Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Leistungsmerkmale von Spektrumanalysatoren
Dies wiederum bedeutet , daß das Eingangssignal mindestens einen Pegel
von L S,min = –10 dBm – 70 dBc (1 Hz) = –80 dBm aufweisen muß, um durch
eine Rauschüberhöhung von 3 dB erkannt werden zu können.
Diese Begrenzung der Auflösung wirkt sich auch bei Nachbarkanalleistungsmessungen
(siehe Kapitel 6.3, Kanal- und Nachbarkanal-
Leistungsmessung) störend aus, da auch hier die Dynamik durch Phasenrauschen
im Nachbarkanal reduziert wird.
Häufig findet man in Datenblättern auch Angaben zum Störhub (Residual
FM, Rest-Frequenzmodulation). Aus dem vom Trägerabstand abhängigen
Phasenrauschen kann der Effektivwert des Störfrequenzhubs durch Integration
wie folgt berechnet werden:
√
∞ L(f off ) 2
( )
f Off = 0
20
∆F RMS = 2 · ∫ 10 · f off df off (Gl. 5-22)
mit ∆F RMS Effektivwert des Störfrequenzhubs, in Hz
f off Frequenzabstand zum Träger, in Hz
L(f off ) Phasenrauschen in Abhängigkeit vom Trägerabstand,
in dBc (1 Hz)
Ebenso läßt sich aus dem Phasenrauschen auch der effektive Störphasenhub
der Rest-Phasenmodulation (Residual ϕM) berechnen:
√√
∞
∆ϕ RMS = 2 ·∫ 10 df off , in rad (Gl. 5-23)
f Off =0
∞
L(f off )
10
180
10
∆ϕ RMS = 2 · ∫ 10 df off · , in deg (Gl. 5-24)
π
f Off =0
L(f off )
mit ∆ϕ RMS Effektivwert des Störphasenhubs, in Hz
f off Frequenzabstand zum Träger, in Hz
L(f off ) Phasenrauschen in Abhängigkeit vom Trägerabstand, in
dBc (1 Hz)
Hohe Rest-Frequenzmodulation des Lokaloszillatorsignals kann zum „Verschmieren“
des dargestellten Spektrums führen. Dies führt zu einer Reduzierung
der Auflösung und bestimmt damit die untere Grenze für die
kleinste sinnvolle Auflösebandbreite. Da in modernen Spektrumanalysatoren
die Lokaloszillatoren wie eingangs beschrieben als Synthesizer
ausgeführt sind, spielt dieser Effekt praktisch keine Rolle mehr.
Spektrale Reinheit (dBc (1 Hz))
SSB-Phasenrauschen, f = 500 MHz
Trägeroffset
100 Hz