經(jīng)常有人在使用頻譜儀時遇到這樣的問題:在進行信號的頻譜分析測試時,為什么不同的頻譜儀的設(shè)置狀態(tài),功率電平讀數(shù)不一樣?
這個問題在關(guān)于頻譜儀的其它文章和視頻中已有講解,由于對此問題單獨提問的情況很多,本文對其詳細解釋。
情況1 超寬SPAN頻譜測量
設(shè)置規(guī)則:
測試頻點間隔<RBW/2,VBW自動,參考電平稍大于信號電平;頻點間隔=SPAN/(測試點數(shù)-1)。
原理分析:
-頻譜儀上每個測試值對應(yīng)一個測試頻段,在測試點左右1/2頻點間隔的頻段內(nèi),進行掃描多次采樣;
-當信號為CW或帶寬小于RBW的窄帶信號,只有信號頻率處1個RBW內(nèi)對應(yīng)信號電平,其它采樣值都是噪聲電平;依據(jù)所選擇曲線模式以及檢波器類型算法對這些采樣值進行計算之后,顯示該頻點測試值;
-曲線平均模式與SAMPLE和AVERAGE檢波器可以一起使用,與其它類型檢波器不兼容,因為曲線平均模式是算術(shù)平均,與PEAK和RMS等算法沖突;
-當頻點間隔大于RBW時,RBW以外的噪聲采樣值,除了峰值檢波器的最大值算法以外的其它檢波器或者曲線平均,都會讓讀數(shù)小于信號電平,頻點間隔減小會讓讀數(shù)變大;
-當信號帶寬大于RBW時,電平讀數(shù)等于RBW帶寬內(nèi)部分信號功率,讀數(shù)始終小于信號電平,頻點間隔增大會讓讀數(shù)進一步變小。
當頻譜儀掃描頻點間隔大于RBW時,窄帶信號輸入,頻譜儀設(shè)置與結(jié)果現(xiàn)象總結(jié):
-即時刷新的曲線模式+峰值檢波,峰值標記點讀數(shù)與信號電平一致;
-曲線最大保持模式+峰值檢波,峰值標記點讀數(shù)與信號電平一致;
-曲線平均模式+峰值檢波,峰值標記點讀數(shù)小于信號電平;
-即時刷新的曲線模式+峰值以外的其它檢波器,峰值標記點讀數(shù)小于信號電平。
情況2 寬帶調(diào)制信號功率測量
準確測量電平的設(shè)置規(guī)則:
RMS檢波器,頻譜儀中心頻率設(shè)為被測信號中心頻率,SPAN設(shè)為3至5倍信號帶寬,測量模式設(shè)為band power或者channel power,模式中設(shè)置信號帶寬涵蓋真實信號帶寬,RBW<SPAN/1000,VBW>RBW,最終讀取band power或者channel power數(shù)值,代表信號電平;
RMS與曲線平均模式不兼容,要獲得穩(wěn)定的RMS頻譜曲線,需延長測量時間。
不滿足設(shè)置規(guī)則要求時,頻譜儀設(shè)置與結(jié)果現(xiàn)象總結(jié):
-即時刷新的曲線模式+峰值檢波,power讀數(shù)大于信號電平;
-曲線最大保持模式+RMS檢波,power讀數(shù)大于信號電平;
-曲線平均模式+RMS檢波,power讀數(shù)小于信號電平;
-VBW<RBW,RMS或AV檢波,power讀數(shù)小于信號電平。
情況3 寬帶噪聲功率密度測量
正確的設(shè)置規(guī)則:必須RMS或SAMPLE檢波器,RMS檢波器時VBW=3*RBW,曲線不可平均;SAMPLE檢波器時VBW=0.1*RBW,可以曲線平均;標記marker功能選擇noise,讀取噪聲功率密度。
不滿足設(shè)置規(guī)則要求時,讀數(shù)可能出現(xiàn)較大偏差。(作者:陳峰)