在電子測試測量領域,信號發生器堪稱 “信號之源”,為各類電子設備與系統的研發、測試及校準提供關鍵激勵信號,其技術水平直接影響測試精度與效率。深入了解信號發生器技術,對儀商網用戶把握行業動態、精準選型意義重大。
從基礎原理看,信號發生器核心在于產生特定頻率、波形與幅度的電信號。傳統模擬信號發生器多基于 LC 振蕩電路,通過電感與電容組合產生正弦波等基礎波形,經放大器調整幅度,濾波器優化波形純度。但這種方式頻率精度有限,如早期模擬信號發生器頻率精度多在 ±100ppm。
隨著技術革新,直接數字合成(DDS)技術崛起。DDS 借助數字邏輯電路,依據相位累加器、波形存儲器和數模轉換器(DAC)工作。先在相位累加器中對參考時鐘進行相位累加,再根據累加結果從波形存儲器讀取對應波形數據,經 DAC 轉換為模擬信號輸出。這使信號發生器分辨率大幅提升,可達 μHz 級,頻率切換速度極快,能在微秒級完成。像 Keysight 部分高端型號,利用 DDS 技術實現 10μHz 頻率分辨率,滿足高速、高精度測試需求。
不同類型信號發生器各有獨特技術要點。射頻信號發生器,在 5G 通信測試中,需具備超寬帶信號生成能力,以支持 5G 高達 400MHz 甚至 1GHz 帶寬信號。同時,要保證極低誤差矢量幅度(EVM)和相位噪聲性能,如測試 256QAM 等高階調制信號時,EVM 典型值需優于 - 45dB。任意波形發生器側重于復雜波形生成,高采樣率和深存儲深度是關鍵。如 Keysight M8199A 采樣率達 256GSa/s,可生成 120GHz 帶寬超寬帶信號,用于模擬復雜電磁環境等場景。
當下,信號發生器技術朝著更高頻率、更寬帶寬、更低噪聲方向發展。隨著 6G 研究推進,太赫茲頻段(100GHz 以上)信號發生器研發提上日程,面臨信號在空氣中衰減嚴重、高頻段測試損耗大等挑戰,需研發高性能天線與近場測試技術應對。在多通道同步方面,Massive MIMO 測試對通道間相位同步要求達納秒級,精密時鐘同步技術成為保障測試精度的核心。
信號發生器技術持續迭代,為電子產業發展注入強大動力。儀商網用戶在選擇信號發生器時,應依據自身應用場景,如通信、工業自動化、科研等,綜合考量頻率范圍、精度、帶寬、調制方式等技術指標,挑選適配產品,緊跟行業技術前沿,把握發展機遇。