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頻譜儀(yi)主(zhu)要(yao)用于射頻和(he)微波(bo)信號的(de)頻域分析，包括(kuo)測量信號的(de)功率，頻率，失真產(chan)物等。按(an)照(zhao)工作原理分，頻譜(pu)(pu)有兩種基本的類型：實(shi)時頻譜(pu)(pu)儀(yi)和(he)掃頻調諧式頻譜(pu)(pu)儀(yi)。實(shi)時頻譜(pu)(pu)儀(yi)包括多通道濾波器（并聯型）頻譜(pu)(pu)儀(yi)和(he)FFT頻(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)儀(yi)。掃(sao)頻(pin)(pin)(pin)調諧式頻(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)儀(yi)包括掃(sao)描射頻(pin)(pin)(pin)調諧型頻(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)儀(yi)和超外(wai)差(cha)式頻(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)儀(yi)。下圖為常見的頻(pin)(pin)(pin)譜(pu)(pu)儀(yi)分析儀(yi)：

Agilent頻(pin)譜儀      

R&S頻譜儀

手持頻譜儀

今天(tian)是來(lai)跟(gen)大(da)家分(fen)享(xiang)怎(zen)么樣使(shi)用頻(pin)譜(pu)儀，主要是頻(pin)譜(pu)儀測(ce)試(shi)(shi)、測(ce)試(shi)(shi)結果(guo)的(de)準確性判斷(duan)以及(ji)調(diao)制信號功率測(ce)試(shi)(shi)方法(fa)：：

一、頻譜儀測試

1.測量(liang)信(xin)號的(de)頻率與功率

下圖為信號源發(fa)出(chu)一單載波信號后，頻譜儀(yi)的顯示，通過MARK—PEAK，操(cao)作(zuo)可以看(kan)到信號(hao)頻率為(wei)50.005MHz，功率為(wei)-20.17dBm：

信號的頻譜

2.交調失真測試

下圖為(wei)信號交調失(shi)真測試圖，通過mark-DELT標注功能可以測試信號(hao)與交調信號(hao)功率差（dB）

交調測試圖

3.諧(xie)波(bo)測試

頻譜儀(yi)可(ke)以測(ce)試(shi)被(bei)測(ce)信號的各(ge)次諧波(bo)，可(ke)以用頻譜儀(yi)自帶(dai)的頻譜測(ce)試(shi)功(gong)能，MEASURE-harmonic測試，也(ye)可以通過(guo)測試信(xin)號的(de)頻(pin)率f，然后改(gai)變頻(pin)譜儀的(de)中心頻(pin)率到2f，3f….然后PEAK一下，測試各次諧波(bo)的(de)功率：

諧波測試(shi)圖(tu)

4.測(ce)量調制信號的帶寬 

頻譜儀可以測試(shi)信號(hao)的(de)帶(dai)寬，可以測試(shi)3dB帶(dai)寬(kuan)，也可以(yi)測試99%信(xin)號能(neng)量帶(dai)寬(kuan) 。下(xia)圖為99%信(xin)號能(neng)量帶(dai)寬(kuan)：

信號(hao)帶寬(kuan)測試

5.峰均比(bi)測(ce)試

頻譜儀(yi)測試(shi)中，還有(you)一個功能為峰(feng)均比測試(shi)（CCDF），某一(yi)調制信(xin)號的峰均比(bi)測(ce)試如下(xia)圖(tu)：

峰均(jun)比測試圖

二、測試結果的(de)準(zhun)確性判斷：

測試一個信(xin)號的功率值(zhi)是否(fou)準確時，可以改變(bian)衰減(jian)器衰減(jian)值(zhi)，看(kan)信(xin)號功率是否(fou)發(fa)生變(bian)化來判斷。

信(xin)號準確性判斷圖

三、調制信(xin)號功率測試(shi)方法

上面介紹(shao)了頻譜儀的(de)原理及基(ji)本使用與(yu)測(ce)試，下面介紹(shao)測(ce)試信(xin)號的(de)功(gong)率（TDD系統(tong)(tong)的(de)(de)發射(she)功(gong)率(lv)(lv)，或者突(tu)發信(xin)號的(de)(de)功(gong)率(lv)(lv)）,TD系統(tong)(tong)是有時隙的(de)(de)，收(shou)發交替，所以直接用一般的(de)(de)平均式(shi)功(gong)率(lv)(lv)計測(ce)試(shi)信(xin)號功(gong)率(lv)(lv)不準確，需要(yao)知(zhi)道收(shou)發比等(deng)指標，但是一般的(de)(de)射(she)頻(pin)工程師可能不會(hui)去(qu)了解時隙結構等(deng)，測(ce)試(shi)不方便，用常規頻(pin)譜(pu)儀測(ce)試(shi)功(gong)率(lv)(lv)很好(hao)的(de)(de)解決這一問題。下面介(jie)紹(shao)兩種個(ge)人(ren)覺(jue)得比較(jiao)合適的(de)(de)測(ce)試(shi)方法（以R&S頻(pin)譜(pu)儀測(ce)試(shi)為(wei)例）。

