スペクトラムアナライザとオシロスコープの違い
の違いがわかりませんでしたオシロスコープそしてスペクトラムアナライザよく冗談になりますが、欠陥を避けるために、この記事では、リアルタイム帯域幅、ダイナミック レンジ、感度、電力測定精度、オシロスコープとスペクトラム アナライザの分析パフォーマンス指標を比較して、この 2 つを区別するための 4 つのポイントを簡単にまとめます。
1 リアルタイム帯域幅
オシロスコープの場合、帯域幅は通常、その測定周波数範囲です。 スペクトラム アナライザには、IF 帯域幅や分解能帯域幅などの帯域幅定義があります。 ここでは、リアルタイムで信号を解析できるリアルタイム帯域幅について説明します。
スペクトラム アナライザの場合、最終アナログ IF の帯域幅は通常、信号解析のリアルタイム帯域幅として使用できます。 ほとんどのスペクトル解析のリアルタイム帯域幅はわずか数メガヘルツですが、広いリアルタイム帯域幅は通常数十メガヘルツです。 最も広い帯域幅の FSW は 500 MHz に達します。 オシロスコープのリアルタイム帯域幅は、リアルタイム サンプリングに有効なアナログ帯域幅であり、通常は数百メガヘルツ、最大で数ギガヘルツです。
ここで注意しなければならないのは、最もリアルタイムであるということです。オシロスコープ垂直スケール設定が異なると、同じリアルタイム帯域幅が得られない場合があります。 垂直スケールが最も敏感に設定されている場合、通常、リアルタイム帯域幅は減少します。
リアルタイム帯域幅の点では、オシロスコープは一般にスペクトラム アナライザよりも優れており、一部の超広帯域信号解析、特に変調解析においては特に有益であり、比類のない利点があります。
2ダイナミックレンジ
ダイナミック レンジ インジケーターはその定義によって異なります。 多くの場合、ダイナミック レンジは、機器によって測定される最大信号と最小信号の間のレベル差として説明されます。 測定設定を変更すると、大きな信号と小さな信号を測定する機器の能力が異なります。 たとえば、スペクトラム アナライザの減衰設定が異なる場合、大信号の測定によって生じる歪みも同じではありません。 ここでは、大信号と小信号を同時に測定する機器の能力、つまり、測定設定を変更せずに適切な設定下でのオシロスコープとスペクトラム・アナライザの最適なダイナミック・レンジについて説明します。
スペクトラム アナライザの場合、平均ノイズ レベル、2 次歪み、および 3 次歪みが、近端ノイズや位相ノイズなどのスプリアス状態を考慮せずにダイナミック レンジを制限する最も重要な要素です。 この計算は、主流のスペクトラム アナライザの仕様に基づいています。 理想的なダイナミック レンジは約 90dB です (2 次歪みによって制限されます)。
ほとんどのオシロスコープは、AD サンプリング ビット数とノイズ フロアによって制限されます。 従来のオシロスコープの理想的なダイナミック レンジは通常 50dB を超えません。 (R&S RTO オシロスコープの場合、ダイナミック レンジは 100KHz RBW で 86dB まで高くなります)
ダイナミックレンジの点では、スペクトラムアナライザはオシロスコープよりも優れています。 ただし、これは信号のスペクトル解析にも当てはまることをここで指摘しておく必要があります。 ただし、オシロスコープの周波数スペクトルは同じフレームデータです。 スペクトラムアナライザのスペクトラムは同一フレームデータではない場合が多いため、過渡信号の場合はスペクトラムアナライザで測定できない場合があります。 オシロスコープが過渡信号（信号がダイナミック レンジを満たす場合）を検出する確率ははるかに高くなります。
3 感度
ここで説明する感度とは、オシロスコープとスペクトラム アナライザがテストできる最小信号のレベルを指します。 このインジケーターは機器の設定と密接に関係しています。
オシロスコープの場合、オシロスコープが Y 軸上の最も感度の高い位置に設定されている場合、通常、オシロスコープは 1mV/div で最小信号を測定できます。 ポートの不一致は別として、オシロスコープの信号チャネルによって生成されるノイズとトレースは一致しません。 安定性によって生じるノイズは、オシロスコープの感度を制限する最も重要な要因です。
4 電力測定精度
周波数領域解析の場合、電力測定精度は非常に重要な技術指標です。 オシロスコープでもスペクトラムアナライザでも、電力測定精度に与える影響は非常に大きくなります。 主な影響は次のとおりです。
オシロスコープの場合、電力測定精度の影響は、反射によるポートの不一致、垂直システム誤差、周波数応答、AD 量子化誤差、校正信号誤差です。
スペクトラム アナライザの場合、電力測定精度の影響は、反射によるポートの不一致、基準レベル誤差、減衰器誤差、帯域幅変換誤差、周波数応答、校正信号誤差です。
ここでは、影響量を一つ一つ分析して比較することはしません。 1GHzの周波数信号のパワー測定を比較します。 RTO オシロスコープと FSW スペクトラム アナライザの測定比較により、オシロスコープとスペクトラム アナライザの電力測定値が 1GHz であることがわかります。 約 0.2dB の差のみですが、これは非常に優れた測定精度指標です。 スペクトラム・アナライザの1GHzでの測定精度は非常に優れているためです。
さらに、周波数範囲におけるオシロスコープの周波数応答も非常に優れており、4GHz 範囲で 0.5dB を超えません。 この観点から見ると、オシロスコープはスペクトラム アナライザの性能よりもさらに優れています。
一般に、オシロスコープとスペクトラム アナライザには、周波数領域の解析パフォーマンスにおいて独自の利点があります。 スペクトラム アナライザーは感度やその他のテクニカル指標の点で優れています。 オシロスコープは、リアルタイム帯域幅の点でスペクトラム アナライザよりも優れています。 さまざまな種類の信号を測定する場合、テスト要件と機器のさまざまな技術的特性に応じて選択できます。
