示波器和频谱分析仪有什么区别?
作为射频领域最基本最常用的仪器,还是有那么多人对它的基本概念和用途不熟悉。
市面上常见的示波器都有频谱显示的功能。这主要是利用傅里叶变换(FFT)进行时域和频域的转换。但是示波器的FFT和频谱分析仪在射频测试应用中有什么区别呢?
1.适用的信号类型不同:示波器主要用于观察信号的时域特性(即电压随时间的变换特性),主要适用于基带信号(正弦波、方波、比特流等未调制信号)的分析。),而频谱分析仪主要用于射频信号的分析(尤其是带调制的复杂信号或多频信号,这类信号在时间轴上几乎看不出任何规律)。虽然示波器也可以通过FFT从频域的角度显示信号,但其性能指标一般不足以分析有调制的射频信号。
2.测量的带宽不一样:示波器主要是为了观察基带信号而设计的,所以一般来说带宽不是很宽,最常见的是几十到几百MHz。当然,随着数字电路技术的快速发展,基带信号的速率也在快速提高,所以一些中高端示波器也可以达到GHz的量级。频谱分析仪主要用于分析载波和调制射频信号,因此频谱分析仪的频率范围通常要宽得多。
3.测量内容不同:示波器观察的是电压随时间的变化,所以通常看到的是正弦波、方波、比特流等。,重点研究电压、周期、上升沿、下降沿、过冲、毛刺以及多个信号之间的时序等特性。频谱分析仪查看功率、频率、失真(谐波和互调产物)、调制带宽、对相邻信道的泄漏、噪声测试以及复杂调制信号的深入分析(调制度、IQ星座、调制误差等)。).
4.灵敏度不同:示波器看基带信号,通过传导连接,信号幅度一般很强,在几伏、几十分之一或百分之一伏(功率在毫瓦级别),而频谱分析仪往往需要测量发射信号或从空中接收的射频信号的频谱,功率往往比1毫瓦低几倍甚至十几倍,换算成几微伏甚至更低。
5.动态范围不同:所谓动态范围,是指既能观察大信号,又能观察小信号的能力。当示波器观察到一个信号的主信号刻度在伏特水平时,容易观察到的细微信号或波动在零或零伏特。也就是说电压的百分之十或者百分之几(功率的百分之几或者万分之一)的分辨率。频谱分析仪能同时观测到的小信号可以是大信号的百万分之一、百万分之一、百万分之一的功率。在射频测量领域,经常需要如此大的动态范围。
1.专注于射频设备和射频信号测试(载波和调制信号),如测试射频收发机。
2.检查宽频带内的未知信号,如空中信号和各种射频干扰的构成,电子产品的EMC测试等。
3.注意大信号和小信号,如发射机信号的失真、互调和杂波。
4.注意毫伏以下的微弱信号,如印刷电路板上信号之间的耦合,电源和时钟上的寄生杂波等。
前三种应用情况是频谱分析仪的典型应用,而第四种情况工程师并不熟悉,往往是电路设计工程师最头疼的。很多时候工程师只有在研发后期发现整机有问题进行故障诊断调试时才考虑这个。
一种低成本、便携的小型频谱分析仪伴随着“城市”应运而生。它看起来像一个u盘,具有一般频谱分析仪的所有功能。详情请参考USB光谱仪官网产品中心。