信號(hào)發(fā)生器是電磁兼容性測(cè)試的主要設(shè)備之一。典型的應(yīng)用是導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)校正和接收鏈接以及EMS連續(xù)波和差分信號(hào)作為干擾源。EMS測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)向模擬真實(shí)電磁環(huán)境的方向演變，現(xiàn)在也考慮了調(diào)幅、調(diào)頻等信號(hào)方式。電磁兼容測(cè)試關(guān)注功率檢測(cè)的精度，這就要求信號(hào)發(fā)生器在連續(xù)波或脈沖、高功率或低功率輸出下輸出精確純凈的射頻信號(hào)。IEC61000與CISPR信號(hào)源的諧波抑制、輸出功率（特別是在脈沖調(diào)制條件下）都有相應(yīng)的規(guī)定。

1.信號(hào)源諧波抑制

EMS在檢測(cè)過(guò)程中，需要信號(hào)源輸出較高的功率來(lái)促進(jìn)功率放大器(以下簡(jiǎn)稱功率放大器)“功放”)。在高功率輸出條件下，信號(hào)源對(duì)應(yīng)的諧波和非諧波功率也較高。信號(hào)源諧波、非倍頻程位置諧波雜散（非諧波）等非線性成分對(duì)電磁兼容性測(cè)試非常不利。EMI接收器選擇掃描檢測(cè)原理，接收器接收信號(hào)源的諧波會(huì)產(chǎn)生干擾；當(dāng)諧波功率過(guò)高時(shí)，寬帶功率放大器或?qū)拵Ы邮掌骺赡軙?huì)過(guò)飽和。

對(duì)此，IEC61000-4-3對(duì)信號(hào)源諧波抑制有明確規(guī)定。標(biāo)準(zhǔn)功放輸出后，信號(hào)諧波抑制必須超過(guò)15dBc，考慮到功率放大器的非線性效應(yīng)，信號(hào)源的諧波抑制遠(yuǎn)好于15dBc[1]。IEC61000-4-3最好在信號(hào)源后面添加諧波過(guò)濾器，以抑制諧波功率。添加/不添加諧波過(guò)濾器的信號(hào)源諧波抑制見圖1。然而，為了適應(yīng)諧波過(guò)濾器EMC測(cè)試的頻率范圍必然會(huì)選擇大量的過(guò)濾器來(lái)過(guò)濾掉不同頻段的諧波，以確保頻帶的純度。同時(shí)，應(yīng)選擇大量的開關(guān)，以確保以前不同過(guò)濾器的轉(zhuǎn)換。過(guò)濾器和開關(guān)會(huì)產(chǎn)生額外的插入損耗，隨著頻率的增加，插入損耗會(huì)逐漸增加。這將增加綜合成本和檢測(cè)的不確定性。

嵌入式諧波過(guò)濾器可以解決上述問(wèn)題，并且可以在所有輸出電平下完成–65dBc（典型值）諧波抑制也能抑制寬帶噪聲。結(jié)合高輸出功率、低諧波和極低寬帶噪聲，可有效簡(jiǎn)化檢測(cè)連接，減少檢測(cè)配件總數(shù)。

圖1.配置/未配置諧波濾波器的信號(hào)源諧波抑制

圖2.實(shí)際測(cè)試SMA100B輸出的非諧波抑制

2.保持精確的輸出電平

EMS脈沖調(diào)制信號(hào)需要用于測(cè)試。嚴(yán)格控制。RF脈沖輸出功率尤為重要，CISPR規(guī)定信號(hào)輸出脈沖調(diào)制信號(hào)功率偏差不得超過(guò)16-1-1±0.5dB[2]。

信號(hào)源操縱輸出功率精度的核心技術(shù)是自動(dòng)功率操縱（ALC）。ALC它是一種閉環(huán)功率控制電路，將輸出的部分信號(hào)連接到信號(hào)源中，立即收集和檢測(cè)功率。當(dāng)檢測(cè)到功率波動(dòng)時(shí)，立即操作放大器，根據(jù)閉環(huán)控制完成穩(wěn)定、準(zhǔn)確的功率輸出。電路設(shè)計(jì)圖見圖3。

圖3.典型的ALC電路原理圖

ALC處理響應(yīng)時(shí)間至少為信號(hào)接收測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)度Ty-min。每個(gè)周期信號(hào)開啟時(shí)間很短，傳統(tǒng)信號(hào)源定制ALC最小收集時(shí)間廣泛超過(guò)差分信號(hào)打開時(shí)間：

