信號(hào)發(fā)生器校準(zhǔn)需要準(zhǔn)備高精度、低不確定度的專業(yè)工具，以確保頻率、幅度、相位等參數(shù)的準(zhǔn)確性。以下是校準(zhǔn)所需的核心工具及分類說(shuō)明，涵蓋基礎(chǔ)設(shè)備、專用儀器和輔助工具：

一、核心校準(zhǔn)儀器

1. 頻率校準(zhǔn)工具

• 高精度頻率計(jì)數(shù)器
  • 作用：測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，驗(yàn)證其與設(shè)定值的偏差。
  • 典型型號(hào)：Keysight 53230A（頻率范圍10Hz-350MHz，分辨率12位）、R&S FSWP（支持微波頻段）。
  • 關(guān)鍵參數(shù)：
    • 頻率范圍：覆蓋信號(hào)發(fā)生器的全頻段（如DC-40GHz）。
    • 分辨率：≥12位（確保微小偏差可測(cè)）。
    • 閘門時(shí)間：可調(diào)（如1s/10s，平衡測(cè)量速度與精度）。
• 銣原子鐘或GPS馴服時(shí)鐘
  • 作用：提供高穩(wěn)定度的時(shí)間基準(zhǔn)（頻率穩(wěn)定度≤1×10?11/天），用于校準(zhǔn)頻率計(jì)數(shù)器的內(nèi)部時(shí)鐘。
  • 適用場(chǎng)景：長(zhǎng)期頻率穩(wěn)定性測(cè)試或高精度要求場(chǎng)景。

2. 幅度校準(zhǔn)工具

• 功率計(jì)/傳感器組合
  • 作用：測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的輸出功率，驗(yàn)證幅度精度。
  • 典型型號(hào)：R&S NRX（頻率范圍10MHz-40GHz，動(dòng)態(tài)范圍-70dBm至+20dBm）、Keysight U2000A（支持USB連接）。
  • 關(guān)鍵參數(shù)：
    • 頻率范圍：覆蓋信號(hào)發(fā)生器輸出頻段。
    • 動(dòng)態(tài)范圍：滿足低功率（如-60dBm）和高功率（如+20dBm）測(cè)量需求。
    • 線性度：±0.02dB（確保幅度測(cè)量準(zhǔn)確性）。
• 可調(diào)衰減器
  • 作用：擴(kuò)展功率計(jì)的測(cè)量范圍，保護(hù)傳感器（如將高功率信號(hào)衰減至可測(cè)范圍）。
  • 典型型號(hào)：Mini-Circuits ZX73-2500-S+（衰減范圍0-60dB，步進(jìn)1dB）。

3. 相位與調(diào)制校準(zhǔn)工具

• 相位噪聲測(cè)試系統(tǒng)
  • 作用：測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的相位噪聲（如-120dBc/Hz@10kHz），評(píng)估信號(hào)純凈度。
  • 典型型號(hào)：Agilent E5052B（頻率范圍10MHz-7GHz）、R&S FSWP（支持到50GHz）。
  • 關(guān)鍵參數(shù)：
    • 偏移頻率范圍：1Hz-100MHz（覆蓋常見(jiàn)測(cè)試需求）。
    • 靈敏度：≤-170dBc/Hz（檢測(cè)微小相位波動(dòng)）。
• 調(diào)制域分析儀
  • 作用：驗(yàn)證AM/FM/PM調(diào)制的參數(shù)（如調(diào)制頻率、深度、偏移）。
  • 典型型號(hào)：Tektronix RSA5106B（實(shí)時(shí)帶寬1GHz，支持多種調(diào)制格式）。
  • 關(guān)鍵參數(shù)：
    • 調(diào)制類型：支持AM、FM、PM、脈沖調(diào)制等。
    • 分辨率帶寬：≤1Hz（精確分析調(diào)制邊帶）。

