الفرق بين محلل الطيف والذبذبات
لم أستطع معرفة الفرق بينراسم الذبذباتومحلل الطيففي كثير من الأحيان نكتة، من أجل تجنب العيوب، تلخص هذه المقالة بإيجاز النقاط الأربع التالية - مع عرض النطاق الترددي في الوقت الحقيقي، والنطاق الديناميكي، والحساسية، ودقة قياس الطاقة، ومقارنة مؤشرات أداء تحليل راسم الذبذبات ومحلل الطيف للتمييز بين الاثنين.
1 عرض النطاق الترددي في الوقت الحقيقي
بالنسبة لراسمات الذبذبات، يكون عرض النطاق الترددي عادةً هو نطاق تردد القياس. يحتوي محلل الطيف على تعريفات عرض النطاق الترددي مثل عرض النطاق الترددي IF وعرض النطاق الترددي للتحليل. نناقش هنا عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي الذي يمكنه تحليل الإشارة في الوقت الفعلي.
بالنسبة لمحللي الطيف، يمكن عادةً استخدام عرض النطاق الترددي للتردد التناظري النهائي باعتباره عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي لتحليل الإشارة. يبلغ عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي لمعظم تحليلات الطيف بضعة ميغا هرتز فقط، ويبلغ عرض النطاق الترددي الواسع في الوقت الفعلي عادةً عشرات ميغا هرتز. يمكن أن يصل عرض النطاق الترددي الأوسع FSW إلى 500 ميجا هرتز. عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي لمرسمة الذبذبات هو عرض النطاق الترددي التناظري الفعال لأخذ العينات في الوقت الفعلي، وعادةً ما يكون مئات الميجاهرتز، ويصل إلى عدة جيجاهيرتز.
ما يجب الإشارة إليه هنا هو أن معظم الوقت الحقيقيراسمات الذبذباتقد لا يكون لها نفس النطاق الترددي في الوقت الحقيقي عندما يكون إعداد المقياس الرأسي مختلفًا. عندما يتم ضبط المقياس الرأسي على الأكثر حساسية، ينخفض عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي عادةً.
من حيث عرض النطاق الترددي في الوقت الحقيقي، يكون مرسمة الذبذبات أفضل بشكل عام من محلل الطيف، وهو مفيد بشكل خاص لبعض تحليل إشارات النطاق العريض للغاية، خاصة في تحليل التشكيل الذي يتمتع بمزايا لا مثيل لها.
2 النطاق الديناميكي
يختلف مؤشر النطاق الديناميكي حسب تعريفه. في كثير من الحالات، يوصف النطاق الديناميكي بأنه فرق المستوى بين الحد الأقصى والحد الأدنى للإشارة التي يقيسها الجهاز. عند تغيير إعدادات القياس، تختلف قدرة الجهاز على قياس الإشارات الكبيرة والصغيرة. على سبيل المثال، إذا لم يكن محلل الطيف هو نفسه في إعدادات التوهين، فإن التشوه الناتج عن قياس الإشارات الكبيرة ليس هو نفسه. نناقش هنا قدرة الجهاز على قياس الإشارات الكبيرة والصغيرة في نفس الوقت، أي النطاق الديناميكي الأمثل لراسم الذبذبات ومحلل الطيف تحت الإعدادات المناسبة دون تغيير أي إعدادات قياس.
بالنسبة لمحللي الطيف، يعد متوسط مستوى الضوضاء والتشوه من الدرجة الثانية والتشوه من الدرجة الثالثة أهم العوامل التي تحد من المدى الديناميكي دون مراعاة الضوضاء القريبة من النهاية والظروف الهامشية مثل ضوضاء الطور. ويستند الحساب إلى مواصفات أجهزة تحليل الطيف السائدة. يبلغ نطاقه الديناميكي المثالي حوالي 90 ديسيبل (محدود بالتشويه من الدرجة الثانية).
