频谱分析仪原理课件.ppt

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1、内容概要1、信号分析与频谱分析概述2、频谱分析仪的功能与基本原理3、频谱分析仪关键指标的定义4、N9000A产品简介1、信号分析与频谱分析概述理想单载波信号在时域和频域的波形一般单载波信号在时域和频域的波形周期信号的时域波形与频谱FM信号的时域与频域脉冲调制信号的时域与频域QPSK调制信号的时域与频域噪声信号的时域与频域频谱分析仪的功率与示波器的功率频谱仪测得的是包络功率，示波器测得的是瞬时功率频谱分析仪的时域与示波器的时域频谱仪的时域（0span）为包络检波之后的电压包络的波形。不是真正的时域信号。2频谱分析仪的功能与基本原理功能一频谱分析——频谱分布、功率谱测量杂散测试谐波测

2、试三阶互调测试占用带宽载噪比时隙信号测试……功能二扩展功能——支持功率计频率计功能噪声系数测试相位噪声测试测量接收机网络分析仪(配置跟踪源)电缆测试空间场强测试……功能三信号分析——对各种移动通信标准信号的解调频率/相位误差信道功率、ACLREVM码域功率信号统计特性CCDF、APD星座图IQ特性信道列表调幅深度……现代频谱分析仪的实现方式FFT分析仪外差式频谱仪FFT分析仪输入信号的带宽被A/D变换器前的模拟低通滤波器所截断，采样值被保存在一个存储器中，然后用来计算频域信号，最后频谱被显示出来。仅适合测量低频信号动态范围和最大输入频率只能折中处理。不适合脉冲信号的分析。应用：T

3、ek实时频谱分析仪现代频谱仪的结构组成射频部分硬件结构重要参数实现方法基带数字处理部分IQ信号的矢量分析检波方式扫频式频谱仪组成框图频谱仪主要功能是显示和测量输入信号的频谱分布和幅值频谱分析仪组成------输入衰减器衰减器用途•大信号衰减，获得最佳动态范围•阻抗匹配、抑制非线性•鉴别伪信号•输入衰减器和中频放大器保持联动关系中频放大器自动补偿衰减作用，输入信号测量结果不会受衰减器设置的影响衰减器对本底噪声的影响Demo2:改变衰减器,前置放大器对底噪，内/外部失真的影响1.SG:[Frequency->875.08MHz];[Amplitude->-100dBm]2.N9000

4、A:[CF->875MHz],[Span->200kHz],[RBW->300Hz],[Ref->-80dBm],3.N9000A:[Trace/Detector]->{Trace1->View};{Trace2->TraceOn};4.N9000A:[Amplitude]->{Attenuation->0dB}5.N9000A:[Amplitude]->{InternalPreamp->FullRange}低通滤波器的作用是阻止高频信号到达混频器。这样防止带外信号与本振相混频在中频产生多余的频率响应。微波频谱分析仪用预选器代替了低通滤波器，预选器是一种可调滤波器，能够滤掉我们所

5、关心的频率以外的其它频率上的信号。（预选器一般只应用在2GHz以上）频谱分析仪组成------低通滤波/预选器频谱分析仪组成------混频器从混频器输出的所有信号分量中，有两个具有最大幅度的信号是我们最想得到的，是由本振与输入信号之和以及本振与输入信号之差所产生的信号分量（中频）。参考时基参考时基参考时基的精度决定频谱仪的频率精度和相位噪声本振晶振的频率精度和稳定度决定了频谱仪的相位噪声。现代频谱仪均采用本振调谐的方式。固定中频，避免与可调滤波器相关的难题。混频器n•RF±m•LO=IF40G的频谱仪，基波混频的损耗比谐波混频要小，损耗小本底噪声就低些。*用来调节信号在显示器上

6、的垂直位置而不会影响信号在混频器输入端的电平。*射频输入衰减器和中频增益是联动的。频谱分析仪组成------中频增益频谱分析仪组成----中频滤波器中频滤波器频谱分析仪显示输入信号频率分布中频滤波器带宽(RBW)RBW是可调的，其可影响频率选择性、信噪比、测试速度RBW是中频滤波器3dB带宽60dBBW3dBBW3dB60dB60dBBW3dBBW滤波器矩形系数=单点频信号在频谱上测试显示结果为中频滤波器的频响形状RBW是中频滤波器3dB带宽3dB10kz10kHzRBW两个等幅信号之间频率差值为中频滤波器的3dB带宽时，合成响应曲线仍有两个峰值，中间下沉大约3dB?我们认为它们

7、是可分辨的，因此称中频滤波器的3dB带宽为频谱仪的分辨率带宽RBW频谱分析仪组成----检波器显示检波器类型取样检波正峰值检波负峰值检波正态检波(Normal)平均检波准峰值检波常用检波器的选择测量CW信号，正峰值（PositivePeak）检波器测量噪声或者宽带信号功率，平均（Average）或者样本（Sample）检波器同时测量CW信号并观察噪声特性，标准正态（Normal）检波器检波器与踪迹方式的关系频谱分析仪组成3频谱分析仪关键指标的定义•相位噪声（频谱纯度）•接收机的固