4. 諧波與雜散校準(zhǔn)工具

• 頻譜分析儀
  • 作用：測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的諧波失真和雜散信號(hào)（如二次諧波≤-50dBc）。
  • 典型型號(hào)：Keysight N9040B UXA（頻率范圍3Hz-110GHz，相位噪聲≤-132dBc/Hz）。
  • 關(guān)鍵參數(shù)：
    • 顯示平均噪聲電平（DANL）：≤-160dBm（檢測(cè)微弱雜散）。
    • 分辨率帶寬（RBW）：可調(diào)（如1Hz-10MHz，適應(yīng)不同測(cè)試需求）。

二、輔助工具與耗材

1. 連接與適配工具

• 同軸電纜
  • 作用：連接信號(hào)發(fā)生器與校準(zhǔn)儀器，需選擇低損耗、高屏蔽型號(hào)。
  • 典型型號(hào)：Pasternack PE-C131LF（N型接口，頻率范圍DC-18GHz）。
  • 關(guān)鍵參數(shù)：
    • 衰減：≤0.5dB/m（18GHz時(shí)）。
    • 屏蔽效能：≥90dB（防止外部干擾）。
• 適配器與轉(zhuǎn)接頭
  • 作用：匹配不同接口類型（如N型轉(zhuǎn)SMA、3.5mm轉(zhuǎn)2.4mm）。
  • 典型型號(hào)：Amphenol 901-143（N型轉(zhuǎn)SMA母頭）。

2. 環(huán)境控制工具

• 溫濕度計(jì)
  • 作用：監(jiān)控校準(zhǔn)環(huán)境溫度（20±5℃）和濕度（≤65%RH），避免熱漂移影響。
  • 典型型號(hào)：Testo 635-2（精度±0.3℃，±2%RH）。
• 電磁屏蔽箱
  • 作用：隔離外部電磁干擾（如手機(jī)信號(hào)、Wi-Fi），確保測(cè)試純凈度。
  • 典型型號(hào)：ETS-Lindgren 3164-03（屏蔽效能≥100dB@1GHz）。

3. 數(shù)據(jù)記錄與處理工具

• 校準(zhǔn)軟件
  • 作用：自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集、分析并生成校準(zhǔn)報(bào)告（如LabVIEW、Python腳本或?qū)Ｓ抿?qū)動(dòng)）。
  • 典型功能：
    • 實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果與偏差。
    • 自動(dòng)計(jì)算不確定度并生成證書。
    • 支持歷史數(shù)據(jù)對(duì)比與趨勢(shì)分析。
• 標(biāo)簽打印機(jī)
  • 作用：標(biāo)記校準(zhǔn)后的設(shè)備、線纜和工具，避免混淆。
  • 典型型號(hào)：Brother PT-E550W（支持條形碼打?。?/span>

三、工具選擇原則

1. 精度匹配：校準(zhǔn)工具的不確定度應(yīng)比被校信號(hào)發(fā)生器高3-5倍（如校準(zhǔn)±1ppm頻率時(shí)，頻率計(jì)數(shù)器不確定度需≤0.2ppm）。
2. 頻段覆蓋：工具的頻率范圍需覆蓋信號(hào)發(fā)生器的全頻段（如校準(zhǔn)40GHz信號(hào)發(fā)生器時(shí)，需選擇支持到50GHz的功率計(jì)）。
3. 動(dòng)態(tài)范圍：幅度測(cè)量工具的動(dòng)態(tài)范圍需滿足信號(hào)發(fā)生器的輸出范圍（如校準(zhǔn)-60dBm至+20dBm時(shí)，功率計(jì)動(dòng)態(tài)范圍需≥80dB）。
4. 可追溯性：所有工具需定期送至計(jì)量機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)，并附有有效溯源證書。

四、示例工具清單（校準(zhǔn)1GHz信號(hào)發(fā)生器）

通過(guò)合理選擇和組合上述工具，可系統(tǒng)化完成信號(hào)發(fā)生器的校準(zhǔn)，確保其性能符合行業(yè)規(guī)范和實(shí)際需求。