使用MDO混合域示波器进行雷达分析

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自从安泰测试向市场推出MDO混合域示波器后，获得了客户一致好评。今天安泰测试专业工程师要讲解的是使用混合域示波器进行雷达分析。
随着无线技术的应用日益普遍，设计工程师必须同时检测这两个领域的信号。混合域示波器的诞生从根本上改变了RF设计的调试与测试的方法，泰克在一台仪器中同时提供了示波器和频谱分析仪功能，并且提供独创的混合域触发与时间相关的信号分析。新的MDO混合域示波器系列有助于工程师捕获时间相关的模拟、数字和射频信号，获得完整的系统级视图。目前已经有大量的资料描述MDO混合域示波器的结构及其可以怎样用于某些常见的应用，如RFID、Zigbee、蓝牙、WIFI、电源设计的噪声源查找、PLL锁相的过程、RF功率启动与关闭的瞬态信号跟踪、RFFE等等，这里就不再赘述。本文将介绍如何使用MDO分析宽带线性调频雷达系统。
雷达设计中有哪些常见测量？目前使用哪些工具？为什么要使用MDO混合域示波器分析雷达？
从本质上看，雷达信号可以是RF突发的调谐的脉冲。雷达设计中的典型问题是距离和分辨率之间的矛盾问题。简言之，宽脉宽的信号包含足够的RF能量，能够远距离传送到标靶。问题在于，如果有多个标靶，长脉冲会使各个反射变得模糊。换言之，宽脉宽的特点是观测距离远，但分辨率差。
如果缩窄脉宽，那么分辨率将改善，但距离将变短。
解决方案是脉冲压缩。让脉冲宽，但在脉冲中进行一些独特的处理，使您能够区分多个反射。其中最常用的技术之一是线性调频。如果脉冲的中心频率是4GHz，那么在3.97GHz启动信号，扫描到4.03GHz，而不是播放纯粹的4 GHz。许多雷达系统采用窄线性调频，宽度在10MHz – 50MHz。但是，为了实现更好的空间分辨率，您的线性调频要更宽。现代雷达的线性调频带宽可以达到500MHz以上！
怎样测试雷达？通常可以作为标准雷达测试各个器件（发送/接收模块、天线器件、等等），安装已知良好的器件，并进行评估。但是，使用被测器件本身通常并不理想，因此市面上流行的工具为进行性能评估提供了专用雷达模块。
对调频带宽在100MHz以下的雷达，可以使用频谱分析仪测量雷达特性。泰克生产数字实时频谱分析仪（RSA），可以把RF脉冲向下变频到基带信号，作为数字I和Q存储数据。从这些数据中，可以进行各种测量。泰克RSA6000和RSA5000系列可以执行27种不同的标量和矢量脉冲测量。标量表示基于幅度随时间变化的测量，如脉冲上升时间、宽度、占空比、纹波、衰落、等等。矢量表示频率偏差、频率误差、脉冲响应、相位偏差和脉冲到脉冲相位误差等测量。
对更宽带宽的雷达，一般使用实时数字示波器采集信号。泰克生产的示波器拥有足够的采样率，能够采样RF载波。只要拥有足够的带宽，就可以采样自己的信号。泰克新推出的DPO/DSA70000D示波器目前的实时带宽达到33GHz，几乎可以采集和分析任何信号。在与专用软件包（如泰克SignalVu软件）结合使用时，其可以进行同样27种矢量和标量测量。
全世界似乎对标准雷达、频谱分析仪和示波器都感到满意，那么混合域示波器在雷达诊断中发挥的作用是什么呢？

n  便携性和尺寸。混合域示波器深仅5"，重只有 11磅，携带起来比大型仪器要容易得多。前面提到的频谱分析仪和示波器的重量可能会超过50磅，尺寸相当于一小件行李。

n  成本相当低。通常来说，实验室只能承受和购买一台高端频谱分析仪或高带宽示波器。不管是哪款仪器，价格都要超过10万美元。而MDO混合域示波器的起价在23,000美元，每个实验室都买得起，远远要比购买一台混合信号示波器加一台频谱分析仪更便宜。

n  最重要的是，MDO混合域示波器为用户提供了独特的能力，不仅可以分析雷达信号，还可以分析雷达系统中存在的其它数字门信号和定时信号。
MDO混合域示波器有4条带宽高达1 GHz的模拟通道，另外还有16条数字通道和1个RF输入。RF输入频率范围最高为6GHz，另有3GHz的型号。实时频谱捕获带宽保证为1GHz或以上（最高为3GHz，是一般扫频频谱分析仪的100-300倍）。它还可以解码最多4条总线，如MIL-STD-1553、I2C、RS-232、RS-422、RS-485等。
注意，MDO混合域示波器并不是要代替带有SignalVu这类专用雷达分析软件的示波器，如泰克DPO/MSO5000、7000和70000示波器。SignalVu可以进行明显多得多的测量，特别是在脉冲式雷达方面，包括脉冲到脉冲频率差、脉冲到脉冲相位差、脉冲上的频率误差、脉冲响应，并可以分析最多10,000个连续脉冲。MDO混合域示波器不能复现这种强大详细的分析能力，因此这两种工具在RF工具台上实际发挥着不同的作用。 咬定“专业”不放松，将不断创新，提升专业技术、专业产品和专业服务，和旧雨新知真诚合作，共创未来，回馈社会。欢迎广大业内人士一起交流与探讨测试测量技术
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