Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Häufige Messungen und Funktionserweiterungen
L N,rel
, L IM3,rel
, L PN,RBW
/ dB
–40
–50
–60
–70
–80
–90
Die Leistung im Nachbarkanal ergibt sich durch lineare Addition dieser
einzelnen Beiträge. Die Anteile durch das thermische Rauschen und durch
Intermodulationsprodukte sind abhängig vom Pegel am Eingang des ersten
Mischers des Spektrumanalysators. Während der Einfluß des thermischen
Eigenrauschens umgekehrt proportional mit dem Mischerpegel
zurückgeht, nehmen die Intermodulationsprodukte überproportional zu.
Die Summe aller Leistungsanteile ergibt die in Bild 6-22 dargestellte unsymmetrische
„Badewannenkurve“. Zu jedem Mischerpegel läßt sich ein
maximal erzielbarer Dynamikbereich angeben.
L Sum
L PN,RBW
L IM3,rel L N,rel
40
50
60
70
80
90
Dynamikbereich / dB
derungen, die an ein Kanalleistungsfilter gestellt werden. Analoge ZF-Filter
für Analysatoren sind üblicherweise als synchron abgestimmte 4- oder
5-Kreis-Filter realisiert, die ein optimiertes Einschwingverhalten
aufweisen, um möglichst kurze Sweepzeiten zu erreichen. Die Selektionseigenschaften
dieser Filter sind mit einem Shape-Faktor von ca. 12 für 4-
kreisige Filter bzw. etwa 9,5 für 5-kreisige Filter eher mäßig und reichen in
der Regel nicht aus, um bei Messungen im Nachbarkanal das Signal im
Nutzkanal ausreichend zu unterdrücken. Auch digital realisierte Auflösefilter
von modernen Spektrumanalysatoren, die in der Regel als Gauss-Filter
ausgeführt sind, sind trotz besserer Selektionseigenschaften (Shape-
Faktor 4,6) nicht als Kanalfilter geeignet.
Spektrumanalysatoren bieten deshalb üblicherweise zur Bestimmung
der Nachbarkanalleistung die Integration der Leistung im Frequenzbereich
an. Dabei wird die Auflösebandbreite im Vergleich zur Kanalbandbreite
sehr klein eingestellt; üblich sind 1% bis 3% der Kanalbandbreite,
um eine ausreichende Selektion zu erreichen. Der Spektrumanalysator
sweept über den zu betrachteten Frequenzbereich, je nach Anzahl der zu
messenden Nachbarkanäle z.B. vom Beginn des unteren Nachbarkanals
bis zum Ende des oberen Nachbarkanals (vgl. auch Bild 6-21).
–100
100
Ref 10 dBm
Att 40 dB
* RBW 30 kHz
VBW 300 kHz
* SWT 100 ms
Delta 2 [T1]
2.15 dB
1.23000000 MHz
–110
110
10 Marker 1 [T1]
-14.11 dBm
0
999.38300000 MHz
A
–120
120
70 60 50 40 30 20 10 0
-10
1
2
L mix,opt
Mischerpegel / dBm
-20
Bild 6-22 Dynamikbereich unter Berücksichtigung von thermischem Rauschen,
Phasenrauschen und Intermodulationsprodukten 3. Ordnung
-30
PRN
6.3.4 Meßverfahren zur Bestimmung der Nachbarkanalleistung
mit einem Spektrumanalysator
-40
-50
-60
6.3.4.1 Integration der Leistung im Spektralbereich
(integrated bandwidth method)
-70
-80
Die ZF-Filter von Spektrumanalysatoren sind üblicherweise in einem relativ
groben Raster mit Stufen von 1, 3 oder 1, 2, 3, 5 ausgeführt und entsprechen
außerdem in ihren Selektionseigenschaften nicht den Anfor-
-90
Center 1 GHz
150 kHz/ Span 1.5 MHz
Bild 6-23 Veranschaulichung der Kanalleistungsmessung durch Integration
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