频谱分析仪几个常见问题该如何解决

时间：2015-04-14

作者：南昌星枫仪器有限公司

在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。

1．分贝(dB)

分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下：

分贝数：101g(dB)

分贝数=201g(dB)

例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB，

2．分贝毫瓦(dBm)

分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率**值的单位，计算公式为：

分贝毫瓦=101g(dBm)

例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。

3频谱分析仪概念：

频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果,能分析1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。仪器内部若采用数字电路和微处理器，具有存储和运算功能；配置标准接口，就*构成自动测试系统。

频谱分析仪是电子工程师工作台上或高校实验室内的常用工具。这里我们整理出6条关于频谱仪使用的常见问题，希望它能为你答疑解惑。

Q1.怎样设置才能获得频谱仪较佳的灵敏度，以方便观测小信号

A：首先根据被测小信号的大小设置相应的中心频率、扫宽(SPAN)以及参考电平；然后在频谱分析仪没有出现过载提示的情况下逐步降低衰减值；如果此时被测小信号的信噪比小于15dB，就逐步减小RBW，RBW越小，频谱分析仪的底噪越低，灵敏度就越高。

如果频谱分析仪有预放，打开预放。预放开，可以提高频谱分析仪的噪声系数，从而提高了灵敏度。对于信噪比不高的小信号，可以减少VBW或者采用轨迹平均，平滑噪声，减小波动。

需要注意的是，频谱分析仪测量结果是外部输入信号和频谱分析仪内部噪声之和，要使测量结果准确，通常要求信噪比大于20dB。

Q2.分辨率带宽(RBW)越小越好吗？

A：RBW越小，频谱分析仪灵敏度就越好，但是，扫描速度会变慢。较好根据实际测试需求设

RBW，在灵敏度和速度之间找到平衡点–既保证准确测量信号又可以得到快速的测量速度。

Q3.平均检波方式(average type)如何选择：power？Log power？Voltage？

·Log power对数功率平均

又称Video Averaging，这种平均方式具有较低的底噪，适合于低电平连续波信号测试。但对”类噪声“信号会有一定的误差，比如宽带调制信号W-CDMA等。

·功率平均

又称RMS平均，这种平均方式适合于“类噪声“信号(如：CDMA)总功率测量

·电压平均

这种平均方式适合于观测调幅信号或者脉冲调制信号的上升和下降时间测量。

Q4.扫描模式的选择：sweep还是FFT？

A：现代频谱仪的扫描模式通常都具有Sweep模式和FFT模式。通常在比较窄的RBW设置时，FFT比sweep更具有速度优势，但在较宽RBW的条件下，sweep模式更快。

当扫宽小于FFT的分析带宽时，FFT模式可以测量瞬态信号；在扫宽**出频谱分析仪的FFT分析带宽时，如果采用FFT扫描模式，工作方式是对信号进行分段处理，段与段之间在时间上存在不连续性，则可能在信号采样间隙时，丢失有用信号，频谱分析就会存在失真。这种类型信号包括：脉冲信号，TDMA信号，FSK调制信号等。

Q5.检波器的选择对测量结果的影响？

·Peak检波方式

选取每个bucket中的较大值作为测量值。这种检波方式适合连续波信号及信号搜索测试。

·Sample检波方式

这种检波方式通常适用于噪声和“类噪声”信号的测试。

·Neg Peak检波方式

适合于小信号测试，例如，EMC测试。

·Normal检波方式

适合于同时观察信号和噪声。

Q6.跟踪源(TG)的作用是什么？

A：跟踪源是频谱分析仪上的常见选件之一。当跟踪源输出经被测件的输入端口，而此器件的输出则接到频谱分析仪的输入端口时，频谱仪以及跟踪源形成了一个完整的自适应扫频测量系统。跟踪源输出的信号的频率能精确地跟踪频谱分析仪的调谐频率。频谱分析仪配搭跟踪源选件，可以用作简易的标量网络分析，观测被测件的激励响应特性曲线，例如：器件的频率响应、插入损耗等

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