安立公司频谱分析仪基础.pdf

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1、1 PM1-1SG120004-00 频谱频谱分析基分析基础础 版本 1.10 安立集团 2 PM1-1SG120004-00 内容 1.什么是频谱分析仪(SA)?2.测量仪表分类 3.频谱分析原理 4.设置 5.性能评估项 6.使用SA作标准测量 7.注意事项 8.什么是信号分析仪?9.FFT 分析仪分析举例 10.最新频谱分析原理 3 PM1-1SG120004-00 是一种将每个频点上的电信号可视化的设备.被测信号的频率分量显示在频率轴上，显示每个分量的幅度大小。1.什么是频谱分析仪?安立频谱分析仪 MS269x Series MS271xE MS272xC MS8608A/09A MS

2、2830A 4 PM1-1SG120004-00 2.测量仪表分类 功率(电平)频率 频谱 传输/反射特性 时域特性 调制特性 被测信号 测量仪表 功率计 频率计 频谱分析仪 网络分析仪 示波器 调制分析仪 5 PM1-1SG120004-00 频频率分量率分量 频谱仪输频谱仪输出功率出功率转换转换 基波基波 10 dBm 0.1 mW 二次谐波 20 dBm 0.01 mw 三次三次谐谐波波 54 dBm 4.0 nW (总总功率功率)0.11 mW 电信号显示种类 示波器波形示波器波形 功率功率 0.11 mW(9.6 dBm)频谱仪频谱仪波形波形 Amplitude Amplitude

3、Time Amplitude 6 PM1-1SG120004-00 幅度频率时间 测量 电电平平(幅度幅度)频频率率 时间时间 时间时间 vs.电电平平 示波器(时域)频频率率 vs.电电平平 频谱分析仪 (频域)频频率率 vs.时间时间 调制分析仪(调制域)7 PM1-1SG120004-00 时时域域 观观察察实时变实时变化化 难难以分析以分析频频率分量率分量 频频域域 观观察察复杂复杂信号的信号的频频率分量率分量 测测量小功率失真信号量小功率失真信号 测测量量杂杂散分量散分量 调调制域制域 观观察察频频率上的率上的变变化化 分析分析调调制的准确度制的准确度 不能不能观观察幅度察幅度变变化

4、化 电信号分析标准 8 PM1-1SG120004-00 时域 频域 调制域 9 PM1-1SG120004-00 Figure 2-1 超外差模式超外差模式频谱频谱分析框分析框图图 3.频谱分析原理 ATT 中频滤波器(RBW)MIX Local Signal 检波器 视频滤波器(VBW)扫频信号(ramp)输入信号 Vertical axis signal Horizontal axis signal 显示屏 Local signal frequency Start Stop 0V(left end)1V(right end)Figure 2-2 Local frequency vs.ho

5、rizontal axis signal level Horizontal axis signal level fIN=fL fIF Eq.1 fIF fIN fL Log Amp 低通滤波器或预选器 10 PM1-1SG120004-00 输入信号 混频器 中频滤波器 C MHz:B+A and B A B A D MHz:固定(中频频率)A=B D 因为内部信号D 和 B 已知,输入信号 A 就可以确定。A MHz B MHz C MHz 本振信号 混频输出 中频信号 D MHz 3.频谱分析原理 本振本振 低通滤波器 11 PM1-1SG120004-00 100 MHz 4300 MH

6、z 4200 MHz 4400 MHz 本振信号(fLO)4200 MHz 3.频谱分析原理 本振本振 混频 混频输出 中频滤波器 中频滤波器的中心频率等于中频频率(4200MHz).另一个信号称为“镜像信号”.镜像信号被中频滤波器阻隔从而不能传到下一级。举例举例 频谱分析仪里的频率关系 射频频率范围(f input):0Hz to 3GHz 中频频率(fIF):4.2GHz 输入信号 (finput)中频信号(fIF)本振频率覆盖从4200到7200MHz 用于整个射频频段产生中频信号.低通滤波器 12 PM1-1SG120004-00 举举例例 频谱分析仪里的频率关系 射频频率范围(f i

