經(jīng)常有人在使用頻譜儀時(shí)遇到這樣的問題:在進(jìn)行信號(hào)的頻譜分析測試時(shí),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(gè)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(duì)此問題單獨(dú)提問的情況很多,本文對(duì)其詳細(xì)解釋。
情況1 超寬SPAN頻譜測量
設(shè)置規(guī)則:
測試頻點(diǎn)間隔<RBW/2,VBW自動(dòng),參考電平稍大于信號(hào)電平;頻點(diǎn)間隔=SPAN/(測試點(diǎn)數(shù)-1)。
原理分析:
-頻譜儀上每個(gè)測試值對(duì)應(yīng)一個(gè)測試頻段,在測試點(diǎn)左右1/2頻點(diǎn)間隔的頻段內(nèi),進(jìn)行掃描多次采樣;
-當(dāng)信號(hào)為CW或帶寬小于RBW的窄帶信號(hào),只有信號(hào)頻率處1個(gè)RBW內(nèi)對(duì)應(yīng)信號(hào)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(duì)這些采樣值進(jìn)行計(jì)算之后,顯示該頻點(diǎn)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?yàn)榍€平均模式是算術(shù)平均,與PEAK和RMS等算法沖突;
-當(dāng)頻點(diǎn)間隔大于RBW時(shí),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(huì)讓讀數(shù)小于信號(hào)電平,頻點(diǎn)間隔減小會(huì)讓讀數(shù)變大;
-當(dāng)信號(hào)帶寬大于RBW時(shí),電平讀數(shù)等于RBW帶寬內(nèi)部分信號(hào)功率,讀數(shù)始終小于信號(hào)電平,頻點(diǎn)間隔增大會(huì)讓讀數(shù)進(jìn)一步變小。
當(dāng)頻譜儀掃描頻點(diǎn)間隔大于RBW時(shí),窄帶信號(hào)輸入,頻譜儀設(shè)置與結(jié)果現(xiàn)象總結(jié):
-即時(shí)刷新的曲線模式+峰值檢波,峰值標(biāo)記點(diǎn)讀數(shù)與信號(hào)電平一致;
-曲線最大保持模式+峰值檢波,峰值標(biāo)記點(diǎn)讀數(shù)與信號(hào)電平一致;
-曲線平均模式+峰值檢波,峰值標(biāo)記點(diǎn)讀數(shù)小于信號(hào)電平;
-即時(shí)刷新的曲線模式+峰值以外的其它檢波器,峰值標(biāo)記點(diǎn)讀數(shù)小于信號(hào)電平。
情況2 寬帶調(diào)制信號(hào)功率測量
準(zhǔn)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(hào)中心頻率,SPAN設(shè)為3至5倍信號(hào)帶寬,測量模式設(shè)為band power或者channel power,模式中設(shè)置信號(hào)帶寬涵蓋真實(shí)信號(hào)帶寬,RBW<SPAN/1000,VBW>RBW,最終讀取band power或者channel power數(shù)值,代表信號(hào)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(shí)間。
不滿足設(shè)置規(guī)則要求時(shí),頻譜儀設(shè)置與結(jié)果現(xiàn)象總結(jié):
-即時(shí)刷新的曲線模式+峰值檢波,power讀數(shù)大于信號(hào)電平;
-曲線最大保持模式+RMS檢波,power讀數(shù)大于信號(hào)電平;
-曲線平均模式+RMS檢波,power讀數(shù)小于信號(hào)電平;
-VBW<RBW,RMS或AV檢波,power讀數(shù)小于信號(hào)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(shí)VBW=3*RBW,曲線不可平均;SAMPLE檢波器時(shí)VBW=0.1*RBW,可以曲線平均;標(biāo)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(shí),讀數(shù)可能出現(xiàn)較大偏差。(作者:陳峰)