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頻譜儀非線性失真和干擾抑制指標(biāo)解讀及其測量方法

日期:2024-12-30 02:11
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摘要:頻譜儀的指標(biāo),除了測量不確定度和本底噪聲等關(guān)鍵指標(biāo),還需關(guān)注一些其它重要指標(biāo),例如非線性失真雜散和干擾抑制,本文幫助您理解這些指標(biāo)項目,并且簡述其測量驗證方法。

頻譜儀的指標(biāo),除了測量不確定度和本底噪聲等關(guān)鍵指標(biāo),還需關(guān)注一些其它重要指標(biāo),例如非線性失真雜散和干擾抑制,本文幫助您理解這些指標(biāo)項目,并且簡述其測量驗證方法。

非線性失真


1dB壓縮點(diǎn)

在衰減器置為0,頻譜儀輸入功率達(dá)到飽和的臨界功率值,在此臨界點(diǎn),頻譜儀的功率測量值比實際輸入小1dB。

測試和評價方法:為確保測量準(zhǔn)確度,現(xiàn)代頻譜儀在衰減器置為0時,其量程上限一般不超過0dBm,低于1dB壓縮點(diǎn),為避免過載,通常在指標(biāo)手冊中規(guī)定采用雙音法,也就是用兩個信號源合路輸入被檢頻譜儀,其中一個提供-30dBm左右的RF信號電平L,另一個頻率RF'與RF間隔大于中頻模擬濾波器帶寬,電平L'初始值等于L;被檢頻譜儀中心頻率RF,較小的SPAN,衰減器置為0;逐步升高L',直到RF電平讀數(shù)下降1dB,記錄此時L',即1dB壓縮點(diǎn)。

三階互調(diào)截點(diǎn)TOI


在衰減器置為0,頻譜儀輸入兩個頻率信號之間,自身互調(diào)失真的指標(biāo)。相鄰頻率f1,f2兩個信號,在三階頻率2f1-f2和2f2-f1處產(chǎn)生的互調(diào)分量的電平,隨著兩個輸入信號功率上升而提高,互調(diào)分量在線性區(qū)上升直線的延長線,與f1或f2輸出功率上升直線的延長線交點(diǎn)。

測試和評價方法:用兩個信號源合路輸入被檢頻譜儀,按照指標(biāo)手冊標(biāo)注,頻率分別為f1、f2,電平L;頻譜儀衰減器置為0,在三階頻率2f1-f2和2f2-f1處測量電平較大值L3;計算TOI=(L-L3)/2+L

二次諧波截點(diǎn)SHI


在衰減器置為0,頻譜儀輸入信號,自身產(chǎn)生2次諧波指標(biāo)。輸入信號的2次諧波分量,隨輸入功率增加的上升直線,與輸出功率上升直線的延長線交點(diǎn)。

測試和評價方法:頻譜儀衰減器置為0,輸入信號頻率為f,電平L,在2次諧波頻率測量電平L2;計算SHI=(L-L2)+L。

通常需要在信號源輸出端加諧波抑制濾波器。
其它雜散


頻譜儀輸入端接匹配負(fù)載,頻譜上顯示的尖峰都是雜散。

干擾抑制

鏡像頻率抑制

根據(jù)頻譜儀混頻器的工作模式,輸入測試頻率RF、本振頻率LO和中頻IF的計算關(guān)系,所謂鏡像頻率就是RF相對于LO的鏡像RF',它們之間的頻率間隔相等。鏡像頻率RF'經(jīng)過LO和混頻器輸出頻率也等于IF,需要在RF輸入端采用模擬濾波器抑制。

測試和評價方法:在指標(biāo)手冊標(biāo)注的鏡像頻率點(diǎn)RF'輸入較高電平的信號L,頻譜儀在RF的的讀數(shù)L'與L的電平差,就是鏡像頻率抑制。


中頻抑制

如果輸入頻譜儀中頻IF信號電平L,測量IF以外的任意頻率RF時,讀數(shù)L'與L的電平差,就是中頻抑制。

測試和評價方法:按上述方法,用信號源產(chǎn)生對應(yīng)中頻頻點(diǎn)的信號,輸入被檢頻譜儀,在其它頻率觀察并記錄電平值。


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