【经验】如何利用Keysight频谱分析仪E4440A测量-120dBm超低功率信号

时间： 2022-10-06 来源：世强

技术问答

在无线通术设备系统中，无线收发器集成了放大器、LNA与射频前端组件组合无线收发系统。测量人员通常需要测试射频信号的增益、谐波，杂散、失真等基本特性。时常采用传导测试通信中的真实宽带信号。本文介绍以客户一款高频同轴线SMA头转N头线缆为例，利用KEYSIGHT的E4440A 频谱分析仪测量-120dBm超低功率信号。

图1 一般频谱底噪

采用一个2.4G频段的信号来做测试如上图1频谱仪基本底噪为-57.59dBm；想测-120dBm信号根本不可以测到。如保利用频谱仪测试呢，具休操作频骤如下：

1，首先先调整频谱仪衰减器参数，通过把频谱仪上衰减器值输入0dBm；可以得到下图2底噪信号功率信号-87.78dBm。

图2 调整衰减参数后底噪

2，设置RBW分辨率带宽。RBW减小，频谱分析仪的底噪就跟着降低，RBW减小时，频谱扫描速率也变慢。所以建议将RBW分辨率带宽调到10kHz；将SPAN调整到100kHz。如下图3所示底噪信号功率信号-107.15dBm。

图3 调整RBW参数后底噪

3，设置频谱仪前置放大器。频谱分析仪内置的前置放大器提供了高增益和低噪声系数，可以降低频谱仪的底噪。如下图4所示开启前置放大器功能后底噪信号功率信号-128.33dBm。

图4 开启前置放大器功能后底噪

通过上述设置操作后，可以测试高频同轴线SMA头转N头线缆在-120dBm超低功率信号。

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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

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）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

【选型】Keysight（是德科技）射频微波电子测试测量仪器选型指南

目录- 手持式射频微波分析仪手持式分析仪 FieldFox 手持式射频网络及频谱分析仪 FieldFox 手持式射频网络分析仪手持式频谱分析仪手持式频谱分析仪(续) 信号发生器 EXG 射频模拟信号发生器 MXG 射频模拟信号发生器射频信号发生器信号分析仪 CXA 信号分析仪 BSA系列超经济型频谱分析仪网络分析仪低频－射频网络分析仪 ENA 网络分析仪 LCR表及阻抗分析仪电容表 LCR表精密LCR表

型号- N9962A,N9952A,E4407B,N9912A,N9914A,N9936A,N9342C,E4982A,N9320B,E4980A,E4405B,N9340B,N9344C,N9960A,N9322C,41800A,N9950A,N9310A,N9926A,N9916A,N9938A,N9928A,N9918A,N9951A,N5181B,N9923A,N5171B,E4408B,N9913A,N9935A,N9925A,N9343C,E4980AL,E4981A,E4980ALU,N9000B,N9961A,N9000A,N9951ALN9952A,N9915A,N9937A,E5061B,N9927A,N9917A,E5063A,11667L

选型指南 - KEYSIGHT - 2016年12月21日 PDF 中文下载

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

一文解析频谱仪的原理、类型、主要功能和选购要点

了解可用的不同频谱分析仪及其功能对于确保您购买适合您需求的频谱分析仪至关重要。我们知道您不想浪费时间和金钱，因此我们创建了本指南来引导您了解频谱分析仪的基础知识。我们将回答什么是频谱分析仪？频谱分析仪有什么用？频谱分析仪的类型？购买频谱分析仪需要注意哪些方面？

技术探讨发布时间 : 2023-12-20

【经验】如何正确使用频谱分析仪测试谐波？

是德科技与您分享使用频谱分析仪测试谐波的方法和案例。我们都知道，通过时域分析可以直观反映信号的幅度，周期，相位随时间的变化过程，通常用示波器。但有时仅通过时域分析能够测量的信号指标还是有限的，我们还想看失真谐波这些，那么我们就引入了频域分析。

设计经验发布时间 : 2023-08-09

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

N9320B频谱分析仪用户指南-V01

型号- N9320B/0B0/922,N9320B/0B0/922/PA3/TG3,N9320B/1CM/PA3/G01/AB2/922,N9320B,N9320B/0B0/922/AMA/DMA/PA3,N9320B/0B0/922/1CM,N9320B|NOTE0001,N9320B/0B0/922/TG3,N9320B/0B0/922/EMF/G01/TG3,N9320B/0B0/922/PA3,N9320B-0B0,N9320B/0B0/922/G01,N9320B/0B0/922/TG3/DMA

用户指南 - KEYSIGHT - 2013年05月29日 PDF 中文下载

如何在Keysight的频谱分析仪或矢量信号分析仪上测量功率谱密度(PSD)？

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）：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)。

技术问答发布时间 : 2019-08-08