利用数字化仪对高功率超宽带脉冲信号实现瞬态采集

在现代电子测量领域，一般都认为数字示波器是不可或缺的工具，然而近些年来，数字化仪以其高采样率、高分辨率和多通道等优势，在许多需要既要波形显示和分析、又要数据采集与回放的应用中逐渐取代了常见的数字示波器。本文将探讨如何使用数字化仪代替数字示波器进行高功率超宽带脉冲信号的瞬态采集，并分析其优势和应用场景。

按照业内习惯，数字存储示波器（Digital oscilloscope，以下简称“数字示波器”）的定义是将被测信号进行模数转换、存储、处理后，再进行显示的一种存储示波器，它一般会包括输入通道、采集控制与数据存储、显示装置、输出接口、适配器等附件。

另一方面，从传统数据采集系统（DAQ）朝着高带宽、高采样率方向发展而来的高速数字化仪（Digitizer，以下简称“数字化仪”）已经在越来越多的测量仪器公司产品线中频繁亮相，其特点是同样基于ADC技术且专注于高速和高精度信号的采集与捕获，同时再配上专业的信号处理与高速数据传输能力，通过辅助软件可以在电脑屏幕上显示波形，从而可以实现一些灵活而专业的特殊功能。

数字化仪通过适当的软件可以实现与示波器相同的功能，即采集电信号波形并在屏幕上显示出来，并且将信号的数据保存下来。事实上，数字化仪已经在不少场合完全替代了示波器的使用，尤其是在需要高采样率、高分辨率和多通道的应用中，表1给出了二者的详细对比。

表1. 高端数字示波器与数字化仪的特点对比

 

 高功率超宽带脉冲信号的特点

 高功率超宽带脉冲信号出现的场合或应用其实比较多见，包括军事与国防、航空航天、科研、医学设备、气象等，下面表2总结了该信号的典型特征。

  由此可见，高功率超宽带脉冲信号作为一种并不“罕见”的信号，其特性却对采集设备或仪器设备提出了较为“苛刻”的要求。

我司自研的2通道、10GSPS采样率、2.5GHz模拟带宽的，既可以起到高带宽示波器的作用，同时也是一款超小型化、超高速、低功耗的数据采集存储设备，采用了依照IEC 60169-20标准的SSMC接口，可安装于待测设备的内部，能够通过USB/光纤/Wi-Fi连接计算机。在严苛的环境现场，能够通过上位机控制，完成对真实强电磁脉冲信号的采集与存储，并能够将存储信息读取并分析。 

 

现代数字化仪与数字示波器一样都基于高速ADC技术，可以在很多情况下，起到高带宽数字示波器的作用。我司自研数字化仪具备以下特性，所以能成为高功率超宽带脉冲信号瞬态采集的理想选择。

1. 性能卓越：2通道/10GSPS采样率/2.5GHz带宽/12bit垂直分辨率，等同于一台高带宽高分辨率的数字示波器。

2. 灵活使用：既可通过软件编程突破示波器的某些功能限制，还可通过外接设备扩展功能。

3. 高效传输：USB3.0+光纤方案突破距离限制，还可避免电磁干扰，保障数据实时性。

4. 系统集成：支持多通道同步采集，也能够凭借其小巧、轻便、低功耗、大存储容量等特性，替代示波器成为复杂测试方案下系统集成的首选。

5. 成本优势：硬件采用模块化设计，单位通道成本显著低于传统数字示波器。