频谱分析仪基础ppt课件
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误差向量幅度（EVM），分析幅度和相位误差等。
矢量网络分析仪可以测量向量信号，包括信号的 幅度，相位，扫描系统或器件的传输幅频响应和 相频响应，测量驻波比，测量系统或器件反射系 数，特征阻抗，测量史密斯圆图等。
信号与频谱分析基本概念
信号与频谱分析基本概念
7
信号与频谱分析基本概念
周期信号
单载波信号 扫描信号
2018/10/31
RBW对频谱仪分辨率的影响
2018/10/31
中频滤波器矩形系数的影响
频谱仪分辨不等幅信号的能力
2018/10/31
本振寄生调频对测量的影响
频率分析仪的最小频率分辨带宽，一定程度上由本 地振荡信号的稳定性决定。
寄生调频是描述本振稳定性的一个指标。
2018/10/31
本振相位噪声对测量的影响
2018/10/31
结论：1.RBW越小，数字滤波器的带宽越窄，频率选择性（频率 分辨率）越高。 2.RBW越小，等效噪声带宽越小，频谱仪的本底噪声越低， 检测微弱信号的能力越强。 3. RBW越小，在频率扫描宽度一定的前提下（SPAN一定
时），频率扫描的速度越慢。
因此根据输入信号的强度，频率检测的精度选择合适的RBW值。
内部失真
2018/10/31
频谱分析仪产生内部失真的原因
混频器以及内部其它电路产生的非线性失真
2018/10/31
非线性引起失真信号的变化规律
为减小频谱仪内部失真，混频器应尽量工作在低电平，应加大衰减 值。
2018/10/31
无失真测试动态范围
在内部失真和噪声电平之间进行折中。
2018/10/31
频谱分析仪动态范围指标定义
2018/10/31
提高频谱仪灵敏度的方法
1.RBW设置为最小。
2.衰减器衰减值设置为最小。
3. VBW设置为最小。
4.前置放大器的噪声系数最小。（增益大 于噪声系数）
2018/10/31
改变衰减器
来判断频谱仪测试结果的真实性。
2018/10/31
提高频谱仪幅度测量精度的方法
内部自校 设置参考电平，使被测信号电平尽可能接近参考电平 频响误差修正
2018/10/31
提高频谱仪频率测量精度的方法
计数器功能
计数器方式下，频谱仪频率测量精度和扫频宽度无关。
2018/10/31
2018/10/31
2018/10/31
2018/10/31
2018/10/31
附录
2018/10/31
频谱仪的工作原理
包络检波器 信号。 作用是将中频信号转换成基带信号或视频
2018/10/31
频谱仪的工作原理
检波方式
数字化检波类型
2018/10/31
频谱仪的工作原理
视频滤波器
2018/10/31
频谱仪的主要性能指标
频率
工作频率范围- 测量信号的频率范围（最大频率，最小频率）
采样频率决定了测量信号的最大带宽。
频谱分析仪测量信号的频率信息，包括频率，功
率，谐波失真，杂波干扰，信号的相位噪声谱，
器件的噪声系数高级的频谱分析仪还可以实现对
各种调整格式的解调。
包括ASK，PSK，FSK，QPSK，QAM，OFDM，画出
解调后信号的星座图（Constellation diagram），
相位噪声决定本振信号的线宽，决定对不同幅度的频率分量 的分辨能力。 相位噪声显示和分辨率带宽RBW的设置有关。
本振相位噪声在频域上表现为信号频谱的噪声边带
2018/10/31
频谱仪测试的灵敏度
2018/10/31
影响频谱仪灵敏度的主要因素
衰减器设置
衰减器设置值 越大，噪声电 平越高。
2018/10/31
影响频谱仪灵敏度的主要因素
RBW
噪声电平随RBW按照
10logRBW1/RBW2
规律变化
2018/10/31
影响频谱仪灵敏度的主要因素
VBW影响显示
VBW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 在噪声背景下检 测CW信号。
