若何运用示波器进行射频旗子暗记测试

随着无线通信、雷达、卫星通信、光通信等领域对付旗子暗记传输速率或者分辨率哀求的提升，采取的调制制式越来越繁芜，旗子暗记带宽也越来越宽。
当代的实时示波器由于芯片和材料工艺的提升，已经可以供应高达几十GHz的实时丈量带宽，同时由于其时域丈量的直不雅观性和多通道等特点，使其开始广泛运用于超宽带旗子暗记以及射频旗子暗记的丈量。

本文先容了高带宽实时示波器在射频旗子暗记丈量领域的范例运用，以及示波器用于射频丈量时的底噪声、无杂散动态范围、谐波失落真、绝对幅度丈量精度、相位噪声等关键指标。

序言：

每一位做射频或者高速数字设计的工程师都会同时面临频域和时域测试的问题。
比如从事高速数字电路设计的工程师常日从时域剖析旗子暗记的波形和眼图，也会借用频域的S参数剖析传输通道的插入损耗，或者用相位噪声指标来剖析时钟抖动等。
对付无线通信、雷达、导航旗子暗记的剖析来说，传统上须要进行频谱、杂散、临道抑制等频域测试，但随着旗子暗记带宽更宽以及脉冲调制、跳频等技能的运用，有时采取时域的丈量手段会更加有效。

当代实时示波器的性能比起10多年前已经有了大幅度的提升，可以知足高带宽、高精度的射频微波旗子暗记的测试哀求。
除此以外，当代实时示波器的触发和剖析功能也变得更加丰富、操作界面更加友好、数据传输速率更高、多通道的支持能力也更好，使得高带宽实时示波器可以在宽带旗子暗记测试领域发挥主要的浸染。

一、为什么射频旗子暗记测试要用示波器？

时域丈量的直不雅观性

要进行射频旗子暗记的时域丈量的一个很大缘故原由在于其直不雅观性。
比如不才图中的例子等分别显示了4个不同形状的雷达脉冲旗子暗记，旗子暗记的载波频率和脉冲宽度差异不大，如果只在频域进行剖析，很难推断出旗子暗记的时域形状。
由于这4种时域脉冲的不同形状对付终极的卷积处理算法和系统性能至关主要，以是就须要在时域对旗子暗记的脉冲参数进行精确的丈量，以担保知足系统设计的哀求。

更高剖析带宽的哀求

在传统的射频微波测试中，也会利用一些带宽不太高（<1GHz）的示波器进行时域参数的测试，比如用检波器检出射频旗子暗记包络后再进行参数测试，或者对旗子暗记下变频后再进行采集等。
此时由于射频旗子暗记已经由滤掉，或者旗子暗记已经变换到中频，以是对丈量要利用的示波器带宽哀求不高。

但是随着通信技能的发展，旗子暗记的调制带宽越来越宽。
比如为了兼顾功率和间隔分辨率，当代的雷达会在脉冲内部采取频率或者相位调制，范例的SAR成像雷达的调制带宽可能会达到2GHz以上。
在卫星通信中，为了小型化和提高传输速率，也会避开拥挤的C波段和Ku波段，采取频谱效率和可用带宽更高的Ka波段，实际可用的调制带宽可达到3GHz以上乃至更高。
其余示波器的幅频特性曲线并不是从直流到额定带宽都平坦，而是达到一定频点后就开始明显低落，因此选择实时示波器时，示波器的带宽该当大于须要的剖析带宽，至于大多少，要详细看示波器实际的频响曲线和被测旗子暗记的哀求。

在这么高的传输带宽下，传统的检波或下变频的丈量手段会碰着很大的寻衅。
由于很难从市情上探求到一个带宽可达到2GHz以上同时幅频/相频特性又非常空想的检波器或下变频器，以是会造成测试结果的严重失落真。

同时，如果须要对雷达脉冲或者卫星通信旗子暗记的内部调制信息进行解调，也须要非常高的实时带宽。
传统的频谱仪丈量精度和频率范围很高，但实时剖析带宽目前还达不到GHz以上。
因此，如果要进行GHz以上宽带旗子暗记的剖析解调，目前最常用的手段便是借助于宽带示波器或者高速的数采系统。

