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正确理解射频仪器的电平值,设置值与测量值不符怎么办?


  来源: 罗德与施瓦茨 陈峰 时间:2021-08-04 编辑:清风
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射频仪器上的电平,即信号的幅度,表征信号的功率、电压幅度大小的量值。发生电平设置值与测量值对不上的情况怎么办呢?


R&S技术专家陈老师,诚意奉献本文,为您详细解释信号源、频谱仪和接收机、功率计、示波器上的电平数值的确切定义,避免错误的设置或误解。一起来学习吧!


仪器阻抗


在射频微波领域的应用,通常仪器阻抗为50Ω,无论是信号源还是测量接收设备,电平值通常默认对应阻抗匹配50Ω。对于一些低频和音频应用,仪器阻抗可能是低阻或高阻,例如,音频源5Ω,音频分析600Ω和1MΩ,电压表和示波器1MΩ等等,在低频测试时,要知晓所使用的仪器内阻值,必要时按照串联电阻分压计算,否则,信号源电平设置值与接收测量值可能不符。


信号发生器电平设置


信号发生器的电平:


▷ Level默认设置是载波信号的平均有效功率。


▷PEP是峰值包络功率,是在信号幅度最大的时刻,1个载波周期内的RMS电压,在信号源标称阻抗上的功率。


▷默认电平单位是功率dBm,可设置电压单位dBμV或线性电压


dBm的定义是10lg(P/1mW)。


0dBm = 107dBμV = 1mW,50Ω阻抗。


dBμV的定义是20lg(U/1μV)。


0dBμV = 1μV。


▷当设置电压单位时,可以设置是否显示开路电压值EMF,EMF开路电压值是50Ω匹配负载电压的2倍(6dB)。


▷ 对于一些特定的调制信号类型,特别是时分TDD信号,需要预先设置功率定义模式,也就是功率定义的时间范围。


▷例如5G NR,Level的数值可以设置为:总的平均功率 / 激活子帧内平均功率 / 恒定功率密度 / 突发脉冲功率:



频谱仪和接收机的电平读数


频谱仪的电平数值可以在多种功能状态下获取:


▷基础频谱上的光标Marker电平读数:光标位置对应频率点一个RBW之内的功率值。


▷频谱上的噪声光标Noise Marker电平读数:光标位置对应频率点左右几个频点功率平均值归一化到1Hz的功率谱密度。


▷信道功率读数:检波器必须RMS,信道功率是信道带宽之内,信号的平均功率值;通过Trigger - Gate设置,测量突发脉冲内的平均功率。


▷时域功率读数:建议采样值检波器,RMS对应测量时间内的总平均功率,peak值对应测量时间内的PEP峰值包络功率值。


▷信号统计读数:平均功率,PEP峰值包络功率值和峰均比;可以设置Trigger - gate,统计突发脉冲内的功率。


▷信号解调功能选件中的功率读数:默认表示对应上下行脉冲内的平均功率。


频谱仪接收机的电平单位:


▷频谱仪和测量接收机默认电平单位是功率dBm,可设置其它如电压单位dBμV或线性电压V,电流单位dBμA或线性电流A等。


▷功率谱密度的单位dBm/Hz。


▷EMI接收机默认电平单位是电压,也可设置为功率或电流单位。


▷频谱仪和接收机内置转换因子功能,例如激活天线因子,电平值显示为场强dBμV/m。



功率计的电平读数


关键词:射频仪器 信号发生器 测量 设置    浏览量:8261

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