常用測(cè)試儀表使用介紹

關(guān)于常用測(cè)試儀表使用介紹第1頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三測(cè)試注意事項(xiàng)：

1、輸入信號(hào)的直流不能過(guò)大，否則會(huì)損壞儀器。

2、大功率信號(hào)不能直接連接到儀器上，會(huì)使儀器損壞。

3、儀器要良好接地。儀器有測(cè)良誤差，測(cè)試前要了解儀器的精度，測(cè)試高于儀器精度的信號(hào)，結(jié)果自然不準(zhǔn)確。正確的測(cè)試方法才能得到正確的測(cè)試結(jié)果。正確的測(cè)試結(jié)果是可以重復(fù)的。第2頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三測(cè)量誤差和校準(zhǔn)：

1、測(cè)量誤差要參考儀器手冊(cè)。

2、一般來(lái)講，每年儀器要校準(zhǔn)一次，以保證儀器的準(zhǔn)確性。

3、測(cè)量人員要使測(cè)量誤差最小化。第3頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三

頻譜儀的使用頻譜儀的工作原理

工作原理是輸入信號(hào)經(jīng)衰減器直接外加到混頻器，可調(diào)變的本地振蕩器經(jīng)與CRT同步的掃描產(chǎn)生器產(chǎn)生隨時(shí)間作線性變化的振蕩頻率，經(jīng)混頻器與輸入信號(hào)混頻后的中頻（IF）再放大、濾波于檢波傳送到CRT的垂直方向板，因此在CRT的縱軸顯示信號(hào)振幅與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。第4頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三頻譜儀測(cè)量信號(hào)的頻域特性，相比而言，示波器則是測(cè)量時(shí)域信號(hào)的特性一些常用單位的意義

unitNotedB相對(duì)值，不能獨(dú)立存在dBc相對(duì)載波dBC(carrier):載波，主信號(hào)dBm絕對(duì)值0dBm=1mW;10dBm=10mWdBuV0dBuV=1uV;20dBuV=10uVppm百萬(wàn)分之一第5頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三

面板主要按鈕的功能

FrequencycenterfreqcfstepstartfreqstopfreqfreqoffsetSPANspanfullspanzorespanAmplitudereflevelattenlogdB/DivrefLvloffsetampunits(dBm,dBuv,dBmv，Volts,Vatts)MAKmarkernormalmarkerdeltamarker1/deltamarkernoise(onoff)

sigtrk(onoff)

第6頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三MAKmarkercfmarkerrellvlmarkercfstepPeaksearchnextpeaknextpkleftnextpkrightSweepswptimesweep(contsgl)BWresbwvideobwvbw/rbwratiorbw/spanratioTraceclearwriteamaxholdaviewablankatraceabMeas/usermeasurepowermenuoccupiedbandwidthoccupied

第7頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三頻譜儀重要參數(shù)

1、分辨帶寬RBW(resolutionbandwidth)

在頻譜分析儀中，頻率分辨率是一個(gè)非常重要的概念，它是由中頻濾波器的帶寬所確定的，這個(gè)帶寬決定了儀器的分辨帶寬。RBW代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)能夠被清楚的分辨出來(lái)的最低頻寬差異，兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻寬如低於頻譜分析儀的RBW，此時(shí)該兩信號(hào)將重疊，難以分辨，較低的RBW固然有助於不同頻率信號(hào)的分辨與量測(cè)，低的RBW將濾除較高頻率的信號(hào)成份，導(dǎo)致信號(hào)顯示時(shí)產(chǎn)生失真，失真值與設(shè)定的RBW密切相關(guān)，較高的RBW固然有助於寬頻帶信號(hào)的偵測(cè)，將增加雜訊底層值(NoiseFloor)，降低量測(cè)靈敏度，對(duì)於偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)易產(chǎn)生阻礙，因此適當(dāng)?shù)腞BW寬度是正確使用頻譜分析儀重要的概念。

