频谱分析仪常见问题
01. 是否可以将频谱分析仪当做网络分析仪使用？
是的，有2种方法可将频谱分析仪当作网络分析仪使用，但是都只能进行标量测量
方法1：使用频谱分析仪内置的跟踪信号源。大部分安捷伦频谱仪可以加装这个选件。如果要测量反射系数，则还需要一个定向耦合器去采集反射功率。
方法2：使用独立的源。如需要可配上耦合器。前提是频谱仪的扫描速度要快过信号源的扫描速度。但这种方式通常不被推荐，因为它的准确性较低。
对于校准，可用到的方法是归一化的方法。这种方法把接收机和源的频率响应移除。然而，矢量网络分析仪采用更强大的误差校准技术，还可以消除不匹配和交调带来的的影响。这就意味着，一般来讲，和频谱分析仪方法相比较，网络分析仪可以进行更准确的测量。
02. 频谱分析仪在零扫宽能够测得的最快脉冲上升时间是多少？
测得的上升时间一般不会超过频谱分析仪的最佳上升时间。分析仪的上升时间由下面这个公式来确定：Tr = 0.66/max RBW，
其中RBW为分辨率带宽。
例如，在 PSA (E4440A、E4443A、E4445A、E4446A或E4448A)中，RBW最大值为8 MHz。因此，最快的上升时间为：
0.66/8 E6 = 82.5 nS。
然而，RBW过滤器带宽误差为± 15%，额定值（中心频率= 3 GHz），因此上升时间范围在71.7 nS到97 nS之间。
参见具体频谱分析仪的技术资料或规范指南。
03. 怎样设置矢量信号分析仪(VSA)测量I和Q增益和相位？
在使用89600S或89400系列矢量信号分析仪时，必须有两个基带信道输入。把I或Q信号连接到信道1上，把另一个信号连接到信道2上。确保89400处于矢量模式下，或已经打开89600的VSA (非标量)应用程序。
在89400上，选择：Instrument Mode > receiver > IF section (0-10 MHz)。
在89600上，选择：Input > Channels > 2 channels.
设置4个网格(89400: Display > 4 grids stack; 89600: Display > Layout > Stacked 4).
对轨迹A，选择Measurement Data spectrum ch1 和 Data Format log magnitude。
对轨迹B，选择Measurement Data spectrum ch2 和 Data Format log magnitude。
对轨迹C，选择Measurement Data frequency response 和 Data Format log magnitude。(在89600上，必须先选择Cross Channel，然后再选择Freq Response)
对轨迹D，选择Measurement Data frequency response 和 Data Format wrap phase。
选择量程，以使OV1 (ADC过载消息)消失。
自动定标所有轨迹。
现在，可以使用标尺，在轨迹C中进行增益测量，在轨迹D中进行相位测量。
在89400上，按蓝色Shift键 > A, Shift > B, Shift > C 和 Shift > D，激活所有标尺。然后选择Markers > couple markers on。使用旋钮，把标尺滚动到感兴趣的标尺上。
在89600上，选择Markers > Position，勾选Marker and Couple Mkrs。把标尺移动到感兴趣的频率上。
任何正弦波测量图像：
04.怎样计算VSA (矢量信号分析仪)上EVM (误差矢量幅度)测量的不确定性？
E4406A、89400系列和89600系列矢量信号分析仪以略微不同的方式规定了EVM (误差矢量幅度)精度。为了计算EVM测量的不确定性，E4406A同时规定了精度和本底误差。精度指标适用于远远高于本底噪声的EVM测量。本底是误差可以测得的EVM的最低值。本底误差与DUT (被测设备)的EVM不相干 (类似于噪声)，在测量接近本底时会提高。这些误差与精度误差加在一起。
例如，对cdmaOne专用测量模块(E4406A上的选项BAC)中的QPSK EVM测量，本底误差是2.5%，精度是±0.5%。如果DUT的EVM是5%，那么本底误差计算方法如下：
SQRT(EVMDUT2 + EVMSPEC2) - EVMDUT
SQRT(5%DUT2 + 2.5%SPEC2) - 5%DUT = 0.59%
最大测量值是：
EVMDUT + 本底误差 + 精度
5% + 0.59% + 0.5% = 6.09%
最小测量值是：
EVMDUT - 精度
5% - 0.5% = 4.5%
(本底误差不影响最小测量值)
因此可以在4.5 - 6.09%范围内任何地方测量DUT的EVM。
与E4406A相比，89400和89600 VSA的EVM精度规范只提供了残余EVM，这与本底误差相同。残余EVM 是可以测量的最低EVM，也是硬件导致的不确定性等于DUT不确定性的电平。例如，对使用选项AYA
大于1MHz的跨度(也适用于其它条件)，89441A拥有1% rms的残余EVM。对超过这一值的测量，没有规定的或保证的精度。
产品用户可以随意假设在超过本底噪声时，DUT的误差远远超过分析仪的误差，因此分析仪的不准确性是可以忽略不计的。用户也可以选择使用额定的DUT误差，对分析仪的残余EVM求RSS (和平方根)，其前提假设是它们互不相关。但是，安捷伦公司不赞成或支持这些方法。事实上，除本底误差外，任何分析仪还会引入部分误差，但89400或89600系列中没有指明此类误差或提供相关保证。
因此，可以从仪器技术数据中计算得出E4406A 上EVM测量的不确定性，而对89400或89600 VSA上相同的测量计算不确定性时，则要求最终用户提供部分数据。
05. 如何在矢量信号分析仪（VSA）上测量FM或PM偏移和速率？
用户可以在89410A、89441A或89600S系列矢量信号分析仪的矢量模式或模拟解调模式下进行这些测量。
1) 在矢量模式下，将载波置于扫宽的中心位置，并将扫宽设置为包括调制信号的所有重要边带。在下面的89600S示例中，信号发生器的载波设置为1GHz，速率设置为10kHz（正弦波），峰值频偏设置为100KHz。分析仪的中心频率设置为1GHz，扫宽设置为500kHz，默认频率点数量谁知为801（89600）或401（89400）。设置范围，使OV1消息刚好消失。
以群延迟格式设置通道1主时间的B（底部）迹线。在该格式中，Y轴表示频率，X轴表示时间。现在暂停信号并在时域波形（B迹线）的峰值上作一个标记。设置负峰值的偏置标记，并从显示器底部的标记结果读出峰峰值偏置。在本例中，标记读数为200.46 kHz。同时，标记还可以读出调制正弦波的半周期，50uS。将此结果加倍并计算倒数，得到FM速率：1/(2*50μS) = 10kHz。
您也可以通过选择Markers > Calculation并单击Analog Demod Carriery单选框（89600S）,或通过选择Marker Function > demod carrier（89400）来显示载波频率。
此方法也可用于相位调制。此方法之所以可行，是因为VSA IQ检测阶段像外差混频器一样提取调制信号。
2) 在模拟解调模式下，使用与矢量模式相同的中心频率、扫宽和范围，并在模拟解调属性菜单中选择FM解调和FM载波频率。注意，A迹线数据现在必须是Ch.1 FM Spectrum（通道1频率调制频谱），B 迹线数据是Ch.1 FM Main Time（通道1频率调制主时间）。在B迹线中，Y轴仍表示频率。
暂停信号并在A频谱迹线的峰值上做标记，得到FM速率的标记结果（10kHz）。将B迹线的格式转换为实数数据，在信号的峰值上做标记，激活偏置标记并将其置于负峰值上，获得偏移峰峰值。本例中的标记结果为200.47 kHz偏移峰峰值。
这里的解调信号与89441A的解调信号相同。标记结果在每个迹线的顶部显示。
同样，此方法也可用于PM。以下是89441A上的相位解调。注意，B迹线的Y轴单位为弧度，标记结果为以弧度为单位的偏移峰峰值。
这两个系列的VSA都不能在模拟解调模式下测量立体FM偏移。
在这些示例中，89400和89600S矢量信号分析仪都是在矢量模式或模拟解调模式下显示FM或PM偏移和速率。
06. 如何在频谱分析仪或矢量信号分析仪上测量功率谱密度(PSD)？
