动态范围如何影响频谱分析仪？
时间:2021-04-07 17:30来源:未知 作者:Hong Kong
动态范围如何影响频谱分析仪？
诸如频谱分析仪之类的仪器将依靠***动态范围来切穿不需要的伪像。谐波和互调可能会超出本底噪声，从而损害频谱分析仪的性能。了解组成动态范围的参数不仅可以帮助确保频谱分析仪正常工作，而且可以提供有关所有应符合ITU准则的仪器的关键信息。
某些步骤可以帮助提***灵敏度，例如降低参考电平，输入衰减或分辨率带宽（RBW）。诸如频谱分析仪前置放大器之类的设备也可以减少那些低噪声问题。尽管这些变化可以降低机器的本底噪声，但它们也可能降低设备对更强信号的抗扰性。从在非线性区域中运行开始，那些更强的信号可能会对设备产生纹波效应。该设备可能会产生干扰，谐波和互调产物。二次谐波也可能发生，其工作频率是输入信号频率的两倍。设备会将这些信号显示为实际信号，这似乎是网络中的干扰发射机（请参见图1）。
动态范围
***动态范围为这些错误信号提供了解决方案。具有***动态范围，频谱分析仪和其他测试仪器可以掩盖或减少二次谐波。
动态范围是在伪影出现在本底之上之前可以检测到***小和***大强度信号的区域。通常，当此区域较大或伪像的振幅较小时，会出现较***的动态范围。***动态范围还减少了这些伪像（如谐波）被误认为真实信号的机会。理想情况下，仪器将具有较***的互调自由动态范围（IMFDR）。设备的IMFDR是动态范围，在这种范围内，有害的互调仍低于本底噪声。
***动态范围（HDR）一词通常同时用于频谱分析仪和无线电接收器。即使该区域中有大信号，具有HDR的设备也可以记录这些小信号。为了实现HDR，频谱分析仪***先需要对小信号进行***灵敏度测试。该设备还需要具有消除那些大信号引起的拥塞的能力。
***动态范围对于频谱分析仪至关重要，但也需要灵活性。根据对更***或更低信号电平的需求，动态范围可以改变。当在非线性区域工作时，那些不需要的伪像会进一步损害动态范围。使用频谱分析仪时，尤其应注意以下两个问题：谐波和互调。
谐波-如上所述，二次谐波的发生频率是输入信号频率的两倍。***阶（即n阶）谐波在输入频率的n倍处发生。谐波只会在存在信号时发生，通常是在设备中的射频组件在非线性区域中以更***的功率电平工作时。
互调-来自RF组件的另一个工件，该组件在互调中工作于非线性区域。但是，与谐波不同，互调将两个或多个信号混合在一起以形成新的输入频率。例如，频率f1和f2的二阶互调频率为f1 + f2和f2-f1，三阶互调频率为2f1 + f2、2f2 + f1、2f1-f2和2f2-f1。
信号电平
伪影还将根据输入信号的变化而发生很大变化。例如，二阶伪像的dB会改变两倍于输入变化的大小。三阶伪像将类似地将输入信号变化的变化增加三倍。
截取点也根据仪器的动态范围和输入衰减而有所不同。取决于工件，这是呈现截取点的方式：
IP2 / SOI：基于互调产物的二阶截点。
IP3 / TOI：基于互调产物的三阶截点。
SHI：基于谐波的二阶截点。
THI：基于谐波的三阶截点。
IP2 / SOI，SHI，IP3 / TOI和THI的值会随着仪器的输入衰减而自动更改。为了保持精度，动态范围和相关规格应做相同的事情。
拦截点
输出功率及其相关的谐波直接反映了输入功率。随着输入功率以该线性关系增加，输出信号功率将与伪像的电平相交。当涉及三阶互调时，该拦截点称为TOI或IP3。此时，信号相等，三阶伪像与目标信号之间的电平差和动态范围为0 dB。
其他拦截点具有相似的名称和定义：IP2 / SOI，SHI和THI。当单个产生谐波的强信号干扰弱信号的测量时，SHI表示动态范围。当两个或更多个强输入信号引起谐波干扰时，会发生THI。
截点将根据诸如二次谐波或三次谐波和互调之类的因素而变化。
丹尼尔
截取点并不是仪器的IMFDR的***关键方面。另一个因素显示平均噪音水平（DANL）。仪器的测量系统取决于其自然噪声。较低的本底噪声导致较大的动态范围。系统灵敏度，RBW设置和热噪声都会影响DANL。
要找到动态范围，无论测试IP2，IP3，DANL还是噪声系数（NF），仪器设置都应该相同。
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