7、nput):0Hz to 3GHz 中频频率(fIF):4.2GHz 100 MHz 8500MHz 4300 MHz 4200 MHz 4200 MHz 3.频谱分析原理 本振本振 混频器 中频滤波器 中频信号(fIF)混频器输出 输入信号(finput)本振信号(fLO)输入信号(finput)和本振信号(fLO)频率中频信号(fIF)的关系是 Finput=fLO fIF 和 fLO+fIF.如果 8500MHz(fLO+fIF)信号被输入,100MHz的频谱会出现在频谱分析仪上.低通滤波器抑制镜像信号(fLO+fIF)避免不需要的相应出现在频谱分析仪上。低通滤波器 13 PM1-1SG

8、120004-00 4200 MHz 4200 MHz 4200 MHz 3.频谱分析原理 本地振本地振荡荡器器 (注意)Zero beat 当本振信号等于中频信号，本地信号通过中频滤波器馈通，仪表显示0Hz 混频器 IF Filter 滤波器输出 混频器输出 输入信号 本振输入 例子：例子：频谱仪内部的频率关系 射频范围(f input):0Hz to 3GHz 中频范围(fIF):4.2GHz 低通滤波器 14 PM1-1SG120004-00 50 MHz 75 MHz 100 MHz 125 MHz 150 MHz 4250 MHz 4275 MHz 4300 MHz 4325 MHz

9、 4350 MHz 显示频率设置 本振频率 4200 MHz 4200 MHz 4200 MHz 4200 MHz 4200 MHz 中频 3.频谱仪原理 本地频率与显示扫描频率同步产生固定中频信号。产品不同，测量点数不同。大多数产品支持501点或1001点，最近的产品支持10001个点。15 PM1-1SG120004-00 本地振荡器 100 MHz 4300 MHz 4200 MHz 4400 MHz 本地信号 4200 MHz 4200 MHz 100 MHz 8500 MHz 100 MHz 3.跟踪源原理 中频振荡器 混频器 中频滤波器 中频信号 混频器输出 信号输入 信号输出 低

10、通滤波器 低通滤波器 由于使用相同的本地振荡器，跟踪源输出信号频率与频谱仪的扫描频率同步。跟踪源跟踪源 16 PM1-1SG120004-00 4.设置 4.1 设置项 4.2 频率设置 4.3 幅度设置 4.4 RBW VBW 4.5 扫描时间 4.6 衰减器设置 4.7 检波方式 4.8 跟踪 数据存储进程 17 PM1-1SG120004-00(1)频率(频率 跨距)中心频率 开始、截止频率 (2)幅度(幅值 幅度)参考幅度(屏幕显示最大幅值)Log 尺度 线性尺度 幅度校准 预放(On/Off)(3)中频滤波器 分辨率带宽(分辨带宽)视频带宽 4.1 频谱仪设置1/2 18 PM1-1

11、SG120004-00(4)扫描时间 Repeat/single (5)衰减器 (6)检波器 标准 正峰值(Quasi-Peak)负峰值 采样值 均方根(有效值)平均 4.1 频谱仪设置2/2(7)显示数据进程 平均显示 最大保持 最小保持 (8)其它 迹线功能 测量功能 时域分析(time axis)触发、门功能 19 PM1-1SG120004-00 频率 中心频率、跨距 开始频率、截止频率Frequency 4.2 频率设置 中心周波数中心周波数 中心中心频频率率 Span 跨距跨距 周波数周波数 frequency 开始开始频频率率 截止截止频频率率 20 PM1-1SG120004-

12、00 幅度 4.3 幅度设置1/2 显显示最大迹示最大迹线线=参考幅度参考幅度 Log 尺度尺度 21 PM1-1SG120004-00 单位 功率:W,dBm 0 dBm=1 mW dBm=10Log(X mw/1 mW)电压:V,dBV,dBmV,dBV emf 0 dBV=1 V dBV=20Log(X V/1 V)场强:W/m,dBm/m,dBV/m W=V(voltage)x I(current)I=V/R(resistance),R：50 W=(V x V)/50 V=W x 50 4.3 幅值单位2/2 22 PM1-1SG120004-00 RBW 设置:设置中频带宽 ATT

