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深入理解信号发生器中的信号反射问题及应对策略
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深入理解信号发生器中的信号反射问题及应对策略

信号反射对测试系统的影响

在高速通信、雷达、射频测试等领域，信号发生器作为激励源，其输出信号的质量直接决定测试精度。若存在严重信号反射，将引发以下问题：

  • 波形畸变：反射波叠加原信号，造成过冲、下冲、振铃等现象。
  • 误触发与误判：接收端可能将反射波误认为有效信号，导致逻辑错误。
  • 带宽限制：反射引起的驻波效应会降低系统有效带宽。
  • EMI增加：反射能量以电磁辐射形式泄露，干扰周边设备。

信号发生器防止信号反射的核心方法

1. 确保源端与负载阻抗一致

最基础也是最关键的措施是使信号发生器输出阻抗（通常为50Ω）与传输线和负载阻抗保持一致。任何偏差都可能导致反射系数大于零。

2. 使用合适的传输线与连接器

应选用特性阻抗为50Ω的标准同轴电缆（如RG-58、SSM-50），避免使用非标或弯曲过度的线缆。连接器必须牢固安装，防止接触不良。

3. 采用终端匹配网络

在负载端加装匹配电阻（如50Ω并联至地），可有效吸收反射信号。对于差分信号，还需考虑差分匹配。

4. 利用信号发生器的“源端匹配”功能

许多现代信号发生器具备“源端匹配”选项，可在内部自动调整输出驱动能力，使其更接近负载需求，减少反射。

5. 进行TDR测试验证

通过时域反射计（TDR）检测传输路径的阻抗变化点，定位反射源，并据此优化布线或添加补偿元件。

最佳实践建议

为了最大程度减少信号反射，建议遵循以下流程：

  1. 确认系统整体阻抗目标（通常为50Ω）；
  2. 选择匹配阻抗的信号发生器与传输线；
  3. 在关键节点设置终端电阻；
  4. 进行信号完整性仿真与实测验证；
  5. 定期维护连接器与电缆，防止老化导致阻抗漂移。

结语

信号反射虽不可完全消除，但可通过科学设计与规范操作大幅抑制。掌握信号发生器防反射的核心原理与方法，是提升电子系统测试精度与稳定性的关键一步。

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