PSD测量值通常以Vrms2 /Hz或Vrms/rt Hz为单位（这里的rt Hz指的是平方根赫兹）。或者，PSD 也可以采用dBm/Hz为单位。PSA、ESA、856XE/EC或859XE等频谱分析仪均可通过噪声标记对功率谱密度进行测量。矢量信号分析仪比如89600S或89400，直接就有PSD测量数据类型。
在频谱分析仪上最简便的测量方法（测量结果以Vrms/rt Hz为单位）就是：
在振幅菜单中选择以伏特为单位的振幅(AMPLITUDE [硬键] > More > Y Axis Units > Volts)。
在标记或标记功能菜单中打开噪声标记（例如：在ESA上的选择顺序为Marker [硬键] > More > Function > Marker Noise）。
在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。
比如，我们看到噪声标记读数为16 uV(Hz)或16 uV/Hz。这里的“(Hz)”由于分子伏特不能被平方，而将噪声结果归一化为1Hz带宽(RBW)，其正确的分母单位应该是根赫兹。由于1Hz的平方根仍旧是1Hz，因此并不影响结果且无需进行进一步计算。最后答案就是16 uV/rt Hz或16 uV/Hz。
您还可选择以分贝为单位的振幅（比如dBuV）进行进一步的计算，从而获得线性结果。同样以16 dBuV(Hz)为例，其分贝结果通常计算如下：
20 log (伏特率)或
10 log (平方根伏特率)。
此时，我们可通过伏特率来进行计算：
16 = 20 log (uV/rt Hz)/(uVref/rt Hz)（这里指的是1uV/rt Hz）。
逆对数16/20 = 6.3 uV/rt Hz。
在89410A、89441A或89601A矢量信号分析仪上：
选择测量数据（Measurement Data） > PSD。
选择数据格式(Data Format)>线性幅度(Linear Magnitude)。
在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。
89410A和89441A标记读数的默认值以Vrms/rt Hz为单位，但可在Reference Level/Scale菜单中将其转化为Vrms2/Hz (其路径为：Ref Lvl/Scale [硬键] > X & Y units setup > Y units > Vrms2/Hz)。89601A软件的标记默认单位为Vrms2/Hz。计算标记伏特值的平方根即可将89601A上的结果转换至以Vrms/rt Hz单位。
同样，也可对VSA上的一段功率谱密度进行测量。如果这样的话，首先应在89400上找到频段功率标记菜单(Marker Function [硬键] > band power markers > band pwr mkr on)，选择rms sqrt (pwr)，在期望的数据点上做垂直标记，并在显示器底部读出结果。在89600上，该函数可在Markers > Calculation下找到。此函数整合了标记间的线性伏特值，然后开平方根。
07. 当清晰信号应用到射频输出端时，为什么频谱分析仪间距中发现了杂散信号？
过度激励分析仪的输入混频器可能会导致杂散信号。大多数频谱分析仪（尤其是使用谐波混频扩展调谐范围的分析仪）都拥有二极管混频器。将用于创建中频信号的LO与该二极管混频器中的输入信号相结合时，创建内部失真。为多种混频器输入电平规定第2个和第3个失真产品。针对您的频谱分析仪，可参阅校准指南或规范指南中的动态范围曲线。无杂散动态范围取决于混频器中的输入电平。
深入了解动态范围图表非常重要，但简单测试可以确定显示的杂散信号是否是一个内部生成的混合产品还是输入信号的一部分：修改输入衰减。衰减器是射频输入和第一个混频器间的唯一一个硬件。在杂散信号上做出标记并提高输入衰减。如果标记值没有改变，那么杂散信号就属于外部信号。而如果标记值改变，信号就是内部信号或者是内外部信号的总和。继续增加衰减，直到标记值不再改变，再开始测量。这一点就是优化第一个混频器输入电平的最佳值，因为此时所做的测量内部失真最低。一般来说，需要测量的动态范围越广，第一个混频器的输入电平就应该越低。
屏幕图像下端的黄色迹线表示在输入混频器被过度激励时的内部失真。衰减为零。蓝色迹线表示当衰减设置为10 dB时，杂散信号所减少的电平。
08. 怎样使用频谱分析仪、前置放大器和信号发生器测量噪声系数?
只用频谱分析仪和前置放大器，就能作许多噪声系数测量。只需用频谱分析仪、前置放大器和信号发
生器，就能覆盖被测器件的频率。这种方法的精度低于需要经校准噪声源的Y因素技术，与所关注频
率的分析仪幅度精度相当。具体测量步骤为：
1. 把信号发生器和频谱分析仪设置为所测噪声系数的频率，测量器件的增益。把该值标为Gain(D)。
2. 同样方法测量前置放大器增益。把该值标为Gain(P)。
3. 断开频谱分析仪的任何输入，把输入衰减器设置为0dB。前置放大器输入没有任何连接。把它的输出接到频谱分析仪输入。在作这一连接时，您会看到分析仪显示的平均噪声级的增加。
4. 把被测器件的输入接至其特性阻抗，把输出接到前置放大器输入。此时分析仪显示的噪声级应增加。
5. 把频谱分析仪视频带宽（VBW）设置为分辨率带宽的1%或更低。按标记功能（MKR FCTN）键，然后按Noise Marker On软键。把标记放置在所要测噪声系数的频率上。读以dBm/Hz为单位的标记噪声功率密度读数，把它标为Noise(O)。
6. 然后计算被测器件的噪声系数NFig：NFig = Noise(O) - Gain(D) - Gain(P) + 174 dBm/Hz
09. 分辨率带宽(RBW)和视频带宽有什么区别?
RBW是您能隔离两个信号，并还能看到它们的最小带宽。RBW也会影响KTB噪声系数功率，因为RBW每改变10倍，KTB功率改变10dB。
视频带宽滤波器噪声。视频带宽用于平均，它等效一个低通滤波器。为过滤噪声，视频带宽通常设置
得较窄，但又不过窄，因为这会减慢扫描时间。
在特定情况下视频带宽可设置得较宽。一个例子是不需要，或不要求平均。另一个例子是在零跨距时
测量AM。为测量AM，视频带宽需要足够宽。
10. PSA系列频谱分析仪允许直流电压输入吗？ 如果允许那么最大直流输入电压是多少？
E4440A, E4443A和E4445A具有交流和直流耦合功能，但E4446A,E4447A和E4448A只有直流耦合功能。在直流耦合状态下，频谱仪允许输入的最大直流电压为±0.2V，此时不可有直流电输入。在交流耦合
状态下，频谱仪允许输入的最大直流电压为±100V，但此时频谱仪内的隔直电容会过滤掉频率低于
20MHz的信号。
E4440A，E4443A和E4445A默认设置在交流耦合状态，所以若使用这些型号频谱仪测量低频 (小于20MHz) 信号时，在保证无直流电压输入的前提下，切换到直流耦合状态进行测量。
11. 在矢量信号分析仪(VSA)上，峰值/均值功率统计和互补累积分布函数(CCDF)之间有什么关系?
这些测量指标对给定波形是相关的，但并不明显。首先，89400系列矢量信号分析仪上的峰值/均值功率统计及CCDF 89400和89600系列VSA上的CCDF函数都是在时域数据上执行的，这些数据在测量时
长上可以累积。
通过峰值/均值统计(Marker Function > peak/average statistics)菜单，针对用户输入的概率(如99%峰值百分比)，用户可以显示峰值功率值、平均功率值和峰值均值功率比。可以以任何格式对时域数据进行计算，结果用电压2 rms表示。例如，一个信号测得的值可以是平均功率32.581mV2，峰值功率35.442mV2，99%时峰值均值功率比1.0。最后的结果应该读作"在99%的时间内，信号峰值等于或位于
与信号平均功率值之比1.0的范围内"，或反之"在1%的时间内，峰值将超过信号平均功率值之比1.0"。CCDF测量以图形方式表示相同数据，但结果用dB表示。它对时域数据进行计算，方式与上面的方式相同。信号的平均功率值分配给图形原点处的"0"，在显示器顶部也用dBm显示。X轴表示超过平均值的dB，Y轴标度为百分比，可以和上面一样理解为"百分比概率"或"时间的百分比"。
对上面测量的同一信号，CCDF图中显示的平均值是-1.86dBm。其与32.581 mV2的统计平均值的关系如下：
-1.86dBm = 10 log(0.032581/50)/1mW.
