Keysight M8199B 任意波形發(fā)生器（AWG）詳解

Keysight M8199B 任意波形發(fā)生器（Keysight Technologies）推出的旗艦級(jí)任意波形發(fā)生器，代表了當(dāng)前高速信號(hào)生成技術(shù)的水平。作為M8199A的升級(jí)型號(hào)，它在帶寬、采樣率和信號(hào)保真度方面進(jìn)一步突破，專為超高速通信、量子計(jì)算、雷達(dá)系統(tǒng)和高能物理等前沿領(lǐng)域設(shè)計(jì)。

1. 核心升級(jí)與技術(shù)創(chuàng)新

1.1 性能極限突破

• 帶寬：

• 90 GHz 模擬帶寬（業(yè)界最高，支持太赫茲研究）

• 采樣率：

• 256 GSa/s（插值模式下可達(dá) 1.25 TSa/s）

• 垂直分辨率：

• 10-bit DAC（ENOB > 7 bit @ 90 GHz）

1.2 信號(hào)保真度提升

• 超低抖動(dòng)：

• < 30 fs RMS（比M8199A提升40%）

• 動(dòng)態(tài)范圍：

• SFDR > 65 dBc @ 75 GHz（優(yōu)化高頻諧波抑制）

• 噪聲基底：

• -80 dBm/Hz（1 GHz載波）

1.3 新增關(guān)鍵功能

• 實(shí)時(shí)波形切換：

• 支持 ps級(jí)波形跳變（適用于量子比特控制）

• 增強(qiáng)同步能力：

• 多設(shè)備同步誤差 < 50 fs（通過SyncPro技術(shù)）

• 數(shù)字預(yù)失真（DPD）升級(jí)：

• 支持 非線性記憶效應(yīng)補(bǔ)償（用于寬帶功放測(cè)試）

2. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

2.1 6G/太赫茲通信

• 1.6 Tb/s光通信：

• 生成 128 GBaud PAM8 信號(hào)

• 支持 1.25 TSa/s 插值模式（模擬超寬帶信道）

• 太赫茲載波生成：

• 提供 **>100 GHz** 的本振信號(hào)（配合倍頻器）

2.2 量子計(jì)算

• 超導(dǎo)量子比特控制：

• 納秒級(jí)微波脈沖（20 GHz中心頻率）

• 實(shí)時(shí)反饋調(diào)整（通過量子處理器狀態(tài)）

• 低溫實(shí)驗(yàn)兼容：

• 遠(yuǎn)程光控制接口（避免熱噪聲干擾）

2.3 優(yōu)良雷達(dá)系統(tǒng)

• 多功能雷達(dá)信號(hào)：

• 生成 2 GHz帶寬LFM 信號(hào)（分辨率達(dá)0.1m）

• 相位編碼（Barker碼、Gold碼）

• 電子戰(zhàn)模擬：

• 實(shí)時(shí)DRFM（數(shù)字射頻存儲(chǔ)器）干擾

3. 技術(shù)規(guī)格

4. 系統(tǒng)配置方案

基礎(chǔ)配置

• M8199B主機(jī)（2通道）

• 1.0 mm高頻電纜（110 GHz帶寬）

• Signal Studio Pro軟件（支持PAM8/OFDM）

擴(kuò)展選件

• M8199B-110G：帶寬升級(jí)至110 GHz

• M8199B-QC：量子控制專用固件

• M8199B-ARB：任意波形存儲(chǔ)擴(kuò)展（2 TB SSD）

5. 操作示例（128 GBaud PAM8光通信測(cè)試）

1. 硬件連接：

• M8199B → 光調(diào)制器（通過1.0 mm電纜）

2. 信號(hào)配置：

• 選擇 PAM8模板，符號(hào)率128 GBaud

• 啟用 1.25 TSa/s插值模式

3. 預(yù)失真校準(zhǔn)：

• 加載調(diào)制器非線性特性文件

• 運(yùn)行DPD算法補(bǔ)償S21響應(yīng)

4. 結(jié)果驗(yàn)證：

• 使用UXR示波器分析EVM（<2% RMS）

6. 與競(jìng)品對(duì)比

7. 總結(jié)

Keysight M8199B 通過90 GHz帶寬、10-bit DAC和ps級(jí)切換三大突破，成為：

• 太赫茲技術(shù)研究的核心信號(hào)源

• 量子計(jì)算機(jī)控制的解決方案

• 6G通信驗(yàn)證的黃金標(biāo)準(zhǔn)

其核心用戶包括：

• 實(shí)驗(yàn)室（如NIST、Fraunhofer）

• 光通信企業(yè)（華為/思科）

• 量子計(jì)算公司（Google Quantum AI）

對(duì)于需要生成超寬帶、超高復(fù)雜度信號(hào)的科研與工業(yè)用戶，M8199B提供了性能。