1.信道(dao)功率法

此方法是根據信號ACPR的測試方法而來，LTE系統等都需要測試ACPR這個指標，以R&S的頻譜儀為例，操作方法：MEAS——chanPWR ACP——CP/ACP Config

需要(yao)配置的參(can)數：

1.鄰(lin)道個(ge)數（第(di)一(yi)鄰(lin)道，第(di)二鄰(lin)道，第(di)三鄰(lin)道），NO.of ADJ channel。

2.信道(dao)以及鄰道(dao)的信號帶寬， Channel Bandwith。

3.鄰道中(zhong)心頻率(lv)距信號(hao)中(zhong)心頻率(lv)的距離。Channel spacing。

對于測試信號(hao)功率來說，只需(xu)要設(she)置第二項信道帶寬即(ji)可，特別注意(yi)，要調RBW帶寬(kuan)設置為(wei)(wei)合適值（一(yi)(yi)般(ban)設置為(wei)(wei)幾十(shi)KHz），但(dan)是對于ＴＤＤ系統如(ru)果只做這些設置，會(hui)發現頻譜(pu)儀的(de)譜(pu)是一(yi)(yi)直在閃的(de)，測(ce)試(shi)出的(de)功率度數一(yi)(yi)直在變，此時需要將SWEEP TIME改(gai)(gai)變一(yi)(yi)下，將掃(sao)描時間加大，信號(hao)譜(pu)會(hui)變得比較(jiao)穩定，測(ce)試(shi)過程中(zhong)還可以將檢波模式改(gai)(gai)為(wei)(wei)RMS，操作(zuo)步驟TRACE-DETECTOR—RMS，頻譜(pu)會(hui)更加穩定。下圖為(wei)(wei)一(yi)(yi)信號(hao)的(de)測(ce)試(shi)結果：

發射功率測試圖

時(shi)域功率(lv)檢(jian)測法

頻(pin)譜儀都(dou)有一(yi)個時域(yu)測(ce)試方(fang)法(fa)，一(yi)般不(bu)常用，頻(pin)譜儀當SPAN設置為0時(shi)，頻(pin)譜儀(yi)就會變為功(gong)率隨時(shi)間的(de)變化圖，設置方法為SPAN-ZERO SPAN。

此方法測試時(shi)(shi)需(xu)要先知道信號(hao)帶寬(kuan)，因為時(shi)(shi)域(yu)顯示(shi)的是(shi)一定帶寬(kuan)內信號(hao)的功率（帶寬(kuan)為RBW的(de)帶寬(kuan)），頻譜儀可(ke)以(yi)直接測(ce)(ce)試(shi)信(xin)號(hao)帶寬(kuan)（MEAS-channel bandwith-99% power bandwith），測(ce)(ce)試(shi)出(chu)信(xin)號(hao)帶寬(kuan)后，將(jiang)RBW改為(wei)(wei)>=信(xin)號(hao)帶寬(kuan)值(zhi)，將(jiang)SWEEP TIME改一下，可(ke)以(yi)看到，信(xin)號(hao)功(gong)率(lv)(lv)隨時(shi)間的(de)變化(hua)曲線(xian)。有(you)信(xin)號(hao)的(de)時(shi)間的(de)功(gong)率(lv)(lv)即為(wei)(wei)發射功(gong)率(lv)(lv)，無信(xin)號(hao)功(gong)率(lv)(lv)的(de)時(shi)間段說明處于收狀(zhuang)態或者(zhe)未發信(xin)號(hao)。此(ci)方(fang)法測(ce)(ce)試(shi)時(shi)也可(ke)以(yi)將(jiang)檢波模式改為(wei)(wei)RMS同方(fang)法一中(zhong)設置：

功(gong)率時域(yu)法(fa)測試(shi)圖

上(shang)圖可以很(hen)輕松讀(du)出發(fa)時隙(xi)時信號(hao)的(de)功(gong)率(lv)值，同時可以看出信號(hao)的(de)收(shou)發(fa)切換狀態。

此外還有一種(zhong)簡單測(ce)試方法，可以測(ce)試功(gong)率，就是將RBW設置(zhi)為>=信號帶寬，SPAN設置(zhi)為幾個GHz，然后用頻譜儀的PEAK功(gong)能。此方法測試有誤差，實驗得知誤差在2dB左右。

綜上，在儀(yi)器不(bu)全(quan)，或者外出設備維修時，一個(ge)手持(chi)頻譜儀(yi)可(ke)以(yi)測試很多功能(neng)，很好(hao)的(de)解決調試、測試問題，給射頻工程師帶(dai)來很多便利。