频谱分析仪常见问题

PSD 测量值通常以Vrms2 /Hz 或Vrms/rt Hz 为单位（这里的rt Hz 指的是平方根赫兹）。或者，PSD也可以采用dBm/Hz 为单位。PSA、ESA、856XE/EC 或859XE 等频谱分析仪均可通过噪声标记对功率谱密度进行测量。矢量信号分析仪比如89600S 或89400，直接就有PSD 测量数据类型。

在频谱分析仪上最简便的测量方法（测量结果以Vrms/rt Hz 为单位）就是：
在振幅菜单中选择以伏特为单位的振幅(AMPLITUDE [硬键] > More > Y Axis Units > Volts)。

在标记或标记功能菜单中打开噪声标记（例如：在ESA 上的选择顺序为Marker [硬键] > More > Function> Marker Noise）。

在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。

比如，我们看到噪声标记读数为16 uV(Hz)或16 uV/Hz。这里的“(Hz)”由于分子伏特不能被平方，而将噪声结果归一化为1Hz 带宽(RBW)，其正确的分母单位应该是根赫兹。由于1Hz 的平方根仍旧是1Hz，因此并不影响结果且无需进行进一步计算。最后答案就是16 uV/rt Hz 或16 uV/Hz。

您还可选择以分贝为单位的振幅（比如dBuV）进行进一步的计算，从而获得线性结果。同样以16 dBuV(Hz)为例，其分贝结果通常计算如下：
20 log (伏特率)或
10 log (平方根伏特率)。

此时，我们可通过伏特率来进行计算：
16 = 20 log (uV/rt Hz)/(uVref/rt Hz)（这里指的是1uV/rt Hz）。
逆对数16/20 = 6.3 uV/rt Hz。

在89410A、89441A 或89601A 矢量信号分析仪上：
选择测量数据（Measurement Data）> PSD。
选择数据格式(Data Format)>线性幅度(Linear Magnitude)。
在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。

89410A 和89441A 标记读数的默认值以Vrms/rt Hz 为单位，但可在Reference Level/Scale 菜单中将其转化为Vrms2/Hz (其路径为：Ref Lvl/Scale [硬键] > X & Y units setup > Y units > Vrms2/Hz)。

89601A 软件的标记默认单位为Vrms2/Hz。计算标记伏特值的平方根即可将89601A 上的结果转换至以Vrms/rt Hz 单位。

同样，也可对VSA 上的一段功率谱密度进行测量。如果这样的话，首先应在89400 上找到频段功率标记菜单(Marker Function [硬键] > band power markers > band pwr mkr on)，选择rms sqrt (pwr)，在期望的数据点上做垂直标记，并在显示器底部读出结果。在89600 上，该函数可在Markers >Calculation 下找到。此函数整合了标记间的线性伏特值，然后开平方根。

07. 当清晰信号应用到射频输出端时，为什么频谱分析仪间距中发现了杂散信号？

过度激励分析仪的输入混频器可能会导致杂散信号。大多数频谱分析仪（尤其是使用谐波混频扩展调谐范围的分析仪）都拥有二极管混频器。将用于创建中频信号的LO 与该二极管混频器中的输入信号相结合时，创建内部失真。为多种混频器输入电平规定第2 个和第3 个失真产品。针对您的频谱分析仪，可参阅校准指南或规范指南中的动态范围曲线。无杂散动态范围取决于混频器中的输入电平。

深入了解动态范围图表非常重要，但简单测试可以确定显示的杂散信号是否是一个内部生成的混合产品还是输入信号的一部分：修改输入衰减。衰减器是射频输入和第一个混频器间的唯一一个硬件。在杂散信号上做出标记并提高输入衰减。如果标记值没有改变，那么杂散信号就属于外部信号。而如果标记值改变，信号就是内部信号或者是内外部信号的总和。继续增加衰减，直到标记值不再改变，再开始测量。这一点就是优化第一个混频器输入电平的最佳值，因为此时所做的测量内部失真最低。一般来说，需要测量的动态范围越广，第一个混频器的输入电平就应该越低。

屏幕图像下端的黄色迹线表示在输入混频器被过度激励时的内部失真。衰减为零。蓝色迹线表示当衰减设置为10 dB 时，杂散信号所减少的电平。

08. 怎样使用频谱分析仪、前置放大器和信号发生器测量噪声系数?

只用频谱分析仪和前置放大器，就能作许多噪声系数测量。只需用频谱分析仪、前置放大器和信号发生器，就能覆盖被测器件的频率。这种方法的精度低于需要经校准噪声源的Y 因素技术，与所关注频率的分析仪幅度精度相当。具体测量步骤为：

1. 把信号发生器和频谱分析仪设置为所测噪声系数的频率，测量器件的增益。把该值标为Gain(D)。
2. 同样方法测量前置放大器增益。把该值标为Gain(P)。
3. 断开频谱分析仪的任何输入，把输入衰减器设置为0dB。前置放大器输入没有任何连接。把它的输
出接到频谱分析仪输入。在作这一连接时，您会看到分析仪显示的平均噪声级的增加。
4. 把被测器件的输入接至其特性阻抗，把输出接到前置放大器输入。此时分析仪显示的噪声级应增加。
5. 把频谱分析仪视频带宽（VBW）设置为分辨率带宽的1%或更低。按标记功能（MKR FCTN）键，然后按Noise Marker On 软键。把标记放置在所要测噪声系数的频率上。读以dBm/Hz 为单位的标记噪声功率密度读数，把它标为Noise(O)。
6. 然后计算被测器件的噪声系数NFig：NFig = Noise(O) - Gain(D) - Gain(P) + 174 dBm/Hz