频谱分析仪实际操作基础

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2、利用频谱仪来测试各种信号,希望仪表内部产生的各种失真越小越好。
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
9)、屏幕显示
仪表屏幕显示: 被测信号+仪器内部(失真+噪声) 失真包括:被测信号失真+内部噪声+内部失真
衰减器设置; ATT大,内部失真小,噪声高 ATT小,内部失真大,噪声低
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
1)隔离器工作原理、参数指标; 2)隔离器只能隔离高频,不能隔直流; 3)好坏检查方法。
频谱分析仪基础—仪器规范性操作及注意事项
频谱仪保护措施图形
频谱分析仪基础—仪器规范性操作及注意事项
7)、对仪器端口的保护。
在仪器的输入输出端口拧接电缆、转接头、隔离 器或衰减器时,要注意对端口的保护,以免造成 接头松动或接触不良,影响测量精度。网络分析
Байду номын сангаас
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
5.3 扫描时间设置对频率和电平测量误差的影响
测试结果失准!
蓝色踪迹: 电平和频率产生误差
RBW减小,频谱仪测试分辨率提高,但测试速度下降。任何测试 的设置都是在这两者间折衷
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
6)、Marke读数
6.1、特性及应用
绝对值、相对值、峰值搜索、3dB带宽、ACPR、波动等测试
频谱分析仪和信号发生器实际操作 基础
主要内容: 一、信号分析技术简介 二、频谱分析仪的基本原理; 三、频谱分析仪性能指标; 四、仪器操作注意事项; 五、仪器规范性操作步骤;
一、信号分析仪技术简介
二、频谱分析仪的基本原理
三、频谱分析仪性能指标
2、 CW信号的频域指标
2)屏幕纵轴----- 信号幅度Amplitude(电平 显示范围设置)
2.1 参考电平Ref level、Atten、scale/div含义
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
2.2 参考电平Ref level与Atten特性
输入衰减器
中频放大
一、输入衰减器作用:(第一级处理,输入Attenuator)
5)、禁止输入超过仪器允许范围的信号(频谱仪、功率计的输入口
输入功率不得超过其允许的范围)。特别是测试放大类模块或设备时,必 须在仪器输入口串接合适的衰减器(尽量大些),串接衰减器大小要考虑 到可能产生的自激情况。。因此注意以下几点:
1)计算产品在多大输入信号时起控; 2)注意加信号从小信号加起; 3)先开机稳定后再加信号,免冲击和自激,先接输入口电缆等; 4)测大信号需接二个衰减器(20dB+30dB)时,注意按功率大小时接的顺 序。 5)功率与电平估算。由0dBm 1mw,1dBm 1.25mw,2dBm 1.62mw. 3dBm 2mw可估算所有电平与功率的对应值。
3).所有仪器必须接地良好:
如果某一设备(仪器)未接地或地线接触不良,会造 成设备端口带电,这对于功率探头、信号源输出口、频谱仪 输入输出端口及HPIB、GBIP端口是致命的,可在该端口与其 它设备相连的瞬间放电损坏内部电路(输入衰减器ATT、混频 器、放大器、或输入电路等),造成较大的经济损失。CRT显 示的仪器后面都有专门的接地端,有的仪器则没有。仪器的接 地保证,国外都是通过三芯电源插头\插座的接地端与地相连. 但目前实际使用的电源插座质量不合格或接触不良,没法保证 接地,所以要求所有仪器设备都必须另接地线(并联接地), 与地网相连。特别是有时根据需要,仪器需在各岗位之间调 用,必要注意别忘接地线。
仪更应注意接头维护。
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8)、不可带电插拔电源及搬动仪器、带电 插拔HPIB、GPIB电缆
接打印机、鼠标键盘等,要在开机前进接上,若需 打印可先用软盘保存,再在电脑上打印。
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9)、仪器的左右,特别是后部要与其它物 体要保存持一定的距离来散热10cm。
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6.2、峰值搜索Peak Search
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8)、非线性失真、杂散
8.1 最有影响的失真为二阶和三阶失真
< -50 dBc
< -40 dBc
< -50 dBc
三阶交调失真
谐波失真