13、中频滤波器(RBW)混频器 检波器 视频滤波器(VBW)输入信号 fIF fIN IF Filter Bandwidth 4.4 分辨率带宽()1/5 3dB fIF 23 PM1-1SG120004-00 例如:MS2830A 指标：选择性 4.5:1 选择较窄的RBW同时使3-dB and 60-dB 带宽更小，并且可以增加频率分辨率。因此，可以降低使噪声门限，可以看到更小的信号。60-dB band 选择性 =3-dB band 4.4 分辨率带宽(RBW)2/5 Frequency Center frequency Amplitude 3dB Bandwidth 60dB Bandwi

14、dth 24 PM1-1SG120004-00 如果两个相等幅度的输入信号可被一个3dB带宽的中频滤波器分离，这两个频率分量可见。这个3-dB带宽被称为分辨率带宽（RBW）。如果两个信号在幅度上是不相等的，较小的信号会在较大信号的裙边效应下丢失，。设置窄的分辨率带宽才可见较小信号。例如:MS2830A 参数：RBW:可设置为1 Hz to 3 MHz,50kHz,5 MHz,10 MHz,20MHz,31.25 MHz f1=199,990MHz,f2=200,0010MHz at RBW 10KHz 4.4 分辨率带宽(RBW)3/5-10kHz +10kHz-10kHz +10kHz-10

15、kHz +10kHz 25 PM1-1SG120004-00 RBW:3 kHz RBW:1 kHz Resolvable 4.4 分辨率带宽(RBW)4/5 26 PM1-1SG120004-00 分解可能分解可能 RBW:300 kHz RBW:30 kHz 底噪降低底噪降低 4.4 分辨率带宽(RBW)5/5 27 PM1-1SG120004-00 VBW 10 kHz VBW 10 Hz 4.4 视频滤波器(VBW)1/2 可用来辨别接近噪声的信号。举例:MS2830A技术指标 可选VBW：1 Hz to 3 MHz,5kHz,10kHz to 10MHz 通过减小VBW，噪声的峰峰值

16、被降低。然而，对于脉冲类信号，过低的VBW会导致所观测信号的消失。28 PM1-1SG120004-00 VBW:100 kHz VBW:100 Hz VBW:100kHz 减少了噪声信减少了噪声信号的峰峰号的峰峰值值抖抖动动。4.4 视频滤波器(VBW)2/2 29 PM1-1SG120004-00 Local Signal Sweep Signal Horizontal Axis Signal fL 本振信号频率改变=显示屏上从左到右测量频率的改变。这被称为频率扫描.扫描时间与频宽（SPAN），RBW和VBW有关。频频率率扫扫描描 4.5 扫描时间1/3 30 PM1-1SG120004-

17、00 ATT IF Filter(RBW)MIX 本振信号 Detector Video Filter(VBW)扫描信号(ramp)输入信号 垂直轴信号 水平轴信号 显示 fIF fIN fL 固定相固定相应应速度速度 保持RBW不变，增加扫描时间.幅度快速地幅度快速地变变化化 4.5 扫描时间和RBW 2/3 31 PM1-1SG120004-00 波形 以合适的扫描时间显示；随着扫描时间的加快，波形 和波形 的幅度和频率发生的降低和偏移；扫描时间不正确，出现“UNCAL”。正确的扫描时间=K x(RBW VBW)频宽（SPAN）RBW x VBW K=3 4.5 扫描时间和RBW 3/3

18、32 PM1-1SG120004-00 频谱仪必须保证合适的输入信号电平，来得到最大的测量动态范围，该动态范围由失真和底噪所决定。输入信号的大小和失真成分的关系决定于混频器的输出电平，而不是输入衰减器的大小。为了得到正确的测量结果，需要通过设置衰减器来衰减输入信号来保证进入混频器的信号电平最佳。安立公司典型混频器输入电平:-10 dBm ATT MIX 本振 混混频频器器输输入信号入信号 输入信号 4.6 衰减器 1/3 33 PM1-1SG120004-00 0 dB 20 dB Distortion due to excessive input 合适的衰减得到正确的波形 4.6 衰减器 2

