Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

Grundlagen der Spektrumanalyse
Leistungsmerkmale von Spektrumanalysatoren
E P
t P
P P = bzw. E P = P P · t P (Gl. 5-26)
mit P P Impulsleistung, in W
E P Impulsenergie, in Ws
t P Impulsdauer, in s
Mit den im Datenblattauszug Bild 5-15 spezifizierten Werten (E P = 1 mWs,
t P = 10 µs) erhält man eine maximale Impulsleistung von 100 W.
Diese maximale Impulsleistung darf ebenso wie die maximal zulässige Impulsenergie
(hier 1 mWs) unter keinen Umständen überschritten werden.
Mit Hilfe von Gl. 5-26 läßt sich für einen Impuls mit maximal zulässiger
Impulsleistung die erlaubte Impulsdauer berechnen, in diesem Beispiel
ergibt dies 2,2 µs.
Bei größeren Impulsdauern ist bei konstanter Impulsenergie die
Impulsleistung zu reduzieren. Man erhält somit die in Bild 5-17 dargestellte
Abhängigkeit (gültig für die Spezifikationen in Bild 5-15).
1000
P P
P P,1
P P,2
E P,1 E P,1 =E P,2
t P,2
E P,2
Max. Impulsleistung P P / W
100
10
Bild 5-16 Pulse mit verschiedener Pulsbreite, aber gleicher Pulsenergie
Nach Gl. 5-26 ist bei konstanter Impulsenergie E P für eine kürzere Impulsdauer
die zulässige Impulsleistung noch höher (siehe Bild 5-16).
Jedoch kann die Impulsleistung mit abnehmender Pulsdauer nicht beliebig
erhöht werden, da auch die maximal zulässige Impulsspannung
nicht überschritten werden darf. Dem obigen Datenblattauszug kann hierfür
ein Wert von 150 V entnommen werden. Für einen rechteckförmigen
Impuls, wie in Bild 5-16 dargestellt, erhält man mit dieser zulässigen
Spitzenspannung eine maximale Impulsleistung von
Û 2 P
t P,1
(150 V) 2
P P = = = 450 W (Gl. 5-27)
R 50 Ω
mit Û P Impulsspitzenspannung, in V
R Eingangsimpedanz des Spektrumanalysators, in Ω
t P
1
0,1 1 10 100 1000
Impulsdauer t P / µs
Bild 5-17 Maximale Impulsleistung in Abhängigkeit von der Impulsdauer
(für max. Impulsspannung 150 V und max. Impulsenergie 1 mWs)
5.5 Dynamikbereich
Der Dynamikbereich gibt Auskunft über die Fähigkeit eines Analysators,
Signale mit stark unterschiedlichen Pegeln gleichzeitig zu verarbeiten. Die
Grenzen des Dynamikbereichs sind abhängig von der durchzuführenden
Messung. Nach unten erfolgt die Begrenzung durch das Eigenrauschen
oder das Phasenrauschen. Die obere Grenze ergibt sich entweder durch
den 1-dB-Kompressionspunkt oder durch Verzerrungsprodukte, die im Anlaysator
bei zu hoher Aussteuerung entstehen und im dargestellten Spektrum
störend in Erscheinung treten. Für den Dynamikbereich gibt es daher
verschiedene Definitionen. Er ist nicht mit dem Darstellbereich zu
verwechseln.
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