Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

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