摘要
前兩篇文章主要介紹了Spectrum View的功能特點及相關理論知識，與示波器傳統的FFT測試頻譜方法相比，Spectrum View具有獨到的優勢，那么性能優異的Spectrum View主要用于哪些場景呢？這是本文將重點介紹的內容。
本文將以泰克新一代示波器MSO64為實例來講解時頻域信號分析技術。MSO64采用全新TEK049平臺，不僅實現了4通道同時打開時25GS/s的高采樣率，而且實現了12-bit高垂直分辨率。同時，由于采用了新型低噪聲前端放大ASIC—TEK061，大大降低了噪聲水平，在1mv/div時，實測的本底噪聲RSM值只有58uV，遠遠低于市場同類示波器。這些特性都是MSO64頻譜模式——Spectrum View獲得高動態、低噪底的強有力保證。
圖1. MSO64采用全新TEK049平臺和超低噪聲前端TEK061
時頻域同步分析
混合信號調試過程中，往往需要同時觀測時域波形和信號頻譜，對于這樣的測試需求，示波器是非常理想的選擇。雖然測試動態不如頻譜儀，但示波器有著自己的優勢：
-可以同時完成波形及頻譜分析，而且二者具有時間相關性；
-支持多個通道的時頻域同步分析，實現對電路的多點監測；
-可以分析周期信號的頻譜，也可以分析非周期信號的頻譜；
-可以分析極低頻率(低至DC)信號的頻譜，這是頻譜儀所不能及的；
-支持豐富的信號探測方式，可以通過標準同軸接口連接，也可以通過配套的電壓、電流探頭靈活探測。
作為一種全新的基于示波器的頻譜分析方法，Spectrum View完美實現了信號的時域和頻域并行處理。對于要求高頻率分辨率的應用場合，傳統的FFT方式需要增大水平時基才可以實現，這不僅降低了測量速度，而且也無法觀測時域波形的細節。Spectrum View支持時頻域的獨立設置，即使在很小的水平時基設置下，依然可以獲得很高的頻率分辨率，不僅可以觀測波形細節，同時具有較高的頻譜刷新率。
圖2. 諧波、雜散測試：
Spectrum View vs Conventional FFT
圖2測試了一個100MHz的CW信號，捕獲了4個周期的時域波形。圖中分別使用Spectrum View和傳統的FFT (Math功能) 測試該信號的頻譜，通過對比可以看出，由于時域捕獲時間較短，導致傳統FFT頻譜的分辨率非常低。相反，Spectrum View的頻譜測試結果非常好，不僅具有高分辨率，而且底噪也非常低，可以清晰地觀測信號本身及其諧波和雜散。與此同時，由于水平時基設置得較小，還可以觀測到時域波形的細節信息。
圖3. RF Chirp Pulse時域參數及頻譜測試
鑒于Spectrum View的這些優勢，結合示波器其它功能，還可以對射頻脈沖信號進行診斷測試，包括時域包絡參數及信號頻譜等。圖3測試了一路200MHz載波的線性調頻脈沖信號，脈沖周期5us，脈寬1us，帶寬50 MHz，同時給出了時域波形、包絡及頻譜測試結果。測試過程中，還可以靈活調整Span和RBW以便觀測包絡譜或者線狀譜，從而對信號進行更加細致的分析。
多通道頻譜分析
示波器具有多個模擬通道，每個通道均可以激活Spectrum View功能，因此支持多通道頻譜測試。在復雜調試過程中，可以實現對多點的波形和頻譜監測。類似于MSO64的多通道時域波形顯示方式，所激活的頻譜既可以“堆棧 (Stacked) ”顯示，也可以“重疊 (Overlay) ”顯示。圖4同時觀測了兩個通道的時域波形及頻譜，并且采用了重疊顯示，以便于頻譜之間的對比。
Spectrum View支持移動Spectrum Time的位置，如圖4標記處所示，以觀測不同時刻的頻譜。每個通道Spectrum Time的位置默認是聯動的，這保證了各個通道測試頻譜的相關性。當取消聯動設置后，也可以獨立設置每個通道的Spectrum Time位置。
