信号发生器在无线通信设备测试中扮演核心角色，通过模拟真实通信场景、生成标准测试信号，可全面评估设备的接收灵敏度、抗干扰能力、调制质量等关键性能指标。以下是其具体应用场景与技术实现方式：
一、核心测试场景与实现原理
- 接收灵敏度测试
- 原理：通过信号发生器输出逐渐衰减的射频信号（如从-50dBm逐步降至-120dBm），模拟远距离或弱信号环境。
- 操作：连接信号发生器到待测设备（DUT）的天线接口，设置信号频率为设备工作频段（如2.4GHz Wi-Fi），调整输出电平并监测DUT的误码率（BER）或信噪比（SNR）。
- 标准：当BER达到1×10⁻⁵或SNR劣化至12dB时，记录当前信号电平作为设备灵敏度阈值。
- 抗干扰能力测试
- 原理：生成多频点干扰信号（如窄带干扰、宽带噪声），模拟复杂电磁环境。
- 操作：
- 单音干扰：设置信号发生器输出单一频率干扰信号（如与DUT工作频段相邻的2.45GHz），逐步增加功率至DUT出现通信中断。
- 调制干扰：生成AM/FM调制信号，测试DUT对动态干扰的抑制能力。
- 案例：在5G基站测试中，通过信号发生器仿真多用户MIMO干扰，验证基站抗多径衰落能力。
- 调制质量评估
- 原理：生成标准调制信号（如QPSK、16QAM、64QAM），结合频谱分析仪测量误差向量幅度（EVM）。
- 操作：
- 设置信号发生器输出5G NR调制信号（如3.5GHz频段，100MHz带宽）。
- 通过频谱仪捕获DUT解调后的信号，计算EVM值（行业标准要求EVM<3.5%）。
- 意义：EVM直接反映设备调制解调精度，数值越低表明信号质量越好。
二、关键技术参数与设备选型
- 频率范围
- 需覆盖DUT工作频段（如Wi-Fi 6E的6GHz频段、5G Sub-6GHz/毫米波）。
- 推荐设备：是德科技M9484C VXG微波信号发生器（频率范围10MHz-54GHz），支持5G NR FR2频段测试。
- 相位噪声
- 低相位噪声（如-130dBc/Hz@1kHz偏移）可减少信号抖动，提升雷达、卫星通信等高精度场景的测试准确性。
- 应用场景：测试北斗导航接收机时，相位噪声过高会导致定位误差增大。
- 调制功能
- 支持AM/FM/PM调制及数字调制（如LTE、5G NR、Wi-Fi 6/7）。
- 案例：测试蓝牙设备时，需生成GFSK调制信号（频偏±160kHz），验证设备解调能力。
- 输出功率范围
- 需满足DUT输入电平要求（如-120dBm至+20dBm），避免信号过载或失真。
- 操作技巧：使用功率计校准信号发生器输出电平，确保测试准确性。
三、自动化测试与效率提升
- 集成自动化测试平台
- 信号发生器可与LabVIEW、Python等工具集成，实现测试序列自动化。
- 案例：在物联网设备生产测试中，通过自动化脚本控制信号发生器输出不同频段信号，同步采集DUT的接收功率、误码率等数据，单设备测试时间从10分钟缩短至30秒。
- 多通道同步测试
- 支持多通道信号输出（如4通道、8通道），模拟MIMO通信场景。
- 应用场景：测试5G基站MIMO天线时，需同时生成8路独立调制信号，验证波束成形性能。
四、典型测试流程与案例
- Wi-Fi设备测试流程
- 步骤1：设置信号发生器输出802.11ac标准信号（5GHz频段，80MHz带宽，MCS9调制）。
- 步骤2：逐步降低输出功率，记录DUT连接中断时的电平（如-75dBm）。
- 步骤3：生成2.4GHz干扰信号（功率-50dBm），测试DUT在干扰下的吞吐量衰减（如从867Mbps降至200Mbps）。
- 5G基站性能测试
- 场景：验证基站下行链路峰值速率。
- 操作：
- 信号发生器生成5G NR信号（3.5GHz频段，100MHz带宽，256QAM调制）。
- 连接基站到频谱分析仪，测量实际吞吐量（理论峰值1.6Gbps，实测需≥1.4Gbps）。
五、注意事项与优化建议
- 避免信号失真
- 确保信号发生器输出阻抗（通常为50Ω）与DUT输入阻抗匹配，减少反射损耗。
- 优化技巧：使用衰减器降低高功率信号，避免DUT前端饱和。
- 定期校准与维护
- 每年至少一次专业校准，确保频率精度（如±0.1ppm）和幅度准确性（如±0.2dB）。
- 案例：某医疗设备厂商因未校准信号发生器，导致超声探头测试结果偏差5%，引发批量产品召回。
- 环境干扰隔离
- 在电磁屏蔽室中进行测试，避免外部信号干扰（如手机、Wi-Fi信号）。
- 数据对比：未屏蔽环境下测试5G设备EVM值可能劣化2-3dB，导致误判设备性能。
