LEISTUNGSMERKMALE VON SPA.pdf - Ing. H. Heuermann

LEISTUNGSMERKMALE VON
SPEKTRUMANALYSATOREN
(Rauschen und Linearität)
Said Lotfi
MtNr:269172
1

LEISTUNGSMERKMALE VON
SPEKTRUMANALYSATOREN
-Das Eigenrauschen.:
Unter dem Eigenrauschen versteht man den Rauschbeitrag eines
Empfängers,
so auch eines Spektrumanalysators. Durch diesen Rauschbeitrag
wird der ursprüngliche Signal-Rausch-Abstand eines Eingangssignals
verringert.
Das Eigenrauschen ist daher ein Maß für die Empfindlichkeit des
Spektrumanalysators. Es lassen sich damit Aussagen über den minimalen
Pegel treffen, den Eingangssignale aufweisen müssen, um noch detektiert
werden zu können.
Das Eigenrauschen von Empfängern kann auf verschiedene Weise
angegeben werden, üblich ist unter anderem die Angabe der Rauschzahl
bzw. des Rauschmaßes.
Die dimensionslose Rauschzahl F (Noise Factor) eines Zweitors ist das
Verhältnis zwischen dem Signal-Rausch-Abstand am Eingang des Zweitors
zum Signal-Rausch-Abstand an seinem Ausgang. Es gilt
. Die Rauschenzahl F :
F= (S/N)ein / (S/N)aus.
Mit S1/N1: Signal-Rausch-Abstand am EingangdesZweitors
S2/N2 :Signal-Rausch-Abstand am Ausgang des Zweitors
. Das Rauchenmass NF:
NF=10logF
2

Als nächstens wird die gesamte Rauschzahl einer Kaskade aus mehreren Zwei
Toren berchnet.
Die gesamte Rauschzahl lässt so defenieren.
Für passive,verlusthaftete Zweitor z.b Kabel Dämpfungsglider gilt:
-Abhängigkeit der Gesamtrauschzahl von der Einstellung der Eichleitung:
3

.Die mittlere Rauschanzeige oder Gaussschen
Rauchen:
4

Aus dieser Gleichung lässt sich für die Veränderung der Rauschenanzeige durch
veräderung der ZF-Bandbreite :
5

-Nichtlinearität.
Die Übertragungsfunktion eine ideale lineare zweitore:
Die Übertragungsfunktion eine nichtlineare zweitore:
Die Auswirkungen von Nichtlinearität eines zweitors auf dessen
Ausgangspektrum hängt von Eingangsignal ab:
1.Einton Aussteuerung:
7

.Intercept-Punkt:
Definition:
Der Intercept-Punkt (n-ter Ordnung) ist eine gedachte Größe, bei dem
Grundwelle und Intermodulationsprodukte (n-ter Ordnung) gleich groß sind.
Die Intercept-Punkte n-ter Ordnung sind charakteristische Größen für jeden
Verstärker. Der ICP 3. Ordnung liegt gewöhnlich um 10 dB höher als der 1-
dBKompressionspunkt.
Aus nebenstehender
Skizze sind die unterschiedlichen Steigungen für die Grundwelle und die
ICPs 3. Ordnung
ersichtlich. Bei bekanntem ICP 3. Ordnung am Verstärkerausgang lässt
sich der Intermodulationsabstand leicht ermitteln.
8

Bei gegebenem Eingangspegel Le und Harmonischenabstand ak2 der zweiten
Harmonischen lässt sich dieser wie folgt berechnen:
9

2.Zweiton Aussteuerung:
Durch Einsetzen in der nichtlineare Übertragungsfunktion erhält man die
Michprodukte am Ausgang des Zweitors Tabelle:
10

Itercept-Punkt
12

Richtige Messung mit Spektrumanalysator:
16