Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann
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<strong>Grundlagen</strong> <strong>der</strong> <strong>Spektrumanalyse</strong><br />
Praktische Realisierung eines Analysators<br />
1 PK *<br />
CLRWR<br />
2 PK *<br />
VIEW<br />
Ref<br />
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-50 dBm<br />
Att 10 dB<br />
* RBW 1 MHz<br />
VBW 3 MHz<br />
* SWT 10 s<br />
*<br />
A<br />
SGL<br />
PRN<br />
• Sample-Detektor<br />
Mit dem Sample-Detektor wird, wie in Bild 4-21 gezeigt, immer ein zu<br />
einem definierten Zeitpunkt aufgenommener Abtastwert dargestellt. Aufgrund<br />
<strong>der</strong> Verteilung <strong>der</strong> Momentanwerte variiert daher bei GAUSSschem<br />
Rauschen die angezeigte Meßkurve um den Mittelwert <strong>der</strong> aus dem Rauschen<br />
resultierenden Hüllkurve des ZF-Signals. Dieser Mittelwert liegt<br />
1,05 dB unter dem Effektivwert. Wird das Rauschen darüber hinaus<br />
durch eine schmale Videobandbreite (VBW < RBW) im logarithmischen<br />
Pegelmaßstab gemittelt, so ergibt sich zusätzlich eine um 1,45 dB zu<br />
niedrige Anzeige des Mittelwerts. Das angezeigte Rauschen liegt also um<br />
insgesamt 2,5 dB unter dem Effektivwert.<br />
An<strong>der</strong>s als bei übrigen Detektoren hat die Sweep-Zeit hier keinen Einfluß<br />
auf die dargestellte Meßkurve, da die Anzahl <strong>der</strong> aufgenommenen<br />
Meßwerte davon unabhängig ist.<br />
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a)<br />
2 MI *<br />
VIEW<br />
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Center<br />
Ref<br />
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1 MI *<br />
CLRWR<br />
-70<br />
-80<br />
-90<br />
-100<br />
-110<br />
-120<br />
-130<br />
-140<br />
-150<br />
1.5 GHz<br />
-50 dBm<br />
10 MHz/ Span 100 MHz<br />
* RBW 1 MHz<br />
VBW 3 MHz<br />
Att 10 dB * SWT 10 s<br />
*<br />
A<br />
SGL<br />
PRN<br />
• RMS-Detektor<br />
Mit dem RMS-Detektor kann die tatsächliche Leistung eines Eingangssignal<br />
unabhängig von dessen Verlauf im Zeitbereich gemessen werden.<br />
Bei Verwendung des Sample- o<strong>der</strong> Max-Peak-Detektors muß zur Ermittlung<br />
<strong>der</strong> Leistung von Signalen mit zufälligem Momentanwert <strong>der</strong><br />
genaue Zusammenhang zwischen Effektiv- und Spitzenwert, also die<br />
Signalstatistik bekannt sein. Diese Vorkenntnis ist bei Verwendung des<br />
RMS-Detektors nicht notwendig.<br />
Der durch ein bestimmtes Pixel angezeigte Effektivwert wird aus<br />
allen dazugehörigen Meßwerten (Samples) berechnet. Durch Erhöhen<br />
<strong>der</strong> Sweep-Zeit steigt auch die Anzahl <strong>der</strong> für die Berechnung zur Verfügung<br />
stehenden Meßpunkte, wodurch die angezeigte Meßkurve geglättet<br />
werden kann. Eine Glättung durch Verringern <strong>der</strong> Videobandbreite<br />
o<strong>der</strong> durch Mittelung über mehrere Meßkurven (siehe Kapitel 4.5) ist<br />
beim RMS-Detektor we<strong>der</strong> zulässig noch notwendig. Die Meßergebnisse<br />
würden dadurch verfälscht, die angezeigten Meßwerte wären zu niedrig<br />
(max. 2,51 dB). Um jegliche Verfälschung zu vermeiden, muß bei Verwendung<br />
des RMS-Detektors die Videobandbreite mindestens etwa dreimal<br />
so groß wie die Auflösebandbreite sein.<br />
Center<br />
1.5 GHz<br />
10 MHz/ Span 100 MHz<br />
b)<br />
Bild 4-24 Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Rauschanzeige durch Verän<strong>der</strong>n <strong>der</strong> Sweep-Zeit<br />
bei Max-Peak-Detektor (a) und Min-Peak-Detektor (b), Sweep-Zeit 2,5 ms<br />
(blaue Kurve) bzw. 10 s (rote Kurve)<br />
• AV-Detektor<br />
Der AV-Detektor liefert den arithmischen Mittelwert aus den Meßwerten<br />
im linearen Pegelmaßstab. Man erhält damit unabhängig von <strong>der</strong> Art des<br />
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