前言--如何用示波器进行射频信号测量连载(一)

2016-09-30 08:18:01来源: ednchina
    前面推出了《数字工程师需要掌握的射频知识》连载后,反响强烈。有些工程师朋友联系我说,除了数字工程师要用到射频仪器外,有些射频工程师也会用到示波器做射频信号测试,但是不清楚精度如何,以及和频谱仪等传统仪器的区别,希望能对这方面做些讲解。

 

    为此,我对示波器做射频信号测试的应用案例和注意事项做了一些整理,将陆续连载,希望能给大家提供一些帮助。

时域测量的直观性

    要进行射频信号的时域测量的一个很大原因在于其直观性。比如在下图中的例子中分别显示了4个不同形状的雷达脉冲信号,信号的载波频率和脉冲宽度差异不大,如果只在频域进行分析,很难推断出信号的时域形状。由于这4种时域脉冲的不同形状对于最终的卷积处理算法和系统性能至关重要,所以就需要在时域对信号的脉冲参数进行精确的测量,以保证满足系统设计的要求。

更高分析带宽的要求

    在传统的射频微波测试中,也会使用一些带宽不太高(<1GHz)的示波器进行时域参数的测试,比如用检波器检出射频信号包络后再进行参数测试,或者对信号下变频后再进行采集等。此时由于射频信号已经过滤掉,或者信号已经变换到中频,所以对测量要使用的示波器带宽要求不高。

 

    但是随着通信技术的发展,信号的调制带宽越来越宽。比如为了兼顾功率和距离分辨率,现代的雷达会在脉冲内部采用频率或者相位调制,典型的SAR成像雷达的调制带宽可能会达到2GHz以上。在卫星通信中,为了小型化和提高传输速率,也会避开拥挤的C波段和Ku波段,采用频谱效率和可用带宽更高的Ka波段,实际可用的调制带宽可达到3GHz以上甚至更高。

 

    在这么高的传输带宽下,传统的检波或下变频的测量手段会遇到很大的挑战。由于很难从市面上寻找到一个带宽可达到2GHz以上同时幅频/相频特性又非常理想的检波器或下变频器,所以会造成测试结果的严重失真。

 

    同时,如果需要对雷达脉冲或者卫星通信信号的内部调制信息进行解调,也需要非常高的实时带宽。传统的频谱仪测量精度和频率范围很高,但实时分析带宽目前还达不到GHz以上。因此,如果要进行GHz以上宽带信号的分析解调,目前最常用的手段就是借助于宽带示波器或者高速的数采系统。

关键字:示波器  射频信号测量

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016093017513.html
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