信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号的设备,在电子测试与测量领域应用广泛。以下是关于它的详细介绍:

  • 工作原理:信号发生器的原理因类型而异。低频信号发生器通常由主振级产生低频正弦振荡信号,经电压放大器放大,再通过输出衰减器调节输出电压大小。高频信号发生器一般采用 LC 调谐式振荡器,频率可由调谐电容器的度盘刻度读出。微波信号发生器的信号通常由带分布参数谐振腔的超高频三极管和反射速调管产生,不过现在逐渐被微波晶体管等固体器件取代。

  • 分类

    • 正弦信号发生器:主要用于测量电路和系统的频率特性等,可按频率覆盖范围、输出电平、频率改变方式等进一步细分。

    • 函数发生器:能产生正弦波、方波、三角波等特定周期性时间函数波形信号,频率范围较广。

    • 脉冲信号发生器:可产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲,用于测试线性系统的瞬态响应等。

    • 随机信号发生器:分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器,常用于模拟实际工作条件中的噪声等。

  • 主要功能

    • 信号生成:可生成多种波形,如正弦波、方波、三角波等,还能产生多达 30 多种数字标准调制信号,包括 PSK、FSK、QAM 等。

    • 调制功能:支持幅度调制、频率调制、相位调制及脉冲调制等,还具备双脉冲、脉冲串等复杂脉冲调制功能。

    • 扫描功能:支持步进扫描、列表扫描、模拟扫描、功率扫描等功能,可满足不同的测试需求。

    • 加噪功能:支持纯噪声、加性高斯噪声、连续波干扰等加噪功能,用于模拟实际环境中的噪声干扰。

  • 技术特点

    • 宽频率覆盖:如中电科思仪的 1466-V 系列信号发生器,频率范围覆盖 6kHz-110GHz,能满足不同频段的测试需求。

    • 高准确度:具有优异的功率准确度指标,典型值 < 0.5dB(20GHz 以下),可提供的信号输出。

    • 大动态范围:1466-V 系列信号发生器输出功率 - 150dBm,输出功率典型值在不同频段有所不同,如 5GHz 为 + 27dBm,动态范围超过 170dB。

    • 高调制带宽:部分信号发生器能够提供较大的射频调制带宽,1466-V 系列信号发生器射频调制带宽可达 2GHz,使用外部宽带基带信号输入时射频调制带宽高达 5GHz。

  • 应用领域

    • 电子电路测试与调试:可用于测试放大器、滤波器等电子电路的响应,通过输入不同的信号,观察输出信号的变化,从而评估电路的性能。

    • 无线通信测试:用于 Wi-Fi、5G、蓝牙等无线通信系统的信号仿真,生成相应的调制信号,以评估接收机性能等。

    • 雷达与导航系统测试:可仿真雷达目标回波,测试雷达接收机的灵敏度等性能指标,为雷达系统的研发和调试提供支持。

    • 电磁兼容测试:在电子产品的电磁兼容测试中,信号发生器用于生成标准的电磁干扰信号,以评估设备的抗干扰能力。