常用测试仪表使用介绍课件.ppt
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1、关于常用测试仪表使用介绍现在学习的是第1页,共31页测试注意事项测试注意事项:1 1、输入信号的直流不能过大,否则会损坏仪器。、输入信号的直流不能过大,否则会损坏仪器。2 2、大功率信号不能直接连接到仪器上,会使仪器损坏。、大功率信号不能直接连接到仪器上,会使仪器损坏。3 3、仪器要良好接地。、仪器要良好接地。仪器有测良误差,测试前要了解仪器的精度,测试高于仪器精度的仪器有测良误差,测试前要了解仪器的精度,测试高于仪器精度的信号,结果自然不准确。信号,结果自然不准确。正确的测试方法才能得到正确的测试结果。正确的测试方法才能得到正确的测试结果。正确的测试结果是可以重复的。正确的测试结果是可以重复
2、的。现在学习的是第2页,共31页测量误差和校准:1 1、测量误差要参考仪器手册。、测量误差要参考仪器手册。2 2、一般来讲,每年仪器要校准一次,以保证仪器的准确性。、一般来讲,每年仪器要校准一次,以保证仪器的准确性。3 3、测量人员要使测量误差最小化。、测量人员要使测量误差最小化。现在学习的是第3页,共31页 频谱仪的使用频谱仪的使用n n频谱仪的工作原理频谱仪的工作原理工作原理是工作原理是输输入信入信号经号经衰減器直接外加到混衰減器直接外加到混频频器,可器,可调变的调变的本地本地振振荡荡器器经与经与CRTCRT同步的同步的扫描产生扫描产生器器产生随时间产生随时间作作线性变化线性变化的的振荡频
3、率振荡频率,经经混混频频器器与输入信号混频后与输入信号混频后的的中频中频(IFIF)再放大、再放大、滤波于检波传送滤波于检波传送到到CRTCRT的垂直方向板,因此在的垂直方向板,因此在CRTCRT的的纵轴显示信号振幅与频率的对应关纵轴显示信号振幅与频率的对应关系。系。现在学习的是第4页,共31页频谱仪测量信号的频域特性,相比而言,示波器则是测量时域信号的特频谱仪测量信号的频域特性,相比而言,示波器则是测量时域信号的特性性 一些常用单位的意义一些常用单位的意义unitNotedB相对值,不能独立存在dBc相对载波dBC(carrier):载波,主信号dBm绝对值0dBm=1mW;10dBm=10
4、mWdBuV0dBuV=1uV;20dBuV=10uVppm百万分之一现在学习的是第5页,共31页 面板主要按钮的功能面板主要按钮的功能FrequencycenterfreqcfstepFrequencycenterfreqcfstepstartfreqstopstartfreqstopfreqfreqfreqoffsetfreqoffsetSPANspanfullspanSPANspanfullspanzorespanzorespanAmplitudereflevelattenAmplitudereflevelattenlogdB/DivrefLvllogdB/DivrefLvloffset
5、offsetampunits(ampunits(dBm,dBuv,dBmvdBm,dBuv,dBmv,Volts,Vatts)Volts,Vatts)MAKmarkernormalmarkerdeltaMAKmarkernormalmarkerdeltamarker1/deltamarkermarker1/deltamarkernoise(onoff)noise(onoff)sigtrk(onoff)sigtrk(onoff)现在学习的是第6页,共31页MAKmarkercfmarkerrellvlMAKmarkercfmarkerrellvlmarkercfstepmarkercfstepP
