Keysight M8199B 任意波形發生器（AWG）詳解

Keysight M8199B 任意波形發生器（Keysight Technologies）推出的旗艦級任意波形發生器，代表了當前高速信號生成技術的水平。作為M8199A的升級型號，它在帶寬、采樣率和信號保真度方面進一步突破，專為超高速通信、量子計算、雷達系統和高能物理等前沿領域設計。

1. 核心升級與技術創新

1.1 性能極限突破

• 帶寬：

• 90 GHz 模擬帶寬（業界最高，支持太赫茲研究）

• 采樣率：

• 256 GSa/s（插值模式下可達 1.25 TSa/s）

• 垂直分辨率：

• 10-bit DAC（ENOB > 7 bit @ 90 GHz）

1.2 信號保真度提升

• 超低抖動：

• < 30 fs RMS（比M8199A提升40%）

• 動態范圍：

• SFDR > 65 dBc @ 75 GHz（優化高頻諧波抑制）

• 噪聲基底：

• -80 dBm/Hz（1 GHz載波）

1.3 新增關鍵功能

• 實時波形切換：

• 支持 ps級波形跳變（適用于量子比特控制）

• 增強同步能力：

• 多設備同步誤差 < 50 fs（通過SyncPro技術）

• 數字預失真（DPD）升級：

• 支持 非線性記憶效應補償（用于寬帶功放測試）

2. 典型應用場景

2.1 6G/太赫茲通信

• 1.6 Tb/s光通信：

• 生成 128 GBaud PAM8 信號

• 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（配合倍頻器）

2.2 量子計算

• 超導量子比特控制：

• 納秒級微波脈沖（20 GHz中心頻率）

• 實時反饋調整（通過量子處理器狀態）

• 低溫實驗兼容：

• 遠程光控制接口（避免熱噪聲干擾）

2.3 優良雷達系統

• 多功能雷達信號：

• 生成 2 GHz帶寬LFM 信號（分辨率達0.1m）

• 相位編碼（Barker碼、Gold碼）

• 電子戰模擬：

• 實時DRFM（數字射頻存儲器）干擾

3. 技術規格

4. 系統配置方案

基礎配置

• M8199B主機（2通道）

• 1.0 mm高頻電纜（110 GHz帶寬）

• Signal Studio Pro軟件（支持PAM8/OFDM）

擴展選件

• M8199B-110G：帶寬升級至110 GHz

• M8199B-QC：量子控制專用固件

• M8199B-ARB：任意波形存儲擴展（2 TB SSD）

5. 操作示例（128 GBaud PAM8光通信測試）

1. 硬件連接：

• M8199B → 光調制器（通過1.0 mm電纜）

2. 信號配置：

• 選擇 PAM8模板，符號率128 GBaud

• 啟用 1.25 TSa/s插值模式

3. 預失真校準：

• 加載調制器非線性特性文件

• 運行DPD算法補償S21響應

4. 結果驗證：

• 使用UXR示波器分析EVM（<2% RMS）

6. 與競品對比

7. 總結

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

• 太赫茲技術研究的核心信號源

• 量子計算機控制的解決方案

• 6G通信驗證的黃金標準

其核心用戶包括：

• 實驗室（如NIST、Fraunhofer）

• 光通信企業（華為/思科）

• 量子計算公司（Google Quantum AI）

對于需要生成超寬帶、超高復雜度信號的科研與工業用戶，M8199B提供了性能。