La differenza tra analizzatore di spettro e oscilloscopio
Impossibile distinguere traoscilloscopioEanalizzatore di spettrospesso scherzando, per evitare difetti, questo articolo riassume brevemente i seguenti quattro punti: larghezza di banda in tempo reale, gamma dinamica, sensibilità, precisione della misurazione della potenza, confronto degli indicatori di prestazione dell'analisi dell'oscilloscopio e dell'analizzatore di spettro Per distinguere tra i due.
1 Larghezza di banda in tempo reale
Per gli oscilloscopi, la larghezza di banda corrisponde solitamente all'intervallo di frequenza di misurazione. L'analizzatore di spettro ha definizioni di larghezza di banda come larghezza di banda IF e larghezza di banda di risoluzione. Qui discutiamo della larghezza di banda in tempo reale in grado di analizzare il segnale in tempo reale.
Per gli analizzatori di spettro, la larghezza di banda dell'IF analogico finale può solitamente essere utilizzata come larghezza di banda in tempo reale per l'analisi del segnale. La larghezza di banda in tempo reale della maggior parte delle analisi di spettro è solo di pochi megahertz, mentre l'ampia larghezza di banda in tempo reale è solitamente di decine di megahertz. La larghezza di banda più ampia FSW può raggiungere i 500 MHz. La larghezza di banda in tempo reale dell'oscilloscopio è la larghezza di banda analogica effettiva per il campionamento in tempo reale, in genere centinaia di megahertz e fino a diversi gigahertz.
Ciò che deve essere sottolineato qui è che la maggior parte dei dati in tempo realeoscilloscopipotrebbe non avere la stessa larghezza di banda in tempo reale quando l'impostazione della scala verticale è diversa. Quando la scala verticale è impostata sul valore più sensibile, la larghezza di banda in tempo reale solitamente diminuisce.
In termini di larghezza di banda in tempo reale, l'oscilloscopio è generalmente migliore dell'analizzatore di spettro, il che è particolarmente vantaggioso per alcune analisi di segnali a banda ultralarga, soprattutto nell'analisi di modulazione che presenta vantaggi senza pari.
2 gamma dinamica
L'indicatore della gamma dinamica varia a seconda della sua definizione. In molti casi, la gamma dinamica è descritta come la differenza di livello tra il segnale massimo e minimo misurato dallo strumento. Quando si modificano le impostazioni di misurazione, la capacità dello strumento di misurare segnali grandi e piccoli è diversa. Ad esempio, se l'analizzatore di spettro non è lo stesso nelle impostazioni di attenuazione, la distorsione causata dalla misurazione di segnali di grandi dimensioni non è la stessa. Qui discutiamo la capacità dello strumento di misurare segnali grandi e piccoli allo stesso tempo, ovvero la gamma dinamica ottimale dell'oscilloscopio e dell'analizzatore di spettro con impostazioni appropriate senza modificare alcuna impostazione di misurazione.
Per gli analizzatori di spettro, il livello di rumore medio, la distorsione del secondo ordine e la distorsione del terzo ordine sono i fattori più importanti che limitano la gamma dinamica senza considerare il rumore vicino e le condizioni spurie come il rumore di fase. Il calcolo si basa sulle specifiche degli analizzatori di spettro tradizionali. La sua gamma dinamica ideale è di circa 90 dB (limitata dalla distorsione del secondo ordine).
La maggior parte degli oscilloscopi è limitata dal numero di bit di campionamento AD e dal rumore di fondo. La gamma dinamica ideale degli oscilloscopi tradizionali solitamente non supera i 50 dB. (Per gli oscilloscopi R&S RTO, la gamma dinamica può arrivare fino a 86dB a 100 KHz RBW)
In termini di gamma dinamica, gli analizzatori di spettro sono superiori agli oscilloscopi. Va tuttavia sottolineato che ciò vale anche per l'analisi spettrale del segnale. Tuttavia, lo spettro di frequenza dell'oscilloscopio corrisponde agli stessi dati del frame. Nella maggior parte dei casi lo spettro dell'analizzatore di spettro non corrisponde ai dati del fotogramma, quindi per il segnale transitorio l'analizzatore di spettro potrebbe non essere in grado di misurarlo. La probabilità che un oscilloscopio rilevi segnali transitori (dove il segnale soddisfa la gamma dinamica) è molto maggiore.
3 Sensibilità
La sensibilità qui discussa si riferisce al livello del segnale minimo che l'oscilloscopio e l'analizzatore di spettro possono testare. Questo indicatore è strettamente correlato alle impostazioni dello strumento.
Per un oscilloscopio, quando è impostato sulla posizione più sensibile sull'asse Y, solitamente l'oscilloscopio può misurare il segnale minimo a 1 mV/div. A parte il disadattamento delle porte, il rumore e la traccia generati dal canale del segnale dell'oscilloscopio non lo sono. Il rumore causato dalla stabilità è il fattore più importante che limita la sensibilità dell'oscilloscopio.
4 Precisione della misurazione della potenza
Per l'analisi nel dominio della frequenza, la precisione della misurazione della potenza è un indicatore tecnico molto importante. Che si tratti di un oscilloscopio o di un analizzatore di spettro, l'influenza sulla precisione della misurazione della potenza è molto ampia. Di seguito le principali influenze:
Per gli oscilloscopi, l'impatto della precisione della misurazione della potenza è: disadattamento delle porte causato dalla riflessione, errore del sistema verticale, risposta in frequenza, errore di quantizzazione AD, errore del segnale di calibrazione.
Per l'analizzatore di spettro, l'impatto della precisione della misurazione della potenza è: disadattamento delle porte causato dalla riflessione, errore del livello di riferimento, errore dell'attenuatore, errore di conversione della larghezza di banda, risposta in frequenza, errore del segnale di calibrazione.
Qui non analizziamo e confrontiamo le quantità di influenza una per una. Confrontiamo la misurazione della potenza del segnale con frequenza di 1GHz. Attraverso il confronto delle misurazioni tra l'oscilloscopio RTO e l'analizzatore di spettro FSW, possiamo vedere che i valori di misurazione della potenza dell'oscilloscopio e dell'analizzatore di spettro sono a 1GHz. Solo una differenza di circa 0,2 dB, questo è un ottimo indicatore di precisione della misurazione. Perché la precisione di misurazione dell'analizzatore di spettro a 1GHz è molto buona.
Inoltre, nella gamma di frequenza, anche la risposta in frequenza dell'oscilloscopio è molto buona, non superando 0,5 dB nella gamma di 4 GHz. Da questo punto di vista le prestazioni dell'oscilloscopio sono addirittura migliori dell'analizzatore di spettro.
In generale, gli oscilloscopi e gli analizzatori di spettro presentano i propri vantaggi nelle prestazioni di analisi nel dominio della frequenza. Gli analizzatori di spettro sono superiori in termini di sensibilità e altri indicatori tecnici. Gli oscilloscopi sono superiori agli analizzatori di spettro in termini di larghezza di banda in tempo reale. Quando si misurano diverse tipologie di segnali è possibile scegliere in base alle esigenze di prova e alle diverse caratteristiche tecniche dello strumento.