在标尺放在1%处的曲线上时，标尺读数是+0.36dB。这应该读作"在1%的时间内，峰值将超过信号平均值0.36dB"或"峰值将超过平均值0.36dB 的概率为1%"。在上面测得的峰值功率35.442 mV2转换成dBm，并使用下述公式减去
1.86dBm平均值时，可以把它与线性统计结果关联起来：
10 log(0.035442/50)/1mW = -1.4945dBm
-1.4945dBm - (-1.86dBm) = 0.36dB.
为从CCDF曲线中获得最大峰值均值功率比，只需把标尺放在曲线的最低点上(X轴的最右面)。这里，结果再次用参考平均功率值的dB表示。
12. 在应用过程中，如何确定和设定矢量信号分析仪的采样率？
对于89600S或89400系列矢量信号分析仪，当其未处于记录（或称瞬时捕获）模式时，采样率由用户所选的间隔决定。对于缩放时间（即起始频率不是0 Hz），公式为：
采样率（Hz）＝1.28×用户所设时间间隔。
对于基带时间（例如，起始频率为0 Hz），公式为：
采样率（Hz）＝2.56×用户所设时间间隔。
为将采样率变为你所期望的值（例如89600s中的缩放时间为20MHz），只须将时间间隔调整为：
20 MHz/1.28 = 15.625 MHz。
通过在主时间迹线（Main Time trace）（预置后的迹线为B）的第一个数据点上设置标记，您就可以查看相应的采样时间间隔（50 纳秒）。
然而，在记录模式或瞬时捕获模式中，采样率通常按照下面的公式来计算：
采样率（Hz）＝1.28或2.56×基本时间间隔，
这里，常数取决于缩放时间或基带时间。
用户可以从前面板中选取基本时间间隔，并将其定义为：
最大时间间隔/2n，此处n是整数。
例如，在89441A矢量信号分析仪中，最大时间间隔是10 MHz，所以基本时间间隔是10MHz、5MHz、2.5MHz、1.25MHz、625kHz、312.5kHz、156.25kHz、78.125 kHz、39.0625 kHz、19.53125 kHz、9.765625 kHz 等。您可以选取时间间隔函数（Frequency（频率）>span（时间间隔）>full span（全部时间间隔））查看这些间隔值，并通过点击下箭头来减少时间间隔。一般说来，除前三个时间间隔（10 MHz、5 MHz 和2.5 MHz）外，其它每个时间间隔都是基本时间间隔。
在89611A、89640A或89641A矢量信号分析仪中，最大时间间隔是37.109375 MHz，故基本时间间隔是37.109375 MHz、18.5546875 MHz等等。在89610A中，最大时间间隔是39.0625 MHz，基本时间间隔可通过相同的方式来确定。您也可以通过点击应用程序中的下箭头来查看基本时间间隔。
如果用户没有选择基本时间间隔，它将记录下一个更高的基本时间间隔，并由该间隔决定采样率（或采样间隔）。与常规采集模式不同，您不能通过回放记录来查看瞬时捕获的采样间隔，除非您选择对基本时间间隔进行回放。
例如，您将89600S的时间间隔设置为20 MHz，并做记录。因为20 MHz不是基本时间间隔，所以将通过下一个更高的基本时间间隔进行记录（即37.109375MHz）。然后你选择在20 MHz的时间间隔中回放记录，并在主时间迹线里的第一个数据点上做标记，那么显示的采样间隔是39.0625 纳秒。那表明采样率为：
1/39 nS=25.6MHz
或
1.28×20MHz=25.6MHz。
您也可以用.csv文件格式来保存记录，并在Excel中打开。标头信息显示采样时间间隔是XDelta =39纳秒。然而，原始的主时间数据实际上通过如下采样率捕捉：
1.28×37.109375MHz=47.5MHz
采样间隔是21纳秒！您可以用.sdf文件格式保存记录，并将文件转化为ascii.格式，即可查看该间隔。标头信息显示x ＝21纳秒。（这是89400信号分析仪可以使用的唯一文件格式，而且转换可通过SDF工具来完成。）
因此，将记录存储为除sdf以外的任意格式或者在非基本时间间隔内回放波形都将会自动引起重新采样，并产生39纳秒的采样间隔，或25.6 MHz的采样率。如果您希望从89600S中将时间数据下载至ESG 或PSG-C信号发生器，并且使其ARB采样率与其原始数据相匹配，那么了解这一点非常有用。如果您下载的是记录，那么采样率可达47.5 MHz；但如果您从寄存器中下载的是时间迹线数据，那么采样率将为25.6 MHz。
注意：不论您是选取常规数据采集模式，还是选取记录/瞬时捕获模式，原始主时间（Raw Main Time）数据都在数字转换器范围之外，其取值通常都是基本时间间隔。这样的数据不正确。如果用户选取非基本时间间隔方式查看数据，那么为了生成两位数的FFT采样数据，仪器就会重新采样。
13. 噪声标记功能如何在频谱分析仪上工作呢？
噪声标记算法的工作原理与8590、8560、ESA 和 PSA 系列频谱分析仪非常类似。最大的差异在于所用的检测类型。所有这些分析仪使用如下等式来对标记噪声功率进行计算：
该值等于左面端点x1加上右面端点 x2（0.05 * 间距总长，其中，该端点位于噪声标记的中心）的总和。
Px 值为所标明的迹线数据在点 x 处的值与参考值的功率比，例如，如果 x = -60 dB，则其值为
0.000001。
Span/FreqPts （间距/功率Pts）- 1 为迹线数据点的间距。
NBW 在下面的说明 1 中进行了定义。
8590 和 8560 系列
通过按下MKR FCTN > MK NOISE ON（859XE）或MKR > MKRNOISE ON（856XE/EC），可访问“标记功能”或 “标记菜单”中的噪声标记功能。当噪声标记启动时,
样本检测会被激活，
使用等式来计算频率间隔中的总功率，
支持RBW 滤波器成形因素的修正会被应用1，
对视频平均值错误的纠正会被应用2，
结果将标准化为 1 Hz 带宽，并显示为 dBx（1 Hz），其中 x 取决于所选的振幅单元，如 dBm （1 Hz）要得到准确的测量结果，请确保噪声标记已安装，以便所有数据点均位于本底噪声之上。数据点几乎占用了859XE上的一个水平格部分或间距的 5%，在这部分水平格中有固定的401个显示点；同时856XE 的一半区域有固定的601个点。
1分辨率带宽（RBW）滤波器的近高斯形状被纠正为可传递相同噪声功率的矩形等效噪声带宽（NBW）。纠正因数范围为在滤波器 > 或 = 1 kHz 情况下， 3 dB 带宽的1.128倍。
2由于在对数据点的对数值求平均数过程中，以及噪声信号的显示区间产生了错误，因此会导致2.51 dB 响应不佳（under-response）。
ESA和PSA系列
通过按下Marker> More > Function > Marker Noise (ESA)）或Marker Fctn > Marker Noise (PSA)），可访问标记或标记功能菜单中的噪声标记功能。当噪声标记启动时，
如果检测器设置为Auto（自动）（缺省情况），则平均值检测会被激活。
平均值类型设置为功率（RMS）4，
通过上述等式，即可计算出频率间隔内的总体功率。
对RBW滤波器成形因素的纠正会被应用，
结果将标准化为 1 Hz 带宽，并显示为 dBx（1 Hz），其中 x 取决于所选的振幅单元，如 dBm （1 Hz）3早期的分析仪中不具备平均值检测器类型。检测器按照所选的平均值类型，对频率分段中的所有数字化的数据求平均值。 See note 4.
