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頻譜分析儀操作
硬鍵、軟鍵和旋鈕
這是儀器的基本操作手段。
1.三個大硬鍵和一個大旋鈕:大旋鈕的功能由三個大硬鍵設定。按一下頻率硬鍵,則旋鈕可以微調(diào)儀器顯示的中心頻率;按一下掃描寬度硬鍵,則旋鈕可以調(diào)節(jié)儀器掃描的頻率寬度;按一下幅度硬鍵,則旋鈕可以調(diào)節(jié)信號幅度。旋動旋鈕時,中心頻率、掃描寬度(起始、終止頻率)、和幅度的dB數(shù)同時顯示在屏幕上。
2.軟鍵:在屏幕右邊,有一排縱向排列的沒有標志的按鍵,它的功能隨項目而變,在屏幕的右側(cè)對應于按鍵處顯示什么,它就是什么按鍵。
3. 其它硬鍵:儀器狀態(tài)(INSTRUMNT STATE)控制區(qū)有十個硬鍵:RESET清零、CANFIG配置、CAL校準、AUX CTRL控制、COPY打印、MODE模式、SAVE存儲、RECALL調(diào)用、MEAS/USER測量/用戶自定義、SGL SWP信號掃描。光標(MARKER)區(qū)有四個硬鍵:MKR光標、MKR 光標移動、RKR FCTN光標功能、PEAK SEARCH峰值搜索。控制(CONTRL)區(qū)有六個硬鍵:SWEEP掃描、BW帶寬、TRIG觸發(fā)、AUTO COVPLE自動耦合、TRACE跟蹤、DISPLAY顯示。在數(shù)字鍵區(qū)有一個BKSP回退,數(shù)字鍵區(qū)的右邊是一縱排四個ENTER確認鍵,同時也是單位鍵。大旋鈕上面的三個硬鍵是窗口鍵:ON打開、NEXT下一屏、ZOOM縮放。大旋鈕下面的兩個帶頭的鍵STEP配合大旋鈕使用作上調(diào)、下調(diào)。
輸入和輸出接口位于一起面板下邊一排。TV IN測視頻指標的信號輸;VOL INTEN是內(nèi)外一套旋鈕控制、調(diào)節(jié)內(nèi)置喇叭的音量和屏幕亮度;CAL OUT儀器自檢信號輸出;300Mhz 29dBmv儀器標準信號輸出口;PROBE PWR儀器探針電源;IN 75Ω1M—1.8G測試信號總輸。

問區(qū)
怎樣設置才能獲得頻譜儀佳的靈敏度,以方便觀測小信號?
首先根據(jù)被測小信號的大小設置相應的中心頻率、掃寬(span)以及參考電平;然后在頻譜分析儀沒有出現(xiàn)過載提示的情況下逐步降低衰減值。
如果此時被測小信號的信噪比小于15db,就逐步減小rbw,rbw越小,頻譜分析儀的底噪越低,靈敏度就越高。
如果頻譜分析儀有預放,打開預放。預放開,可以提高頻譜分析儀的噪聲系數(shù),從而提高了靈敏度。對于信噪比不高的小信號,可以減少vbw或者采用軌跡平均,平滑噪聲,減小波動。
需要注意的是,頻譜儀測量結(jié)果是外部輸入信號和頻譜分析儀內(nèi)部噪聲之和,要使測量結(jié)果準確,通常要求信噪比大于20db。
分辨率帶寬(rbw)越小越好嗎?
rbw越小,頻譜分析儀靈敏度就越好,但是,掃描速度會變慢。好根據(jù)實際測試需求設rbw,在靈敏度和速度之間找到平衡點–既保證準確測量信號又可以得到快速的測量速度。
平均檢波方式(averagetype)如何選擇:power?logpower?voltage?
logpower對數(shù)功率平均:又稱videoaveraging,這種平均方式具有低的底噪,適合于低電平連續(xù)波信號測試。
但對”類噪聲“信號會有一定的誤差,比如寬帶調(diào)制信號w-cdma等。
功率平均:又稱rms平均,這種平均方式適合于“類噪聲”信號(如:cdma)總功率測量。
電壓平均:這種平均方式適合于觀測調(diào)幅信號或者脈沖調(diào)制信號的上升和下降時間測量。
掃描模式的選擇:sweep還是fft?
現(xiàn)代頻譜儀的掃描模式通常都具有sweep模式和fft模式。通常在比較窄的rbw設置時,fft比sweep更具有速度優(yōu)勢,但在較寬rbw的條件下,sweep模式更快。
當掃寬小于fft的分析帶寬時,fft模式可以測量瞬態(tài)信號;在掃寬超出頻譜分析儀的fft分析帶寬時,如果采用fft掃描模式,工作方式是對信號進行分段處理,段與段之間在時間上存在不連續(xù)性,則可能在信號采樣間隙時,丟失有用信號,頻譜分析就會存在失真。

