一、频谱分析仪的使用入门
如下图为所使用的频谱分析仪面板外观:
为了测量天线的发射功率,可按照图中红色标识的步骤进行。步骤与具体含义如下:
1、Frequency:设置频率,按下该按键后,可在数字键盘输入需要的频率,数字键盘右边一列为单位2、Span:设置显示屏显示频率宽度,可根据需要设置,本次设置的50MHz3、Trace:该按键选择保留显示屏数据的方式,按下该案件后,可在蓝色圈中选择方式(类似于示波器中的“触发方式”),由上往下*二个按钮MaxHold表示保留发射功率4、Amplitude:调节频谱分析仪的参考电衰减比,按下该按键后旋转白色的大旋钮可以进行调节,作用是将频谱图调整到合适的位置,不至于飞出屏幕。5、Mark(MAK):调出标记点,此时旋转旋钮可以查看频谱图中任意一点的相关数据。二、信号相关名词解释1、发射功率:
发射功率就是所使用的设备(手机、对讲机、其他嵌入式设备等)所发射出来给基地台的信号强度。
无线电发射机输出的射频信号,通过馈线(电缆)输送到天线,由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后,由天线接收下来(仅仅接收很小很小一部分功率),并通过馈线送到无线电接收机。因此在无线网络的工程中,计算发射装置的发射功率与天线的辐射能力非常重要。
无线电波的发射功率是指在给定频段范围内的能量,通常有两种衡量或测量标准:
1、功率(W):相对1瓦(Watts)的线性水准。例如,WiFi无线网卡的发射功率通常为0.036W,或者说36mW。
2、增益(dBm):相对1毫瓦(milliwatt)的比例水准。例如,WiFi无线网卡的发射增益为15.56dBm。
2、增益:
(1)dBm:功率
公式:10lg功率P1mW
eg1:1mW发射功率用dBm表示:发射功率为:10lg(功率值/1mW)=10lg(1mW/1mW)=0dBm
eg2:2mW发射功率用dBm表示:发射功率为:10lg(功率值/1mW)=10lg(2mW/1mW)=10lg2=3dBm
(2)dB:相对功率
dB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:
公式:10lg甲功率乙功率
eg1、甲的功率是乙的功率的2倍,则用公式计算为:10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB,描述为甲比乙功率大了3dB。
3、信噪比(SNR):
信噪比SNR=信号功率噪声功率
4、Rssi:
RSSI:ReceivedSignalStrengthIndication接收的信号强度指示,无线发送层的可选部分,用来判定链接质量,以及是否广播发送强度
频谱分析仪的主要技术指标有频率范围、分辨率、分析谱宽、分析时间、扫频速度、灵敏度、显示方式和假响应。
频率范围
进行正常工作的频率区间。现代频谱仪的频率范围能从低于1赫直至300吉赫。
分辨力
在显示器上能够区分邻近的两条谱线之间频率间隔的能力,是频谱分析仪重要的技术指标。分辨力与滤波器型式、波形因数、带宽、本振稳定度、剩余调频和边带噪声等因素有关,扫频式频谱分析仪的分辨力还与扫描速度有关。分辨带宽越窄越好。现代频谱仪在高频段分辨力为10~100赫。
分析谱宽
又称频率跨度。频谱分析仪在一次测量分析中能显示的频率范围,可等于或小于仪器的频率范围,通常是可调的。
分析时间
完成一次频谱分析所需的时间,它与分析谱宽和分辨力有密切关系。对于实时式频谱分析仪,分析时间不能小于其窄分辨带宽的倒数。
扫频速度:分析谱宽与分析时间之比,也就是扫频的本振频率变化速率。
灵敏度
显示微弱信号的能力,受频谱仪内部噪声的限制,通常要求灵敏度越高越好。动态范围指在显示器上可同时观测的信号与弱信号之比。现代频谱分析仪的动态范围可达80分贝。
显示方式
显示的幅度与输入信号幅度之间的关系。通常有线性显示、平方律显示和对数显示三种方式。
假响应
显示器上出现不应有的谱线。这对**外差系统是不可避免的,应设法抑止到小,现代频谱分析仪可做到小于-90分贝毫瓦。
回收:
安捷伦(Agilent),泰克(Tektronix),福禄克(fluke),
吉时利(Keithley),力科(LeCroy),罗德施瓦茨(R&S),
Micronix(迈克尼斯),litepoint(莱特波特),安立(Anritsu),
