采用頻譜和信號分析儀進行射頻功率與頻率測量時的儀器設(shè)置技巧

　在傳統(tǒng)的掃頻分析儀中，引起頻率誤差的主要因素為：

　　* 基準頻率誤差

　　* 測試帶寬誤差(通常為帶寬的0.5%)

　　* 分辨帶寬誤差(通常為RBW的15%)

　　相對地，在基于FFT的分析儀中，引起頻率誤差的主要因素為：

　　* 基準頻率誤差

　　* 分辨帶寬誤差(從小于RBW的10%到大于RBW的50%的范圍內(nèi)變化，具體取決于所用的測量算法)

　　為比較這兩種類型的設(shè)備的誤差，忽略基準頻率誤差是比較恰當?shù)?，因為該誤差可以通過使用高精度頻率基準來補償，例如銣基準源。高于50kHz的測試帶寬和大于1kHz的RBW設(shè)置影響到了傳統(tǒng)掃頻分析儀的測量性能，除非采用優(yōu)化的方法，例如在測試帶寬的中心加一個100MHz的信號。由于濾波器的掃描時間所致，如果要求使用較小RBW，就等同于更長的測量時間。對于給定的實例，傳統(tǒng)頻譜分析儀的采用的掃描時間為150ms到200ms。

　　基于FFT的分析儀的精度將主要受限于測試算法。頻譜測試工具套件中所使用的算法，NI PXI-5660 RF信號分析儀采用的測試軟件，采用了正在申請專利的3點插值方法，可以獲取比分辨帶寬所指示的更高的分辨力。在上面的實例中，將RBW設(shè)置到2kHz，這對于要獲得比要求更高的精度來說并不會有什么問題。

表2：頻譜分析儀檢測模式

　　基于FFT的分析儀可以使用相對較大的RBW設(shè)置來精確地測量頻率，而并不需要使用精度優(yōu)化的測試技術(shù)，這等效于在相同的測試時間內(nèi)可以實現(xiàn)更快或者更準確的測量。NI PXI-5660 RF信號分析儀可以在不超過20ms的時間內(nèi)完成上面的測試實例，這相對于傳統(tǒng)的頻譜分析儀來說，速度改善了6倍以上。

本文小結(jié)

　　看來，采用傳統(tǒng)頻譜分析儀和基于FFT的信號分析儀進行功率與頻率測試時，理解和掌握上述基礎(chǔ)知識十必須的。必須采用正確的儀器設(shè)置，否則測試結(jié)果可能會出現(xiàn)很大的變化和偏差，即使是使用同一臺儀器也會如此。因此，對于每個特定的測試，理解儀器的工作原理對于正確選擇儀器的設(shè)置來完成指定的測量來說是至關(guān)重要的。