6、eaksearchnextpeaknextpkleftnextpkrightPeaksearchnextpeaknextpkleftnextpkrightSweepswptimesweep(contsgl)Sweepswptimesweep(contsgl)BWresbwvideobwBWresbwvideobwvbw/rbwratiorbw/spanratiovbw/rbwratiorbw/spanratioTraceclearwriteamaxholdaTraceclearwriteamaxholdaviewablankaviewablankatraceabtraceabMeas/user
7、measurepowermenuoccupiedbandwidthMeas/usermeasurepowermenuoccupiedbandwidthoccupiedoccupied现在学习的是第7页,共31页频谱仪重要参数频谱仪重要参数1 1、分辨带宽、分辨带宽 RBW(resolutionbandwidth)RBW(resolutionbandwidth)在频谱分析仪中,频率分辨率是一个非常重要的概念,它是由中频在频谱分析仪中,频率分辨率是一个非常重要的概念,它是由中频滤波器的带宽所确定的,这个带宽决定了仪器的分辨带宽。滤波器的带宽所确定的,这个带宽决定了仪器的分辨带宽。RBWRBW代表代
8、表兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低頻寬差異,兩個不兩個不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來的最低頻寬差異,兩個不同頻率的信號頻寬如低於頻譜分析儀的同頻率的信號頻寬如低於頻譜分析儀的RBWRBW,此時該兩信號將重疊,此時該兩信號將重疊,難以分辨,較低的難以分辨,較低的RBWRBW固然有助於不同頻率信號的分辨與量測,固然有助於不同頻率信號的分辨與量測,低的低的RBWRBW將濾除較高頻率的信號成份,導致信號顯示時產生失真,將濾除較高頻率的信號成份,導致信號顯示時產生失真,失真值與設定的失真值與設定的RBWRBW密切相關,較高的密切相關,較高的RBWRBW固然有助於寬頻帶信號固然有助於寬頻帶
9、信號的偵測,將增加雜訊底層值的偵測,將增加雜訊底層值(NoiseFloor)NoiseFloor),降低量測靈敏度,對於降低量測靈敏度,對於偵測低強度的信號易產生阻礙,因此適當的偵測低強度的信號易產生阻礙,因此適當的RBWRBW寬度是正確使寬度是正確使用頻譜分析儀重要的概念。用頻譜分析儀重要的概念。现在学习的是第8页,共31页n nRBWRBW越小,经过滤波器的噪声就越少,频谱仪噪底也可以越低。越小,经过滤波器的噪声就越少,频谱仪噪底也可以越低。n n調整調整RBWRBW而信號振幅並無產生明顯的變化,此時之而信號振幅並無產生明顯的變化,此時之RBWRBW頻寬即可加以頻寬即可加以採用。採用。n
10、n較寬的較寬的RBWRBW較能充分地反應輸入信號的波形與振幅,但較低的較能充分地反應輸入信號的波形與振幅,但較低的RBWRBW將能區別不同頻率的信號。將能區別不同頻率的信號。n n如果观察对比如果观察对比2 2个信号,个信号,RBWRBW必须比必须比2 2个信号的间距小个信号的间距小n n观察微弱信号需要小的观察微弱信号需要小的RBWRBW,否则信号被噪声湮没了,否则信号被噪声湮没了n n如果相同的如果相同的spanspan,小的,小的RBWRBW扫描时间长扫描时间长 现在学习的是第9页,共31页2 2、视频带宽、视频带宽VBW(videobandwidth)VBW(videobandwidt
11、h)检波器之后的滤波器称为检波滤波器又叫视频滤波器,它是一个低通检波器之后的滤波器称为检波滤波器又叫视频滤波器,它是一个低通滤波器,它的作用可以减少检波器输出的噪声变化,揭示一些已被掩盖滤波器,它的作用可以减少检波器输出的噪声变化,揭示一些已被掩盖且接近本底噪声的信号。且接近本底噪声的信号。较宽的较宽的VBWVBW噪声的波动较大,较窄的噪声的波动较大,较窄的RBWRBW波动显著减少,两者的波动显著减少,两者的噪声平均值却一样,也就是说噪声平均值却一样,也就是说RBWRBW的变化不会降低平均噪声电平,但的变化不会降低平均噪声电平,但能减少噪声的峰值电平,因而能暴露出用较宽视频滤波器不能看到能减少
