在5G通信测试中，信号发生器的多载波干扰会通过破坏子载波正交性、引发相位噪声、增加信号失真风险等方式，直接影响测试结果的准确性，进而可能导致对设备性能的误判或测试效率的降低。以下从技术原理和实际影响两个层面展开分析：
一、多载波干扰的技术本质
5G通信的核心技术之一是正交频分复用（OFDM），其通过将高速数据流分解为多个低速子数据流，并分别调制到正交子载波上并行传输，从而对抗多径干扰和频率选择性衰落。然而，多载波干扰会破坏这种正交性，导致以下问题：
子载波间干扰（ICI）
当信号发生器生成的多载波信号存在频率偏移、相位噪声或采样时钟抖动时，子载波间的正交性会被破坏，引发ICI。例如，在OFDM系统中，若频率偏移量达到子载波间隔的10%（即ϵ=0.1），信干比（SIR）会从理想情况下的无穷大骤降至约20dB，导致误码率显著上升。
相位噪声累积
多载波信号的相位噪声会随载波数量增加而累积，尤其在毫米波频段（如24GHz以上），相位噪声对信号质量的影响更为显著。例如，在5G基站测试中，若信号发生器的相位噪声水平高于-120dBc/Hz（@10kHz偏移），可能导致接收机解调错误，降低通信可靠性。
信号失真与杂散发射
多载波干扰可能引发信号频谱扩展，导致杂散发射（如ACLR、OBUE）超标。例如，在5G基站发射机测试中，若多载波信号的邻道泄漏比（ACLR）超过标准限值（如-45dBc），会干扰相邻频段的其他设备。
二、对5G通信测试的具体影响
- 测试结果失真
- 射频性能测试：在测试5G基站的输出功率、动态范围等参数时，多载波干扰可能导致载波功率测量值偏离真实值。例如，若信号发生器生成的多载波信号存在功率不平衡，可能掩盖基站功率控制算法的缺陷。
- 信号质量评估：在测试5G信号的误差矢量幅度（EVM）时，多载波干扰会引入额外的相位和幅度误差。例如，在256QAM调制测试中，若EVM实际值为2%，但因多载波干扰导致测量值升至3%，可能误判设备性能不达标。
- 测试效率降低
- 重复测试需求：多载波干扰可能导致单次测试失败，需多次重复测试以排除干扰影响。例如，在5G协议测试中，若因多载波干扰导致握手流程失败，需重新配置信号发生器参数并重启测试，增加时间成本。
- 复杂场景模拟受限：5G测试需模拟多用户、多载波聚合等复杂场景，但多载波干扰可能限制信号发生器的信号生成能力。例如，泰克AFG31052信号发生器虽支持256步波形序列编程，但若多载波干扰导致信号保真度下降，可能无法准确模拟5G NR的灵活帧结构。
- 设备优化与调试困难
- 干扰源定位复杂：在5G干扰排查中，多载波干扰可能掩盖真实干扰源。例如，在基站互调干扰测试中，若信号发生器本身引入多载波干扰，可能误判为基站无源器件（如天线、滤波器）的PIM问题。
- 算法验证偏差：5G网络优化需验证干扰抑制算法（如IRC、MRC）的有效性，但多载波干扰可能导致算法性能评估失真。例如，在测试IRC算法时，若信号发生器生成的多载波信号存在相位噪声，可能高估算法对干扰的抑制能力。
三、实际案例与解决方案
- 案例：5G基站射频模块相位噪声超标
- 问题：某运营商在5G基站建设中，发现部分基站在高功率输出时相位噪声超出标准范围（-130dBc/Hz @10kHz偏移）。
- 排查：通过使用高精度信号发生器作为参考源，发现故障源于基站射频模块中的功率放大器非线性失真，导致多载波信号相位噪声恶化。
- 解决：更换功率放大器并优化信号发生器的相位噪声参数，最终使基站相位噪声满足标准要求。
- 解决方案：优化信号发生器配置
- 降低相位噪声：选择数字合成信号发生器（如Keysight MXG系列），其相位噪声水平可低至-145dBc/Hz（@10kHz偏移），满足5G测试需求。
- 抑制多载波干扰：采用具有高级序列模式的信号发生器（如泰克AFG31052），通过精确控制波形序列和触发时序，减少多载波信号间的相互干扰。
- 增强信号保真度：使用可变采样率技术（如1μSa/s至2GSa/s），确保每个样本在周期内仅输出一次，避免重复或跳采样导致的信号失真。
