頻域示波器的性能指標主要包括以下幾個關(guān)鍵參數(shù):
1. 實時帶寬
實時帶寬是指示波器能夠?qū)π盘栠M行實時分析的頻率范圍。頻域示波器的實時帶寬通常較高,一般為數(shù)百兆赫茲到數(shù)千兆赫茲。例如,高性能示波器的實時帶寬可達數(shù)GHz,這對于超寬帶信號分析和調(diào)制信號分析具有顯著優(yōu)勢。
2. 動態(tài)范圍
動態(tài)范圍是指示波器能夠同時測量最大信號和最小信號的能力,通常以dB表示。大多數(shù)傳統(tǒng)示波器的動態(tài)范圍在50 dB左右,但高性能示波器(如R&S RTO系列)在100 kHz分辨率帶寬下,動態(tài)范圍可高達86 dB。
3. 靈敏度
靈敏度是指示波器能夠檢測到的最小信號水平。對于頻域示波器,靈敏度受噪聲底和信號通道噪聲的影響。例如,R&S RTO示波器在全頻段(DC-4 GHz)的噪聲底可達-80 dBm,而在窄帶設(shè)置下,底噪聲可降低至-100 dBm以下。
4. 功率測量準確度
功率測量準確度是頻域分析中的重要指標,影響因素包括端口不匹配、垂直系統(tǒng)誤差、頻率響應(yīng)和ADC量化誤差等。例如,RTO示波器在1 GHz處的功率測量準確度與頻譜儀相當,僅相差0.2 dB。
5. 無雜散動態(tài)范圍(SFDR)
無雜散動態(tài)范圍是指在有大信號存在的情況下,能夠分辨的最小信號能量。SFDR決定了示波器在高頻信號分析中的性能,其主要受ADC拼接和采樣時鐘相位誤差的影響。
6. 頻率響應(yīng)
頻率響應(yīng)是指示波器在不同頻率下的信號傳輸特性。高性能示波器在4 GHz范圍內(nèi)的頻率響應(yīng)誤差不超過0.5 dB,這使得其在頻域分析中表現(xiàn)出色。
7. 噪聲底
噪聲底是指示波器在無信號輸入時的噪聲水平。例如,某些高性能示波器在RBW=10 kHz時的底噪聲可達-120 dBm,歸一化到每單位Hz后,其性能優(yōu)于大多數(shù)頻譜儀。
8. 采樣率
采樣率是指示波器每秒采樣的次數(shù),通常以GSa/s(吉赫茲采樣率)表示。高性能頻域示波器的采樣率可達10 GSa/s甚至更高,這有助于精確捕捉高頻信號。
9. 存儲深度
存儲深度決定了示波器能夠存儲的數(shù)據(jù)量,影響其對長時間信號的分析能力。較大的存儲深度可以支持更長時間的信號記錄和分析。
總結(jié)
頻域示波器在實時帶寬、動態(tài)范圍、靈敏度和功率測量準確度等方面表現(xiàn)出色,尤其適合高頻信號和超寬帶信號的分析。其性能指標的提升使其在無線通信測試和射頻信號分析中具有重要應(yīng)用價值。