Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Praktische Realisierung eines Analysators
1 PK *
CLRWR
2 PK *
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Ref
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-50 dBm
Att 10 dB
* RBW 1 MHz
VBW 3 MHz
* SWT 10 s
*
A
SGL
PRN
• Sample-Detektor
Mit dem Sample-Detektor wird, wie in Bild 4-21 gezeigt, immer ein zu
einem definierten Zeitpunkt aufgenommener Abtastwert dargestellt. Aufgrund
der Verteilung der Momentanwerte variiert daher bei GAUSSschem
Rauschen die angezeigte Meßkurve um den Mittelwert der aus dem Rauschen
resultierenden Hüllkurve des ZF-Signals. Dieser Mittelwert liegt
1,05 dB unter dem Effektivwert. Wird das Rauschen darüber hinaus
durch eine schmale Videobandbreite (VBW < RBW) im logarithmischen
Pegelmaßstab gemittelt, so ergibt sich zusätzlich eine um 1,45 dB zu
niedrige Anzeige des Mittelwerts. Das angezeigte Rauschen liegt also um
insgesamt 2,5 dB unter dem Effektivwert.
Anders als bei übrigen Detektoren hat die Sweep-Zeit hier keinen Einfluß
auf die dargestellte Meßkurve, da die Anzahl der aufgenommenen
Meßwerte davon unabhängig ist.
-140
a)
2 MI *
VIEW
-150
Center
Ref
-50
-60
1 MI *
CLRWR
-70
-80
-90
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-110
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-130
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-150
1.5 GHz
-50 dBm
10 MHz/ Span 100 MHz
* RBW 1 MHz
VBW 3 MHz
Att 10 dB * SWT 10 s
*
A
SGL
PRN
• RMS-Detektor
Mit dem RMS-Detektor kann die tatsächliche Leistung eines Eingangssignal
unabhängig von dessen Verlauf im Zeitbereich gemessen werden.
Bei Verwendung des Sample- oder Max-Peak-Detektors muß zur Ermittlung
der Leistung von Signalen mit zufälligem Momentanwert der
genaue Zusammenhang zwischen Effektiv- und Spitzenwert, also die
Signalstatistik bekannt sein. Diese Vorkenntnis ist bei Verwendung des
RMS-Detektors nicht notwendig.
Der durch ein bestimmtes Pixel angezeigte Effektivwert wird aus
allen dazugehörigen Meßwerten (Samples) berechnet. Durch Erhöhen
der Sweep-Zeit steigt auch die Anzahl der für die Berechnung zur Verfügung
stehenden Meßpunkte, wodurch die angezeigte Meßkurve geglättet
werden kann. Eine Glättung durch Verringern der Videobandbreite
oder durch Mittelung über mehrere Meßkurven (siehe Kapitel 4.5) ist
beim RMS-Detektor weder zulässig noch notwendig. Die Meßergebnisse
würden dadurch verfälscht, die angezeigten Meßwerte wären zu niedrig
(max. 2,51 dB). Um jegliche Verfälschung zu vermeiden, muß bei Verwendung
des RMS-Detektors die Videobandbreite mindestens etwa dreimal
so groß wie die Auflösebandbreite sein.
Center
1.5 GHz
10 MHz/ Span 100 MHz
b)
Bild 4-24 Änderung der Rauschanzeige durch Verändern der Sweep-Zeit
bei Max-Peak-Detektor (a) und Min-Peak-Detektor (b), Sweep-Zeit 2,5 ms
(blaue Kurve) bzw. 10 s (rote Kurve)
• AV-Detektor
Der AV-Detektor liefert den arithmischen Mittelwert aus den Meßwerten
im linearen Pegelmaßstab. Man erhält damit unabhängig von der Art des
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