二、当代实时示波器技能的发展

传统的示波器由于带宽较低，无法直接捕获高频的射频旗子暗记，以是在射频微波领域的运用仅限于中频或掌握旗子暗记的测试，但随着芯片、材料和封装技能的发展，当代实时示波器的的带宽、采样率、存储深度以及底噪声、抖动等性能指标都有了显著的提升。

材料技能改造对示波器带宽的提升

以材料技能为例，磷化铟(InP)材料是这些年国际和海内比较热门的材料。
相对付传统的SiGe材料或GaAs材料来说，磷化铟(InP)材料有更好的电性能，可以供应更高的饱和电子速率，更低的表面复合速率以及更高的电绝缘强度。
在采取新型材料的过程中，还须要办理一系列的工艺问题。
比如InP材料的高频特性非常好，但如果采取传统的铝基底时会存在热膨胀系数不一致以及散热效率的问题。
氮化铝（AIN）是一种新型的陶瓷基底材料，其热性能和InP更靠近且散热特性更好，但是AlN材料本钱高且硬度大，须要采取激光刻蚀加工。

借助于新材料和新技能的运用，当代实时示波器的硬件带宽已经可以达到60GHz以上，同时由于磷化铟(InP)材料的精良特性，使得示波器的频响更加平坦、底噪声更低，同时其较低的功率损耗给产品带来更高的可靠性。

磷化铟材料除了供应精良的高带宽性能外，其反向击穿电压更高，采取磷化铟材料设计的示波器可用输入量程可达8V，相称于20dBm以上，大大提高了实用性和可靠性。

ADC采样技能对示波器采样率的提升

要担保高的实时的带宽，根据Nyqist定律，放大器后面ADC采样的速率至少要达到带宽的2倍以上（工程实现上会担保2.5倍以上）。
目前市情上根本没有这么高采样率的单芯片的ADC，因此高带宽的实时示波器常日会采取ADC的拼接技能。

范例的ADC拼接有两种办法，一种是片内拼接，另一种是片外拼接。
片内拼接是把多个ADC的内核集成在一个芯片内部，范例的如下图所示的Keysight公司S系列示波器里利用的40G/s采样率的10bitADC芯片，在业内第一次实现8GHz带宽范围内10bit的分辨率。
片内拼接的优点是各路之间的同等性和时延掌握可以做地非常好，但是对付集成度和工艺的寻衅非常大。

所谓片外拼接，便是在PCB板上做多片ADC芯片的拼接。
范例的采取片外拼接的例子是Keysight公司的Z系列示波器，其采取8片20G/s采样率的ADC拼接实现了160G/s的采样率，担保了高达63GHz的硬件带宽。
片外拼接哀求各芯片间偏置和增益的同等性非常好，同时对PCB上旗子暗记和采样时钟的时延要精确掌握。
以是Z系列示波器的前端芯片里采取了先采样保持再进行旗子暗记分配和模数转换的技能，大大提高了对付PCB走线偏差和抖动的裕量。

三、宽带示波器在射频旗子暗记测试中的范例运用

正是由于芯片、材料和工艺技能带来的示波器带宽和采样率的快速提升，使得宽带实时示波器开始在射频旗子暗记的测试中发挥关键的浸染。
以下是一些范例运用。

射频旗子暗记时频域综合剖析

实时示波器性能的提升使得其带宽可以直接覆盖到射频、微波乃至毫米波的频段，因此可以直接捕获旗子暗记载波的时域波形并进行剖析。
从中可以清晰看到旗子暗记的脉冲包络以及脉冲包络内部的载波旗子暗记的时域波形，这使得时域参数的测试更加简洁和直不雅观。
由于不须要对旗子暗记下变频后再进行采样，测试系统也更加大略，同时避免了由于下变频器性能不理想带来的额外旗子暗记失落真。

