出功率从微瓦级到瓦级的连续调节,满足卫星通信、深空探测等场景的多样化需求。
    案例:Keysight E8257D PSG信号发生器通过选件扩展频率至1.1 THz,支持太赫兹频段测试,为6G卫星通信研发提供关键工具。

  2. 调制方式与信号类型灵活组合
    航空航天设备需验证复杂信号处理能力(如5G NR的256QAM调制、雷达的线性调频信号LFM)。模块化架构支持独立调制模块(AM/FM/PM、IQ调制、脉冲调制)的组合,并可集成高速基带模块(如支持100Gbps以上数据速率),实现实时信号生成和动态参数调整,满足通信协议验证和雷达性能测试需求。
    案例:Rohde & Schwarz SMW200A通过模块化设计支持同时生成两个独立信号(如载波聚合测试),并叠加噪声、干扰等复杂场景,显著提升测试效率。

二、性能优化与精度提升:突破单一系统限制

  1. 相位噪声与频率稳定性极致追求
    航空航天测试对信号纯度要求极高(如卫星导航需-180dBc/Hz相位噪声)。模块化设计通过独立低相位噪声频率源(如OCXO+GPS驯服、铷原子钟)与锁相环(PLL)技术结合,将相位噪声优化至行业领先水平,同时支持高速频率切换(如≤10μs),满足跳频通信和电子战仿真测试需求。
    案例:Anritsu MG3710A通过模块化架构将相位噪声指标较传统设计降低20dB,频率切换速度提升5倍,成为卫星导航测试标杆产品。

  2. 信号完整性与动态范围扩展
    航空航天设备需处理超宽带信号(如802.11ad的60GHz频段信号)和微弱信号接收(如深空探测)。模块化设计集成高带宽IQ调制模块(带宽≥4GHz)和功率衰减模块(ATT)与低噪声放大模块(LNA)组合,实现-140dBm至+20dBm的动态范围,覆盖从弱信号接收(如深空探测)到强信号发射(如高通量卫星)的测试需求。
    案例:National Instruments PXIe-5654模块通过模块化架构支持6GHz带宽信号生成,动态范围达160dB,成为5G原型验证和MIMO测试首选平台。

三、可维护性与成本效益:降低全生命周期成本

  1. 模块化维修与升级
    航空航天测试设备需长期稳定运行,模块化设计允许快速隔离故障模块(如功率放大模块故障时仅需更换该模块),将平均修复时间(MTTR)缩短至小时级。同时,技术迭代时仅需升级对应模块(如高频段模块、调制模块),保护用户投资。
    案例:Keysight M9384A VXG信号发生器通过模块化设计支持用户自行更换损坏模块,维修成本较传统设计降低60%,并通过软件升级支持未来5G-Advanced标准。

  2. 规模化生产与供应链优化
    模块化设计通过统一接口和机械尺寸实现模块的规模化生产(如同一功率模块可用于多款信号发生器),降低单件成本。同时,允许不同供应商提供兼容模块(如第三方厂商开发的高频段模块),打破单一供应商垄断,提升供应链韧性。
    案例:Rohde & Schwarz通过模块化架构将信号发生器生产周期缩短40%,并通过模块复用降低研发成本30%,成为行业成本控制典范。

四、环境适应性与可靠性:满足严苛测试条件

  1. 极端环境适应性
    航空航天设备需在高温、低温、振动等极端环境下工作。模块化设计通过三防设计(防潮、防盐雾、防霉菌)和加固结构(如金属外壳、减震支架),确保模块在-40℃至+85℃温度范围内稳定运行,同时满足GJB 150A军用环境试验标准。
    案例:贵州航天计量测试技术研究所研发的PXIe模块化宽带微波信号发生器采用3U3槽紧凑设计,支持-30dBm至+13dBm输出功率,适用于卫星载荷测试。

  2. 高可靠性设计
    航空航天测试对设备可靠性要求极高(如MTBF≥50,000小时)。模块化设计通过冗余设计(如双电源模块、双时钟模块)和故障隔离技术(如独立模块供电),确保单一模块故障不影响系统整体运行,同时支持热插拔功能实现不停机维护。
    案例:航天科工集团二十三所通过模块化微组装技术将航天复杂微波模块装配一次合格率提升至95%,产品不合格率降低50%,交付周期缩短20%。