[发明专利]具有时域信道、频域信道和逻辑域信道的测量仪器

说明书

示波器包括时域输入、逻辑域输入和频域输入。时域输入提供时域中的时域输入信号，作为第一输入信号。逻辑域输入提供逻辑电平输入，作为第二输入信号。逻辑电平输入包括随时间变化的逻辑电平。频域输入通过下变频提供第三输入信号。

技术领域

本发明涉及具有时域信道、频域信道和逻辑域信道的测量仪器。

背景技术

通常，可以在时域和频域中捕获并表示电磁信号(包括射频(RF)信号)。时域表示显示信号幅度随时间的变化，而频域表示显示信号幅度随频率的变化。传统上，示波器用于表示时域中的信号，而频谱分析仪用于表示频域中的信号。但是，作为时域表示的补充或替代，示波器现在也可以通过执行对时域信号的快速傅立叶变换(FFT)并显示捕获的信号的频谱而在频域中表示信号。

这些示波器称为“多域示波器”，并且在时域信道外还包括有单独的频域信道。在多域示波器中，频域信道包括模拟下变频，并可选地在数字化之前对输入信号进行滤波，以提高捕获波形的保真度。这是对时域信道中的捕获的时域信号执行FFT的替代方案。作为模拟下变频的替代方案，可以在频域信道中执行宽带数字化，通常称为数字下变频(DDC)，通常在其后进行滤波和抽取。

但是，频域信道和时域信道受到频率限制的影响。通常，宽带模拟频率转换级的输入频率限制为几个GHz。扩大范围需要仔细的频率计划，这可能会导致超出时域仪器的范围的实施方案。数字下变频要求数字转换器能够处理输入信号的全部带宽。带宽可能必须大于瞬时带宽。例如，与2GSa/s数字转换器相反，以10GHz为中心的1GHz带宽信号要求数字转换器能够向DDC发送10.5GHz信号(21GSa/s)。这些都不适合其中输入频率通常在60至90GHz或更高之间的mmWave(毫米波)系统。

宽带示波器非常适合于mmWave RF信号的分析，因为mmWave RF信号的关注带宽超过了典型频域仪器(如常规频谱分析仪)的带宽能力。例如，60GHz的免许可频段从大约57GHz扩展到大约64GHz(7GHz的分析带宽)，而汽车RADAR从大约76GHz扩展到大约81GHz(5GHz的分析带宽)。相比之下，大多数频谱分析仪限于2GHz的分析带宽，因此是没有帮助的。因此，为了执行这种宽带RF信号的频域分析，可以在FFT模式下使用宽带示波器。由于毫米波RF信号的高载波频率，直接数字化需要在数字化仪中具有很高的采样率才能满足Nyquist准则，这对于大多数廉价的示波器而言不是实际的选择。类似地，用于对频域信号执行下变频的通用模拟下变频器在这些频率上不太可能具有足够的性能。相反，由于这些系统的频带特性，针对每个相关频带都使用优化的混频器或下变频器。因此，需要一种方便的信号源来充当用于所选混频器的下变频LO。

发明内容

本发明包括以下各项：

1.一种示波器，包括：

时域输入，其提供时域中的时域输入信号以作为第一输入信号；

逻辑域输入，其提供逻辑电平输入以作为第二输入信号，其中所述逻辑电平输入包括随时间变化的逻辑电平；和

频域输入，其通过下变频提供第三输入信号。

2.根据项1所述的示波器，还包括：

控制器联接到逻辑域输入，以将随时间变化的逻辑电平确定为确定的逻辑电平。

3.根据项2所述的示波器，其中所述第三输入信号的至少一个参数由所述控制器响应于所确定的逻辑电平而被控制。

4.根据项3所述的示波器，

其中所述至少一个参数包括所述第三输入信号的采集频率，所述第三输入信号的采集频率受到由所述控制器控制的本地振荡器进行的下变频。