第8頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三RBW越小，經(jīng)過(guò)濾波器的噪聲就越少，頻譜儀噪底也可以越低。調(diào)整RBW而信號(hào)振幅並無(wú)產(chǎn)生明顯的變化，此時(shí)之RBW頻寬即可加以採(cǎi)用。較寬的RBW較能充分地反應(yīng)輸入信號(hào)的波形與振幅，但較低的RBW將能區(qū)別不同頻率的信號(hào)。

如果觀察對(duì)比2個(gè)信號(hào)，RBW必須比2個(gè)信號(hào)的間距小觀察微弱信號(hào)需要小的RBW，否則信號(hào)被噪聲湮沒(méi)了如果相同的span，小的RBW掃描時(shí)間長(zhǎng)

第9頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、視頻帶寬VBW(videobandwidth)

檢波器之后的濾波器稱為檢波濾波器又叫視頻濾波器，它是一個(gè)低通濾波器，它的作用可以減少檢波器輸出的噪聲變化，揭示一些已被掩蓋且接近本底噪聲的信號(hào)。較寬的VBW噪聲的波動(dòng)較大，較窄的RBW波動(dòng)顯著減少，兩者的噪聲平均值卻一樣，也就是說(shuō)RBW的變化不會(huì)降低平均噪聲電平，但能減少噪聲的峰值電平，因而能暴露出用較寬視頻濾波器不能看到的低電平信號(hào)。但在某些情況下，如分析一些特殊的噪聲信號(hào)時(shí)，我們則需要較寬的視頻濾波器帶寬，以便觀察和分析，所以我們可根據(jù)不同的情況來(lái)設(shè)置視頻濾波器的帶寬。

視頻濾波器的帶寬和分辨帶寬的關(guān)系是：檢波前的噪聲可以通過(guò)較窄的分辨帶寬來(lái)降低，從而降低檢波器的噪聲輸出電平；檢波后的噪聲則通過(guò)窄帶視頻濾波器來(lái)平滑減少噪聲波動(dòng)，但不能降低噪聲的平均功率電平。第10頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、各種參數(shù)的設(shè)置說(shuō)明RBWVBWSPANSWEEPTIME小長(zhǎng)更清楚的觀察信號(hào)小讓顯示的值不抖動(dòng)，濾除噪聲0觀察時(shí)域信號(hào)小觀察幅度小的信號(hào)，因?yàn)樵氲滓残〈笥^察CDMA寬帶信號(hào)第11頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三測(cè)試的常用設(shè)置和注意事項(xiàng)

1、如測(cè)試100KHz正旋波I/Q調(diào)制后的射頻信號(hào)時(shí)測(cè)試信號(hào)功率設(shè)：RBW=30KHzVBW=30KHz

測(cè)試雜散信號(hào)：可以分頻段觀察，一般把設(shè)為RBW=100KHzVBW=100KHz。

2、測(cè)試SCDMA時(shí)域信號(hào)時(shí)，可以設(shè)

RBW=300kHz（channelBW=420kHz)VBW=300kHz(如此顯示較清楚）FREQUENCY=CENTERFREQUENCYSPAN=0Hz（觀察時(shí)域信號(hào)，頻譜儀作示波器用）SWEEPTIME=30mS（SCDMATX=RX=5ms，如此滿屏可以顯示3個(gè)TXRX時(shí)隙，有利于觀察）