12、噪声的峰值电平,因而能暴露出用较宽视频滤波器不能看到的低电平信号。但在某些情况下,如分析一些特殊的噪声信号时,的低电平信号。但在某些情况下,如分析一些特殊的噪声信号时,我们则需要较宽的视频滤波器带宽,以便观察和分析,所以我们可我们则需要较宽的视频滤波器带宽,以便观察和分析,所以我们可根据不同的情况来设置视频滤波器的带宽。根据不同的情况来设置视频滤波器的带宽。视频滤波器的带宽和分辨带宽的关系是:检波前的噪声可以视频滤波器的带宽和分辨带宽的关系是:检波前的噪声可以通过较窄的分辨带宽来降低,从而降低检波器的噪声输出电平;通过较窄的分辨带宽来降低,从而降低检波器的噪声输出电平;检波后的噪声则通过窄带视
13、频滤波器来平滑减少噪声波动,但不检波后的噪声则通过窄带视频滤波器来平滑减少噪声波动,但不能降低噪声的平均功率电平。能降低噪声的平均功率电平。现在学习的是第10页,共31页3 3、各种参数的设置说明、各种参数的设置说明RBWRBWVBWVBWSPANSPANSWEEPSWEEPTIMETIME小小长长更清楚的观察信号更清楚的观察信号小小让显示的值不抖动,滤除噪让显示的值不抖动,滤除噪声声0 0观察时域信号观察时域信号小小观察幅度小的信号,因为噪观察幅度小的信号,因为噪底也小底也小大大观察观察CDMACDMA宽带信号宽带信号现在学习的是第11页,共31页测试的常用设置和注意事项测试的常用设置和注意
14、事项1 1、如测试、如测试100KHz100KHz正旋波正旋波I/QI/Q调制后的射频信号时调制后的射频信号时测试信号功率设:测试信号功率设:RBW=30KHzVBW=30KHzRBW=30KHzVBW=30KHz测试杂散信号:测试杂散信号:可以分频段观察,一般把设为可以分频段观察,一般把设为RBW=100KHzVBW=100KHzRBW=100KHzVBW=100KHz。2 2、测试、测试SCDMASCDMA时域信号时,可以设时域信号时,可以设 RBW=300kHzRBW=300kHz(channelBW=420kHz)channelBW=420kHz)VBW=300kHz(VBW=300k
15、Hz(如此显示较清楚)如此显示较清楚)FREQUENCY=CENTERFREQUENCYFREQUENCY=CENTERFREQUENCYSPAN=0HzSPAN=0Hz(观察时域信号,频谱仪作示波器用)(观察时域信号,频谱仪作示波器用)SWEEPTIME=30mSSWEEPTIME=30mS(SCDMATX=RX=5msSCDMATX=RX=5ms,如此满屏可以显示,如此满屏可以显示3 3个个TXRXTXRX时隙,有利于观察)时隙,有利于观察)现在学习的是第12页,共31页3 3、注意事项、注意事项n n首先,测试时结果的准确性是最重要的,要得到准确的测试结首先,测试时结果的准确性是最重要的
16、,要得到准确的测试结果,设置一定要正确,不同类型的信号,设置不尽相同。果,设置一定要正确,不同类型的信号,设置不尽相同。n n我个人认为这里有两个原则:我个人认为这里有两个原则:一:仪器显示的图形要调整清晰,这样才比较好读数。一:仪器显示的图形要调整清晰,这样才比较好读数。二:仪器显示值要准确,这点也是最重要的,在测试时可以调整二:仪器显示值要准确,这点也是最重要的,在测试时可以调整RBWRBW和和VBWVBW,观察信号变化,在信号显示功率基本没有变化的,观察信号变化,在信号显示功率基本没有变化的RBWRBW和和VBWVBW范围内来选取显示图形清晰的范围内来选取显示图形清晰的RBWRBW和和V
17、BWVBW值。例如测试值。例如测试SCDMASCDMA的时域信号,的时域信号,RBWRBW设置为设置为300KHz300KHz时,时,VBWVBW为为3KHz3KHz比比VBWVBW为为300KHz300KHz功率小功率小4 45dB5dB,而,而VBWVBW300KHz300KHz时,功率基本一样,那么时,功率基本一样,那么VBW300KHzVBW300KHz的设置就不合适。的设置就不合适。对于对于AMPLITUDEAMPLITUDE设置也要注意。例如,测试杂散信号时,当衰减太设置也要注意。例如,测试杂散信号时,当衰减太小,主信号已经使混频器饱和时,杂散信号幅度会有很大变化,结果会小,主信号
