測試不是一個增值活動，就如同質量控制中的檢查一樣。在理想的情況下，產品在制造完成后應當按設計意圖起作用。但是，事情從來就不是理想的。因此，我們仍然需要測試。

而測試需要花錢，很多很多錢。測試的時間越短，測試的成本就越低。因此，信號發生器的測試速度在制造中非常重要。那么，什么才是快速的信號發生器？

快速的信號發生器能讓您迅速地從一個頻率切換到另一個頻率，從一個幅度切換到另一個頻率，或者從一個波形切換到另一個波形。速度以毫秒為單位。圖 1 所示為 N5182B MXG 信號發生器的頻率切換速度技術指標。

表1. N5182B MXG 信號發生器的切換速度技術指標。

1. 從接收到 SCPI 命令或觸發信號至達到最終頻率的 0.1 ppm 或 100 Hz 以內的時間，取兩者 中的較大值。

2. 在內部通道校正功能開啟時，利用列表模式和 SCPI 模式所緩存的頻率點測得的頻率切換速度 < 1.3 ms。SCPI 模式下的起始頻率點的頻率切換時間 < 3.3 ms（測量值）。儀器將自動緩 存最近使用的 1024 個頻率。單純的幅度變化不會影響測量速度。

3. 技術指標僅在狀態寄存器更新關閉時適用。為遵守出口管制要求，達到最終頻率 0.05% 范圍內 的連續波切換速度應為 190 μs（測量值）。

影響速度的因素

切換速度受變化類型和命令來源的影響。技術指標中的時間指的是發送一個命令之后， 信號發生器的輸出穩定下來所需的時間。顯示的速度指標針對的是最壞的情況。典型的切換時間最多會再快 40%。

圖 1. 列表掃描配置表

當信號發生器設置為一個新頻率時，頻率合成器會把輸出更改為所需頻率。然后，輸出放大器將會調整功率電平，使得輸出功率在新頻率下保持不變。實際上，頻率切換需要頻率合成器和輸出放大器同時做出改變，這就是頻率切換通常比幅度切換慢的原因。

在進行切換時，命令處理占用了大部分的時間。圖 4.2 所示為處理一個 SCPI 命令請求 的時間分量。

為了加快切換速度，請使用列表/步進掃描模式，而不是發送單獨的 SCPI 命令。在掃 描模式下，頻率、功率和波形狀態已預先獲知，并且下載到了信號發生器中的非易失性 存儲器中。信號發生器能夠接連不斷地對狀態進行排序。掃描模式下的典型切換時間為 600 μs 至 800 μs，而 SCPI 模式下的切換時間為 2 ms。

某些信號發生器提供了高速切換選件。例如，N5182B MXG 信號發生器 具有 UNZ 選件，可提供亞毫秒 級的切換速度，非常適用于進行大批量生產的測試環境。

圖2. 信號發生器中的 SCPI命令處理時間

從什么時候開始,測試速度對無線制造變得如此重要

就在不久之前，只需要減少測試點的數量就能縮短測試時間。如今這種策略不再奏 效。現在，由于現代無線器件中內置了更多功能，因此需要對它們進行更多測試。連 接功能在擴展，不僅包括語音，還包括各種數據連接，如 RFID、藍牙（Bluetooth?）、 LTE、UWB 和 5G。這些模式需要在多個通道上以不同的功率電平，使用真實波形進行 測試和驗證。您也在不斷尋找提高測試吞吐量以降低成本的方法。要實現這一點，您需 要提高速度。

這里有幾個制造場景，其中速度起著很關鍵的作用：

廣播接收機測量 — 包含廣播信號接收機的無線器件，廣播信號包括調頻立體聲、GPS 或要求性能驗證的數字視頻。在某些情況下，這可能是簡單的接收機靈敏度測量， 而在其他情況下，可能需要進行誤碼率（BER）測量。無論是哪一種情況，都需要 對頻率、幅度和波形進行快速切換。

多波形測試 — 許多自動測試程序需要多個波形，例如，通過具有不同波形類型的放大器測量失真或驗證可變自適應數據速率系統（如 8PSK 和 QPSK）的功能性。

增益壓縮測試 — 可以通過改變輸入功率來測量放大器的增益壓縮。通過使用迭代測量來放大具體的增益壓縮點，可以對精確的增益壓縮點（如 1 dB 增益壓縮）進行測量。

圖3. 一個復雜的射頻設計驗證測試系統。

先進的電子戰

電子戰（EW）指的是利用電磁頻譜來阻止雷達感測和無線通信，并防止這些攻擊。為 了設計高效發揮作用的電子戰系統，測試用的信號必須要能夠準確、可重復地再現實際 電子戰環境。多發射機環境的仿真對于確保逼真的和有代表性的測試至關重要。這種多 發射機環境通常采用復雜的大型定制測試系統來進行仿真，而這些測試系統主要是用于 系統驗證和認證階段。

“目標追蹤、電子戰和對抗措施都在飛速發展，這些都需要配備復雜的信號生成與分析能力，以便對多發射源進行先進的電子戰仿真和測試。”

技術的可用性和快速發展導致沖突領域充滿了來自更多種類敵人的高級威脅。

電子戰系統的驗證和認證十分受制于使用逼真的信號環境進行測試。由于加入了高保真 發射機來提高密度，電子戰測試的逼真度也隨之增加。除了發射機保真度和密度之外， 平臺移動、發射機掃描模式、接收機天線模型、到達方向以及多徑和大氣模型都會提升 測試電子戰系統在真實條件下的能力。

電子戰系統現在設計用于在每秒 800 萬到 1000 萬個脈沖的密集環境內使用精確的測 向和脈沖參數來識別發射機。現代頻譜環境中存在成千上萬個發射源，有射頻，有無線 器件，還有成百上千的雷達威脅，它們會在背景信號和噪聲中產生每秒幾百萬個雷達脈 沖。威脅頻譜的概述如圖4 所示。

圖4. 電子戰仿真中使用的威脅頻譜示例

無線器件中集成了越來越多的功能，需要在更多條件下進行具有更多設置的測試。 無線器件包含多個無線標準、多個頻段和多個天線。這給驗證和生產測試帶來了巨 大的挑戰。測試工程師一直在尋找提高測試吞吐量和降低成本的方法。一旦配備了 快速切換功能，在大多數情況下，這些信號發生器能在不到 1 毫秒的時間內切換頻 率、幅度或波形。

下面我們將討論更多高級主題，如調制、頻譜純度、失真和軟件。學習不同類型的調制方案，并對諧波和雜散做更深入的了解。我們將分享為什么失真并不總是一件壞事，以及如何使用最新軟件來提高您的工作效率。