频谱仪CNR测试方法.ppt

采用频谱分析仪测量采用频谱分析仪测量CATV载噪比（载噪比（C/N）CSO,CTB的方法的方法.频谱分析仪基本原理频谱分析仪基本原理第一变频器第三变频器第二变频器F1IFF2IFF3IFFRF射频衰减器F1lo第一本振YTOYTF带宽滤波器对数放大器LOG扫描斜波发生器检波器显示器低通滤波器低通滤波器带通滤波器步进放大器MXR1MXR2.频谱仪是很贵重的仪器，使用时必须意：频谱仪是很贵重的仪器，使用时必须意：1)最好频谱仪在预热最好频谱仪在预热20分钟后进行校准一次。校准时用分钟后进行校准一次。校准时用相应特性阻抗（相应特性阻抗（50欧姆或者欧姆或者75欧姆）的电缆将频谱仪的欧姆）的电缆将频谱仪的输入直接接频谱仪的测试信号（输入直接接频谱仪的测试信号（300MHz)。注意。注意50欧姆欧姆的的BNC插头不能插入插头不能插入75欧姆的欧姆的BNC座上！否则会将座上！否则会将75欧欧姆姆BNC座中心导体涨裂！座中心导体涨裂！2)将被测信号连到频谱仪输入以前，必须用万用表测试信将被测信号连到频谱仪输入以前，必须用万用表测试信号端不能有号端不能有AC和和DC电压，否则会烧坏频谱仪！电压，否则会烧坏频谱仪！3）一般情况，）一般情况，)频谱仪的衰减（频谱仪的衰减（ATT)，扫速（，扫速（Sweep)应应处于处于Auto（自动）状态。使用（自动）状态。使用0dB衰减要特别小心，避衰减要特别小心，避免大信号烧坏频谱仪！免大信号烧坏频谱仪！4)输入信号过大可能会使频谱仪过载，产生失真。判别是输入信号过大可能会使频谱仪过载，产生失真。判别是否过载，可以人为改变衰减，看失真是否改变。否过载，可以人为改变衰减，看失真是否改变。.CATV载噪比（载噪比（C/N）的定义：）的定义：图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声图像载波电平有效值与规定带宽内系统噪声电平均方根值之比，用电平均方根值之比，用dB表示，即：表示，即：图像载波电平有效值图像载波电平有效值C/N=20lg噪声电平均方根值（规定带宽内）噪声电平均方根值（规定带宽内）噪声带宽噪声带宽BW=5.75MHz（中国）（中国）.测量步骤测量步骤1）测量方框图如图测量方框图如图1所示所示图1C/N比测试方框图.2）调谐频谱分析仪找到被测的调谐频谱分析仪找到被测的图像载波，置于屏幕的中心图像载波，置于屏幕的中心.3）调整频谱分析仪处于如下状态，并调整频谱分析仪处于如下状态，并测量图像载波电平测量图像载波电平中频分辨率带宽：中频分辨率带宽：300kHz视频滤波器带宽：视频滤波器带宽：300kHz最小最小对数标度：对数标度：2dB/div扫频宽度：扫频宽度：1MHz/div扫描时间：扫描时间：自动自动.4）微调频谱分析仪，使图像载波位于微调频谱分析仪，使图像载波位于显示屏的中心。显示屏的中心。5）调整基准电平控制使图像载波峰位）调整基准电平控制使图像载波峰位于频谱分析仪的于频谱分析仪的顶刻度线下，此时的基准电平，即图像顶刻度线下，此时的基准电平，即图像载波电平值，记为载波电平值，记为A。电视信号加调制影响的测量，应该关掉调制。电视信号加调制影响的测量，应该关掉调制。.6）测量噪声，调整频谱分析仪处于如下状态：测量噪声，调整频谱分析仪处于如下状态：中频分辨率带宽：中频分辨率带宽：30kHz（宽带也可以用）（宽带也可以用）视频滤波器带宽：视频滤波器带宽：100Hz（不能大于（不能大于300Hz）对数标度：对数标度：10dB/div扫频宽度：扫频宽度：1MHz/div扫描时间：扫描时间：自动自动.7）必要时重新调谐图像频率必要时重新调谐图像频率使信号位于中心。