更进一步地，还可以借助于示波器的韶光门功能对一段射频旗子暗记的某个区域放大显示或者做FFT变换等。
下图是在一段射频脉冲里分别选择了两个不同位置的韶光窗口，并分别做FFT变换的结果，从中可以清晰看出不同韶光窗范围内旗子暗记频谱的变革情形。

雷达脉冲参数测试

对付雷达等脉冲调制旗子暗记来说，对付脉冲旗子暗记其宽度、上升韶光、占空比、重复频率等都是非常关键的时域参数。
按照IEEEStd 181规范的哀求，一些紧张的脉冲参数的定义如下图所示。

当用宽带示波器已经把射频脉冲捕获下来往后，就可以借助于示波器里内置的数学函数编辑一个数学的检波器。
如下图所示，玄色曲线是从原始旗子暗记里用数学检波器检出的包络旗子暗记。
包络波形得到后，借助于示波器本身的参数丈量功能，就可以进行一些基本的脉冲参数测试。

更进一步地，我们还可以借助于示波器的FFT功能得到旗子暗记的频谱分布，借助示波器的抖动（Jitter）剖析软件得到脉冲内部旗子暗记频率或相位随韶光的变革波形，并把这些结果显示在一起。
下图显示的是一个Chirp雷达脉冲的时域波形、频率/相位变革波形以及频谱的结果，通过这些波形的综合显示和剖析，可以直不雅观地看到雷达旗子暗记的变革特性，并进行大略的参数丈量。

在雷达等脉冲旗子暗记的测试中，是否能够捕获到足够多的连续脉冲以进行统计剖析也是非常主要的。
如果要连续捕获上千乃至上万个雷达脉冲，可能须要非常永劫光的数据记录能力。
比如某搜索雷达的脉冲的重复周期是5ms，如果要捕获1000个连续的脉冲须要记录5s韶光的数据。
如果利用的示波器的采样率是80G/s，记录5s韶光须要的内存深度=80G/s50s=400G样点，这险些是不可能实现的。

为理解决这个问题，当代的高带宽示波器里都支持分段存储模式。
所谓分段存储模式（SegmentedMemory Mode），是指把示波器里连续的内存空间分成很多段，每次触发到来时只进行一段很短韶光的采集，直到记录到足够的段数。
很多雷达脉冲的宽度很窄，在做雷达的发射机性能测试时，如果感兴趣的只是有脉冲发射时很短一段韶光内的旗子暗记，利用分段存储就可以更有效利用示波器的内存。

不才图中的例子里，被测脉冲的宽度是1us，重复周期是5ms。
我们在示波器里利用分段存储模式，设置采样率为80G/s，每段分配200k点的内存，并设置做10000段的连续记录。
这样每段可以记录的韶光长度=200k/80G=2.5us，统共利用的示波器的内存深度=200k点10000段=2G点，实现的记录韶光=5ms10000=50s。
也便是说，通过分段存储模式实现了连续50s内共10000个雷达脉冲的连续记录。

雷达参数综合剖析

除了在示波器里直接对雷达脉冲的基本参数进行丈量，也可以借助功能更加强大的矢量旗子暗记剖析软件。
下图是用Keysight公司的89601B矢量旗子暗记剖析软件结合示波器对超宽带的Chirp雷达旗子暗记做解调剖析的例子，图中显示了被测旗子暗记的频谱、时域功率包络以及频率随韶光的变革曲线。
被测旗子暗记由M8195A超宽带任意波发生器产生，Chirp旗子暗记的脉冲宽度为2us，频率变革范围从1GHz~19GHz，全体旗子暗记带宽高达18GHz！
这里充分表示了实时示波器带宽的上风。

更严格的雷达测试不会仅仅只测脉冲和调制带宽等基本参数。
比如由于器件的带宽不足或者频响特性不理想，可能会造成Chirp脉冲内部各种频率身分的功率变革，从而形成脉冲功率包络上的跌落（Droop）和颠簸（Ripple）征象。
因此，严格的雷达性能指标测试还须要对脉冲的峰值功率、均匀功率、峰均比、Droop、Ripple、频率变革范围、线性度等参数以及多个脉冲间的频率、相位变革进行丈量，或者要剖析参数随韶光的变革曲线和直方图分布等。
这些更繁芜的测试可以借助于89601B软件里的BHQ雷达脉冲丈量选件实现。
这个测试软件也支持示波器的分段存储模式，可以一次捕获到多个连续脉冲后再做统计剖析，下图是一个实际测试的例子。

