信号发生器输出电平过高可能对设备本身、待测设备（DUT）以及测试结果产生多方面负面影响，具体表现及应对措施如下：

一、对信号发生器自身的损害

1. 功率放大器过载
   • 现象：信号发生器内部功率放大器（PA）设计有最大输出功率限制（如+20dBm）。若输出电平超过该阈值，PA可能进入非线性工作区，导致信号失真（如谐波分量增加、频谱扩展）。
   • 后果：长期过载可能引发PA过热、性能退化甚至永久损坏。
   • 案例：某测试中误将信号发生器输出设为+30dBm（标称最大+20dBm），导致PA模块烧毁，维修成本超万元。
2. 输出端口损坏
   • 原理：高功率信号通过输出端口（如SMA接口）时，若端口阻抗不匹配（如50Ω系统连接75Ω负载），可能产生反射波，导致端口电压驻波比（VSWR）恶化。
   • 后果：反射功率叠加至输出端口，引发电弧放电或接口物理损坏（如中心针熔断）。
   • 防护建议：使用衰减器或阻抗匹配网络，确保反射功率<10%输入功率。

二、对待测设备（DUT）的破坏

1. 接收机前端饱和
   • 现象：DUT接收机通常设计有最大输入电平（如-25dBm）。若信号发生器输出过高（如0dBm），接收机低噪声放大器（LNA）可能进入饱和区。
   • 后果：
     • 增益压缩：LNA增益下降，导致接收灵敏度劣化（如从-110dBm降至-90dBm）。
     • 互调失真：强信号与弱信号混合时产生交叉调制产物，干扰正常通信（如Wi-Fi设备在强干扰下吞吐量下降80%）。
   • 测试标准：3GPP要求5G设备接收机在输入电平-25dBm时，EVM需<3.5%。
2. 功率敏感器件损坏
   • 高风险场景：
     • 射频前端芯片：如LNA、混频器等，输入功率超过P1dB（1dB压缩点）可能导致永久损坏。
     • 天线接口：高功率信号可能引发电弧放电，烧毁天线连接器或PCB走线。
   • 案例：某物联网模块测试中，因信号发生器输出+10dBm（模块最大承受-10dBm），导致LNA芯片烧毁，模块报废率达30%。

三、对测试结果的影响

1. 信号失真导致误判
   • 现象：高功率输出时，信号发生器自身PA非线性或DUT接收机饱和均会引入谐波、互调等失真分量。
   • 后果：
     • 频谱测试：误将谐波分量（如二次谐波-60dBc）判定为DUT发射杂散，导致合规性测试失败。
     • 调制测试：EVM值因信号失真虚高（如从1.5%升至5%），掩盖DUT调制器缺陷。
   • 数据对比：某5G基站测试中，输出电平从+10dBm升至+20dBm时，EVM值从2.1%恶化至4.8%，远超3GPP标准（<3.5%）。
2. 动态范围压缩
   • 原理：高功率信号可能掩盖DUT的弱信号响应，导致动态范围测试失效。
   • 案例：在雷达接收机测试中，若信号发生器输出电平过高，强回波信号可能淹没弱目标回波，无法验证接收机对-90dBm弱信号的检测能力。

四、安全风险与防护措施

1. 人身安全风险
   • 高功率射频辐射：输出电平超过安全限值（如ICNIRP标准：10GHz以下平均功率密度<10W/m²）可能对人体产生热效应伤害。
   • 防护建议：
     • 测试时保持安全距离（如>30cm）。
     • 使用射频吸收材料屏蔽测试区域。
2. 设备防护措施
   • 硬件防护：
     • 在信号发生器与DUT间串联固定衰减器（如20dB衰减器）。
     • 使用可调衰减器实现动态功率控制。
   • 软件防护：
     • 设置输出电平上限（如通过SCPI命令限制最大输出+15dBm）。
     • 启用自动保护功能（如过载时自动关断输出）。
   • 操作规范：
     • 测试前确认DUT最大输入电平，设置信号发生器输出电平低于该值10dB以上。
     • 逐步增加输出电平，同步监测DUT响应（如误码率、EVM值）。

五、典型应用场景与电平设置建议