除了基礎(chǔ)頻譜測試，頻譜儀還有哪些標(biāo)配測試功能,？

時(shí)間：2024/10/15閱讀：551

頻譜儀的基礎(chǔ)功能是顯示測試頻率范圍內(nèi)的功率譜,，當(dāng)頻率范圍SPAN=0時(shí)顯示當(dāng)前測試頻率點(diǎn)的時(shí)域功率。除此之外,，主流中高（）端頻譜儀還標(biāo)配一些分析功能,，比如時(shí)域功率測試、信道功率測試,、載噪比測試,、占用帶寬測試、諧波測試,、互調(diào)測試,、頻率計(jì)功能、n-dB-down測試,、噪聲測試,、功率譜密度測試，以及統(tǒng)計(jì)分析功能。

這些標(biāo)配功能可大大簡化和優(yōu)化測試應(yīng)用,，且無需另外付費(fèi),，測試工程師不能僅僅了解頻譜儀的基礎(chǔ)功能和購買的專用測試選件，還應(yīng)當(dāng)熟練掌握這些頻譜儀標(biāo)配的測試功能,，本文簡述這些標(biāo)配擴(kuò)展功能的應(yīng)用,。

【Channel power / ACPR】

信道功率和功率譜密度測試

應(yīng)用場景

調(diào)制信號的信道功率和鄰道功率測試，被測設(shè)備通常是發(fā)射機(jī)或射頻通道,；

鄰道功率測試目的,，主要是分析干擾和噪聲功率。

測試原理

對于同一個(gè)信號,，信道功率的測試結(jié)果與功率計(jì)的連續(xù)平均功率測試結(jié)果一致,；

使用RMS檢波器，在預(yù)設(shè)信道帶寬內(nèi),，測量信號功率并計(jì)算積分總功率,，得到信道功率；

在預(yù)設(shè)鄰道帶寬內(nèi),，測量并顯示噪聲功率以及鄰道功率比ACPR,；

噪聲功率可以歸一化到1Hz顯示，即噪聲功率密度dBm/Hz,。

測試方法

設(shè)置頻譜儀,，信號居中，激活信道功率測量功能,；
如果信號是標(biāo)準(zhǔn)通信信號,，頻譜儀中可選擇相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)設(shè)置，否則,，RMS檢波器,，設(shè)定信道和鄰道帶寬和保護(hù)間隔，設(shè)定SPAN顯示信道數(shù)目,；
運(yùn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置,；
讀取發(fā)射信道功率值；
默認(rèn)鄰道功率比,，可更改顯示鄰道噪聲功率或功率密度,。

注意事項(xiàng)

不可使用峰值檢波，推薦選用RMS檢波器,，用延長測試時(shí)間的方式獲取更穩(wěn)定的曲線,；SPAN>信號帶寬。

【Marker - Noise】

噪聲功率/譜密度

應(yīng)用場景

測量寬帶噪聲譜某頻率的噪聲功率密度dBm/Hz,，也可以顯示電壓和電流譜密度V/√Hz和A/√Hz等,。

測試原理

在Marker標(biāo)記點(diǎn)處,，根據(jù)RBW自動(dòng)計(jì)算并顯示該頻點(diǎn)功率密度；

頻率歸一化主要采取 -10lg(RBW) 算法,，另需多點(diǎn)平均,；

當(dāng)SPAN=0的時(shí)域測試時(shí)，整條trace曲線上的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行平均和計(jì)算,；

當(dāng)SPAN>0頻譜測試時(shí),，選擇標(biāo)記點(diǎn)左右多個(gè)測試點(diǎn)（如8點(diǎn)）數(shù)據(jù)進(jìn)行平均和計(jì)算

測試方法

打開Marker標(biāo)記功能中的噪聲測試模式，檢波器設(shè)置為RMS或SAMPLE,，讀取噪聲功率或電壓譜密度,。

注意事項(xiàng)

噪聲讀數(shù)起伏過大時(shí)，需要采取一定的穩(wěn)定手段,，RMS檢波器采取延長掃描時(shí)間的手段,，SAMPLE檢波器采取多次平均的手段；

噪聲功率密度計(jì)算中需要多點(diǎn)平均,，因此Maker不可標(biāo)記在頻譜尖峰或臨近尖峰的位置。

【C/N和C/N0】

載噪比測試

應(yīng)用場景

用于射頻通道或器件的載噪比測試,，例如放大器或射頻接收通道,。

測試原理

測量C和N的功率及其功率比值；

信號C是CW單載波,，N是規(guī)定帶寬內(nèi)總的噪聲功率,，N0是歸一化到1Hz的噪聲功率密度。

測試方法

設(shè)置頻譜儀,，將信號C屏幕居中,；
激活C/N功能，自動(dòng)標(biāo)記C的頻率和功率（交叉線標(biāo)記）,；
設(shè)定信道分析帶寬,；
RMS檢波器，SPAN是信道帶寬的2~3倍,，這個(gè)步驟可以Adjust setting 自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)置,；
關(guān)閉輸入信號C（或?qū)⑵湟瞥鲂诺缼挘?/span>
讀取C/N和C/N0