在 ESA 中，如果RBW < 1 kHz，则使用样本检测。
4由于功率（RMS）平均值对电压数据（由分段内部除以分析仪中的Zin得出）的平方和求平方根，因此它计算的是真实平均功率。然而，如果用户选择对数功率（视频）平均值，2.51 dB响应不佳（under-response）错误可以被弥补。在PSA中，用户也可以选择电压平均值，在此情况下，1.05 dB
响应不佳（under-response）可以被弥补。
14. Agilent 89400系列分析仪怎样解调偏置QPSK信号?
很容易了解如何通过把矢量信号分析仪与信号源相接解调OQPSK。例如，我用Agilent E4432B ESG- D 把OQPSK设置为2GHz，使用alpha为.35的升余弦滤波器，符号率为 200k符号/秒。然后把89441A
设置为解调该信号.
您可耦合星座图、I和Q眼图和误差表四象限显示的标记。在移动标记时，可看到I和Q使用的哪些符号状态到达符号表中的任何单一状态。按IS95标准，Q数据比I数据延迟0.5 个符号，因此对任何给定符号首先评估I值，然后在1/2个符号时钟周后评估Q值。
例如，眼图可能显示第一个符号（把标记移动到符号1.0）是I判定（或样本）点，而Q是跃变。因此VSA仅在这一瞬间评估I数据，在我的眼图中为低（“0”）。对照在表格中对我的信号已记录的数据。在Agilent 89441A的符号表中由标记加亮的这一比特结果对于符号#1.0是“10”。“1”是Q信息，但因Q在跃变中而无效。“0”是I信息，由于I在判定点而有效。第1.5个符号（把标记移动到符号1.5）是Q的采样点，此时I在跃变。在我眼图的采样点中Q为高（“1”）。最终比特结果是10（Q 高，I低），这是我标准定义（Q=1，I=0）的左上象限态。也就是说符号 1.0（I）＋符号1.5（Q）=状态。由于该采样是在符号时钟的半个周期上进行，符号将沿跃变路径和围绕星座图的四种状态分布。只有最后状态（或第X.5个符号）用于计算EVM。在我的设置中EVM为0.8%。
这里是帮助说明的一些表格数据。表中粗体字的比特结果对应默认标准定义星座图中的正确状态。用户可编辑该定义（见Agilent 89440A/89441A操作指南8-12页）。为使表格和星座图和I/Q波形图相一致，进入该URL： ftp://https://www.doczj.com/doc/024802129.html,/rfmw/vsa/oqpsk.ppt
符号 , 比特结果: 第1比特 = Q, 第2比特 = I
应牢记这些注意事项：
1. 显示标准定义 ( "解调制式" 菜单中的F7)，保证与您的定义一致。
2. 必须在 [TIME] 菜单中规定一个偶数的点/符号。
3. 除了用2点/符号（相对1点/符号）计算EVM、峰EVM、相位误差和幅度误差外，对于OQPSK，VSA 使用与其它制式同样的误差计算方法。
4. 符号率 = I 或 Q 时钟率。
频谱分析仪的使用方法（第一页） 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不
Spectrum Analyzer Basics 频谱分析仪是通用的多功能测量仪器。例如：频谱分析仪可以对普通发射机进行多项测量，如频率、功率、失真、增益和噪声特性。 功能范围(Functional Areas ) 频谱分析仪的前面板控制分成几组，包含下列功能：频率扫描宽度和幅度(FREQUENCY,SPAN&LITUDE)键以及与此有关的软件菜单可设置频谱仪的三个基本功能。 仪器状态(INSTRUMENT STATE )：功能通常影响整个频谱仪的状态，而不仅是一个功能。 标记(MARKER)功能：根据频谱仪的显示迹线读出频率和幅度 提供信号分析的能力。 控制(CONTRIL)功能：允许调节频谱分析的带宽，扫描时间和 显示。 数字(DATA)键：允许变更激活功能的数值。 窗口(WINDOWS)键：打开窗口显示模式，允许窗口转换，控 制区域扫宽和区域位置。 基本功能(Fundamental Function) 频谱分析仪上有三种基本功能。通过设置中心频率，频率扫宽或者起始和终止频率，操作者可控制信号在频幕上的水平位置。信号的垂直位置由参考电平控制。一旦按下某个键，其
功能就变成了激活功能。与这些功能有关的量值可通过数据输入控制进行改变。 Sets the Center Frequency Adjusts the Span Peaks Signal Amplitude to 频率键(FREQUENCY) 按下频率( FREQUENCY)键，在频幕左侧显示CENTER 表示中心频率功能有效。中心频率(CENTERFREQ)软键标记发亮表示中心频率功能有效。激活功能框为荧屏上的长方形空间，其内部显示中心频率信息。出现在功能框中的数值可通过旋钮，步进键或数字/单位键改变。 频率扫宽键(SPAN) 按下频率扫宽 (SPAN)键， (SPAN)显示在活动功能框中，(SPAN)软键标记发亮，表明频率扫宽功能有效。频率扫宽的大小可通过旋钮，步进键或数字键/单位键改变。 幅度键(AMPLITUDE)按下 按下幅度键(AMPLITUDE)参考电平(REFLEVEL)0dbm显示在 激活功能框中，( REFLEVEL)软键标记发亮，表明参考电平功
频谱分析仪的原理及应用 （远程互动方式） 一、实验目的： 1、熟悉远程电子实验系统客户端程序的操作，了解如何控制远地服务器主机，操作与其连接的电子综合实验板和PCI-1200数据采集卡，具体可参照实验操作说明。 2、了解FFT 快速傅立叶变换理论及数字式频谱分析仪的工作原理，同时了解信号波形的数字合成方法以及程控信号源的工作原理。 3、在客户端程序上进行远程实验操作，由程控信号源分别产生正弦波、方波、三角波等几种典型电压波形，并由数字频谱分析仪对这几种典型电压波形进行频谱分析，并对测量结果做记录。 二、实验原理： 1、理论概要 数字式频谱分析仪是通过A/D 采样器件，将模拟信号转换为数字信号，传给微处理器系统或计算机来处理和显示，与模拟仪器相比，数据的量化更精确，而且很容易实现存储、传输、控制等智能化的功能。电压测量的分辨率取决于A/D 采样器件的位数，例如12位A/D 采样的分辨率是1/4096。在对交流信号的测量中，根据奈奎斯特采样定理，采样速率必须是信号频率的两倍以上，采样频率越高，时间轴上的信号分辨力就越高，所获得的信号就越接近原始信号，在频谱上展现的频带就越宽。 本实验系统基于虚拟仪器构建，数字频谱分析仪是通过PCI-1200数据采集卡来实现的。通过虚拟仪器软件提供的网络通信功能，实现客户端与服务器之间的远程通信。由客户端程序发出操作请求，由服务器接受并按照要求控制硬件实验系统，然后将采集到的实验数据发给客户端，由客户端程序进行处理。 频谱分析仪是在频域进行信号分析测量的仪器之一，它采用滤波或傅立叶变换的方法，分析信号中所含各个频率份量的幅值、功率、能量和相位关系。频谱仪按工作原理，大致可分为滤波法和计算法两大类，本实验所用的数字频谱分析仪采用的是计算法。 计算法频谱分析仪的构成如图1所示： 图1 计算法频谱分析仪构成方框图 数据采集部分由数据采集部分由抗混低通滤波（LP ）、采样保持（S/H ）和模数转换（A/D ）几个部分组成。 数字信号处理（DSP ）部分的核心是FFT 运算。 有限离散序列Xn 和它的频谱X m 之间的傅立叶变换可表示如下： N-1 nm X m = ∑ Xn ·W N n=0 -j2π/N 式中W N = C n,m = 0,1,……,N-1 1 N-1 -nm Xn = － ∑ X m ·W N N m=0 X m 有N 个复数值，由它可获得振幅和相位谱∣X m ∣,φm 。由于时间信号Xn 总是实函数，X m 的N 个值的前后半部分共轭对称。 由于数据采集进行的是有限时间内的信号采集，而不是无限时间信号，在进行FFT 变
安立频谱仪介绍
安立频谱仪使用章程 频谱分析仪的正面图如下： 下面介绍这些按键的功能： 第三章按键功能 硬键 硬键是指在面板上用黑色和蓝色标注的按键，他们有着特殊的功能。功能硬键有四种，他们位于下端，而右端则有17个硬键，这17个硬键中有12个硬键有着双重的功能，这就要看当前所使用的模式而决定它们的功能了。 功能硬键 模式 按一下“MODE（模式）”键，然后用“UP/DOWN（上下）”键来选 择所要操作的模式，然后再按“ENTER（回车）”键来确认所选的模 式。 FREQ/SPAN （频率/频宽）
