鼎陽頻譜儀的基礎(chǔ)功能是頻譜分析，是信號的頻率和功率測試，文中列舉幾種常見信號類型與應(yīng)用場景，總結(jié)設(shè)置規(guī)則，精簡步驟的同時保證最佳準(zhǔn)確度。
鼎陽頻譜儀是射頻領(lǐng)域進(jìn)行信號測試分析的基礎(chǔ)儀器，幫助射頻工程師完成信號頻率與功率的測量。發(fā)展至今，衍生出多種名稱，雖然叫法不同，但主要功能都還是進(jìn)行射頻/微波信號的測量，只是在處理/分析信號及擴(kuò)展性上各有側(cè)重。隨著各儀器廠家技術(shù)的進(jìn)步，精度越來越高，分析功能越來越多，價格也越來越高，對于廣大中小企業(yè)而言，投入往往是一件大事，那么，是否有一種可能選擇到性價比高的產(chǎn)品的同時也兼顧到信號測量的精度呢?今天我們就來談?wù)勅绾卧谑褂枚﹃栴l譜儀測量時進(jìn)行必要的優(yōu)化。
1.優(yōu)化低電平測量的靈敏度
對低電平信號的測量能力受限于設(shè)備的內(nèi)部噪聲。設(shè)備內(nèi)部混頻器及各級放大器會產(chǎn)生噪聲，通過檢波器會反映為顯示平均噪聲電平(DANL)。當(dāng)我們測量小信號的時候，信號幅度會接近設(shè)備內(nèi)部噪聲，被測信號信噪比越低，帶來的測量誤差也就越大。
合理進(jìn)行參數(shù)設(shè)置可以改善本底噪聲，如圖1顯示了一個被頻譜儀DANL淹沒的信號，為了正確測量這一低功率信號，必須通過最小化輸入衰減，減小分辨率帶寬(RBW)，和開啟前置放大器這些方法來降低頻譜儀的DANL，從而讓小信號凸顯出來。
首先，輸入衰減器的設(shè)置會改變DANL，輸入衰減器用來保護(hù)內(nèi)部電路不被大功率信號燒壞，輸入衰減器增大可以減小到達(dá)輸入混頻器的信號功率。由于噪聲產(chǎn)生在輸入衰減器之后，大的輸入衰減設(shè)置會減小信噪比，在多數(shù)情況下，輸入衰減器的設(shè)置處于自動(AUTO)狀態(tài)，即自動設(shè)置(如DSA800E系列為10 dB)，但在某些測試小功率信號的情況下，需要更小的輸入衰減器設(shè)置來降低頻譜儀的本底噪聲，此時應(yīng)把衰減器設(shè)置為0 dB。
混頻器輸出后的放大器會放大被衰減的信號，除了放大輸入信號外，噪聲也同樣被放大，從而造成DANL上升。然后信號通過RBW中頻濾波器，所以減小RBW可以使較低的噪聲能量到達(dá)檢波器，可以降低頻譜儀的DANL。
當(dāng)需要進(jìn)一步提高測量靈敏度時，應(yīng)該使用具有低噪聲和高增益的前置放大器。現(xiàn)在一般都具有內(nèi)部的前置放大器(預(yù)放)，可以改善信噪比20dB左右(如DSA800系列為17dB)。這對一些小信號的測量(如雜散信號測量，-110 dBm以下信號功率測量)是非常有用的。頻譜儀內(nèi)部的預(yù)放默認(rèn)狀態(tài)是關(guān)閉的，使用時需要手動打開。同時打開預(yù)放時要注意此時的輸入信號電平，避免損壞預(yù)放。
當(dāng)進(jìn)行雜散信號測量時，要求雜散信號應(yīng)低于某個限值，可以提供一個模板判定功能，如圖3所示，該功能把測得的軌跡數(shù)據(jù)與一組幅度和頻率限值線相比較。如果被測信號落在限值線內(nèi)，屏幕顯示PASS，如果信號超出限值線，屏幕顯示FAIL。該功能同樣能夠用于EMI預(yù)測試方向。
2.識別內(nèi)部失真成分
在進(jìn)行諧波，雜散等項目測試時，需要對輸入信號載波之外的失真成分進(jìn)行測量分析。但需要注意的是，有時輸入信號較大并且輸入衰減設(shè)置不夠時，會造成頻譜儀內(nèi)部產(chǎn)生失真。這時，失真成分會對測量結(jié)果造成影響，甚至?xí)⑹д娈a(chǎn)物誤判為被測信號。如何判別失真是設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的還是被測信號本身的失真？使用輸入衰減器就可以簡單的作出判定。
