r&s频谱分析仪培训书

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1、频谱分析仪技术基础R&S中国培训中心©2003www.rohde-schwarz.com.cn信号分析及频谱分析概述一、基本理论信号分析及频谱分析概述频谱仪的工作原理频谱仪的特性二、工程应用仪器操作常用功能与测试信号分析及频谱分析概述第一章基本理论1、信号分析及频谱分析概述周期信号-单载波信号-扫描信号非周期信号-噪声信号-瞬态信号调制信号-模拟调制-数字调制信号分析及频谱分析概述信号时域示波器信号的波形信息幅度周期频率频域频谱分析仪信号的频率分布信息频率、功率谐、杂波噪声、干扰失真调制域矢量分析仪信号的矢量信息幅度误差矢量误差相位误差信号分析及频谱分析概述理想单

2、载波信号在时域和频域的测量结果信号分析及频谱分析概述频域测量对信号分析的作用信号分析及频谱分析概述周期信号的频谱信号分析及频谱分析概述模拟调制信号：AM、FM、PM的调制指数和调制频率等信号分析及频谱分析概述数字调制信号：信道功率、相邻信道功率比、占有带宽等信号分析及频谱分析概述噪声信号：噪声功率、相位噪声信号分析及频谱分析概述失真信号：谐波失真、非谐波失真、杂散频谱分析仪工作原理频谱仪的类型1、傅立叶分析仪AADDRAMMFFT频谱分析仪工作原理频谱分析仪工作原理2、外差式扫描分析仪频谱分析仪工作原理超外差式扫描调谐分析仪InputRFIFLo频谱分析仪工作

3、原理频谱仪的主要设置参数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参考电平和量程跨度频率分辨率分辨带宽扫描时间频谱分析仪工作原理2、频谱分析仪的工作原理超外差式扫描调谐接收机中频a(t)低通滤波器H衰减器RF混频器IF中频放大器滤波器对数放大器f压控fLO延迟检波器视频滤波器振荡器锯齿波发生器显示参考振荡器频谱分析仪工作原理镜像的影响频谱分析仪工作原理镜像的抑制频谱分析仪工作原理衰减器RFIFLo频谱分析仪工作原理频谱分析仪工作原理混频器finRFInputLoIFflofinFlo-FinfloFlo+Fin频

4、谱分析仪工作原理中频滤波器模拟滤波器包络检波器视频滤波器混频器数字滤波器对数放大器放大器检波器输入中频放大器FFT滤波器y本地振荡器x显示锯齿波发生器频谱分析仪工作原理中频滤波器:数字滤波器LowpassfilterAntialiasingbandpass12bitIFQmixerIIF20.4MHzADLO90°filtercoefficientsLowpassfilter2IFenvelopevoltageImixerQ32MHzIFLONCOfiltercoefficients特点:真正的高斯形状波形因子4.6最小扫描时

5、间k=1通过补偿可以达到优点:小波形因子=>更高的灵敏度快速扫描更高的带宽精度测量可以得到更高的电平精度用于噪声或类噪声信号没有温度或老化漂移I+Q2频谱分析仪工作原理中频滤波器:FFT滤波器x(t)ARAMFFTDDisplay最大频率范围受限于AD变换器的带宽快速的信号处理要求合理的更新率窄的分辨带宽减少了扫描时间频谱分析仪工作原理视频滤波器包络检波器混频器中频滤波器视频滤波器输入中频放大器对数放大器视频滤波器(平滑)检波器本地振荡器yx显示锯齿波发生器频谱分析仪工作原理“对数检波器”最大峰值检波器线性/对数查找表：有效值、平均值检波器线性视频信

6、最小峰值采样对数微处理器显示号有效值平均值检波器的选择平均值检波器有效值检波器水平轴500个像素点“线性检波器”UAV=1NNi=1URMS=NNi=1⋅∑ui1⋅∑ui2频谱分析仪工作原理不同的检波器在显示屏上不同的数据处理频谱分析仪工作原理本地振荡器包络检波器输入混频器中频放大器中频滤波器对数放大器视频滤波器检波器本地振荡器yx显示锯齿波发生器频谱分析仪性能指标3、频谱分析仪的特性滤波器特性相位噪声（频谱纯度）接收机的固有噪声系统非线性1dB压缩点动态范围测量精度频谱分析仪性能指标分辨滤波器特性频谱分析仪性能指标不同分辨带宽的滤波

7、器对测试结果的影响频谱分析仪性能指标分辨相邻的信号蓝色踪迹：RBW=3kHz红色踪迹：RBW=30kHz蓝色踪迹：RBW=3kHz红色踪迹：RBW=30kHz频谱分析仪性能指标最小扫描时间TSweep≅k·SpanRBW2TSweepSpanRBWk最小扫描时间频率扫描跨度分辨带宽(3dB带宽)k因子,2.5模拟滤波器频谱分析仪性能指标扫描时间对频率和电平测量误差的影响测试结果未校准!蓝色踪迹：电平和频率产生误差频谱分析仪性能指标相位噪声频谱分析仪性能指标频谱分析仪的固有噪声LDANL=DANL10Hz−10dB+(10·l