信号源&频谱仪基础
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
连续波信号合成
Voltage Voltage
Oscilloscop
e 时域测量
Time
Frequency
Spectrum Analyzer 频域测量
射频
Frequency
参考文献:
Receiver test (AN1314)
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
3U
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
测试精度 测试速度
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
影响频谱仪频率分辨率性能的因素
RBW
本振残余调频
中频滤波器矩形系数
本振相位噪声
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
6.5英寸液晶彩色显示屏
多语言用户界面
USB接口
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
频谱分析仪基础培训
一、信号分析的方法
时域分析
时变参数、时间选择分析
频域分析
宽频带信号搜索 邻道和带外杂散 各种功率参数 噪声分析
A
full spectral display
滤波器扫描测试
A
LCD shows full spectral display
f1 f2
f
f1
f2
f
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
FFT 与 扫频频谱仪比较
频率精度:
主要有本振精度决定
频率变化速度: 频率切换所需时间
老化率
Standard <1ppm/yr.
High Stability (1E5) <0.1ppm/yr.
温度漂移 (0-55deg C) <1ppm, typical
<0.005ppm, typical
电源相关漂移
<0.1ppm(+5%,-10%), typical
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
频谱分析仪基础培训
三、频谱分析仪的性能指标
频率
工作频率范围 频率分辨率 (分辨频率间隔信号能力)
幅度
饱和电平 (测量大信号能力) 测量动态范围 灵敏度 (测量小信号能力)
Agilent Restricted
RBW 对频谱仪分辨率的影响
10 kHz RBW 3 dB
10 kHz
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
相位噪声的来源
理想CW 信号
V(t) = A osin 2 of t
Where A o= nominal amplitude f o= nominal frequency
Agilent Restricted
频谱分析仪组成
----中频滤波器
中频滤波器
输入信号频率分布
中频滤波器带宽
(RBW)
频谱分析仪显示
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
频谱分析仪组成
-------检波器 检波器
调制域分析
调制参数和调制精度
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
频谱分析仪基础培训
二、频谱仪的结构和性能对干扰信号分析的影响
1、频谱分析仪的结构原理
FFT(快速傅立叶变换)
扫频频谱仪
并行滤波器组处理
Agilent Restricted
频率幅度单位
➢频率单位
✓ 赫兹(Hz):每秒钟正弦波重复次数
➢幅度单位
✓ 线性单位:瓦特(W), 伏(V), 豪伏(mv), 微伏(uv) ✓ 对数单位:dBm(dB毫瓦),dBuv, dBmv ✓ 相对对数单位:dB, dBc
dBm=10*log10(Power/1mw) dBm= dBuv-107 (50 ohm阻抗) 1v= +13 dBm (50 ohm阻抗)
信号源基础培训
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
信号源合成信号
连续波信号(CW)
– 生成单一频率正弦波信号
扫描信号
– 在指定频率幅度范围内产生扫频信号
调制信号
– 模拟调制信号:调频,调幅,调相,脉冲调制 – 数字调制信号:QAM, QPSK.. – 标准制式信号:GSM, WCDMA…
Agilent Restricted
频率范围: 9 kHz 至 3 GHz
输出功率: -127dBm 至 13 dBm (可设置到 +20 dBm)
单边带相位噪声: < -95 dBc/Hz@20kHz
切换时间: < 10 ms
调制: 调幅,调频,调相,脉冲调制
3U
IQ 调制: 40 MHz 带宽
-125 dBc/Hz 1k
10k
100k
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
信号源典型应用
系统本振
– 相位噪声 – 频率精度
器件(放大器)失真测试
– 杂散 – 三阶互调
接收机测试
– 灵敏度测试 – 抗干扰测试
相位噪声
寄生FM 幅度 杂波
CW output
sub-harmonics
phase noise
non-harmonic spur
~65dBc
harmonic spur
~30dBc
0.5f0
f0
2f0
频率
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Voltage
连续波信号指标
…幅度指标
功率范围
(-135dBm to
+15dBm)
幅度精度
(+/- 0.6dB)
幅度分辨率
(0.01dB)
开关速度
(25ms)
反向功率保护
0.5W
Source protected from accidental transmission from DUT
What is Pmax out? DUT
1. 小RBW,FFT 分析更快。大RBW,扫频更快 2. 测量时变频谱功率,推荐使用扫频模式 3. FFT 模式下不能更改扫描时间
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
扫频式频谱仪组成框图
Uncertainty
<0.002ppm(+5%,-10%), typical
频率不确定度=频率*(老化率* 时间+温度漂移+电源相关漂移) +频率分辨率
Frequency
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
幅度
"bins "
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
Agilent Restricted
常用检波器的选择 1. 测量CW信号,Positive Peak 检波器 2. 测量噪声或者宽带信号功率,Average 或者
Sample检波器 3. 同时测量CW信号并观察噪声特性,Normal 检波器
Agilent Restricted
信号源应用于放大器三阶交调测试
f1 f2
f1
DUT
output RF
isolator
f2
被测件交调失真成份 信号源输出杂波
fL = 2f1 - f2
fU = 2f2 - f1
frequency
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010
RF输入衰 减器
中频
放大 混频器 器
中频 滤波器
检波器
输入
预选滤波器/ 低通滤波器
本振
对数
放大 器
视频
滤波器
参考 振荡器
扫描控制器
显示结果
Agilent Express Configuration for Distributors Sept 2010