معظم راسمات الذبذبات محدودة بعدد بتات أخذ العينات AD وأرضية الضوضاء. عادةً لا يتجاوز النطاق الديناميكي المثالي لراسمات الذبذبات التقليدية 50 ديسيبل. (بالنسبة إلى ذبذبات R&S RTO، يمكن أن يصل النطاق الديناميكي إلى 86 ديسيبل عند 100 كيلو هرتز RBW)
من حيث النطاق الديناميكي، تتفوق أجهزة تحليل الطيف على راسمات الذبذبات. ومع ذلك، تجدر الإشارة هنا إلى أن هذا ينطبق على تحليل طيف الإشارة. ومع ذلك، فإن طيف تردد راسم الذبذبات هو نفس بيانات الإطار. طيف محلل الطيف ليس هو نفس بيانات الإطار في معظم الحالات، لذلك بالنسبة للإشارة العابرة، قد لا يتمكن محلل الطيف من قياسها. إن احتمالية عثور مرسمة الذبذبات على إشارات عابرة (حيث تلبي الإشارة النطاق الديناميكي) أكبر بكثير.
3 الحساسية
تشير الحساسية التي تمت مناقشتها هنا إلى مستوى الإشارة الدنيا التي يمكن أن يختبرها راسم الذبذبات ومحلل الطيف. يرتبط هذا المؤشر ارتباطًا وثيقًا بإعدادات الأداة.
بالنسبة لمرسمة الذبذبات، عندما يتم ضبط راسم الذبذبات على الموضع الأكثر حساسية على المحور Y، عادةً ما يتمكن راسم الذبذبات من قياس الحد الأدنى للإشارة عند 1mV/div. وبصرف النظر عن عدم تطابق المنفذ، فإن الضوضاء والتتبع الناتج عن قناة إشارة راسم الذبذبات ليس كذلك. يعد الضجيج الناتج عن الثبات من أهم العوامل التي تحد من حساسية راسم الذبذبات.
4 دقة قياس الطاقة
بالنسبة لتحليل مجال التردد، تعد دقة قياس الطاقة مؤشرًا فنيًا مهمًا للغاية. سواء أكان ذلك راسم الذبذبات أو محلل الطيف، فإن مقدار التأثير على دقة قياس الطاقة كبير جدًا. فيما يلي التأثيرات الرئيسية:
بالنسبة لراسمات الذبذبات، فإن تأثير دقة قياس الطاقة هو: عدم تطابق المنفذ الناتج عن الانعكاس، وخطأ النظام الرأسي، واستجابة التردد، وخطأ تكميم AD، وخطأ إشارة المعايرة.
بالنسبة لمحلل الطيف، فإن تأثير دقة قياس الطاقة هو: عدم تطابق المنفذ الناتج عن الانعكاس، وخطأ المستوى المرجعي، وخطأ المخفف، وخطأ تحويل عرض النطاق الترددي، واستجابة التردد، وخطأ إشارة المعايرة.
ونحن هنا لا نقوم بتحليل ومقارنة كميات التأثير واحدة تلو الأخرى. قارنا قياس الطاقة لإشارة التردد 1 جيجا هرتز. من خلال مقارنة القياس بين راسم الذبذبات RTO ومحلل طيف FSW، يمكننا أن نرى أن قيم قياس الطاقة لراسم الذبذبات ومحلل الطيف عند 1 جيجا هرتز. فقط حوالي 0.2 ديسيبل، وهذا مؤشر جيد جدًا لدقة القياس. لأن دقة قياس محلل الطيف عند 1 جيجا هرتز جيدة جدًا.
بالإضافة إلى ذلك، في نطاق التردد، تعد استجابة تردد راسم الذبذبات جيدة جدًا أيضًا، ولا تتجاوز 0.5dB في نطاق 4 جيجا هرتز. ومن وجهة النظر هذه، يعتبر راسم الذبذبات أفضل من أداء محلل الطيف.
بشكل عام، تتمتع راسمات الذبذبات ومحللات الطيف بمزاياها الخاصة في أداء تحليل مجال التردد. تتفوق أجهزة تحليل الطيف من حيث الحساسية والمؤشرات الفنية الأخرى. تتفوق راسمات الذبذبات على محللات الطيف في عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي. عند قياس أنواع مختلفة من الإشارات، يمكنك الاختيار وفقًا لمتطلبات الاختبار والخصائص التقنية المختلفة للجهاز.
