宽带任意波形发生器(AWG)选型：进口一骑绝尘和国产蒸蒸日上，怎么选？

大宽带任意波形发生器应用场景广泛，涵盖多领域：在通信领域，支持 5G/6G 移动通信开发，以及从 - 30 Gbaud 到 - 200 Gbaud 的光通信研究（如 400ZR、800ZR 标准及多速率光传输场景）；国防领域可模拟雷达、卫星、电子战信号；科研场景服务于量子、物理、化学及通用电子研究；用于 ADC 测试、抖动裕量测试、噪声功率比测量，以及 BERT 应用中的随机干扰模拟；消费电子与通信标准场景，覆盖 HDMI、MHL、MIPI、无线高清、数字视频、IEEE 802.11ad、有线电视、OFDM、软件定义无线电等信号生成 。

消费类电子技术迭代、通信基础设施升级、纯科学探索（如量子计算）、卫星通信、电子战博弈，叠加人工智能的爆发式应用，正共同推动高速数据传输、高频信号处理及数据中心建设的需求呈指数级增长。

这一趋势对测试测量领域形成强驱动 —— 无论是 MIMO 通信、5G/6G、混合信号、雷达与卫星通信等高频场景，USB/SATA/DP/HDMI 等高速总线，还是 PCIe 6.0/7.0 接口、DDR5/LPDDR6 存储、800G/1.6T 超高速以太网、224G 高速互连及数据中心流量模拟，均对高速信号仿真与大带宽测试仪器提出刚性需求。如今，这一领域中所有测试仪器（高速实时示波器、任意波形发生器、误码率测试仪、采样示波器等）已成为测试仪器行业的新增长极，也是各大厂商的竞争焦点。

• 带宽（Bandwidth）

定义：指设备能稳定输出的最高信号频率（通常以 - 3dB 带宽为标准），反映对高频信号的生成能力。

• 采样率（Sample Rate）

定义：每秒采集 / 输出的样点数量（单位 GS/s），决定波形的时间分辨率和高频信号的还原能力。

选型影响：

根据奈奎斯特准则，采样率需≥信号最高频率的 2 倍（实际需 3~5 倍过采样，减少混叠失真），但实际输出需要滤波器重构损失，最大带宽/输出频率=采样率x40%；

复杂调制信号（如 16QAM、OFDM）或快速跳频信号，需更高采样率（如 10GS/s 以上）以保证波形细节；

多奈奎斯特区技术的 AWG（如 8GHz 带宽 / 9GS/s 采样率），需结合其高频段信号质量（如杂散、相位噪声）综合判断。

2. 位数/垂直分辨率（Vertical Resolution）

定义：以比特（bit）表示（如 14bit、16bit），反映对信号幅度的量化精度（分辨率 = 满量程电压 / 2^n）。

更高的位数并不能保证更好的性能，有效位数（ENOB），能够在考虑对信号质量的影响后查看 AWG 的实际性能，SINAD 是总信号功率与意外信号噪声之间的比值

3. 存储深度（Memory Depth）

定义：可存储的波形样点总数（单位 Mpts/Gpts），决定能生成的波形长度或序列复杂度。采样率越快，存储就会越快被用完。

选型影响：

长序列信号（如雷达的线性调频 LFM 信号、卫星通信的长帧数据）需大存储深度（如 1Gpts 以上），避免波形截断或重复播放导致的周期性失真；

短脉冲、简单波形（如正弦波、方波）可选小存储深度（1Mpts 以下），降低成本。

4. 性能指标

反映信号的纯净度，是高精度测试的核心：

无杂散动态范围（SFDR）：指基波幅度与最大杂散信号幅度的比值（单位 dBc），值越高（如 - 80dBc 以上），杂散干扰越小，适合通信调制信号测试（如 EVM 指标要求高的场景）；

总谐波失真（THD）：衡量谐波分量的总能量（单位 dB），低 THD（如 <-60dB）保证波形线性度，适合音频、传感器校准；

相位噪声（Phase Noise）：反映信号频率的稳定性（单位 dBc/Hz@偏移频率），低相位噪声（如 1GHz 时 <-120dBc/Hz@10kHz 偏移）；

抖动：波形的抖动会导致边沿和电压电平不对齐。这样可能会导致 AWG 将数据误差注入您的系统。抖动值通常以同步时钟和直接数据输出之间的 ps 峰峰值表示；

5. 通道数、级联与同步

通道数：单通道适合单信号测试；多通道（如 2/4/8 通道）用于需同步多信号的场景（如 MIMO 通信、相控阵雷达的多阵元驱动）；

同步性：多通道间的时间偏移（skew）和相位一致性，需控制在纳秒级（如 < 100ps），否则会导致阵列波束偏移、MIMO 信道估计误差；

级联：使用多个AWG实现更多通道同步输出；

6. 调制与波形生成能力

内置调制：是否支持 AM/FM/PM 等模拟调制，以及 QPSK/16QAM/OFDM 等数字调制，减少外部信号处理的复杂度。

自定义波形：能否导入外部生成的波形（如 MATLAB、Python 导出的.csv/.wav 文件），支持任意数学函数、用户采集的真实信号（如现场干扰信号回放）。

7. 触发与同步接口

触发功能：支持内部触发（固定频率）、外部触发（如接收示波器的触发信号）、脉冲触发，满足动态测试中 “事件驱动” 的信号生成需求（如雷达回波模拟）。

同步接口：是否配备 10MHz 参考时钟输入 / 输出、PXIe/LXI 等总线同步，确保与测试系统中其他设备（如频谱仪、信号分析仪）的时钟一致，避免频率漂移。