頻譜儀不同設置讀數差異的原因

發布時間：2020-12-25                1476

經常有人在使用頻譜儀時遇到這樣的問題：在進行信號的頻譜分析測試時，為什麽不同的頻譜儀的設置狀態，功率電平讀數不一樣？

情況1 超寬SPAN頻譜測量

設置規則：

測試頻點間隔<RBW/2，VBW自動，參考電平稍大於信號電平；頻點間隔=SPAN/(測試點數-1)。

原理分析：

頻譜儀上每個測試值對應一個測試頻段，在測試點左右1/2頻點間隔的頻段內，進行掃描多次采樣；

當信號為CW或帶寬小於RBW的窄帶信號，隻有信號頻率處1個RBW內對應信號電平，其它采樣值都是噪聲電平；依據所選擇曲線模式以及檢波器類型算法對這些采樣值進行計算之後，顯示該頻點測試值；

曲線平均模式與SAMPLE和AVERAGE檢波器可以一起使用，與其它類型檢波器不兼容，因為曲線平均模式是算術平均，與PEAK和RMS等算法衝突；

當頻點間隔大於RBW時，RBW以外的噪聲采樣值，除了峰值檢波器的最大值算法以外的其它檢波器或者曲線平均，都會讓讀數小於信號電平，頻點間隔減小會讓讀數變大；

當信號帶寬大於RBW時，電平讀數等於RBW帶寬內部分信號功率，讀數始終小於信號電平，頻點間隔增大會讓讀數進一步變小。

當頻譜儀掃描頻點間隔大於RBW時，窄帶信號輸入，頻譜儀設置與結果現象總結：

即時刷新的曲線模式+峰值檢波，峰值標記點讀數與信號電平一致；

曲線最大保持模式+峰值檢波，峰值標記點讀數與信號電平一致；

曲線平均模式+峰值檢波，峰值標記點讀數小於信號電平；

即時刷新的曲線模式+峰值以外的其它檢波器，峰值標記點讀數小於信號電平。

情況2 寬帶調製信號功率測量

準確測量電平的設置規則：

RMS檢波器，頻譜儀中心頻率設為被測信號中心頻率，SPAN設為3至5倍信號帶寬，測量模式設為band power或者channel power，模式中設置信號帶寬涵蓋真實信號帶寬，RBW<SPAN/1000，VBW>RBW，最終讀取band power或者channel power數值，代表信號電平;

RMS與曲線平均模式不兼容，要獲得穩定的RMS頻譜曲線，需延長測量時間。

不滿足設置規則要求時，頻譜儀設置與結果現象總結：

即時刷新的曲線模式+峰值檢波，power讀數大於信號電平；

曲線最大保持模式+RMS檢波，power讀數大於信號電平；

曲線平均模式+RMS檢波，power讀數小於信號電平；

VBW<RBW，RMS或AV檢波，power讀數小於信號電平。

情況3 寬帶噪聲功率密度測量

正確的設置規則：必須RMS或SAMPLE檢波器，RMS檢波器時VBW=3*RBW，曲線不可平均；SAMPLE檢波器時VBW=0.1*RBW，可以曲線平均；標記marker功能選擇noise，讀取噪聲功率密度。

不滿足設置規則要求時，讀數可能出現較大偏差。

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