中心議題：

• 利用頻譜分析來限製RF功率和寄生噪聲輻射
• 頻譜分析儀的幅度設置
• 影響頻譜分析儀精度的因素

射(she)頻(pin)功(gong)率(lv)的(de)頻(pin)域(yu)測(ce)量(liang)是(shi)利(li)用(yong)頻(pin)譜(pu)和(he)矢(shi)量(liang)信(xin)號(hao)分(fen)析(xi)儀(yi)所(suo)進(jin)行(xing)的(de)最(zui)基(ji)本(ben)的(de)測(ce)量(liang)。這(zhe)類(lei)係(xi)統(tong)必(bi)須(xu)符(fu)合(he)有(you)關(guan)標(biao)準(zhun)對(dui)功(gong)率(lv)傳(chuan)輸(shu)和(he)寄(ji)生(sheng)噪(zao)聲(sheng)輻(fu)射(she)的(de)限(xian)製(zhi)
，還(hai)要(yao)配(pei)有(you)合(he)適(shi)的(de)測(ce)量(liang)技(ji)術(shu)來(lai)避(bi)免(mian)誤(wu)差(cha)。

像頻率範圍
、中心頻率

、分辨帶寬(RBW)和測量時間這些有關頻率的關鍵控製都會影響測量結果。

頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)指(zhi)的(de)是(shi)分(fen)析(xi)儀(yi)所(suo)能(neng)捕(bu)獲(huo)的(de)總(zong)頻(pin)譜(pu)分(fen)量(liang)，而(er)中(zhong)心(xin)頻(pin)率(lv)相(xiang)當(dang)於(yu)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)的(de)中(zhong)心(xin)。應(ying)該(gai)注(zhu)意(yi)像(xiang)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)這(zhe)類(lei)頻(pin)率(lv)控(kong)製(zhi)決(jue)定(ding)了(le)儀(yi)器(qi)前(qian)麵(mian)板(ban)上(shang)的(de)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)。另(ling)一(yi)方(fang)麵(mian)，根(gen)據(ju)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)的(de)大(da)小(xiao)不(bu)同(tong)，FFT信號分析儀有兩個截然不同的采集模式。

儀器中高達RBW的頻率範圍的實現方式是：對一段頻率進行下變頻
，然後對下變頻信號進行數字化。而對於超出RBW的頻率範圍，按順序對頻譜段進行變頻和數字化。RBW控kong製zhi頻pin率lv軸zhou上shang的de頻pin率lv分fen辨bian率lv。在zai傳chuan統tong的de分fen析xi儀yi中zhong，利li用yong一yi個ge窄zhai帶dai濾lv波bo器qi來lai掃sao描miao頻pin率lv範fan圍wei來lai實shi現xian頻pin譜pu顯xian示shi。濾lv波bo器qi帶dai寬kuan決jue定ding了le頻pin率lv軸zhou上shang的de分fen辨bian率lv，因yin此ci也ye是shi控kong製zhi的de標biao誌zhi。

與此同時
，采用FFT的分析儀沒有模擬濾波器
，而是采用FFT和相關的窗口參數(windowingparameter)來確定頻率分辨率或者 RBW。與傳統的頻譜分析儀不一樣，目前最新的采用FFT的分析儀可以選擇窗口來限製頻譜泄漏並改善頻域中間隔較小頻段的分辨率。那些對FFT分析儀以及 FFT熟悉的人們也許會問
，RBW頻率分辨率與FFT的抽頭的寬度是什麼關係？表1顯示了在新型的RF信號分析儀中RBW頻率分辨率參數(規定在3dB和 6dB處的RBW分辨率)與FFT抽頭寬度的關係。

表1：RBW頻率分析分辨率與FFT分析儀的抽頭寬度相關

采用FFT的de分fen析xi儀yi具ju有you窗chuang口kou選xuan擇ze
，用yong來lai限xian製zhi頻pin譜pu泄xie漏lou並bing改gai善shan頻pin域yu中zhong間jian隔ge較jiao小xiao頻pin譜pu的de分fen辨bian率lv。而er傳chuan統tong的de頻pin譜pu分fen析xi儀yi則ze沒mei有you這zhe一yi功gong能neng。傳chuan統tong掃sao描miao式shi分fen析xi儀yi的de測ce量liang時shi間jian(或掃描時間)與RBW的平方成反比，這是由模擬濾波器的建立時間確定的。如果要通過降低RBW來改善頻率分辨率
，則掃描時間要呈指數增加。

相反
，隨著RBW的降低，FFT信號分析儀所進行的采集更長，運算量也更大。隨著DSP器件速度的加快，測量速度更快，從而實現更高的分辨率或更窄的RBW測量。

圖1：頻譜分析儀測量結果的頻率和幅度關係

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幅度設置

不同的幅度控製也會影響測量結果，這些包括參考電平(reflevel)，衰減器設置和檢測模式。參考電平設置了頻譜分析儀的最大輸入範圍。它控製Y軸，這一點與示波器上的“volts/div”相似，必須將其設置到剛剛大於所期望的最大功率測量值。

最佳參考電平的取值要使得最小的儀器失真(使輸入信號飽和的非常低的參考電平導致)和最小的噪聲基底(參考電平過高，減小了儀器的靈敏度和動態範圍而導致)取qu得de平ping衡heng。有you時shi候hou
，設she置zhi一yi個ge低di參can考kao電dian平ping對dui於yu寬kuan帶dai噪zao聲sheng測ce量liang是shi有you好hao處chu的de，盡jin管guan產chan生sheng一yi些xie儀yi器qi失shi真zhen。當dang能neng夠gou認ren可ke失shi真zhen時shi，這zhe樣yang做zuo會hui改gai善shan儀yi器qi的de靈ling敏min度du，並bing且qie保bao證zheng在zai測ce量liang中zhong將jiang其qi排pai除chu在zai外wai。

