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示波器的FFT和頻譜儀在射頻測(cè)試中的區(qū)別
2014-05-30
市面上常見的示波器是都有頻譜顯示功能滴，這個(gè)主要是使用了傅里葉變換（FFT）來進(jìn)行了時(shí)域和頻域的轉(zhuǎn)換，但示波器的FFT和頻譜儀在射頻測(cè)試應(yīng)用有什么區(qū)別呢？
1. 適用的信號(hào)類型不同：示波器主要用途用來觀察信號(hào)的時(shí)域特性（也就是電壓隨時(shí)間的變換特性），主要適用于基帶信號(hào)的分析（正弦波，方波，比特流等未調(diào)制信號(hào)），而頻譜儀主要針對(duì)射頻信號(hào)（尤其是帶了調(diào)制的復(fù)雜信號(hào)或者多頻率信號(hào)，這樣的信號(hào)在時(shí)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(hào)，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(hào)。這個(gè)菲菲下面會(huì)做進(jìn)一步的解釋。
2.測(cè)量的帶寬不同：示波器的設(shè)計(jì)主要用于觀察基帶信號(hào)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(hào)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(gè)數(shù)量級(jí)。而頻譜儀主要用以分析載波及調(diào)制了的射頻信號(hào)，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(jí)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(cè)量內(nèi)容不同：示波器觀察的是電壓隨時(shí)間的變換，所以通常看到的是正弦波，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(hào)間的時(shí)序等特征。而頻譜儀看的是射頻信號(hào)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(cè)試，以及復(fù)雜調(diào)制信號(hào)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(hào)并通過傳導(dǎo)方式連接，信號(hào)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(jí)），而頻譜儀很多時(shí)候需要測(cè)量發(fā)射信號(hào)頻譜或從空中接受到的射頻信號(hào)，功率往往比1毫瓦還低數(shù)個(gè)甚至十幾個(gè)十次方的，換算過來就是幾微伏甚至更低。
5. 動(dòng)態(tài)范圍不同：所謂動(dòng)態(tài)范圍，是指同時(shí)觀測(cè)大信號(hào)和小信號(hào)的能力。示波器在觀測(cè)一個(gè)主信號(hào)刻度在伏特級(jí)的信號(hào)的時(shí)候，能方便觀察的的細(xì)微信號(hào)或波動(dòng)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(shí)觀測(cè)的小信號(hào)可以是大信號(hào)的功率的百萬分之一，千萬分之一，一億分之一。而在射頻測(cè)量領(lǐng)域，經(jīng)常需要這樣大的動(dòng)態(tài)范圍。
1. 適用的信號(hào)類型不同：示波器主要用途用來觀察信號(hào)的時(shí)域特性（也就是電壓隨時(shí)間的變換特性），主要適用于基帶信號(hào)的分析（正弦波，方波，比特流等未調(diào)制信號(hào)），而頻譜儀主要針對(duì)射頻信號(hào)（尤其是帶了調(diào)制的復(fù)雜信號(hào)或者多頻率信號(hào)，這樣的信號(hào)在時(shí)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(hào)，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(hào)。這個(gè)菲菲下面會(huì)做進(jìn)一步的解釋。
2.測(cè)量的帶寬不同：示波器的設(shè)計(jì)主要用于觀察基帶信號(hào)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(hào)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(gè)數(shù)量級(jí)。而頻譜儀主要用以分析載波及調(diào)制了的射頻信號(hào)，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(jí)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(cè)量內(nèi)容不同：示波器觀察的是電壓隨時(shí)間的變換，所以通常看到的是正弦波，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(hào)間的時(shí)序等特征。而頻譜儀看的是射頻信號(hào)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(cè)試，以及復(fù)雜調(diào)制信號(hào)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(hào)并通過傳導(dǎo)方式連接，信號(hào)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(jí)），而頻譜儀很多時(shí)候需要測(cè)量發(fā)射信號(hào)頻譜或從空中接受到的射頻信號(hào)，功率往往比1毫瓦還低數(shù)個(gè)甚至十幾個(gè)十次方的，換算過來就是幾微伏甚至更低。
5. 動(dòng)態(tài)范圍不同：所謂動(dòng)態(tài)范圍，是指同時(shí)觀測(cè)大信號(hào)和小信號(hào)的能力。示波器在觀測(cè)一個(gè)主信號(hào)刻度在伏特級(jí)的信號(hào)的時(shí)候，能方便觀察的的細(xì)微信號(hào)或波動(dòng)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(shí)觀測(cè)的小信號(hào)可以是大信號(hào)的功率的百萬分之一，千萬分之一，一億分之一。而在射頻測(cè)量領(lǐng)域，經(jīng)常需要這樣大的動(dòng)態(tài)范圍。
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