电子产品世界

概述

ASK/FSK 调制具有低成本、无 线连通性能好和耗电量低等优势，从而在低功率、低数据速 率的射频通信领域获得了广泛的应用。目前，ASK/FSK 调制技术已经应用到个人消费类电子、自动抄表系统和大型工业设备等产品中。 

 

了解FSK 的功能……

—  无线医学遥测（病患监护）

—  铁轨温度监测

—  无线外设：扬声器、耳机 、鼠标 和 键盘

—  车辆出入自动控制

—  胎压检测

—  车库开门器

—  吊车控制

—  其他

 

产品测试挑战

您的客户迫切希望您能够加快产品交付速度和缩减设计裕量，但这并不意味着他们对产品质量的期望值降低。ASK/FSK 设备性能必须在设计开发、新产品 推出和制造阶段中得到验证，具体方法可能涉及到一致性测试、认证测试、 QA 测试、设计验证、生产测试或故障诊断。

缩短上市时间和削减成本是绝大多数无线设备开发商和制造商永恒的追求。产品上市速度加快和测试成本降低，可使您获得高于同类竞争产品的利润率。借助高效、可靠的测试解决方案，您将能够加快量产进程，并交付质量可靠的产品。选择适当的测试设备，一方面可为您节省宝贵的时间和资金，另一方面使 您获得更高的销售利润。

低成本的Keysight ASK/FSK测量解决方案

为了帮助您充分利用有限预算完成产品设计，是德科技向您推出了低成本测试解决方案。图 1 显示的是典型接收机测试站，图 2 显示的是典型发射机测试站。

图 1. 测量ASK/FSK接收机的典型系统设置

 

接收机测试站通过比较解调基带信号与参考基带信号来表征接收机灵敏度。

表 1 列举了接收机测试站使用的是德科技仪器：

表 1. ASK/FSK 接收机测试使用的设备

发射机测试站表征在多个频率点上的发射机功率测量、通道功率测量和占用带宽测量性能。并且，根据用户特定测试要求执行其他测试。在多数情况下，使 用频谱分析仪进行选频功率测量。考虑到上述要求，Keysight N9320B 射频频谱分析仪是消费类电子产品制造的理想工具。

图 2. 测量 ASK/FSK 发射机的典型系统设置

 

演示准备

在下面页面中，您将会学到：

–  使用 N9310A 射频信号发生器和 33220A 函数/任意波形发生器生成 FSK 信号

–  使用 N9320B 射频频谱分析仪测量 FSK 信号

演示设置

要表征无线接收机，您需要使用信号发生器输出激励信号。 Keysight N9310A 信号发生器和 33200/33500 系列函数/任意波形发生器以及基于 PC 的波形编辑器软件共同构建一个低成本接收机测试站，适用于表征 ASK/FSK 无 线设备。频谱分析仪（例如 N9320B）通常用于表征无线发射机的射频性能。

–  波形编辑器软件提供标准波形库和灵活模式 ， 可生成用于 33200/33500A 系列任意波形发生器的定制波形，无需花费数小时进行编程

– 33220A 使用波形库信息生成 FSK 基带信号，并对 N9310A 射频信号发生器输出外部调制源

– N9310A 输出 FSK 调制射频信号，用于被测器件接收机表征 

– N9320B 接收 FSK 信号，然后在被测器件发射机中显示这个信号

 

仪器设置方式参见图 3：

– 通过 LAN/USB/GPIB 接口将 33220A 和 PC 连接

– 并将 33220A 输出通过 BNC 电缆连接到 N9310A 射频信号发生器的外部调制输入连接器

–  使用射频电缆（N-N 型，阳头）将 N9310A 输出连接到 N9320B 频谱分析仪

图 3. FSK 信号生成和测量的设备配置

我们将在本演示中生成一个具有下列属性的FSK 信号：

–  载频为 433.92 MHz，载频幅度为 -20 dBm

– FSK 符号率为 4 ksps，峰峰值频偏为 50 kHz

–  基带波形码型为 1110000110

 

开始演示

注：在下面的操作中，[ ] 中的按键为 N9310A/N9320B 前面板上的硬键，{ } 为 功能键。

第一步：设置波形编辑器软件

1.     在 PC 上运行 Keysight IntuiLink 波形编辑器软件或 33503A BenchLink Waveform Builder Pro 软件。（本示例采用徒手绘图模式来绘制波形。您 也可以从帮助菜单中选择其他的绘制方法。）

图 4. 选择徒手画图模式

2.     绘制基带码型: 1110000110.

