跟着无线技能的运用日益遍及，规划工程师有必要一起检测这两个范畴的信号。混合域示波器的诞生从根本上改变了RF规划的调试与测验的办法，泰克在一台仪器中一起供给了示波器和频谱剖析仪功用，而且供给创始的混合域触发与时刻相关的信号剖析。新的MDO4000 混合域示波器系列有助于工程师捕获时刻相关的模仿、数字和射频信号，取得完好的体系级视图。现在已经有很多的材料描绘MDO4000混合域示波器的结构及其能够怎样用于某些常见的运用，如RFID、Zigbee、蓝牙、WIFI、电源规划的噪声源查找、PLL锁相的进程、RF功率发动与封闭的瞬态信号盯梢、RFFE 等等，这儿就不再赘述。本文将介绍怎么运用MDO4104-6 剖析宽带线性调频雷达体系。
图1.泰克MDO4000系列混合域示波器
雷达规划中有哪些常见丈量？现在运用哪些东西？为什么要运用MDO4000混合域示波器剖析雷达？
从本质上看，雷达信号能够是RF突发的调谐的脉冲。雷达规划中的典型问题是间隔和分辨率之间的对立问题。简言之，宽脉宽的信号包含满足的RF能量，能够远间隔传送到标靶。问题在于，假如有多个标靶，长脉冲会使各个反射变得含糊。换言之，宽脉宽的特点是观测间隔远，但分辨率差。假如缩窄脉宽，那么分辨率将改进，但间隔将变短。
解决方案是脉冲紧缩。让脉冲宽，但在脉冲中进行一些共同的处理，使您能够区别多个反射。其间最常用的技能之一是线性调频。假如脉冲的中心频率是4GHz，那么在3.97GHz发动信号，扫描到4.03GHz，而不是播映朴实的4 GHz。许多雷达体系选用窄线性调频，宽度在10MHz-50MHz。可是，为了完结更好的空间分辨率，您的线性调频要更宽。现代雷达的线性调频带宽能够到达500MHz以上！
怎样测验雷达？一般能够作为规范雷达测验各个器材(发送/接纳模块、天线器材、等等)，装置已知杰出的器材，并进行评价。可是，运用被测器材自身一般并不抱负，因而市面上盛行的东西为进行功用评价供给了专用雷达模块。
对调频带宽在100MHz以下的雷达，能够运用频谱剖析仪丈量雷达特性。泰克出产数字实时频谱剖析仪(RSA)，能够把RF脉冲向下变频到基带信号，作为数字I和Q存储数据。从这些数据中，能够进行各种丈量。泰克RSA6000和RSA5000系列能够履行27种不同的标量和矢量脉冲丈量。标量表明根据起伏随时刻改变的丈量，如脉冲上升时刻、宽度、占空比、纹波、式微、等等。矢量表明频率差错、频率差错、脉冲响应、相位差错和脉冲到脉冲相位差错等丈量。
图2.泰克RSA5000系列实时频谱剖析仪
对更宽带宽的雷达，一般运用实时数字示波器收集信号。泰克出产的示波器具有满足的采样率，能够采样RF载波。只需具有满足的带宽，就能够采样自己的信号。泰克新推出的DPO/DSA70000D示波器现在的实时带宽到达33GHz，简直能够收集和剖析任何信号。在与专用软件包(如泰克SignalVu软件)结合运用时，其能够进行相同27种矢量和标量丈量。
图3.全球最高丈量精确度的泰克DPO/DSA70000D系列
全世界好像对规范雷达、频谱剖析仪和示波器都感到满足，那么混合域示波器在雷达确诊中发挥的效果是什么呢？
● 便携性和尺度。混合域示波器深仅5″，重只要11磅，带着起来比大型仪器要简单得多。前面说到的频谱剖析仪和示波器的分量可能会超越50磅，尺度适当于一小件行李。
● 本钱适当低。一般来说，实验室只能接受和购买一台高端频谱剖析仪或高带宽示波器。不管是哪款仪器，价格都要超越10万美元。而MDO4000混合域示波器的起价在23,000美元，每个实验室都买得起，远远要比购买一台混合信号示波器加一台频谱剖析仪更廉价。
● 最重要的是，MDO4000混合域示波器为用户供给了共同的才能，不只能够剖析雷达信号，还能够剖析雷达体系中存在的其它数字门信号和守时信号。
MDO4000混合域示波器有4条带宽高达1 GHz的模仿通道，别的还有16条数字通道和1个RF输入。RF输入频率规模最高为6GHz，还有3GHz的类型。实时频谱捕获带宽确保为1GHz或以上(最高为3GHz，是一般扫一再谱剖析仪的100-300倍)。它还能够解码最多4条总线，如MIL-STD-1553、I2C、RS-232、RS-422、RS-485等。
留意，MDO4000混合域示波器并不是要替代带有SignalVu这类专用雷达剖析软件的示波器，如泰克DPO/MSO5000、7000和70000示波器。SignalVu能够进行显着多得多的丈量，特别是在脉冲式雷达方面，包含脉冲到脉冲频率差、脉冲到脉冲相位差、脉冲上的频率差错、脉冲响应，并能够剖析最多10,000个接连脉冲。MDO4000混合域示波器不能复现这种强壮具体的剖析才能，因而这两种东西在RF东西台上实践发挥着不同的效果。下面的实例在示波器上运转SignalVu，剖析接连脉冲参数，显现最多10,000个脉冲中这些参数的直方图，并显现了线性调频的脉冲响应频谱。
