Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Spektrumanalyse</strong><br />
Praktische Realisierung eines Analysators<br />
A e<br />
0<br />
|A e |<br />
t<br />
A ZF<br />
0<br />
|A ZF |<br />
B ZF<br />
t<br />
A Video<br />
0<br />
|A Video |<br />
t<br />
reproduzierbar. Bei einem Sinussignal wird die Pegelanzeige nicht durch<br />
die Reduzierung <strong>der</strong> Videobandbreite beeinflußt. Dies wird deutlich, wenn<br />
man in Bild 4-18a die aus dem sinusförmigen Eingangssignal resultierende<br />
Videospannung betrachtet. Es handelt sich dabei um eine reine Gleichspannung,<br />
das Videofilter nimmt daher keinen Einfluß auf den Pegel<br />
des Videosignals.<br />
RBW 300 kHz<br />
VBW 1 MHz<br />
0<br />
d)<br />
f<br />
0<br />
f ZF<br />
f<br />
0<br />
f<br />
Ref -40 dBm<br />
-50<br />
-60<br />
Att 10 dB<br />
SWT 2.5 ms<br />
A<br />
Bild 4-18 (Frts.) Videosignal (gelbe Kurven) und ZF-Signal nach ZF-Filter (blaue<br />
Kurven) bei verschiedenen Eingangssignalen (grüne Kurven) und Auflösebandbreiten<br />
d) Rauschen<br />
1 AP<br />
CLRWR<br />
-70<br />
-80<br />
-90<br />
- 1 00<br />
-110<br />
Dem Hüllkurvengleichrichter folgt das sogenannte Videofilter (35), mit<br />
dem die Videobandbreite (Video Bandwidth, VBW) festgelegt wird. Es handelt<br />
sich dabei um einen Tiefpaß erster Ordnung, mit dem das Videosignal<br />
von Rauschen befreit, d. h. die später angezeigte Meßkurve geglättet werden<br />
kann; die Anzeige wird dadurch stabiler. Bei dem hier beschriebenen<br />
Analysator ist das Videofilter bereits digital realisiert. Das Videosignal wird<br />
daher am Ausgang des Hüllkurvendetektors zunächst mit Hilfe eines A-D-<br />
Wandlers (34) abgetastet und in <strong>der</strong> Amplitude quantisiert.<br />
Ähnlich wie durch die Auflösebandbreite wird die maximal zulässige<br />
Sweep-Geschwindigkeit auch durch die Videobandbreite begrenzt. Mit abnehmen<strong>der</strong><br />
Videobandbreite steigt die mindestens erfor<strong>der</strong>liche Sweep-<br />
Zeit (siehe auch Kapitel 4.6.1).<br />
Betrachtet man die Beispiele in Bild 4-18, so wird deutlich, daß die<br />
Videobandbreite abhängig von <strong>der</strong> Auflösebandbreite und <strong>der</strong> jeweiligen<br />
Meßanwendung eingestellt werden muß. Ebenso ist bei <strong>der</strong> Einstellung<br />
<strong>der</strong> verwendete Detektor zu berücksichtigen (siehe Kapitel 4.5). Die nachfolgenden<br />
Ausführungen gelten nicht bei Verwendung des RMS-Detektors<br />
(siehe auch Kapitel 4.4, Detektoren).<br />
Bei Messungen an Sinussignalen mit ausreichendem Signal-Rausch-<br />
Abstand wird üblicherweise die Videobandbreite gleich <strong>der</strong> Auflösebandbreite<br />
gesetzt. Bei geringem Signal-Rausch-Abstand kann aber durch Reduzierung<br />
<strong>der</strong> Videobandbreite eine wesentlich stabilere Anzeige erreicht<br />
werden. Signale mit schwachem Pegel treten dadurch im Spektrum deutlicher<br />
in Erscheinung (siehe Bild 4-19), Pegelmeßwerte werden stabiler und<br />
1 AP<br />
CLRWR<br />
-120<br />
-130<br />
Center 100 MHz<br />
Ref -40 dBm<br />
-50<br />
-60<br />
-70<br />
-80<br />
-90<br />
-100<br />
-110<br />
-120<br />
-130<br />
Center 100 MHz<br />
Att 10 dB<br />
RBW 300 kHz<br />
* VBW 300 Hz<br />
SWT 280 ms<br />
PRN<br />
EXT<br />
1 MHz/ Span 10 MHz<br />
1 MHz/ Span 10 MHz<br />
Bild 4-19 Sinussignal mit geringem S/N bei großer und kleiner Videobandbreite<br />
(obere bzw. untere Bildschirmhälfte)<br />
Um bei Rauschmessungen stabile und reproduzierbare Meßergebnisse zu<br />
erzielen, wählt man ebenfalls eine schmale Videobandbreite. Die Bandbreite<br />
des Rauschens reduziert sich dadurch mit <strong>der</strong> Folge, daß hohe Rauschspitzen<br />
gemittelt werden. Wie in Kapitel 4.4, Detektoren, noch ausführlich<br />
beschrieben wird, liegt <strong>der</strong> angezeigte gemittelte Rauschleistungspegel um<br />
2,5 dB unter dem tatsächlichen Effektivwert.<br />
B<br />
62<br />
63