第12頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三3、注意事項(xiàng)首先，測(cè)試時(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性是最重要的，要得到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，設(shè)置一定要正確，不同類型的信號(hào)，設(shè)置不盡相同。我個(gè)人認(rèn)為這里有兩個(gè)原則：一：儀器顯示的圖形要調(diào)整清晰，這樣才比較好讀數(shù)。二：儀器顯示值要準(zhǔn)確，這點(diǎn)也是最重要的，在測(cè)試時(shí)可以調(diào)整RBW和VBW，觀察信號(hào)變化，在信號(hào)顯示功率基本沒(méi)有變化的RBW和VBW范圍內(nèi)來(lái)選取顯示圖形清晰的RBW和VBW值。例如測(cè)試SCDMA的時(shí)域信號(hào)，RBW設(shè)置為300KHz時(shí)，VBW為3KHz比VBW為300KHz功率小4－5dB，而VBW≧300KHz時(shí)，功率基本一樣，那么VBW<300KHz的設(shè)置就不合適。對(duì)于AMPLITUDE設(shè)置也要注意。例如，測(cè)試雜散信號(hào)時(shí)，當(dāng)衰減太小，主信號(hào)已經(jīng)使混頻器飽和時(shí)，雜散信號(hào)幅度會(huì)有很大變化，結(jié)果會(huì)不真實(shí)，測(cè)試時(shí)，可以手動(dòng)改變衰減值，在雜散信號(hào)基本沒(méi)有變化的情況下，選擇衰減值。第13頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三一般的測(cè)試項(xiàng)目我們都有測(cè)試規(guī)范，測(cè)試前要了解測(cè)試規(guī)范，盡量按照測(cè)試規(guī)范來(lái)測(cè)試。對(duì)于沒(méi)有明確測(cè)試規(guī)范的測(cè)試項(xiàng)目，我們要逐漸形成測(cè)試規(guī)范。這樣，測(cè)試結(jié)果才有很好的重復(fù)性。第14頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三信號(hào)發(fā)生器的使用普通的信號(hào)發(fā)生器的使用相對(duì)于頻譜儀來(lái)講，操作簡(jiǎn)單一些。信號(hào)發(fā)生器按頻率分成2類低頻信號(hào)發(fā)生器（主要通過(guò)數(shù)字方式擬合產(chǎn)生）高頻信號(hào)發(fā)生器注意信號(hào)發(fā)生器都有一個(gè)ON/OFF鍵可以用來(lái)選擇開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)低頻的信號(hào)發(fā)生器，可以選擇輸出正旋波，方波，可以設(shè)置輸出信號(hào)的頻率，相位，直流電平和輸出幅度。高頻的信號(hào)發(fā)生器，可以選擇輸出正旋波和調(diào)幅或調(diào)相的正旋波，可以設(shè)置輸出信號(hào)的頻率和幅度。注意：不同型號(hào)的信號(hào)源精度不盡相同。使用前，要了解所用儀器的精度，包括頻率和幅度精度。輸出信號(hào)自然有精度范圍內(nèi)的誤差。信號(hào)發(fā)生器動(dòng)態(tài)范圍是有限的，輸出頻率和輸出幅度都有一定的范圍。

第15頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三我們經(jīng)常使用的是高頻信號(hào)發(fā)生器，它的基本原理如下:

信號(hào)源頻率的輸出利用鎖相環(huán)原理，VCO頻率可以調(diào)節(jié)，而晶體振蕩器輸出頻率穩(wěn)定，從而使信號(hào)源輸出頻率穩(wěn)定。后級(jí)使自動(dòng)電平控制電路，保證幅度輸出的準(zhǔn)確性。第16頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡(luò)分析儀的使用測(cè)量駐波系數(shù)（功率傳輸效率）測(cè)量增益（插損）測(cè)量群時(shí)延（信號(hào)的相位變化）要得到精確的測(cè)量結(jié)果一定要對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)網(wǎng)路分析儀在射頻及微波元件方面的量測(cè)上，是最基本、應(yīng)用層次也最廣的儀器，它可以提供線性及非線性特性元件的量測(cè)參數(shù)，因此，舉凡所有射頻主被動(dòng)元件的模擬、製程及測(cè)試上，幾乎都會(huì)使用到。在量測(cè)參數(shù)上，它不但可以提供反射係數(shù)，並從反射係數(shù)換算出阻抗的大小，且可以量測(cè)穿透?jìng)S數(shù)，以及推演出重要的S參數(shù)及其他重要的參數(shù)，如相位、群速度延遲(GroupDelay)、插入損失(InsertionLoss)、增益(Gain)甚至放大器的1dB壓縮點(diǎn)(Compressionpoint)等。第17頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三S參數(shù)的含義

