【经验】是德科技分享X系列频谱分析仪的测量使用技巧

2022-06-11 Keysight
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在无线收发机系统中,放大器(PA)、低噪放(LNA)以及以他们为核心组成的射频前端组件(FEM)的特性被工程师重点关注。测量人员不仅会用正弦信号来表征放大器的基本特性,例如增益、谐波,杂散、互调失真等,也会采用通信中的真实宽带信号,例如5G NR,WALN等来测量器件的带内带外的失真特性。


目前是德科技的X系列频谱分析仪可以采用内置的power suite软件执行一键式的频谱、积分功率带宽(Channel Power)、占用带宽(Occupied BW)、邻道功率(ACP)、功率互补累积分布函数(CCDF),谐波,互调失真(TOI)等基本信号参数的测量。本文我们以一个基本的放大器为例,用频谱仪来测量它的谐波、杂散、互调等基本参数,并评估在5G NR信号下的邻道功率比(ACP),CCDF等参数,将带大家看看在这些测量中我们需要注意些什么。


Tips1:正确设置仪器的ATT

频谱分析仪的第一部分是衰减器。它的作用是保证信号在输入混频器时处在合适的电平上,防止发生过载、增益压缩和失真。频谱仪内部的衰减器通常是基于基准电平值自动设置,不过也能以10dB,5dB,2dB甚至1dB的步进来手动选择衰减值。测量有增益的DUT(例如PA)时,需要注意输入频谱仪的信号不要超过损坏电平。因此我们通常选择在频谱仪的RF输入端加入一个外部衰减器来保护仪表。


在放大器的谐波和互调测试中,我们同时要在信号分析仪上观察一个高功率信号和低功率信号,这需要我们特别小心频谱仪内部的失真。通常最有效的方法是手动增加一些内部衰减器的设置。


Tips2:正确设置仪器的RBW

降低频谱仪的RBW有两个好处,首先更小的RBW可以让频谱仪在频域上分辨两个靠的更近的信号;其次,通过降低RBW,可以有效降低频谱仪的本底噪声,减少小信号测量时的误差。当分辨率带宽从 100 kHz 减少至 10 kHz 时,上图中蓝色迹线的本底噪声降低了10dB。


降低RBW的缺点就是会增加频谱仪的扫描时间。传统的模拟分辨率滤波器可以看出,分析仪的扫描速率与分辨率带宽的平方成反比。如今KEYSIGHT的X系列频谱分析仪采用了全数字中频结构,不仅可以最小设置到1Hz的RBW,而且可以通过FFT提升扫描速度。


Tips3:正确设置信号的路径

通常在做频谱分析时,我们不会关注信号路径的影响。对于大部分类型的输入信号,标准的信号路径(standard)足以应对。在一些特殊的信号下,我们可以选择不同的信号路径。


1、信号幅度很小的(例如<-70dBm),如果降低RBW仍然不能保证测量速度,可以打开频谱仪的内部放大器(Internal Preamp),同时将衰减器设置到0。仪表的内部放大器(Internal Preamp)相比标准路径(standard)可以降低10dB以上的本底噪声,但是仪表的1dB压缩点会比标准路径小20dB以上,因此要非常小心压缩带来的失真。


2、当信号的频率>3.6GHz,可以使用低噪声路径(LNP)来同时观测一个大信号和一个小信号。与标准路径相比,低噪声路径(LNP)的动态范围没有明显变化,但是随着频率的升高,可以有效降低频谱仪的本底噪声。


 Tips4:从测量信号中删除信号分析仪的噪声

是德科技X系列信号分析仪所具备的本底噪声扩展(NFE)功能,也可以提高分析仪的灵敏度。NFE 能够识别仪表状态信号中的噪声,并可以自动将其从频谱结果的测量中删去,应用 NFE 进行测量,可以使本底噪声额外降低8~12dB。


