Substrat De Boîtier IC - Nouvelle technologie d'analyse de signaux dans le domaine temps - fréquence basée sur Tektronix mso64

Les deux premiers articles, "Spectrum view, un outil d'analyse du Domaine fréquentiel pour les oscilloscopes" et "Spectrum view, un outil d'analyse du Domaine fréquentiel pour les techniques d'analyse du signal dans le domaine temporel pour les oscilloscopes" présentent principalement les caractéristiques fonctionnelles des vues spectrales et les connaissances théoriques connexes. La vue spectrale présente des avantages uniques par rapport à la méthode spectrale de test FFT, alors pour quels scénarios la vue spectrale avec d'excellentes performances est - elle principalement utilisée? C’est le point central de cet article.

Dans cet article, on expliquera les techniques d'analyse du signal dans le domaine temps - fréquence à l'aide de l'oscilloscope mso64 de nouvelle génération de Tektronix. Le mso64 utilise la nouvelle plate - forme tek049 qui permet non seulement un taux d'échantillonnage élevé de 25 GS / s lorsque 4 canaux sont ouverts simultanément, mais également une résolution verticale élevée de 12 bits. Dans le même temps, le niveau de bruit est considérablement réduit grâce à l'utilisation du nouvel amplificateur frontal à faible bruit ASIC - tek061. À 1 MV / div, la valeur RSM du bruit de fond mesuré n'est que de 58 UV, ce qui est bien inférieur à celui des Oscilloscopes similaires sur le marché. Ces caractéristiques sont toutes mso64 Spectrum View en mode Spectrum offre une analyse de synchronisation dans le domaine temporel puissante et garantie pour les sols à haute dynamique et à faible bruit

Lors de la mise en service de signaux mixtes, il est souvent nécessaire d'observer simultanément la forme d'onde dans le domaine temporel et le spectre du signal. Pour de telles exigences de test, un oscilloscope est un choix idéal. Bien que la dynamique de test ne soit pas aussi bonne qu'un analyseur de spectre, l'oscilloscope a ses propres avantages:

Å peut effectuer simultanément une analyse de forme d'onde et une analyse spectrale, les deux ayant une corrélation temporelle;

Å prend en charge l'analyse simultanée de plusieurs canaux dans les domaines temporel et fréquentiel, permettant une surveillance multipoint du circuit;

Å peut analyser le spectre d'un signal périodique, mais aussi le spectre d'un signal non périodique;

Å peut analyser le spectre des signaux à très basse fréquence (basse à continue), ce qui est hors de portée des analyseurs de spectre;

Å prend en charge des méthodes de détection de signaux riches qui peuvent être connectées via une interface coaxiale standard ou être détectées de manière flexible via des sondes de tension et de courant adaptées.

Spectrum view, en tant que nouvelle méthode d'analyse spectrale basée sur un oscilloscope, permet parfaitement le traitement parallèle des signaux dans les domaines temporel et fréquentiel. Pour les applications nécessitant une résolution de fréquence élevée, les méthodes traditionnelles de FFT nécessitent une augmentation de la base de temps horizontale pour y parvenir. Cela réduit non seulement la vitesse de mesure, mais rend également impossible l'observation des détails de la forme d'onde dans le domaine temporel. Spectrum View prend en charge les réglages indépendants dans les domaines temporel et fréquentiel. Même avec un très petit réglage de base de temps horizontale, vous obtenez toujours une résolution de fréquence élevée qui vous permet non seulement d'observer les détails de la forme d'onde, mais également d'avoir un taux de rafraîchissement du spectre plus élevé.

La figure 2 teste un signal continu de 100 MHz et capture une forme d'onde temporelle de 4 périodes. Sur la figure, la vue spectrale et la FFT traditionnelle (fonction mathématique) sont utilisées pour tester le spectre du signal. La comparaison montre que la résolution du spectre FFT traditionnel est très faible en raison du court temps de capture dans le domaine temporel. Au contraire, les résultats des tests Spectrum View sont excellents. Il a non seulement une haute résolution, mais aussi un bruit de fond très faible. Il permet d'observer clairement le signal lui - même, ses harmoniques et ses parasites. Dans le même temps, les détails de la forme d'onde du Domaine temporel peuvent également être observés, car la base de temps horizontale est plus petite.

Compte tenu de ces avantages de la vue spectrale, en combinaison avec d'autres fonctions de l'oscilloscope, il peut également effectuer des tests de diagnostic sur les signaux impulsionnels radiofréquences, y compris les paramètres d'enveloppe du Domaine temporel et le spectre du signal. La figure 3 teste un signal impulsionnel FM linéaire avec une porteuse de 200 MHz, avec une période d'impulsion de 5 µs, une largeur d'impulsion de 1 µs et une largeur de bande de 50 MHz. Les résultats des tests de forme d'onde, d'enveloppe et de spectre dans le domaine temporel sont également affichés. Pendant le test, Span et RBW peuvent également être ajustés de manière flexible pour observer le spectre d'enveloppe ou le spectre linéaire, ce qui permet une analyse plus détaillée du signal.

Analyse spectrale multicanal

L'oscilloscope a plusieurs canaux analogiques, chacun d'eux peut activer la fonction Spectrum view, il prend donc en charge les tests spectraux multicanaux. La surveillance multipoint des formes d'onde et du spectre peut être réalisée lors d'une mise en service complexe. Similaire au mode d'affichage de forme d'onde multicanal dans le domaine temporel du mso64, le spectre activé peut afficher une "superposition" ou une "superposition". La figure 4 observe simultanément les formes d'onde et les spectres temporels des deux canaux et utilise des affichages superposés pour faciliter la comparaison entre les spectres.

La vue spectrale permet de déplacer la position du temps spectral, comme indiqué par les marqueurs sur la figure 4, pour observer le spectre à différents moments. Par défaut, la position temporelle spectrale de chaque canal est liée, ce qui garantit la pertinence du spectre de test pour chaque canal. Lorsque le réglage de liaison est annulé, la position temporelle spectrale de chaque canal peut également être réglée individuellement.

Le spectre de tous les canaux partage les mêmes fenêtres span, RBW et FFT, ce qui est similaire au partage des fréquences d'échantillonnage, des bases de temps horizontales et des exigences de Domaine temporel déclenchées entre plusieurs canaux. Néanmoins, la fréquence centrale de chaque canal peut être définie indépendamment, les valeurs par défaut sont liées ou peuvent être définies à des valeurs différentes selon les besoins.

Tests de liens multi - domaines

Comme mentionné précédemment, spectrum View prend en charge le glissement de la position de Spectrum time pour effectuer des tests spectraux sur des signaux de différentes périodes, ce qui permet d'effectuer des tests de liaison Multi - domaines sur les signaux.

Les tests suivants sont effectués sur Chirp Pulse et Hopping Signal, respectivement, en combinaison avec les fonctionnalités de test Spectrum View et Frequency Time trend, pour réaliser des tests de couplage du signal dans le domaine temporel, le domaine fréquentiel et le domaine de modulation.

1. Chirp Pulse Multi - Domain Linkage analyse

Le Chirp, en tant que technologie de compression d'impulsions avec une résolution temporelle élevée, est largement utilisé dans les applications radar. Qu'il s'agisse d'impulsions Chirp ou d'ondes continues FM, les performances du signal doivent être vérifiées au stade du développement du produit et les paramètres du Domaine temporel, les paramètres d'amplitude et les paramètres du domaine de modulation du signal doivent être testés.

Dans cet example, des mesures ont été effectuées sur des impulsions FM linéaires. Les paramètres temporels peuvent être testés avec un oscilloscope et le spectre peut être testé en vue spectrale. Paramètres du domaine de modulation de la courbe de modulation de fréquence impulsionnelle de Chirp, qui peuvent être utilisés avec le test de tendance fréquence - temps, le taux de Chirp et la linéarité peuvent être dérivés de la courbe de modulation de fréquence.

En outre, Frequency Time trend prend en charge l'introduction d'un filtre passe - Bas qui peut filtrer le bruit large bande superposé à la courbe de modulation de fréquence, améliorant ainsi la précision du test. Les données de la courbe FM peuvent également être sauvegardées afin que les développeurs puissent corriger l'émetteur.

2. Analyse de liaison multidomaine du signal de saut de fréquence

Pour les signaux à saut de fréquence, il est également possible de les tester en liaison Multi - domaines. Comme le montre la figure 6, Frequency Time trend teste des séquences d'états de saut de fréquence, peut observer le processus de saut de fréquence et étalonner le temps de commutation de fréquence et le temps de séjour en fréquence, etc. avec CURSOR.

Le temps Spectral se trouve au repère rouge de la figure 6 dont la position peut être déplacée. Le spectre testé est celui qui correspond à la position actuelle. En faisant glisser la position du temps spectral, il est possible d'observer séparément les différents points de fréquence, mais aussi les variations spectrales lors de la commutation de fréquence, comme illustré sur la figure 7.

Enfin, cet article se concentre sur l'application de Spectrum view, la nouvelle fonction d'analyse spectrale des Oscilloscopes Tektronix. Spectrum View offre des avantages uniques par rapport aux fonctions FFT traditionnelles des analyseurs de spectre et des Oscilloscopes spécialisés. Cette fonctionnalité peut non seulement effectuer des tests spectraux ordinaires, mais également réaliser des tests de synchronisation de la forme d'onde dans le domaine temporel avec le spectre et prendre en charge les tests de liaison multicanaux. La mobilité de la position temporelle spectrale combinée à la fonction de tendance fréquence - temps donne à l'oscilloscope une fonction d'analyse de liaison multidomaine. Cet article valide la faisabilité de l'analyse de liaison Multi - domaine en testant les signaux de séquence FM linéaire et de saut de fréquence.