跳频旗子暗记测试

除了雷达脉冲剖析以外，借助于示波器自身的抖动剖析软件或者矢量旗子暗记剖析软件，还可以对超宽带的调频旗子暗记进行剖析。
下图是对一段在7GHz的带宽范围内进行调频的旗子暗记的频谱、时域以及调频图案的剖析结果。

调制器时延测试

在卫星通信或者导航等领域，须要测试其射频输出（可能是射频或者Ku/Ka波段旗子暗记）相对付内部定时旗子暗记（1pps或100pps旗子暗记）的绝对时延并进行改动。
这就须要利用至少2通道的宽带示波器同时捕获定时旗子暗记和射频输出，并能进行精确可重复的丈量。

下图是用示波器捕获到的1pps定时旗子暗记（蓝色波形）以及QPSK调制的射频输出旗子暗记（紫色波形）。
用作触发的定时旗子暗记到来后，射频旗子暗记功率第1个过零点的时候相对付定时旗子暗记的时延便是要丈量的系统时延。
如果仅仅通过手动光标丈量，很难卡准得当的功率零点位置。
我们借助于前面先容过的数字检波功能，可以检出射频旗子暗记的功率包络并进行放大（如灰色波形所示），并借助示波器的丈量功能来丈量功率包络最小点的时候（Tmin），这就实现了卫星转发器或调制器时延的精确测试。
通过多次自动测试过零点时候，还可以进行永劫光的统计，以剖析时延的变革范围和抖动等。

宽带通信旗子暗记的解调剖析

在WLAN、卫星通信、光通信领域，可能须要对非常高带宽的旗子暗记（>500MHz）进行性能测试和解调剖析，这对付丈量仪器的带宽和通道数哀求非常高。
比如在光纤骨干传输网上，已经实现了单波长100Gbps的旗子暗记传输，其采取的技能便是把2路25Gbps的旗子暗记通过QPSK的调制办法调制到激光器的一个偏振态，然后把另2路25Gbps的旗子暗记通过同样的办法调制到激光器一个偏振态上，然后把两个偏振态的旗子暗记合成在一起实现100Gbps的旗子暗记传输。
而不才一代200Gbps或者400Gbps的技能研发中，可能会采取更高的波特率以及更高阶的调制如16QAM、64QAM乃至OFDM等技能，这些都对丈量仪器的带宽和性能提出了非常高的哀求。

如下图所示是Keysight公司进行100G/400G光相关通信剖析仪N4391A：仪器下半部分是一个相关光通信的解调器，用于把输入旗子暗记的2个偏振态下共4路I/Q旗子暗记分解出来并转换成电旗子暗记输出，每路最高支持的旗子暗记波特率可达126Gbaud；而上半部分便是一台高带宽的Z系列示波器，单台示波器就可以实现4路33GHz的丈量带宽或者2路63GHz的丈量带宽；示波器里运行89601B矢量旗子暗记剖析软件，可以完成旗子暗记的偏振对齐、色散补偿以及4路I/Q旗子暗记的解调和同时显示等。

下图中还显示了用示波器做超宽带旗子暗记解调剖析的结果，被测旗子暗记是由M8195A发出的32Gbaud的16QAM调制旗子暗记。
由于16QAM调制格式下每个符号可以传输4个bit的有效数据，以是实际的数据传输速率达到128Gbps。
通过宽带的频响改动和预失落真补偿，实现了高达20dB以上的信噪比以及<4%的EVM（矢量调制偏差）指标。

