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示波器的FFT和頻譜儀在射頻測試中的區(qū)別

時間:2014-05-30 點(diǎn)擊次數(shù):188
摘要:市面上常見的示波器是都有頻譜顯示功能滴,這個主要是使用了傅里葉變換(FFT)來進(jìn)行了時域和頻域的轉(zhuǎn)換,但示波器的FFT和頻譜儀在射頻測試應(yīng)用有什么區(qū)別呢? 1.適用的信號類型不同:示波器主要用途用來觀察信號的時域特性(也就是電壓隨時間的變換特性),主要適用...
市面上常見的示波器是都有頻譜顯示功能滴,這個主要是使用了傅里葉變換(FFT)來進(jìn)行了時域和頻域的轉(zhuǎn)換,但示波器的FFT和頻譜儀在射頻測試應(yīng)用有什么區(qū)別呢?
1. 適用的信號類型不同:示波器主要用途用來觀察信號的時域特性(也就是電壓隨時間的變換特性),主要適用于基帶信號的分析(正弦波,方波,比特流等未調(diào)制信號),而頻譜儀主要針對射頻信號(尤其是帶了調(diào)制的復(fù)雜信號或者多頻率信號,這樣的信號在時間軸上幾乎看不出任何規(guī)律)的分析。雖然示波器也可以通過FFT從頻率域的角度顯示信號,但它的性能指標(biāo)一般不足以分析射頻的,帶調(diào)制的信號。這個菲菲下面會做進(jìn)一步的解釋。
2.測量的帶寬不同:示波器的設(shè)計主要用于觀察基帶信號的,所以一般來說帶寬都不是很寬,最常見的是幾十到幾百M(fèi)Hz。當(dāng)然,隨著數(shù)字電路技術(shù)的快速發(fā)展,基帶信號的速率也在快速提升,所以,一些中高檔的示波器也能到GHz這個數(shù)量級。而頻譜儀主要用以分析載波及調(diào)制了的射頻信號,所以頻譜儀的頻率范圍通常要寬很多,舉例說安捷倫的入門級頻譜儀N9322C就是7GHz的,高端一點(diǎn)的N9000A CXA是26.5 GHz,更高端的N9030A PXA可以到50 GHz。
3. 測量內(nèi)容不同:示波器觀察的是電壓隨時間的變換,所以通??吹降氖钦也?,方波,比特流等,關(guān)注電壓,周期,上升,下降沿,過沖,毛刺,以及多路信號間的時序等特征。而頻譜儀看的是射頻信號的功率,頻率,失真(諧波和互調(diào)產(chǎn)物),調(diào)制后的帶寬,泄漏到相鄰信道的大小,噪聲測試,以及復(fù)雜調(diào)制信號的深入分析(調(diào)制度,IQ星座圖,調(diào)制誤差等等)
4. 靈敏度不同:示波器看的都是基帶信號并通過傳導(dǎo)方式連接,信號幅度一般都較強(qiáng),在幾伏,十分之幾或百分之幾伏(功率在毫瓦級),而頻譜儀很多時候需要測量發(fā)射信號頻譜或從空中接受到的射頻信號,功率往往比1毫瓦還低數(shù)個甚至十幾個十次方的,換算過來就是幾微伏甚至更低。
5. 動態(tài)范圍不同:所謂動態(tài)范圍,是指同時觀測大信號和小信號的能力。示波器在觀測一個主信號刻度在伏特級的信號的時候,能方便觀察的的細(xì)微信號或波動在零點(diǎn)幾或零點(diǎn)零幾伏。也就是說電壓的十分之或百分之幾的分辨率(功率的百分之或者萬分之幾)。而頻譜儀可以同時觀測的小信號可以是大信號的功率的百萬分之一,千萬分之一,一億分之一。而在射頻測量領(lǐng)域,經(jīng)常需要這樣大的動態(tài)范圍。
 

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