在宽带信号的ACP测量中,噪声修正(Noise Correction)功能可以有效的降低相邻信道的噪声,在图中我们可以看到噪声修正功能打开和关闭的ACP测试结果对比,噪声修正打开时,ACP性能提升了12dB。


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Keysight(是德科技)测试仪器分销产品选型指南(英文)

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型号- U8480,B2911A,U1272A,N8926A,34460A,N7040A,U8000,N9340B,53140,N5742A,N5766A,34905A,N9918A,N6735B,N8480,N5743A,N5767A,N1914A,3024T,3012T,U1273A,34904A,N6746B,N6734B,U3800,U1282A,N8948A,34470A,N7042A,N1913A,N5744A,N5768A,34903A,N8924A,N9916A,N9928A,34939A,N6701C,N8949A,U1271A,N8925A,N8937A,N7041A,N1912A,N9000B,N5745A,N5769A,N2819A,3022T,3034T,N6700C,34902A,N9917A,34938A,N6736B,U1600,8491A,DSOX1102G,DSOX1102A,N9320B,P-SERIES,33509B,N7020A,N1911A,N9344C,N5746A,N3302A,N2818A,34901A,34937A,U1701B,82357B,U1273AX,U2802A,N5181B,N2142A,U1281A,B2902A,4024A,N5747A,N3303A,8490G,N2805A,3032T,N6702C,U1700,N6705C,N8928A,N9342C,33519B,B2901A,N3304A,N5748A,34947A,N2804A,N8929A,N5171B,N9343C,N2140A,X-SERIES,B2912A,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,34934A,4034A,34946A,8480D,3054T,U2702A,N3306A,U1733C,U1210,U2300,N5700,34945A,3458A,TU1453A,U2701A,B2962A,1146B,N3307A,1147B,N7026A,33600A,33612A,B2961A,N9322C,N9310A,U1731C,2002A,53200,2014A,3104T,U1610A,U2723A,33611A,2004A,U1732C,J7205A,34942A,U3606B,53210A,J7205B,U2722A,N1810UL,33622A,3102T,34941A,N8760A,2012A,2024A,U2500,U1620A,33512B,33500B,33621A,N1810TL,3004A,N6700,N6705,N8761A,N2821A,33511B,N3300,4104A,2022A,N2820A,U2600,33510B,33522B,3014T,N2843A,E36100B,33521B,N9962A,87106D,AC6804B,E4982A,DAQM905A,34950A-34959A,N6750,N9950A,N8740A,E36103B,U2020,EDUX1002A,N9951A,33520B,N7007A,83050A,N2962A,53131A,P9243A,E4981A,U2741A,34972A,E36102B,J7211B,J7211A,J7211C,E36320A,N8741A,AC6802B,DAQM903A,U1270,N9960A,E36311A,N8762A,E36105B,N6781A,U2000,E3641A,EDUX1002G,N2863B,AC6803B,DAQM904A,N8900,U1280,84904L,U2751A,34970A,N9961A,B2900,E36104B,E3640A,AC6800B,N2862B,6002A,E3600,E-SERIES,E36313A,DAQM900A,U1250,U5850,N8756A,N8732A,N8950A,AC6801B,10070D,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,E36106B,53220A,N8757A,87222D,N8733A,N8951A,87222E,N9952A,87104D,P9242A,E4980A,6004A,53132A,N6785A,N6773A,U1452A,B2980A,N6761A,N8754A,N8742A,P9241A,N2871A,53230A,N8700,N4985A-S50,U1240,N6784A,E4981A-001,E4981A-002,N8755A,U1453A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,87405B,N2894A,N5770A,8495B,87405C,34420A,E3647A,10833F,34921A-25A,10833G,10833A,10833B,4154A,10833C,10833D,N6775A,U1450A,N8736A,N6763A,U1232A,N8954A,N6751A,N8930A,N7550,N9923A,N2796A,N9935A,N2893A,N5771A,E36100,E3646A,6811C,N4985A-S30,4032A,N8737A,N6786A,N6774A,N8943A,N6762A,E5063A,10834A,N8955A,U1451A,8494G,N8931A,E3634A,U1233A,3052T,N2783B,P9371A,N2795A,N5772A,6813C,E3649A,6800C,6812C,N6753A,N8758A,U1460A,N6741B,U1242C,N8734A,U1242B,N8952A,N6777A,N8940A,N6765A,P9370A,N2891A,N2782B,EPM SERIES,53181A,N5761A,34931A-33A,34465A,E3648A,4054A,N8759A,N6764A,U1231A,U1461A,N6752A,E9320,83020A,N8735A,N8941A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,L2060,N2781B,U1240C,N9914A,82350C,N5750A,N5762A,U2063,E5810B,N8934A,N6743B,N9926A,P1912A,N8946A,N6731B,N9938A,U1252B,E3643A,E3631A,N6755A,14585A,N2792A,N2780B,U1241C,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,E9300,N8923A,N9915A,N8935A,N6742B,N9927A,E3630A,U1241B,4052A,U1253B,E3642A,N6766A,34908A,N6754A,N2791A,N9912A,N8738A,N9936A,U1190,U2040,N5752A,N5764A,34450A,DAQM907A,N8932A,N8944A,34907A,N8920A,E3645A,N6745B,E3633A,N6733B,L2050,N2790A,U1251B,N8739A,N9913A,N9925A,N5741A,DAQM908A,N5765A,34461A,U2053,N8945A,N6732B,N9937A,N8957A,N8921A,E3632A,E3620A,N6756A,E3644A,N6744B

