2025年03月30日 09:00深圳市邁昂科技有限公司點擊量：0
脈沖信號考慮到具有很多諧波頻率分量，為了信號保真度，其對數字示波器的帶寬提出了更高的標準要求。脈沖信號又分為基帶脈沖信號和射頻脈沖信號，本篇文章將從這兩個方面著手定性的分析脈沖信號測試對數字示波器帶寬的標準要求。
1.基帶脈沖信號測試：針對于這類信號，有一個參數對數字示波器的帶寬標準要求，那就是上升/下降時間。倘若比較關注上升/下降時間的測試精度，則數字示波器本身的上升時間一定要盡量小，這就標準要求帶寬足夠大，具體選擇方法可參考文章”為什么數字示波器上升時間Tr=0.35/BW“。
如果不標準要求準確測試上升/下降時間，而關注更多的是脈寬、周期、幅度等參數，則應該如何選擇示波器帶寬呢？
這就需要了解基帶脈沖信號的頻譜了，假設圖1所示基帶脈沖的脈寬為PW，周期為PRI，則相鄰譜線間距為1/PRI。為方便起見，圖2所示的頻譜示意圖只包含了主瓣和一旁瓣，理論上講，脈沖的頻譜包含無數多個旁瓣，只是越遠離主瓣，旁瓣的幅度越小。
從數字示波器的角度講，倘若要得到良好的觀測效果，自然帶寬越大越好，這樣脈沖有更多的旁瓣會被采集，波形保真度會更好。倘若數字示波器的帶寬不夠，那么高頻諧波分量就會被抑制掉，從波形上看，快沿變緩了。舉一個的例子，倘若數字示波器的帶寬只允許基波通過，則看到的波形就是一個正弦波。
針對于基帶脈沖信號的頻譜，脈寬PW決定了一零點帶寬，脈沖的大部分功率都集中在了一零點帶寬以內。自然，脈沖信號的頻譜服從Sa(f)函數分布，一旁瓣也攜帶較多的功率，距離主瓣越遠的旁瓣，攜帶的功率越少。
強烈推薦的數字示波器帶寬至少要能夠包含第1旁瓣，才會得到比較好的測試效果。舉例：基帶脈沖寬度為1ns，則一零點帶寬為1GHz，倘若要覆蓋一旁瓣，則建議數字示波器的帶寬為2GHz或者更大。
2.射頻脈沖的測試：與基帶脈沖不同，射頻調制脈沖是指在脈內引入了載波，圖3給出了的射頻脈沖。從本質上講，這種射頻脈沖生成的過程就是基帶脈沖對載波調幅的過程，因此射頻脈沖的頻譜與基帶脈沖頻譜基本相同，只是前者將頻率搬移至載波[公式]處，如圖4所示。
針對于射頻脈沖信號的測試，如何考慮數字示波器的帶寬呢？類似地，倘若對上升沿/下降沿測試標準要求不高，則強烈推薦的數字示波器的帶寬應在原來的基礎上再加上[公式]。舉例：射頻脈沖載波頻率為1GHz，脈寬為1ns，則強烈推薦的示波器帶寬不應低于3GHz。
綜上所述考慮的是簡單射頻脈沖的情況，對于采用復雜調制的射頻脈沖信號又該如何選擇帶寬呢？
以應用較多的線性調頻脈沖(chirppulse)為例，其頻譜不再服從Sa(f)分布，而是類似于帶通濾波器的幅頻響應，并沒有較高幅度的旁瓣，如圖5所示，這是使用泰克示波器MSO64的SpectrumView頻譜分析模式實測的chirppulse波形和頻譜。Chirppulse信號具有一定的調制帶寬BW，測試這類信號時，推薦的示波器帶寬不能小于：fc+BW/2。
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