在通信设备测试中，信号发生器通过生成可控的测试信号，模拟真实通信环境或注入特定干扰，辅助完成设备性能验证、故障排查和协议一致性测试。以下是其具体应用场景及操作方法：
一、核心应用场景
- 发射机性能测试
- 测试指标：发射功率、频率误差、频谱模板、调制质量（如EVM误差矢量幅度）。
- 操作方法：
- 生成标准测试信号（如5G NR的256QAM调制信号），输入被测设备（DUT）的发射端。
- 通过频谱分析仪或功率计测量输出信号的功率、频谱纯度等参数。
- 调整信号发生器的频率和功率，验证设备在不同频段和功率下的性能稳定性。
- 典型案例：在5G基站测试中，使用信号发生器生成符合3GPP标准的NR信号，验证基站的发射功率是否满足规范（如-140dBm至+30dBm动态范围）。
- 接收机灵敏度测试
- 测试指标：接收灵敏度、邻道抑制比（ACLR）、阻塞特性。
- 操作方法：
- 生成低功率测试信号（如-120dBm），逐步增加信号幅度，观察接收机能否正确解调。
- 引入邻频干扰信号，测试接收机对干扰的抑制能力。
- 典型案例：在Wi-Fi设备测试中，通过信号发生器模拟2.4GHz频段的多径衰落信号，验证接收机在复杂环境下的灵敏度（如信噪比S/N=12dB时的误码率）。
- 抗干扰能力测试
- 测试指标：设备在干扰环境下的通信稳定性。
- 操作方法：
- 生成特定类型的干扰信号（如窄带干扰、宽带阻塞干扰、杂散信号）。
- 将干扰信号与测试信号叠加，输入被测设备，观察其误码率或数据传输速率变化。
- 典型案例：在车联网（C-V2X）测试中，模拟车辆高速移动场景下的多普勒频移干扰，验证低时延通信的可靠性。
- 协议一致性测试
- 测试指标：设备是否符合3GPP、IEEE等标准协议。
- 操作方法：
- 生成符合协议标准的测试信号（如5G NR的帧结构、时隙配置）。
- 通过协议分析仪捕获被测设备的响应，验证其物理层、MAC层及RRC层参数是否符合规范。
- 典型案例：在物联网设备测试中，使用信号发生器生成NB-IoT窄带信号，验证设备的功耗和覆盖范围是否满足低功耗广域网（LPWA）要求。
二、关键操作步骤
- 信号生成与配置
- 选择波形类型（如正弦波、调制信号、脉冲信号）。
- 设置频率、功率、调制方式（如AM/FM/PM、QAM、PSK）。
- 调整相位噪声和EVM性能，确保信号纯净度（如高端设备EVM优于-45dB）。
- 信号注入与连接
- 通过同轴电缆或射频探头将信号发生器输出连接到被测设备的输入端（如天线接口、射频前端）。
- 使用50Ω终端匹配电路减少信号反射。
- 测试执行与监测
- 启动信号发生器，生成测试信号。
- 使用频谱分析仪、示波器或网络分析仪监测被测设备的输出响应。
- 记录关键参数（如频率误差、功率波动、误码率）。
- 数据分析与优化
- 对比测试结果与标准规范，定位设备性能瓶颈。
- 调整信号发生器参数（如增加信号功率、改变调制方式），重复测试以验证优化效果。
三、典型应用案例
- 5G基站天线阵列校准
- 使用多通道信号发生器生成同步信号，对Massive MIMO天线阵列的相位和幅度一致性进行校准。
- 在暗室环境中模拟终端信号，测试基站的空间接收灵敏度及多用户接入性能。
- Wi-Fi 6设备测试
- 生成OFDMA调制信号，验证设备在多用户场景下的数据传输速率和时延。
- 模拟2.4GHz/5GHz频段的信道衰落，测试设备的频谱共享和干扰规避能力。
- 卫星通信设备测试
- 生成毫米波频段（如Ka波段）信号，验证卫星通信的波束成形和波束跟踪技术。
- 测试设备在雨衰、多径效应等恶劣环境下的通信稳定性。
