Измерение пиковой спектральной плотности мощности

2.7.1 Измерения пиковой спектральной плотности мощности с использованием спектроанализатора

Пересчет пределов пиковых значений для других размеров ширины полосы разрешения

Реальное соотношение лежит в диапазоне между 10 log₁₀ и 20 log₁₀, что объясняется следующим образом:

Поскольку фаза колебания зависит от времени начала импульса, фазы соседних перекрывающихся импульсов могут быть асинхронными. Это может привести к конструктивному или деструктивному суммированию компонентов сигнала перекрывающихся импульсов, в результате чего возникает гауссовский шум. Этот метод является точным, когда после прохождения через приемник сигнал СШП становится импульсным. Это происходит, если полоса разрешения больше, чем частота следования импульсов испытываемого оборудования, тогда импульсы не перекрываются, и, следовательно, на выходе приемника появляется импульсный сигнал.

Когда измерение выполняется с шириной полосы разрешения меньше, чем частота следования импульсов испытываемого оборудования, появляются перекрывающиеся импульсы, и сигнал после прохождения через приемник, становится непрерывным (случайное распределение амплитуды по времени), а не импульсным. Реальная пиковая мощность в эталонной ширине полосы частот будет функцией от едва уловимых факторов времени, как описано выше. В этих случаях, соотношение 20 log₁₀ между двумя значениями полос частот является завышенной оценкой. Временные характеристики, которые могут быть просто частотой повторения импульсов (PRF), можно определить в ходе автокорреляционного анализа сигнала. Величина и период повторения любых повторяющихся компонентов в сигнале СШП проявляются в виде пиков на графике функции автокорреляции.

Для сигнала СШП, создаваемого с использованием ортогонального мультиплексирования с частотным разделением (OFDM), когда полоса разрешения меньше полной ширины полосы сигнала, характеристики отфильтрованного сигнала определяются содержанием данных (методом модуляции) и управлением излучением (коммутацией в радиочастотной области). Мгновенный отклик определяет точная синхронизация фаз множества компонентов сигнала. В некоторых случаях метод модуляции может быть разработан специально для формирования гауссовского шума. Коэффициент пересчета ширины полосы частот 20 log₁₀ является точным, если сигнал оказывается "импульсным". Это значит, что существует повторяющийся элемент с периодом повторения, большим, чем 1/ RBW (полоса разрешения (RBW) больше, чем частота повторения импульсов (PRF)).

Пример измерительной установки, использующей ширину полосы разрешения 3 МГц

– Установить ширину полосы видеосигнала (VBW) равную, как минимум, ширине полосы разрешения (рекомендуется, чтобы VBW видеочастотного фильтра, не включенного в цепочку, как минимум, в три раза 3 превышала ширину полосы разрешения).

– Установить шаг сканирования частот, достаточный для изучения частот в требуемом участке спектра (как правило, несколько ГГц).

– Установить детектор в режим измерений пиковых значений.

– Включить функцию максимальной задержки

– Установить время развертки в режим автоподбора

Пример подробного описания процедуры с использованием полосы разрешения 3 МГц

Для того чтобы наблюдаемая амплитуда стабилизировалась, потребуется несколько периодов развертки (с включенной функцией максимальной задержки). Измерения центруются по частоте максимального СЩП излучения f_M,. Когда измерения выполняются в ширине полосы разрешения 3 МГц вместо 50 МГц, предел пересчитывается с использованием следующего уравнения:

Limit_3МГц = Limit_50МГц + 20 log₁₀(3 МГц/50 МГц) = Limit_50МГц – 24,4 дБ. (7)

2.7.2 Измерение пиковой спектральной плотности мощности с использованием спектроанализатора (альтернативный метод)

Когда известно, что уравнение (6) дает в результате завышенную оценку пиковой мощности, можно рассмотреть возможность применения альтернативного метода масштабирования. Когда сигнал проявляется как шумоподобный, применяется следующий метод измерений:

– Установить ширину полосы разрешения спектроанализатора равную 3 МГц.

– Установить ширину полосы видеосигнала (VBW) равную, как минимум, ширине полосы разрешения (рекомендуется, чтобы VBW видеочастотного фильтра, не включенного в цепочку, как минимум, в три раза 3 превышала ширину полосы разрешения).

– Установить центральную частоту, равной f_M, шаг сканирования частоты = нулю.

– Установить детектор в режим взятия отсчетов.

– Установить в режим отображения комплементарной интегральной функции распределения (CCDF).

Если полученная CCDF с ошибкой ±2 дБ совпадает с комплементарной интегральной функцией распределения Рэлеевского распределения для сигнала, находящегося в диапазоне от 1% до 99% диапазона частот, то сигнал считается шумоподобным, и применяется метод измерения, описанный в п. 2.7.1, но применим также и альтернативный метод масштабирования, описываемый уравнением (8):

Limit_RBW = Limit_BW + 10log₁₀(RBW/BW). (8)

жүктеу/скачать 6.02 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: