六一硬控特辑:用示波器揭秘麦麦对讲机频谱奥秘

2024-07-09 10:04:19·  来源:泰克科技  
 

引言



泪奔!秒没!抢了个寂寞!


儿童节限定“麦麦对讲机”你有了吗?


最近,麦门限量发售的对讲机在全网掀起热潮。这款对讲机以薯条和鸡块的可爱造型,在300米内实现短距通信,深受大小儿童的喜爱。不仅适用于办公室趣味互动和朋友间的创意通信,甚至因串台而乱入“大众聊天室”,为大家带来了无限乐趣。作为测试测量领域的专家,Tektronix将使用4/5/6系列MSO示波器标配的SpectrumView频谱视图功能,揭示这款对讲机在频谱视角下的独特表现,献上节日好礼。


开始对麦麦对讲机进行测试


现在,让我们正式开始对麦麦对讲机进行测试,探索它在频谱视角下的独特表现吧!


测试步骤


1. 准备仪器:一台4/5/6系MSO示波器,一根天线,对讲机



2. 连接仪器:将天线与示波器的任一通道相连后,放置于靠近对讲机的天线的位置(不需要拆开对讲机,下图只为表明对讲机天线位置)



3. 开始测试:

SpectrumView功能介绍


在现代信号分析中,频谱的引入主要是为了便于分析信号,比如谐波和杂散信号的测试。这些在时域上很难观察到的问题,在频域中可以非常清晰地区分开来。本文将介绍的频谱分析功能——Spectrum View,是一款功能强大的频谱分析工具,它的引入开启了全新的时频域信号分析方式。


与传统的频谱仪和示波器FFT方法相比,Spectrum View具有独特的优势:


独立捕获时间:Spectrum View使时域和频域的捕获时间相互独立。当设置较小的分辨率带宽(RBW)时,依然可以保证示波器的处理速度。传统FFT测试需要通过调整水平时基来改变RBW,在要求RBW较小的测试场景下,需要增大水平时基,这会严重影响示波器的处理速度。


友好的操作界面:Spectrum View具有标准频谱仪的操作设置,如下图所示,提供了更友好的交互界面。用户可以直接设置中心频率、频谱跨度(Span)、RBW以及时域窗口的类型。


通过这些功能,Spectrum View不仅提高了信号分析的效率,还提升了用户的操作体验。


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Spectrum View支持丰富的探测方式,且能够测试极低频率信号频谱。通过以下特点,使其在信号测试和分析领域中独具优势:


•  丰富的探测方式:支持多种探测方式,并能够测试极低频率信号的频谱,这是普通频谱仪无法实现的功能。

•  多通道时频域联合分析:支持多通道时域和频域的联合分析,并支持触发捕获,可以分析瞬态或间歇性信号的频谱。

•  多种时间窗类型:根据待测信号的特性,提供多种时间窗类型选择,以保证测试结果的精确性。

•  峰值自动搜索功能:支持峰值自动搜索功能,可以设定峰值搜索阈值,并可显示多达11个峰值标记(Peak Marker)。

•  多种迹线显示模式:支持Normal、Max Hold、Min Hold以及Average四种迹线显示模式,满足不同测试需求。

•  多通道频谱显示:在显示多个通道的频谱时,既可以采用“堆栈 (Stacked)”显示,也可以采用“重叠 (Overlay)”显示。

•  独立设定中心频率:所有通道具有相同的Span、RBW、FFT Window及Spectrum Time,但中心频率可以独立设定,提供更灵活的分析能力。


实际案例


下图给出了信号采集和处理架构示意图,模拟信号经过ADC转换为数字信号后,时域和频域是并行处理的,从而可以独立设置时域和频域捕获时间。Spectrum View支持滑动Spectrum Time的位置,对不同时段的信号作频谱测试,这使得对信号进行时频域联动测试成为可能。


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图. 信号采集和分析架构示意图


图. 时域、频域和调制域联动分析



作为示例,上图给出了一个跳频信号分析结果,同时给出了时域波形、频谱及跳频序列的结果。

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