衰減器設置控製也決定儀器的輸入範圍。該設置通常被設置到自動模式，軟件根據參考電平來調整衰減器的值。

在固件中
，頻譜分析儀將顯示器的Y軸與參考電平或衰減器聯動在一起。虛擬儀器則沒有限製，如果需要時，顯示器的Yzhoukeyiyuzhexiekongzhixiangtuoli。gaigongnengkeyishixianpinpudekeshihuasuofang，erbuyingxiangyiqidefudushezhi。zhuyi，cankaodianpingheshuaijianqishezhidouyingxiangkebianchengshuaijianqi
，guzhixushezhiqizhongdeyigejike。

檢測模式是另一種幅度控製方式，可用於傳統的掃描頻譜分析儀，但不能用於基於FFT的分析儀。可分為普通、峰值

、采樣或負峰值等模式，具體檢測模式決定了頻譜分析儀如何減少頻譜信息的

，或者說如何壓縮頻譜信息。

另ling外wai它ta還hai影ying響xiang總zong的de功gong率lv測ce量liang。當dang頻pin譜pu數shu據ju點dian超chao過guo頻pin譜pu分fen析xi儀yi所suo能neng顯xian示shi的de點dian數shu時shi，分fen析xi儀yi將jiang從cong數shu據ju減jian少shao策ce略lve中zhong獲huo益yi。這zhe將jiang使shi檢jian測ce模mo式shi改gai變bian功gong率lv測ce量liang。

表2：頻譜分析儀測量模式能夠影響功率測量結果

影響精度的因素

pinpufenxiyicaiyongqishihezhongzhipinlvzhijiandepinlvsaomiao。yigemonixiepoxinhaochanshenggaipinlvsaomiaoxinhao，erqishipinlvyoulaizigaojingdudeshijianjizhunxinhaohecheng。yushi
，celiangjingduyoumonixiepoxinhaoheIF濾波器的中心頻率所決定。

基於FFT的(de)分(fen)析(xi)儀(yi)，沒(mei)有(you)這(zhe)樣(yang)的(de)模(mo)擬(ni)斜(xie)坡(po)信(xin)號(hao)，故(gu)沒(mei)有(you)這(zhe)些(xie)因(yin)素(su)的(de)限(xian)製(zhi)，從(cong)而(er)在(zai)整(zheng)個(ge)測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)內(nei)具(ju)有(you)一(yi)致(zhi)的(de)精(jing)度(du)。範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)精(jing)度(du)則(ze)取(qu)決(jue)於(yu)時(shi)基(ji)和(he)測(ce)量(liang)算(suan)法(fa)，故(gu)可(ke)以(yi)比(bi)較(jiao)容(rong)易(yi)地(di)獲(huo)得(de)頻(pin)率(lv)精(jing)度(du)和(he)重(zhong)複(fu)性(xing)。

在傳統型掃描分析儀中，頻率誤差的原因包括基準頻率誤差

，頻率範圍精度(範圍的5%)和RBW(RBW的15%)。相應地，在基於FFT的分析儀中的頻率誤差則包括基準頻率誤差和RBW，具體取決於測量算法，變化範圍為RBW的>50%到<10%之間。

為(wei)了(le)比(bi)較(jiao)這(zhe)些(xie)誤(wu)差(cha)，就(jiu)必(bi)須(xu)忽(hu)略(lve)基(ji)準(zhun)頻(pin)率(lv)誤(wu)差(cha)

，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)像(xiang)銣(ru)時(shi)鍾(zhong)這(zhe)類(lei)的(de)精(jing)密(mi)頻(pin)率(lv)源(yuan)來(lai)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)補(bu)償(chang)。在(zai)掃(sao)頻(pin)式(shi)頻(pin)譜(pu)分(fen)析(xi)儀(yi)中(zhong)，當(dang)頻(pin)率(lv)範(fan)圍(wei)大(da)於(yu) 50kHz以及RBW設置超過1kHz時，測量性能將受到影響，除非采用最優化的技術
，例如將100MHz的頻率放置到頻率範圍的中心。

如果采用較小的RBW，意味著測試時間的拉長，這是因為掃描時間的問題，因為通常的頻譜分析儀中需要150-200ms的掃描時間。測量算法限定了基於FFT的分析儀的測量精度。例如，先進的光譜測量分析工具包中采用了內插技術，可實現比RBW能夠實現的更高分辨率
，就像上述的例子中
，RBW設置到2kHz將會保證更高的精度。

基於FFT的分析儀采用可以實現精確測量的高RBW設she置zhi
，即ji便bian是shi沒mei有you利li用yong精jing度du優you化hua的de測ce量liang技ji術shu。這zhe意yi味wei著zhe在zai相xiang同tong的de測ce試shi時shi間jian內nei可ke以yi實shi現xian更geng快kuai和he更geng精jing密mi的de測ce量liang。信xin號hao分fen析xi儀yi能neng夠gou執zhi行xing長chang度du小xiao於yu20ms的測試樣本，這比頻譜分析儀高6倍。

除(chu)非(fei)采(cai)用(yong)了(le)合(he)適(shi)的(de)測(ce)量(liang)設(she)置(zhi)，否(fou)則(ze)即(ji)便(bian)是(shi)對(dui)於(yu)同(tong)一(yi)台(tai)測(ce)試(shi)儀(yi)器(qi)，也(ye)會(hui)導(dao)致(zhi)的(de)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)很(hen)大(da)變(bian)化(hua)。因(yin)此(ci)，深(shen)入(ru)理(li)解(jie)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)對(dui)正(zheng)確(que)地(di)設(she)置(zhi)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)來(lai)說(shuo)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。