1、任何非线性器件都会产生非线性失真,不管它是由频谱仪(混频器、 前置放大器等)产生失真还是由被测器件产生的失真,都会在频谱仪测试 结果上;
2.3、参考电平偏移特性
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
2.3、参考电平偏移特性
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
3)、分辨力带宽RBW 中频滤波器 3.1、RBW理解
输入频谱 中频滤波器的带
宽 (RBW) 显示
1、频谱仪依靠中频滤波器来分辨不同频率信号,许多关键指标(测量分辨率、 测量灵敏度、测量速度、测量精度)都和中频滤波器的带宽和形状有关。 2、RBW为能分辨两个相邻等幅信号的能力。RBW越小,其频率分辨率越高。
1、保证频谱仪在宽频范围内保持良好匹配特性; 2、保护内部混频及中频处理电路,防止损坏; 3、防止产生过大非线性失真;
二、内部输入衰减器与中频放大器保持联动关系。中频放大器 自动补偿衰 减作用,输入信号测量不会受衰减器设置影响;
三、当设置ATT改变为Auto时,改变参考电平时,ATT会随之改变。
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•频率分辨率
分辨带宽RBW、VBW
•扫描时间SWP •检波方式:最大值检波、最小
值检波、自动峰值检波、取样检波、
均方根检波、平均值检波、准峰值检

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1)屏幕横轴----- 频率显示范围
• 中心频率Center和频率跨度SPAN • 起始频率和终止频率
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11)、为了保证测试准确度,仪器在使用或校准 前,必须预热半小时以上,并在使用前对仪器状 态进行检查并记录,以便及时发现问题和提供可
追溯性。在频谱仪使用过程中,合理设置参数。
12)、所有仪器设备应工作于适宜的温湿度环 境下(温度:0~+50℃、湿度:小于85%),并要 避免阳光直射,且远离震源、水源和腐蚀性气 体等。
另外,有些仪器设备有其特殊的维护及使 用要求,我们在使用之前都应进行了解,并在 操作过程中加以注意,只有这样才能做到防患 于未然。
五、仪器规范性操作步骤
1 使用仪器前要求: 1、仪器接地是否良好情况检查; 2、穿防静电服,佩带防静电手腕; 3、若打印则在仪器加电前接上打印机.
2 、 使用前仪器状态的检查
1、频谱仪输入口、跟踪源输出口(全频带)检查; 2、信号源输出检查 检查方法:用信号源输出或频谱仪的TG输出接入频谱仪 输入口,检查其是否正常); 检查项目:频谱仪输入ATT、电平、频率测量准确度; 信号源ATT、输出信号电平、频率;跟踪源ATT、平坦度
3 看待测产品指标:
1、工作频段:选择合适隔离器; 2、最大输出功率:选择合适衰减器(一般
要求频谱仪输入口功率小于0dBm,特殊可杂散指标综合
考虑)
3、根据ALC功率与增益:确定产品在多 大输入信号时起控; 4、其它测试指标:测试条件
载波 相位噪声
次谐波
杂散
二次谐波
0.5f 0
f0
2f 0
实际的CW信号会包含其它频率成份,这些寄 生频率成份在频域上分为离散和连续分布特性
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3、频谱仪的主要参数及特性:
•频率显示范围
中心频率和频率跨度 起始频率和终止频率
•电平显示范围
REF LEL和输入ATT
频谱分析仪基础—仪器规范性操作及操作注意事项
为了保证仪器设备的精度和防止仪器设备人为损坏,我 们在使用仪器设备时,要注意以下一些使用与维护注意 事项:
1)、初次使用某仪器设备之前,必须由相关人员进 行培训、指导,以了解其主要功能、操作规范及使 用注意事项。
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相位噪声本质反映信号频率的短期稳定度, 对其描述定义如:-113dBc/Hz@10KHz offset
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12)、跟踪源TG
4、实际应用
4.1 频谱仪使用 1)、仪表测试参数设置 中心频点、Span、参考电平、ATT、RBW、VBW等
2)、仪表测试结果(测量读数) Marker测量 Measure测量功能
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3.2、RBW屏幕显示、设置
RBW自动设置状态下,与仪表扫宽SPAN联动变化
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3.3、分辨力带宽RBW定义 10 kHz RBW 3 dB
10 kHz .