多通道丈量

在MIMO（Multiple-input and Multiple-output）、相控阵以及做科学研究的场合，常日须要对多于4路的高速旗子暗记做同时丈量。
为了知足这种运用，当代的高带宽示波器在硬件和软件上都供应了对付多通道丈量的支持能力。
Keysight的N8834A多通道示波器软件支持将Infiniium 9000、90000、S、V、Z系列多通道示波器方案。

下图展示的是基于Z系列示波器的多通道级联方案以及示波器里的多通道丈量软件，目前可以支持最多10台示波器的级联，供应20路同步的带宽高达63GHz的丈量通道，或者40路带宽为33GHz丈量通道。
通过精确的时延和抖动校准，通道间的抖动可以掌握在150fs（rms）以内。

EMI/EMC 预调试功能

很多射频产品除了要遵照EMC规范外，EMI征象也影响产品的性能，尤其是在噪声和抖动方面，如果欠妥心处理，则有可能毁坏全体电路的功能，因此许多电路设计指南都会包括保护频段、参考地平面、回路、电源掌握环回以及扩频时钟，目的便是最小化EMI效应。

EMI问题产生的常见缘故原由包括开关电源、电源滤波、地阻抗、液晶屏、金属屏蔽壳静电、电缆屏蔽不好、布线路径内部耦合、器件的寄生参数以及旗子暗记回路不完备等。
EMI问题常见的剖析方法是用频谱剖析仪吸收机。
但很多工程师大概不熟习的是，示波器是可以用在EMI预调试上的，以前大家的一个顾虑是示波器大都利用8-bitADC，幅度和相位频响不是很好，而随着像InfiniiumS系列示波器在500MHz~ 8GHz带宽内利用10-bit ADC，V系列在8GHz~ 33GHz带宽内将本底噪声降到很低，示波器在EMI预调试方面增加很多功能，包括频域模板、近场探头、多达8个FFT同时剖析，画图（任意位置）触发，仿照、逻辑旗子暗记和串行旗子暗记同时剖析等。

下图是可用于EMI预调试的近场探头以及频域模板触发的实例。

四、示波器的射频性能指标

从前面先容的一些示波器在射频测试里的范例运用可以看出：由于技能的发展，使得示波器高带宽、多通道的上风非常适宜于各种繁芜的超宽带运用，同时其时域、频域的综合剖析能力也提高了丈量的直不雅观性。

但是在利用示波器做射频旗子暗记测试时，我们不能不对其精度和性能有一定的顾虑。
由于实时示波器虽然采样率很高，但是由于普遍采取8bit的ADC，以是其量化偏差和底噪声较大。
而且传统示波器只会给出其带宽、采样率、存储深度等指标，可供参考的频域方面的性能指标较少。
因此，下面我们将通过一些实际的测试和剖析，来认识一下示波器的射频性能指标。

底噪声（NoiseFloor）

底噪声是丈量仪器非常主要的一个指标，它会影响到丈量结果的信噪比以及丈量小旗子暗记的能力。
传统上会认为示波器的底噪声较高，因此不适用于小旗子暗记丈量，实在并不完备是这样，最紧张缘故原由在于不同仪器对底噪声的定义办法不一样。

底噪声的紧张来源是热噪声以及前端放大器增加的噪声，这两部分噪声常日是和带宽近似成正比的。
比如热噪声的打算公式如下，噪声功率和带宽是线性的关系。

示波器作为一台宽带丈量仪器，其底噪声指标给出的是全带宽范围内噪声的总和，而且也近似和带宽成正比。

比如不才图左边是Keysight公司S系列示波器手册里给出的底噪声指标。
在50mv/div的量程下，4GHz带宽的示波器S-404的底噪声为768uVrms，近似是1GHz带宽的示波器S-104在相同量程下底噪声456uVrms的2倍。
由于功率是电压的平方，以是4GHz示波器的底噪声的功率是相同条件下1GHz示波器底噪声功率的4倍，和带宽的倍数恰好相称。

正是由于底噪声和带宽近似成正比，以是宽带示波器的底噪声会比窄带的大。
为了公正，我们可以把示波器在不同量程下的底噪声归一化到每单位Hz进行比较，而这也正是频谱仪等射频仪器里对其底噪声DANL（Displayedaverage noise level）的描述方法。

