信道功率测量的基础知识

    某些频率分析仪具有通用测量模式，这种模式没有具体规定它们所支持的无线标准，因此设计人员可完全控制和灵活调整测量设置。

    图1为传统模拟频谱分析仪的方框图。在现代频谱分析仪中，本地振荡器之后执行的大部分信号调节和滤波功能都是使用数字信号处理来实现的，而它们的特性和行为与使用模拟方式处理的结果相当。因此要进行精确测量，设计人员必须正确设置和修改测量参数。

图1  传统模拟频谱分析仪的方框图

    显示检波器

    图1中包括包络检波器和显示检波器(检波器模式)。包络检波器的特性是由频谱分析仪自身的设计决定的，用户无法更改这些特性，本文不再讨论。

    为了容纳更多的测量和应用软件，现代频谱分析仪提供多种显示检波类型。某些检波器可为不同类型的信号提供更优化的结果。例如，峰值检波器能够从一组采样数据点中检测出最大电平，从而为连续波(CW)测量提供最佳选择。稍后，这个最大电平会作为迹线点在频谱分析仪上显示。平均值检波器则与峰值检波器不同，它能够检测出采样数据点的平均电平，并将其作为迹线点显示。

图2   显示的迹线点分别来自于正峰值检波器、平均值检波器和负峰值检波器

    显示的迹线点通常称为“bucket”。频谱分析仪进行数据点采样的时间称为“bucket间隔”。图2显示了选择不同检波类型会对给定 bucket的显示迹线点产生什么影响。

图3   从上到下显示的依次是WiMAX猝发脉冲的正峰值检波、平均值检波和负峰值检波迹线。

    注意：为了显示迹线的区别，这里将分辨率带宽设置为3 MHz
 
    对于噪声信号或近似于噪声的信号(如许多数字调制信号)来说，使用平均值检波器可获得平均功率数据的最佳结果，显示的迹线点是采样数据的平均值。图 3显示了使用不同类型检波器处理WiMAX信号所获得的不同迹线显示。

    分辨率带宽

    功率测量通常是指某一带宽内的测量。同样，频谱分析仪上显示的迹线点也要通过分辨率带宽(RBW)滤波器进行解读。对于连续波信号来说，降低RBW 会得到更好的信噪比，因而使测量结果看上去更平滑。对于近似于噪声的信号来说，扩大RBW可以在平均检波bucket中获得更平均的值，也可使用窄视频带宽(VBW)滤波器获得更平滑的测量结果。使用更窄RBW的缺点是花费的测量时间更长。

    在进行信道功率测量时，频谱分析仪用户应根据其无线技术标准来设置RBW。例如，某个给定标准的专用频谱辐射(SEM)测试文档通常包括测量所需要的RBW设置。取决于信号的频率范围，在整个测量扫宽内，SEM测试的RBW设置还可能会随着频率的变化而变化。如果未指定RBW，建议用户最好为其信号表征设置RBW。对于窄带宽(CW)信号来说，最好使用窄RBW滤波器；对于近似于噪声的信号(例如WiMAX信号)来说，通常最好使用较宽的RBW。

    平均值技术

    现代频谱分析仪使用多种方法来求取信号的平均值，使信号变得更加平滑。采样最终在频谱分析仪上显示为迹线点的方式在很大程度上取决于平均值技术，主要涉及的参数有扫描时间、视频带宽等。