按一下“FREQ/SPAN(频率/频宽)”键后便会出现“CENTER(中心)、 FREQUENCY（频率）、SPAN(频宽)、START(开始频率)和STOP(截 至频率)的选项。我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。AMPLITUDE (幅度) 按一下“AMPLITUDE(幅度)”键后便会出现“REFLEVEL(参考电平)、 SCALE(刻度)、ATTEN(衰减)、REF LEVEL OFFSET(参考电平偏移)、 和UNITS(单位)”选项，我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。BW/SWEEP (带宽/扫描) 按一下“BW/SWEEP(带宽/扫描)”键后便会出现“RBW、VBW、 MAXHOLD(保持最大值)、A VERAGE(平均值)和DETECTION（检 测）”选项，我们可以通过相应的软键来选择相应的功能。KEYPAD HARD KEYS (面板上的硬键) 下面的这些按键是用黑色字体标注的 0～9 是当需要进行测量或修改数据时用来输入数据的。 ＋/－ 这个键可以使被操作的数值的符号发生变化即正负变化。 . 入小数点。 ESCAPE CLEAR 这个键的功能是退出当前操作或清楚显示。如果您在进行参数修改时 按一下这个键，则该参数值只保存最后一次操作的有效值，如果再按 一次该键则关闭该参数的设置窗口。再正常的前向移动（就是进入下 层目录）中，按一下这个键则返回上层目录。如果在开该仪器的时候 一直按下该键则仪器将恢复出厂时的设置。 UP/DOWN ARROWS
LAB # 1 – ANALYZING SIGNALS IN THE FREQUENCY DOMAIN INTRODUCTION You have probably connected various equipment to an oscilloscope in order to test various characteristics; if so, you know that the oscilloscope display shows the user a graph of amplitude (voltage) vs. time. Amplitude is on the vertical axis and time is on the horizontal axis. In telecommunications, when dealing with radio frequency (RF) waves, it is often beneficial to view signals in the frequency domain, rather than in the time domain. In the frequency domain, the vertical axis is still amplitude (usually power), but the horizontal axis is frequency instead of time. TIME DOMAIN: Amplitude vs. Time FREQUENCY DOMAIN: Amplitude vs. Frequency In this experiment, we will look at the characteristics of an RF signal using an oscilloscope (time domain) and using a spectrum analyzer (frequency domain). This will prepare you for future labs that deal with frequency-domain signals. MATERIALS & SETUP ? 1 MHz Signal Generator ? Oscilloscope ?HP Spectrum Analyzer ?BNC T-Connector ? Coaxial Cables ?RF adapters Fig. 1-1
频谱分析仪的设计方案及实际应用案例汇总 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果，能分析1 赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。仪器内部若采用数字电路和微处理器，具有存储和运算功能;配置标准接口，就容易构成自动测试系统。 基于MSP430 的FM 音频频谱分析仪的设计方案 本文中主要提出了以MSP43 处理器为核心的音频频谱分析仪的设计方案。以数字信号处理的相关理论知识为指导，利用MSP430 处理器的优势来进行音频频谱的设计与改进，并最终实现了在TFT 液晶HD66772 上面显示。 基于NIOS II 的频谱分析仪的设计与研制 本设计完全利用FPGA 实现FFT，在FPGA 上实现整个系统构建。其中CPU 选用Altera 公司的Nios II 软核处理器进行开发, 硬件平台关键模块使用Altera 公司的EDA 软件QuartusIIV8.0 完成设计。整个系统利用Nios II 软核处理器通过Avalon 总线进行系统的控制。 基于频谱分析仪二代身份证读卡器测量 本文所介绍使用频谱仪检测RFID 读卡器的应用实例也是一种通用检测 方案，可广泛应用在RFID 读卡器和主动式电子标签研发过程中的调试、产线 的检验等多个方面。 基于频谱分析仪分析手机无线测试 本文将对手机无线通信中遇到的问题提出相应的解决方案。手机在进行通信时存在着频段控制、通信质量检测和信号大小控制等问题。被射频工程师
Agilent E4402B ESA-E Series Spectrum Analyzer 使用方法简介 宁波之猫 2009-6-17
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1简介 Agilent ESA-E系列是能适应未来需要的Agilent中性能频谱分析仪解决方案。该系列在测量速度、动态范围、精度和功率分辨能力上，都为类似价位的产品建立了性能标准。它灵活的平台设计使研发、制造和现场服务工程师能自定义产品，以满足特定测试要求，和在需要时用新的特性升级产品。该产品
采用单键测量解决方案，并具有易于浏览的用户界面和高速测量的性能，使工程师能把较少的时间用于测试，而把更多的时间用在元件和产品的设计、制作和查错上。 2.面板 操作区 1.观察角度键，用于调节显示，以适于使用者的观察角度。 2.Esc键，可以取消输入，终止打印。 3.无标识键，实现左边屏幕上紧挨的右边栏菜单的功能。 4.Frequency Channel（频率通道）、Span X Scale（扫宽X刻度）和Amplitude Y scale（幅度Y 刻度）三个键，可以激活主要的调节功能（频率、X轴、Y轴）并在右边栏显示相应的菜单。 5.Control（控制）功能区。 6.Measure（测量）功能区。 7.System（系统）功能区。 8.Marker（标记）功能区。 9.软驱和耳机插孔。 10.步进键和旋钮，用于改变所选中有效功能的数值。 11.音量调节。 12.外接键盘插口。 13.探头电源，为高阻抗交流探头或其它附件提供电源。 14.Return键，用于返回先前选择过的一级菜单。 15.Amptd Ref Out，可提供－20dBm的50MHz幅度参考信号。 16.Tab（制表）键，用于在界限编辑器和修正编辑器中四处移动，也用于在有File菜单键所访问对话 框的域中移动。 17.信号输入口（50Ω）。在使用中，接50ΩBNC电缆，探头上必须串联一隔直电容（30PF左右，陶瓷 封装）。探头实物：
Adobe Audition系列教程（二）：频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器，在电子技术一日千里的今天，是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化，虚拟仪器技术广泛应用，有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了，业余爱好者更难用上。不过不必灰心，我们可以充分利用Adobe Audition的频谱分析功能，让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真！ 1. 频谱显示模式 Adobe Audition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形，或用《妙用Adobe Audition：数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形，即可进行频谱分析。这里我们新建一段20秒的对数扫频信号（本文大多选用直接建立的波形，以便了解信号原始波形的标准频谱特征），然后选择“View=>Spectral View”（视图=>频谱），如图1，或点击快捷工具栏的“Toggle between Spectral and Waveform views”（切换频谱视图/波形视图）按扭，即可将波形以频谱显示的方式显示出来，如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1
图2 图3 可以看到，横轴为时间，纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了，可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KHz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的，颜色从深蓝到红再到黄，指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。 图4
