在預(yù)算有限時(shí)平衡信號(hào)發(fā)生器性能與成本,需明確不同類型設(shè)備在模擬干擾時(shí)的性能差異。矢量信號(hào)發(fā)生器(VSG)與函數(shù)信號(hào)發(fā)生器(FG)在模擬干擾時(shí)的核心差異體現(xiàn)在信號(hào)復(fù)雜度、調(diào)制靈活性、頻率范圍、相位控制精度及成本五個(gè)維度,具體分析如下:
矢量信號(hào)發(fā)生器:
基于數(shù)字調(diào)制技術(shù)(如QAM、QPSK、OFDM),可生成包含幅度、相位和頻率調(diào)制的復(fù)雜信號(hào)。例如,在5G NR測(cè)試中,VSG能模擬包含多載波、高階調(diào)制(1024QAM)和動(dòng)態(tài)信道變化的干擾信號(hào),精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)真實(shí)通信環(huán)境中的多徑衰落、頻偏等干擾場(chǎng)景。
典型應(yīng)用:通信設(shè)備一致性測(cè)試(如3GPP標(biāo)準(zhǔn)中的阻塞測(cè)試)、雷達(dá)系統(tǒng)抗干擾驗(yàn)證、衛(wèi)星通信信號(hào)模擬。
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器:
僅能生成正弦波、方波、三角波等基礎(chǔ)波形,調(diào)制功能有限(如AM/FM/PWM)。若需模擬復(fù)雜干擾,需通過外部電路組合多種波形,但信號(hào)精度和動(dòng)態(tài)范圍受限。
典型應(yīng)用:電子電路基礎(chǔ)調(diào)試(如濾波器頻率響應(yīng)測(cè)試)、音頻設(shè)備抗噪聲驗(yàn)證。
矢量信號(hào)發(fā)生器:
通過軟件定義信號(hào)(Software-Defined Signal Generation),可實(shí)時(shí)調(diào)整調(diào)制參數(shù)(如符號(hào)率、滾降因子、子載波間隔),并支持自定義波形導(dǎo)入(如MATLAB生成的雷達(dá)脈沖信號(hào))。例如,在Wi-Fi 6測(cè)試中,VSG可動(dòng)態(tài)切換OFDMA子載波分配模式,模擬不同用戶終端的干擾場(chǎng)景。
成本優(yōu)化建議:選擇支持軟件升級(jí)的VSG(如Keysight 33600A),初始購(gòu)買基礎(chǔ)版后按需解鎖高級(jí)調(diào)制功能,避免一次性投入。
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器:
調(diào)制功能通常通過硬件電路實(shí)現(xiàn),參數(shù)調(diào)整范圍有限(如FM調(diào)制帶寬僅覆蓋音頻頻段)。若需擴(kuò)展調(diào)制類型,需外接調(diào)制器,增加系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。
替代方案:對(duì)調(diào)制需求不高的場(chǎng)景,可用函數(shù)發(fā)生器+上變頻器組合模擬射頻干擾,成本低于專用射頻信號(hào)發(fā)生器。
矢量信號(hào)發(fā)生器:
高端型號(hào)頻率范圍可達(dá)毫米波頻段(如R&S SMW200A支持9kHz-20GHz),并具備多通道同步輸出能力,適用于相控陣?yán)走_(dá)、5G毫米波(FR2)等高頻測(cè)試。
預(yù)算控制技巧:若測(cè)試頻段集中在Sub-6GHz(如Wi-Fi 6、4G LTE),可選擇頻率上限為6GHz的中端VSG(如Siglent SSG3000X),價(jià)格僅為高端型號(hào)的1/3。
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器:
頻率范圍通常為0.1Hz-10MHz,少數(shù)型號(hào)可擴(kuò)展至100MHz,無法滿足無線通信高頻測(cè)試需求。
適用場(chǎng)景:音頻設(shè)備測(cè)試、低頻傳感器信號(hào)模擬、基礎(chǔ)電路教學(xué)。
矢量信號(hào)發(fā)生器:
具備低相位噪聲(如-135dBc/Hz@10kHz偏移)和相位同步功能(如LO耦合技術(shù)),可生成相參信號(hào)對(duì),適用于MIMO系統(tǒng)測(cè)試、波束成形驗(yàn)證等對(duì)相位一致性要求高的場(chǎng)景。
性價(jià)比案例:羅德與施瓦茨R&S SMW200A通過單臺(tái)設(shè)備生成兩路相位同步信號(hào),替代傳統(tǒng)雙儀器方案,節(jié)省50%成本。
函數(shù)信號(hào)發(fā)生器:
相位噪聲較高(如-100dBc/Hz@10kHz偏移),且多臺(tái)設(shè)備間相位同步困難,無法滿足高精度相位控制需求。
替代方案:對(duì)相位精度要求不高的場(chǎng)景,可用函數(shù)發(fā)生器生成參考信號(hào),通過外部觸發(fā)同步多臺(tái)設(shè)備。
明確需求優(yōu)先級(jí):
模塊化設(shè)計(jì):
選擇支持功能擴(kuò)展的VSG(如Keysight 33600A系列),初始購(gòu)買基礎(chǔ)配置,后續(xù)通過軟件升級(jí)解鎖高級(jí)功能(如5G NR調(diào)制),避免一次性支付全功能費(fèi)用。
替代方案驗(yàn)證:
對(duì)高頻測(cè)試需求,可用函數(shù)發(fā)生器+上變頻器組合替代專用射頻信號(hào)發(fā)生器。例如,用Rigol DG1022(0-25MHz)生成基帶信號(hào),經(jīng)Mini-Circuits上變頻器轉(zhuǎn)換至2.4GHz,總成本約¥5,000,僅為專用射頻信號(hào)發(fā)生器(¥25,000+)的1/5。