通信測(cè)試用的VXI總線和系統(tǒng)

   測(cè)量儀器自1978年通過GPIB總線作為開放式標(biāo)準(zhǔn)推廣，以臺(tái)面儀器為基礎(chǔ)的機(jī)架堆疊式
ATE系統(tǒng)一直是通信測(cè)試設(shè)備的主流，美國Agilent、英國Racal、德國R／S和W／G、日本安立
和Avantest為通信ATE提供多種頻率覆蓋面廣和性能優(yōu)異的產(chǎn)品，占領(lǐng)射頻、微波、光波波段
的測(cè)試儀器的大部分市場(chǎng)。

    自1987年VXI總線問世，1988年美國空軍接受這種模塊式結(jié)構(gòu)的ATE系統(tǒng)作為軍標(biāo)，這種
開放式VXI總線ATE開始在國防、航空航天、集成電路、通信等領(lǐng)域與臺(tái)面GPIB總線ATE競(jìng)爭，
由于VXI總線模塊的體積減少、功耗降低、可靠性高、維護(hù)方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、容易擴(kuò)充等優(yōu)點(diǎn)，
在**ATE系統(tǒng)中可與傳統(tǒng)的臺(tái)面GPIB系統(tǒng)形成抗衡。

      GPIB總線在結(jié)構(gòu)上要從臺(tái)面儀器背板通過特殊電纜互連，總線只傳輸程控命令和數(shù)據(jù)，屬于消息基的器件，而VXI總線具有微處理器總線的多種功能，屬于寄存器基的器件，又與GPIB
兼容，通過機(jī)箱背板傳送數(shù)據(jù)，因而互連總線的類型多、速度快，構(gòu)成的ATE系統(tǒng)性能顯著高
于GPIB的ATE系統(tǒng)。

     早期的VXI模塊的售價(jià)不比臺(tái)面儀器低，構(gòu)成ATE系統(tǒng)時(shí)必須配備VXI機(jī)箱、O槽管理模塊或
嵌入控制器以及圖形編程軟件，這部分投資*少得多付出6000美元，除非對(duì)體積、功耗、可靠
性、擴(kuò)充性有更高要求的場(chǎng)合，GPIB總線的ATE仍然有大量用戶?，F(xiàn)今，VXI總線機(jī)箱和模塊的
價(jià)格已下降30％。

     供應(yīng)通信測(cè)試儀器*有影響的上述6家生產(chǎn)商，由于市場(chǎng)定位策略的不同，至今R／S、安
工、Advantest 3家公司尚無VXI模塊儀器問市，*有名的測(cè)試儀器生產(chǎn)商能夠供應(yīng)的VXI通信
儀器模塊也****。近5、6年間，隨著衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)通信取得驚人的發(fā)展，
VXI總線儀器本身也在進(jìn)步，測(cè)試儀器供應(yīng)商經(jīng)過并購和調(diào)整，大部分儀器公司都以通信和網(wǎng)
絡(luò)測(cè)試作為市場(chǎng)定位，臺(tái)面儀器繼續(xù)向更高水平發(fā)展的同時(shí)，VXI模塊儀器的發(fā)展速度明顯加
快，表現(xiàn)為品種增加，性能擴(kuò)寬，價(jià)格降低，某些VXI通信用測(cè)試系統(tǒng)的性能／價(jià)格比已經(jīng)超
越GPIB系統(tǒng)了。

    VXI總線的12年
    VXI總線的測(cè)試系統(tǒng)和儀器模塊，經(jīng)歷12年的探索和開拓，已取得不俗的業(yè)績，例如品種
數(shù)目從不到10種增加到1000種；生產(chǎn)廠商從10家增加到350家；年銷售額從0增加到10億美元；
平均價(jià)格從稍高于臺(tái)面儀器降低至低于臺(tái)面儀器。
    VXI市場(chǎng)是穩(wěn)步上升的，年平均增長率超過15％，甚至在1997年前后沒有受到世界金融風(fēng)
暴的影響。

     89640A 矢量信號(hào)分析儀

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    從各廠商的銷售業(yè)績來看，Agilent公司一直是VXI產(chǎn)品的*大供應(yīng)商和實(shí)際上的***，
1999年的銷售額3.2億美元，品種有200個(gè)，頻率覆蓋從直流至微波，甚至光波。1998年*初的
10家VXI產(chǎn)品供應(yīng)商中至今只有Agilent、Racal、Tektronix、NationalInstruments（簡稱
NI）、
BIK和GenRad繼續(xù)生產(chǎn)VXI產(chǎn)品，而且Tektronix從2000年起不再開發(fā)數(shù)字示波器以外的VXI模塊，
NI只開發(fā)嵌入式控制器和編程軟件，B／K是振動(dòng)儀器和聲學(xué)儀器專業(yè)生產(chǎn)商，GenRad是集成電
路和印制電路板（PCB）專業(yè)生產(chǎn)商。

    因而，有能力開發(fā)通信測(cè)試用VXI模塊的不多，提供成套通信VXI系統(tǒng)的更少，其中以
Agilent、Racal和W／G的產(chǎn)品*多。然而，由于VXI是開放式系統(tǒng)，互操作性很強(qiáng)，系統(tǒng)集成
比較簡單，出現(xiàn)一些只生產(chǎn)1、2種專用 VXI模塊的系統(tǒng)集成商，為用戶提供從藍(lán)圖至成品的一
攬子服務(wù)，這些中、小規(guī)模的公司，如WJ、Morrow等都能夠?yàn)橛脩籼峁└咚降腣XI基的通信
測(cè)試系統(tǒng)。

