數(shù)字電路測(cè)量?jī)x器向微波化發(fā)展
從儀器本身的硬件指標(biāo)來看,其精度和靈敏度越來越高,動(dòng)態(tài)范圍越來越大。回顧測(cè)量?jī)x器的發(fā)展歷史,以往的測(cè)量?jī)x器主要應(yīng)用于航空、航天和國(guó)防領(lǐng)域,人們關(guān)注的重點(diǎn)是高性能。自20世紀(jì)90年代初期以來,儀器的應(yīng)用越來越針對(duì)商用市場(chǎng)。
電子技術(shù)的不斷發(fā)展,速率、帶寬的持續(xù)提高,各種無線通信應(yīng)用的日益普及,這對(duì)電子測(cè)量?jī)x器的要求越來越高。
儀器性能持續(xù)發(fā)展
首先,從儀器本身的硬件指標(biāo)來看,其精度和靈敏度越來越高,動(dòng)態(tài)范圍越來越大。以目前安捷倫公司的產(chǎn)品為例,高性能的頻譜分析儀PSA靈敏度達(dá)-169dBm,幅度精度達(dá)0.23dB;高性能的網(wǎng)絡(luò)分析儀PNA動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)43dB,這樣的指標(biāo)實(shí)際上已接近極限值。
其次,就儀器的功能和測(cè)量能力而言,集多功能于一身的儀器越來越多。在數(shù)字電路測(cè)試領(lǐng)域,安捷倫推出的混合信號(hào)示波器就是其中的一個(gè)典型實(shí)例。該系列儀器將示波器和邏輯分析儀的功能相結(jié)合,使用戶既可用它進(jìn)行數(shù)字電路的邏輯分析、時(shí)序檢測(cè),又可在發(fā)現(xiàn)問題后方便地將儀器轉(zhuǎn)換成2通道至4通道的示波器,對(duì)波形進(jìn)行
觀測(cè),完成對(duì)模擬信號(hào)的測(cè)試;E5515C無線通信綜測(cè)儀集信號(hào)源、頻譜分析、信令分析、基帶信號(hào)分析等多種測(cè)試功能于一體,用于GSM、CDMA等各種制式的手機(jī)研發(fā)及生產(chǎn)測(cè)試;矢量信號(hào)分析儀VSA與89601A矢量信號(hào)分析軟件及高性能的示波器相結(jié)合,可以對(duì)高達(dá)6GHz帶寬的信號(hào)進(jìn)行分析。
再者,數(shù)字電路測(cè)量?jī)x器向微波化發(fā)展。隨著CPU及數(shù)據(jù)傳輸速率的不斷提高,數(shù)字電路的測(cè)試范疇早已從基帶、低頻跨入射頻、微波領(lǐng)域直至光波領(lǐng)域,越來越多的微波及光波技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字電路測(cè)量。安捷倫近期推出了高達(dá)13GHz的示波器,基于微波網(wǎng)絡(luò)分析儀的物理層分析系統(tǒng)(PLTS)已逐漸成為從事高速數(shù)字電路設(shè)計(jì)與研發(fā)工作的*測(cè)量工具。
儀器與計(jì)算機(jī)技術(shù)趨于融合
回顧測(cè)量?jī)x器的發(fā)展歷史,以往的測(cè)量?jī)x器主要應(yīng)用于航空、航天和國(guó)防領(lǐng)域,人們關(guān)注的重點(diǎn)是高性能。自20世紀(jì)90年代初期以來,儀器的應(yīng)用越來越針對(duì)商用市場(chǎng)。
如何針對(duì)商用市場(chǎng)的需求,降低儀器價(jià)格成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。在電腦日益普及的今天,利用成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù),強(qiáng)調(diào)儀器與電腦的結(jié)合,以此降低儀器成本、縮短研發(fā)周期已成為趨勢(shì)。在儀器的結(jié)構(gòu)方面,Win的概念被廣為采用,即Windows的界面加上In的CPU作為儀器的核心,這樣儀器的性能可以隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷
快速提高。
采用Windows界面,使儀器使用者可以像在普通電腦上那樣用鼠標(biāo)進(jìn)行控制,還可以方便地借助Windows Office的各種軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析、存檔。例如將示波器上的波形調(diào)入Word中,或用Excel對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理。
利用像Windows那樣的Help菜單,很容易將原來*的厚厚的說明書變成隨機(jī)的文件,供使用者方便地查詢。同時(shí),手冊(cè)的漢化也變得簡(jiǎn)單易行。
隨著USB、LAN等接口的廣為采用,儀器將可以方便地與外設(shè)及互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián),儀器的軟件升級(jí)可以從網(wǎng)上直接下載完成。
軟硬件技術(shù)有機(jī)結(jié)合
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及仿真的不斷普及,使得儀器硬件與軟件的融合漸成趨勢(shì)。以無線通信的迅速發(fā)展為例,新的體制、標(biāo)準(zhǔn)不斷推出。
在研發(fā)方面,*通過硬件完成研發(fā)工作并不斷跟蹤標(biāo)準(zhǔn)的變化變得越來越困難。借助軟件,通過計(jì)算機(jī)的仿真軟件及其數(shù)據(jù)庫(kù)生成相應(yīng)的信號(hào)數(shù)據(jù),可將數(shù)據(jù)送入硬件信號(hào)發(fā)生器,經(jīng)調(diào)制而產(chǎn)生射頻信號(hào),再將其送入矢量信號(hào)分析儀進(jìn)行分析。通過調(diào)整軟件中的響應(yīng)參數(shù),可以在硬件的分析儀上觀察其影響及相應(yīng)的變化。與此同時(shí),硬件產(chǎn)生的真實(shí)信號(hào),又可送入軟件作為建模的依據(jù),完成建模(如圖所示)。 軟硬件的有機(jī)結(jié)合可以簡(jiǎn)化研發(fā)的過程,加快產(chǎn)品上市的速度,縮短研發(fā)周期,降低成本。
綜上所述,伴隨著技術(shù)的日益進(jìn)步,儀器、儀表的性能在持續(xù)不斷地提高。儀器與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合、軟件與硬件技術(shù)的融合已成為測(cè)試儀表發(fā)展的主要趨勢(shì)