安捷伦频谱仪原理基础.pdf

Page 1 频谱分析仪基本原理及产品介绍频谱分析仪基本原理及产品介绍 MultitoneDigital Modulation FM chirp Pulse UWBMulticarrierCWAMFM MPulse 安捷伦科技有限公司 电子测量测试事业部 信号源产品事业部 应用工程师 丛姗姗 shan shan cong 2008年1月 Page 2 内容概要内容概要 频谱分析仪概述 频谱分析仪基础 频谱分析仪指标 安捷伦频谱分析仪产品介绍 Page 3 频谱分析仪概述频谱分析仪概述 1 示波器和频谱分析仪的主要区别是什么 2 频谱分析仪的两种频谱分析技术分别是什么 3 这两种频谱分析技术之间的区别是什么 Page 4 时间 幅度 功率 频率 时域测量 频域测量 频谱分析仪概述 频谱分析仪概述 频域和时域 Page 5 频谱分析仪概述 频谱分析仪概述 两种频谱分析技术 FFT FFT 快速傅立叶变换快速傅立叶变换快速傅立叶变换快速傅立叶变换 并行滤波器组处理并行滤波器组处理 full spectral display A f f1f2 A ff1 f2 滤波器扫描测试滤波器扫描测试 LCD shows full spectral display 扫频式频谱仪扫频式频谱仪扫频式频谱仪扫频式频谱仪 Page 6 内容概要内容概要 频谱分析仪概述 频谱分析仪基础 扫频式频谱仪框图 频谱分析仪指标 安捷伦频谱分析仪解决方案 Page 7 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 扫频式频谱仪框图扫频式频谱仪框图 Pre Selector Or Low Pass Input Filter Crystal Reference Oscillator Log Amp RF input attenuator mixer IF filter RBW envelope detector video filter local oscillator sweep generator IF gain Input signal ADC Display Video Processing Page 8 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 混频器混频器 Mixer f sig LO f f sigLO f LO ff sig LO f f sig RF LO IF 1 5 GHz 3 6 GHz 6 5 GHz MIXER Page 9 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 中频滤波器中频滤波器 分辨率带宽分辨率带宽 RBW IF Filter Display Input Spectrum IF Bandwidth RBW ABC Page 10 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 包络检波器包络检波器 Envelope Detector Before detectorAfter detector bins Positive Peak Negative Peak Sample Page 11 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 视频滤波器视频滤波器 视频带宽视频带宽 VBW Video Filter Page 12 LCD Display ADC Video processing SWEEP GEN LO 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 其他元器件其他元器件 IF GAIN RF INPUT ATTENUATOR Page 13 频谱分析仪基础频谱分析仪基础 怎样协调工作 怎样协调工作 3 6 GHz GHz 0361245 0312 3645 3 6 GHz 0312 f IF Signal RangeLO Range f s sweep generator LO LCD display input mixer IF filter detector A f f LO f s f s f s f LO f s f LO f LO 3 6 6 5 6 5 IF Signal Range Page 14 频谱分析仪基础 频谱分析仪基础 现代频谱分析仪现代频谱分析仪 全数字中频全数字中频 YIG ADC Analog IF Filter Digital IF Filter Digital Log Amp Digital Detectors FFT Swept vs FFT Attenuation Pre amp Replaced by Page 15 内容概要内容概要 频谱分析仪概述 频谱分析仪基础 频谱分析仪指标 关键指标 安捷伦频谱分析仪解决方案 Page 16 关键指标关键指标 1 当您选择一款频谱分析仪的时候 您通常看重它的哪些性 能 当您选择一款频谱分析仪的时候 您通常看重它的哪些性 能 频率范围 精度 失真 分辨率 灵敏度 动态范围 2 您为什么看重这些指标 您为什么看重这些指标 3 频谱分析仪的的哪个部分影响了这些指标性能 我们怎样才能改善这些指标 频谱分析仪的的哪个部分影响了这些指标性能 我们怎样才能改善这些指标 Page 17 10 kHz RBW 10 kHz RBW 1 kHz Selectivity 15 1 10 kHz distortion products 60 dB BW 15 kHz 7 5 kHz 3 dB 60 dB 关键指标 关键指标 分辨率带宽的 选择性 形状因子 分辨率带宽的 选择性 形状因子 Page 18 关键指标 关键指标 灵敏度灵敏度 噪底噪底 Signal Equals Noise Sensitivity is the Smallest Signal That Can Be Measured Sensitivity is the Smallest Signal That Can Be Measured 2 2 dB Page 20 关键指标 关键指标 动态范围 动态范围的图示 动态范围 动态范围的图示 POWER AT MIXER INPUT ATTENUATOR SETTING dBm SIGNAL TO NOISE RATIO dBc 20 40 60 80 100 60 300 30 TOI Optimum Mixer Levels