2018/10/31
频谱分析仪的性能指标
频率分辨率- 测量信号的最小频率间隔
幅度
测量输入信号的动态范围- 可以测量的最大信号和最小信号
20log10(Vmax/Vmin)或者10log10(Pmax/Pmin)
灵敏度-可以检测的最小信号的功率 内部失真-可以检测的最大信号的功率
测试精度
扫描速度
幅度精度 频率精度
2018/10/31
频谱仪的主要性能指标
2018/10/31
频谱仪的主要参数设置
频率显示范围
起始频率 终止频率 中心频率 频率跨度
频率显示分辨率
RBW 分辨带宽
电平显示范围
参考电平
扫描时间
2018/10/31
影响频率分辨率的主要因素
2018/10/31
RBW表示中频滤波器的3dB带宽
单点频信号在频率仪上测量显示结果为中频滤波器的频谱形状
频谱分析仪基础
信号与频谱分析基本概念
信号的波形信息
信号的频域信息
信号的矢量域信息
2
示波器实现时域信号的实时测量，可以测量信
号的幅度，峰峰值，有效值，平均值，上升时
间，下降时间，周期，频率，脉冲宽度，脉冲
周期，脉冲超调量，振铃，稳态幅度，数字信
号的眼图，以及其它一些波形细节参数，是宽
带测量仪器，示波器的带宽，数字示波器的AD
16
频谱仪的工作原理
输入衰减器，中频放大器
扩大输入信号的动态范围。保证输入到混频器的信 号幅度在一定范围内，防止混频器过载，增益压缩，信 号畸变。
17
频谱仪的工作原理
混频器
频谱仪的工作原理
中频滤波器
RBW表示中频滤波器的带宽，可以影响频率选择性， 信噪比，频率扫描速度。在数字式频谱分析仪中由数字 滤波器实现。
非周期信号
瞬态信号 噪声信号
调制信号
数字调整信号 模拟调整信号
信号与频谱分析基本概念
信号与频谱分析基本概念
10
信号与频谱分析基本概念
11
信号与频谱分析基本概念
12
信号与频谱分析基本概念
13
信号与频谱分析基本概念
14
信号与频谱分析基本概念
dB和dBm的定义
15
扫频式频谱仪结构框图
频谱仪可以显示和测量输入信号的频谱分布和幅度。
误差向量幅度（EVM），分析幅度和相位误差等。
矢量网络分析仪可以测量向量信号，包括信号的 幅度，相位，扫描系统或器件的传输幅频响应和 相频响应，测量驻波比，测量系统或器件反射系 数，特征阻抗，测量史密斯圆图等。
信号与频谱分析基本概念
信号与频谱分析基本概念
7
信号与频谱分析基本概念
周期信号
单载波信号 扫描信号
2018/10/31
RBW对频谱仪分辨率的影响
2018/10/31
中频滤波器矩形系数的影响
频谱仪分辨不等幅信号的能力
2018/10/31
本振寄生调频对测量的影响
频率分析仪的最小频率分辨带宽，一定程度上由本 地振荡信号的稳定性决定。
寄生调频是描述本振稳定性的一个指标。
2018/10/31
本振相位噪声对测量的影响
2018/10/31
结论：1.RBW越小，数字滤波器的带宽越窄，频率选择性（频率 分辨率）越高。 2.RBW越小，等效噪声带宽越小，频谱仪的本底噪声越低， 检测微弱信号的能力越强。 3. RBW越小，在频率扫描宽度一定的前提下（SPAN一定
时），频率扫描的速度越慢。
因此根据输入信号的强度，频率检测的精度选择合适的RBW值。
内部失真
2018/10/31
频谱分析仪产生内部失真的原因
混频器以及内部其它电路产生的非线性失真
2018/10/31
非线性引起失真信号的变化规律
为减小频谱仪内部失真，混频器应尽量工作在低电平，应加大衰减 值。
2018/10/31
无失真测试动态范围
在内部失真和噪声电平之间进行折中。
2018/10/31
频谱分析仪动态范围指标定义
2018/10/31
提高频谱仪灵敏度的方法
1.RBW设置为最小。
2.衰减器衰减值设置为最小。
3. VBW设置为最小。
4.前置放大器的噪声系数最小。（增益大 于噪声系数）
2018/10/31
改变衰减器
来判断频谱仪测试结果的真实性。
2018/10/31
