1、頻譜儀的功能介紹

現(xiàn)代頻譜分析儀多采用軟件無線電思想設(shè)計：搭建通用性強的硬件平臺，將功能實現(xiàn)軟件化，使得現(xiàn)代頻譜分析儀具有了“軟件定義儀器”的特征，在維持硬件平臺基本不變的情況下，通過更新軟件，就可以使頻譜分析儀集成眾多儀器，如接收機、功率計、頻率計、網(wǎng)絡(luò)分析儀的大部分功能，極大擴展了頻譜儀的測量能力和應(yīng)用領(lǐng)域?，F(xiàn)代頻譜儀發(fā)展迅速，針對不同應(yīng)用需求，出現(xiàn)了各種各樣的頻譜儀，不同類型的頻譜儀，其性能指標和功能配置也有很大差別。

1.信道功率測試：測試指定區(qū)域內(nèi)的中頻功率之和與區(qū)域?qū)挾?。概言之，就是測試指定頻段內(nèi)的信號總功率，或噪聲總功率。

2.鄰信道功率測試：可測鄰道泄露的上下行載波功率強度。概言之，可以選擇多種測試方法包括總功率、參照電平強度、帶內(nèi)測試的方面精確測試載波功率強度。

3.可測電路或者PCB板上器件和電路間的電磁場強度：頻譜儀只可以測試電信號，但是配上天線和不同探頭就可以測試場強。例如DSA815可以測試1.5G以內(nèi)信號，配上天線就可以測試物聯(lián)網(wǎng)，RFID等信號，配上近場探頭就可以測試電場和磁場的信號。你也可以自己制作電場、磁場的感應(yīng)器接到頻譜儀上就可以測試了。

4．標記測量：例如MSA-338有兩種模式：其一是常規(guī)模式，最多顯示測試點的7個活動頻點和最多3個活動的電平值；另一測試模式叫DELTA測試模式，可以對比2個測試點的頻率與電平。

5.峰值查找：分兩種，一種為全頻峰值查找，一種為范圍內(nèi)查找。

6.占用帶寬測試。

2、示波器的功能介紹

第一、示波器的觸發(fā)功能和自動功能。

示波器的觸發(fā)功能能夠彌補自動功能的一些缺陷，它能夠捕捉到一些瞬間的信號和高速、高頻信號。要使用這個觸發(fā)功能，需要對示波器按照如下步驟進行操作：按下Menu按鍵，在模式選擇里面有三種選擇，分別是滾動、X—Y和標準模式，這里選擇“標準”模式——然后按下Modecoupling按鍵，觸發(fā)模式選項中選擇“標準”，就是說要選擇兩個“標準”，一個是Menu里面的“標準”，另一個是Modecoupling里面的“標準”。如下圖所示：

圖2、按下Menu按鈕

圖3、在觸發(fā)模式中選擇“標準”

在使用觸發(fā)功能的時候，我們需要選擇觸發(fā)的種類，觸發(fā)的種類有邊沿觸發(fā)、脈寬觸發(fā)和電平觸發(fā)。我們一般常用的有邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)。其中電平觸發(fā)是一定要配合觸發(fā)功能來使用的，這個功能由“TriggerLevel”這個按鍵來實現(xiàn)，而邊沿的選擇可以拖過“Edge”這個按鍵來選擇，有上升沿，下降沿、任一沿。至于脈寬觸發(fā)，各位童鞋可以自己親自試一下。我們一般只需要通過邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)就可以了。操作界面顯示如下所示：

圖4、觸發(fā)功能的操作界面

第二、示波器看電源的紋波。

圖5、按下通道1

圖6、耦合方式的選擇

第三、示波器的傅里葉功能。

圖7、在算子選項中選擇FFT

圖8、FFT的設(shè)置

圖9、通過移動光標來標注頻譜信號

第四、示波器看高頻和高速信號。

圖10、按下探頭選項可以看到探頭阻抗模式

第二、眾所周知，高頻和高速信號在阻抗不匹配的時候，會造成信號的反射。而我們的高頻和高速信號的阻抗一般都會設(shè)計成為50或者60歐姆。而示波器本身有50歐姆和1M歐姆兩種阻抗兩種選擇，因此當我們采用1M歐姆阻抗看高速和高頻信號的時候，我們會發(fā)現(xiàn)信號會有很多的過沖。而當我們用50歐姆的阻抗看高速和高頻信號的時候我們會發(fā)現(xiàn)這種過沖就沒有了。這個說明采用50歐姆阻抗觀察高頻和高速信號的效果會比1M歐姆的效果好。

圖11、示波器阻抗選擇

示波器本身還有很多的使用功能，以上四點只是我們經(jīng)常用到的一些功能。

3、頻譜儀和示波器哪個好

對示波器和頻譜儀的功能進行了詳細的分析介紹，那么在實驗應(yīng)用中，頻譜儀和示波器哪個比較好呢？

以下我們從實時帶寬、動態(tài)范圍、靈敏度和功率測量準確度四個方面比較了示波器和頻譜儀的分析性能誰好。

1）對于示波器來說，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，我們以能對信號進行實時分析的實時帶寬作為討論對象。

從實時帶寬來說，示波器普遍優(yōu)于頻譜儀，這對于某些超寬帶信號分析尤其有好處，特別是在調(diào)制分析上有著無可比擬的優(yōu)勢。

2）對于頻譜儀來說，在不考慮相位噪聲等近端噪聲和雜散情況下，平均噪聲電平、二階失真、三階失真是制約動態(tài)范圍的最主要因素，以主流頻譜儀的技術(shù)指標計算，其理想動態(tài)范圍約為90dB（受二階失真限制）。

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，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，在100KHzRBW時，其動態(tài)范圍可高達86dB）

從動態(tài)范圍來看，頻譜儀要優(yōu)于示波器。

3）對于示波器而言，示波器在Y軸設(shè)置至最靈敏檔時，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，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。

對于頻譜儀來說，同樣拋開端口不匹配等因素來討論，頻譜儀的在增益最大、衰減器設(shè)置最小情況下，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，大多數(shù)性能良好的頻譜儀可以達到-150dBm。

4）通過對1GHz頻率信號的進行功率測量來對比，通過RTO示波器和FSW頻譜儀的測量對比可以看出，在1GHz處，示波器與頻譜儀的功率測量值僅相差0.2dB左右，這是非常好的測量準確度指標。因為頻譜儀在1GHz處的測量準確度是非常好的。

在頻率范圍內(nèi)，示波器的頻率響應(yīng)指標也是很好的，4GHz范圍內(nèi)不超過0.5dB，從這點來說，示波器甚至優(yōu)于頻譜儀的性能。

總的來說，示波器與頻譜儀在頻域分析性能上各有所長，頻譜儀在靈敏度等技術(shù)指標上更勝一籌，示波器在實時帶寬上較頻譜儀更為出色。在測量不同類型的信號時，可根據(jù)測試需求和儀器的不同技術(shù)特點進行選擇。