Optimum Mixer Levels Maximum 2nd Order Dynamic Range Maximum 2nd Order Dynamic Range DISPLAYED NOISE 1 kHz RBW THIRD ORDER SECOND ORDER Maximum 3rd Order Dynamic Range Maximum 3rd Order Dynamic Range SOI Page 21 无失真测试动态范围在内部失真和 噪声电平间折衷 无失真测试动态范围在内部失真和 噪声电平间折衷 衰减器设值小时衰减器设值小时 混频器输入功率大混频器输入功率大 频谱仪频谱仪内部失真大内部失真大 噪声电平低噪声电平低 衰减器设值大时 混频器输入功率小衰减器设值大时 混频器输入功率小 频谱仪频谱仪内部失真小内部失真小 噪声电平高噪声电平高 Page 22 内容概要内容概要 频谱分析仪概述 频谱分析仪基础 频谱分析仪指标 安捷伦频谱分析仪解决方案 安捷伦频谱分析仪产品线 X系列频谱分析仪 MXA EXA 89601A 矢量信号分析软件 Page 23 EXA World s Soon To Be Most Popular Economy class 9 KHz to 26 5 GHz CSA Low cost portable 100 kHz to 6 GHz 安捷伦频谱分析仪产品线安捷伦频谱分析仪产品线 N9320A Basic Bench top 9 kHz to 3 GHz 性能性能 ESA World s Most Popular Economy portable 100 Hz to 26 5 GHz 价格价格 N9340A Basic Handheld 100 kHz to 3 GHz 07年年3月月 MXA Super Mid Performance 20 Hz to 26 5 GHz PSA Market Leading Performance 3 Hz to 50 GHz 测试代码兼容测试代码兼容 89600 VSA Software World s best analysis troubleshooting 8560 Series Rugged portable 30 Hz to 50 GHz 07年年9月月 Page 24 X系列频谱分析仪系列频谱分析仪 下一代 neXt 1 MXA EXA中的 X 是什么意思 2 为什么X系列频谱仪对于我们今后的研发以及生产是如此 的重要 3 X系列频谱分析仪支持多少种应用制式 Page 25 EXA 高性能经济型频谱分析仪高性能经济型频谱分析仪 足够的性能足够的性能 简单的配置方法简单的配置方法 10 MHz 分析带宽分析带宽 9 kHz to 3 6 7 0 13 6 26 5 GHz 频率范围频率范围 X系列频谱分析仪 着眼于您的测试需求系列频谱分析仪 着眼于您的测试需求 New MXA 高性能中档频谱分析仪高性能中档频谱分析仪 高性能高性能 更多的选件更多的选件 可选可选25 MHz分析带宽分析带宽 20 Hz to 3 6 8 4 13 6 26 5 GHz频率范围频率范围 业界最快 非常好用 应用相当广 业界最快 非常好用 应用相当广 测试代码相互兼容 支持多种仪器连接方式 Page 26 MXA 业界最快的业界最快的频谱分析仪频谱分析仪 测量模式切换测量模式切换 Marker Peak Search 远程控制扫描和传输远程控制扫描和传输 本地更新本地更新 快速的快速的ACLR测量测量 0 2 dB 75 ms 4 ms 12 ms 8 ms 11 ms 速度比第二快的频 谱仪高出 速度比第二快的频 谱仪高出300 Data from June 2007 EXA Page 27 非常好用的非常好用的频谱分析仪频谱分析仪 频谱分析测量选件频谱分析测量选件 Auto Tune 根据信号自动设置测量参 数 根据信号自动设置测量参 数 内容全面的内容全面的Help帮助文档帮助文档 预置预置 基于标准的一键式功率测量基于标准的一键式功率测量 Power Suite 可灵活设置的可灵活设置的12 个个markers 和和 6 条迹线显 示 条迹线显 示 使用使用trace math 处理数据处理数据 非常好用的用户界面非常好用的用户界面 包括功率测量套件包括功率测量套件 安捷伦独有的安捷伦独有的 Page 28 应用相当广的应用相当广的频谱分析仪频谱分析仪 Spectrum Analyzer Measurement Application with Power Suite Std I Q Analyzer Std N9075A 802 16 OFDMA Measurement App N9073A 1FP W CDMA Measurement App N9073A 2FP HSDPA HSUPA Measurement App N9068A Phase Noise Measurement App 89601A VSA N9071A GSM EDGE Measurement App 2007年年9月第一波月第一波 Page 29 2008年年1月第二波月第二波 N9079 1FP TD SCDMA Measurement App N9079 2FP HSDPA 8PSK Measurement App N9069A Noise Figure Measurement App N9063A Analog Demod Measurement App 89601X VXA 应用相当广的应用相当广的频谱分析仪频谱分析仪 Page 30 世界领先的信号分析软件世界领先的信号分析软件 VSA Vector Signal Analysis 89601A 矢量信号分析软件矢量信号分析软件 高级的信号分析能力高级的信号分析能力 可以在可以在EXA和和MXA的内部运行的内部运行 支持所有的支持所有的option 现有可支持的解调类型现有可支持的解调类型 AM FM M WiMAX 802 16 OFDM OFDMA WLAN IEEE 802 11a b g j p Digital Video Private Mobile Radio CDMA base CDMA mobile CDPD GSM EDGE NADC PDC PHP PHS W CDMA TD SCDMA HSDPA 1xEV DO 1xEV DV Bluetooth ZigBee APCO 25 DECT TETRA 1 TETRA 2 TEDS VDL mode 3 FSK 2 4 8 16 le