主要内容

频谱分析仪测量

此示例说明如何使用 Spectrum Analyzer 模块进行谐波失真测量(如 THD、SNR、SINAD 和 SFDR)、三阶互调 (TOI) 失真测量和相邻通道功率比 (ACPR) 测量。该示例还说明如何使用频谱图和自动峰值检测来查看时变频谱。该示例包括五个放大器模型,每个模型表示执行其中一种测量的典型设置。

SpectrumAnalyzerMeasurements 示例可以通过打开按钮打开。

浏览示例

通过点击打开模型按钮打开 SpectrumAnalyzerMeasurements 示例模型。通过双击 Amplifier1 模块打开第一个放大器模型。

在此模型中,首先将输入与高斯噪声源合并,然后通过高阶多项式来运行它以进行非线性失真建模。

您可以通过点击 Noise Source 模块并修改高斯分布的方差,来调整输入中加性噪声的强度。

您可以通过更改多项式系数来修改放大器的参数。系数按降序排列。如果您编辑最后一个系数,您将更改放大器的 DC 电压偏移量。如果您更改倒数第二个系数,您将更改放大器的电压增益。如果您更改其他系数,您可以更改放大器的更高次谐波。

谐波失真

您可以通过用正弦输入激励放大器并在频谱分析仪中查看谐波来测量谐波失真。您可以从“测量”选项卡访问谐波失真测量值。在失真部分中,点击“失真”图标以显示测量值。

在“失真”面板中,您可以看到基频和各阶谐波的振幅以及它们的 SNR、SINAD、THD 和 SFDR 值,这些值以基本输出功率为参考。

TOI 失真

放大器通常具有显著的奇阶谐波。如果您用两个振幅相等、间距很近的正弦波激励放大器,则会在输出端产生互调分量。通常,失真分量会从基调处衰减,其中最大的失真分量对应于输入波形的三阶总和与差频。您可以通过从“失真类型”下拉菜单中选择“互调”来测量输出 (TOI) 失真。

失真测量面板中,您可以看到互调分量已突出显示,您还可以查看输出 TOI。调整放大器中的多项式系数以更改在信号中显示的谐波。

ACPR

如果您激励正在广播通信通道的放大器,因为互调失真,您可以看到频谱增长泄漏到相邻通道的带宽中。您可以通过测量 ACPR 来测量泄漏到这些相邻通道中的功率。您可以通过切换“通道测量值”选项卡的通道部分中的测量输入来查看在激励放大器之前和之后的测量值。可以从“通道测量值”部分的下拉菜单中选择 ACPR 测量值。可以通过点击图标来显示“通道测量值”。

调整放大器中的多项式系数以获得由于互调失真而导致的不同中心功率散布量。您可以观察在指定的偏移频率处的 ACPR 读数。

图像显示输入源(蓝色轨迹线)和 Amplifier3 的输出(黄色轨迹线)之间大约存在 0.5 dB 的压缩。输入通道的峰均功率比 (PAPR) 为 3.3 dB,而输出通道的 PAPR 为 2.8 dB。这种动态范围的损失表明施加到放大器的输入功率过大。

频谱图

您可以通过使用频谱分析仪的频谱图模式查看时变频谱信息。如果您使用啁啾波形激励放大器,可以观察谐波随时间的行为。在示波器选项卡中,选择频谱图按钮。

您可以使用游标测量啁啾的周期,并确认其他频谱分量是谐波相关的。

峰值查找器

您可以使用“测量”选项卡下的“峰值”部分跟踪时变频谱分量。您可以显示并选择标记多达 100 个峰值。您可以从工具条的“测量”选项卡访问“峰值查找器”对话框。

参考资料

  • IEEE Std.1057-1994 IEEE Standard for Digitizing Waveform Recorders

  • Allan W. Scott, Rex Frobenius, RF Measurements for Cellular Phones and Wireless Data Systems, John Wiley & Sons, Inc. 2008

另请参阅

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