作者：陳峰

噪聲功率和信噪比的測量，是頻譜儀的重要應用之一。本文總結四種常見的測試方法，【Marker/Noise】標記點噪聲測量、【C/N】【C/N0】載噪比測量、【Channel power】信道功率和鄰道功率測量、【VSA】矢量分析測量。

【Noise Marker】標記頻點噪聲功率密度讀取

應用場景

測量寬帶噪聲譜某頻率的噪聲功率密度dBm/Hz，也可以顯示電壓和電流譜密度V/√Hz和A/√Hz等。

測試原理

在Marker標記點處，根據RBW自動計算并顯示該頻點功率密度；

頻率歸一化主要采取 -10lg(RBW) 算法，另需多點平均；

當SPAN=0的時域測試時，整條trace曲線上的功率數據進行平均和計算；

當SPAN>0頻譜測試時，選擇標記點左右多個測試點（如8點）數據進行平均和計算

測試方法

打開Marker標記功能中的噪聲測試模式，檢波器設置為RMS或SAMPLE，讀取噪聲功率或電壓密度。

注意事項

噪聲讀數起伏過大時，需要采取一定的穩定手段，RMS檢波器采取延長掃描時間的手段，SAMPLE檢波器采取多次平均的手段；

噪聲功率密度計算中需要多點平均，因此Maker不可標記在頻譜尖峰或臨近尖峰的位置。

【C/N和C/N0】載噪比測試

應用場景

用于射頻通道或器件的載噪比測試，例如放大器或射頻接收通道。

測試原理

測量C和N的功率及其功率比值；

信號C是CW單載波，N是規定帶寬內總的噪聲功率，N0是歸一化到1Hz的噪聲功率密度。

測試方法

﹒設置頻譜儀，將信號C屏幕居中；

﹒激活C/N功能，自動標記C的頻率和功率（交叉線標記）；

﹒設定信道分析帶寬；

﹒RMS檢波器，SPAN是信道帶寬的2~3倍，這個步驟可以Adjust setting 自動調節設置；

﹒關閉輸入信號C（或將其移出信道帶寬）；

﹒讀取C/N和C/N0

注意事項

選用RMS檢波器，用延長測試時間的方式獲取更穩定的曲線；

頻譜模式SPAN>0

【Cannel power / ACPR】信道/鄰道功率和功率密度測試

應用場景

調制信號的信道功率和鄰道功率測試，被測設備通常是發射機或射頻通道；

鄰道功率測試目的，主要是分析干擾和噪聲功率。

測試原理

對于同一個信號，信道功率的測試結果與功率計的連續平均功率測試結果一致；

使用RMS檢波器，在預設信道帶寬內，測量信號功率并計算積分總功率，得到信道功率；

在預設鄰道帶寬內，測量并顯示噪聲功率以及鄰道功率比ACPR；

噪聲功率可以歸一化到1Hz顯示，即噪聲功率密度dBm/Hz。

測試方法

﹒設置頻譜儀，信號居中，激活信道功率測量功能；

﹒如果信號是標準通信信號，頻譜儀中可選擇相應標準自動設置，否則，RMS檢波器，設定信道和鄰道帶寬和保護間隔，設定SPAN顯示信道數目；

﹒運行自動調節設置；

﹒讀取發射信道功率值；

﹒默認鄰道功率比，可更改顯示鄰道噪聲功率或功率密度。

注意事項

選用RMS檢波器，用延長測試時間的方式獲取更穩定的曲線；

頻譜模式SPAN>0。

【VSA】矢量信號分析

應用場景

數字調制信號自身的信噪比分析，是對調制信號本身的信號功率和帶內噪聲功率比值的直接測量分析。

測試原理

調制誤差MER來源于誤差矢量幅度EVM;

MER=-20lg(EVM)；

誤差矢量對應噪聲，估算EVM時參考功率采用信號平均功率，因此MER體現信號平均功率與噪聲功率的比值。

測試方法

﹒進入VSA分析模式或相應通信標準測試選件；

﹒選定測試標準并自動調整，或根據信號，自定義設置；

﹒讀取MER代表信噪比。

注意事項

MER測試適用于MSK、PSK和QAM等調制方式，FSK不適用；

EVM參考信號設定信號平均功率，這通常也是默認設定。