一、频谱分析基础原理 三大不同域的信号分析: 1.时域 波形信息:幅度、周期、频率 2.频域 幅频信息:频率、功率、谐波、杂波、噪声、失真 3.调制域 矢量信息:幅度误差、矢量误差、相位误差、星座图(EVM) 频谱仪的应用 1.频分析、时域分析和调制域分析 2.应用场景:通信,雷达及电磁环境监测 3.通信:2G/3G/4GJ5G基站等射频性能的验证测试 4.雷达:各种用途雷达发射机性能的验证测试 5.无委:空间电磁环境监测 二、频谱仪的工作原理 1.传统频谱仪的基本架构 2.现代频谱仪的基本架构 3.超外差接收机架构 1)F.R于1901年首次提出外差接收技术,利用本地振荡器(LO产生的信号与接收机输入信号混频,差频落入可听频率范围内(音频,16Hz~16kHz),从而发明了AM广播。 2)AEH于1918年在外差接收的基础上提出超外差接收机架构,只是输入信号与Lo信号不再混频至音频,而是比较高的lF,远远超过音频频率,因此称为超外差接收。 3)超外差接收机的优势: 高动态范围:超外差接收机中具有放大和衰减,具有更高的动态范围 高镜频抑制:超外差采用更高的频率,镜频产物远离信号,更容易滤除 高通信容量:较高的就意味着信号带宽可以做得更大,可以携带更多的信息 衰减器/放大器 射频前端放大器的NF决定了整个接收机的噪声系数 预选滤波器:准确测试信号频率的保障 预选器通常由低通滤波器和可调谐带通滤波器( YIG filter)组成 滤波器是一种选频器件,只允许通带频率范围内的信号通过 混频器:完成RF至F的转换 混频器类似于乘法器,利用了半导体器件的非线性特性实现 显示检波器 常用的显示检波器类型 最大峰值检波器 最小峰值检波器 自动峰值检波器 取样检波器 RMS检波器 平均值检波器 准峰值检波器 三、如何更好地使用频谱仪? 1.合理使用射频衰减器和预放 2.衰减器能够在谐波、交调失真测试中判别信号真伪 3.射频前端衰减器的使用将抬高频谱仪自身底噪声 4.RBW不仅决定了频率分辨率,还会影响底噪 RBW对扫描时间有何影响? 扫描时间影响因素: 显示的频率带宽Span 中频滤波器带宽RBW 比例系数K,与滤波器的类型等相关 如果BW小于RBW,则VBW也将影响扫描时间 Span、RBW、VBW、ST一般默认为连动 频谱仪常用的迹线模式: Clear/Write:始终显示当前测试结果 Max hold:最大保持 Average:像素点平均最近N次测量结果 view:测量结果值静止不动 Blank:将测试结果清除 |