掌握信号发生器原理：频率特性与测试影响

本资源是雷永明在清华大学电子工程系进行的一场关于信号发生器原理的讲座，旨在深入探讨射频电路测试中的核心设备——信号发生器的工作性能。讲座主要分为两个部分：信号发生器的工作性能和分类。 首先，讲座从信号发生器的工作性能入手，特别是重点讲解了相位噪声的产生机制。相位噪声是衡量信号发生器稳定性的关键指标，它反映了信号源输出频率的随机波动和漂移特性。讲座详细介绍了频率特性的分析，包括有效频率范围、分辨率、频率准确度、实际输出频率与标称频率的误差，以及频率稳定度，如用阿伦方差来描述时域特性，用相位噪声来描述频域特性。此外，还强调了频谱纯度的重要性，通常以-50分贝信道功率比（dBc）表示，这意味着信号发生器应具有极低的谐波和杂波干扰。 其次，讲座深入到信号发生器的分类，按照不同的标准进行了详细的划分。首先是按输出波形分类，包括正弦信号发生器、函数发生器、脉冲信号发生器等，以及特殊类型的信号发生器如伪随机噪声发生器。按照频段区分，分为射频信号发生器（kHz至3GHz）和微波信号发生器（3GHz至30GHz）。根据频率产生和综合方法，区分了直接频率合成（DFS）、锁相环频率合成（PLL）以及直接数字频率合成（DDS）等方式。最后，按照输出频率调节方式，有连续波信号发生器、扫频信号发生器和调制信号发生器等。 通过本次讲座，参与者可以全面了解信号发生器在射频电路测试中的作用，掌握不同类型的信号发生器特点，以及如何根据实际需求选择合适的信号发生器，从而提升测试的精度和效率。同时，对信号发生器性能参数的理解也有助于优化设计和维护射频电路系统。