比如在每格50mv量程下，示波器的满量程是8格相称于400mV，对应于-4dBm的满量程，对付8GHz的S-804A示波器来说，其8GHz带宽范围内总的底噪声是1.4mVrms，相称于-44dBm，归一化到每单位Hz的底噪声就相称于-143dBm/Hz。
而在更小的量程下，S系列示波器的底噪声可以达到-158dBm/Hz，这个指标已经好于绝大多数市情上频谱仪不打开前置放大器的情形。
纵然在打开前置放大器的情形下，很多频谱仪的DANL指标也仅仅比S系列示波器好几个dB而已。

下图是一个S系列8GHz带宽示波器在最小量程下底噪声的实测结果。
中央频点1GHz，Span=20MHz，除了在1GHz频点有很小的杂散以外，其在RBW=10KHz下的底噪声约为-120dBm，相称于约-160dBm/Hz。

因此，归一化到每单位Hz后，示波器的底噪已经优于绝大多数频谱仪在不打开前置放大器时的指标，这个指标还是相称不错的。

由于噪声是和带宽成正比的，以是如果旗子暗记带宽只集中在某一个频段范围内，就可以通过相应的数字滤波技能来滤除不必要的带外噪声以提高信噪比，比如很多示波器里的数字带宽调度功能便是一种降落示波器自身底噪声的方法。

无杂散动态范围（SFDR）

在射频测试中，除了底噪声以外，无杂散动态范围（SFDR:Spurious-free dynamic range）也非常主要，由于它决定了在有大旗子暗记存在的情形下能够分辨的最小旗子暗记能量。
对付示波器来说，其杂散的紧张来源是由于ADC拼接造成的不理想。
以2片ADC拼接为例，如果采样时钟的相位没有掌握好精确的180度，就有可能造成旗子暗记的失落真，在频谱上就会涌现以拼接频率为周期的杂散旗子暗记。
如果失落真比较严重，纵然再高的采样率也无法担保采集到的旗子暗记的真实性。

对付高带宽示波器来说，不论是采取片内拼接还是片外拼接，由于拼接不理想造成的杂散都客不雅观存在，关键是杂散能量的大小。
以Keysight的S系列示波器为例，其采取了单片40G/s的ADC芯片，通过专门的工艺优化了时钟分配和采样保持电路，可以担保很好的同等性。
下图是用Keysight公司的E8267D旗子暗记源产生1GHz旗子暗记经滤除谐波后在5GHz的Span范围内看到的频谱，可以看到除了2次和3次谐波失落真外，其杂散指标可以达到-75dBc，相称于一台中等档次的频谱仪的水平。

谐波失落真（HarmonicDistortion ）

谐波失落真也是衡量丈量旗子暗记保真度的一个主要指标。
对付示波器来说，为了担保高的采样率，其ADC的位数（8bit或者10bit）相对付频谱仪里利用的14bitADC有较大差异，其谐波失落真紧张来源于ADC的量化噪声造成的旗子暗记失落真，范例的是2次和3次谐波失落真，常日3次谐波的能量更大，这点和频谱仪里由于混频器造成2次谐波失落真来源不太一样。

在上面的测试结果中，其2次谐波失落真约为-65dBc，比一样平常的频谱仪差一些。
而其3次谐波失落真约为-49dBc，比起一样平常的频谱仪就差远了。
因此如果用户关心谐波失落真指标，比如在放大器的非线性测试中，利用示波器并不是一个好的选择。

不过好在谐波造成的失落真常日在带外，通过大略的数学滤波处理很随意马虎把谐波滤除掉。
以是在有些宽带旗子暗记解调的运用中，由于丈量算法在解调过程中会加入数学滤波器，谐波失落真对付终极的解调结果影响并不是很大。