选型指南  -  KEYSIGHT  - November 2018 PDF 英文 下载

解析信号分析仪在无线通信中的关键作用

在这个信息爆炸的时代无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。无论是手机、无线网络还是卫星通信,背后都有一个共同的英雄——信号分析仪。本文,就来和KEYSIGHT一起探索这个奇妙的无线电世界。了解信号分析产品如何帮助我们实现更高效、更可靠的通信。

技术探讨    发布时间 : 2024-06-18

【选型】Keysight(是德科技)噪声系数测试仪选型指南

目录- 噪声系数概述    测量不确定度    噪声系数测量系统的组成    噪声系数分析仪    X系列信号分析仪(PXA/MXA/EXA/CXA)    PNA-X微波网络分析仪    SNS系列智能噪声源    346系列传统噪声源    347系列高频噪声源    噪声源测试仪   

型号- PNA,N2002A,PNA-X,N5241A,K40,NFA,N9069C,N5245A,H29,550,N8975AZ - K50,N8975AZ - K98,N8975AZ - K99,N8974B,N5242A,K50,N9010B,N9030A-526,N8975AZ - K40,N2002-90001,N8975AZ - K88,PXA,526,N4000A,N8975B,N8975A,K 系列,R347B,8510,K63,Q347B,N9030B,N8975AZ - K75,SNS,N4001A,N8976B,W9069C,NFA X,N5244A,346CK40,346CK01,N9020B,CXA,N9000B,EXA,N8975AZ - K63,X ÏΜÁÐ,X 系列,543,346,544,N9020A-526,347,028,MXA,029,N4002A,346C,346B,346A,N8973B

选型指南  -  KEYSIGHT  - 2018年9月17日 PDF 中文 下载

频谱分析仪和信号分析仪有什么区别?

