頻譜儀培訓(xùn)安捷倫

頻譜儀培訓(xùn)安捷倫第1頁，共40頁。目錄1、了解頻譜儀2、頻譜儀能測什么3、影響頻譜儀測量的一些基本參數(shù)4、N9340B頻譜儀的介紹5、測量的一些基本步驟6、測試案例第2頁，共40頁。1、了解頻譜儀第3頁，共40頁。什么是頻譜儀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。第4頁，共40頁。頻譜儀應(yīng)用在哪些場合頻譜儀航天和國防無線服務(wù)提供商頻譜管理機構(gòu)電視和廣播第5頁，共40頁。頻譜分析儀的一些優(yōu)勢1、它可用來測量信號的頻率、電平、波形失真、噪聲電平、頻譜特性等。

2、加上標(biāo)準(zhǔn)天線還可用來測量場強。3、能寬頻帶連續(xù)掃描。4、電平顯示范圍大于70dB，所以在很多場合，頻譜儀正在替代場強儀成為電波測量中一種被廣泛應(yīng)用的儀器。第6頁，共40頁。2、頻譜儀能測試什么第7頁，共40頁。頻譜儀能測什么頻譜儀測量信號的頻率測量信號的幅值測量頻譜寬度測量干擾波形失真噪聲電平第8頁，共40頁。3、影響頻譜儀測量的一些基本參數(shù)

第9頁，共40頁。衰減器衰減器的作用如下：1、當(dāng)測量高電平信號時，對信號進(jìn)行衰減，保護頻譜儀不受損壞。2、改善儀器端口的匹配特性。3、提高測試的準(zhǔn)性，混頻器是非線性器件，當(dāng)我們通過混頻器輸入的電平較高時，會干擾測試結(jié)果。4、提高頻譜儀動態(tài)范圍。

同時，衰減器設(shè)置過大，儀器的本底噪聲被抬高。第10頁，共40頁。分辨率帶寬RBW

分辨率帶寬可以減小噪聲帶寬，其帶寬越窄，噪聲帶寬就越窄，進(jìn)入頻譜分析儀的噪聲就越小，那么接收靈敏度就越高，即本底噪聲越低。RBW越大，所以掃描的時間就越短，反之RBW越小，掃描的時間就越長。

分辨帶寬必須小于或等于兩個信號的頻率間隔。

第11頁，共40頁。視頻帶寬VBW視頻帶寬的作用就是“平滑”信號的噪聲，而噪聲電平不會改變，因此VBW不能改善靈敏度，但在測量小功率信號時，VBW可以改善識別能力和再現(xiàn)性。

和RBW一樣VBW越大，掃描的速度就越快，掃描的時間就越短。反之，VBW越小，掃描的時間就越長。設(shè)置規(guī)則作為一個常用的規(guī)則，頻譜儀測量所選的VBW與RBW的比例因子為10到100，這樣，對分辨帶寬設(shè)為30KHz時，VBW的典型選擇是3KHz或300Hz。第12頁，共40頁。掃頻時間

使用頻譜儀時，用戶能控制掃頻時間。由于要保持指定的測量精度，頻譜儀不可能掃得任意快，它取決于所選分辨率帶寬、視頻帶寬和頻率范圍的掃頻速率限制。這個掃頻速率通常不是用戶選擇而是由掃頻范圍除以掃頻時間決定的。如果頻譜儀掃得太快，濾波器來不及響應(yīng)，測量結(jié)果就不準(zhǔn)確。第13頁，共40頁。檢波器當(dāng)顯示大的頻率跨度時，一個象素點包含了相對較大子段的頻譜信息，由于頻譜儀第一級本振的調(diào)整步長取決于分辨率帶寬，這樣多個取樣點（測試結(jié)果值）會落在一個象素點上，象素點顯示什么樣的數(shù)值取決于檢波器的檢波方式。舉個例子，當(dāng)測試1GHz～7.25GHz的頻譜時，RBW等于10MHz，頻率跨度為6.25GHz，頻譜儀顯示了625點，實際上一個顯示點（象素點）代表了10MHz信號帶寬的頻譜。假設(shè)本振以RBW/10為步進(jìn)，那么每10MHz帶寬的輸入信號測試了10次，在整個帶寬內(nèi)一共測試了6250次，中心頻率分別為1.001GHz、1.002GHz、1.003GHz......7.248GHz、7.249GHz、7.25GHz，但是顯示點只有625個，那么一個顯示點代表這10MHz頻帶的10次測量結(jié)果值，到底代表哪一次或者哪幾次結(jié)果的合成就由檢波器來決定。第14頁，共40頁。4、N9340B頻譜儀的介紹

