Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Spektrumanalyse</strong><br />
Häufige Messungen und Funktionserweiterungen<br />
1 AP<br />
VIEW<br />
Beispiele:<br />
Ein Puls <strong>der</strong> Dauer τ =2µs und Pulswie<strong>der</strong>holfrequenz 5 kHz (= 1/T),<br />
entsprechend einer Periodendauer von T = 200 µs, wird mit einem Gauss-<br />
Filter (K = 1) <strong>der</strong> Bandbreite B = 1 kHz vermessen.<br />
Es gilt die Bedingung aus Gl. 6-9 (B < 1/T), d.h. es liegt ein Linienspektrum<br />
vor. Mit Gl. 6-12 ergibt sich<br />
PDF line = 20 · lg(2 µs/200 µs) = –40 dB<br />
Der angezeigte Amplitudenwert des Trägers im unmodulierten Zustand<br />
wäre demnach um 40 dB höher.<br />
Ref<br />
-10<br />
-20<br />
-30<br />
-40<br />
-50<br />
-60<br />
-70<br />
-80<br />
-90<br />
0 dBm<br />
Att<br />
30 dB<br />
1<br />
* RBW<br />
VBW<br />
* SWT<br />
100 kHz<br />
1 MHz<br />
2.5 ms<br />
Marker 1 [T1]<br />
-40.39 dBm<br />
900.02428000 MHz<br />
*<br />
A<br />
PRN<br />
Die gleiche Messung mit den selben Parametern wird wie<strong>der</strong>holt, jedoch<br />
mit einer Meßbandbreite B von 100 kHz. Es gilt die Beziehung aus Gl. 6-10<br />
(1/t > B > 1/T), d.h. es liegt ein Hüllkurvenspektrum vor. Mit Gl. 6-13 ergibt<br />
sich:<br />
PDF envelope = 20 · lg(2 · 10 –6 · 1 · 100 · 10 3 ) = 20 · lg(2 · 10 –1 ) = –14 dB<br />
Die maximale Amplitude des Spektrums ist um 14 dB niedriger als die des<br />
unmodulierten Trägers.<br />
6.2.3 Auflösefilter bei Pulsmessungen<br />
Die Spektrallinien breitbandiger Impulssignale sind miteinan<strong>der</strong> korreliert.<br />
Die Pegelanzeige verdoppelt sich daher bei Verdopplung <strong>der</strong> Meßbandbreite.<br />
Um die tatsächliche Impulsbandbreite zu ermitteln, muß die<br />
Pegelanzeige bei Verwendung des realen Filters mit <strong>der</strong> Pegelanzeige bei<br />
Verwendung eines idealen Rechteckfilter verglichen werden. Bei Gauss-Filtern,<br />
die aufgrund ihres günstigen Einschwingverhaltens üblicherweise<br />
verwendet werden, ergibt sich folgen<strong>der</strong> Zusammenhang:<br />
Center 900.02408 MHz<br />
Ref 0 dBm<br />
Att<br />
30 dB<br />
200 kHz/<br />
EXT<br />
Span 2 MHz<br />
RBW 100 kHz<br />
Marker 1 [T1]<br />
VBW 300 kHz<br />
-13.17 dBm<br />
SWT 2.5 ms<br />
900.02000000 MHz<br />
B I = 1,506 · B 3dB (Gl. 6-15)<br />
-10<br />
-20<br />
1<br />
B<br />
mit B I Impulsbandbreite, in Hz<br />
1 PK<br />
MAXH<br />
-30<br />
-40<br />
-50<br />
-60<br />
-70<br />
-80<br />
-90<br />
Die Impulsbandbreite entspricht bei Gauss- o<strong>der</strong> gaußähnlichen Filtern<br />
etwa <strong>der</strong> 6-dB-Bandbreite. Für Spektrumanalysatoren werden üblicherweise<br />
3-dB-Bandbreiten angegeben, wogegen man in <strong>der</strong> Störmeßtechnik,<br />
in <strong>der</strong> häufig spektrale Messungen an Impulsen durchgeführt werden<br />
müssen, ausschließlich die 6-dB-Bandbreiten spezifiziert.<br />
Center 900 MHz<br />
500 kHz/ Span 5 MHz<br />
Bild 6-17 Pulsspektren gemessen mit verschiedenen Meßbandbreiten. Die Marker<br />
zeigen den Desensitationsfaktor an. Der Pegel des unmodulierten Trägers ist 0 dBm<br />
Die Zusammenhänge zwischen 3-dB-, 6-dB-, Rausch- und Impulsbandbreiten<br />
für verschiedene Filter wurden bereits in Kapitel 4 erläutert. Die<br />
Umrechnungsfaktoren lassen sich direkt aus <strong>der</strong> nachstehenden Tabelle<br />
entnehmen.<br />
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