本帖最后由 Agitekservice12 于 2022-1-19 10:58 编辑
频谱分析仪使用中常见问题汇总
1.频谱仪的分辨率是怎么获得的呢？
在频谱仪上要区分两个相邻的信号，需要把RBW设置到合适的值。这个RB是通过频谱分析仪里面的滤波器实现的。为了获得10Hz到10Mhz的RBW,频谱仪一般使用三种滤波器，覆盖不同的RBW。分别为模拟滤波器，数字滤波器，FFT。
2.为什么频谱分析仪没有信号的相位信息呢？
FFT的结果中包含了信号的相位信息。但是在频谱仪的测试结果中，只能看到幅度结果，找不到被测信号的相位信息。即使是正弦波也没有。
这是因为，在IF滤波器后面跟着包络检波器，所以只保留了信号的幅度特性，而相位特性则丢失了。
3.测试正弦信号时，为什么VBW设置的再小，信号幅度也不会有变化呢？
包络检测器的后面为视频滤波器(videofilter)，它定义了视频带宽（VBW）。视频滤波器滤除信号中的噪声中，可以平滑显示的迹线、使显示稳定。
正弦信号的包络恒定，所以经过包络检波器后，得到的是直流，所以视频滤波器的带宽大小不会影响信号幅度，即减小VBW的值，不会对其正弦信号的幅度产生影响。
4.如果扫描时间(sweeptime)被设置的太小会怎么样？
扫描时间与滤波器的瞬态响应有关。如果扫描时间被设置的太小，中频滤波器或视频滤波器无法达到稳定状态，从而导致幅度损失和信号显示失真（频率偏移）。
为了避免由于扫描时间短而导致的测量误差，频谱仪在正常工作模式下，是将分辨率带宽，视频带宽，扫描时间和span联动。四者之间，改变其中一个，剩下的三个会跟着改变。
在进行手动设置时，如果最小扫描时间没有满足，频谱仪通常会显示警告，比如UNCAL警告。
5.怎么确认DUT的三阶互调产物的幅值没受混频器本身的影响？
频谱仪自身也会有非线性特性，这主要是由频谱仪内部的混频器和放大器产生。而频谱分析仪前端的衰减器基本不产生互调产物。
频谱分析仪自身的互调产物会受衰减器的设置值的影响，但是DUT的互调产物不会。所以如果调节混频器的衰减值时，三阶互调产物的值保持恒定，那就说明所测到的DUT的互调产物的幅度是正确的。
6.频谱仪射频输入口的DCvoltage是指什么？
对于工作在DC-coupled模式的频谱分析仪，该值对应于混频器能承受的最大直电源。大小通常为0V。
对于工作在AC-Coupled模式的频谱分析仪，该值对应于频谱分析仪输入处耦合电容器的介电强度。大小通常为50V。
7.使用RMS检波器的时候，需要注意什么？
不管输入信号的时间特性，RMS检测器均能够测量其实际功率。
RMS检波器不允许通过减小视频带宽或者多条迹线求平均来平滑曲线。在使用RMS检波器时，VBW需要至少是RBW的3倍，以避免视频电压平均，因为这会导致类似噪声的信号权重不足，从而导致信道功率过太低。。
数字调制信号类似于噪声信号，对该种信号进行信道功率测量时，第一选择为RMS检波器。选用sample检波器，还需要费心换算。
8.使用sample检波器的时候，需要注意什么？
Sample检波器，与RMS检波器不同，它是从分配给pixel的样本中选择一个值进行显示。所以如果要显示的SPAN远大于分辨率带宽（SPAN/RBW>频率轴上的像素数），信号可能无法以正确显示。
在测量高斯噪声时，使用sample检波器时，其显示的迹线大约在噪声引起的IF信号包络的平均值附近变化。该平均值比RMS值低1.05dB。如果对数电平显示模式下且VBW<RBW下平均噪声，则显示的平均值又低1.45dB。总共比RMS值低2.5dB。
9.什么时候用频谱仪的average功能？
频谱仪的average功能，可以通过对多次测量（扫描）进行平均，以平滑显示的迹线。用户可以输入要平均的扫描数。
但是有时候，这种平均方**导致结果与使用窄带视频滤波器时的结果不同。
当使用sample检波器时，在对数电平显示模式下，显示的平均值比实际值低1.45dB。在线性电平显示模式以及大视频带宽（VBW≥10·RBW）的情况下，可以获得真实的平均值。
对于RMS检测器，在线性模式或对数电平模式下均不允许轨迹平均。
10.频谱仪的markerfunction重要不？
现代光谱分析仪使用LCD显示器来显示记录的光谱。因此，电平和频率显示的分辨率都受到象素限制。
所以频谱仪都使用markerfunction来进行突破该限制，以高的分辨率确定结果。
11.扫描时间(sweeptime)和RBW、VBW之间的关系
频谱仪的最大允许的扫描速度受IF滤波器和视频滤波器的瞬态响应限制。
如果VBW大于RBW，RBW降低N倍，则所需的最小扫描时间将增加N的平方倍。
如果VBW小于RBW，所需的最小扫描时间受视频滤波器的瞬态响应影响。将视频带宽减小N倍会导致扫描时间延长N倍。
12.参考电平和衰减器的设置
参考电平是指频谱仪要显示的最大信号电平，即其屏幕上顶格的那个。RF衰减值和IF增益会根据参考电平自动调整。
为了避免大信号输入引起混频器及后续电路的非线性，需要设置RF衰减器的值。前端衰减器的大小会影响频谱仪的小信号识别，所以需要合理设置。
同时，为了获得对数放大器和包络检波器（模拟IF滤波器）或A/D转换器（数字IF滤波器）的总动态范围，需要调整IF放大器的增益。