频谱分析仪的使用方法 13MHz信号。一般情况下，可以用示波器判断13MHz电路信号的存在与否，以及信号的幅度是否正常，然而，却无法利用示波器确定13MHz电路信号的频率是否正常，用频率计可以确定13MHz电路信号的有无，以及信号的频率是否准确，但却无法用频率计判断信号的幅度是否正常。然而，使用频谱分析仪可迎刃而解，因为频谱分析仪既可检查信号的有无，又可判断信号的频率是否准确，还可以判断信号的幅度是否正常。同时它还可以判断信号，特别是VCO信号是否纯净。可见频谱分析仪在手机维修过程中是十分重要的。 另外，数字手机的接收机、发射机电路在待机状态下是间隙工作的，所以在待机状态下，频率计很难测到射频电路中的信号，对于这一点，应用频谱分析仪不难做到。 一、使用前须知 在使用频谱分析仪之前，有必要了解一下分贝(dB)和分贝毫瓦(dBm)的基本概念，下面作一简要介绍。 1．分贝(dB) 分贝是增益的一种电量单位，常用来表示放大器的放大能力、衰减量等，表示的是一个相对量，分贝对功率、电压、电流的定义如下： 分贝数：101g(dB) 分贝数=201g(dB) 分贝数=201g(dB) 例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA／B=10182’3dB，也就是说，A功率比B功率大3dB， 2．分贝毫瓦(dBm) 分贝毫瓦(dBm)是一个表示功率绝对值的单位，计算公式为： 分贝毫瓦=101g(dBm) 例如，如果发射功率为lmw，则按dBm进行折算后应为：101glmw／1mw=0dBm。如果发射功率为40mw，则10g40w／1mw--46dBm。 二、频谱分析仪介绍 生产频谱分析仪的厂家不多。我们通常所知的频谱分析仪有惠普(现在惠普的测试设备分离出来，为安捷伦)、马可尼、惠美以及国产的安泰信。相比之下，惠普的频谱分析仪性能最好，但其价格也相当可观，早期惠美的5010频谱分析仪比较便宜，国产的安泰5010频谱分析仪的功能与惠美的5010差不多，其价格却便宜得多。 下面以国产安泰5010频谱分析仪为例进行介绍。 1．性能特点 AT5010最低能测到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，频率计要在20mv以上，跟频谱仪比相差10000倍。如用频率计测频率时，有的频率点测量很难，有的频率点测最不准，频率数字显示不稳定，甚至测不出来。这主要足频率计灵敏度问题，即信号低于20mv频率计就无能为力了，如用示波器测量时，信号5％失真示波器看不出来，在频谱仪上万分之一的失真都能看出来。
Aｄobe Auditｉon系列教程（二)：频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器，在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化，虚拟仪器技术广泛应用，有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用ＡdｏbｅAudition的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真!? 1. 频谱显示模式? Ａdoｂe Audition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Auｄｉtioｎ:数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形，即可进行频谱分析。这里我们新建一段２0秒的对数扫频信号(本文大多选用直接建立的波形,以便了解信号原始波形的标准频谱特征），然后选择“Vｉeｗ=>Sｐectral Vieｗ”(视图=＞频谱)，如图1，或点击快捷工具栏的“Togｇle bｅtwｅen Ｓｐectral and Wavｅｆorm vｉews”(切换频谱视图／波形视图）按扭,即可将波形以频谱显示的方式显示出来，如图2。扫频的频谱显示见图３。 图1
图2 图3 可以看到，横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了，可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约1１KＨz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄，指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。 图4
R3131A频谱仪简单操作使用方法 一．R3131A频谱仪简介。 R3131A频谱仪是日本ADV ANTEST公司的产品，用于测量高频信号，可测量的频率范围为9K—3GHz。对于GSM手机的维修，通过频谱仪可测量射频电路中的以下电路信号, （维修人员可以通过对所测出信号的幅度、频率偏移、干扰程度等参数的分析，以判断出故障点，进行快速有效的维修）： 1.手机参考基准时钟（13M,26M等）； 2.射频本振（RFVCO）的输出频率信号(视手机型号而异)； 3.发射本振（TXVCO）的输出频率信号（GSM:890M—915M;DCS:1710—1785M）； 4.由天线至中频芯片间接收和发射通路的高频信号； 5.接收中频和发射中频信号(视手机型号而异)。 面板上各按键（如图-1所示）的功能如下： A区：此区按键是其他区功能按键对应的详细功能选择按键，例如按下B区的FREQ 键后，会在屏幕的右边弹出一列功能菜单，要选择其中的“START”功能就可通过按下其对 （图-1） B区：此区按键是主要设置参数的功能按键区，包括：FREQ—中心频率； SPAN—扫描频率宽度；LEVEL—参考电平。此区中按键只需直接按下对应键输入数值及单位即可。 C区：此区是数字数值及标点符号选择输入区，其中“1”键的另一个功能是“CAL(校
准)”，此功能要先按下“SHIFT(蓝色键)”后再按下“1”键进行相应选择才起作用； “-”是退格删除键，可删除错误输入。 D 区：参数单位选择区，包括幅度、电平、频率、时间的单位，其中“Hz ”键还有“ENTER(确认)”的作用。 E 区：系统功能按键控制区，较常使用的有“SHIFT ”第二功能选择键，“SHIFT+CONFIG(PRESET )”选择系统复位功能，“RECALL ”调用存储的设置信息键，“SHIFT+RECALL(SA VE )”选择将设置信息保存功能。 F 区：信号波形峰值检测功能选择区。 G 区：其他参数功能选择控制区，常用的有“BW ”信号带宽选择及“SWEEP ”扫描时间选择,“SWEEP ”是指显示屏幕从左边到右边扫描一次的时间。 显示屏幕上的信息(如图-2所示)。 二．一般操作步骤。[“ ”表示的是菜单面板上直接功能按键，“ ” 表 示单个菜单键的详细功能按键（在显示屏幕的右边）]： 1） 按Power On 键开机。 2） 每次开始使用时，开机30分钟后进行自动校准，先按 Shift+7（cal ） ，再选择 cal all 键，校准过程中出现“Calibrating ”字样，校准结束后如通过则回复校准前状态。校准过程约进行3分钟。 3） 校准完成后首先按 FREQ 键，设置中心频率数值，例如需测中心频率为902.4M 的信
AdoｂｅＡｕditｉon系列教程(二)：频谱分析仪 频谱分析仪是研究信号频谱特征的仪器,在电子技术一日千里的今天,是研究、开发、调试维修中的有力武器。现代频谱分析仪都趋向于智能化,虚拟仪器技术广泛应用，有些就是以专用的计算机系统为核心设计的。其结果是结构大大简化、性能飞速提高。当然专业的频谱分析仪就比示波器更加昂贵了,业余爱好者更难用上。不过不必灰心,我们可以充分利用AdobｅＡｕdiｔiｏn的频谱分析功能,让你拥有精确频谱分析仪的美梦成真! 1. 频谱显示模式 AｄobｅAudition本身有一种“频谱显示”模式。先打开一段波形,或用《妙用Adobe Ａuｄitｉｏn：数字存储示波器》一文介绍的方法录制一段波形，即可进行频谱分析。这里我们新建一段2０秒的对数扫频信号（本文大多选用直接建立的波形，以便了解信号原始波形的标准频谱特征）,然后选择“Viｅｗ=＞Spe ｃtrａl Ｖiew”（视图=＞频谱）,如图1，或点击快捷工具栏的“Ｔｏｇgle ｂetween Sｐeｃｔraｌ and Ｗaveform views”(切换频谱视图/波形视图)按扭，即可将波形以频谱显示的方式显示出来，如图2。扫频的频谱显示见图3。 图1
图２ 图3 可以看到，横轴为时间,纵轴为频率指示。每个时刻对应的波形频谱都被显示出来了,可以看到扫描速度是指数增加的，即将频率轴取对数时扫描速度是线性的。如图中光标处18秒处频谱指示约11KＨz。实际上频谱指示的颜色是代表频谱能量的高低的,颜色从深蓝到红再到黄,指示谱线电平由低到高的变化。这实际上跟地图的地形鸟瞰显示是比较相似的，看图4频谱复杂变化的声音频谱就更容易理解这点了。