图4.高带宽示波器上的SignalVu－对雷达信号进行很多的单通道剖析。
与运转SignalVu的示波器进行的剖析比较，MDO4000混合域示波器完结的是一个剖析子集，但这是一个重要的子集，一般包含根本需求，一起增加多通道时刻相关功用。
图5.泰克MDO4104-6混合域示波器
鄙人面的画面中，咱们得到多条曲线。从上面开端，首先是中心频率为4GHz、线性调频带宽为500 MHz的雷达信号的起伏随时刻的改变。这与传统频谱剖析仪上的“零跨度”(Zero Span)相似，但没有任何一台频谱剖析仪能够完结500MHz零跨度显现。它标为”A”，表明”起伏随时刻改变”。它下面的曲线标为”f”，表明”频率随时刻改变”。它显现了脉冲期间的频率差错。这条曲线有的当地是空白的，由于咱们在脉冲没有发动时静噪了频率画面。
这个信号下面是发送脉冲触发信号(通道1)，然后是脉冲期间有用的数字门信号(通道2)，然后是回来脉冲的接纳触发信号(通道3)，然后是一切数字门的体系时钟信号(通道4)。为节省空间，没有显现这些曲线，但能够把16条额定的数字通道分配给体系中多个门信号。
咱们触发了RF突发(拜见右下角-9dBm处的RF触发)，进行了一系列主动丈量。包含：丈量了雷达的上升时刻(4.957us)、脉宽(31.35us)、占空比(18.8%)和PRF(5.99kHz)。还丈量了从TX触发上升沿到包络开端的推迟(15.15us)，以及从RF脉冲下降沿到接纳门上升沿的推迟(7.773us)。别的咱们还在频率随时刻改变进步行了峰峰值丈量，显现线性调频的504MHz频率差错。最终，丈量了体系时钟，运转频率为120MHz。
别的留意，在触发RF突发的上升沿时，MDO4000混合域示波器还触发其它脉冲特性。能够把示波器设置成触发窄脉冲、宽脉冲、欠幅脉冲(没有到达悉数起伏的脉冲)、乃至漏掉的脉冲。乃至还能够把示波器的触发设置为RF突发脉冲存在，但On-Gate信号没有存在时触发(能够运用“逻辑”触发)。一般示波器或频谱剖析仪是不能触发一切这些条件的。
下面咱们将显现相同的数据，但咱们把屏幕分隔，也显现脉冲的RF频谱。咱们能够看到，第二个脉冲下面的橙色条指明晰咱们在哪里进行FFT。为了更好地检查线性调频雷达的FFT，您需要把窗口函数设置成Rectangular，由于Kaiser在频域中看上去就象一串尖峰。经过这一画面，咱们能够运用手动符号，丈量占用带宽。从4.235到3.735，咱们得到500MHz。咱们还能够移动频谱剖析窗口，显现脉冲封闭时刻，检查脉冲没有活动时的频谱外观。
只要MDO4000混合域示波器能够一起捕获高频RF信号和较慢的门操控信号，而且在时刻轴将它们相互干系起来。假定咱们要剖析4GHz的窄带雷达。频谱剖析仪能够进行很多的剖析，但不能收集其它相关信号，如数字门信号。实时示波器能够收集RF信号和其它信号，但捕获深度有限，而且均匀噪声电平、动态规模、谐波杂讯等目标都要比一般的频谱仪或混合域示波器要差。假如实时示波器以50GS/s数字化，并标配10M点存储器，那么它只能捕获200us的数据。即便在最大存储容量时，它仍只能捕获5ms的RF数据。假如下降采样率，咱们能够捕获更多的时刻，但采样率不够高来取得RF数据。咱们怎样才能一起检查4GHz RF信号和100MHz时钟信号呢？
虽然MDO4104-6完结了RF信号、模仿信号和数字信号的时刻相关，但模数转换器都是独立与示波器的。因而在RF通道捕获4GHz脉冲信号的一起(1GB的独立RF存储能够记载最多75ms的RF时域数据)，模仿通道此刻仍能够以500MS/s速度运转，只需20M的存储深度就能够记载相一起刻长度的时钟信号这以后就能够进行频域与时域的混合域剖析。
混合域示波器是一种全新的仪器类别。当然，在雷达剖析中，它们不会替代频谱剖析仪或传统数字示波器。MDO4000混合域示波器这种东西以较小的尺度/较低的价位把部分要害功用叠加在一起，一起增加了任何其它平台上没有供给的立异功用：
1.业界创始：内置频谱剖析仪的新一代示波器
2.业界创始：在任何时刻点上检查模仿、数字、总线与射频信号并其干系
3.业界创始：频谱时刻
4.业界创始：确保1GHz以上的实时频谱捕获带宽
5.业界创始：跨域与射频触发
6.业界创始：11个主动峰值丈量光标
7.业界创始：频率、起伏与相位随时刻的改变轨道
8.业界创始：RF探头、电流、电压、差分探头的适配器
