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可测试高速通信信号的的六种数字示波器
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随着电子设备越来越多地采用射频和数字器件,测试设备正开始将一系列更高级的测量工具整合起来,用于高速通信信号测试。被普遍认为是实验台中心的数字示波器,也没有回避这一波集成的浪潮。最新的机型设计了内置波形发生器、逻辑分析仪,以及串行协议和频谱分析功能。

现代示波器不再只是一个时域测量工具。它已演变成为能够进行频域测量,从而能够满足长期演进(LTE)和无线局域网(WLAN)等无线通信系统的信号验证和调试的需要。它使用快速傅里叶变换(FFT)功能或频谱分析软件,通过仪器内置的多种增强测试功能来执行这些测量。

 

图1:由于测试设备供应商集成了逻辑、协议和频谱分析等功能,现代示波器已不再只是一个时域测量工具。(图片由Thinkstock提供)。
图1:由于测试设备供应商集成了逻辑、协议和频谱分析等功能,现代示波器已不再只是一个时域测量工具。(图片由Thinkstock提供)。

在 某些情况下,对于射频通信信号测试,数字示波器可能比信号分析仪等频域仪器更加可取。这对于频率在3.1GHz至10.6GHz、数据速率高达 1024Mb/s的新兴超宽带(UWB)通信系统来说尤为如此。虽然信号分析仪具有更好的动态范围和更小的失真,但对于信号分析,现代示波器却具有更高测 量带宽和更多自动化功能的优势。

这里有6个具有频域功能的最新数字示波器可用于通信器件的测试。

1. 是德科技的Infiniium V系列示波器

是 德科技(Keysight Technologies)的Infiniium V系列示波器提供了从8GHz至33GHz的广泛的测量带宽,并且在所有型号上都具有4个模拟通道标准。最高带宽型号——DSAV334A采样示波器以 33GHz运行,两个通道下的实时采样率为80GS/s,四个通道下为40GS/s。该仪器支持2.10mVrms的本底噪声和50mV/格的灵敏度,并 且抖动测量基底低于100fs。

 

图2:是德科技Infiniium V系列示波器。(图片由Keysight提供)。
图2:是德科技Infiniium V系列示波器。(图片由Keysight提供)。

DSA334A 示波器每通道内存深度为100Mpts,并且提供12.5Gbps硬件串行触发和160位序列。对于频域测量,它提供FFT功能,使用户能够实现高达 33GHz的宽带宽测量——其可以通过将仪器与下变频器电路相结合来增加。有效位数(ENOB)大于5.5且杂散频率动态范围(SFDR)大于 50dBc,可用于提高其频谱分析功能的动态范围。

Infiniium V系列示波器探测系统支持高达30GHz的浏览,并可针对更高的测量要求而升级。广泛的软件更新使示波器能够测量LPDDR4、HDMI 2.0、100G以太网和MIPI标准的规范。另外,此系列中包含的33GHz混合信号示波器(MSO)除了4个模拟输入以外,还可接受16个数字通道。

2. 泰克DPO70000SX高性能示波器

泰克(Tektronix)公司的DPO70000SX高性能示波器提供70GHz的实时测量带宽,其采样率为200GS/s且采样分辨率为5ps。该示波器包含在一个紧凑的封装中,可以与其它示波器模块连接起来增加可用的通道数,同时保持通道至通道抖动低于500fs。

再 加上SignalVu矢量分析软件,该示波器能够分析宽带射频信号,例如雷达、光相干网络、电子战(EW)或WLAN 802.11ac。示波器以全触发能力工作时,该软件能够提供实时信号分析仪的功能,包括矢量信号分析、脉冲分析、蓝牙或WLAN测试和频谱分析等功能。

这 些型号适用于单机(single-unit)系统——系统在单通道上支持高达70GHz带宽,双通道支持33GHz带宽,四通道支持23GHz带宽——或 者每带宽可打开两倍通道数的双机系统中。该系统采用异步时序交织(ATI)技术工作,该技术是泰克采用IBM锗化硅(SiGe)器件所开发的。示波器将输 入信号分解,利用模数转换器(ADC)将其转换成数字格式,然后将其重建成宽带信号的实时测量结果。

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