频谱分析仪（接收机）的固有噪声
显示的本底噪声电平依赖于RF衰减器
衰减器设值大 噪声电平高
显示的本底噪声电平依赖于RBW带宽
噪声电平随RBW 按
10log---------RBW2
规律变化
RBW1
频谱仪最低本底噪声显示的设置
最小RBW设值 最小衰减器设值 减少VBW*（平滑谱线） 前置放大器(增益>噪声系数）

频谱分析仪动态范围指标定义
动态范围： 同时测量大信号和小信号的能力
+30 dBm 频谱仪最大输入电平 -10 dBm *混频器压缩电平
仪表显示范围
功率测量范围 145 dB 信号／噪声范围 无杂散/失真动 态范围 90 dB
100 dB
105 dB
仪表噪声电平随 衰减器设值和 ＲＢＷ而变化
自动CISPR频段， 带宽耦合
Introducing the New Low-cost CXA Signal Analyzer Page 56 2013-7-30
EMC 接收机应用软件： N6141A/W6141A
功能完全满足最新CISPR 16-1-1 or MIL-STD 要求 提供完整的辐射，传导预兼容测试功 能 提供标准角球的所有检波器：峰值， 准峰值， EMI 平均和 RMS 平均 传导测试中，支持对数频率显示模式 灵活生成信号列表，自动多检波器信 号测量，和限制线差值计算 通过信号列表操作，可以方便的分辨 出空间信号 柱状图观测信号随时间变化 AM/FM解调侦听
…更多功能，值得期待!
良好的使用性和代码兼容性
CXA Front Panel
Introducing the New Low-cost CXA Signal Analyzer Page 49 2013-7-30
CXA Rear Panel
Introducing the New Low-cost CXA Signal Analyzer Page 50 2013-7-30
CXA 丰富的测量功能和良好的扩展性
测试功能:
• 8种一键式功率测量 (将不断增加) • 模拟调制解调 • 相位噪声测量功能 • 噪声系数测量功能 • EMC基础测量功能
本机运行最先进的信号分析软件:
• 89601A VSA: 运行在PC上的矢量信号分析软件 • 89601X VXA: CXA 内置矢量信号分析软件
RBW 是中频滤波器 3dB 带宽
10 kHz RBW 3 dB
两个等幅信号之间频 率差值为中频滤波器的 3dB带宽时，合成响应 曲线仍有两个峰值，中 间下沉大约3dB ������ 我们认为它们是可分辨的
，因此称中频滤波器的3dB带宽 为频谱仪的分辨率带宽RBW
10kz
频谱分析仪组成
----检波器
Modern processing Platform:
• 开放式Windows XP Pro 系统 • 提供标准的USB 2.0, 100bT LAN , GPIB, IVI COM连接方式
Introducing the New Low-cost CXA Signal Analyzer Page 53 2013-7-30
Speed Benchmark
CF tune and transfer Peak Search Peak Search (Multi) Preset
安捷伦X系列频谱仪 提供了业界最优的测 量速度，超过竞争对 手3-5倍
Introducing the New Low-cost CXA Signal Analyzer Page 52 2013-7-30
中频放大器自动补偿衰减作用，输入信 号测量结果不会受衰减器设置的影响
衰减器对本底噪声的影响
Demo2: 改变衰减器, 前置放大器对底噪，内/外部失 真的影响
1. SG: [Frequency->875.08 MHz];[Amplitude-> -100 dBm] 2. N9000A: [CF->875 MHz], [Span->200 kHz], [RBW->300 Hz], [Ref->-80 dBm], 3. N9000A: [Trace/Detector]-> {Trace 1->View};{Trace 2-> Trace On}; 4. N9000A: [Amplitude]->{Attenuation->0 dB} 5. N9000A: [Amplitude]-> {Internal Preamp-> Full Range}
频谱分析仪组成
------低通滤波/预选器
低通滤波器的作用是阻止高频信号到达混频 器。这样防止带外信号与本振相混频在中频 产生多余的频率响应。 微波频谱分析仪用预选器代替了低通滤波器， 预选器是一种可调滤波器，能够滤掉我们所 关心的频率以外的其它频率上的信号。 （ 预选
器一般只应用在 2 GHz 以上）
三阶互调测试
占用带宽
载噪比
时隙信号测试
……
功能二
扩展功能——支持功率计 频率计功能 噪声系数测试 相位噪声测试
测量接收机
网络分析仪(配置跟踪源) 电缆测试 空间场强测试 ……
功能三
信号分析——对各种移动通信标准信号的解调 频率/相位误差 信道功率、ACLR EVM
码域功率
信号统计特性CCDF、APD 星座图
VSA/VXA: 最先进的矢量信号分析软件
89601A/B, N/W9064A 矢量信号分析软件 • 更先进灵活的矢量信号分析能力
• 广泛的解调分析能力
• 可在CXA内部运行
• • • • • AM, FM, PM FSK 2, 4, 8, 16, LVL BPSK/QPSK QAM 16 - 1024 Bluetooth • • • • cdmaOne/cdma2000/1x EV-DO GSM/EDGE W-CDMA, HSDPA TDS-CDMA
一键式功率测量
• 多载波临道功率比
• 信号功率 • 占用带宽 • 频谱泄露模板 • CCDF 互补累积分布函数 • 突发信号功率测量
• 杂散测量
• List Sweep (仅供程控使用)
• …..
