当信号发生器输出电平过高时，可能对被测设备（DUT）造成损坏或影响测试准确性，需通过系统化调整确保输出在安全范围内。以下是具体调整步骤及注意事项：

一、调整前的关键检查

1. 确认连接方式
   • 直接连接：若信号发生器通过同轴电缆直接连接DUT，需检查电缆衰减（如-3dB/m）。若电缆过长，实际到达DUT的电平可能低于发生器显示值。
   • 衰减器/功放介入：若使用外部衰减器（如20dB固定衰减器）或功率放大器，需确认其衰减值/增益是否被正确计入总输出电平。
   • 阻抗匹配：检查信号发生器（通常50Ω）与DUT输入阻抗是否匹配（如50Ω或75Ω）。阻抗失配会导致反射波叠加，使实际电平高于设定值（反射系数Γ=(Z_L-Z_0)/(Z_L+Z_0)，Z_L为负载阻抗，Z_0为源阻抗）。
2. 验证电平单位
   • 确认信号发生器显示单位为dBm（功率）而非dBuV（电压）或Vpp（峰峰值）。例如，+10dBm对应0.01W，而+100dBuV对应10μV，单位混淆可能导致电平误判。

二、分步调整方法

方法1：通过面板直接调整输出电平

1. 进入输出设置菜单
   • 按下信号发生器面板的“Output”或“Amplitude”键，进入电平设置界面。
2. 降低输出功率
   • 使用旋钮或数字键将电平从当前值（如+10dBm）逐步调低至目标值（如-20dBm）。
   • 注意：部分高端信号发生器（如Keysight E8267D）支持“Soft Step”功能，可设置电平调整步长（如1dB/步），避免电平突变损坏DUT。
3. 启用输出衰减（可选）
   • 若面板支持“Attenuation”设置，可开启内部衰减器（如0/20/40dB三档），进一步降低输出电平。例如，将内部衰减设为20dB，原+10dBm输出将变为-10dBm。

方法2：通过外部衰减器调整

1. 选择合适衰减器
   • 根据需求选择固定衰减器（如3dB、10dB、20dB）或可变衰减器（如0-60dB连续可调）。
   • 示例：若信号发生器输出为+5dBm，需降至-30dBm，可串联一个35dB衰减器（5dBm - 35dB = -30dBm）。
2. 连接衰减器
   • 将衰减器插入信号发生器与DUT之间，确保连接牢固（使用N型或SMA接头）。
   • 注意：衰减器功率容量需高于信号发生器最大输出功率（如1W衰减器用于处理+30dBm信号）。

方法3：通过软件远程控制调整

1. 连接信号发生器至PC
   • 使用LAN、GPIB或USB接口将信号发生器与PC连接，并安装驱动软件（如Keysight IO Libraries Suite）。
2. 编写控制脚本
   • 通过SCPI命令或厂商提供的API（如Keysight’s Command Expert）远程设置电平。
   • 示例（Python+PyVISA）：

     pythonimport pyvisarm = pyvisa.ResourceManager()inst = rm.open_resource('TCPIP0::192.168.1.100::inst0::INSTR')inst.write('OUTP:ATT 30DB')  # 设置30dB衰减inst.write('POW:AMPL -20DBM')  # 设置输出电平为-20dBm
     

3. 验证调整结果
   • 通过功率计或频谱分析仪监测实际输出电平，确认与设定值一致（误差≤±0.5dB）。

三、特殊场景处理

1. 高功率信号发生器（如>+20dBm）
   • 风险：直接连接低耐压DUT（如蓝牙芯片）可能导致击穿。
   • 解决方案：
     • 串联大功率衰减器（如50dB，10W容量）。
     • 使用定向耦合器提取部分信号（如耦合度20dB，原+30dBm信号变为+10dBm）。
2. 脉冲信号电平过高
   • 问题：脉冲信号峰值功率可能远高于平均功率（如占空比10%时，峰值功率=平均功率+10dB）。
   • 调整方法：
     • 降低脉冲峰值功率（如从+20dBm调至+10dBm）。
     • 增加脉冲占空比（如从10%调至50%），降低峰值功率密度。
3. 多通道信号发生器
   • 场景：同时输出多路信号（如MIMO测试），需独立调整每路电平。
   • 操作：通过菜单或软件分别设置每通道输出电平（如Channel 1:-10dBm，Channel 2:-20dBm）。

四、调整后的验证与记录

1. 电平验证
   • 使用功率计（如Keysight N1913A）或频谱分析仪（如R&S FSW）测量实际输出电平，确认与设定值一致。
   • 示例：设定信号发生器输出-30dBm，功率计显示-30.2dBm（误差-0.2dB，在允许范围内）。
2. DUT功能测试
   • 连接DUT并执行基础功能测试（如接收灵敏度测试），确认电平调整未影响测试结果。
   • 示例：蓝牙设备在-30dBm输入下仍能正常解调数据包（误码率<10⁻⁶）。
3. 记录调整参数
   • 在测试报告中记录信号发生器型号、输出电平、衰减器参数及连接方式，便于后续复现测试条件。

五、常见错误与避免方法

总结

调整信号发生器输出电平需遵循“检查-调整-验证”流程：首先确认连接方式与单位，优先通过面板或软件降低电平；若内部调整不足，再串联外部衰减器；最后通过仪器验证电平准确性并测试DUT功能。对于高功率或脉冲信号，需额外注意功率容量与峰值功率控制。记录调整参数可确保测试可复现性，避免重复排查问题。