频谱仪测量噪声和信噪比的方法详解

频谱分析仪在日常使用测试测量中扮演者很重要的角色，其中噪声功率和信噪比的测量是频谱仪的应用之一，那么怎么使用频谱仪去测量这两项参数呢？下面安泰频谱仪维修中心分享四种常见的测试方法【Marker/Noise】标记点噪声测量、【C/N】【C/N0】载噪比测量、【Channel power】信道功率和邻道功率测量、【VSA】矢量分析测量的详细操作步骤：

一、【Noise Marker】标记频点噪声功率密度读取

1、应用场景

测量宽带噪声谱某频率的噪声功率密度dBm/Hz，也可以显示电压和电流谱密度V/√Hz和A/√Hz等。

2、测试原理

在Marker标记点处，根据RBW自动计算并显示该频点功率密度；

频率归一化主要采取-10lg(RBW)算法，另需多点平均；

当SPAN=0的时域测试时，整条trace曲线上的功率数据进行平均和计算；

当SPAN>0频谱测试时，选择标记点左右多个测试点（如8点）数据进行平均和计算

3、测试方法

打开Marker标记功能中的噪声测试模式，检波器设置为RMS或SAMPLE，读取噪声功率或电压密度。

4、注意事项

噪声读数起伏过大时，需要采取一定的稳定手段，RMS检波器采取延长扫描时间的手段，SAMPLE检波器采取多次平均的手段；

噪声功率密度计算中需要多点平均，因此Maker不可标记在频谱尖峰或临近尖峰的位置。

二、【C/N和C/N0】载噪比测试

1、应用场景

用于射频通道或器件的载噪比测试，例如放大器或射频接收通道。

2、测试原理

测量C和N的功率及其功率比值；

信号C是CW单载波，N是规定带宽内总的噪声功率，N0是归一化到1Hz的噪声功率密度。

3、测试方法

<1>设置频谱仪，将信号C屏幕居中；

<2>激活C/N功能，自动标记C的频率和功率（交叉线标记）；

<3>设定信道分析带宽；

<4>RMS检波器，SPAN是信道带宽的2~3倍，这个步骤可以Adjust setting自动调节设置；

<5>关闭输入信号C（或将其移出信道带宽）；

<6>读取C/N和C/N0

4、注意事项

选用RMS检波器，用延长测试时间的方式获取更稳定的曲线；

频谱模式SPAN>0

三、【Cannel power / ACPR】信道/邻道功率和功率密度测试

1、应用场景

调制信号的信道功率和邻道功率测试，被测设备通常是发射机或射频通道；

邻道功率测试目的，主要是分析干扰和噪声功率。

2、测试原理

对于同一个信号，信道功率的测试结果与功率计的连续平均功率测试结果一致；

使用RMS检波器，在预设信道带宽内，测量信号功率并计算积分总功率，得到信道功率；

在预设邻道带宽内，测量并显示噪声功率以及邻道功率比ACPR；

噪声功率可以归一化到1Hz显示，即噪声功率密度dBm/Hz。

3、测试方法

<1>设置频谱仪，信号居中，激活信道功率测量功能；

<2>如果信号是标准通信信号，频谱仪中可选择相应标准自动设置，否则，RMS检波器，设定信道和邻道带宽和保护间隔，设定SPAN显示信道数目；

<3>运行自动调节设置；

<4>读取发射信道功率值；

<5>默认邻道功率比，可更改显示邻道噪声功率或功率密度。

4、注意事项

选用RMS检波器，用延长测试时间的方式获取更稳定的曲线；

频谱模式SPAN>0。

四、【VSA】矢量信号分析

1、应用场景

数字调制信号自身的信噪比分析，是对调制信号本身的信号功率和带内噪声功率比值的直接测量分析。

2、测试原理

调制误差MER来源于误差矢量幅度EVM;

MER=-20lg(EVM)；

误差矢量对应噪声，估算EVM时参考功率采用信号平均功率，因此MER体现信号平均功率与噪声功率的比值。

3、测试方法

<1>进入VSA分析模式或相应通信标准测试选件；

<2>选定测试标准并自动调整，或根据信号，自定义设置；

<3>读取MER代表信噪比。

4、注意事项

MER测试适用于MSK、PSK和QAM等调制方式，FSK不适用；

EVM参考信号设定信号平均功率，这通常也是默认设定。