Introducing the New Low-cost CXA Signal Analyzer Page 54 2013-7-30
IQ特性
信道列表 调幅深度 ……
现代频谱分析仪的实现方式
FFT分析仪
外差式频谱仪
FFT分析仪
输入信号的带宽被A/D变换器前的模拟低通滤波器所截断，采样 值被保存在一个存储器中，然后用来计算频域信号，最后频谱被 显示出来。
仅适合测量低频信号
动态范围和最大输入频率只能折中处理。
不适合脉冲信号的分析。 应用：Tek实时频谱分析仪
CXA 优异的性能
• 和EXA/MXA共用硬软件平台 • 程控命令与EXA, MXA, ESA兼容 • 用于替代CSA和ESA系列 • 基于X系列的良好功能扩展性
主要指标:
• 三阶截止点@ 2 GHz +13 dBm • 底噪 @1 GHz -157 dBm/Hz • 相位噪声@ 10kHz offset -100 dBc/Hz • 幅度精度 (95%) 0.5 dB • W-CDMA 动态范围(with noise correction) 65 dB • 分析带宽 10 MHz • 分辨率带宽 1 Hz – 8 MHz (160种)
固定中频，避免与可调滤波器相关的难题。
混频器
n • RF ± m• LO = IF
40G的频谱仪，基波混频的损耗比谐波混频要小，损耗小 本底噪声就低些。
频谱分析仪组成
------中频增益
*用来调节信号在显示器上的垂直位置而不会影响信号在混
频器输入端的电平。
*射频输入衰减器和中频增益是联动的。
频谱分析仪组成
----中频滤波器
RBW是可调的，其可影响频率 选择性、信噪比、测试速度
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
RBW 是中频滤波器 3dB 带宽
单点频信号在频谱上测试显示结果为中频滤波器的频响形状
3 dB
3 dB BW
60 dB 60 dB BW 滤波器矩形系数 = 60 dB BW 3 dB BW
•
• • •
RFID
DECT, TETRA HIPERLAN DVB, DTV
•
•
Fixed and Mobile WiMAX
And many more…
EMC 基本测试功能–EMC 选件
Marker测量 准峰值，CISPR 平 均检波器 红色谱线标记 超出限制线 橙色谱线标记超 过余量线
互补累积分布函数
CXA: 最优的测量速度
CXA 1 ms 7.82 ms 62.75 ms 3.77 ms 15.29 ms 51.83 ms FSL 2.5 ms 46.59 ms 77.64 ms 10.98 ms 51.98 ms 447.28 ms 12.22 ms 50.2 ms 1855.41 ms 27.97 ms 34.12 ms 341.55 ms 267.36 ms FSP ESA Min Sweep Time Local Update
检波器与踪迹方式的关系
频谱分析仪组成
3 频谱分析仪关键指标的定义
• 相位噪声（频谱纯度） • 接收机的固有噪声 • 动态范围
• 频率测量精度
• 幅度测量精度
• 分析带宽（解调带宽）
本振信号相位噪声
相位噪声起源于振荡器输出信号的
相位、频率和幅度变化。
本振相位噪声和接收机本底噪声对接收信号的影响