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日图课堂|时域和频域相关简介

时间:2018-01-05      阅读:740

如前所述,所有时域数据和频域数据都时间相关。所有模拟通道、数字通道和RF 时域曲线都一起显示在上方的时域窗口中。与任何DPO/MSO4000 系列示波器一样,这些曲线在时间上都是相关的,可以使用Wave Inspector、多功能标记、测量和光标等进行分析。我们在画面中增加了一个新的指示符,指明生成频谱画面使用的数据的时间位置。这个橙色条称为频谱时间指示符,在下面的截图中的时域窗口底部可以看到这个指示符:从频率随时间变化曲线( 时域窗口中的橙色曲线“f”)中可以看到,这是图16 RF 时域曲线中显示的相同的跳频信号。

注意下面几点:

在频率随时间变化画面和频谱画面中可以清楚地看到信号从一个频率跳到另一个频率时的频率振铃,两个圈选的曲线段突出显示了这一点。

在频谱时间上( 用橙色条显示),信号在大多数时间位于zui低频率。在①处可以看出这一点,其在④处导致了一个高幅度峰值。

信号位于中间频率( 接近中心频率) 的时间zui短( 由于振铃)。在②处可以看出这一点,其在⑤处导致了一个低幅度峰值( 超过振铃看不到)。

信号有相当一部分时间位于zui低频率点,这在③处可以看出这一点,其在⑥处导致了一个中等幅度的峰值。另外注意,在这个频率上没有表现出任何振铃。这是因为信号进入频谱时间区间后开始变得稳定。由中频跳变到高频所引起的相关振铃超出了频谱时间的范围。

 

图17. 频谱时间指示符

 

当我们对比图16 与图17,我们会发现图16 的时基比图17 的时基要快10 倍( 由2ms/div 加快到2uuus/div)。这是一个快得多的跳频信号。在图17 中,RBW分辨率带宽是2KHz,频谱时间比任何一个频率点上所停留的时间都要长。希望看到某一个跳频点上的频谱,必须更宽的分辨率带宽来缩短总体的采集时间。

Wave Inspector 旋钮控制着频谱时间( 用橙色条指明)相对于其它时域曲线的位置:

频谱的默认位置在时域窗口中心。

在放大时,频谱跟随放大窗口。

在关闭缩放时,如上图所示,可以使用卷动旋钮,移动频谱数据的相对位置。

频谱时间指示符有助于测量瞬态和短时长RF 射频信号的功率。通过保证信号在整个频谱时间中是稳定的,在频谱画面上的幅度将是准确的。这个可以在时域窗口中简便地被检验。本应用指南附录一中更详细地阐述了RBW 与窗口函数的关系。

 

触发

由于MDO4000 混合域示波器把频谱分析仪集成到基于时域的采集系统中,因此整个采集过程可以启动于一个被满足的跨域触发条件。在上面的实例中,跳频信号在画面中是稳定的,因为示波器是由跳频的控制信号所触发的( 黄色曲线CH1 上的窄脉冲,图17 中频谱时间指示符)。

MDO4000 混合域示波器在DPO/MSO4000 系列触发系统中增加了下述功能:

能够在下变频后,基于RF 输入的整体功率电平进行边沿触发( 详情请参阅下面的“模块下变频”)。

能够在下面的触发类型中使用RF 输入作为触发源:

 -边沿

 -顺序(B 触发)

 -脉冲宽度

 -欠幅脉冲

 -逻辑,结合其它模拟和数字输入

 

频谱图

MDO4000 混合域示波器提供了频谱瀑布图画面。这个画面可以提供以相对较低速率改变频率的RF 信号中有关频率随时间变化的重要信息。频谱瀑布图是一系列 “被垂直竖立起来”的频谱曲线“片段”的堆叠,并使用颜色对应信号的幅度进行编码。在单独的“片段”中,若信号幅度低时,用蓝色来表达,在信号幅度高时,用红色来表达。然后,将这些“片段”都垂直被堆叠起来,的频谱位于频谱图的底部。如需进一步了解这一画面是怎样生成的,请参阅“生成频谱图。上面的截图显示了频谱瀑布图的画面:注意即使没有任何一条频谱曲线显示所有跳频,但频谱瀑布图仍清楚地表达了信号的跳频特点。一旦停止采集,通过滚动所捕获的频谱曲线数据历史,可以观察以前发生的频谱。

 

图18. 频谱瀑布图

 

标记

MDO4000 混合域示波器同时利用频谱分析仪和示波器的良好模式,在频域窗口中实现了标记功能。它利用DPO/MSO4000 系列示波器强大的搜索功能,提供自动峰值标记功能。这种功能在默认情况下打开,不仅自动识别单个zui高峰值,还识别满足用户标准的另外10 个峰值,如下面的截图所示:“参考标记”自动设置成zui高峰值。参考标记在上面的截图中用红色表示,之后的四个标记自动设置成后面四个zui高峰值。峰值读数可以设置成值或增量( 相对值)。在设置为相对值时,其相对于参考标记测得。

在提供相同数据饿前提下,我们把MDO4000 混合域示波器的标记功能与传统的频谱分析仪的操作作一下比较:在传统的频谱分析仪上,你需要

打开标记。

使用标记到峰值导航控制功能( 如有),移动到相应的峰值。

对其它标记重复这一过程。

另外注意峰值标记会持续自动更新。如果信号频率变化,峰值标记会一直附着在峰值上。这与某些频谱分析仪上的追踪功能类似,但同时适用于所有峰值标记。MDO4000 系列混合域示波器基础知识大全

 

图19. 自动峰值标记

 

通过增加手动标记,用户可以手动测量偏离信号峰值的频谱成分。下图说明了这一功能。注意已经打开两个手动标记。参考标记自动变成 a 标记。与峰值标记一样,手动标记可以读出值数据或相对值数据。在这个截图中,其设置成相对值。注意参考标记幅度为正的峰值读数,它测量的是频谱幅度相对较低的部分。此外, a 标记和 b 标记都为进行噪声密度测量( 值读数) 和相位噪声测量( 相对值读数) 提供了频谱密度读数。提供了Marker to Center 功能,以调节中心频率,把参考标记带到屏幕中心。

 

图20. 手动标记

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