频谱分析仪那些事儿---之射频输入端口RF in

2016-03-31 09:02:11来源: eefocus 关键字:频谱分析仪  射频输入端口  RF  in
频谱分析仪一般只有一个射频输入端,这不同于示波器多通道输入,可以用来比较通道之间的波形差异。频谱分析仪普遍基于扫描的动态测量过程,显示的谱线并不是实时的,虽然很多频谱分析仪提供了外部触发或视频触发的功能,但更多是一种同步功能,主要并不是用来触发比较的。

频谱分析仪射频输入端的输入阻抗通常为50Ω或75Ω,从而可以直接与大多数射频和微波设备的50Ω系统相匹配,并通过线缆直连,一般是没有探头的,因为探头需要很高的输入阻抗,例如电路的探测往往需要高阻抗,而50Ω难以带动这类负载,使得测量结果严重变小。有一些高输入阻抗放大器具有50Ω输出阻抗,这种放大器构成的有源探头有助于实现这类测量并维持高灵敏度。在有些频谱分析仪的射频输入端的旁边,常会提供有源探头的供电口(probe power)。

射频输入前端内部结构

通常频谱分析仪的测量范围不是从直流开始,低频测试的限制是射频输入口的耦合结构。大部分频谱分析仪应用了积分耦合电容来保护混频器,防止外部灌入直流能量,这个电容抬升了低端测量的频率,大部分频谱分析仪的起始测量频率仅能从9kHz开始。

许多特别是有极低频率的频谱分析仪采用的是直流耦合,即在射频输入与第一混频器之间没有耦合电容。在有的场合中,直流电和射频信号传输采用同一根电缆,这样直流可能会破坏混频器,一定要注意频谱分析仪的保护电流。测量这样的射频信号时,要外加隔直流保护器,所引起的功率衰减应被考虑绝对电平测量结果中。当然对输入信号电平也要进行正确估算,避免频谱分析仪射频输入大于频谱分析仪允许的安全电平,通常频谱分析仪射频输入口处都会自动保留10dB衰减,除非手动设置为0dB,这样做虽然抬高了底噪,但是保护了混频器,同时改善了输入端口的匹配。

输入端口通常采用N头或SMA头,线缆采用同轴电缆。射频连接器和线缆种类繁多,具有不同的结构和技术指标,价格差异也非常巨大,使用时要依据带宽、频响、VSWR、衰减、屏蔽性以及柔软度来选择相应的品质。

精密测量系统中,由于频谱分析仪本身以射频输入口为校准参考面,如果增加了线缆和连接器会引入额外的误差,常需要首先进行线损的校准,将连接器和线缆的响应结果提前计算出来,并将结果保存在仪器内部或在后期分析中折算到结果里,使校准参考面能够包含线缆和连接器,移到真正的测量端口,使测量结果只包含被测器件本身。

在某些情况下,频谱分析仪本身的测量范围无法满足实际需求,通常要预先连接外部放大器或衰减器,这样的测量过程中,放大器或者衰减器本身的值也要补偿到结果中。通常频谱分析仪会提供“参考偏移”选项,用来补偿结果的偏移。若放大器、线缆或天线等的频率响应有波动,就不能单独使用“参考偏移”的补偿方式,而是要使用修正(Correction)功能,将线缆或天线的频响预先储存在频谱分析仪内部,这样频响的影响就可以直接反映到测量结果中。

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编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/article_2016033114973.html
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