频谱分析仪培训资料

ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor1频谱分析仪基础N9320BAgilent频谱分析仪世强电讯ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor2内容•基本理论–信号与频谱分析基本概念–频谱分析仪工作原理–频谱分析仪指标–影响频谱分析仪性能的因素•频谱仪产品特点及应用–Agilent频谱仪产品概览–N9320A、N9320B的特点及应用ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor3信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor4时域vs.频域timeAmplitude(power)frequency时域频域信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor5•显示和测量电信号的频率和幅值•将复杂信号分离或者解调为频率和幅值不同的正弦波频谱分析信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor6•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-数字调制信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor7周期信号的频谱分析信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor8模拟调制信号频谱：测量AM、FM、PM的调制指数和调制频率等信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor9数字调制信号频谱：测量信道功率、相邻信道功率比、占用带宽等信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor10噪声信号频谱：测量噪声功率、噪声频率分布信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor11失真信号频谱：测量谐波失真、非线性失真信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor12“频谱”定义RFMicrowaveMillimeter20-30GHz3-6GHz信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor13什么是dB？dBm?1mWP10logdBm=2121PP10logdBVV20logdB==相对量绝对量信号与频谱分析基本概念ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor14预选滤波器/低通滤波器参考振荡器RF输入衰减器混频器中频滤波器检波器视频滤波器扫描控制器中频放大器输入显示结果扫频式频谱仪组成框图本振（压控振荡器）对数放大器LORFIF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ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor15------输入衰减器输入衰减器中频放大器中频放大器输入衰减器输入衰减器输入衰减器和中频放大器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偿衰减作用，输入信号测量结果不会受衰减器设置的影响防止混频器过载，增益压缩，畸变频谱分析仪工作原理ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor16频谱分析仪工作原理------混频器混频器fsigLOffsigLOfLOffsig-LOffsig+RFLOIF混频器混频器输入输入通过混频器获得本振信号和输入信号的差频信号通过混频器获得本振信号和输入信号的差频信号ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor17频谱分析仪工作原理---中频滤波器中频滤波器中频滤波器频谱分析仪显示频谱分析仪显示输入信号频率分布输入信号频率分布中频滤波器带宽中频滤波器带宽(RBW)(RBW)RBW是可调的，其可影响频率选择性、信噪比、测试速度ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor18频谱分析仪工作原理---包络检波器包络检波器BeforedetectorAfterdetector将中频信号转换为基带信号或视频信号ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor19频谱分析仪工作原理----检波方式包络检波器负向检波：显示最小值正向检波：显示最大值采样检波：显示中值*采样仓其它检波：常态检波、平均检波(真有效值检波)数字化检波类型ADC,显示和视频处理*扫描点ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor20频谱分析仪工作原理---视频滤波器视频滤波器视频滤波器低通滤波器视频滤波前信号被噪声所模糊视频滤波后减少了噪声的峰-峰值变化ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor21z工作频率范围--最大可以观察的频率范围z频率分辨率--分辨频率间隔信号能力频率幅度z测量动态范围--同时测量大信号和小信号的能力z灵敏度--测量小信号能力z内部失真--测量大信号能力测试精度测试速度频谱分析仪的主要性能指标ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor22频谱分析仪的主要性能指标ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor23•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•扫描时间频谱仪的主要设置参数ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor24RBW本振寄生调频本振相位噪声中频滤波器矩形系数（带宽的选择性）影响频率分辨率性能的因素ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor2560dBBW3dBBW3dB60dB60dBBW3dBBW滤波器矩形系数=单点频信号在频谱仪上测试显示结果为中频滤波器的频响形状单点频信号在频谱仪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ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor26RBW对频谱仪分辨率的影响ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor2710kHzRBW=10kHzRBW=1kHzSelectivity15:110kHz失真成分60dBBW=15kHz7.5kHz3dB60dB中频滤波器矩形系数影响频谱仪对不等幅信号的分辨能力ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor28本振寄生调频对测量的影响频谱仪的最小分辨率带宽，在一定程度上是由本振的稳定性决定的寄生调频是描述本振稳定性的一个指标ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor29本振相位噪声对测量的影响本振相位噪声在频域上表现为信号频谱噪声边带本振相位噪声主要影响不同幅度的频率分量之间是否可以分辨相位噪声显示和分辨率带宽RBW相关ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor30频谱仪测试灵敏度扫描LO混频器输入信号中频滤波器检波器频谱仪内部混频器及各级放大器会产生噪声，通过检波器会反映为显示白噪声电平(DANL)ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor31---衰减器设值衰减器设值大噪声电平高20dB10dB0dB影响频谱仪灵敏度的因素ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor32---RBW10kHzRBW3kHzRBW1kHzRBW10log----------RBW1RBW2噪声电平随RBW按规律变化影响频谱仪灵敏度的因素ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor33---VBWVBW影响显示噪声电平的方差，减小VBW得到其平均值减小VBW有利于噪声背境下CW信号检测影响频谱仪灵敏度的因素ProfessionalAgilentInstrumentDistributorProfessionalAgilentInstrumentDistributor34频谱分析仪性能指标---内部失真三阶交调测试各次谐波测试-50dBc-50dBc-40dBc频谱分析仪典型测试应用ProfessionalAgilentInstrumentDistributo