頻譜分析儀
是一種比較貴重的綜合性儀器,一旦損壞,相應的維修費用比較高,且維修周期比較長,因此正確使用非常重要。
1、對于來說電源是非常重要的,在給頻譜分析儀加電之前,一定要確保電源接確,保證地線可靠接地。頻譜分析儀配置的是三芯電源線,開機之前,必須將電源線插頭插入標準的三相插座中,千萬不要使用沒有保護地的電源線,以防止可能造成的人身傷害。
2、在對信號進行測量前,頻譜分析儀開機后應預熱三十分鐘,當測試環(huán)境溫度改變35度時,頻譜分析儀應重新進行校準。
3、任何頻譜分析儀在輸入端口都有一個允許輸入的全功率,稱為輸入電平。如國產(chǎn)多功能頻譜分析儀4032要求連續(xù)波輸入信號的功率不能超過+30dBmW(1W),且不允許直流輸入。若輸入信號值超出了頻譜分析儀所允許的輸入電平值,則會造成儀器損壞;對于不允許直流輸入的頻譜分析儀,若輸入信號中含有直流成份,則也會對頻譜分析儀造成損傷。
一般的輸入電平值通常在前面板靠近輸入連接口的地方標出。如果頻譜分析儀不允許信號中含有直流電壓,當測量帶有直流分量的信號時,應外接一個恰當數(shù)值的電容器用于隔直流。
當對所測信號的性質(zhì)不太了解時,我們可采用以下的辦法來保證頻譜分析儀的安全使用:如果有RF功率計,可以用它來先測一下信號電平;如果沒有功率計,則在信號電纜與頻譜儀的輸入端之間應接上一個一定量值的外部衰減器,頻譜分析儀應選擇的射頻衰減和可能的基準電平,并且使用寬的頻率掃寬(SPAN),保證可能偏出屏幕的信號可以清晰看見。我們也可以使用示波器、電壓表等儀器來檢查DC及AC信號電平。

一、頻譜分析儀的使用入門
如下圖為所使用的頻譜分析儀面板外觀:
為了測量天線的發(fā)射功率,可按照圖中紅色標識的步驟進行。步驟與具體含義如下:
1、Frequency:設置頻率,按下該按鍵后,可在數(shù)字鍵盤輸入需要的頻率,數(shù)字鍵盤右邊一列為單位2、Span:設置顯示屏顯示頻率寬度,可根據(jù)需要設置,本次設置的50MHz3、Trace:該按鍵選擇保留顯示屏數(shù)據(jù)的方式,按下該案件后,可在藍色圈中選擇方式(類似于示波器中的“觸發(fā)方式”),由上往下第二個按鈕MaxHold表示保留發(fā)射功率4、Amplitude:調(diào)節(jié)頻譜分析儀的參考電衰減比,按下該按鍵后旋轉(zhuǎn)白色的大旋鈕可以進行調(diào)節(jié),作用是將頻譜圖調(diào)整到合適的位置,不至于飛出屏幕。5、Mark(MAK):調(diào)出標記點,此時旋轉(zhuǎn)旋鈕可以查看頻譜圖中任意一點的相關數(shù)據(jù)。二、信號相關名詞解釋1、發(fā)射功率:
發(fā)射功率就是所使用的設備(手機、對講機、其他嵌入式設備等)所發(fā)射出來給基地臺的信號強度。
無線電發(fā)射機輸出的射頻信號,通過饋線(電纜)輸送到天線,由天線以電磁波形式出去。電磁波到達接收地點后,由天線接收下來(僅僅接收很小很小一部分功率),并通過饋線送到無線電接收機。因此在無線網(wǎng)絡的工程中,計算發(fā)射裝置的發(fā)射功率與天線的能力非常重要。
無線電波的發(fā)射功率是指在給定頻段范圍內(nèi)的能量,通常有兩種衡量或測量標準:
1、功率(W):相對1瓦(Watts)的線性水準。例如,WiFi無線網(wǎng)卡的發(fā)射功率通常為0.036W,或者說36mW。
2、增益(dBm):相對1毫瓦(milliwatt)的比例水準。例如,WiFi無線網(wǎng)卡的發(fā)射增益為15.56dBm。
2、增益:
(1)dBm:功率
公式:10lg功率P1mW
eg1:1mW發(fā)射功率用dBm表示:發(fā)射功率為:10lg(功率值/1mW)=10lg(1mW/1mW)=0dBm
eg2:2mW發(fā)射功率用dBm表示:發(fā)射功率為:10lg(功率值/1mW)=10lg(2mW/1mW)=10lg2=3dBm
(2)dB:相對功率
dB是一個表征相對值的值,當考慮甲的功率相比于乙功率大或小多少個dB時,按下面計算公式:
公式:10lg甲功率乙功率
eg1、甲的功率是乙的功率的2倍,則用公式計算為:10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB,描述為甲比乙功率大了3dB。
3、信噪比(SNR):
信噪比SNR=信號功率噪聲功率
4、Rssi:
RSSI:ReceivedSignalStrengthIndication接收的信號強度指示,無線發(fā)送層的可選部分,用來判定鏈接質(zhì)量,以及是否廣播發(fā)送強度
頻譜分析儀是研究電信號頻譜結(jié)構(gòu)的儀器,用于信號失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號參數(shù)的測量,可用以測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù),是一種多用途的電子測量儀器。
它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。
現(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結(jié)果,能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無線電頻段的電信號。
儀器內(nèi)部若采用數(shù)字電路和微處理器,具有存儲和運算功能;配置標準接口,就容易構(gòu)成自動測試系統(tǒng)。
頻譜儀是一種常用的,主要針對于射頻和微波信號進行檢測,在多個領域中都有一定的應用。
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