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3.6)、不同分辨带宽的滤波器对测试结果的影
4)有些仪器内部采用直流耦合(主要是频谱
仪),禁止叠加有直流成分的信号输入,在各仪器上都有最大允许 直流的标识,否则易造成内部电路损坏。在使用直流电源的同时, 注意不要有意或无意的将电压引线搭接到测试台上(特别是多路输 出电源不暂不用的引线或探测引入放大管的直流工作电压)。
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2)、静电防护
电子仪器(尤其是微波仪器设备)对静电非常敏感, 应采取严格的静电防护措施(特别是对于仪器的输入输出 端口)。(公司以前有多台仪器因静电而损坏,超过100V 静电可能会损坏仪器灵敏度性能)。仪器操作一般要求: 防静电工作台、座椅、穿防静电服、佩戴防静电手腕(在 生产现场现已达到)。
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频谱分析仪基础—仪器规范性操作及注意事项
6)、频谱仪TG、信号源输出口、功率探头等反向保护能力差
(10~15dBm,电压0V或10V)。公司大多模块与整机都是双工(上下 行收发使用不同的频率,收发同时进行),所以在测试双工类放大 器模块或设备时,为了防止反馈信号对仪器的损坏,必须在信号源、 频谱仪跟踪源(TG)等输出口串接相应频段的隔离器或合适的衰减 器,且要定期对隔离器的好坏进行检查,保证隔离器的反向隔离度 ≥20dB,负载功率不小于60W。
4.2 VBW设置
对显示噪声有平滑作用,自动设置状态下与RBW联动变化
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5)、扫描时间Sweep Time
5.1. 定义:
测试过程中,完成一次从起始频率到终止频率扫描所用的时间
5.2. 特性:
TSweep

k

Span RBW 2
K--比例系数 SPAN—测试频率带宽 RBW—分辨率带宽 扫描时间在自动状态下,与频谱仪SPAN、RBW、VBW设置有关,
直流电源及其它带电和磁性的物体不要靠近频谱仪。
频谱分析仪基础—仪器规范性操作及注意事项
10)、公司有些仪器在待机状态时(Standby) 如E4432B信号源、FSP频谱仪、频率计,内部部分 电路并未断电,长时间不用或下班时,必须拔电 源线或给电源插座断电关机。在现场,经常发现 有未关的现象。
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响 对等幅信号
对不等幅信号
红色踪迹: RBW=30 kHz
红色踪迹: RBW=30 kHz
蓝色踪迹: RBW= 3 kHz
蓝色踪迹: RBW= 3 kHz
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4)、视频带宽VBW-----视频滤波器
4.1 VBW理解
视频滤波 器
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3)、输出(仪表测试结果存取/打印操作) Save/Recall Print Hardcopy
4.2 信号发生器使用
频率方面 频率、频率改变步进
幅度方面 幅度、频率改变步进
调制信号输出 FM、PM、AM Mode
四、仪器操作注意事项
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1、仪器操作注意事项
仪器设备是公司进行生产经营的主要工具,它的 精度直接影响着公司的产品质量。公司的仪器设备大 多精贵,且使用率较高,若损坏一台精贵仪器,公司 不仅要承担昂贵的维修费,而且也影响着公司生产的 有序进行,其间接经济损失无法估计。
10)、噪声
10.1、降低噪声---提高灵敏度
减小RBW 减小ATT 减小VBW(Video BW < .01 Res BW) 增加前置放大器
噪声来源:外部、内部混频器、各级放大器,大部分来源于中频 放大器的第一级
频谱分析仪基础—频谱仪主要参数及特性认识
11)、本振相位噪声—在频域上表现为信 号频谱噪声边带
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