19、/3 混频器输入电平过大导致失真 34 PM1-1SG120004-00-90 dBm-70 dBm 4.6 衰减器 3/3 20 dB 40 dB 50 dB 80 dBm 60 dBm 30 dB 35 PM1-1SG120004-00 Normal（正常）（正常）:在当前采样点和下一个彩样点之间同时显示最大电平和最小电平。Pos Peak（正峰（正峰值值）：）：保持并显示当前采样点和下一个采样点之间的最大电平适用于测量接近噪声电平的信号。Sample（取（取样样）:显示采样点上的瞬时信号用于噪声电平和时域测量。Neg Peak（负负峰峰值值）：）：保持并显示当前采样点和下一个采样点之间的

20、最小电平。4.7 检波器模式选择*决定于决定于测测量方法量方法 Sample point Display Display 36 PM1-1SG120004-00 RMS:根均方根均方 显示输入信号从当前样点到下一个样点的根均方值（有效值）用于测量类噪声信号。Average（平均）（平均）:显示输入信号的当前样点和下一个样点之间的平均值。QP:Quasi-peak（准峰（准峰值值）用于测量易被宽带脉冲噪声掩盖的窄带信号。准峰值检波器是由具有理想充放电常系数的充放电电路组成。如下显示，通常准峰值是介于峰值和平均值之间的中值，然而对于连续波，正峰值检波法和峰值检波法非常接近，具体定义在EMI测量中。

21、4.7检波器模式选择*决定于决定于测测量方法量方法 Quasi-Peak Peak Average 37 PM1-1SG120004-00 4.7检波器模式选择 Pos&Neg Neg Peak Sample Pos Peak 34 38 PM1-1SG120004-00 RMS 4.7检波器模式选择 39 PM1-1SG120004-00 该该功能会存功能会存储储每次每次扫扫描后相同描后相同频频点上的点上的测测量数据，并量数据，并显显示最大示最大值值、最小、最小值值和平均和平均值值，被称，被称为显为显示示模式。模式。Normal（正常）（正常）:更新并显示每次扫描后的曲线，用于通用测量。Ma

22、x Hold（最大保持）（最大保持）:每次扫描后，比较每个频点上前一次幅度值和更新后的幅度值大小，并显示最大幅度值用于测量突发信号。Min Hold（最小保持）（最小保持）:每次扫描后，比较每个频点上前一次幅度值和更新后的幅度值大小，并显示最小幅度值。Lin Average（线线性平均）性平均）:平均线性幅度值，并以对数值显示。Average（平均）（平均）:每次扫描后平均频率轴上的每个点。4.8 迹线存储模式选择 40 PM1-1SG120004-00 4.8迹线存储模式选择 Lin Average Max Hold Off(Normal)Min Hold 41 PM1-1SG120004-

23、00 Averaging Twice Averaging 16 times 4.8迹线存储模式选择 Average 42 PM1-1SG120004-00 4.9 时间轴测量 Wireless LAN 时间时间跨度跨度 延延迟时间迟时间 43 PM1-1SG120004-00 5.频谱仪性能指标 5.1 最大输入电平 5.2 测量频率范围 5.3 单边带相位噪声 5.4 动态范围(平均噪声电平,残余相应失真）5.5 显示频率范围 44 PM1-1SG120004-00 最大输入电平是频谱仪输入电路（衰减器和混频器）能承受的最大损坏电平。超过最大输入电平的输入信号必须衰减。例子:MS269xA

24、最大输入电平+30 dBm(ATT 10dB)ATT MIX Local OSC.Input Signal 损损坏坏电电平平 5.2 最大输入电平 45 PM1-1SG120004-00 测量频率范围决定于第一级IF频率（中频滤波器的中心频率）和第一级本振频率范围。输入信号频谱=本振信号频率 中频频率 混频器的输出是输入信号和本振信号的混频产物，当混频输频率成分与IF中心频率相等时，该信号就会通过IF滤波器，并显示在屏幕上。5.3 测量频率范围 IF Filter Input Signal(0 to 3000 MHz)1st Local OSC(4200 to 7200 MHz)(fc=420