因此，傳統(tǒng)的信號(hào)源ALC不適用于差分信號(hào)。當(dāng)差分信號(hào)發(fā)生時(shí)，傳統(tǒng)的信號(hào)源就會(huì)發(fā)生ALC一般采用“Sample&Hold”處理方法，既指令信號(hào)源首先引起一段時(shí)間的連續(xù)波信號(hào)，ALC取樣記錄其功率誤差值，即“Sample”過(guò)程；隨后ALC在所有脈沖輸出期內(nèi)，信號(hào)源正常輸出差分信號(hào)，ALC信號(hào)源放大器將根據(jù)上一步保存的功率誤差值進(jìn)行恒定的功率調(diào)整，即“Hold”過(guò)程。放大器輸出連續(xù)波后的增益Gcw脈沖輸出Gpulse一般不同，即：

因而ALC的“Sample&Hold”解決偏差巨大，評(píng)價(jià)信號(hào)源輸出差信號(hào)的真實(shí)功率與設(shè)定功率偏差超過(guò)1dB，見圖4。

圖4.實(shí)測(cè)某型號(hào)信號(hào)源的ALC-“Sample&Hold”模式輸出脈沖功率誤差

為提供精確的脈沖輸出功率，R&SSMA100B重新設(shè)計(jì)脈沖調(diào)制器和脈沖調(diào)制器ALC脈沖調(diào)制器的升降時(shí)間為5ns(典型值)和開關(guān)比>80dB?？稍诘椭翑?shù)納秒的時(shí)間內(nèi)給予具有高電平精度和電平精度的量化短脈沖，見圖5。

圖5.SMA100B輸出脈沖信號(hào)功率誤差不超過(guò)0.3dB

3.更高的功率輸出

EMC測(cè)試還規(guī)定信號(hào)源具有較高的輸出功率。例如，在這里。EMS在檢測(cè)過(guò)程中，信號(hào)源輸出信號(hào)應(yīng)填補(bǔ)遠(yuǎn)程傳輸電纜造成的損耗，以充分促進(jìn)功率放大器。在高頻頻段（如：Ka）電纜損耗會(huì)急劇上升，這就要求信號(hào)源輸出足夠的功率來(lái)促進(jìn)功率。三級(jí)輸出功率選擇適用于關(guān)注成本和嚴(yán)格規(guī)定的應(yīng)用。高輸出功率選項(xiàng)35dBm可以通過(guò)選件密鑰激活，甚至客戶可以當(dāng)場(chǎng)激話。然而，工廠安裝的高輸出功率選件可以最大限度地提供38dBm（對(duì)于6GHz型號(hào))的功率電平。

圖6.測(cè)量到的R&S SMA100B最大可輸出功率

當(dāng)信號(hào)源具體輸出功率超過(guò)27dBm之后，在使用中需要確保安全問(wèn)題，由于絕大多數(shù)接收器，頻譜儀的安全接收功率限制是27dBm或30dbm。

4.提高信號(hào)源應(yīng)用的穩(wěn)定性

EMC測(cè)試包括一系列大測(cè)量測(cè)試報(bào)告，期間反復(fù)設(shè)置操作測(cè)試設(shè)備，要求測(cè)試設(shè)備具有較高的應(yīng)用穩(wěn)定性。EMS檢測(cè)必須在許多檢測(cè)頻點(diǎn)操縱信號(hào)源，導(dǎo)致不同功率的信號(hào)，并反復(fù)轉(zhuǎn)換信號(hào)源的衰減器。GHz信號(hào)發(fā)生器早在十多年前就開始配備電子固體步進(jìn)衰減器。電子衰減器在電平轉(zhuǎn)換過(guò)程中沒(méi)有硬件無(wú)效，其運(yùn)行壽命遠(yuǎn)高于機(jī)械衰減器，但高于6GHz機(jī)械衰減器也廣泛應(yīng)用于信號(hào)源中。R&SSMA100B現(xiàn)將電子衰減器帶到高頻微波信號(hào)發(fā)生器行業(yè)，在所有頻率范圍內(nèi)(目前最大20個(gè))GHz）標(biāo)配電子固體開關(guān)，實(shí)現(xiàn)非?？焖贌o(wú)效的電平變換。