18、已经使混频器饱和时,杂散信号幅度会有很大变化,结果会不真实,测试时,可以手动改变衰减值,在杂散信号基本没有变化的情不真实,测试时,可以手动改变衰减值,在杂散信号基本没有变化的情况下,选择衰减值。况下,选择衰减值。现在学习的是第13页,共31页 一般的测试项目我们都有测试规范,测试前要了解测试规范,尽量按照一般的测试项目我们都有测试规范,测试前要了解测试规范,尽量按照测试规范来测试。测试规范来测试。对于没有明确测试规范的测试项目,我们要逐渐形成测试规范。对于没有明确测试规范的测试项目,我们要逐渐形成测试规范。这样,测试结果才有很好的重复性。这样,测试结果才有很好的重复性。现在学习的是第14页,共
19、31页信号发生器的使用n n普通的信号发生器的使用相对于频谱仪来讲,操作简单一些。普通的信号发生器的使用相对于频谱仪来讲,操作简单一些。n n信号发生器按频率分成信号发生器按频率分成2 2类类低频信号发生器(主要通过数字方式拟合产生)低频信号发生器(主要通过数字方式拟合产生)高频信号发生器高频信号发生器n n注意信号发生器都有一个注意信号发生器都有一个ON/OFFON/OFF键可以用来选择开关输出信号键可以用来选择开关输出信号n n低频的信号发生器,可以选择输出正旋波,方波,可以设置输出信号的低频的信号发生器,可以选择输出正旋波,方波,可以设置输出信号的频率,相位,直流电平和输出幅度。频率,相
20、位,直流电平和输出幅度。n n高频的信号发生器,可以选择输出正旋波和调幅或调相的正旋波,可高频的信号发生器,可以选择输出正旋波和调幅或调相的正旋波,可以设置输出信号的频率和幅度。以设置输出信号的频率和幅度。n n注意:不同型号的信号源精度不尽相同。使用前,要了解所用仪器的精注意:不同型号的信号源精度不尽相同。使用前,要了解所用仪器的精度,包括频率和幅度精度。输出信号自然有精度范围内的误差。度,包括频率和幅度精度。输出信号自然有精度范围内的误差。信号发生器动态范围是有限的,输出频率和输出幅度都有信号发生器动态范围是有限的,输出频率和输出幅度都有一定的范围。一定的范围。现在学习的是第15页,共31
21、页我们经常使用的是高频信号发生器,它的基本原理如下我们经常使用的是高频信号发生器,它的基本原理如下:信号源频率的输出利用锁相环原理,信号源频率的输出利用锁相环原理,VCOVCO频率可以调节,而晶体振频率可以调节,而晶体振荡器输出频率稳定,从而使信号源输出频率稳定。荡器输出频率稳定,从而使信号源输出频率稳定。后级使自动电平控制电路,保证幅度输出的准确性。后级使自动电平控制电路,保证幅度输出的准确性。现在学习的是第16页,共31页网络分析仪的使用n n测量驻波系数(功率传输效率)测量驻波系数(功率传输效率)n n测量增益(插损)测量增益(插损)n n测量群时延(信号的相位变化)测量群时延(信号的相
22、位变化)n n要得到精确的测量结果一定要对仪器进行校准要得到精确的测量结果一定要对仪器进行校准n n網路分析儀在射頻及微波元件方面的量測上,是最基本、應用層次也網路分析儀在射頻及微波元件方面的量測上,是最基本、應用層次也最廣的儀器,它可以提供線性及非線性特性元件的量測參數,因此,最廣的儀器,它可以提供線性及非線性特性元件的量測參數,因此,舉凡所有射頻主被動元件的模擬、製程及測試上,幾乎都會使用到。舉凡所有射頻主被動元件的模擬、製程及測試上,幾乎都會使用到。在量測參數上,它不但可以提供反射係數,並從反射係數換算出阻抗在量測參數上,它不但可以提供反射係數,並從反射係數換算出阻抗的大小,且可以量測穿
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