物聯網（IoT）通過將傳感器、設備、機器等通過無線通信技術連接，實現數據的收集、傳輸與管理，深刻改變了人們的生活與生產方式。在物聯網系統里，無線通信的穩定性、可靠性直接影響整個系統的性能。信號發生器作為一種能提供各種頻率、波形和輸出電平電信號的設備，在物聯網無線通信測試環節至關重要。它不僅為測試提供精準的信號源，模擬復雜的通信環境，助力研發人員評估設備在不同場景下的性能，還能有效提升測試效率，降低研發成本，推動物聯網技術的快速發展與廣泛應用。
物聯網無線通信技術與測試需求

常用無線通信技術
物聯網領域應用的無線通信技術種類繁多，各有特點與適用場景。低功耗廣域網技術，如 NB - IoT 和 LoRa，具有低功耗、廣覆蓋的特性，適用于對功耗要求高、通信速率低的場景，如智能抄表、環境監測等；短距離無線通信技術，像 Wi - Fi、藍牙和 ZigBee，傳輸速率相對較高、延遲低，常用于智能家居、工業控制等場景。不同的通信技術有著不同的通信協議、頻段、調制方式和傳輸特性，這對物聯網設備的兼容性和穩定性提出了極高的要求。
測試需求
為確保物聯網設備在復雜環境下穩定、可靠地運行，需對其進行多方面測試。無線通信標準測試必不可少，需驗證設備是否符合相應通信標準，如 Wi - Fi 需遵循 IEEE 802.11 系列標準，藍牙要符合藍牙技術聯盟制定的規范，以保證設備間的互聯互通；在實際使用中，物聯網設備會受到各種電磁干擾，因此干擾測試能檢驗設備在復雜電磁環境中的抗干擾能力；此外，對設備在不同信號強度、頻率、調制方式下的通信性能測試，以及加密和解密測試，確保數據傳輸的安全性，同樣不可或缺。
信號發生器的類型與功能
類型
信號發生器類型豐富，常見的有函數信號發生器、射頻信號發生器和矢量信號發生器。函數信號發生器可產生多種標準波形，如正弦波、方波、三角波等，常用于基礎電路測試和教學實驗；射頻信號發生器主要用于產生射頻信號，頻率范圍較寬，可滿足不同頻段的測試需求；矢量信號發生器不僅能產生各種復雜的調制信號，還能精確控制信號的幅度、相位和頻率，適用于對信號質量和調制精度要求較高的場景，在物聯網無線通信測試中應用廣泛。
功能
模擬信號生成是信號發生器的基本功能之一，能夠產生模擬音頻、視頻信號，以及模擬在實際環境中可能出現的干擾信號、噪聲信號等，對物聯網設備進行全面測試。在測試物聯網設備的抗干擾能力時，可通過信號發生器生成特定頻率和強度的干擾信號，觀察設備的通信性能變化。信號發生器可模擬各種無線通信信號，為物聯網設備提供符合不同通信標準的測試環境，驗證設備對不同通信協議的支持情況。此外，其還能模擬加密和解密過程，測試物聯網設備在數據安全方面的性能，確保設備在傳輸敏感數據時的安全性。
信號發生器在物聯網無線通信測試中的具體應用
無線通信標準測試
物聯網設備需滿足多種無線通信標準，信號發生器可模擬這些標準信號，對設備進行兼容性和穩定性測試。以 Wi - Fi 設備為例，信號發生器能生成符合 IEEE 802.11 系列標準的信號，設置不同的信道、帶寬、調制方式等參數，測試設備在不同條件下的連接能力、傳輸速率和丟包率等指標，確保設備滿足相應標準要求。對于藍牙設備，信號發生器可模擬藍牙通信過程中的各種信號，驗證設備在配對、連接、數據傳輸等環節的性能。
干擾測試
實際應用中，物聯網設備易受其他電子設備或環境因素的電磁干擾，影響通信質量。信號發生器可人為產生各種干擾信號，如窄帶干擾、寬帶干擾、脈沖干擾等，模擬復雜的電磁環境，測試設備的抗干擾能力和信號恢復能力。在測試智能家居設備時，通過信號發生器在設備周圍產生干擾信號，觀察設備是否能正常工作，是否能在干擾消除后迅速恢復通信。這樣的測試有助于研發人員發現設備在抗干擾方面的問題，優化設備設計，提高設備在復雜環境中的可靠性。
