Розширені вимірювання аналізатора спектра: потужність у каналі, ACPR, гармоніки, TOI, спектрограма

Потужність у каналі, ACPR, гармоніки і TOI

Крім звичайного спектра, аналізатор вміє автоматично рахувати параметри, які описують якість передавача чи підсилювача. У Siglent SHA850A ці функції входять в опції розширених вимірювань. Розберемо, що означає кожен результат.

Потужність у каналі (Channel Power)

Цифровий сигнал (LTE, Wi-Fi, DMR, цифрове ТБ) займає смугу частот, і його рівень не можна виміряти маркером в одній точці. Аналізатор підсумовує (інтегрує) потужність усіх точок у заданій смузі каналу. Результат — загальна потужність у дБм і спектральна густина в дБм/Гц.

  • вкажіть центральну частоту і ширину каналу згідно зі стандартом;
  • використовуйте RMS-детектор;
  • span має бути трохи ширшим за канал.

ACPR — потужність у сусідньому каналі

ACPR (Adjacent Channel Power Ratio) показує, скільки потужності передавач «розбризкує» в сусідні канали, у дБн відносно основного каналу. Високий ACPR заважає сусідам по ефіру і зазвичай свідчить про перевантаження підсилювача потужності. Для кожного стандарту визначено ширину каналів, відступ і допустиму межу.

Гармоніки

Нелінійний підсилювач чи генератор створює складові на частотах 2f, 3f, 4f… від основної. Функція вимірювання гармонік знаходить їх і показує рівень кожної відносно несучої (дБн). Великі гармоніки означають, що на виході передавача потрібен кращий фільтр.

Перевірка: збільште вхідний атенюатор на 10 дБ. Якщо рівень гармонік відносно несучої не змінився, вони справжні. Якщо зменшився — їх створював вхід самого аналізатора.

TOI — точка перетину третього порядку

Коли на нелінійний пристрій подати два сигнали f1 і f2, з’являються інтермодуляційні складові на частотах 2f1 − f2 і 2f2 − f1. Вони розташовані поруч з корисними сигналами, і їх неможливо відфільтрувати. TOI (IP3) — умовний рівень, за якого ці продукти зрівнялися б з корисними сигналами. Що вищий TOI, то лінійніший пристрій.

OIP3 (дБм) = P тону + ΔIM3 / 2
де P тону — рівень кожного з двох тонів на виході, ΔIM3 — різниця між тоном і продуктом інтермодуляції в дБ. Приклад: тони по 0 дБм, продукти на рівні −60 дБм → OIP3 = 0 + 60/2 = +30 дБм.

Спектрограма (Waterfall)

Спектрограма показує спектр у часі: по горизонталі частота, по вертикалі час, а колір — рівень. Вона дозволяє побачити переривчасті сигнали, стрибки частоти, короткі пакети телеметрії й періодичні завади, які на звичайному спектрі промайнуть непомітно.

Для чого це на практиці

  • перевірка передавачів і ретрансляторів після ремонту;
  • пошук перевантаження в підсилювачах потужності;
  • пошук завад і їхніх джерел;
  • контроль відповідності вимогам щодо побічних випромінювань.

Інтерактивно: інтермодуляція третього порядку

Два тони f1 і f2 на виході підсилювача та продукти IM3. Збільште рівень тонів на 1 дБ — продукти IM3 виростуть на 3 дБ.

Серія статей про аналізатор Siglent SHA850A: аналізатор спектра (SA) · кабелі та антени (CAT) · векторний аналізатор кіл (VNA) · розширені вимірювання · аналіз модуляції

Related Posts