[经验]

频谱仪的应用实践须知---安泰频谱仪维修

agitek20172017

2018-4-26 10:40:49

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　一、频谱仪测试

　　都知道频谱仪可以观测信号的频谱，信号的功率，测试系统的杂散，谐波，交调失真功能。

　　1.测量信号的频率与功率

　　下图9为信号源发出一单载波信号后，频谱仪的显示，通过MARK——PEAK，操作可以看到信号频率为50.005MHz，功率为-20.17dBm。

　　▲图9信号的频谱

　　2.交调失真测试

　　下图10为信号交调失真测试图，通过mark-DELT标注功能可以测试信号与交调信号功率差（dB）

　　▲图10交调测试图

　　3.谐波测试

　　频谱仪可以测试被测信号的各次谐波，可以用频谱仪自带的频谱测试功能，MEASURE-hARMonic测试，也可以通过测试信号的频率f，然后改变频谱仪的中心频率到2f，3f….然后PEAK一下，测试各次谐波的功率。

　　▲图11谐波测试图

　　4.测量调制信号的带宽

　　频谱仪可以测试信号的带宽，可以测试3dB带宽，也可以测试99%信号能量带宽。下图12为99%信号能量带宽。

　　▲图12信号带宽测试

　　5.峰均比测试

　　频谱仪测试中，还有一个功能为峰均比测试（CCDF），某一调制信号的峰均比测试如下图13。

　　▲图13峰均比测试图

　　二、测试结果的准确性判断：

　　测试一个信号的功率值是否准确时，可以改变衰减器衰减值，看信号功率是否发生变化来判断。

　　▲图14信号准确性判断图

　　三、调制信号功率测试方法

　　上面介绍了频谱仪的原理及基本使用与测试，下面介绍测试信号的功率（TDD系统的发射功率，或者突发信号的功率）,TD系统是有时隙的，收发交替，所以直接用一般的平均式功率计测试信号功率不准确，需要知道收发比等指标，但是一般的射频工程师可能不会去了解时隙结构等，测试不方便，用常规频谱仪测试功率很好的解决这一问题。下面介绍两种个人觉得比较合适的测试方法（以R&S频谱仪测试为例）。

　　1.信道功率法

　　▲图15R&S频谱仪

　　此方法是根据信号ACPR的测试方法而来，LTE系统等都需要测试ACPR这个指标，以R&S的频谱仪为例，操作方法：MEAS——chanPWRACP——CP/ACPConfig

　　需要配置的参数：

　　1.邻道个数（第一邻道，第二邻道，第三邻道），NO.ofADJchannel。

　　2.信道以及邻道的信号带宽，ChannelBandwith。

　　3.邻道中心频率距信号中心频率的距离。Channelspacing。

　　对于测试信号功率来说，只需要设置第二项信道带宽即可，特别注意，要调RBW带宽设置为合适值（一般设置为几十KHz），但是对于ＴＤＤ系统如果只做这些设置，会发现频谱仪的谱是一直在闪的，测试出的功率度数一直在变，此时需要将SWEEPtiME改变一下，将扫描时间加大，信号谱会变得比较稳定，测试过程中还可以将检波模式改为RMS，操作步骤TRACE-DETECTOR—RMS，频谱会更加稳定。下图16为一信号的测试结果。

　　▲图16发射功率测试图

　　四、时域功率检测法

　　频谱仪都有一个时域测试方法，一般不常用，频谱仪当SPAN设置为0时，频谱仪就会变为功率随时间的变化图，设置方法为SPAN-ZEROSPAN。

　　此方法测试时需要先知道信号带宽，因为时域显示的是一定带宽内信号的功率（带宽为RBW的带宽），频谱仪可以直接测试信号带宽（MEAS-channelbandwith-99%powerbandwith），测试出信号带宽后，将RBW改为>=信号带宽值，将SWEEPTIME改一下，可以看到，信号功率随时间的变化曲线。有信号的时间的功率即为发射功率，无信号功率的时间段说明处于收状态或者未发信号。此方法测试时也可以将检波模式改为RMS同方法一中设置。

　　▲图17功率时域法测试图

　　上图17可以很轻松读出发时隙时信号的功率值，同时可以看出信号的收发切换状态。

　　此外还有一种简单测试方法，可以测试功率，就是将RBW设置为>=信号带宽，SPAN设置为几个GHz，然后用频谱仪的PEAK功能。此方法测试有误差，实验得知误差在2dB左右。

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