第15頁，共40頁。主要功能

1、一鍵測量可以對占用帶寬、信道功率、鄰道功率泄漏比等進(jìn)行快速測量。2、高精度功率測量支持安捷倫U2000系列功率探頭，可作為功率計進(jìn)行高精度功率測量。

3、高電平輸入安全性最大安全輸入電平>+33dBm，持續(xù)3分鐘(最大50VDC)。4、優(yōu)異的靈敏度包含了一個頻率可高達(dá)3GHz的前置放大器，從而提供高靈敏度測量能力，這對分析微弱信號很有幫助。第16頁，共40頁。主要功能

5、頻率范圍

頻率范圍從100kHz——3GHz6、適合夜間使用的背光鍵功能7、內(nèi)置光傳感器

可以自動調(diào)節(jié)屏幕的亮度8、場強測量功能

可以通過外接天線測量出信號的場強。第17頁，共40頁。按鍵介紹第18頁，共40頁。按鍵介紹前端面板概述第19頁，共40頁。按鍵介紹第20頁，共40頁。按鍵介紹頂部面板介紹第21頁，共40頁。按鍵介紹第22頁，共40頁。按鍵介紹顯示屏標(biāo)注第23頁，共40頁。按鍵介紹第24頁，共40頁。按鍵介紹

通過系統(tǒng)鍵可以設(shè)置語言，文件的保存/讀取，設(shè)置時間日期。

置頻譜儀為特定操作模式，用上/下鍵選擇操作方式。

激活相關(guān)測量功能的菜單，占用帶寬、鄰道功率泄漏比，信道功率的測量。SYS系統(tǒng)鍵MODE模式鍵MEAS測量鍵第25頁，共40頁。按鍵介紹

按此鍵可進(jìn)入用于控制和存儲軌跡信息的菜單。每條軌跡由存有幅度信息的一系列數(shù)據(jù)點組成。隨著每次掃描，頻譜儀對任何有效軌跡刷新其信息。激活跟分辨帶寬和掃描相關(guān)的功能菜單。菜單包括：分辨帶寬、視頻帶寬、最大保持、平均值和檢波。選擇其中任何一個鍵都會彈出一組和該選擇相關(guān)的步驟。激活跟幅度相關(guān)的功能菜單。菜單包括：參考電平、刻度、衰減、參考電平偏置和儀器。選擇其中任何一個鍵都會彈出一組和該選擇相關(guān)的步驟。TRACE跡線鍵BW/SWP帶寬/掃寬鍵AMPTD幅度鍵第26頁，共40頁。按鍵介紹

