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MDO优于频谱分析仪

大多数频谱分析仪能够以“零跨度”画面的形式显示时域数据。从表面上看，这似乎为许多用户提供了充分的时域分析功能。但实际上，普通频谱分析仪( 即使有零跨度功能) 对进行时域测量来说也是次优方案。

与普通频谱分析仪相比，MDO 拥有多个主要优势：

多条输入通道，包括模拟、数字、总线等，提供系统级洞察力

一条RF 输入通道，多个并发的时间相关的频域和时域视图，提供系统重要信息

能够观察RF 信号随时间的变化，而没有传统频谱分析仪的结构限制

基于时间的宽频谱捕获带宽采集结构，可以简便地分析随时间变化、快速发生的RF 信号

多条输入通道

*个主要优势源于多条输入通道。MDO4000 混合域示波器利用MSO 示波器和数字通道，得到一个能够超越普通频谱分析仪单通道功能的信号测量产品。现代RF 射频信号由复杂的嵌入式系统来生成、接收和管理。串行和并行数据总线用于不同组件之间的通信。可以由微处理器来管理电源。RF 射频系统本身可以是更大的电子器件的一部分，预计提供与RF 射频系统相关的进一步功能。

趋势是RF 射频信号在现代电子系统中被“孤立”的可能性变成小得多。由于传统频谱分析仪只有一条输入通道，专门用来进行简单的RF 射频测量，因此它不能采集嵌入式设计(RF, 模拟, 数字) 的整套信号以及它们之间的交互。

MDO4000 系列混合域示波器提供了一套完整的输入通道：

4 条模拟时域通道，500 MHz 或1 GHz 带宽，拥有串行总线解码和触发功能

16 条数字时域通道，高达60.6 ps 定时分辨率，拥有串行总线解码和触发功能

1 条RF 频域通道，拥有3 GHz 或6 GHz 输入频率范围

更重要的是，这些输入通道在时间上是相关的。混合域示波器可以显示与测量从发送给RF 发射机的串行数据命到达的时刻，到RF 突发脉冲被发射时刻之间的定时关系，从而了解电子系统内部多个信号之间的交互关系，这样对透视、诊断和调试设备的行为至关重要。尽管示波器用户已经熟悉这一领域的这种多通道视图，混合域示波器使得频谱分析仪用户*次能够轻松获得多通道同时分析的优势。

图7. 频谱分析仪以20 kHz 的RBW 测量20 MHz 频谱中的信号。

同时的RF 信号时域与频域视图

由于能够同时观察随时间变化的信号的时域和频域，因此了解信号行为的真正特点现在要容易得多了。一些简单的射频事件，如跳频信号，使用传统的频谱分析仪很难得到概括的了解。下面的实例演示了MDO 混合域示波器结构的优势。传统的频谱分析仪会扫描用户自定义的频谱。在图7所示的实例中，传统频谱分析仪被设置成以20 kHz 的分辨率带宽扫描通过20 MHz 的频谱。在这些设置下，频谱分析仪的扫描时长默认为146 ms。在Max Hold曲线( 蓝色曲线) 和Normal 曲线( 黄色曲线) 中，很难从累积的或瞬时的频谱视图中了解信号的时域特点。使用传统频谱分析仪观察这个信号时域特点的*方式是采用零跨度模式；但是，频谱分析仪零跨度模式下的时域带宽受到频谱分析仪zui大分辨率带宽的限制。由于这个信号的频谱特点明显超出了典型频谱分析仪的分辨率带宽的极限(10 MHz)，因此使用传统频谱分析仪零跨度模式并不能观察这类信号。此外，在传统频谱分析仪中选择零跨度模式时，信号的频谱视图就无法提供了。图8 是现在在MDO4000 上时域画面和频域画面观察的同一信号。在显示的Max Hold 和Normal 曲线中，现在很明显这个信号不象传统频谱分析仪看到得那样乱。Normal 曲线显示了与时域画面中显示的频谱时间相关的信号的FFT( 时域和频域相关部分将详细讨论频谱时间)。在频谱分析仪的RBW 设置下，显示这个信号要求的采集时间称为频谱时间。这个采集时间小于115 us，代表着图7 中信号的相同带宽，但信号采集速度要快1300 倍。了解RF 信号并发的时间和频率视图提供了必要的信息，可以了解现代信号特点，正确进行测量设置。在概括介绍频谱分析仪结构时，我们将详细讨论这个实例。

图8. 相同的信号和设置，在MDO 上的时域和频域视图。

RF 信号随时间变化的视图

传统频谱分析仪的时域视图只能分析信号幅度随时间变化，如前所述，传统频谱分析仪不能同时显示信号的频谱和时域视图。此外，传统频谱分析仪不能随时显示频率和和相位随时间的变化。考虑到这些局限性，我们将比较MDO4000 混合域示波器在观察脉冲式信号时与传统频谱分析仪相比的优势，其中所使用是相对重复性、不随频率变化的信号。图9 (a/b) 显示了脉冲式信号的频谱和零跨度视图。图9(b) 中的零跨度画面显示了幅度随时间变化的时变特点。这个信号似乎是某种脉冲式能量，占空比约为每10 us。在RBW 设置成频谱分析仪zui大值时，传统频谱分析仪的零跨度模式可以地表示信号的时域视图。如果信号的上升时间比输入信号的RBW 快，那么幅度随时间变化的画面就是一个扭曲的表达。MDO4000 系列混合域示波器基础知识大全

图9 (a,b). 显示了宽带脉冲信号 (a) 在零跨度时的频谱(b) 它的时域视图。

图10 显示了同一信号的时域与频域画面同时在MDO4000 混合域示波器被显示。注意时域画面可以立即看到幅度随时间的变化和测量。对比图10 中的幅度随时间的变化与传统频谱分析仪图9(b) 的零跨度画面，RBW 的限制导致的信号失真就十分明显了。幅度随时间的变化曲线中的测量中得知，信号的上升时间为2.883 ns，脉冲时长为1 us。传统频谱分析仪带宽和RBW 有限，因此不能准确地显示或测量上升时间。MDO4000 混合域示波器不仅能够观察RF 射频信号随时间的变化( 包括幅度、相位和频率随时间的变化)，而且其结构不会象传统频谱分析仪那样导致信号的时域曲线失真，因为MDO4000 混合域示波器的时域视图不受仪器的RBW 设置限制。

图10. 带时域测量的脉冲式信号的时域和频域视图。