模擬信號測試
物聯網設備在工作時會遇到各種模擬信號，信號發生器可創建具有不同幅度、頻率和相位的模擬信號，模擬設備在真實世界中可能遇到的挑戰，如干擾、信號衰減和噪聲等。在測試環境監測設備時，通過信號發生器模擬不同強度的環境信號，測試設備對信號的采集和處理能力，幫助工程師評估設備性能，對其進行相應調優，確保設備在實際環境中能準確采集和傳輸數據。
數字信號測試
許多物聯網設備依賴數字通信協議進行數據傳輸，信號發生器可生成特定的數字信號序列，驗證設備的數據處理和傳輸能力。通過發送高速數據流，檢測設備在處理數據時的穩定性和準確性，如是否會出現數據丟失、錯誤等情況。在測試智能電表時，信號發生器可模擬電表與數據采集中心之間的數字通信過程，測試電表的數據傳輸精度和可靠性。
自動化測試集成
隨著物聯網設備數量的增加，手動測試效率低、誤差大的問題愈發突出。信號發生器可與自動化測試平臺集成，實現測試過程的自動化和智能化。自動化測試平臺可根據預設的測試方案，控制信號發生器生成各種測試信號，并自動采集和分析測試數據，生成測試報告。這不僅提高了測試效率和準確性，還降低了測試成本，減少了人為因素對測試結果的影響。在大規模物聯網設備生產過程中，自動化測試系統可快速對設備進行全面測試，確保產品質量的一致性。
應用案例
5293A 物聯網信號發生器在物聯網模組測試中的應用
5293A 物聯網信號發生器頻率范圍覆蓋 100kHz～6GHz，支持多種通信標準信號和數字調制格式。其可與 5292A 物聯網信號分析儀組成物聯網模組測試系統，對物聯網模組進行射頻測試和業務測試。在測試 WiFi、藍牙和 NB - IoT 模組時，5293A 生成相應的信號，5292A 對模組的接收和發射信號進行分析，檢測模組的射頻性能和通信功能是否正常，有效提高了物聯網模組的研發和生產效率。
是德科技 M9484C VXG 微波信號發生器在 5G 測試中的應用
是德科技 M9484C VXG 微波信號發生器頻率高達 54GHz，射頻帶寬高達 5GHz，具有完善的實時信號處理能力。在 5G 基站性能一致性測試中，該信號發生器可仿真 MIMO 衰落及 AWGN，降低測試復雜程度和測量不確定度，幫助工程師更簡單、準確地配置多信道測試系統和信道仿真，為 5G 技術的研發和應用提供了有力支持。
信號發生器的選擇與使用要點
選擇要點
在選擇信號發生器時，需考慮頻率范圍、信號類型、調制能力、精度和穩定性等因素。信號發生器的頻率范圍應能覆蓋物聯網設備工作的所有頻率；要能生成模擬、數字、無線等所需類型的信號；具備實現復雜調制方案的能力，以適應不同測試需求；高精度和高穩定性的信號發生器可確保測試結果的可靠性。此外，還需根據預算、體積、便攜性等實際需求進行綜合考慮。
使用要點
在使用信號發生器進行測試時，需正確設置參數，確保信號的準確性和穩定性。在進行無線通信標準測試時，要根據測試標準設置信號的頻率、帶寬、調制方式等參數；在進行干擾測試時，要合理設置干擾信號的強度和頻率。同時，要注意信號發生器與其他測試設備的連接和協同工作，避免因連接不當或設備不兼容導致測試結果不準確。此外，定期對信號發生器進行校準和維護，也是保證其性能穩定的重要措施。

信號發生器作為物聯網無線通信測試的關鍵工具，在模擬信號生成、無線通信標準測試、干擾測試等方面發揮著重要作用。隨著物聯網技術的不斷發展，對物聯網設備的性能要求越來越高，信號發生器也將不斷升級和創新，以滿足日益復雜的測試需求。未來，信號發生器將朝著更高頻率、更寬帶寬、更精確控制和更智能化的方向發展，為物聯網技術的持續進步提供更強大的支持，推動物聯網產業邁向新的高度。

審核編輯 黃宇