频谱仪的指标,除了测量不确定度和本底噪声等关键指标,还需关注一些其它重要指标,例如非线性失真杂散和干扰抑制,本文帮助您理解这些指标项目,并且简述其测量验证方法。
非线性失真
1dB压缩点
在衰减器置为0,频谱仪输入功率达到饱和的临界功率值,在此临界点,频谱仪的功率测量值比实际输入小1dB。
测试和评价方法:为确保测量准确度,现代频谱仪在衰减器置为0时,其量程上限一般不超过0dBm,低于1dB压缩点,为避免过载,通常在指标手册中规定采用双音法,也就是用两个信号源合路输入被检频谱仪,其中一个提供-30dBm左右的RF信号电平L,另一个频率RF'与RF间隔大于中频模拟滤波器带宽,电平L'初始值等于L;被检频谱仪中心频率RF,较小的SPAN,衰减器置为0;逐步升高L',直到RF电平读数下降1dB,记录此时L',即1dB压缩点。
三阶互调截点TOI
在衰减器置为0,频谱仪输入两个频率信号之间,自身互调失真的指标。
相邻频率f1,f2两个信号,在三阶频率2f1-f2和2f2-f1处产生的互调分量的电平,随着两个输入信号功率上升而提高,互调分量在线性区上升直线的延长线,与f1或f2输出功率上升直线的延长线交点。
测试和评价方法:用两个信号源合路输入被检频谱仪,按照指标手册标注,频率分别为f1、f2,电平L;频谱仪衰减器置为0,在三阶频率2f1-f2和2f2-f1处测量电平较大值L3;计算TOI=(L-L3)/2+L
二次谐波截点SHI
在衰减器置为0,频谱仪输入信号,自身产生2次谐波指标。
输入信号的2次谐波分量,随输入功率增加的上升直线,与输出功率上升直线的延长线交点。
测试和评价方法:频谱仪衰减器置为0,输入信号频率为f,电平L,在2次谐波频率测量电平L2;计算SHI=(L-L2)+L。
通常需要在信号源输出端加谐波抑制滤波器。
其它杂散
频谱仪输入端接匹配负载,频谱上显示的尖峰都是杂散。
干扰抑制
镜像频率抑制
根据频谱仪混频器的工作模式,输入测试频率RF、本振频率LO和中频IF的计算关系,所谓镜像频率就是RF相对于LO的镜像RF',它们之间的频率间隔相等。镜像频率RF'经过LO和混频器输出频率也等于IF,需要在RF输入端采用模拟滤波器抑制。
测试和评价方法:在指标手册标注的镜像频率点RF'输入较高电平的信号L,频谱仪在RF的的读数L'与L的电平差,就是镜像频率抑制。
中频抑制
如果输入频谱仪中频IF信号电平L,测量IF以外的任意频率RF时,读数L'与L的电平差,就是中频抑制。
测试和评价方法:按上述方法,用信号源产生对应中频频点的信号,输入被检频谱仪,在其它频率观察并记录电平值。
(作者:陈峰)