经过David Hall，美国国家仪器公司射频和无线通信首席产品经理
就在十年前，具有20 MHz瞬时带宽的信号分析仪被认为是最先进的。在十年之下，具有不少于2 GHz的带宽的信号分析器可能是入门级设备。
显然，信号分析器支持更宽的瞬时带宽是一个趋势。这一趋势主要是由现有的模数转换器(ADC)技术和无线标准的进步推动的。但更快的adc带来的好处远远超出了无线行业。现有adc的改进使测试设备制造商能够满足广泛行业的需求，尤其是航空航天和国防行业。
通过回顾当今无线标准中信道带宽的快速增长，人们可以理解无线通信是如何帮助驱动信号分析仪技术的。例如，AMPS通信信道(1G蜂窝)单程通信约消耗30khz带宽(全双工为60khz)， GSM信道(2G)消耗200khz带宽，UMTS信道(3G)消耗5mhz带宽。
802.11ac设备的广泛发展也产生了影响。这个WiFi网络标准定义了5ghz频段上的高吞吐量无线局域网(wlan)。它预期多站WLAN吞吐量至少为1gbit /sec，单链路吞吐量至少为500mbit /sec。这是通过更宽的射频带宽(高达160 MHz)来实现的。几年前，该标准领先于射频信号发生器和分析仪的功能。因此，许多测试和测量厂商为了及时满足802.11ac的带宽要求，加快了更宽带宽仪器的开发。
展望未来，RF测试设备的下一个主要里程碑是测试第五代蜂窝设备的能力。仪表制造商还将响应研究人员使用先进的软件定义的无线电工具，以主动原型5G候选技术，例如大规模的MIMO（多输入，多输出），GFDM（广义频分复用）和毫米波通信。宽带毫米波信号的潜在使用很可能需要RF测试设备，到2017年或2018年提供2 GHz的带宽，以支持2020年部署。
通过任何支架ARD，RF信号分析仪中的2 GHz瞬时带宽将是一个主要的地标。如果存在这样的仪器，则为带宽饥饿的应用是一种非常有用的工具，例如雷达脉冲测量和频谱监测。
摩尔定律是这个行业将达到2ghz带宽的原因之一。当然，这个定律是观察到的，集成电路上的晶体管密度每两年翻一番。但是cpu和fpga并不是唯一从IC晶体管密度指数级提升中受益的技术。ADC的采样率也遵循类似的趋势。考虑12位ADC技术随时间变化的最大可用采样率。更快的12位adc提高了分析频域信号的动态范围，因此它们是射频信号分析仪带宽能力的有效代理。
值得注意的是，公司使ADCS预见的技术进展是有趣的。例如，Analog Devices Inc.的官员，这是一家生产商业销售的所有ADC的一半的公司，已表示，在接下来的两到三年中，可以看到12位ADC推到10 GS /秒，以及14位ADC在同一时间框架中按到2.5 GS / sec。他们还表示，10 GS / SEC的14到16位是地平线，尽管这些转换器来说，他们认为需要技术突破。
在1975年，具有2微秒的沉降时间（约500ks /秒，虽然不是精确的推论）的12位ADC被认为是最先进的。如今，最快的采样12位ADC正在击中速率超过2 GS / SEC-A专长，该专长为行业中的一些最广泛的带宽信号分析器供电。
基于目前的发展速度，12位转换器技术将很快能够为射频仪器提供千兆赫范围内的瞬时带宽，并将今天的千兆赫带宽示波器提升到更高的分辨率。
来到无线仪器
工程师很快将使用令人兴奋的新测量方法和由下一代RF信号分析仪（甚至示波器）延伸的技术。例如，在雷达设计和开发中，具有更好的带宽和信号处理功能的仪器即可很快可以设计更先进的雷达原型。在大批量生产测试中，仪器将能够在一次镜头中获取超宽带信号。这应该有助于测试工程师轻松捕获来自多个无线设备的数据，并并行捕获更快的多站点测试配置。
在许多方面，昨天的射频信号分析仪的带宽限制驱动了我们今天使用的一些测试技术。现在我们正处于带宽革命之中，我们需要考虑更宽的带宽将如何增强明天的测试技术。
参考文献
国家仪器，公司
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