当前位置: 首页 » 政策法规 » 工程师园地 » 正文

频谱仪or示波器? 一文治愈你的选择困难症(下篇:示波器)


  来源: 罗德与施瓦茨中国 时间:2022-04-07 编辑:清风
分享到:



作为传统的基础型测试仪器的代表,示波器技术也一直在不断突破创新,与时俱进。在射频分析方面,示波器也拥有自己的一套方法论。


基于示波器的射频分析方法


1、空前的宽带分析能力


现代高端示波器集成了高速A/D转换器,覆盖到了频谱分析仪最近才可测量的频率范围。与高带宽模拟前端相结合,这些示波器架构可以直接对高频信号进行采样,而无需模拟下变频。


这种方法极大地提升了分析带宽范围。举例来说,使用具有16 GHz带宽的罗德与施瓦茨(以下简称“R&S”公司)的RTP高性能示波器,假设中心频率为 8 GHz,将可采集最高16 GHz带宽的射频信号,这是传统频谱与信号分析仪无法达到的分析带宽。


2、用户定义的数字滤波器


在采集窄带信号时,高分析带宽可能还会面临若干挑战。比如,我们要在中心频率2.4 GHz处采集带宽为2 MHz 的 Bluetooth®低功耗信号。使用RTP当然可以轻松采集信号  (如上所述),但如果不应用滤波器,除了关注的信号之外,还将采集到示波器带宽内从直流到最大频率的所有可能的干扰,这会在关注 Bluetooth®低功耗信号时造成噪声电平不必要地增加。为避免这种情况,R&S高端示波器为用户提供他们首选的滤波器设计工具来设计数字滤波器,并将滤波器系数导入仪器,这样便可针对所关注的信号设置分析窗口。


3、引入数字下变频


应用适当的数字滤波器可以提高信噪比(SNR),但此时还需要考虑,对于这种窄带信号,可实现的捕获时间是否仍有提升空间。即使我们将采样率降至刚好符合奈奎斯特定理的要求,执行上述操作时的最大捕获时间也仍小于1秒。


R&S先为其高端示波器引入数字下变频解决方案。 功能强大的选件能够采取适当的步骤对信号进行下变频,并存储转换后的I/Q数据以供进一步分析,支持 VSE矢量信号分析软件或MATLAB®等第三方工具。在我们的Bluetooth®低功耗场景中,应用数字下变频后的捕获时间约为500秒。


4、先进的触发系统


示波器通常配备比频谱与信号分析仪更加先进的触发系统,能够非常准确地检测短时、间歇、突发或脉冲信号,尤其是对于需要精确检测脉冲/chirp信号起始频率。


R&S示波器的特点之一在于搭载全数字触发系统,可直接对A/D转换器的采样点进行操作。测量信号不会像传统模拟触发器那样兵分两路,解决了与模拟触发系统相关的问题,因而触发抖动更低,触发灵敏度更高,还可根据实际需要进行优化。


如下图显示了采用传统模拟触发器和采用R&S数字触发系统的示波器架构之间存在的差异。


示波器架构简图


相位相干多信道采集


在众多无线应用中,多天线设计日益受到重视。以雷达应用为例,雷达系统的一个常见要求是确定周围物体的方向。针对这一用途,多天线系统成为最先进的技术,可基于多个接收路径之间的相位差来估计物体的到达角 (AoA)。


为表征这些类型的系统,测试设备必须具备多信道功能,并确保所有信道始终保持相位相干。示波器非常适合这种场景,它们通常提供多个信道,在设计上严格对准,并且不需要任何额外的增强功能 (例如时基和LO共享) 即可执行相位相干测量,这与频谱分析仪类似。因此,在多天线系统设计测试中,示波器是一种经济高效且易于使用的解决方案。


RTP的分析带宽最高为16 GHz,可以覆盖整个 X波段和大部分Ku波段。在这些频率范围内,无需使用任何外部下变频器即可实现多信道采集。这在雷达和电子战 (EW)应用中尤其有价值,最突出的一个实例是数字射频存储器 (DRFM) 干扰技术,其中干扰器能够接收原始雷达信号,同时生成用于代表虚假目标的虚假雷达回波,而发射雷达无法将该信号与其他合法信号区分开来。


使用RTP板载工具分析与原始脉冲相关的重发回波。可在时域和频域中追踪随时间的变化。


关键词:频谱仪 示波器 测试仪器    浏览量:5371

声明:凡本网注明"来源:仪商网"的所有作品,版权均属于仪商网,未经本网授权不得转载、摘编使用。
经本网授权使用,并注明"来源:仪商网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其它来源的作品,归原版权所有人所有。目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如有作品的内容、版权以及其它问题的,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
本网转载自其它媒体或授权刊载,如有作品内容、版权以及其它问题的,请联系我们。相关合作、投稿、转载授权等事宜,请联系本网。
QQ:2268148259、3050252122。


让制造业不缺测试测量工程师

最新发布
行业动态
政策法规
国际资讯
仪商专题
按分类浏览
Copyright © 2006- 861718.com All rights reserved 版权所有 © 星球国际资讯集团 广州德禄讯信息科技有限公司
本站转载或引用文章涉及版权问题请与我们联系。电话:020-34224268 传真: 020-34113782

粤公网安备 44010502000033号

粤ICP备16022018号-4