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示波器的起伏精度和相位噪声–示波器的射频目标连载(3)

绝对幅度精度(Absoluteamplitudeaccuracy)绝对幅度精度会影响到示波器对某个频点载波做功率测量时的准确度。对于示波器来说…

肯定起伏精度(Absolute amplitude accuracy)

肯定起伏精度会影响到示波器对某个频点载波做功率丈量时的准确度。关于示波器来说,肯定起伏精度方针 = DC起伏丈量精度 + 幅频呼应。因而需求两部分别离剖析。

DC起伏丈量精度便是示波器里标称的双光标丈量精度,又由DC增益差错和笔直分辩率两部分构成(如下图所示是Keysight公司S系列示波器的DC丈量精度方针)。关于实时示波器来说,DC增益精度一般为满量程的2%,而分辩率与运用的ADC的位数有关,如果是10bit的ADC就适当于满量程的1/1024。由此核算得出实时示波器的DC起伏精度大约在±0.2dB左右。

至于幅频呼应,传统上宽带设备的幅频呼应都不会特别好,但现代的高功能示波器在出厂时都会做频率呼应的校准和补偿,使得其幅频呼应曲线十分平整。下图是Keysight公司8GHz带宽的S系列示波器的幅频呼应曲线,能够看出其带内平整度十分好,在7.5GHz以内的动摇不超越±0.5dB。

因而,归纳下来,以S系列示波器为例,其在7.5GHz以内的肯定起伏丈量精度能够控制在±1dB左右,这个方针和大部分中高级频谱仪的方针适当。而Keysight公司的V系列示波器更是能够在30GHz的规模内确保±0.5dB的肯定起伏精度,超越了大部分高级频谱仪的方针。

相位噪声(Phase Noise)

丈量仪器的相位噪声(Phase Noise)反映了测验一个纯洁正弦波时的近端低频噪声的巨细,在雷达等运用中会影响到关于慢方针辨认时的多普率频移的分辩才能。相位噪声的频域积分便是时域颤动。关于示波器来说,相位噪声太差或许颤动太大会形成关于射频信号采样时发生额定的噪声然后恶化有效位数。

传统的示波器不太重视采样时钟的颤动或许相位噪声,但随着示波器的采样率越来越高,以及为了进步射频测验的功能,现代的数字示波器如Keysight公司的S、V、Z等系列示波器都对时钟电路进行了优化,乃至采用了经典的微波信号源如E8267D里的时钟电路设计,使得示波器的相位噪声方针有了很大提高。

如下图所示是S示波器在1GHz载波时的相位噪声曲线,测验中的RBW设置为750Hz,在违背中心载波100kHz处的噪声能量约为-92dBm,归一化到单位Hz能量约为-120dBc/Hz,这现已超越了市面上大多数中档频谱仪的相噪方针。而更高功能的V系列示波器的相位噪声方针则能够做到约-130dBc/Hz @100KHz offset,这现已超越了市面上大部分中高级频谱仪的相应方针。

总结

早年面的介绍能够看出,现代的高功能的实时示波器除了受ADC位数的约束形成谐波失真方针显着较差以外,其无杂散动态规模能够和中等层次的频谱仪适当,而底噪声、带内平整度、肯定起伏精度、相位噪声等方针现已能够做到和中高级频谱仪相似。

并且,为了满意射频测验的要求,现代的高功能示波器里除了传统的时域方针以外,也开端标示射频方针以习气射频用户的运用习气。

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