此鍵用于激活掃寬功能并訪問其菜單。按[SPAN]將按中心頻率對稱地改變掃寬。掃寬的讀數(shù)給出了總的顯示頻率范圍。

激活跟頻率和頻寬相關(guān)的功能菜單。菜單包括如下選項：中心頻率、起始頻率和截止頻率，選擇其中任何一個鍵都會彈出一組和該選擇相關(guān)的步驟。

此鍵可訪問各標(biāo)記控制軟鍵，用以選擇標(biāo)記的類型和數(shù)量。

SPAN掃寬鍵FREQ頻率鍵MARKER標(biāo)記鍵第27頁，共40頁。5、測量的一些基本步驟

第28頁，共40頁。1、設(shè)置頻率（Freq）參數(shù)要進(jìn)行有效的頻譜測量就必須在儀表屏幕上正確顯示和定位被測信號，這是通過正確設(shè)置儀表的Frequency（頻率）、Amplitude（幅度）、Span（頻率跨度）等各項參數(shù)來實現(xiàn)的，具體過程如下所述：1.通過電纜或天線把被測信號接入RFIn測試端口2.按下Freq（頻率）按鍵，顯示頻率設(shè)置菜單3.按下CenterFreq（中心頻率）軟按鍵，然后輸入儀表掃描的中心頻率或者在頻率設(shè)置菜單中分別設(shè)置StartFreq（起始頻率）和StopFreq（終止頻率）來實現(xiàn)第29頁，共40頁。2、設(shè)置頻寬（span)參數(shù)1、按下Span（頻率跨度）按鍵，然后輸入儀表掃描的頻率范圍。2、Span鍵對應(yīng)的軟件還有FullSpan（全掃寬）和ZeroSpan（零掃寬），F(xiàn)ullSpan（全掃寬）是將Span設(shè)置為儀表的整個頻率測量范圍，ZeroSpan（零掃寬），將Span設(shè)置為0Hz，屏幕顯示為信號的時域特征。用于觀察信號隨時間變化的信號。第30頁，共40頁。3、設(shè)置幅度（Amplitude）參數(shù)：

1.按下Amplitude（幅度）按鍵2.按下ReferenceLevel（參考電平）軟按鍵，輸入合適的參考考電平位于屏幕最上方），也可以通過旋轉(zhuǎn)撥輪來調(diào)整參考電平，最后按下Enter鍵確認(rèn)3.初學(xué)者使用時，請按下AutoAtten（衰減）軟按鍵，使其顯示為On，以便保證不會引入諧波和雜散第31頁，共40頁。4、標(biāo)記（Marker）鍵設(shè)置頻率、頻寬和幅度是頻譜分析儀測量的基本功能。但使用標(biāo)記功能，你能辨認(rèn)出頻譜分析儀軌跡的頻率和幅度，這樣使你可以做相關(guān)的測量，自動顯示信號的最大幅度，并且調(diào)節(jié)頻譜儀跟蹤信號。1、按下標(biāo)記（

Marker）按鍵2、可以在對應(yīng)軟件按搜索峰值（Searchpeak）鍵，進(jìn)行峰值搜索。第32頁，共40頁。1、搜索外部干擾源2、GSM通道功率測量6、測試案例

第33頁，共40頁。1、搜索外部干擾源1、首先用安捷倫儀器專用連接線連接定向天線（天線建議最好使用八木天線）和安捷倫測試儀的INPUT接口。第34頁，共40頁。搜索外部干擾2、打開安捷倫測試儀的電源開關(guān)，開機后按復(fù)位鍵[PRESET]，再按頻率鍵[FREQ],再按“F2（起始頻率）”按鈕，在右側(cè)數(shù)字面板輸入850MHZ，在按“F3(終止頻率)”按鈕，在右側(cè)數(shù)字面板按數(shù)字輸入970MHZ.

3、按顯示屏幕下面的“AMPTD”按鈕，按F3按鈕（把“預(yù)放”設(shè)置成“開”狀態(tài)），再按F6按鈕（把“高靈敏度”設(shè)置成“開”狀態(tài)）。同時還要設(shè)置參考電平，建議設(shè)置為-40db。第35頁，共40頁。搜索外部干擾形成圖像如下所示：

從上圖可看出圖像中有兩個波峰的是電信C網(wǎng)使用的下行頻點，圖像右側(cè)是G網(wǎng)的頻點。我們測是否對我們的頻點產(chǎn)生干擾主要是看對圖像右側(cè)的波形的幅度變化是否很大，看右側(cè)的圖像的電平值是否整體都有提升，如下圖：第36頁，共40頁。搜索外部干擾

我們測試的實際曲線是黃色曲線，當(dāng)黃色曲線變?yōu)樯厦婕t色曲線的波形后，就說明有干擾，我們可以通過改變天線的位置出干擾源。如果出現(xiàn)如紅色線所示的整體抬升的波形，就是干擾第37頁，共40頁。2、通道功率測量通道功率測量對射頻傳輸來說是最常見的測量之一。此方法用來測量在特定的時間間隔內(nèi)，通過某一頻率范圍的信號所傳輸?shù)男盘栞敵龉β驶蛘咄ǖ拦β省y量不到特定的功率就說明系統(tǒng)有問題，這種現(xiàn)象可能會在功率放大器和濾波器電路中遇到。

通道功率測量常被應(yīng)用以下幾方面：*進(jìn)行有效傳輸*減小整個系統(tǒng)受干擾*測量時要用最大保持狀態(tài)。

注意：當(dāng)最大保持功能（MaxHold）打開時，頻譜儀會自動關(guān)閉掃描平均功能。第38頁，共40頁。GSM通道功率測量