信号发生器作为电子测试与测量中的核心设备，广泛应用于通信、电子、科研、工业等多个领域。其核心功能是生成稳定、可控的电信号（如正弦波、方波、脉冲等），用于激励、测试或校准其他设备或系统。以下是信号发生器的主要应用场景及具体案例：

一、通信系统测试与研发

1. 无线通信测试

• 应用：生成调制信号（如5G NR、WiFi 6、蓝牙）测试基站、终端设备的接收灵敏度、误码率等。

• 案例：使用Keysight N5183B信号发生器生成6GHz以下5G NR信号，测试手机天线性能。

2. 卫星通信

• 应用：生成高频信号（如Ka波段26.5~40GHz）模拟卫星链路，测试地面站设备。

• 案例：Rohde & Schwarz SMA100B生成30GHz信号，测试卫星调制解调器。

3. 光纤通信

• 应用：生成光信号或电信号，测试光模块、光纤传输性能。

• 案例：使用光信号发生器生成1550nm光波，测试光纤衰减与色散。

二、电子电路与系统调试

1. 滤波器测试

• 应用：生成扫频信号，测量滤波器的频率响应（如带通、带阻特性）。

• 案例：使用函数发生器生成1kHz~1MHz扫频信号，测试音频滤波器。

2. 放大器测试

• 应用：生成小信号输入，测量放大器的增益、带宽、失真等参数。

• 案例：使用信号发生器生成10mVpp正弦波，测试运算放大器的增益带宽积。

3. ADC/DAC测试

• 应用：生成高精度模拟信号，测试模数转换器的分辨率与动态范围。

• 案例：使用Keysight 33622A生成0.1Hz~120MHz信号，测试高速ADC性能。

三、雷达与传感器系统

1. 雷达系统研发

• 应用：生成脉冲信号或线性调频信号（LFM），测试雷达接收机的灵敏度与距离分辨率。

• 案例：使用Anritsu MG3697C生成24GHz脉冲信号，测试汽车毫米波雷达。

2. 超声波传感器测试

• 应用：生成高频超声波信号（如40kHz），测试传感器发射与接收性能。

• 案例：使用函数发生器生成40kHz方波，驱动超声波探头。

3. 激光雷达（LiDAR）

• 应用：生成电信号驱动激光器，模拟激光脉冲信号。

• 案例：使用信号发生器生成10ns脉冲信号，测试LiDAR的时间分辨率。

四、教育与科研实验

1. 电子工程教学

• 应用：生成基础波形（正弦波、方波、三角波），用于电路原理实验。

• 案例：使用DG1022Z函数发生器生成1kHz正弦波，观察RC电路的频率响应。

2. 量子物理实验

• 应用：生成低噪声微波信号，驱动量子比特（Qubit）。

• 案例：使用R&S SGS100A生成4~8GHz微波信号，测试超导量子比特。

3. 生物医学研究

• 应用：生成神经刺激信号或超声信号，研究生物组织响应。

• 案例：使用信号发生器生成100μA电流脉冲，刺激神经细胞。

五、工业自动化与测试

1. 电机控制测试

• 应用：生成PWM信号，测试电机驱动器的响应速度与效率。

• 案例：使用函数发生器生成20kHz PWM信号，驱动伺服电机。

2. 振动测试

• 应用：生成正弦波或随机信号，测试机械结构的疲劳寿命。

• 案例：使用信号发生器生成50Hz正弦波，驱动振动台模拟地震。

3. 电磁兼容性（EMC）测试

• 应用：生成干扰信号，测试设备的抗干扰能力。

• 案例：使用信号发生器生成100kHz~1GHz射频信号，测试电子设备的EMC性能。

六、音频与消费电子测试

1. 音频设备测试

• 应用：生成音频信号（20Hz~20kHz），测试扬声器、耳机的频率响应。

• 案例：使用DG4162函数发生器生成1kHz正弦波，测量音箱的失真度。

2. 消费电子研发

• 应用：生成复杂信号（如多音信号），测试手机、电视的音频处理能力。

• 案例：使用任意波形发生器生成双音信号（1kHz+3kHz），测试音频放大器的互调失真。

七、航空航天与国防

1. 导航系统测试

• 应用：生成GPS、北斗等导航信号，测试接收机的定位精度。

• 案例：使用Keysight N5172B生成L1频段（1575.42MHz）信号，测试GNSS接收机。

2. 电子战系统

• 应用：生成干扰信号，测试雷达与通信系统的抗干扰能力。

• 案例：使用R&S SMBV100B生成宽带噪声信号，模拟电子战干扰环境。

八、材料科学与半导体测试

1. 半导体器件测试

• 应用：生成高频信号，测试晶体管、二极管的频率特性。

• 案例：使用Keysight PNA-X生成67GHz信号，测试GaN HEMT器件的S参数。

2. 材料特性研究

• 应用：生成太赫兹信号，研究材料的介电常数与导电性。

• 案例：使用Virginia Diodes WR10生成0.3THz信号，测试石墨烯的电学性能。

总结：信号发生器的核心价值

信号发生器的应用场景广泛，其核心价值在于：

1. 提供可控激励信号：模拟真实环境中的信号，测试系统响应。

2. 支持参数化测试：通过调整频率、幅度、相位等参数，快速验证设计。

3. 覆盖多频段需求：从低频（μHz）到高频（THz），满足不同领域需求。

选型建议

根据应用场景选择信号发生器时，需重点关注：

• 频率范围：如通信测试需高频（GHz级），音频测试需低频（kHz级）。

• 信号质量：如相位噪声、杂散抑制（通信测试需低噪声，科研需高纯度信号）。

• 调制功能：如是否需要AM/FM/PM调制（雷达测试需脉冲调制）。

如需具体型号推荐或技术方案，可进一步提供应用场景与需求细节！