25、0 MHz)(4200 MHz)f 1st Mixer 1st IF frequency 46 PM1-1SG120004-00 频谱仪内部的本振的噪声会以“Skirt”的形式出现在波形上，边带噪声指示了信号的频谱纯度，决定了载波邻近信号的特征。定义：距离中心频率某一频偏处的电平低于峰值电平的dB数（设置RBW为最小，输入一单载波信号）5.4 单边带相噪(1/2)相位噪声测量功能 47 PM1-1SG120004-00 Example:MS2690A Specifications 116 dBc/Hz(100kHz offset)137 dBc/Hz(1MHz offset)(18 to 28

26、 degree C,2GHz)F0=2 GHz,Offset 100 kHz,RBW 10 kHz,VBW 10 Hz F0=2 GHz,Offset 1 MHz,RBW 100 kHz,VBW 10 Hz 单边带单边带相噪：相噪：80 dBc/10 kHz 120 dBc/Hz 单边带单边带相噪相噪:88 dBc/10 kHz 138 dBc/Hz Offset 100 kHz Offset 1 MHz carrier carrier 5.4 单边带相噪(2/2)48 PM1-1SG120004-00 动态范围即频谱仪的无失真（噪声电平，残余相应和失真）测量范围。不同厂家有不同的定义：5.5

27、 动态范围(1)平均电平(2)残余相应 (3)二次谐波失真(4)二音三阶互调失真 49 PM1-1SG120004-00(1)平均显示噪声电平 例:MS269xA 技术指标 平均显示噪声电平 155 dBm/Hz (f0=30MHz to 2.4GHz,18 to 28摄氏度,检波方式:Sample,VBW=1Hz,衰减 0 dB)频谱仪的噪声来源于热噪声和内部有源器件如晶体管和IC等带来的噪声。平均显示噪声电平决定了频谱仪可以测量的最小信号电平。不同的设置平均显示噪声电平的值不同，我们统一转换成每Hz来表示。平均显示噪声电平的计算公式为：Pn(平均噪声)=10log10(kTB)+N0 k:

28、波尔兹曼常数(1.38054 x 10-23J/K);T:绝对温度();B:中频带宽;N0:噪声系数(有源器件)50 PM1-1SG120004-00 改改变变RBW和和ATT的的设设置置对对平均平均显显示噪声示噪声电电平的影响平的影响 RBW 30 kHz 10 kHz 3 kHz 1 kHz ATT 60 dB 50 dB 40 dB 30 dB 20 dB 10 dB RBW ATT RBW变化10倍，平均显示噪声电平相应的改变10dB。ATT变化10dB，平均显示噪声电平相应的改变10dB。51 PM1-1SG120004-00(2)残留响应 残留响应是指频谱仪没有输入信号时屏幕上显示

29、的离散的响应信号。残留响应主要是由频谱仪内部的本振信号和它的谐波信号以及它们之间的混频信号落在了中频频段内所带来的。与平均显示噪声电平是影响整个频带不同，残留响应只在一些特定的频带上出现，它会影响小功率信号的测量。例：MS269xA 技术指标 残留响应100 dBm(f0 1MHz,ATT=0dB)52 PM1-1SG120004-00(3)二次谐波失真 当较大幅度的信号输入到频谱仪内部混频器端口时，在输入频率的二倍频率和三倍频率处也会有响应信号，我们称之为频谱仪的二次谐波失真。例:MS269xA 技术规范 二次谐波失真 75 dBc (400MHz 6 GHz):90 dBc 混混频频器器输

30、输入入:10 dBm 当混频器端口输入功率为-10dBm时，二次谐波信号功率为-100dBm。SHI=2a b =2 x(-10)(-100)=+80 dBm (2)二二次次谐谐波失真波失真(0.4 to 3GHz):6GHz）(100 dBm)y1:基波;y2:二次谐波 y1=x+a (1)y2=2 x+b (2)由公式（1）和（2）可知，当y1与y2相等时即为SHI。x+a=2x+b x=a b y=2a b 54 PM1-1SG120004-00(4)三阶交调失真 当两个相邻的大功率信号输入到混频器时，两个信号和两个信号的谐波互相影响从而产生2f1-f2和2f2-f1的信号，我称之为三阶