电磁干扰测量与诊断 当你的产品由于电磁干扰发射强度超过电磁兼容标准规定而不能出厂时，或当由于电路模块之间的电磁干扰，系统不能正常工作时，我们就要解决电磁干扰的问题。要解决电磁干扰问题，首先要能够“看”到电磁干扰，了解电磁干扰的幅度和发生源。本文要介绍有关电磁干扰测量和判断干扰发生源的方法。 １．测量仪器 谈到测量电信号，电气工程师首先想到的可能就是示波器。示波器是一种将电压幅度随时间变化的规律显示出来的仪器，它相当于电气工程师的眼睛，使你能够看到线路中电流和电压的变化规律，从而掌握电路的工作状态。但是示波器并不是电磁干扰测量与诊断的理想工具。这是因为： A. 所有电磁兼容标准中的电磁干扰极限值都是在频域中定义的，而示波器显示出的时域波形。因此测试得到的结果无法直接与标准比较。为了将测试结果与标准相比较，必须将时域波形变换为频域频谱。 B. 电磁干扰相对于电路的工作信号往往都是较小的，并且电磁干扰的频率往往比信号高，而当一些幅度较低的高频信号叠加在一个幅度较大的低频信号时，用示波器是无法进行测量。 C. 示波器的灵敏度在mV级，而由天线接收到的电磁干扰的幅度通常为V级，因此示波器不能满足灵敏度的要求。 测量电磁干扰更合适的仪器是频谱分析仪。频谱分析仪是一种将电压幅度随频率变化的规律显示出来的仪器，它显示的波形称为频谱。频谱分析仪克服了示波器在测量电磁干扰中的缺点，它能够精确测量各个频率上的干扰强度。 对于电磁干扰问题的分析而言，频谱分析仪是比示波器更有用的仪器。而用频谱分析仪可以直接显示出信号的各个频谱分量。 1.1 频谱分析仪的原理 频谱分析仪是一台在一定频率范围内扫描接收的接收机，它的原理图如图1所示。 图1 频谱分析仪的原理框图
目录 1仪器的一般性说明 ..................... 错误！未定义书签。 1.1仪器的主要功能简介 ......... 错误！未定义书签。 1.2选择机型介绍 ..................... 错误！未定义书签。 1.3可供选购功能附件的介绍 . 错误！未定义书签。 1.4随机标准配置附件的说明 . 错误！未定义书签。 1.5预防性护理 ......................... 错误！未定义书签。 1.6年检和校准说明 ................. 错误！未定义书签。 1.7静电放电（ESD）的保护方法错误！未定义书签。 1.8电池的更换 ......................... 错误！未定义书签。 1.9使用软背包 ......................... 错误！未定义书签。 1.10有关的技术支持和服务信息错误！未定义书签。 2熟悉仪器 (3) 2.1打开频谱分析仪 (3) 2.1.1频谱分析仪前面板介绍 (3) 2.1.2测试面板介绍 (5) 2.2人机交互界面介绍 (5) 2.2.1屏幕显示信息介绍 (5) 2.2.2菜单操作 (6) 2.2.3符号与指示 (7) 2.2.4数据输入 (7) 2.3测量模式选择 (8) 2.4菜单详解 (8) 2.4.1AMP按键 (8) 2.4.2CPL按键 (10) 2.4.3FREQ按键 (10) 2.4.4MARK按键 (11) 2.4.5MEAS按键 (12) 2.4.6MEAS/SETUP按键 (13) 2.4.7PEAK按键 (14) 2.4.8SAVE按键 (15) 2.4.9SYS按键 (16) 3频谱测量 (17) 3.1测量类型选择 (17) 3.2频谱扫描的功能和使用 (17) 3.2.1基础测量 (17) 3.2.2基本参数设置 (27) 3.2.3测量参数设置 (31) 3.2.4基本使用 (37) 3.3通道功率 (45) 3.3.1基础测量 (45) 3.3.2基本参数设置 (49) 3.3.3测量参数设置 (49) 3.3.4基本使用 (51) 3.4邻道功率 (52) 3.4.1基础测量 (52) 3.4.2基本参数设置 (53) 3.4.3测量参数设置 (54) 3.4.4基本使用 (56) 3.5占用带宽 (57) 目录－1
正确使用频谱分析仪需注意的几点 首先，电源对于频谱分析仪来说是非常重要的，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，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。 其次，对信号进行精确测量前，开机后应预热三十分钟，当测试环境温度改变3—5度时，频谱仪应重新进行校准。 三，任何频谱仪在输入端口都有一个允许输入的最大安全功率，称为最大输入电平。如国产多功能频谱分析仪AV4032要求连续波输入信号的最大功率不能超过＋30dBmW（1W），且不允许直流输入。若输入信号值超出了频谱仪所允许的最大输入电平值，则会造成仪器损坏；对于不允许直流输入的频谱仪，若输入信号中含有直流成份，则也会对频谱仪造成损伤。 一般频谱仪的最大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，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，频谱仪应选择最大的射频衰减和可能的最大基准电平，并且使用最宽的频率扫宽（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。 频谱分析仪的工作原理 频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器,外观如图1.2所示,面板上布建许多功能控制按键,作为系统功能之调整与控制,系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分
频谱分析是观察和测量信号幅度和信号失真的一种快速方法，其显示结果可以直观反映出输入信号的傅立叶变换的幅度。信号频域分析的测量范围极其宽广，超过140dB，这使得频谱分析仪成为适合现代通信和微波领域的多用途仪器。频谱分析实质上是考察给定信号源，天线，或信号分配系统的幅度与频率的关系，这种分析能给出有关信号的重要信息，如稳定度，失真，幅度以及调制的类型和质量。利用这些信息，可以进行电路或系统的调试，以提高效率或验证在所需要的信息发射和不需要的信号发射方面是否符合不断涌现的各种规章条例。 现代频谱分析仪已经得到许多综合利用，从研究开发到生产制造，到现场维护。新型频谱分析仪已经改名叫信号分析仪，已经成为具有重要价值的实验室仪器，能够快速观察大的频谱宽度，然后迅速移近放大来观察信号细节已受到工程师的高度重视。在制造领域，测量速度结合通过计算机来存取数据的能力，可以快速，精确和重复地完成一些极其复杂的测量。 有两种技术方法可完成信号频域测量（统称为频谱分析）。 1．FFT分析仪用数值计算的方法处理一定时间周期的信号，可提供频率；幅度和相位信息。这种仪器同样能分析周期和非周期信号。FFT 的特点是速度快；精度高，但其分析频率带宽受ADC采样速率限制，适合分析窄带宽信号。 2．扫频式频谱分析仪可分析稳定和周期变化信号，可提供信号幅度和频率信息，适合于宽频带快速扫描测试。
图1 信号的频域分析技术 快速傅立叶变换频谱分析仪 快速傅立叶变换可用来确定时域信号的频谱。信号必须在时域中被数字化，然后执行FFT算法来求出频谱。一般FFT分析仪的结构是：输入信号首先通过一个可变衰减器，以提供不同的测量范围，然后信号经过低通滤波器，除去处于仪器频率范围之外的不希望的高频分量，再对波形进行取样即模拟到数字转换，转换为数字形式后，用微处理器（或其他数字电路如FPGA,DSP）接收取样波形，利用FFT计算波形的频谱，并将结果记录和显示在屏幕上。 FFT分析仪能够完成多通道滤波器式同样的功能，但无需使用许多带通滤波器，它使用数字信号处理来实现多个独立滤波器相当的功能。从概念上讲，FFT方法
