蘇黎世儀器推出了應(yīng)用于微波頻段的GHFLI 和 SHFLI 鎖相放大器。這兩款鎖相放大器可以檢測(cè)微波頻段，具備先進(jìn)的微波信號(hào)生成、分析和控制功能。這兩款鎖相放大器不僅測(cè)量速度快,噪聲抑制高，而且將示波器、頻譜分析儀、參數(shù)掃描儀在內(nèi)的全套微波測(cè)量工具集于一體，幫助科研人員和工程師更輕松地完成測(cè)量工作。

鎖相放大器技術(shù)于 20 世紀(jì) 30 年代問(wèn)世，并于20 世紀(jì)中期進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用階段，這種電子儀器能夠在極強(qiáng)噪聲環(huán)境中提取信號(hào)幅值和相位信息。

鎖相放大器采用零差檢測(cè)方法和低通濾波技術(shù)，測(cè)量相對(duì)于周期性參考信號(hào)的信號(hào)幅值 和相位。鎖相測(cè)量方法可提取以參考頻率為中心的指定頻帶內(nèi)的信號(hào)，有效濾除所有其他頻率分量。

1. GHFLI 和 SHFLI 有什么特點(diǎn)?

GHFLI 和 SHFLI 將鎖相放大器這類產(chǎn)品的功能與優(yōu)勢(shì)(噪聲抑制、相位靈敏度、頻率追蹤等)延伸到工作頻率高達(dá) 1.8 GHz / 8.5 GHz 的應(yīng)用。

每臺(tái)設(shè)備都包含兩個(gè)可獨(dú)立使用的鎖相放大器物理通道。每個(gè)通道均配備 4 個(gè)支持并行多頻率分析的雙相解調(diào)器，以及一個(gè)用于生成驅(qū)動(dòng)和參考信號(hào)的 6 GSa/s 信號(hào)發(fā)生器。

它們?cè)谡麄€(gè)頻率范圍內(nèi)具有非常低的輸入噪聲水平，以盡可能少地影響測(cè)量。解調(diào)器低通濾波器的時(shí)間常數(shù)范圍很廣，從14 ns到21秒——低端允許您測(cè)量小于100 ns的極快事件并執(zhí)行快速光柵成像，而高端允許您長(zhǎng)時(shí)間集成信號(hào)以抑制大量噪聲。

解調(diào)濾波器經(jīng)過(guò)調(diào)整可以在噪聲抑制和測(cè)量速度之間達(dá)到最優(yōu)平衡。USB 和千兆以太網(wǎng)數(shù)字接口能夠以高達(dá) 4 MSa/s 的速率將數(shù)據(jù)連續(xù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，而 4 個(gè)高速輔助輸出端口和 4 個(gè)高精度輔助輸出端口可以通過(guò)自定義縮放和偏置將測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，與其他儀器進(jìn)行整合。使用 GHFLI 和 SHFLI時(shí)，不需要外部示波器來(lái)跟蹤信號(hào)，并且由于其數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)，可以同時(shí)將信號(hào)發(fā)送到多個(gè)工具，信號(hào)不會(huì)降級(jí)。

2. GHFLI 和 SHFLI 有哪些應(yīng)用?

在這兩款儀器出現(xiàn)之前，相關(guān)的微波應(yīng)用只能使用頻譜分析儀和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)滿足其特性和測(cè)量需求。

這些儀器在實(shí)際應(yīng)用中各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。頻譜分析儀的測(cè)量速度和設(shè)置速度一樣快，但是噪聲抑制能力較差，不能提供相位信息，通常無(wú)法單獨(dú)表征設(shè)備的傳遞函數(shù)。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀可以提供良好的噪聲抑制和高精度。但通常無(wú)法跟蹤感興趣的分量的頻率或測(cè)量外部信號(hào)。

GHFLI 和 SHFLI這兩款微波鎖相放大器集優(yōu)點(diǎn)于一身，又能避免缺點(diǎn)——在噪聲抑制、快速測(cè)量、相位靈敏度和頻率跟蹤之間提供最佳選擇。兩款儀器都可以滿足最嚴(yán)苛的應(yīng)用需求，例如測(cè)量和追蹤周期信號(hào)以及高達(dá) 1.8 GHz / 8.5 GHz 的設(shè)備表征和控制。

GHFLI 和 SHFLI 可以在下面這些具體的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用：

o 傳感器：MEMS、NEMS、聲表面波、量子傳感

o 光學(xué)：鎖模激光器、泵浦-探測(cè)光譜、納米光機(jī)械、光學(xué)鎖相環(huán)

o 自旋量子比特：射頻反射法、量子比特讀取

3. GHFLI 和 SHFLI 操作便捷嗎?

過(guò)去，雖然高頻鎖相放大器通過(guò)模擬頻率下的變頻，也能夠測(cè)量微波頻段的信號(hào)，但這頻繁的混頻器校準(zhǔn)，并且使得相位跟蹤和穩(wěn)定變得困難?，F(xiàn)在，GHFLI 和 SHFLI的便捷操作消除了這一障礙。使用 LabOne 控制軟件的圖形界面，用戶可以十分簡(jiǎn)便地進(jìn)行設(shè)置。

通過(guò)該軟件，用戶可以對(duì)包括鎖相放大器、具備快速傅里葉變換 (FFT) 的雙通道示波器、參數(shù)掃描儀和頻譜分析儀等在內(nèi)的整個(gè)測(cè)量工具集進(jìn)行全方位控制。此外，所有功能和數(shù)據(jù)采集都可以通過(guò)常用編程語(yǔ)言來(lái)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，支持 LabVIEWTM、MATLAB、C、.NET 和 Python。

同蘇黎世儀器的所有設(shè)備一樣，GHFLI 和 SHFLI 還提供許多升級(jí)選項(xiàng)，以便儀器可以根據(jù)使用它們的研究需要進(jìn)行定制。整體的升級(jí)選項(xiàng)路線圖將會(huì)在未來(lái)發(fā)布，包括PID、多頻和AM/FM調(diào)制解調(diào)選項(xiàng)等在內(nèi)的選件將會(huì)在2023年發(fā)布。

GHFLI 和 SHFLI 具備低輸入噪聲、寬分析帶寬和超短時(shí)間常數(shù)等特點(diǎn)，是一款理想的測(cè)量工具，適用于要求最嚴(yán)苛的微波應(yīng)用。

快來(lái)親身體驗(yàn) GHFLI 和SHFLI 鎖相放大器的卓越性能吧!

關(guān)于蘇黎世儀器公司

蘇黎世儀器公司一直在為科學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域客戶提供尖端的量子物理測(cè)量系統(tǒng)。自2008年成立以來(lái)，該公司一直處于科學(xué)的前沿。該公司在其蘇黎世總部和中國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、韓國(guó)、日本、意大利等地區(qū)辦事處擁有100多名員工。除了量子技術(shù)，蘇黎世儀器在理論物理研究方面也擁有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和豐富的經(jīng)驗(yàn)。

2021年7月1日蘇黎世儀器公司正式由羅德與施瓦茨公司收購(gòu)。未來(lái)，R&S將與蘇黎世儀器公司一起繼續(xù)科技創(chuàng)新 -- 打造更安全、互聯(lián)的世界。

審核編輯：湯梓紅