不同应用场景对信号发生器的要求存在显著差异，主要体现在频率范围、调制能力、波形复杂度、同步精度、输出功率及环境适应性等方面。以下从典型应用场景出发，分析其对信号发生器的具体要求：
一、高频通信（如5G/6G、卫星通信）
- 频率范围与带宽
- 需求：需覆盖高频段（如毫米波24-100GHz）及大带宽（最高达1GHz），以支持5G NR、6G太赫兹通信等技术的测试。
- 示例：5G基站测试中，信号发生器需生成Sub-6GHz（如n77/n78频段）及毫米波（如n257/n258频段）信号，频率范围需达52.6GHz以上。
- 调制与信号质量
- 需求：支持高阶调制技术（如256QAM、1024QAM），且误差矢量幅度（EVM）需优于-45dB，相位噪声极低，以确保信号纯净度。
- 应用：测试基站收发灵敏度、邻道抑制比（ACLR）等指标时，低EVM可避免调制失真影响测试结果。
- 多通道同步
- 需求：Massive MIMO技术需多路信号发生器实现相位和幅度同步（纳秒级精度），以模拟多天线阵列场景。
- 示例：4通道或8通道信号发生器用于校准基站天线阵列的波束赋形精度。
二、低频应用（如音频、低速数据传输）
- 频率范围与精度
- 需求：频率范围通常在几赫兹至几十千赫兹（如音频设备测试），但需极高频率精度（如±1ppm）以确保测试稳定性。
- 示例：音频设备测试中，信号发生器需生成1kHz正弦波，频率误差需控制在毫赫兹级。
- 输出功率与动态范围
- 需求：支持大范围功率调节（如-140dBm至+30dBm），以模拟不同信号强度场景（如远场/近场测试）。
- 应用：测试低噪声放大器（LNA）时，需微伏级微弱信号输入以评估噪声系数。
- 谐波失真控制
- 需求：谐波失真需低于-100dBc，以避免高次谐波干扰测试结果。
- 示例：高精度传感器校准中，低谐波失真可确保信号还原准确性。
三、复杂系统仿真（如雷达、量子通信）
- 波形复杂度与灵活性
- 需求：支持任意波形生成（AWG），可自定义脉冲序列、噪声信号及用户导入的波形数据（如心电图、雷达回波）。
- 示例：雷达系统研发中，需生成动态回波信号模拟目标运动轨迹。
- 采样率与垂直分辨率
- 需求：高采样率（如12GSa/s）和高垂直分辨率（如16位）可确保波形还原精度，避免失真。
- 应用：医学设备测试中，模拟心电信号需精确控制波形上升沿和下降沿时间。
- 触发与同步功能
- 需求：支持外部触发输入和同步输出，以实现多设备协同测试（如多通道雷达信号生成）。
- 示例：通过外部触发信号同步多台信号发生器，模拟多目标雷达场景。
四、工业自动化与设备检测
- 输出阻抗匹配
- 需求：输出阻抗需与被测设备输入阻抗匹配（如50Ω或75Ω），以实现最大功率传输并减少信号反射。
- 应用：半导体制造设备检测中，阻抗不匹配可能导致测试结果偏差或设备损坏。
- 稳定性与可靠性
- 需求：长期使用中需保持频率和幅度稳定（如24小时频率漂移≤0.1ppm），以避免工业生产线测试误差。
- 示例：汽车电子控制系统电磁兼容测试中，稳定信号输出可确保测试结果重复性。
- 环境适应性
- 需求：适应高温、高湿或腐蚀性环境（如工厂车间），需具备防尘、防水设计。
- 应用：石油化工设备检测中，信号发生器需在-20℃至60℃环境下正常工作。
五、科研与教学场景
- 操作便捷性
- 需求：直观触摸屏、清晰菜单和便捷参数输入方式可降低学习成本，适合教学演示。
- 示例：高校电子电路实验中，学生可通过触摸屏快速设置信号频率和幅度。
- 成本与性能平衡
- 需求：在满足基础教学需求的前提下，控制成本（如函数信号发生器价格亲民）。
- 应用：电子爱好者使用低频函数发生器测试放大电路增益，无需高端设备。
- 扩展性与升级能力
- 需求：支持模块化硬件设计和软件可升级性，以适应未来技术发展。
- 示例：通过固件更新，信号发生器可支持新通信标准（如6G原型测试）。
