如何选择合适的工业级信号发生器?

选择合适的工业级信号发生器需从以下核心维度综合评估：

一、性能指标：满足工业场景的严苛需求

1. 频率范围与覆盖能力
   • 高频需求：若用于无线通信测试（如5G、雷达）、高速数字电路验证，需选择频率范围覆盖DC至GHz级的设备（如Keysight MXG系列支持100 kHz至44 GHz）。
   • 低频需求：音频测试、传感器模拟等场景，需关注mHz级精度（如Rigol DG4000系列支持1 μHz步进）。
   • 带宽一致性：正弦波与方波的频率范围可能不同（如某函数发生器正弦波达240 MHz，方波仅120 MHz），需根据测试信号类型确认。
2. 采样率与内存深度
   • 采样率：需满足奈奎斯特定理（采样率≥2倍信号最高频率）。例如，生成100 MHz信号需≥200 MSa/s采样率，高端设备（如Tektronix AWG70000系列）可达50 GSa/s。
   • 内存深度：决定波形细节保留能力。深内存（如1 Gpts）可存储复杂调制信号或长周期波形，避免细节丢失。
3. 垂直分辨率与幅度精度
   • 分辨率：DAC位数越高，幅度精度越高（如16位DAC可区分65536个电平）。工业级设备通常采用14-16位分辨率，平衡精度与成本。
   • 幅度范围：需覆盖测试需求（如0-30 V电压输出、4-20 mA电流环测试），并关注输出阻抗匹配（如50 Ω、600 Ω、75 Ω）。
4. 调制与信号质量
   • 调制功能：支持AM/FM/PM、脉冲调制、IQ调制等，满足通信协议测试（如LTE、Wi-Fi 6）。
   • 频谱纯度：相位噪声、杂散抑制等指标影响信号质量。高端设备（如R&S SMW200A）相位噪声低至-145 dBc/Hz（1 GHz，20 kHz偏移）。

二、功能适配：匹配工业应用场景

1. 波形生成能力
   • 标准波形：正弦波、方波、三角波等基础波形需稳定输出。
   • 任意波形：支持自定义波形编辑（如通过PC软件导入或实时生成），适用于故障注入测试、复杂信号模拟。
   • 调制信号：内置调制源或支持外部调制，简化测试流程（如泰克AFG31000系列支持双通道独立调制）。
2. 自动化与编程接口
   • SCPI命令集：支持通过LabVIEW、Python等编程控制，实现自动化测试（如批量校准、长期稳定性监测）。
   • 触发与同步：多设备同步功能（如10 MHz参考时钟输入/输出）确保多通道信号相位一致性。
3. 环境适应性
   • 工业级设计：耐振动、防尘、宽温工作（如-40℃至+70℃），适应生产线或户外测试环境。
   • 电磁兼容性：通过IEC 61000-4标准认证，抵抗工业噪声干扰。

三、品牌与性价比：平衡性能与成本

1. 高端品牌（预算充足时首选）
   • Keysight（是德科技）：MXG系列高频信号发生器以高精度（频率准确度≤±0.1 ppm）和长期稳定性著称，适合航空航天、半导体测试。
   • Tektronix（泰克）：AFG31000系列支持高分辨率触摸屏和深度任意波形编辑，适用于复杂电子系统研发。
   • Rohde & Schwarz（罗德与施瓦茨）：SMW200A集成矢量信号生成与基带信号处理，满足5G终端测试需求。
2. 中端品牌（性价比之选）
   • Rigol（普源精电）：DG800系列提供12位垂直分辨率和1 GSa/s采样率，价格仅为高端设备的1/3，适合预算有限但需高性能的场景。
   • Anritsu（安立）：MG3710A支持高频段（100 kHz至6 GHz）和低成本解决方案，适用于生产线快速测试。
3. 租赁与定制服务
   • 益莱储等租赁商：提供主流品牌设备短期租赁，降低初期投入（如Keysight MXG系列日租金约¥500-¥1000），适合项目制需求。
   • 定制化方案：部分品牌（如中电科思仪）支持根据工业场景定制功能（如增加特定通信协议调制模块）。

四、售后与支持：保障长期使用

1. 保修与维修
   • 标准保修：通常为1-3年，高端品牌可能提供延长保修选项（如Keysight的5年保修计划）。
   • 快速响应：国内品牌（如Rigol）通常提供48小时现场维修，国际品牌需确认本地服务网点覆盖。
2. 技术支持与培训
   • 在线资源：品牌官网提供应用笔记、视频教程（如Tektronix的“信号发生器基础”系列）。
   • 现场培训：部分供应商提供设备操作培训（如R&S的“5G信号测试实战课程”）。

推荐决策路径

1. 明确需求：列出测试频率范围、信号类型、环境条件等核心参数。
2. 筛选品牌：根据预算选择高端（Keysight/Tektronix）、中端（Rigol/Anritsu）或租赁方案。
3. 验证性能：要求供应商提供实测数据（如相位噪声曲线、幅度精度报告）。
4. 评估售后：确认保修条款、维修响应时间及本地支持能力。

示例场景：

• 5G终端测试：选择R&S SMW200A（高频段+矢量信号生成）。
• 生产线快速校准：租赁Keysight MXG（短期低成本+高精度）。
• 预算有限研发：采购Rigol DG800（性价比+基础功能完备）。