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【实践分享】利用示波器和VSE软件进行脉冲分析


  来源: 罗德与施瓦茨中国 时间:2024-07-04 编辑:清风
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作者:罗德与施瓦茨中国 应用工程师杨帆


背景


脉冲雷达,是一种常用的测距和目标识别雷达,广泛应用于航空航天、警戒系统、气象预测等多个领域。通过在发送端发送窄脉冲,以及接收端收到的被目标反射回的信号,来进行测距与定位。


在雷达研发和测试工作中,工程师往往需要对发送的脉冲参数进行验证,常见的参数例如:脉内功率、脉冲重复间隔、脉冲上升时间、脉宽等。此时,频谱仪经常是工程师使用的首选仪表,通过简单的设置,具备脉冲分析功能的仪表可以自动完成这些参数的测试,提供了很大的便利。


图1 脉冲的主要参数定义及示意图


示波器


传统来说属于时域测量的常用仪表。而近些年来,随着仪表功能“多合一”概念和技术的发展,示波器也逐渐拓宽了应用领域,具备了更多的分析功能。例如,本文通过R&S RTO6系列示波器采集信号结合R&S VSE-K6脉冲分析选件和R&S VSE-K6A多通道脉冲分析选件,来介绍基于示波器如何测量脉冲信号,同时由于示波器往往具备多端口输入能力,所以甚至可以用于分析多通道脉冲信号。


备注说明:R&S VSE(Vector Signal Explorer)软件,可安装于示波器或个人电脑PC,只要具备对应的选件功能licence,可以控制前端采集设备(例如示波器或频谱仪)采集被测信号,在VSE软件中进行分析,得出测量结果。本实验为了简化连接,直接将VSE软件直接安装于RTO6示波器来进行测试。


测试场景一

• 单通道脉冲分析


图2 单通道测试框图


单通道信号源SMW200A输出2.4GHz脉冲调制波形,同轴线输出连接到RTO6示波器进行接收。此时,在示波器RTO6可以看到发送的脉冲波形如图3。可以看到,该信号的重复周期约10us,脉宽约2us。


图3 示波器基本功能查看信号


在示波器的Apps菜单启动VSE选件,选择脉冲分析选项,主要设置参数如图5:频率2.4GHz,测量带宽100MHz,测量时间50us等。界面设置类似于频谱仪,参数设置可灵活修改。然后运行测试,可以得到图6的分析结果。观察图6的结果中,可以看到脉冲包络信号的功率,以及在右上方的测量结果统计表中,显示出详细的脉冲上升时间(Rise Time)、脉宽(Pulse Width)、重复间隔(PRI)等。


图4 启动VSE软件


图5 VSE 脉冲分析设置界面


图6 VSE脉冲分析结果


测试场景二


• 双通道脉冲分析


图7 双通道测试框图


如图7所示,单通道信号源SMW200A输出2.4GHz脉冲信号,经过功分器分为两路分别接入示波器RTO6的通道1和通道3。同时,通道3故意采用很长的线缆,以此来近似模拟多通道脉冲输入效果。从图8的示波器显示可以看出,由于通道3的线缆较长不仅影响了延迟(相位),同时也带来了损耗(此处,通道1为20mV/div,通道3为10mV/div)。调整示波器看脉冲局部,如图9,可看到通道3信号比通道1有明显延迟。

关键词:示波器 VSE软件 脉冲分析    浏览量:3280

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