Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Spektrumanalyse</strong><br />
Leistungsmerkmale von Spektrumanalysatoren<br />
L N,rel<br />
, L IM3,rel<br />
, L PN,RBW<br />
/ dB<br />
–40<br />
–50<br />
–60<br />
–70<br />
–80<br />
–90<br />
Zur Auswertung sind die Beiträge von thermischem Rauschen, Intermodulationsprodukten<br />
und Phasenrauschen linear zu addieren.<br />
Die in Bild 5-20 dargestellte Summenkurve (L sum ) gilt für ein Phasenrauschen<br />
von –122 dBc (1 Hz), einen Intercept-Punkt 3. Ordnung von<br />
7 dBm und ein Rauschmaß von 24,5 dB. Die gewählte Auflösebandbreite<br />
von 10 kHz soll <strong>der</strong> Rauschbandbreite entsprechen. Maximaler Dynamikbereich<br />
wird bei dem Mischerpegel erreicht, bei dem die Summenkurve ihr<br />
Minimum hat.<br />
L Sum<br />
L PN,RBW<br />
L IM3,rel L N,rel<br />
40<br />
50<br />
60<br />
70<br />
80<br />
90<br />
Dynamikbereich / dB<br />
(www.rohde-schwarz.com) bezogen werden kann. Darin werden auch Harmonische<br />
2. Ordnung berücksichtigt, wodurch <strong>der</strong> Dynamikbereich für nahezu<br />
jede Anwendung einfach berechnet werden kann. Das Spreadsheet<br />
besteht aus zwei Blättern:<br />
•Input & Diagram:<br />
•Num. Results:<br />
Eingabe von Rauschbandbreite, Rauschmaß, IP3,<br />
IPk2 und Phasenrauschen des Spektrumanalysators<br />
(siehe Bild 5-21a, gelb hinterlegte Fel<strong>der</strong> links oben).<br />
Grafische Ausgabe des auf den Pegel des Eingangssignals<br />
bezogenen, relativen Rauschleistungspegels,<br />
Phasenrauschleistungspegels sowie die relativen<br />
Pegel <strong>der</strong> 2. Harmonischen und <strong>der</strong> Intermodulationsprodukte<br />
3. Ordnung. Darüber hinaus wird<br />
auch die Summe <strong>der</strong> Beiträge von thermischem<br />
Rauschen, Phasenrauschen und Intermodulationsprodukten<br />
3. Ordnung ausgegeben.<br />
Numerische Ausgabe <strong>der</strong> Ergebnissse, die grafisch<br />
im Blatt „Input & Diagram“ angezeigt werden.<br />
–100<br />
–110<br />
100<br />
110<br />
Der einzugebende Wert für das Phasenrauschen hängt vom Frequenzabstand<br />
zum starken Eingangssignal ab, in dem ein schwaches Signal<br />
darzustellen ist.<br />
–120<br />
120<br />
70 60 50 40 30 20 10 0<br />
L mix,opt<br />
Mischerpegel / dBm<br />
Bild 5-20 Dynamikbereich unter Berücksichtigung von thermischem Rauschen,<br />
Phasenrauschen und Intermodulationsprodukten 3. Ordnung<br />
(NF = 24,5 dB, IP3 e = 7 dBm, L(f off ) = –122 dBc (1Hz), B R,ZF =10kHz)<br />
Auf ähnliche Weise wird auch die Dynamik bei Nachbarkanalleistungsmessungen<br />
durch das Phasenrauschen eingeschränkt. Weitere Erläuterungen<br />
zum Dynamikbereich bei dieser Art von Messung finden sich in<br />
Kapitel 6.3, Kanal- und Nachbarkanal-Leistungsmessung.<br />
Zur einfachen Ermittlung des Dynamikbereichs in Abhängigkeit von<br />
Rauschmaß, Intercept-Punkt 3. Ordnung und Phasenrauschen des Spektrumanalysators<br />
steht ein Spreadsheet für MS Excel® 5.0 zur Verfügung<br />
(Datei DYN_CALC.XLS, siehe Bild 5-21), das über die R&S-Internetseiten<br />
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