频谱分析仪 Spectrum Analyzer 系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性.频谱分析仪依信号处理方式的不同,一般有两种类型;即时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)与扫描调谐频谱分析仪(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer). 即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector),再经由同步的多工扫描器将信号传送到CRT萤幕上,其优点是能显示周期性杂散波(Periodic Random Waves)的瞬间反应,其缺点是价昂且性能受限於频宽范围,滤波器的数目与最大的多工交换时间(Switching Time). 最常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪,其基本结构类似超外差式接收器,工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大,滤波与检波传送到CRT的垂直方向板,因此在CRT的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系. 影响信号反应的重要部份为滤波器频宽,滤波器之特性为高斯滤波器(Gaussian-Shaped Filter),影响的功能就是量测时常见到的解析频宽(RBW,ResolutionBandwidth).RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异,两个不同频率的信号频宽如低於频谱分析仪的RBW,此时该两信号将重叠,难以分辨,较低的RBW固然有助於不同频率信号的分辨与量测,低的RBW将滤除较高频率的信号成份,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的RBW密切相关,较高的RBW固然有助於宽频带信号的侦测,将增加杂讯底层值(Noise Floor),降低量测灵敏度,对於侦测低强度的信号易产生阻碍,因此适当的RBW宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念. (9)中频带宽选择(400kHz、20kHz)：选在20kHz带宽时，噪声电平降低，选择性提高，能分隔开频率更近的谱线。此时，若扫频宽度过宽，则由于需要更长的扫描时间，从而造成信号过渡过程中信号幅度降低，使测量不正确。此时“校准失效”LED发亮即表明这一点。 (10)视频滤波器选择(VIDEOFILTER)：可用来降低屏幕上的噪声，它使得正常情况下，平均噪声电平刚好高出其信号(小信号)谱线，以便于观察。该滤波器带宽是4kHz。 (11)Y移位调节(Y-POS)：调节射速垂直方向移动。 (12)BNC 5011输入端口(1NPUT 5011)：在不用输入衰减时，不允许超出的最大允许输入电压为+25V(DC)和十10dBm(AC)。当加上40dB最大输入衰减时，最大输入电压为+20dBm。 (13)衰减器按钮：输入衰减器包括有4个10dB衰减器，在信号进入第一混频器之前，利用衰减器按钮可降低信号幅度。按键压下时衰减器接人。
Ａｇilent E4４02B ESA－EＳeries SpectruｍAｎ alyzer 使用方法简介 宁波之猫 200９-６-17
?目录 1简介............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.面板............................................................................................. 错误!未定义书签。 2.1操作区?错误!未定义书签。 2.2 屏幕显示......................................................................... 错误!未定义书签。３.各功能区的使用....................................................................... 错误!未定义书签。 ３.1 Conｔrol（控制）功能区 ............................................ 错误!未定义书签。 3．１.1 FreqｕｅｎcｙＣhａnnel:?错误!未定义书签。 ３．1.2Ｓpan X Sｃale?错误!未定义书签。 3．1.3Aｍpｌｉtuｄe ＹＳcalｅ .......................... 错误!未定义书签。 3．1.4 Input/Ｏuｔput ................................................... 错误!未定义书签。 3.１．5 Vｉew／Tｒａｃe?错误!未定义书签。 3.1.6 Display?错误!未定义书签。 3.1.7 Mode ..................................................................... 错误!未定义书签。 3.1.8 Det／Demod?错误!未定义书签。 3．1.9Ａｕto Cuple?8 3.1．１0BW/Avg?错误!未定义书签。 3．1.11 Tｒｉg ............................................................. 错误!未定义书签。 3．1．12 Ｓiｎgｌe?错误!未定义书签。 3.1．1３Ｓｗeep?错误!未定义书签。 ３.1．１4Ｓoｕrｃe?错误!未定义书签。 3．2 Ｍeasurｅ（测量）功能区?错误!未定义书签。 3.２.1Ｍeaｓｕre?错误!未定义书签。 3．2．2 Meａs Sｅｔup .............................................. 错误!未定义书签。 3.2.3 Ｍeａs Contｒｏl ................................................ 错误!未定义书签。 3.3 Ｓystem（系统）功能区............................................... 错误!未定义书签。 3．３.１System ......................................................... 错误!未定义书签。 3.3.2 Preset?错误!未定义书签。 3．３.3 Fｉle?错误!未定义书签。 3.3．4 Ｐrｉｎt Setup&Ｐrint .................................. 错误!未定义书签。 ３.４Mａrkeｒ（标记)功能区?错误!未定义书签。 3.4．1 Mａrkeｒ........................................................... 错误!未定义书签。 3.4.2 Ｐeak Seａrch ................................................... 错误!未定义书签。 ３.4.3 Freq Couｎt?错误!未定义书签。 3.４.4Mａrkｅｒ→?错误!未定义书签。 4.测试步骤举例............................................................................. 错误!未定义书签。
课程 电子测量 学号 姓名 成绩 实验名称 实验五 频谱分析仪的使用 一、 实验目的 正确设置频谱分析仪的各项参数，观测输入的各种波形信号的幅度谱，达到熟练使用频谱仪的目的。 二、实验原理 1、频谱分析仪原理 现代频谱分析仪是一种“外差式FFT 分析仪”，其组成如图5.1所示。被测信号经输入衰减之后进入混频电路，在扫描本振信号的作用下，被测信号的各种频率成分被依次混频，然后以固定的中频频率通过中频滤波器，被选择出来进行后续处理。在数字中频处理电路中，被测信号的各个频率分量被量化、正交分解、时-频域变换，最后送入显示器。 图5.1 现代频谱分析仪的组成 2、 被测信号的频谱 本实验将使用频谱分析仪观测正弦波、方波、三角波信号的幅度谱。 （1）正弦波的频谱 对一个周期为T ，幅度为A 的连续余弦波，其表达式为：t A t u 0cos )(ω=，其中T π ω20= （2）方波的频谱（类似图5.2） 图5.2方波的频谱图 对周期为T 高为1的方波，付氏展开：)3cos 3 1 (cos 1 )(00 +-= t t t u ωωπ 信号 输入
可见，方波偶数项为0。基波幅度最大，奇次项幅度随谐波次数的增加而递减。 （3）三角波的频谱（类似图5.3） 对周期为T 高为1的三角波， 付氏展开：)3cos 3 1 (cos 8 )(0202 +- = t t t u ωωπ 图5.3三角波的频谱图 三角波的频谱与方波类似，仅有奇次分量，谐波幅度也随谐波次数的增加而递减。但三角波的谐波幅度收敛更快，因为幅度值与谐波次数的平方成反比。 三、频谱仪的操作 影响频谱仪幅度谱迹线显示的因素有频率（横轴）、幅度（纵轴）两方面。 1、 频率 （1）与频率显示有关的频谱仪指标 ● 频率范围：频谱仪能够进行正常工作的最大频率区间。 ● 扫描宽度：表示频谱仪在一次测量过程中所显示的频率范围，可以小于或 等于输入频率范围。通常根据测试需要自动调节，或手动设置。 ● 频率分辨率：能够将两个相邻频谱分量（两条相邻谱线）分辨出来的能力。 频率分辨率由中频滤波器带宽和选择性决定，还受本振频率稳定度影响。 ● 扫描时间：进行一次全频率范围的扫描、并完成测量所需的时间。通常希 望扫描时间越短越好，但为了保证测量精度，扫描时间必须适当。 （2）与频率显示有关的频谱仪功能设置键 ● Span ：设置当前测量的频率范围。 ● 中心频率：设置当前测量的中心频率。 ● RBW ：设置分辨率带宽。通常RBW 的设置与Span 联动。 2、 幅度 （1）与幅度显示有关的频谱仪指标 ● 动态范围：同时可测的最大与最小信号的幅度之比。通常是指从不加衰减 时的输入信号电平起，直到最小可用信号电平为止的信号幅度变化范围。