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频谱仪与示波器的三大区别

类别:技术参数      出处:维库仪器仪表网      发布于:2018-06-11 15:07:30 | 4290 次阅读

  一、实时带宽
  1、对于示波器来说,带宽通常是其测量频率范围。而频谱仪则有中频带宽、分辨带宽等带宽定义。这里,我们以能对信号进行实时分析的实时带宽作为讨论对象。
  2、对于频谱仪来说,末级模拟中频的带宽通常可以作为其信号分析的实时带宽,大多数的频谱分析的实时带宽只有几兆赫兹,通常较宽的实时带宽通常为几十兆赫兹,当然目前带宽宽的FSW频谱仪可以达到500兆赫兹。而示波器的实时带宽为其实时取样的有效模拟带宽,一般为数百兆赫兹,高的可达数千兆赫兹。
  3、这里需要指出的是,大多数的示波器在垂直刻度设置不同时,其实时带宽可能并不一致,在垂直刻度设置到灵敏时,其实时带宽通常会下降。
  4、从实时带宽来说,示波器普遍优于频谱仪,这对于某些超宽带信号分析尤其有好处,特别是在调制分析上有着无可比拟的优势。
  二、动态范围
  1、动态范围指标因其定义不同而有所不同,很多情况下,动态范围被描述为仪器测量信号和小信号的电平差值。当改变测量设置时,仪器测量大信号和小信号的能力是不一样的,例如频谱分析仪在衰减设置不一样的情况下,其测量大信号所带来的失真是不一样的。在这里,我们讨论仪器能够同时测量大小信号的能力,即在不改变任何测量设置的情况下,示波器和频谱仪在合适设置情况下的动态范围。
  2、对于频谱仪来说,在不考虑相位噪声等近端噪声和杂散情况下,平均噪声电平、二阶失真、三阶失真是制约动态范围的主要因素,以主流频谱仪的技术指标计算,其理想动态范围约为90dB(受二阶失真限制)。
  3、大多数的示波器由于受其AD有效取样位数和噪声底的限制,传统示波器的理想动态范围通常不超过50dB。(对于R&SRTO示波器,在100KHzRBW时,其动态范围可高达86dB)。
  4、从动态范围来看,频谱仪要优于示波器。但这里要指出的是,这对于常在信号的频谱分析来说确实如此,然而示波器的频谱是同一帧数据,频谱仪的频谱大多数情况下都不是同一帧数据,因而对于瞬变信号来说,频谱仪可能无法测量到。而示波器发现瞬变信号(信号满足动态范围的情况下)的概率要大得多。
  三、功率测量准确度
  对于频域分析来说,功率测量准确度是非常重要的技术指标。无论是示波器还是频谱仪,对功率测量准确度的影响量都是非常多的,下面分别列出其主要的影响量:
  1、对于示波器来说,功率测量准确度的影响量有:端口不匹配引起的反射、垂直系统误差、频率响应、AD量化误差、校准信号误差等。
  2、对于频谱仪来说,功率测量准确度的影响量有:端口不匹配引起的反射、参考电平误差、衰减器误差、带宽转换误差、频率响应、校准信号误差等。
  3、此处我们不对影响量进行逐一分析比较,我们通过对1GHz频率信号的进行功率测量来对比,通过RTO示波器和FSW频谱仪的测量对比可以看出,在1GHz处,示波器与频谱仪的功率测量值仅相差0.2dB左右,这是非常好的测量准确度指标。因为频谱仪在1GHz处的测量准确度是非常好的。
  4、另外,在频率范围内,示波器的频率响应指标也是很好的,4GHz范围内不超过0.5dB,从这点来说,示波器甚至优于频谱仪的性能。

标签: 频谱仪

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