频谱分析仪和信号分析仪这两个术语往往可以互换使用,不过两者在功能和能力上还是有一定区别。频谱分析仪主要用于测量输入信号的幅度与频率的关系。信号分析仪则是同时测量输入信号在单个频率上的幅度和相位。当今的分析仪可进行更全面的频域、时域和调制域信号分析,用“信号分析仪”来描述更为准确。

技术探讨    发布时间 : 2024-06-14

Keysight(是德科技) CXA X系列 N9000A信号分析仪数据手册

型号- N9000AEP/004,N9000AEP/003,N9000A/922/507/FSA/W9071A-2FP,N9000A/507/922,N9000A/503/922/EMC/P03,N9000A/513,N9000AEP/ABA/922/002,N9000A|NOTE0001,N9000AEP/ABA/922/001,N9000AEP/AB2/922/001/EMC,N9000A-1CR,N9000A|NOTE0002,N9000AEP/AB2/922/002/FSA/PFR,N9000A/503/922,N9000A/507/P07,N9000AEP/AB2/922/002,N9000AEP/AB2/922/001,N9000B,N9000A,N9000A/503,N9000A/507,N9000A|NOTE0002,N9000A|NOTE0001,CXA X,N9000AK-EMC

数据手册  -  KEYSIGHT  - 2016年12月14日 PDF 中文 下载

Keysight(是德科技)频谱分析仪和信号分析仪选型指南

目录- Spectrum Analyzer and Signal Analyzer Product Introduction    Benchtop spectrum and signal analyzers    Modular Signal Analyzer    Handheld Signal Analyzer    Applications and Measurement Software   

型号- M9393A,8560E,M9391A,N934XC,8562E,N934XB,8562EC,8561EC,8560EC,N9936A,N9914A,N9342C,859XB,N9320B,8565EC,859XC,8564EC,N9340B,8563EC,859XA,N9322C,N9344C,N991XA-233,N9040B,U2020,N993XA,N9938A,N9916A,HP8568,N9918A,HP8566,8561E,8563E,N9935A,N9913A,8565E,N9343C,X-SERIES,N9030A,N9020A,N9010A,N9000A,N9937A,N9915A,89600,N9917A,M9290A

选型指南  -  KEYSIGHT  - March 12, 2018 PDF 英文 下载

开放实验室新增Keysight(是德科技)信号分析仪免费试用服务,支持EMI预兼容等多种测试

日前,开放实验室面向所有企业用户,新推出了Keysight(是德科技)N9000B信号分析仪免费试用服务。Keysight(是德科技)N9000B信号分析仪具有丰富的频谱/功率测量功能和信号分析能力,频率范围为9K~26.5GHZ,RBW低至1HZ。

公司动态    发布时间 : 2021-03-22

用户指南  -  KEYSIGHT  - Edition 1  - June 2023 PDF 英文 下载

【经验】使用Keysight频谱分析仪和近场探头进行电路板级的EMC辐射干扰测试

笔者在做EMC电磁干扰试验项目中,做电路板的设计开发过程中,时常遇到各种EMC电磁干扰,为了方便测试电磁干扰源,涉及到使用频谱分析仪测试干扰信号,进行经验分享。Keysight 的N9322频谱分析仪可测量器件或系统的频率功率特征,还可用于测试回波损耗、插入损耗和电压驻波比 (VSWR),配备专用的近场探头N9311X-100,可用来测试数字量板上的哪里器件超过EMC辐射干扰范围。

设计经验    发布时间 : 2018-07-04

Keysight(是德科技) N9322C基础频谱分析仪数据手册

型号- N9322C-0B0,N9322C/0B0/922,N9322C/0B0/922/P07/RM7/SEC/TG7/G01,N9322C,N9322C/0B0/922/P07

数据手册  -  KEYSIGHT  - 2013年05月29日 PDF 中文 下载

实时频谱分析仪(RTSA)与传统的频谱分析仪优缺点比较

频谱分析仪是射频微波设计和测试工作中的常用仪器,它能够帮助电子工程师完成频谱观测、功率测试以及复杂信号解调分析等工作。所谓实时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)就是指能实时显示信号在某一时刻的频率成分及相应幅度的分析仪,它能够帮助电子工程师完成频谱观测、功率测试以及复杂信号解调分析等工作。

设计经验    发布时间 : 2023-10-22

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