從實(shí)時帶寬、動態(tài)范圍、靈敏度和功率測量準(zhǔn)確度四個方面比較了示波器和頻譜儀的分析性能指標(biāo)的區(qū)別傳遞。
1覆蓋、實(shí)時帶寬
對于示波器來說供給,帶寬通常是其測量頻率范圍。而頻譜儀則有中頻帶寬、分辨帶寬等帶寬定義。這里深入交流研討,我們以能對信號進(jìn)行實(shí)時分析的實(shí)時帶寬作為討論對象。
對于頻譜儀來說廣泛應用,末級模擬中頻的帶寬通酬P註度?梢宰鳛槠湫盘柗治龅膶?shí)時帶寬,大多數(shù)的頻譜分析的實(shí)時帶寬只有幾兆赫茲哪些領域,通常較寬的實(shí)時帶寬通常為幾十兆赫茲敢於挑戰,當(dāng)然目前帶寬最寬的FSW頻譜儀可以達(dá)到500兆赫茲。而示波器的實(shí)時帶寬為其實(shí)時取樣的有效模擬帶寬建立和完善,一般為數(shù)百兆赫茲提供了遵循,高的可達(dá)數(shù)千兆赫茲。
這里需要指出的是大型,大多數(shù)的示波器在垂直刻度設(shè)置不同時服務效率,其實(shí)時帶寬可能并不一致,在垂直刻度設(shè)置到最靈敏時可持續,其實(shí)時帶寬通常會下降主要抓手。
從實(shí)時帶寬來說體製,示波器普遍優(yōu)于頻譜儀構建,這對于某些超寬帶信號分析尤其有好處,特別是在調(diào)制分析上有著很好的優(yōu)勢服務延伸。
2共創輝煌、動態(tài)范圍
動態(tài)范圍指標(biāo)因其定義不同而有所不同,很多情況下進一步,動態(tài)范圍被描述為儀器測量最大信號和最小信號的電平差值大部分。當(dāng)改變測量設(shè)置時,儀器測量大信號和小信號的能力是不一樣的提高,例如頻譜分析儀在衰減設(shè)置不一樣的情況下機構,其測量大信號所帶來的失真是不一樣的。在這里交流,我們討論儀器能夠同時測量大小信號的能力基礎,即在不改變?nèi)魏螠y量設(shè)置的情況下,示波器和頻譜儀在合適設(shè)置情況下的最佳動態(tài)范圍。
對于頻譜儀來說高產,在不考慮相位噪聲等近端噪聲和雜散情況下信息化技術,平均噪聲電平、二階失真良好、三階失真是制約動態(tài)范圍的最主要因素逐步顯現,以主流頻譜儀的技術(shù)指標(biāo)計(jì)算,其理想動態(tài)范圍約為90dB(受二階失真限制)引領。
大多數(shù)的示波器由于受其AD有效取樣位數(shù)和噪聲底的限制自動化裝置,傳統(tǒng)示波器的理想動態(tài)范圍通常不超過50dB。(對于R&SRTO示波器應用前景,在100KHzRBW時開展攻關合作,其動態(tài)范圍可高達(dá)86dB)
從動態(tài)范圍來看,頻譜儀要優(yōu)于示波器預下達。但這里要指出的是的有效手段,這對于常在信號的頻譜分析來說確實(shí)如此,然而示波器的頻譜是同一幀數(shù)據(jù)方案,頻譜儀的頻譜大多數(shù)情況下都不是同一幀數(shù)據(jù)關鍵技術,因而對于瞬變信號來說,頻譜儀可能無法測量到深入。而示波器發(fā)現(xiàn)瞬變信號(信號滿足動態(tài)范圍的情況下)的概率要大得多技術研究。
3、靈敏度
這里討論的靈敏度開展研究,是指示波器和頻譜儀所能測試到最小信號的水平姿勢。這個指標(biāo)與儀器設(shè)置緊密相關(guān)。
對于示波器而言首要任務,示波器在Y軸設(shè)置至最靈敏檔時綠色化,通常為1mV/div時示波器所能測試到最小信號,拋開端口不匹配等因素來看發展,示波器的信號通道產(chǎn)生的噪聲以及軌跡不穩(wěn)定帶來的噪聲是制約示波器靈敏度的最重要因素保持穩定。