13.为什么参考电平设置的很小的时候，频谱仪自动给设置的衰减器的值还是10dB呢？
频谱仪会依据一定的标准，对参考电平和衰减器进行联动设置。一般标准是，保证levelatinputoffirstmixerwithfulldrive=REFLEVEL-RFattenuation。
在非常低的参考电平下，比如-50dBm，频谱仪也始终会设置至少10dB的RF衰减。这是因为，这样做，一则可以保护混频器，二来实现了良好的输入匹配，可以减少由于不匹配带来的测量误差。
14.Overdriving会在频谱仪的哪些点产生呢？
混频器，模拟中频处理器件(比如说对数放大器、包络检波器、ADC等)：
15.如果我要测试30MHz的信号(-50dBm)，但是在1GHz处有一个比较大的信号(0dBm)。那我可以不借助滤波器，准确地测试出30MHz信号的性能么？
如果频谱仪具有预选滤波器(很多频谱仪采用YIG滤波器作为预选滤波器)，则可以认为相当于在频谱仪前面接了个滤波器。那自然可以准确测试出30MHz信号的性能。
没有预选滤波器的情况下，即使大信号过度驱动了混频器(该大信号不能被准确测量)，但是由于中频滤波器的作用，其旁边的小信号的幅度仍然能被准确测量。
16.什么时候能得到频谱仪的最大灵敏度？
当然是RF衰减器设置为0dB的时候啦。如果这样还达不到你要的测试要求的话，可以外接LNA，但是要将LNA的增益考虑进去。
17.当相邻很近的大小信号(比如间距100KHz)一起进入频谱仪的时候，除了和频谱仪的动态范围有关，还受什么影响？
频谱仪本质上就是一个接收机，所以和接收机的干扰信号抑制指标一样，对大小信号中的小信号的检测能力，还取决于本振的相噪。当年，因为干扰信号抑制指标要求比较高，所以经常和其他项目组的同事商量，共用那台高级频谱仪。
18.频谱仪中的本振的环路带宽可调么？
频谱仪的本振环路带宽分三种：WidePLLbandwidth,MediumPLLbandwidth,NarrowPLLbandwidth。
三种带宽的相位表现形式不一样：
PN大小（环路带宽内）：WideBW<MediumBW<NarrowBW
PN大小（环路带宽外）：WideBW>MediumBW>NarrowBW
这三种环路带宽，频谱仪会自动根据测试场景进行调节。
比如当测试范围比较宽的时候，环路带宽外的相噪影响比较大，所以这个时候，频谱仪会自动选择NarrowPLLBandwidth.
19.为什么频谱仪在低频端(9KHz)的底噪会比较差？
当输入频率很低的时候(比如9KHz)，则LO的频率和IF的频率很接近。当RBW比较大时(0.5*BIF>fin)时，中频电路对LO频率抑制很小，本振信号也进入后面的检波电路，在屏幕上显示出来。该现象被称为LOfeedthrough.可以通过减小RBW，来减小LOfeedthrough.频谱仪厂家可能也会采取一些措施，来减少LO馈通。
20.你给频谱仪输入一个信号，发现频谱仪上出现一个你和原信号之间找不到任何关联的信号，这是什么原因?
就如接收机的指标一样，频谱分析仪也有中频抑制度、镜频抑制度、用杂散响应。所以有时候，遇到屏幕上出现不明杂散的时候，可以先排除一下仪器的原因。
21.测量低信噪比的数字调制信号，直接读数可以么？
测量低信噪比的数字调制信号时，使用RMS检波器。先输入信号，读出数值X，即S+N；然后只测量噪声，读出数值Y，即N；然后列个方程，即可得到S=x-y(其中x,y为X和Y的线性值)。文献中，采用了校准系数的方法，我算了几个列子，列个方程和采用校准系数，结果基本一致。
22.对于手动操作和远程操作时，频谱仪的完成一次测量的时间一样么？
对于手动操作，一次测量，频谱仪需要的时间=sweeptime+dataprocessing+display
对于远程操作，一次测量，频谱仪需要的时间=sweeptime+dataprocessing+display+dataoutputviaIEEEbus
所以远程操作时，为了提高测试效率，可以将关掉屏幕显示。
23.如果用频谱仪来测量相噪，你怎么确定你的相噪没有受到频谱仪底噪的影响呢？
先测量输入信号的相噪，并用频谱仪的记录功能，记录下相噪曲线。然后保持频谱仪设置不变，并且不给频谱仪输入，测出频谱仪的底噪。如果底噪在相噪曲线的下方，且低10dB以上，可以认为基本没影响(文献上说，只需要有个清晰的差别，我觉得应该是10dB以上)。否则的话，可以认为测到的相噪是不准确的。这边所说的测试相噪还是在频谱仪的测试频谱界面，不是指其专门测试相噪的界面。
24.在进行ACPR(adjacentchannelpowerratio)时，RBW、VBW、检波器应该如何选择呢？
RBW设置为信道带宽的1%~3%,VBW>3*RBW，最好选择RMS检波器。并避免traceaveraging.
25.频谱仪与功率计相比，功率测量精度较差。但是进行杂散或相邻信道功率测量时，则选频谱仪。那怎么能知道频谱仪测量的误差范围呢？
可以计算出总测量不确定度。
以上有关频谱分析仪使用问题汇总由西安安泰频谱仪维修中心整理发布。
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