采用頻譜和信號分析儀進(jìn)行射頻功率與頻率測量時的
* 基準(zhǔn)頻率誤差
* 測試帶寬誤差(通常為帶寬的0.5%)
* 分辨帶寬誤差(通常為RBW的15%)
相對地,在基于FFT的分析儀中,引起頻率誤差的主要因素為:
* 基準(zhǔn)頻率誤差
* 分辨帶寬誤差(從小于RBW的10%到大于RBW的50%的范圍內(nèi)變化,具體取決于所用的測量算法)
為比較這兩種類型的設(shè)備的誤差,忽略基準(zhǔn)頻率誤差是比較恰當(dāng)?shù)模驗樵撜`差可以通過使用高精度頻率基準(zhǔn)來補(bǔ)償,例如銣基準(zhǔn)源。高于50kHz的測試帶寬和大于1kHz的RBW設(shè)置影響到了傳統(tǒng)掃頻分析儀的測量性能,除非采用優(yōu)化的方法,例如在測試帶寬的中心加一個100MHz的信號。由于濾波器的掃描時間所致,如果要求使用較小RBW,就等同于更長的測量時間。對于給定的實例,傳統(tǒng)頻譜分析儀的采用的掃描時間為150ms到200ms。
基于FFT的分析儀的精度將主要受限于測試算法。頻譜測試工具套件中所使用的算法,NI PXI-5660 RF信號分析儀采用的測試軟件,采用了正在申請專利的3點插值方法,可以獲取比分辨帶寬所指示的更高的分辨力。在上面的實例中,將RBW設(shè)置到2kHz,這對于要獲得比要求更高的精度來說并不會有什么問題。
表2:頻譜分析儀檢測模式
基于FFT的分析儀可以使用相對較大的RBW設(shè)置來精確地測量頻率,而并不需要使用精度優(yōu)化的測試技術(shù),這等效于在相同的測試時間內(nèi)可以實現(xiàn)更快或者更準(zhǔn)確的測量。NI PXI-5660 RF信號分析儀可以在不超過20ms的時間內(nèi)完成上面的測試實例,這相對于傳統(tǒng)的頻譜分析儀來說,速度改善了6倍以上。
本文小結(jié)
看來,采用傳統(tǒng)頻譜分析儀和基于FFT的信號分析儀進(jìn)行功率與頻率測試時,理解和掌握上述基礎(chǔ)知識十必須的。必須采用正確的儀器設(shè)置,否則測試結(jié)果可能會出現(xiàn)很大的變化和偏差,即使是使用同一臺儀器也會如此。因此,對于每個特定的測試,理解儀器的工作原理對于正確選擇儀器的設(shè)置來完成指定的測量來說是至關(guān)重要的。
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