信号发生器的载波数间隔需根据通信标准、频谱效率、抗干扰能力及系统设计综合确定，不同应用场景下存在明确规范与权衡要求，具体如下：
一、核心要求：满足通信标准与系统兼容性
- 遵循国际/行业规范
载波间隔需严格符合通信标准定义。例如：- 5G NR：根据3GPP TS 38.101规范，载波间隔（SCS）需为15kHz、30kHz、60kHz等，且为信道栅格（Channel Raster）的整数倍，以维持子载波正交性，避免信道间干扰。
- 光通信（WDM）：国际标准G.692规定，波分复用系统信道间隔需为25GHz整数倍，优先选用100GHz或50GHz，以平衡频谱利用率与信号隔离度。
- 兼容现有设备
载波间隔需与待测设备或系统的接收机参数匹配。例如，在测试接收机灵敏度时，若标准要求相邻信道间隔为1MHz，则信号发生器需精确生成该间隔的载波信号，否则可能导致测试结果失效。
二、关键参数：频谱效率与抗干扰的平衡
- 频谱效率最大化
- 窄间隔（如12.5kHz）：适用于窄带通信（如对讲机），可容纳更多信道，提升频谱利用率。
- 宽间隔（如1MHz）：用于宽带系统（如蓝牙），减少信道间干扰，但会降低频谱效率。
- 抗干扰能力优化
- 增大间隔：可降低随机噪声、脉冲噪声及多径失真引起的干扰，但需权衡频谱资源消耗。
- 减小间隔：需通过正交子载波设计（如OFDM）或保护间隔（如循环前缀）抑制干扰，但可能增加系统复杂度。
三、典型应用场景的载波间隔规范
| 应用场景 | 典型载波间隔 | 设计考量 |
|---|
| 5G NR | 15kHz、30kHz、60kHz | 根据移动性、时延及频段选择，例如低频段用15kHz提升覆盖，高频段用60kHz支持高速场景。 |
| 蓝牙 | 1MHz | 划分79个频道，通过跳频技术避免干扰，间隔需满足频谱监管要求（如FCC/ETSI）。 |
| 光通信（WDM） | 100GHz、50GHz | 16波系统用100GHz间隔，32波系统需50GHz间隔，64波以上需光滤波器扩展带宽。 |
| DME（测距仪） | 1MHz | 设置126个信道，间隔需确保测距精度与抗干扰性。 |
四、特殊设计：保护间隔与循环前缀
- OFDM系统中的保护间隔
- 在OFDM信号中，子载波频谱可重叠（因正交性），但需插入保护间隔（如循环前缀）防止多径失真引起的码间干扰。
- 保护间隔长度：通常小于符号周期的1/4（如LTE中循环前缀占7.8μs/66.7μs），过长会降低频谱效率。
- FDM与TDM的对比
- FDM（频分复用）：需保护带宽避免载波间干扰，频谱利用率较低。
- TDM（时分复用）：通过时间分离信号，无需保护带宽，但需精确同步。
五、设置建议：基于实际需求的参数配置
- 明确应用场景
- 确定通信标准（如5G、蓝牙）、频段（如Sub-6GHz、毫米波）及业务类型（如eMBB、URLLC），以选择合适的载波间隔。
- 测试与验证
- 使用频谱分析仪验证载波间隔的准确性，确保符合标准要求。
- 在多载波场景下，测试信道间干扰（ACI）水平，调整间隔以优化性能。
- 动态调整能力
- 选择支持可编程载波间隔的信号发生器（如MSD5000A），以适应不同测试需求。
- 利用API或远程控制功能实现自动化配置，提升测试效率。
