信號發(fā)生器在更換關(guān)鍵元件（如射頻模塊、DAC、時鐘源、濾波器等）后，需通過系統(tǒng)化校準(zhǔn)測試確保其性能恢復(fù)至設(shè)計(jì)指標(biāo)。以下是校準(zhǔn)測試的核心項(xiàng)目、具體步驟及注意事項(xiàng)：

一、校準(zhǔn)測試的核心項(xiàng)目

1. 頻率精度與穩(wěn)定性校準(zhǔn)

• 測試目的：驗(yàn)證輸出頻率與設(shè)定值的偏差，消除元件更換（如晶體振蕩器、鎖相環(huán)PLL）引入的頻偏。
• 關(guān)鍵指標(biāo)：
  • 絕對頻率誤差（≤±1×10??，高精度場景需≤±1×10??）。
  • 短期頻率穩(wěn)定性（艾倫方差，1秒內(nèi)≤1×10?12）。
  • 長期頻率漂移（24小時≤±1×10??）。

2. 幅度精度與平坦度校準(zhǔn)

• 測試目的：確保輸出功率在頻帶內(nèi)一致，補(bǔ)償放大器、衰減器或耦合器更換后的增益波動。
• 關(guān)鍵指標(biāo)：
  • 幅度誤差（≤±0.5 dB，高精度場景≤±0.1 dB）。
  • 頻帶內(nèi)平坦度（≤±0.2 dB/100 MHz）。
  • 功率線性度（10 dB步進(jìn)時誤差≤±0.3 dB）。

3. 相位噪聲與雜散抑制校準(zhǔn)

• 測試目的：降低時鐘源或混頻器更換引入的相位噪聲和雜散信號。
• 關(guān)鍵指標(biāo)：
  • 相位噪聲（≤-120 dBc/Hz @10 kHz偏移，毫米波頻段≤-110 dBc/Hz）。
  • 雜散抑制（≥60 dBc，諧波抑制≥40 dBc）。

4. 調(diào)制性能校準(zhǔn)

• 測試目的：驗(yàn)證復(fù)雜調(diào)制格式（如QAM、OFDM）的生成質(zhì)量，補(bǔ)償DAC或FPGA更換后的信號失真。
• 關(guān)鍵指標(biāo)：
  • 誤差矢量幅度（EVM，高階QAM需≤-40 dB）。
  • 鄰道泄漏比（ACLR，5G NR需≤-45 dBc）。
  • 符號時鐘偏移（≤±50 ppb）。

5. 端口匹配與駐波比校準(zhǔn)

• 測試目的：確保輸出端口阻抗匹配，避免元件更換（如連接器、功分器）導(dǎo)致信號反射。
• 關(guān)鍵指標(biāo)：
  • 駐波比（VSWR≤1.2:1，寬帶場景≤1.5:1）。
  • 回波損耗（≥20 dB，寬帶場景≥14 dB）。

二、具體校準(zhǔn)測試步驟

1. 頻率精度校準(zhǔn)

• 步驟：
  1. 連接信號發(fā)生器輸出至頻率計(jì)數(shù)器（如Keysight 53230A）。
  2. 設(shè)置信號發(fā)生器輸出10 MHz參考信號，記錄頻率計(jì)數(shù)器讀數(shù)。
  3. 調(diào)整內(nèi)部校準(zhǔn)系數(shù)（如PLL分頻比），使讀數(shù)與設(shè)定值偏差≤1×10??。
  4. 重復(fù)測試1 kHz至最高頻率（如40 GHz），驗(yàn)證全頻段覆蓋。
• 工具：頻率計(jì)數(shù)器、高精度參考源（如銣鐘）。

2. 幅度精度校準(zhǔn)

• 步驟：
  1. 連接信號發(fā)生器輸出至功率計(jì)（如R&S NRX）。
  2. 設(shè)置輸出功率為-20 dBm，記錄功率計(jì)讀數(shù)。
  3. 調(diào)整內(nèi)部衰減器校準(zhǔn)表，使讀數(shù)與設(shè)定值偏差≤±0.1 dB。
  4. 測試-120 dBm至+20 dBm范圍，驗(yàn)證功率線性度。
  5. 掃描頻段（如1 MHz至40 GHz），驗(yàn)證平坦度。
• 工具：功率計(jì)、匹配負(fù)載、衰減器（用于高功率測試）。