S11是輸入發(fā)射系數(shù)，條件是輸出端口匹配（負(fù)載50ohm）。

S22是輸出發(fā)射系數(shù)，條件是輸入端口匹配（負(fù)載50ohm）。

S21是前向傳輸系數(shù)，條件是輸出端口匹配（負(fù)載50ohm）。

S21是反向傳輸系數(shù)，條件是輸入端口匹配（負(fù)載50ohm）。第18頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三

Ｓ參數(shù)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)有著重要的作用，尤其是發(fā)射系數(shù)。對(duì)我我們的電路來(lái)講，絕大多數(shù)器件是按照50ohm的標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載來(lái)設(shè)計(jì)。那么，只有發(fā)射系數(shù)較小，也就是負(fù)載接近50ohm時(shí)，器件才能盡可能發(fā)揮他的性能。相反，如果發(fā)射系數(shù)很大，器件匹配很差，性能也就發(fā)揮不出來(lái)，會(huì)變的很差。比如，對(duì)于天線而言，S11大，一方面發(fā)射和接收通道的效率低；另一方面如果功放發(fā)射出去的信號(hào)大部分都給發(fā)射回來(lái)進(jìn)到功放，還會(huì)損傷甚至燒毀器件

S11的單位是dB。同時(shí)ρ（駐波比）和S11是等同的。只是同一個(gè)概念的兩種表達(dá)方式而已

第19頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡(luò)分析儀可以幫助我們方便的調(diào)試發(fā)射系數(shù)，再網(wǎng)絡(luò)分析儀上，用SMITH圓圖可以方便的觀察和調(diào)試阻抗的值。常用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試放大器和濾波器，可以方便的測(cè)出放大器的輸入、輸出駐波，增益，平坦度，帶寬等特性。測(cè)出濾波器的輸入、輸出駐波，差損，平坦度，帶寬和帶外抑制等特性。下圖是測(cè)試一個(gè)濾波器的典型曲線。

第20頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準(zhǔn)

1、校準(zhǔn)的目的：在所有網(wǎng)路的量測(cè)系統(tǒng)中，都會(huì)有所誤差，這些誤差大小會(huì)隨著測(cè)試系統(tǒng)架設(shè)方式而有不同，因此在做每次精確的量測(cè)前，都應(yīng)該作校正的動(dòng)作。尤其對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)講，測(cè)試的是S參數(shù)，它對(duì)測(cè)試構(gòu)架很敏感，使用前對(duì)它進(jìn)行校準(zhǔn)，可以很好的提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2、校準(zhǔn)手段：包括開(kāi)路，短路，直通，50歐姆負(fù)載。第21頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三網(wǎng)絡(luò)分析儀的主要操作

menustartstopcenterspanpowerpowerrange（-85－10dBm)calcalibratemenus111-ports221-portFull2-portS111-portforwardopenshortloaddone1-portcalS221-portreverseopenshortloaddone1-portcalFull2-portreflection(S111-portandS221-port)transmissionisolation

如上述步驟所示，首先設(shè)置好頻率和功率，然后可以進(jìn)行校準(zhǔn)。S111-port校準(zhǔn)可以測(cè)試1端口駐波，S221-port校準(zhǔn)可以測(cè)試2端口駐波，F(xiàn)ull2-port校準(zhǔn)可以測(cè)試完整的測(cè)試項(xiàng)目。第22頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三save/recallsavestaterecallstatefileutilitiesrenamefiledeletefiledeleteallfiles

校準(zhǔn)完畢后可以把狀態(tài)存儲(chǔ),下次如果是相同條件,可以直接調(diào)出

Measref:fwds11trans:fwds12trans:revs12ref:revs22formatlogmagphasedelaysmithchartpolarswrrealimaginaryscalerefautoscalescale/divreferencepositionmeas、format和scale可以設(shè)置測(cè)試項(xiàng)目和顯示形式

displaydualchan（onoff）displaydatadata/memdata-memdatamemorydisplay可以選擇單、雙通道顯示，可以存儲(chǔ)曲線，方便的比較前后兩條曲線的特性。

