平衡信号发生器的性能和成本价格需要从核心需求出发，结合预算、应用场景、长期使用成本等因素进行综合权衡。以下是具体策略和步骤：
一、明确核心需求：性能参数的优先级排序
- 频率范围
- 关键性：高频应用（如5G、毫米波雷达）需选择覆盖目标频段的设备，低频应用（如音频测试）可降低频率要求。
- 成本影响：频率每提升一个数量级（如从GHz到10GHz），成本可能翻倍甚至更高。
- 建议：若测试仅需特定频段（如2.4GHz Wi-Fi），选择覆盖该频段且留有少量余量的型号，避免为“可能用不到”的频段付费。
- 输出功率与动态范围
- 关键性：高功率需求（如驱动功率放大器）需选择输出功率≥+20dBm的设备；低功率敏感测试（如接收机灵敏度）需关注动态范围（如-120dBm至+10dBm）。
- 成本影响：高功率或大动态范围设备通常更贵。
- 建议：通过外部衰减器或放大器扩展功率范围，而非直接购买顶配设备。
- 相位噪声与频率稳定性
- 关键性：雷达、通信等系统对相位噪声敏感，需选择低相位噪声（如-120dBc/Hz@10kHz偏移）的设备；一般测试可放宽要求。
- 成本影响：低相位噪声设备价格可能高出30%-50%。
- 建议：若测试仅需验证功能而非性能极限，可接受中等相位噪声。
- 调制功能
- 关键性：通信测试需支持复杂调制（如5G NR、QAM-256）；简单信号生成（如CW、AM/FM）可选择基础型号。
- 成本影响：支持高级调制（如OFDM、脉冲调制）的设备价格显著更高。
- 建议：按需选择调制类型，避免为“未来可能用到”的功能预付成本。
- 接口与扩展性
- 关键性：自动化测试需支持GPIB、LAN或USB接口；手动测试可简化接口配置。
- 成本影响：多接口设备价格更高，但长期可节省外接控制器成本。
- 建议：评估测试自动化需求，选择性价比高的接口组合。
二、成本优化策略：从采购到使用的全周期控制
- 选择基础型号+可选模块
- 原理：许多信号发生器支持通过软件或硬件模块扩展功能（如增加频段、调制类型）。
- 案例：购买基础频段（如DC-6GHz）设备，后续按需添加高频模块（如6-20GHz），分阶段投入成本。
- 优势：初始成本降低30%-50%，同时保留升级空间。
- 二手设备或租赁方案
- 适用场景：短期项目、临时测试或预算极度有限的情况。
- 注意事项：
- 验证设备校准记录和维修历史。
- 优先选择知名品牌（如Keysight、R&S），其二手设备残值较高。
- 租赁成本约为购买价格的10%-20%/月，适合3-6个月项目。
- 软件定义信号发生器（SDG）
- 原理：基于PC或嵌入式平台的软件生成信号，通过DAC输出，成本低于传统硬件设备。
- 优势：
- 价格仅为传统设备的1/3至1/2。
- 支持灵活编程和复杂调制生成。
- 局限：高频性能（如>10GHz）和相位噪声可能不如硬件设备。
- 建议：适用于低频、研发或教育场景。
- 开源硬件与DIY方案
- 案例：使用AD9361等射频芯片结合FPGA开发板（如Xilinx Zynq）构建低成本信号发生器。
- 成本：硬件成本可能低于$500，但需自行开发软件和校准算法。
- 适用场景：高校实验室、极客项目或对成本极度敏感的场景。
三、长期使用成本：维护与升级的隐性支出
- 校准与维护费用
- 关键性：定期校准确保测试准确性，但校准服务可能占设备成本的5%-10%/年。
- 建议：选择提供免费校准或延长保修期的品牌（如Keysight的“Cal Ready”计划）。
- 软件升级成本
- 案例：某些设备需购买年度软件许可证以解锁新功能（如5G NR调制支持）。
- 建议：在采购时确认软件升级政策，优先选择“终身免费升级”或“一次性买断”模式。
- 兼容性与生态系统
- 关键性：与现有测试设备（如频谱分析仪、网络分析仪）的兼容性可减少集成成本。
- 建议：选择同一品牌或支持标准协议（如LXI、SCPI）的设备，降低自动化测试开发难度。
四、品牌与型号选择：性价比对比
| 品牌/型号 | 频率范围 | 相位噪声 | 价格区间 | 适用场景 |
|---|
| Keysight 33600A | DC-20MHz | -125dBc/Hz@1kHz | 2,000−5,000 | 音频、基础射频测试 |
| R&S SMB100B | DC-40GHz | -135dBc/Hz@10kHz | 10,000−30,000 | 5G、毫米波研发 |
| Tektronix AFG31000 | DC-1GHz | -110dBc/Hz@10kHz | 5,000−15,000 | 通信、自动化测试 |
| Siglent SDG6000X | DC-3.2GHz | -120dBc/Hz@10kHz | 3,000−8,000 | 中端研发、教育 |
| Anritsu MG3740A | DC-40GHz | -130dBc/Hz@10kHz | 8,000−25,000 | 卫星通信、雷达测试 |
五、决策流程总结
- 列出测试需求：频率、功率、调制类型、相位噪声等。
- 筛选候选设备：根据需求匹配性能参数，排除明显不满足的型号。
- 计算总拥有成本（TCO）：包括采购价、校准费、软件升级费等。
- 评估替代方案：二手设备、租赁、SDG或DIY方案的可行性。
- 选择最优解：在性能满足需求的前提下，选择TCO最低的选项。
示例：若需测试2.4GHz Wi-Fi信号的EVM（误差矢量幅度），可选择支持802.11ac调制、相位噪声≤-110dBc/Hz的设备（如Siglent SDG6000X），而非购买顶配的Keysight或R&S型号，节省50%以上成本。