3. 相位噪聲校準(zhǔn)

• 步驟：
  1. 連接信號發(fā)生器輸出至相位噪聲分析儀（如Keysight E5052B）。
  2. 設(shè)置輸出1 GHz載波，記錄10 kHz偏移處的相位噪聲。
  3. 調(diào)整時鐘源驅(qū)動電流或PLL環(huán)路濾波器參數(shù)，優(yōu)化相位噪聲。
  4. 重復(fù)測試不同頻點(diǎn)（如100 MHz、10 GHz），驗(yàn)證一致性。
• 工具：相位噪聲分析儀、低噪聲放大器（LNA）。

4. 調(diào)制性能校準(zhǔn)（以256-QAM為例）

• 步驟：
  1. 連接信號發(fā)生器輸出至矢量信號分析儀（VSA，如Keysight VSA89600）。
  2. 設(shè)置256-QAM調(diào)制，符號率10 Msym/s，滾降系數(shù)0.35。
  3. 記錄VSA測量的EVM、ACLR和符號時鐘偏移。
  4. 調(diào)整DAC采樣率、濾波器系數(shù)或預(yù)失真參數(shù)，優(yōu)化EVM至≤-40 dB。
  5. 測試不同調(diào)制格式（如64-QAM、1024-QAM），驗(yàn)證通用性。
• 工具：矢量信號分析儀、預(yù)失真補(bǔ)償軟件。

5. 端口匹配校準(zhǔn)

• 步驟：
  1. 連接信號發(fā)生器輸出至網(wǎng)絡(luò)分析儀（如Keysight E5063A）。
  2. 設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為S11模式，掃描1 MHz至40 GHz。
  3. 記錄駐波比曲線，識別匹配不良頻點(diǎn)。
  4. 調(diào)整輸出端口匹配網(wǎng)絡(luò)（如π型濾波器），優(yōu)化VSWR≤1.2:1。
• 工具：網(wǎng)絡(luò)分析儀、校準(zhǔn)套件（如85033E）。

三、校準(zhǔn)后的驗(yàn)證與文檔記錄

1. 驗(yàn)證測試

• 快速驗(yàn)證：運(yùn)行內(nèi)置自檢程序（如Keysight Signal Studio的“Quick Check”功能），確認(rèn)所有指標(biāo)通過。
• 全面驗(yàn)證：模擬實(shí)際應(yīng)用場景（如5G NR測試、雷達(dá)信號生成），驗(yàn)證信號質(zhì)量。

2. 文檔記錄

• 校準(zhǔn)報(bào)告：記錄校準(zhǔn)日期、環(huán)境條件（溫度、濕度）、測試工具型號及序列號。
• 參數(shù)調(diào)整記錄：詳細(xì)記錄修改的校準(zhǔn)系數(shù)（如PLL分頻比、DAC偏置電壓）。
• 歸檔：將報(bào)告存儲至設(shè)備管理系統(tǒng)，供后續(xù)追溯或?qū)徲?jì)。

四、注意事項(xiàng)

1. 環(huán)境控制：校準(zhǔn)需在恒溫（23±1℃）、恒濕（50±10% RH）環(huán)境中進(jìn)行，避免溫度漂移影響結(jié)果。
2. 預(yù)熱時間：信號發(fā)生器需預(yù)熱30分鐘至1小時，確保元件達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)。
3. 工具校準(zhǔn)：測試前需驗(yàn)證頻率計(jì)數(shù)器、功率計(jì)等工具的校準(zhǔn)有效期。
4. 安全操作：更換元件或調(diào)整內(nèi)部電路時，需斷開電源并佩戴防靜電手環(huán)。
5. 備份配置：校準(zhǔn)前備份原始參數(shù)，避免誤操作導(dǎo)致設(shè)備無法恢復(fù)。