绝对幅度精度（Absoluteamplitude accuracy）

绝对幅度精度会影响到示波器对某个频点载波做功率丈量时的准确度。
对付示波器来说，绝对幅度精度指标 = DC幅度丈量精度 + 幅频相应。
因此须要两部分分别剖析。

DC幅度丈量精度便是示波器里标称的双光标丈量精度，又由DC增益偏差和垂直分辨率两部分构成（如下图所示是Keysight公司S系列示波器的DC丈量精度指标）。
对付实时示波器来说，DC增益精度一样平常为满量程的2%，而分辨率与利用的ADC的位数有关，如果是10bit的ADC就相称于满量程的1/1024。
由此打算得出实时示波器的DC幅度精度大约在0.2dB旁边。

至于幅频相应，传统上宽带设备的幅频相应都不会特殊好，但当代的高性能示波器在出厂时都会做频率相应的校准和补偿，使得其幅频相应曲线非常平坦。
下图是Keysight公司8GHz带宽的S系列示波器的幅频相应曲线，可以看出其带内平坦度非常好，在7.5GHz以内的颠簸不超过0.5dB。

因此，综合下来，S系列示波器在7.5GHz以内的绝对幅度丈量精度可以掌握在1dB旁边，这个指标和大部分中高档频谱仪的指标相称。
而Keysight公司的V系列示波器更是可以在30GHz的范围内担保0.5dB的绝对幅度精度，超过了大部分高档频谱仪的指标。

相位噪声（PhaseNoise）

丈量仪器的相位噪声（PhaseNoise）反响了测试一个纯净正弦波时的近端低频噪声的大小，在雷达等运用中会影响到对付慢目标识别时的多普率频移的分辨能力。
相位噪声的频域积分便是时域的抖动。
对付示波器来说，相位噪声太差或者抖动太大会造成对付射频旗子暗记采样时产生额外的噪声从而恶化有效位数。

传统的示波器不太看重采样时钟的抖动或者相位噪声，但随着示波器的采样率越来越高，以及为了提高射频测试的性能，当代的数字示波器如Keysight公司的S、V、Z等系列示波器都对时钟电路进行了优化，乃至采取了经典的微波旗子暗记源如E8267D里的时钟电路设计，使得示波器的相位噪声指标有了很大提升。
如下图所示是S示波器在1GHz载波时的相位噪声曲线，测试中的RBW设置为750Hz，在偏离中央载波100kHz处的噪声能量约为-92dBm，归一化到单位Hz能量约为-120dBc/Hz，这已经超过了市情上大多数中档频谱仪的相噪指标。
而更高性能的V系列示波器的相位噪声指标则可以做到约-130dBc/Hz@100KHz offset，这已经超过了市情上大部分中高档频谱仪的相应指标。

五、总结

从前面的先容可以看出，当代的高性能的实时示波器除了受ADC位数的限定作成谐波失落真指标明显较差以外，其无杂散动态范围可以和中等档次的频谱仪相称，而底噪声、带内平坦度、绝对幅度精度、相位噪声等指标已经可以做到和中高档频谱仪类似。

而且，为了知足射频测试的哀求，当代的高性能示波器里除了传统的时域指标以外，也开始标注射频指标以适应射频用户的利用习气。
下表便是Keysight公司V系列示波器里给出的范例的射频指标。

当然，由于事情事理的不同，实时示波器在做频域剖析时还有一些局限性，比如在特殊小RBW设置下（<1KHz时）由于须要采集大量数据做FFT运算，其波形更新速率会严重变慢，因此不适用于窄带旗子暗记的丈量。

正是由于实时示波器明显的高带宽、多通道上风以及强大的时域丈量能力，再加上改进了的射频性能指标，使得其在超宽带射频旗子暗记的丈量、时频域综合剖析以及多通道丈量的领域开始发挥越来越主要的浸染。

作者简介：

李凯，毕业于北京理工大学光电工程系，硕士学位，15年通信及丈量行业从业履历。
2006年加入安捷伦公司，卖力旗子暗记完全性剖析等高速数字测试产品的运用和研究。
《高速数字接口事理与测试指南》一书作者，并有大量关于高速总线丈量事理、丈量方法的文章发布在《国外电子丈量技能》、《电子工程专辑》等杂志及EDN China的个人技能博客。