使信号位于中心。未使用带通滤波器，可调整未使用带通滤波器，可调整频谱分析仪的衰减器频谱分析仪的衰减器防止过载，但重返回到上述的防止过载，但重返回到上述的3），），重新测量图像载波电平。重新测量图像载波电平。.8）在频道内测量，应从被测频道上去掉调制）在频道内测量，应从被测频道上去掉调制信号，信号，保留有源设备的供电以便保证全部前端信道噪保留有源设备的供电以便保证全部前端信道噪声处在正常状态。对于开路频道，从信号处理声处在正常状态。对于开路频道，从信号处理器输入端器输入端或预放输入端取下天线的引线，输入端口给予或预放输入端取下天线的引线，输入端口给予终接。对于其它频道，应断开基带视频号，并终接。对于其它频道，应断开基带视频号，并且给予终接。且给予终接。不得采用关掉处理器、预放、调制器供电的方不得采用关掉处理器、预放、调制器供电的方法。法。.9）调频谱分析仪使被测的噪声位于显示屏调频谱分析仪使被测的噪声位于显示屏的中央，即移动载波向左的中央，即移动载波向左23MHz。测到的噪声电平，记为测到的噪声电平，记为B，于是：，于是：（C/N）=A-B（1）未修正未修正.C/N比计算比计算从以上测量的结果减去如下的修正系数：从以上测量的结果减去如下的修正系数：.1）带宽修正系数应按下式计算：带宽修正系数应按下式计算：B1C1=lolg-B2式中：式中：B1规定的噪声带宽，（对于规定的噪声带宽，（对于PAL-D为为5.75MHz）B测量仪器的中频分辨带宽测量仪器的中频分辨带宽.2）对数检波瑞利（对数检波瑞利（Rayieigh）噪声：）噪声：C2=+2.5dB3）中频等效噪声带宽差异修正系数中频等效噪声带宽差异修正系数C3，可参阅使用仪器说明，如中频带宽是下降可参阅使用仪器说明，如中频带宽是下降3dB处的带宽时，则：处的带宽时，则：C3=-0.52dB.4）被测噪声与频谱分析仪底噪声相差小于被测噪声与频谱分析仪底噪声相差小于10dB时的修正系数时的修正系数C4，C4可从图可从图2修正曲线修正曲线上查出，也可查上查出，也可查C4修正系数表修正系数表5）载噪比修正按下式计算：载噪比修正按下式计算：C/N=（C/N）未修正）未修正（C1+C2+C3+C4）.C4修正系数表频谱分析仪底频谱分析仪底噪声与被测噪噪声与被测噪声之间的差值声之间的差值（dB测量结果修正测量结果修正值（值（dB）频谱分析仪底频谱分析仪底噪声与被测噪噪声与被测噪声之间的差值声之间的差值（dB）测量结果修正测量结果修正值（值（dB）123456.874.333.022.201.656789101.250.970.750.580.46.对于对于CATV300MHz系统至少应测量系统至少应测量6个频道，个频道，450MHz系统应测系统应测7个频道，个频道，550MHz系统应系统应测测8个频道。其中应包括系统最高和最低频道。个频道。其中应包括系统最高和最低频道。.测量测量CTB，CSO比较简单，大家都很熟悉。需要比较简单，大家都很熟悉。需要注意的是注意的是1)注意频谱仪不要过载，要用改变衰减的方法判注意频谱仪不要过载，要用改变衰减的方法判别。别。2)分辨率带宽分辨率带宽RBW一般要小于一般要小于30KHz，以不漏看，以不漏看接近信号处的失真。接近信号处的失真。3)当失真小峰和频谱仪噪声基线相差不到当失真小峰和频谱仪噪声基线相差不到3dB时，时，应进一步减小应进一步减小RBW，使小峰超出频谱仪噪声基线，使小峰超出频谱仪噪声基线8dB以上。注意，此时应尽量减小以上。注意，此时应尽量减小SPAN，保持，保持SWEEP处于处于Auto.