    當(dāng)前水平
    VXI通信測(cè)試用的相關(guān)模塊的重要品種有：
    激勵(lì)和檢測(cè)模塊
   近年來，Agilent加快VXI總線射頻，微波儀器模塊的開發(fā)，目標(biāo)是針對(duì)通信測(cè)試的市場(chǎng)。
以下列舉激勵(lì)源和檢測(cè)各1種產(chǎn)品的主要性能和特點(diǎn)。
   目前VXI總線性能*好的微波頻率合成器是Agilent的E6432A型，它是C尺寸3槽模塊，采
用寄存器基的驅(qū)動(dòng)器，主要性能：
    ·頻段0.01～20GHz，直接頻率合成。分辨率1Hz，頻點(diǎn)切換時(shí)間＜220μs
    ·輸出-90dBm～＋20dBm，分辨率0.02dB，幅值切換時(shí)間＜50μs
　　·頻譜純度諧波 ＜－55dBc，寄生雜波 ＜－70dBc，相位噪聲-94dBc（10kHz偏移）
   ·調(diào)制AM、PM、脈沖E6432A與Agilent的臺(tái)面向類產(chǎn)品相比，兩者在頻率、輸出和調(diào)制特
點(diǎn)相同的條件下，E6432A的功耗減少1／3，尺寸縮小1／2，頻譜純度更佳，切換時(shí)間更短。

89640A 矢量信號(hào)分析儀

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    如今通信頻率越來越高，移動(dòng)通信采用1.8GHz，擴(kuò)頻跳頻使用2.4GHz，微波接力達(dá)到8GHz，衛(wèi)星通信6GHz為主，沒有性能優(yōu)異和頻帶較高的激勵(lì)源，即使VXI總線構(gòu)成的測(cè)試系統(tǒng)在原理
上優(yōu)于GPIB的測(cè)試系統(tǒng)，也很難在通信測(cè)試方面發(fā)揮更大的作用。Agilent公司E6432A的推出
將會(huì)帶動(dòng)更多VXI總線激勵(lì)源的出現(xiàn)。
    VXI總線的信號(hào)檢測(cè)模塊，一直缺少性能可與臺(tái)面儀器相比擬的頻譜分析儀和矢量信號(hào)分
析儀，而且尚未有網(wǎng)絡(luò)分析儀問市。*近Agilent推出一種矢量信號(hào)分析儀模塊，填補(bǔ)這方面
的空白。
   89610A型是40MHz基帶矢量信號(hào)分析儀，89640A型是2.7GHz的寬帶矢量信號(hào)分析儀，由1
個(gè)C尺寸的VXI機(jī)箱和3個(gè)VXI模塊構(gòu)成，例如89640A的模塊有：E8491B型IEEE－1394控制器／
接口，E2730型2.7GHzRF調(diào)譜器和E1439A型100Ms／s模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且提供輸入／校準(zhǔn)插板和
矢量信號(hào)分析軟件。它們的主要性能：
    ·頻率基帶DC～40MHz（89610A）；基帶DC～40MHz和寬帶20MHz－2.7GHz（89640A）
   ·掃頻標(biāo)量、矢量1Hz～40MHz（89610A）；標(biāo)量1HZ～2.7GHZ、矢量1Hz～36MHz（89640A）
    ·頻率準(zhǔn)確度0.1ppm
    ·相位噪聲-137dBc（89610A）－97dBc（89640A）
    ·滿刻度準(zhǔn)確度±1.5dB（89610A）±2dB（89640A）
    · 3階互調(diào) ＜－70dB

    由上述性能可知，89610A和89640A的**特性與同樣頻段的臺(tái)面儀器相同，適用于頻域、
時(shí)域和調(diào)制域的分析，它們都具有192M樣本的捕獲深度，128K樣本的記錄長度，100K點(diǎn)的FTT
變換，增加第2通道可獲得80MHz的測(cè)量帶寬。因而89610A和89640A可用于衛(wèi)星通信、擴(kuò)頻跳
頻、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信、頻率搜索和雜波尋找。隨著矢量信號(hào)分析儀模塊的投產(chǎn)，其它性能更好
的頻譜分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀模塊將會(huì)陸續(xù)登場(chǎng)。VXI通信測(cè)試系統(tǒng)中缺少的精密檢測(cè)模塊將趕
上GPIB臺(tái)式儀器。

   結(jié) 語

   從以上VXI通信測(cè)試模塊的性能介紹可知，1000多種VXI儀器模塊與10000多種GPIB臺(tái)式儀
器相比，在品種和頻率覆蓋兩方面仍存在差距。根據(jù)市場(chǎng)預(yù)測(cè)，在新干年的前5年內(nèi)，VXI儀
器模塊，特別是通信測(cè)試模塊的開發(fā)會(huì)加快步伐，在重要品種卜趕卜臺(tái)式，而臺(tái)式儀器的開
發(fā)則會(huì)相對(duì)減慢，到2010年兩者將勢(shì)均力敵。在相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)，全部使用VXI模塊構(gòu)成的測(cè)試
系統(tǒng)不能完全滿足某些特殊指標(biāo)時(shí)，可使用VXI模塊與GPIB臺(tái)式儀器的混合測(cè)試系統(tǒng)，等待開
發(fā)出新的VXI模塊后再置換GPIB儀器。

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