31、交调信号。2f1f2 f1 2 2f2f1 15 dBm 74 dBc 例:MS269xA 技术规范 三阶交调失真 74 dBc (0.7f0 4GHz,300kHz 频率间隔,每个信号在混频器输入处均为 15 dBm)基波信号增加1dB，三阶交调信号增加3dB。55 PM1-1SG120004-00 1 dB 1 dB 1 dB 3 dB TOI b a y1=x+a y2=3x+b 例例:MS8609A (1)三三阶阶交交调调失真失真(0.4 to 0.7 GHz):66 dBc 混混频频器器输输入入:15 dBm 当混频器输入幅度为-15dBm时，三阶交调 失真的幅度为-81dBm。TO

32、I=(a b)/2+a =(15+81)/2 15=+18 dBm 2)三三阶阶交交调调失真失真(0.7 to 4GHz):74 dBc 混混频频器器输输入入:15 dBm TOI=(a b)/2+a =(15+89)/2 15=+22 dBm 3)三三阶阶交交调调失真失真(4 to 6GHz):66 dBc 混混频频器器输输入入:15 dBm TOI=(a b)/2+a =(15+81)/2 15=+18 dBm x(输入幅度)y(输出幅度)什么是TOI(三阶截断点)?74 dBc 混混频频器器输输入入 15 dBm(89 dBm)MS269xA 指指标标 0.7 to 4 GHz y1:基

33、波;y2:三阶交调失真 y1=x+a (1)y2=3 x+b (2)由公式（1）和（2）可知，当y1与y2相等时即为SHI。x+a=3x+b x=(a b)/2 y=(a b)/2+a 56 PM1-1SG120004-00 5.6 显示动态范围 A B C 15 dBm A:平均显示噪声电平 155 dBm/Hz (f0=2 GHz)B:残留响应 100 dBm C:谐波失真 75 dBc 当混频器输入 30 dBm A:平均显示噪声电平 15 dBm (155 dBm)=140dB/Hz B:残留响应 15 dBm (100 dBm)=85 dB C:谐波失真 -15 dB+75 dBc=

34、60 dB 信号 例:MS269xA 技术规范 例:输入信号幅度为 15 dBm 57 PM1-1SG120004-00 5.7 安全动态范围(使用滤波器)在进行杂散测试时，为了避免混频器端口处输入的信号过大所产生的假相应影响到被测小信号，所以我们需要使用外置带阻滤波器来抑制较大功率的载波信号。载载波波 载载波波 由于混由于混频频器器输输入入功率功率较较大所大所产产生生的的载载波波频频率的二率的二次次谐谐波失真波失真 二次二次谐谐波失真消失波失真消失 58 PM1-1SG120004-00 发射机常规测试项 占用带宽 临道功率泄露比 杂散(TRx)6.使用信号分析仪的标准测试 59 PM1-1

35、SG120004-00 6.1 LTE FDD 测试项 6.2Base station output power6.3.1RE Power control dynamic range6.3.2Total power dynamic range6.4Transmit ON/OFF power6.5.1Frequency error6.5.2Error Vector Magnitude6.5.3Time alignment between transmitter branches6.5.4DL RS power6.6.1Occupied bandwidth6.6.2Adjacent Channel

36、 Leakage power Ratio(ACLR)6.6.3Operating band unwanted emissions6.6.4Transmitter spurious emissions6.7Transmitter intermodulation7.2Reference sensitivity level7.3Dynamic range7.4In-channel selectivity7.5Adjacent Channel Selectivity(ACS)7.5Narrow-band blocking7.6Blocking7.7Receiver spurious emissions

37、Receiver intermodulationReceiver intermodulation(Narrow)7.8Receiver3GPP TS 36.141Transmitter60 PM1-1SG120004-00 当载波被调制时，其传输频谱扩展宽度与调制速率成正比。占用带宽限 制了频谱扩展宽度，因为冗余的扩展频谱会干扰相邻的信道。如下图所示，占用带宽是指包含了99的传输频谱总功率的带宽。0.5%0.5%99%占用带宽 目测不像是0.5，原因是对比的单位是dB。6.2 占用带宽 61 PM1-1SG120004-00 相相邻邻信道信道 泄露的功率泄露的功率 泄露的功率会影响通信系统中的

