Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Leistungsmerkmale von Spektrumanalysatoren
größerer Frequenzbereiche (hier z.B. Span >100 kHz, vgl. Fußnote 1 in obigem
Datenblattauszug) ist meist ein minimales Phasenrauschen weitab
vom Träger von Interesse. Für diese Einstellung wird daher automatisch
eine schmale Regelbandbreite gewählt.
Um die Kopplung transparent zu machen, sind in Datenblättern zu
den Phasenrauschangaben für verschiedene Trägerabstände oft Auflösebandbreiten
oder Span-Einstellungen als Randbedingungen angegeben.
Werden davon abweichende Einstellungen vorgenommen, ergeben sich
unter Umständen schlechtere Phasenrauschwerte.
meist den Ausgangspegel angibt, bei dem die 1-dB-Kompression eintritt,
wird bei Spektrumanalysatoren der entsprechende Eingangspegel spezifiziert.
L a /dBm
L 1dB,a
Ausgangspegel in Abhängigkeit
vom Eingangspegel
ideales
Zweitor
1dB
Um sehr hochfrequente Eingangssignale analysieren zu können, muß das
LO-Signal vervielfacht werden (siehe Kapitel 4.1). Wie bei einem frequenzmodulierten
Signal wird dabei auch der Frequenzhub, in diesem Fall der
Störfrequenzhub, vervielfacht, wodurch sich das Phasenrauschen verschlechtert.
Es gilt:
reales
Zweitor
L mult (f off ) = L(f off ) + 20 · lg(n) (Gl. 5-25)
L 1dB,e
L e /dBm
mit
L mult (f off ) vom Trägerabstand abhängiges Phasenrauschen nach
der Vervielfachung, in dBc (1 Hz)
L(f off ) vom Trägerabstand abhängiges Phasenrauschen des ursprünglichen
Signals, in dBc (1 Hz)
n Vervielfachungsfaktor
Aufgrund dieser Verschlechterung sind Phasenrauschspezifikationen immer
an eine bestimmte Signalfrequenz gebunden. Oft werden daher für
mehrere Signalfrequenzen typische Phasenrauschkurven angegeben, die
eine Abschätzung des zu erwartenden Phasenrauschens bei einer interessierenden
Frequenz zulassen.
Bild 5-14 1-dB-Kompressionspunkt
Maximaler Eingangspegel
HF-Dämpfung 0 dB
Gleichspannung
50 V
HF-Dauerleistung 20 dBm (= 0,3 W )
Spektrale Impulsdichte
97 dBµV/MHz
HF-Dämpfung 10 dB
HF-Dauerleistung 30 dBm (= 1 W )
Max. Impulsspannung
150 V
Max. Impulsenergie (10 µs)
1 mWs
1-dB-Kompression des Eingangsmischers
0 dB HF-Dämpfung, f > 200 MHz 0 dBm nominal
5.4 1-dB-Kompressionspunkt und maximaler Eingangspegel
Der 1-dB-Kompressionspunkt eines Zweitors markiert den Punkt seines
Aussteuerbereichs, an dem seine Verstärkung aufgrund von Sättigung um
1 dB zurückgeht (siehe Bild 5-14). Ähnlich wie der Intercept-Punkt kann
der 1-dB-Kompressionspunkt sowohl auf den Eingangs- als auch auf den
Ausgangspegel bezogen werden. Während man bei Leistungsverstärkern
Bild 5-15 Typische Angaben zum 1-dB-Kompressionspunkt und zum maximalen
Eingangspegel eines Spektrumanalysators (Datenblattauszug)
Der 1-dB-Kompressionspunkt wird entscheidend durch den ersten Mischer
bestimmt und daher meist für eine Eichleitungseinstellung von 0 dB
spezifiziert. Der dabei angegebene Eingangspegel wird auch als Mischerpegel
bezeichnet. Durch Erhöhen der HF-Dämpfung erhöht sich der 1-dB-
Kompressionspunkt im gleichen Maß.
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