從圖一中我們可以看出,因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)數(shù)的增加日漸深入,頻譜噪聲底可以下降到比較理想的程度動力。然而,當(dāng)在時域已經(jīng)無法清晰準(zhǔn)確的再現(xiàn)信號時互動式宣講,在頻域就產(chǎn)生了非常多的雜波效高性,這就限制了我們觀測小信號的能力。
大多數(shù)示波器能夠穩(wěn)定測量0.2mV的信號自動化,對應(yīng)到頻域提升,這相當(dāng)于-60dBm的水平通過活化。事實(shí)上,示波器能否準(zhǔn)確的測量小信號的特點,不僅與垂直系統(tǒng)的靈敏度有關(guān)健康發展,還與X軸的抖動、觸發(fā)靈敏度等性能有關(guān)大數據。
筆者為了對比文中所分析的技術(shù)指標(biāo)長效機製,特地到R&S公司成都的開放實(shí)驗(yàn)室(感謝成都分部提供的幫助)進(jìn)行了指標(biāo)對比,讓人驚訝的是數字技術,RTO示波器在靈敏度指標(biāo)上非常優(yōu)秀奮戰不懈。
從看出,RTO能夠準(zhǔn)確測量-60dBm的信號措施,其噪聲底在-80dBm左右大大縮短。而最讓人感到高興的是,在整個頻段(DC-4GHz)緊密相關,沒有發(fā)現(xiàn)能夠影響靈敏度的大的雜波更默契了,從而大幅提高了測量靈敏度。
在沒有雜波的情況下培訓,通過增加取樣點(diǎn)數(shù)可以得到更低的噪聲不合理波動。例如圖3所示,將Span和RBW設(shè)置得更小的情況下重要工具,RTO示波器的底噪聲可以降低至-100dBm以下積極拓展新的領域。
從這點(diǎn)來說,RTO絕對能夠讓測量人員改變“示波器是頻域分析雞肋”的感受更優質。
對于頻譜儀來說相對開放,同樣拋開端口不匹配等因素來討論,頻譜儀的在增益最大領域、衰減器設(shè)置最小情況下溝通機製,平均噪聲電平可以看作頻譜儀測量小信號的極限。在不涉及前置放大器的情況下帶來全新智能,大多數(shù)性能良好的頻譜儀可以達(dá)到-150dBm實現了超越。
4、功率測量準(zhǔn)確度
對于頻域分析來說去完善,功率測量準(zhǔn)確度是非常重要的技術(shù)指標(biāo)。無論是示波器還是頻譜儀長遠所需,對功率測量準(zhǔn)確度的影響量都是非常多的求索,下面分別列出其主要的影響量:
對于示波器來說,功率測量準(zhǔn)確度的影響量有:端口不匹配引起的反射規模、垂直系統(tǒng)誤差穩定發展、頻率響應(yīng)基石之一、AD量化誤差、校準(zhǔn)信號誤差等增持能力。
對于頻譜儀來說共同努力,功率測量準(zhǔn)確度的影響量有:端口不匹配引起的反射、參考電平誤差追求卓越、衰減器誤差逐漸完善、帶寬轉(zhuǎn)換誤差、頻率響應(yīng)合理需求、校準(zhǔn)信號誤差等是目前主流。
此處我們不對影響量進(jìn)行逐一分析比較,我們通過對1GHz頻率信號的進(jìn)行功率測量來對比高質量,通過RTO示波器和FSW頻譜儀的測量對比可以看出充分發揮,在1GHz處,示波器與頻譜儀的功率測量值僅相差0.2dB左右管理,這是非常好的測量準(zhǔn)確度指標(biāo)設計。因?yàn)轭l譜儀在1GHz處的測量準(zhǔn)確度是非常好的。
另外改進措施,在頻率范圍內(nèi)提供堅實支撐,示波器的頻率響應(yīng)指標(biāo)也是很好的,4GHz范圍內(nèi)不超過0.5dB高產,從這點(diǎn)來說信息化技術,示波器甚至優(yōu)于頻譜儀的性能。
總的來說數據,示波器與頻譜儀在頻域分析性能上各有所長創新的技術,頻譜儀在靈敏度等技術(shù)指標(biāo)上更勝一籌,示波器在實(shí)時帶寬上較頻譜儀更為出色顯著。在測量不同類型的信號時快速增長,可根據(jù)測試需求和儀器的不同技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行選擇。