关于频谱分析仪的25问(上)
1. 频谱仪的分辨率是怎么获得的呢?
在频谱仪上要区分两个相邻的信号,需要把RBW设置到合适的值。这个RB是通过频谱分析仪里面的滤波器实现的。为了获得10Hz到10Mhz的RBW,频谱仪一般使用三种滤波器,覆盖不同的RBW。分别为模拟滤波器,数字滤波器,FFT。
2. 为什么频谱分析仪没有信号的相普源实时频谱分析仪RSA3000系列位信息呢?
FFT的结果中包含了信号的相位信息。但是在频谱仪的测试结果中,只能看到幅度结果,找不到被测信号的相位信息。即使是正弦波也没有。这是因为,在IF滤波器后面跟着包络检波器,所以只保留了信号的幅度特性,而相位特性则丢失了。
3. 测试正弦信号时,为什么VBW设置的再小,信号幅度也不会有变化呢?
包络检测器的后面为视频滤波器(video filter),它定义了视频带宽(VBW)。视频滤波器滤除信号中的噪声中,可以平滑显示的迹线、使显示稳定。正弦信号的包络恒定,所以经过包络检波器后,得到的是直流,所以视频滤波器的带宽大小不会影响信号幅度,即减小VBW的值,不会对其正弦信号的幅度产生影响。
4. 如果扫描时间(sweep time)被设置的太小会怎么样?
扫描时间与滤波器的瞬态响应有关。如果扫描时间被设置的太小,中频滤波器或视频滤波器无法达到稳定状态,从而导致幅度损失和信号显示失真(频率偏移)。 为了避免由于扫描时间短而导致的测量误差,频谱仪在正常工作模式下,是将分辨率带宽,视频带宽,扫描时间和span联动。四者之间,改变其中一个,剩下的三个会跟着改变。在进行手动设置时,如果最小扫描时间没有满足,频谱仪通常会显示警告,比如UNCAL警告。
罗德与施瓦茨FPC1500频谱分析仪
5. 怎么确认DUT的三阶互调产物的幅值没受混频器本身的影响?
频谱仪自身也会有非线性特性,这主要是由频谱仪内部的混频器和放大器产生。而频谱分析仪前端的衰减器基本不产生互调产物。频谱分析仪自身的互调产物会受衰减器的设置值的影响,但是DUT的互调产物不会。所以如果调节混频器的衰减值时,三阶互调产物的值保持恒定,那就说明所测到的DUT的互调产物的幅度是正确的。
6. 频谱仪射频输入口的DC voltage是指什么?
对于工作在DC-coupled模式的频谱分析仪,该值对应于混频器能承受的最大直电源。大小通常为0V。对于工作在AC-Coupled模式的频谱分析仪,该值对应于频谱分析仪输入处耦合电容器的介电强度。大小通常为50V。
7. 使用RMS检波器的时候,需要注意什么?
不管输入信号的时间特性,RMS检测器均能够测量其实际功率。RMS检波器不允许通过减小视频带宽或者多条迹线求平均来平滑曲线。在使用RMS检波器时,VBW需要至少是RBW的3倍,以避免视频电压平均,因为这会导致类似噪声的信号权重不足,从而导致信道功率过太低。。数字调制信号类似于噪声信号,对该种信号进行信道功率测量时,第一选择为RMS检波器。选用sample检波器,还需要费心换算。
8. 使用sample检波器的时候,需要注意什么?
Sample检波器,与RMS检波器不同,它是从分配给pixel的样本中选择一个值进行显示。所以如果要显示的SPAN远大于分辨率带宽(SPAN/ RBW>频率轴上的像素数),信号可能无法以正确显示。在测量高斯噪声时,使用sample检波器时,其显示的迹线大约在噪声引起的IF信号包络的平均值附近变化。该平均值比RMS值低1.05 dB。如果对数电平显示模式下且VBW
9. 什么时候用频谱仪的average功能?
频谱仪的average功能,可以通过对多次测量(扫描)进行平均,以平滑显示的迹线。用户可以输入要平均的扫描数。但是有时候,这种平均方法会导致结果与使用窄带视频滤波器时的结果不同。当使用sample检波器时,在对数电平显示模式下,显示的平均值比实际值低1.45 dB。在线性电平显示模式以及大视频带宽(VBW≥10·RBW)的情况下,可以获得真实的平均值。对于RMS检测器,在线性模式或对数电平模式下均不允许轨迹平均。
10. 频谱仪的marker function重要不?
现代光谱分析仪使用LCD显示器来显示记录的光谱。因此,电平和频率显示的分辨率都受到象素限制。所以频谱仪都使用marker function来进行突破该限制,以高的分辨率确定结果。
普源实时频谱分析仪RSA3000系列
11. 扫描时间(sweep time)和RBW、VBW之间的关系
频谱仪的最大允许的扫描速度受IF滤波器和视频滤波器的瞬态响应限制。如果VBW大于RBW,RBW降低N倍,则所需的最小扫描时间将增加N的平方倍。如果VBW小于RBW,所需的最小扫描时间受视频滤波器的瞬态响应影响。将视频带宽减小N倍会导致扫描时间延长N倍。
12. 参考电平和衰减器的设置
参考电平是指频谱仪要显示的最大信号电平,即其屏幕上顶格的那个。RF衰减值和IF增益会根据参考电平自动调整。为了避免大信号输入引起混频器及后续电路的非线性,需要设置RF衰减器的值。前端衰减器的大小会影响频谱仪的小信号识别,所以需要合理设置。同时,为了获得对数放大器和包络检波器(模拟IF滤波器)或A / D转换器(数字IF滤波器)的总动态范围,需要调整IF放大器的增益。
以上就是关于频谱分析仪的25问中的一部分,还有另外一部分我们放在下一篇讲。想要了解更多关于频谱分析仪的详情,欢迎登陆安泰测试:http://www.agitek.com.cn