伴隨人類科技和文明的發(fā)展的一直是從信息到物質(zhì)文明再到人類本身的溝通和交流史，雖然這三者的溝通和交流史在人類文明史的不同階段分別呈現(xiàn)不同形態(tài)和進(jìn)度。
這也可以解釋英文單詞 “Communication”不僅代表了交通也有通信的含義，而交通本身不僅包括物質(zhì)也包括人。近幾年來(lái)，雖然全球化的步伐受很多政治因素干擾有放緩趨勢(shì)，然而從人類文明的長(zhǎng)期進(jìn)程來(lái)看全球化依然是不可逆的。
因此人類的通訊技術(shù)也正在邁向更高帶寬(傳遞更多信息需要更大容量)，并向更高頻點(diǎn)(低頻空間已經(jīng)被占據(jù))空間邁進(jìn)。
當(dāng)前為應(yīng)對(duì)空前疫情，我國(guó)正在推動(dòng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)(簡(jiǎn)稱：新基建)，指以5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)為代表的新型基礎(chǔ)設(shè)施，本質(zhì)上是信息數(shù)字化的基礎(chǔ)設(shè)施。
萬(wàn)物互聯(lián)與信息傳輸速率在數(shù)量級(jí)上的倍增依賴于日益增大的信號(hào)傳輸帶寬，而高達(dá)幾百M(fèi)Hz甚至GHz量級(jí)的信號(hào)帶寬往往只能發(fā)生在更高的頻段。因此，高頻大帶寬的射頻系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證成為新一代通信應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的先決條件。
圖1 下一代超寬帶熱點(diǎn)通信標(biāo)準(zhǔn)
5G和寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)就是新一代通信應(yīng)用的兩個(gè)代表，前者解決了熱點(diǎn)區(qū)域的高速傳輸，后者致力于全球無(wú)盲點(diǎn)覆蓋。兩者的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)天地互聯(lián)，同時(shí)兩者的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證過(guò)程中也面臨著同樣的難題：如何方便而準(zhǔn)確地在微波甚至毫米波頻段進(jìn)行超寬帶信號(hào)解析？
傳統(tǒng)上微波頻段，甚至射頻段信號(hào)分析都是頻譜分析儀的主場(chǎng)。頻譜分析儀的帶寬能做到多寬，那么你能看到的信號(hào)帶寬就是多寬。
過(guò)去幾年時(shí)間, 頻譜分析儀也是在努力地追趕時(shí)代的步伐: 從25MHz覆蓋LTE, 到160MHz覆蓋802.11ac, 直到510MHz/1GHz覆蓋5G的單載波或者兩載波分析。
但是奈何時(shí)代的步伐還是太快：低軌寬帶衛(wèi)星星座在全球風(fēng)起云涌，V頻段高達(dá)4GHz帶寬的可用頻譜為衛(wèi)星系統(tǒng)工程師提供了充分的想象空間：衛(wèi)星通信終于也可以像5G那樣每載波用上400M帶寬了，擠一擠咱還能實(shí)現(xiàn)8個(gè)載波排排坐，那誰(shuí)再也不用擔(dān)心我的速率跑不過(guò)地面了。
理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。這么大的載波數(shù)量，又是OFDM調(diào)制的信號(hào)格式，功放出來(lái)的信號(hào)質(zhì)量能好嗎？EVM能到多少？峰均比能到多少？能做DPD嗎？
這些指標(biāo)直接決定了功放的輸出功率能到多少，也就決定了系統(tǒng)的整體性能。工程師習(xí)慣性地想到頻譜儀，但是頻譜儀這次是真的有點(diǎn)吃力了。EVM解調(diào)好歹可以對(duì)帶載波逐個(gè)分析不受影響，但是峰均比可得4GHz全帶寬采下來(lái)計(jì)算才行啊。如果要做DPD，按照最少3倍帶寬的要求，得超過(guò)10GHz帶寬才夠格……
是時(shí)候請(qǐng)出硬核示波器幫你解決這個(gè)超寬帶的煩惱了。
示波器在射頻分析領(lǐng)域一直是替補(bǔ)隊(duì)員的角色。偶爾上場(chǎng)也是給頻譜儀打打下手，比如利用頻譜儀先下變頻，然后寬帶中頻信號(hào)再送給示波器分析:
圖2 典型頻譜儀配合示波器寬帶信號(hào)測(cè)量系統(tǒng)
為何示波器不能充當(dāng)射頻分析的首發(fā)隊(duì)員而非得藏在頻譜儀后面？
因?yàn)檫^(guò)去示波器在射頻分析領(lǐng)域有三宗原罪：
示波器性能不夠：
射頻工程師開(kāi)口幾個(gè)指標(biāo)：底噪，相噪和動(dòng)態(tài)范圍。這幾個(gè)指標(biāo)個(gè)個(gè)都戳中示波器的痛點(diǎn)。
示波器速度太慢：
示波器普遍采用直接采樣，所以采樣率跟信號(hào)頻率直接相關(guān)；頻譜儀采用下變頻再采樣的工作方式，因此采樣率只和帶寬有關(guān)，和頻率無(wú)關(guān)。因此分析頻率越高，示波器的速度劣勢(shì)表現(xiàn)得更為明顯。
示波器太貴：
即便有些時(shí)候迫于帶寬的剛性需求而考慮示波器方案的時(shí)候，高頻示波器動(dòng)不動(dòng)大幾十萬(wàn)美金的價(jià)格也讓人望而卻步。我是想干這個(gè)事，但是我沒(méi)準(zhǔn)備這么多錢啊……
現(xiàn)在，橫空出世的UXR示波器系列產(chǎn)品，終于推翻了上面三座大山，可以在毫米波寬帶信號(hào)分析領(lǐng)域登堂入室：