提高频谱仪幅度测量精度的方法
内部自校 设置参考电平，使被测信号电平尽可能接近参考电平 频响误差修正
2018/10/31
提高频谱仪频率测量精度的方法
计数器功能
计数器方式下，频谱仪频率测量精度和扫频宽度无关。
2018/10/31
2018/10/31
2018/10/31
2018/10/31
2018/10/31
附录
2018/10/31
频谱仪的工作原理
包络检波器 信号。 作用是将中频信号转换成基带信号或视频
2018/10/31
频谱仪的工作原理
检波方式
数字化检波类型
2018/10/31
频谱仪的工作原理
视频滤波器
2018/10/31
频谱仪的主要性能指标
频率
工作频率范围- 测量信号的频率范围（最大频率，最小频率）
采样频率决定了测量信号的最大带宽。
频谱分析仪测量信号的频率信息，包括频率，功
率，谐波失真，杂波干扰，信号的相位噪声谱，
器件的噪声系数高级的频谱分析仪还可以实现对
各种调整格式的解调。
包括ASK，PSK，FSK，QPSK，QAM，OFDM，画出
解调后信号的星座图（Constellation diagram），
相位噪声决定本振信号的线宽，决定对不同幅度的频率分量 的分辨能力。 相位噪声显示和分辨率带宽RBW的设置有关。
本振相位噪声在频域上表现为信号频谱的噪声边带
2018/10/31
频谱仪测试的灵敏度
2018/10/31
影响频谱仪灵敏度的主要因素
衰减器设置
衰减器设置值 越大，噪声电 平越高。
2018/10/31
影响频谱仪灵敏度的主要因素
RBW
噪声电平随RBW按照
10logRBW1/RBW2
规律变化
2018/10/31
影响频谱仪灵敏度的主要因素
VBW影响显示
VBW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 在噪声背景下检 测CW信号。
2018/10/31
频谱分析仪的性能指标
频率分辨率- 测量信号的最小频率间隔
幅度
测量输入信号的动态范围- 可以测量的最大信号和最小信号
20log10(Vmax/Vmin)或者10log10(Pmax/Pmin)
灵敏度-可以检测的最小信号的功率 内部失真-可以检测的最大信号的功率
测试精度
扫描速度
幅度精度 频率精度
2018/10/31
频谱仪的主要性能指标
2018/10/31
频谱仪的主要参数设置
频率显示范围
起始频率 终止频率 中心频率 频率跨度
频率显示分辨率
RBW 分辨带宽
电平显示范围
参考电平
扫描时间
2018/10/31
影响频率分辨率的主要因素
2018/10/31
RBW表示中频滤波器的3dB带宽
单点频信号在频率仪上测量显示结果为中频滤波器的频谱形状
频谱分析仪基础
信号与频谱分析基本概念
信号的波形信息
信号的频域信息
信号的矢量域信息
2
示波器实现时域信号的实时测量，可以测量信
号的幅度，峰峰值，有效值，平均值，上升时
间，下降时间，周期，频率，脉冲宽度，脉冲
周期，脉冲超调量，振铃，稳态幅度，数字信
号的眼图，以及其它一些波形细节参数，是宽
带测量仪器，示波器的带宽，数字示波器的AD
16
频谱仪的工作原理
输入衰减器，中频放大器
扩大输入信号的动态范围。保证输入到混频器的信 号幅度在一定范围内，防止混频器过载，增益压缩，信 号畸变。
17
频谱仪的工作原理
混频器
频谱仪的工作原理
中频滤波器
RBW表示中频滤波器的带宽，可以影响频率选择性， 信噪比，频率扫描速度。在数字式频谱分析仪中由数字 滤波器实现。
非周期信号
瞬态信号 噪声信号
调制信号
数字调整信号 模拟调整信号
信号与频谱分析基本概念
信号与频谱分析基本概念
10
信号与频谱分析基本概念
11
信号与频谱分析基本概念
12
信号与频谱分析基本概念
13
信号与频谱分析基本概念
14
信号与频谱分析基本概念
dB和dBm的定义
15
扫频式频谱仪结构框图
频谱仪可以显示和测量输入信号的频谱分布和幅度。