N9000A频谱分析仪原理介绍-最新.ppt

曹建内容概要 1 信号分析与频谱分析概述2 频谱分析仪的功能与基本原理3 频谱分析仪关键指标的定义4 N9000A产品简介 1 信号分析与频谱分析概述 理想单载波信号在时域和频域的波形 一般单载波信号在时域和频域的波形 周期信号的时域波形与频谱 FM信号的时域与频域 噪声信号的时域与频域 频谱分析仪的功率与示波器的功率频谱仪测得的是包络功率 示波器测得的是瞬时功率频谱分析仪的时域与示波器的时域频谱仪的时域 0span 为包络检波之后的电压包络的波形 不是真正的时域信号 2频谱分析仪的功能与基本原理 功能一频谱分析 频谱分布 功率谱测量杂散测试谐波测试 功能二扩展功能 支持功率计频率计功能噪声系数测试相位噪声测试测量接收机网络分析仪 配置跟踪源 电缆测试空间场强测试 功能三信号分析 对各种移动通信标准信号的解调频率 相位误差信道功率 现代频谱分析仪的实现方式FFT分析仪外差式频谱仪 FFT分析仪 输入信号的带宽被A D变换器前的模拟低通滤波器所截断 采样值被保存在一个存储器中 然后用来计算频域信号 最后频谱被显示出来 仅适合测量低频信号动态范围和最大输入频率只能折中处理 不适合脉冲信号的分析 应用 Tek实时频谱分析仪 现代频谱仪的结构组成射频部分硬件结构重要参数实现方法基带数字处理部分IQ信号的矢量分析检波方式 扫频式频谱仪组成框图频谱仪主要功能是显示和测量输入信号的频谱分布和幅值 频谱分析仪组成 输入衰减器 衰减器用途 大信号衰减 获得最佳动态范围 阻抗匹配 抑制非线性 鉴别伪信号 输入衰减器和中频放大器保持联动关系中频放大器自动补偿衰减作用 输入信号测量结果不会受衰减器设置的影响 衰减器对本底噪声的影响 Demo2 改变衰减器 前置放大器对底噪 内 外部失真的影响 1 SG Frequency 875 08MHz Amplitude 100dBm 2 N9000A CF 875MHz Span 200kHz RBW 300Hz Ref 80dBm 3 N9000A Trace Detector Trace1 View Trace2 TraceOn 4 N9000A Amplitude Attenuation 0dB 5 N9000A Amplitude InternalPreamp FullRange 低通滤波器的作用是阻止高频信号到达混频器 这样防止带外信号与本振相混频在中频产生多余的频率响应 微波频谱分析仪用预选器代替了低通滤波器 预选器是一种可调滤波器 能够滤掉我们所关心的频率以外的其它频率上的信号 预选器一般只应用在2GHz以上 频谱分析仪组成 低通滤波 预选器 频谱分析仪组成 混频器 从混频器输出的所有信号分量中 有两个具有最大幅度的信号是我们最想得到的 是由本振与输入信号之和以及本振与输入信号之差所产生的信号分量 中频 参考时基 参考时基参考时基的精度决定频谱仪的频率精度和相位噪声本振晶振的频率精度和稳定度决定了频谱仪的相位噪声 现代频谱仪均采用本振调谐的方式 固定中频 避免与可调滤波器相关的难题 混频器n RF m LO IF 40G的频谱仪 基波混频的损耗比谐波混频要小 损耗小本底噪声就低些 用来调节信号在显示器上的垂直位置而不会影响信号在混频器输入端的电平 射频输入衰减器和中频增益是联动的 频谱分析仪组成 中频增益 频谱分析仪组成 中频滤波器 中频滤波器 频谱分析仪显示 输入信号频率分布 中频滤波器带宽 RBW RBW是可调的 其可影响频率选择性 信噪比 测试速度 RBW是中频滤波器3dB带宽 60dBBW 3dBBW 滤波器矩形系数 单点频信号在频谱上测试显示结果为中频滤波器的频响形状 RBW是中频滤波器3dB带宽 两个等幅信号之间频率差值为中频滤波器的3dB带宽时 合成响应曲线仍有两个峰值 中间下沉大约3dB 我们认为它们是可分辨的 因此称中频滤波器的3dB带宽为频谱仪的分辨率带宽RBW 频谱分析仪组成 检波器 显示检波器类型取样检波正峰值检波负峰值检波正态检波 Normal 平均检波准峰值检波 常用检波器的选择测量CW信号 正峰值 PositivePeak 检波器测量噪声或者宽带信号功率 平均 Average 或者样本 Sample 检波器同时测量CW信号并观察噪声特性 标准正态 Normal 检波器 检波器与踪迹方式的关系 频谱分析仪组成 3频谱分析仪关键指标的定义 相位噪声 频谱纯度 接收机的固有噪声 动态范围 频率测量精度 幅度测量精度 分析带宽 解调带宽 本振信号相位噪声 相位噪声起源于振荡器输出信号的相位 频率和幅度变化 本振相位噪声和接收机本底噪声对接收信号的影响 频谱分析仪 接收机 的固有噪声 显示的本底噪声电平依赖于RF衰减器 衰减器设值大噪声电平高 显示的本底噪声电平依赖于RBW带宽 噪声电平随RBW按 规律变化 最小RBW设值最小衰减器设值减少VBW 平滑谱线 前置放大器 增益 噪声系数 频谱仪最低本底噪声显示的设置 30dBm 115dBm 1kHzBW 0dBATTENUATION 频谱仪最大输入电平 10dBm 仪表噪声电平随衰减器设值和 而变化 混频器压缩电平 信号 噪声范围 105dB 145dB 功率测量范围 频谱仪平均噪声电平 频谱分析仪动态范围指标定义 带内杂散 失真 100dBm 无杂散 失真动态范围90dB 动态范围 同时测量大信号和小信号的能力 安捷伦N9000A新产品 应用介绍 安捷伦N9000ACXA信号分析仪 