38、相邻信道。所以，通信协议中会要求 对邻信道泄露比（ACLR）进行测量。6.3 邻信道泄露比(ACLR)62 PM1-1SG120004-00 无线通信系统中会使用多个振荡器，所以可以设置杂散限值来限制冗 余杂散信号的泄露幅度。通过判断冗余的杂散信号是否小于此限值，从而判断此系统是否通过 杂散测试。杂杂散散 6.4 杂散 信号信号 63 PM1-1SG120004-00 7.注意 1.测试测试前建前建议进议进行行仪仪表的自校准。表的自校准。2.仪仪表的表的设设置不同，置不同，测试测试的的结结果和波形会不同。果和波形会不同。当我们设置不同的RBW，VBW，扫描时间，检波方式和波形处理方式（平 均等

39、）时，显示的波形和测量的结果会不相同。所以当我们需要对比两次或 多次测试的数据时，首先要确定每次测试的仪表设置是否相同。3.频谱仪频谱仪内部混内部混频频器器输输入幅度入幅度过过大会大会导导致信号的失真。致信号的失真。我们通过内置的衰减器或外置的滤波器来衰减输入的信号使得频谱仪内 置混频器的输入信号幅度为最佳值。（特别是使用天线时和不抑制载波进行杂散测试时。）4.突突发发信号的信号的测测量量 设置扫描时间和轨迹点数使得单个轨迹点的时间（扫描时间/轨迹点数）大 于突发信号的重复周期。我们可以在时域模式下测试该突发信号的周期，然后相应的设置扫描时 间和轨迹点数。最大保持功能可以用来显示突发信号的波形

40、。64 PM1-1SG120004-00 8.什么是信号分析仪?数字信号分析仪 (频谱频谱分析分析仪仪多用于多用于频频率的分析率的分析)信号分析仪结合了频谱仪的超外差结构，高速的A/D转换器，数字中频和FFT（快速傅里叶）技术。与频谱分析仪对于频域信号的频谱测量功能相比，信号分析仪在时域信号 的分析和复杂数字调制信号的分析上更有优势。65 PM1-1SG120004-00 8.1 信号分析仪的分析实例 LTE 信号的测量 调调制分析制分析 EVM vs 子子载载波波 调调制分析制分析 RE 结结构构图图 66 PM1-1SG120004-00 8.2信号分析仪的分析实例 ISDB-Tmm（日本

41、地面数字电视广播）信号分析 MER vs 子载波测量 传输时延 测量 67 PM1-1SG120004-00 A B C 频率 分析频率成分 FFT 时域图形 频域图形 A B C 9.FFT（快速傅里叶变换）分析仪的分析实例 FFT:快速傅里叶变换(高速傅里叶变换)傅里叶：法国数学家 68 PM1-1SG120004-00 10.最新的频谱分析仪原理图 ATT 混频器 本振 信号 掃引信号()输入 信号 显示 fIN=fL fIF 公式公式1 fIF fIN fL ADC DSP 数字中数字中频频 预置滤波器 DDS 数字数字扫扫描描 PD 1/N 模模拟拟 数字数字 幅度和幅度和频频率的率

42、的稳稳定度都得到大幅的提高定度都得到大幅的提高!69 PM1-1SG120004-00 10.最新的频谱分析仪原理图 数字数字扫扫描描 1.提高提高频频率精度率精度 支持更高精度更宽频率跨度的频率锁定技术 数字中数字中频处频处理理 1.支持更快速的支持更快速的测测量量 不再受滤波器（模拟）响应时间的影响。提高系数K。2.提高提高频频率率I选择选择度性能度性能 数字中频滤波器提高了滤波器的矩形系数（例如:15:1 4:1）。3.提高幅度提高幅度测测量精度量精度 改善对数放大器（模拟）的线性误差。无需设置参考电平接近被测信号幅度，也 可以保证较高的幅度测量精度。70 PM1-1SG120004-00 谢谢谢谢！