Keysight M8195A 65GSa/s 任意波形發(fā)生器:高精度信號生成技術的標桿性解決方案

在微波射頻、高速數字通信及前沿科研領域,信號生成的精度與帶寬直接決定了測試系統的上限。Keysight M8195A 作為新一代 65GSa/s
任意波形發(fā)生器,以其
25GHz 模擬帶寬、
14-bit 垂直分辨率及
每通道 8GB 波形存儲深度的硬核參數組合,構建了行業(yè)領先的性能標桿。從 5G 毫米波基站校準到太赫茲成像系統研發(fā),這款設備正通過精細化的參數控制與模塊化架構,為高端測試場景提供不可替代的技術支撐。
采樣率與分辨率的黃金配比

65GSa/s 的實時采樣率并非簡單的參數堆砌,其背后是
1:4 過采樣架構的技術突破 —— 在 25GHz 帶寬內,每個模擬周期可實現 4 個采樣點的精準捕捉,這意味著對于 10GHz 的正弦信號,仍能保持
0.01° 的相位測量精度。配合 14-bit 垂直分辨率(等效于
0.006% 的幅度量化誤差),
M8195A 能夠生成動態(tài)范圍達 70dBc 的復雜調制信號,即使是 64QAM 這類對幅度精度敏感的調制方式,也能將 EVM(誤差矢量幅度)控制在 - 45dB 以下。
在 6G 候選頻段測試中,該設備可直接生成3200MHz 帶寬的 NR 波形,支持 256QAM 及更高階調制格式,其±1ppm 的時基穩(wěn)定度確保了長時間測試中的頻率漂移小于 0.01Hz,為通信協議驗證提供了 “零誤差” 基準。
模塊化架構的擴展性優(yōu)勢

M8195A 采用PXIe 10 槽模塊化設計,單模塊集成 4 通道同步輸出,通過 M8197A 同步模塊可實現 4 個模塊間的亞皮秒級通道同步(通道間相位差 < 50fs)。這種架構在多端口雷達系統測試中展現出獨特價值:16 通道并行輸出時,每個通道可獨立生成捷變頻率的線性調頻信號,且脈沖重復頻率(PRF)支持 1kHz 至 1MHz 的連續(xù)可調,脈沖寬度最小可達 10ns。
存儲深度方面,每通道 8GB 的波形內存可容納2 秒 @65GSa/s 的連續(xù)波形,配合分段存儲技術,能實現 1000 段波形的無縫切換,切換時間 < 10ns。這一特性在電子戰(zhàn)場景中尤為關鍵,可模擬跳頻通信中每秒 10 萬次的頻率切換,且切換過程中無雜散信號產生。
校準與失真補償的底層技術
為消除系統誤差,M8195A 內置實時頻率響應校準引擎,通過2048 點動態(tài)均衡濾波器對電纜損耗、連接器反射等進行實時補償。在 25GHz 頻段內,可將幅度平坦度修正至 ±0.5dB,相位線性度優(yōu)化至 ±2°。其直流漂移補償功能能將通道間偏移控制在 5mV 以內,確保多通道測試中的幅度一致性。
對于高速數字信號生成,設備支持預加重與去加重調節(jié),在 100G 以太網 PAM4 信號測試中,可通過8 階非線性均衡補償傳輸鏈路的帶寬限制,使眼圖張開度提升 30% 以上。配合內置抖動注入模塊(0.1ps~100ps 可調),能精準模擬實際鏈路中的時序誤差,為 SerDes 芯片驗證提供全面的壓力測試方案。
行業(yè)定制化的應用場景
在半導體測試領域,M8195A 的低噪聲輸出(-150dBc/Hz@10kHz 偏移)使其成為射頻芯片本振信號的理想來源,配合脈沖調制器(最小脈沖寬度 5ns),可實現雷達收發(fā)芯片的脈沖壓縮測試。在量子計算研究中,其亞納秒級觸發(fā)響應(觸發(fā)延遲抖動 < 10ps)能夠精準同步激光脈沖與量子比特操控信號。
Keysight 提供的PathWave 波形生成軟件支持 3GPP、IEEE 802.11 等標準波形庫,并內置MATLAB 接口,方便用戶自定義復雜算法生成的特殊波形。通過LXI Class C 遠程控制,可實現多臺設備的分布式同步,構建覆蓋從直流到毫米波的全域測試系統。
從參數指標到實際應用,M8195A 的每一項性能都經過了嚴苛場景的驗證。其MTBF(平均無故障時間)達 10,000 小時的可靠性,配合 Keysight 全球服務網絡提供的4 小時響應技術支持,為高端測試場景提供了全生命周期的保障。對于追求極限測試精度的研發(fā)團隊而言,這款設備不僅是工具,更是突破技術壁壘的戰(zhàn)略級資產。