【OBW】

占用帶寬測試

應(yīng)用場景

用于測試射頻信號占用帶寬。

測試原理

在SPAN之內(nèi),，積分計(jì)算總功率,，按照預(yù)設(shè)功率百分比占比，計(jì)算相應(yīng)的信號帶寬,。

測試方法

設(shè)置頻譜儀,，將信號屏幕居中；
設(shè)置SPAN>信號帶寬,，RBW<<信號帶寬;
RMS檢波器,；
預(yù)設(shè)功率百分比占比,，如99%；
讀取OBW,，調(diào)整SPAN介于2*OBW和3*OBW之間
最終讀取OBW

【ndB-Down】

頻域或時(shí)域?qū)挾葴y試

應(yīng)用場景

測量帶寬或脈沖寬度,。

測試原理

是Marker功能之一，首先Marker搜索信號峰值,，并在曲線上峰值左右兩側(cè)各下降ndB的位置,，標(biāo)定帶寬或脈寬。

測試方法

設(shè)置頻譜儀,，將信號屏幕居中,；
設(shè)置SPAN>信號帶寬;
設(shè)置ndB，例如3dB帶寬,；
讀取帶寬或脈寬值

時(shí)域功率測試

應(yīng)用場景

信號功率的時(shí)域測試,。

測試原理

在SPAN=0條件下測量信號功率，橫軸是時(shí)間,，縱軸是功率,。在固定頻點(diǎn)，測試信號包絡(luò)并顯示,。

測試方法

設(shè)置頻譜儀,，將信號屏幕居中；
設(shè)置SPAN=0,，RBW>信號帶寬;
RMS或sample檢波器,；
峰值功率讀取Peak;
平均功率讀取RMS

諧波測試

應(yīng)用場景

自動(dòng)搜索測試信號的諧波。

測試原理

首先自動(dòng)搜索信號,，得到信號的頻率和功率值,，然后自動(dòng)測量預(yù)設(shè)諧波次數(shù)的頻率處的諧波分量功率，計(jì)算功率差并顯示,。

測試方法

進(jìn)入諧波測量模式
設(shè)置合適的諧波次數(shù)
設(shè)置合適的RBW
讀取諧波測量值

【TOI】

互調(diào)測試

應(yīng)用場景

自動(dòng)測試雙音信號的三階互調(diào)截點(diǎn)TOI,。

測試方法

設(shè)置中心頻率和SPAN，使兩個(gè)輸入信號對稱居中,，并完整顯示兩個(gè)相鄰的互調(diào)信號,；
RBW<<頻率間隔；
進(jìn)入TOI測量模式并讀取TOI

頻率計(jì)功能

應(yīng)用場景

測量射頻信號的頻率,。

測試方法

設(shè)置中心頻率和SPAN,，使信號居中；
打開Marker功能,，搜索峰值,；
設(shè)置頻率分辨率；
頻率計(jì)數(shù)器模式,，讀取頻率count值

【APD幅度概率分布】

測量時(shí)間（采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)）內(nèi)所有采樣點(diǎn)幅度的出現(xiàn)概率直方圖,，橫軸是功率幅度(dBm),，縱軸概率（當(dāng)前幅度出現(xiàn)次數(shù)/總樣點(diǎn)數(shù)）。

設(shè)置參數(shù)：

幅度分辨率：直方圖線寬,，分辨率內(nèi)的信號幅度相等,，默認(rèn)0.1dB;
分析帶寬AnBW：大于信號帶寬;
測量時(shí)間Meas Time：通過samples設(shè)置，足夠多的樣點(diǎn)數(shù)獲得穩(wěn)定結(jié)果,。

除了測試圖形以外的測試數(shù)據(jù)顯示：

平均功率
峰值功率
峰均比

【CCDF互補(bǔ)累積分布函數(shù)】

超過信號平均功率的某幅度電平出現(xiàn)概率,，橫軸是相對功率電平門限，橫軸起點(diǎn)是0dB(對應(yīng)平均功率),，自定義幅度門限范圍,，縱軸代表超過對應(yīng)橫軸門限電平的信號出現(xiàn)概率。

設(shè)置參數(shù)：

分析帶寬AnBW：大于信號帶寬;
測量時(shí)間Meas Time：通過samples設(shè)置,，足夠多的樣點(diǎn)數(shù)獲得穩(wěn)定結(jié)果,；
紅色曲線：代表當(dāng)前電平條件下理想高斯分布。

除了測試圖形以外的測試數(shù)據(jù)顯示：

平均功率
峰值功率
峰均比
10%,，1%,，0.1%，0.01%四個(gè)概率對應(yīng)的幅度電平

除了基礎(chǔ)頻譜測試，頻譜儀還有哪些標(biāo)配測試功能,？

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