图 5. 绘制基带码型 1110000110

3.将波形发送到 33200/33500 函数/任意波形发生器：

图 6. 点击“发送波形到任意波形发生器”

 

3.1  软件弹出“搜索总线（Searching Busses）”对话框窗口，表明正在搜索连 接到 PC 的仪器。

图 7. 搜索总线对话框

3.2   搜索完毕后弹出“连接对话框（Connection Dialog）”窗口：

 

–  从左侧的“选择地址（Select Address(es)）”中选择正确的仪器地址

–  在右侧的“电脑已经识别的仪器（Identified Instruments on MyComputer）”区域就会显示选中仪器的具体信息

–  点击“连接（Connect）”

图 8. 选择仪器地址，点击“连接”

 

3.3   建立连接以后，弹出“发送任意波形（Send Arbitrary Waveform）”对话框，用于编辑基带波形参数：

–  频率(kHz) = 1/[(1/符号率) × 符号长度] = 1/[(¼) × 10] = 0.4 kHz

–  幅度(Vp-p) = 50 kHz = N9310A 的偏置 × (外部调制源幅度(Vp-p) /1 Vp-p)，因此，幅度(Vp-p)可以设置为 1 Vp-p

–  点击“发送（Send）”，将波形传输到函数/任意波形发生器

图 9. 选择仪器地址，点击“连接”

您知道吗？

在使用频谱分析仪测试 ASK/FSK 发 射机时，您通常需要采用保持最大值的方式，通过游标和 △游标功能读出 FSK 偏差。这种测试方法非常耗时，而且会消耗被测器件的电量。

我们提供一种替代方法，使用配有选件 DMA 的 N9320B 来改善 ASK/ FSK 发射机表征中的测试效率：

—  使用 N9320B直接在载波上进行解调 ，由此显著缩减了被测器件的测试时间无需在迹线上应用最大保持。通过设置触发方案 ， 使 N9320B 与被测器件同步，进一步提高了测试站工作效率。

— 直观地显示了调制标度，包括载波 功率、FSK 偏差、FSK 误码、幅度误 差和载频偏置。

—  显示了 4 种解调视图：波形、符号、FSK 误码和眼图。

 

第二步：设置 N9310A 射频信号发生器以进行 FSK 调制

1.     依序按下[频率（Frequency）] > [433.92] > {MHz}，设置载频为 433.92 MHz

2.     依序按下[幅度（Amplitude）] > [-20] > {dBm}，设置幅度为 -20 dBm

3.     依序按下[FM] > {FM 偏差（FM Deviation）} > [25] > {kHz}，设置 FM 偏差 为 25 kHz

4.     按下{FM 源（FM Source）} > {EXT}，启用外部调制源

5.     按下{FM 接通（FM On）}，打开 FM 调制

6.     按下[射频通/断（RF On/Off）]，打开射频输出

第三步：设置 N9320B 射频频谱分析仪以查看和验证 FSK 信 号

1.    在频谱分析仪模式中查看 FSK 信号：

–  依序按下[频率（Frequency）] > [433.92] > {MHz}，设置中心频率 为 433.92MHz

–  依序按下[扫宽（SPAN）] > [200] > {kHz}，设置扫宽为 200kHz

–  依序按下[查看/迹线（View/Trace）] > {最大保持（Max Hold）}，显示 最大迹线值

–  按下[峰值搜索（Peak Search）]，在信号最高电平上（载波中心频率） 放入一个游标 

–  按下[游标（ Mark er ）]  >  { Del ta }  >  { Del ta }；[峰值搜索 （PeakSearch）] > {下一峰值（NextPeak）}，设置游标频偏

图 10. 在频谱分析仪模式中查看 FSK 信号

您也可以利用 N9320B 频谱分析仪的 FSK 解调功能，直接查看解调标度（需要在 N9320B 上启用选件 DMA）。

2.    在 FSK 解调模式中验证 FSK 信号：

–  按下 N9320B 前面板上的[模式（ Mode ）]旋钮，使用该旋钮选 择 FSK 调制分析模式，然后按下[输入（Enter）]

–  依序按下[载频（Carrier Freq）] > [433.92] > {MHz}，设置中心频率为 433.92 MHz

–  依序按下{符号率（Symbol Rate）} > [4] > {ksps}，设置符号率为 4 ksps

–  依序按下{滤波器设置（ Fil t er  S etup ）}  >  {参考滤波器 （Ref Filter）} > {关闭（Off）}，关闭滤波器。（本示例必须关闭测量 滤波器和参考滤波器）

– 上述所有操作都支持手动操作或使用 SCPI 命令远程控制

图 11. FSK 解调——波形视图

图 12. FSK 解调——符号视图 

关于是德科技基础射频仪器

N9320B 射频频谱分析仪

无论您的应用领域是电子制造、工作台维修、射频教育，还是研发项目，您都需要一款价格经济的、能提供必要功能和性能的频谱分析仪。N9320B 恰好可满足您的需求。

–– 频率范围：9 kHz 至 3 GHz

–– 参考稳定性：< ±1ppm/年

–– 显示平均噪声电平：-148 dBm（启用可选的前置放大器）

–– 分辨率带宽：10 Hz 至 1 MHz

–– 扫描速度：在非零扫宽时，扫描最短耗时为 10 ms

–– 幅度精度：典型值 ±0.5 dB

–– 连通性：LAN、USB、GPIB

–– 调制分析：AM/FM、ASK/FSK 解调标度

N9310A 射频信号发生器

N9310A 是对现代消费类产品（例如无绳电话、数字无线产品、模块和通用无线设备）进行电子制造测试的理想选择。它具有您所需的全部功能和可靠性，为您提供心动的价格。

–– 频率范围：9 kHz 至 3 GHz

–– 参考稳定性：< ±1ppm/年

–– 输出幅度范围：-127 至 +13 dBm

–– 幅度精度：< ±1 dB

–– 切换时间：< 10 ms

–– 模拟调制：AM、FM、ΦM、相位调制

–– 连通性：USB

关键词： N9310A N9320B ASK\/FSK 调制