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测量空中干扰常备的仪器-低本底噪声频谱分析仪

时间:2022-01-05 15:09:11 作者:小编 点击:

  测量干扰—尤其是空中干扰—通常必须使用具备极低本底噪声或DANL的频谱分析仪。DANL由分辨率带宽(RBW)设置决定,其参数值越低,噪声就越小。通常,RBW缩小到原数的1/10,可使本底噪声降低10 dB。如前所述,分析仪的测量扫描时间是RBW的反函数,因此RBW设置越小,需要的扫描时间就越长。由于快速测量和显示低电平信号的能力与分析仪检波器的信噪比(SNR)有直接关系,所以降低分析仪的输入衰减量即可改善信号电平。输入衰减值越小(通常低至0 dB),则RBW就越大,从而扫描时间越短。使用内置或外部前置放大器也能改善检波器中的被测信号电平。FieldFox在2.4 GHz处的DANL技术指标值为-138 dBm(不使用前置放大器)和-154 dBm(使用内置前置放大器)。


  当降低输入衰减和测量大幅度信号时,应当对分析仪给予特别关注。大幅度信号会使分析仪前端过度激励,从而导致内部生成失真或仪器损坏。分析仪可显示内部生成的失真,就像它来自感兴趣的信号。在这些条件下,衰减器设置应当进行优化,以实现的动态范围。FieldFox包含一个30 dB衰减器,该衰减器可以5 dB的步进进行调节,优化测量的动态范围。


  在选择分析仪时,测量精度、扫描速度和分析仪便携性是极其重要的要求,因为现场测试往往是在船舶、航空航天和车载应用中极其恶劣的条件下进行,包括高海拔高度(例如户外高塔和桅杆装置)和狭窄空间等。当在现场进行干扰测试时,需要对测量设备的许多主要特性都加以考虑,包括频谱分析仪需要坚固耐用,电池使用寿命长而且能够快速更换,能够从暂停状态快速恢复到工作状态,内置GPS、直流模块和直流电压源。直流电压源与外部偏置T型接头搭配使用,非常适合对卫星应用中的低噪声模块(LNB)供电。高频率高达26.5 GHz的高性能FieldFox分析仪能够满足在所有环境条件下进行现场测试的所有要求。


  测试天线是干扰测试元器件的另一个重要部分。它应当设计成覆盖感兴趣的频率范围,同时具备轻巧便携的特点。使用FieldFox顶部安装的N型阴头50欧姆连接器,可将天线直接连接到频谱分析仪。虽然在进行现场测试时N型连接器更耐用,不过FieldFox还提供了APC-3.5端口连接器选件。理想状况下,天线的特征应当与处于调查中的无线系统所用的测试天线类似。如果系统天线是具有垂直极化的低增益全向天线,那么频谱分析仪连接的天线也应一样。


  当检测宽频率范围内的频谱时,可使用典型的窄带系统天线替代宽带鞭状天线。市场上可供选择的宽带天线有很多种,包括Keysight N9311x-500和N9311x-501(分别覆盖70 MHz至1000 MHz以及700 MHz至2500 MHz的频率范围)。当测量极其微弱的信号或对非许可发射机测向时,应将高增益定向天线连接至分析仪。是德科技提供了多种型号的定向天线,包括N9311x-504、508和518,其增益分别为4至5 dBi,频率范围分别高达4、8和18 GHz。图1显示了两个空中测量,对使用低增益全向天线时的响应(蓝色迹线)和使用高增益9 dBi八木天线时的响应(黄色迹线)进行了比较。使用高增益天线时,未知信号的幅度测量值显著增加,但这个测量要求天线指向高信号幅度的方向。如果这个高增益天线没有指向信号源,那么幅度会小于使用全向天线进行测量时的幅度。


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