Rozdíl mezi spektrálním analyzátorem a osciloskopem
Nebylo možné rozeznat rozdíl meziosciloskopaspektrální analyzátorTento článek si často dělá legraci, abychom se vyhnuli chybám, tento článek stručně shrnuje následující čtyři body - s šířkou pásma v reálném čase, dynamickým rozsahem, citlivostí, přesností měření výkonu, porovnejte výkonnostní ukazatele analýzy osciloskopu a spektrálního analyzátoru, abyste je rozlišili.
1 Šířka pásma v reálném čase
U osciloskopů je šířkou pásma obvykle frekvenční rozsah měření. Spektrální analyzátor má definice šířky pásma, jako je šířka pásma IF a šířka pásma rozlišení. Zde diskutujeme o šířce pásma v reálném čase, která dokáže analyzovat signál v reálném čase.
U spektrálních analyzátorů může být šířka pásma konečného analogového IF obvykle použita jako šířka pásma analýzy signálu v reálném čase. Šířka pásma v reálném čase u většiny spektrálních analýz je pouze několik megahertzů a široká šířka pásma v reálném čase je obvykle desítky megahertzů. Největší šířka pásma FSW může dosáhnout 500 MHz. Šířka pásma osciloskopu v reálném čase je jeho efektivní analogová šířka pásma pro vzorkování v reálném čase, typicky stovky megahertzů a až několik gigahertzů.
Zde je třeba zdůraznit, že nejvíce v reálném časeosciloskopynemusí mít stejnou šířku pásma v reálném čase, když je nastavení vertikálního měřítka odlišné. Když je vertikální měřítko nastaveno na nejcitlivější, šířka pásma v reálném čase se obvykle snižuje.
Z hlediska šířky pásma v reálném čase je osciloskop obecně lepší než spektrální analyzátor, což je zvláště výhodné pro některé ultraširokopásmové analýzy signálu, zejména v modulační analýze, která má nesrovnatelné výhody.
2 dynamický rozsah
Indikátor dynamického rozsahu se liší podle jeho definice. V mnoha případech je dynamický rozsah popsán jako rozdíl úrovně mezi maximálním a minimálním signálem měřeným přístrojem. Při změně nastavení měření se liší schopnost přístroje měřit velké a malé signály. Pokud například spektrální analyzátor není stejný v nastavení útlumu, zkreslení způsobené měřením velkých signálů není stejné. Zde diskutujeme schopnost přístroje měřit velké a malé signály současně, tj. optimální dynamický rozsah osciloskopu a spektrálního analyzátoru při vhodném nastavení beze změny nastavení měření.
U spektrálních analyzátorů jsou průměrná hladina šumu, zkreslení druhého řádu a zkreslení třetího řádu nejdůležitějšími faktory, které omezují dynamický rozsah, aniž by se bral v úvahu šum na blízkém konci a rušivé podmínky, jako je fázový šum. Výpočet je založen na specifikacích běžných spektrálních analyzátorů. Jeho ideální dynamický rozsah je asi 90 dB (omezeno zkreslením druhého řádu).
Většina osciloskopů je omezena počtem vzorkovacích bitů AD a úrovní šumu. Ideální dynamický rozsah tradičních osciloskopů obvykle nepřesahuje 50dB. (U osciloskopů R&S RTO může být dynamický rozsah až 86dB při 100 kHz RBW)
Z hlediska dynamického rozsahu jsou spektrální analyzátory lepší než osciloskopy. Zde je však třeba zdůraznit, že to platí pro spektrální analýzu signálu. Frekvenční spektrum osciloskopu je však stejná rámcová data. Spektrum spektrálního analyzátoru nejsou ve většině případů stejná rámcová data, takže u přechodového signálu je spektrální analyzátor nemusí být schopen změřit. Pravděpodobnost, že osciloskop najde přechodné signály (kde signál vyhovuje dynamickému rozsahu), je mnohem větší.
3 Citlivost
Citlivost zde diskutovaná se týká úrovně minimálního signálu, kterou může osciloskop a spektrální analyzátor testovat. Tento indikátor úzce souvisí s nastavením přístroje.
U osciloskopu, kdy je osciloskop nastaven do nejcitlivější polohy na ose Y, obvykle osciloskop dokáže měřit minimální signál při 1 mV/div. Kromě nesouladu portů tomu tak není ani šum a stopa generovaná signálovým kanálem osciloskopu. Šum způsobený stabilitou je nejdůležitějším faktorem, který omezuje citlivost osciloskopu.
4 Přesnost měření výkonu
Pro analýzu ve frekvenční oblasti je přesnost měření výkonu velmi důležitým technickým ukazatelem. Ať už se jedná o osciloskop nebo spektrální analyzátor, množství vlivu na přesnost měření výkonu je velmi velké. Hlavní vlivy jsou následující:
U osciloskopů je dopad přesnosti měření výkonu: nesoulad portů způsobený odrazem, vertikální systémová chyba, frekvenční odezva, AD kvantizační chyba, chyba kalibračního signálu.
U spektrálního analyzátoru je dopad přesnosti měření výkonu: nesoulad portů způsobený odrazem, chyba referenční úrovně, chyba atenuátoru, chyba převodu šířky pásma, frekvenční odezva, chyba kalibračního signálu.
Zde neanalyzujeme a neporovnáváme ovlivňující veličiny jednu po druhé. Porovnáváme měření výkonu frekvenčního signálu 1GHz. Porovnáním měření mezi osciloskopem RTO a spektrálním analyzátorem FSW můžeme vidět, že hodnoty měření výkonu osciloskopu a spektrálního analyzátoru jsou na 1 GHz. Rozdíl pouze asi 0.2dB, což je velmi dobrý indikátor přesnosti měření. Protože přesnost měření spektrálního analyzátoru na 1 GHz je velmi dobrá.
Navíc ve frekvenčním rozsahu je frekvenční odezva osciloskopu také velmi dobrá, nepřesahuje 0,5dB v rozsahu 4GHz. Z tohoto pohledu je osciloskop ještě lepší než výkon spektrálního analyzátoru.
Obecně platí, že osciloskopy a spektrální analyzátory mají své vlastní výhody ve výkonu analýzy ve frekvenční oblasti. Spektrální analyzátory jsou lepší z hlediska citlivosti a dalších technických ukazatelů. Osciloskopy jsou lepší než spektrální analyzátory v šířce pásma v reálném čase. Při měření různých typů signálů si můžete vybrat podle požadavků testu a různých technických vlastností přístroje.
