脉冲调制信号时频域分析图解

频谱仪时域测量 - ZERO SPAN

• 频谱仪SPAN - ZERO SPAN进入时域模式，横轴时间，纵轴幅度；

• 中xin频率对应设置为信号的载波频率；

• 不要曲线平均；

• VBW自动，或者VBW≥RBW；

• 设置RBW足够宽，RBW>2/τ；

• 频谱仪至大RBW限制了脉冲信号时域测量能力，至大RBW的倒数，就是可测信号至窄脉宽，τ_min = 1/RBW_max；

• 设置触发Trigger，Video或Power触发反射，使脉冲包络稳定显示；

• 测量脉宽τ，调节设置扫描时间Sweep time使脉冲完整居中显示，带宽测量点是升降沿距离峰值6dB处；

• 测量周期T，调节设置扫描时间Sweep time显示至少两个完整脉冲，周期测量点在两个相邻上升沿等电平处；

• Time domain power测量，检波器可选择Sample/RMS，不要设为其它检波器，调节设置扫描时间Sweep time显示至少两个完整脉冲周期；

• 测量峰值功率Peak power (PEP)，读取Time domain power的Peak值；

• 测量平均功率Average power，读取Time domain power的RMS值

常规频谱测试

• 中xin频率对应设置为信号的载波频率；

• 不要曲线平均；

• VBW自动，或者VBW≥RBW；

• 扫描时间Sweep time在自动设置值基础上适当延长，以获得稳定曲线；

• ‍在频谱测试模式下分析脉冲调制信号，需要采用不同设置观测线状谱或包络谱，一种快速设置方法是在频谱仪其它设置自动情况下，信号居中对齐，逐级阶梯减小SPAN，减小过程中会出现包络谱和线状谱；
  

• 测量周期T，线状谱测量，周期倒数是相邻谱线频率差，即脉冲重复频率PRF，RBW尽量小，RBW≤PRF/100，SPAN设置3~10倍PRF，也就是显示3~10根谱线，读取相邻谱线频率差Δf = PRF = 1/T；
  

• 测量脉宽τ，包络谱测量，脉宽等于包络谱中xin与第yi过零点频率差倒数，设置PRF ≤ RBW ≤ 0.3/τ，SPAN设置观测到包络谱3~5个主瓣和旁瓣；

• 测量平均功率，包络谱测量，设置PRF ≤ RBW ≤ 0.3/τ，SPAN设置观测到包络谱5~10个主瓣和旁瓣，检波器设为RMS，进入band power或者channel power模式，设置信道宽度足够宽，至少包含主瓣和4个旁瓣，扫描时间适当延长，获得稳定功率读数，即为平均功率；
  

• 测量峰值功率，线状谱测量，设置RBW≤PRF/100，SPAN设置观测到3~10根线状谱，读取中xin谱线功率P_line(dBm)，峰值功率 Peak power (dBm) = P_line + 20lg(T/τ）

测试设置规则和应用

• 频谱仪可以在常规频谱分析和时域分析两种模式进行脉冲调制信号分析；

• 时域模式受限于至大RBW，对应可分析信号至窄脉宽；

• 频谱模式受限于至小RBW，对应可分析信号至大周期；
  

• 时域模式RBW较大，噪底高，不适合小于-50dBm的小信号分析；

• 考虑准确度和测量速度，时域模式适合脉宽τ≥1μs，功率超过-50dBm的信号分析，频谱模式适合周期T<1ms的信号分析。