最新X系列信号分析仪提供了优异的性能 已经收到广泛认可的用户界面 快速的测量速度 丰富的测量功能 和优秀的扩展性 节约成本 提高测量速度灵活配置丰富的测量应用功能矢量信号分析软件良好的使用性和代码兼容性 NEW 更多功能 值得期待 CXAFrontPanel 2020 4 8 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer Page48 CXARearPanel 2020 4 8 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer Page49 CXA优异的性能 Page50 Group PresentationTitleAgilentRestricted2020年4月8日星期三 和EXA MXA共用硬软件平台程控命令与EXA MXA ESA兼容用于替代CSA和ESA系列基于X系列的良好功能扩展性 CXA 最优的测量速度 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer 2020 4 8 Page51 安捷伦X系列频谱仪提供了业界最优的测量速度 超过竞争对手3 5倍 AGILENTRESTRICTEDDONOTINCLUDESLIDETOEXTERNALAUDIEN AGILENTRESTRICTEDDONOTINCLUDESLIDETOEXTERNALAUDIENCESAGILENTRESTRICTED 最人性化的操作界面 使用AutoTune AutoCouple自动设置相关参数完整的 自动查询内置帮助文件与无线标准自动关联的功率测量组件支持最大12个光标和6条轨迹显示支持轨迹运算 开放式WindowsXPPro系统提供标准的USB2 0 100bTLAN GPIB IVICOM连接方式 CXA丰富的测量功能和良好的扩展性 8种一键式功率测量 将不断增加 模拟调制解调相位噪声测量功能噪声系数测量功能EMC基础测量功能 测试功能 ModernprocessingPlatform 本机运行最先进的信号分析软件 89601AVSA 运行在PC上的矢量信号分析软件89601XVXA CXA内置矢量信号分析软件 2020 4 8 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer Page53 一键式 功率测量组件内置无线标准 邻道功率比信道功率信道带宽频谱泄漏模板CCDF互补累积分布函数突发信号功率测量杂散测量列表扫描 仅供程控 三阶交调谐波测量 VSA VXA 最先进的矢量信号分析软件 89601A B N W9064A矢量信号分析软件 更先进灵活的矢量信号分析能力广泛的解调分析能力可在CXA内部运行 AM FM PMFSK2 4 8 16 LVLBPSK QPSKQAM16 1024BluetoothRFIDDECT TETRAHIPERLANDVB DTVcdmaOne cdma2000 1xEV DOGSM EDGEW CDMA HSDPATDS CDMAFixedandMobileWiMAXAndmanymore EMC基本测试功能 EMC选件 Marker测量准峰值 CISPR平均检波器 红色谱线标记超出限制线 橙色谱线标记超过余量线 自动CISPR频段 带宽耦合 2020 4 8 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer Page56 互补累积分布函数 EMC接收机应用软件 N6141A W6141A Page57 功能完全满足最新CISPR16 1 1orMIL STD要求提供完整的辐射 传导预兼容测试功能提供标准角球的所有检波器 峰值 准峰值 EMI平均和RMS平均传导测试中 支持对数频率显示模式灵活生成信号列表 自动多检波器信号测量 和限制线差值计算通过信号列表操作 可以方便的分辨出空间信号柱状图观测信号随时间变化 专利 AM FM解调侦听 MXA EXA CXA公用的噪声系数和增益的测量功能可以配合普通噪声源如安捷伦346系列和安捷伦N4000系列智能噪声源 SNS W9069A提供什么 密码升级的软件功能和ESA PSA NFA代码兼容内置不确定度计算器支持SNS和346系列噪声源关机后校准数据仍然保留用户自定义噪声源设置和时间设N9000A提供7 5GHz全频段前置放大器 主用特性 更多信息 暂无 2020 4 8 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer Page58 噪声系数测量 W9069A AM FM PM模拟解调解调速度极快提供音频输出和解调还可以用于其它信号分析 数字调制码率 载波幅度 频率稳定时间等 W9063A提供什么 密码升级解调AM FM和PM信号解调参数射频频谱音频信号波形音频信号频谱音频滤波音频输出与ESA PSA代码不兼容 主要特性 更多信息 暂无 2020 4 8 IntroducingtheNewLow costCXASignalAnalyzer Page59 模拟解调测试 W9063A CXA目标市场 Page60 Group PresentationTitleAgilentRestricted2020年4月8日星期三 安捷伦频谱仪家族 PSA ESA L CSA Legacy MXA PXA XPlatform EXA CXA