马可尼(Marconi),Spirent(思博伦),爱德万(ADVANTEST),
Aeroflex(艾法斯),爱色丽(X-rite),美能达(MINOLTA),
CON(拓普康),横河(Yokogawa)、菊水(Kikusui),松下(Panasonic),
日立(HITACHI),惠美(Hameg),健伍(Kenwood),闽台可洛马(chroma),
岩崎(Iwatsu),(),利达(LEADER),韦夫特克(Wavetek),
WG(Wandel&Goltermann),施伦伯杰(SOLARTRON Schlumberger),
美国(Audio Precision),等。
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频谱分析仪具有宽频带、高分辨率、高灵敏度、大动态范围、高精度、低相噪、快速测量等特点,采用了全数字中频处理、全自动频谱识别与实时校准、宽带微波毫米波集成等多项创新技术,性能优异,环境适应性强。由于采用了模块化、标准化的设计思想,一方面使AV可生产性、可调试性、可维修性以及可靠性有较大幅度提高,另一方面增强了各个功能模块的互换性,通过软硬件功能模块的组合,可形成系列化产品,并且便于后续功能升级和扩展。
可对调制信号、谐波失真、三阶交调、激励响应、脉冲射频信号、相位噪声等多种类型的信号进行频率、功率、带宽、调制等参数测量分析。可应用于通信、、导航、频谱管理、信号监测、信息安全等测试领域,可用于电子元器件、部件和设备的科研、生产、测试、试验以及计量等。
频谱分析仪全面采用正向设计,拥有完全自主产权,多项关键技术均属国内创,是41所推出的全新一代高性能微波毫米波频谱分析仪,也是当前国产较高性能的频谱分析仪,综合性能达到目前国际水平。
频谱分析仪
是一种比较贵重的综合性仪器,一旦损坏,相应的维修费用比较高,且维修周期比较长,因此正确使用非常重要。
1、对于来说电源是非常重要的,在给频谱分析仪加电之前,一定要确保电源接确,保证地线可靠接地。频谱分析仪配置的是三芯电源线,开机之前,必须将电源线插头插入标准的三相插座中,千万不要使用没有保护地的电源线,以防止可能造成的人身伤害。
2、在对信号进行测量前,频谱分析仪开机后应预热三十分钟,当测试环境温度改变35度时,频谱分析仪应重新进行校准。
3、任何频谱分析仪在输入端口都有一个允许输入的全功率,称为输入电平。如国产多功能频谱分析仪AV4032要求连续波输入信号的功率不能**过+30dBmW(1W),且不允许直流输入。若输入信号值**出了频谱分析仪所允许的输入电平值,则会造成仪器损坏;对于不允许直流输入的频谱分析仪,若输入信号中含有直流成份,则也会对频谱分析仪造成损伤。
一般的输入电平值通常在前面板靠近输入连接口的地方标出。如果频谱分析仪不允许信号中含有直流电压,当测量带有直流分量的信号时,应外接一个恰当数值的电容器用于隔直流。
当对所测信号的性质不太了解时,我们可采用以下的办法来保证频谱分析仪的安全使用:如果有RF功率计,可以用它来先测一下信号电平;如果没有功率计,则在信号电缆与频谱仪的输入端之间应接上一个一定量值的外部衰减器,频谱分析仪应选择的射频衰减和可能的基准电平,并且使用宽的频率扫宽(SPAN),保证可能偏出屏幕的信号可以清晰看见。我们也可以使用示波器、电压表等仪器来检查DC及AC信号电平。
Agilent E4438C ESG系列6G数字信号发生器安捷伦250kHz-6GHz
:安捷伦Agilent
Agilent E4438B ESG矢量信号发生器通过提供优异的基带信号而达到了新的性能水平。它具有宽RF调制带宽、快采样率和大存储器,这是评估2.5G、3G和宽带无线通信系统及部件的关键要求。此外,ESG矢量信号发生器还提供达6GHz的频率覆盖,能符合无线局域网的要求。
仪器可提供模拟调制、采用标准和定制制式的数字调制、优异的电平精度和频谱纯度,以及便于配置的体系结构,因而是一般研制开发、制造和查错应用的理想设备。
·250 kHz 至 1,2,3,4,6GHz 的频率覆盖
·使用外部I/Q输入时的160MHz RF调制带宽,或使用内部基带发生器时的80MHzRF调制带宽
·100MHz采样率,带16bit,400MHz的数模转换器(4倍过采样率)
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