射频功率的频域测量是利用频谱和矢量信号分析仪所进行的最基本的测量。这类系统必须符合有关标准对功率传输和寄生噪声辐射的限制,还要配有合适的测量技术来避免误差。
像频率范围、中心频率、分辨带宽(RBW)和测量时间这些有关频率的关键控制都会影响测量结果。
频率范围指的是分析仪所能捕获的总频谱分量,而中心频率相当于频率范围的中心。应该注意像频率范围这类频率控制决定了仪器前面板上的频率范围。另一方面,根据频率范围的大小不同,FFT信号分析仪有两个截然不同的采集模式。
仪器中高达RBW的频率范围的实现方式是:对一段频率进行下变频,然后对下变频信号进行数字化。而对于超出RBW的频率范围,按顺序对频谱段进行变频和数字化。RBW控制频率轴上的频率分辨率。在传统的分析仪中,利用一个窄带滤波器来扫描频率范围来实现频谱显示。滤波器带宽决定了频率轴上的分辨率,因此也是控制的标志。
2019-7-19 10:52:30
最佳参考电平的取值要使得最小的仪器失真(使输入信号饱和的非常低的参考电平导致)和最小的噪声基底(参考电平过高,减小了仪器的灵敏度和动态范围而导致)取得平衡。有时候,设置一个低参考电平对于宽带噪声测量是有好处的,尽管产生一些仪器失真。当能够认可失真时,这样做会改善仪器的灵敏度,并且保证在测量中将其排除在外。
衰减器设置控制也决定仪器的输入范围。该设置通常被设置到自动模式,软件根据参考电平来调整衰减器的值。
在固件中,频谱分析仪将显示器的Y轴与参考电平或衰减器联动在一起。虚拟仪器则没有限制,如果需要时,显示器的Y轴可以与这些控制相脱离。该功能可以实现频谱的可视化缩放,而不影响仪器的幅度设置。注意,参考电平和衰减器设置都影响可编程衰减器,故只需设置其中的一个即可。
检测模式是另一种幅度控制方式,可用于传统的扫描频谱分析仪,但不能用于基于FFT的分析仪。可分为普通、峰值、采样或负峰值等模式,具体检测模式决定了频谱分析仪如何减
少频谱信息的,或者说如何压缩频谱信息。
最佳参考电平的取值要使得最小的仪器失真(使输入信号饱和的非常低的参考电平导致)和最小的噪声基底(参考电平过高,减小了仪器的灵敏度和动态范围而导致)取得平衡。有时候,设置一个低参考电平对于宽带噪声测量是有好处的,尽管产生一些仪器失真。当能够认可失真时,这样做会改善仪器的灵敏度,并且保证在测量中将其排除在外。
衰减器设置控制也决定仪器的输入范围。该设置通常被设置到自动模式,软件根据参考电平来调整衰减器的值。
在固件中,频谱分析仪将显示器的Y轴与参考电平或衰减器联动在一起。虚拟仪器则没有限制,如果需要时,显示器的Y轴可以与这些控制相脱离。该功能可以实现频谱的可视化缩放,而不影响仪器的幅度设置。注意,参考电平和衰减器设置都影响可编程衰减器,故只需设置其中的一个即可。
检测模式是另一种幅度控制方式,可用于传统的扫描频谱分析仪,但不能用于基于FFT的分析仪。可分为普通、峰值、采样或负峰值等模式,具体检测模式决定了频谱分析仪如何减
少频谱信息的,或者说如何压缩频谱信息。
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2019-7-19 10:52:38
为了比较这些误差,就必须忽略基准频率误差,这是因为可以使用一个像铷时钟这类的精密频率源来对其进行补偿。在扫频式频谱分析仪中,当频率范围大于 50kHz以及RBW设置超过1kHz时,测量性能将受到影响,除非采用最优化的技术,例如将100MHz的频率放置到频率范围的中心。
如果采用较小的RBW,意味着测试时间的拉长,这是因为扫描时间的问题,因为通常的频谱分析仪中需要150-200ms的扫描时间。测量算法限定了基于FFT的分析仪的测量精度。例如,先进的光谱测量分析工具包中采用了内插技术,可实现比RBW能够实现的更高分辨率,就像上述的例子中,RBW设置到2kHz将会保证更高的精度。
基于FFT的分析仪采用可以实现精确测量的高RBW设置,即便是没有利用精度优化的测量技术。这意味着在相同的测试时间内可以实现更快和更精密的测量。信号分析仪能够执行长度小于20ms的测试样本,这比频谱分析仪高6倍。
除非采用了合适的测量设置,否则即便是对于同一台测试仪器,也会导致的测量结果很大变化。因此,深入理解工作原理对正确地设置测量仪器来说是至关重要的。
为了比较这些误差,就必须忽略基准频率误差,这是因为可以使用一个像铷时钟这类的精密频率源来对其进行补偿。在扫频式频谱分析仪中,当频率范围大于 50kHz以及RBW设置超过1kHz时,测量性能将受到影响,除非采用最优化的技术,例如将100MHz的频率放置到频率范围的中心。
如果采用较小的RBW,意味着测试时间的拉长,这是因为扫描时间的问题,因为通常的频谱分析仪中需要150-200ms的扫描时间。测量算法限定了基于FFT的分析仪的测量精度。例如,先进的光谱测量分析工具包中采用了内插技术,可实现比RBW能够实现的更高分辨率,就像上述的例子中,RBW设置到2kHz将会保证更高的精度。
基于FFT的分析仪采用可以实现精确测量的高RBW设置,即便是没有利用精度优化的测量技术。这意味着在相同的测试时间内可以实现更快和更精密的测量。信号分析仪能够执行长度小于20ms的测试样本,这比频谱分析仪高6倍。
除非采用了合适的测量设置,否则即便是对于同一台测试仪器,也会导致的测量结果很大变化。因此,深入理解工作原理对正确地设置测量仪器来说是至关重要的。
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