Markermarker1234alloffΔmodemenuΔrel＝1234ΔmodeoffMarker菜單可以設(shè)置marker點(diǎn)和設(shè)置兩點(diǎn)差值測(cè)量模式。第23頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三示波器的使用示波器是一種用途廣泛的基本電子測(cè)量?jī)x器，用它能觀察電信號(hào)的波形、幅度和頻率等電參數(shù)。一些示波器可以將輸入的電信號(hào)存儲(chǔ)起來(lái)以備分析和比較。示波器可以很好用來(lái)分析TTL信號(hào)和頻率不是很高的信號(hào)特性，分析信號(hào)之間的邏輯關(guān)系。對(duì)于關(guān)鍵點(diǎn)信號(hào)分析和信號(hào)時(shí)序關(guān)系的檢測(cè)有著重要作用。第24頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三示波器的原理垂直通道主要用來(lái)控制電子束按被測(cè)信號(hào)的幅值大小在垂直方向上的偏移。包括Y軸衰減器，Y軸放大器和配用的高頻探頭。水平通道主要是控制電子束按時(shí)間值在水平方向上偏移。主要由掃描發(fā)生器、水平放大器、觸發(fā)電路組成。示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，全都密封在玻璃殼體內(nèi)，里面抽成高真空。

第25頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三示波器的操作

1、示波器有兩個(gè)通道，CH1和CH2，可以選擇單通道CH1或者CH2輸入，也可以選擇雙通道CH1和CH2同時(shí)輸入，在顯示屏上顯示。2、示波器上有內(nèi)部校準(zhǔn)源，產(chǎn)生頻率1KHz，峰峰值5V的方波。面板上有兩個(gè)校準(zhǔn)端口，一個(gè)是校準(zhǔn)信號(hào)輸出，一個(gè)是地。校準(zhǔn)時(shí)，探頭接校準(zhǔn)端口，并且把地相連，按autoscale，看方波是否準(zhǔn)確平滑。測(cè)試前要校準(zhǔn)一下，這樣可以提高測(cè)試結(jié)果的精確度。3、每個(gè)通道有一個(gè)vol/div旋鈕，可以設(shè)置顯示屏y軸每個(gè)格對(duì)應(yīng)的電壓值，相當(dāng)于靈敏度選擇。測(cè)試時(shí)，按被測(cè)信號(hào)幅值的大小選擇合適檔級(jí)。

4、每個(gè)通道有一個(gè)垂直移位（POSITION）旋鈕，可以調(diào)節(jié)光跡在屏幕中的垂直位置。5、面板上有一個(gè)掃描時(shí)間因數(shù)選擇開(kāi)關(guān)（TIME/DIV），可以改變水平方向掃描時(shí)間，可以顯示信號(hào)的不同周期數(shù)。第26頁(yè)，講稿共31頁(yè)，2023年5月2日，星期三6、水平移位（horizontal）旋鈕，用于調(diào)節(jié)軌跡在水平方向移動(dòng)。

7、面板上的測(cè)試項(xiàng)目按鈕volttage，time，cursors。每個(gè)測(cè)試項(xiàng)目下均可選擇測(cè)試源，選擇A1則顯示值為1通道，選擇A2則顯示值為2通道。

voltage按鈕下面可以選擇測(cè)試峰峰值，直流電平等。

time按鈕下可以選擇測(cè)試頻率和周期。

cursors按鈕可以選擇電壓測(cè)量和時(shí)間測(cè)量。電壓測(cè)量可以選擇V1和V2，V1和V2分別對(duì)應(yīng)顯示屏上兩條水平基線，通過(guò)面板上的旋鈕entry來(lái)使他們垂直方向移動(dòng)，可以顯示每條基線對(duì)應(yīng)的電壓，也可