Grundlagen der Spektrumanalyse.pdf - Ing. H. Heuermann

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