스펙트럼 분석기 작동 방식 (2)

1. 감쇠기

RF 입력 경로에 감쇠기를 배치하면 입력 신호 레벨의 동적 범위가 확장되거나 스펙트럼 분석기에 더 많은 입력 보호 기능이 추가됩니다.

감쇠기는 믹서(RF 중간)의 신호 레벨을 특정 범위로 제한하므로 입력 신호가 기준 레벨을 초과하면 측정 오류 또는 스퓨리어스 노이즈가 발생합니다. 이것이 일부 스펙트럼 분석기가 믹서의 특정 신호 레벨을 포함하여 특정 신호 조건에 대한 기기 사양을 나열하는 이유입니다.

2. 해상도 필터

입력 신호 주파수를 더 낮은 주파수 대역으로 변환하여 감지 및 표시 장치로 필터링할 때 주파수가 가까운 신호를 구별하기 위해 RBW(Resolution Bandwidth) 필터를 사용합니다.

RBW 필터는 해상도 대역폭이 다른 두 신호를 어떻게 구별합니까? 두 개의 동일한 진폭 신호는 두 개의 RBW 필터를 통해 필터링됩니다. RBW1의 해상도는 RBW2의 해상도보다 나쁩니다. 더 좁은 RBW1 필터를 통과하면 두 신호를 명확하게 구분할 수 있지만 더 넓은 RBW2 필터를 통과하면 결과가 RBW1만큼 좋지 않습니다. 예상대로 RBW2의 분해능 대역폭이 더 넓다면 결과를 신호로 착각할 수도 있습니다. 이것은 두 신호의 주파수가 매우 가까울 때 발생합니다. 또 다른 상황은 두 신호의 진폭이 매우 다를 때 RBW1이 여전히 더 작은 신호를 감지할 수 있다는 것입니다. 그러나 RBW2는 아래 그림과 같이 할 수 없으므로 이러한 필터를 해상도 필터라고도 합니다.

3. 지오폰

RBW 필터링 후 감지기는 에너지를 감지하고 이를 DC 전압으로 변환할 수 있습니다. 디스플레이 장치는 DC 전압을 사용하여 스펙트럼 분포를 그립니다.

4. 비디오 필터

DC 전압이 디스플레이 장치에 들어가기 전에 감지기에서 발생하는 노이즈를 압축해야 합니다. 이 필터를 비디오 필터라고 하며 그 대역폭을 VBW라고 합니다.

비디오 필터는 포스트 필터 역할도 하며 VBW는 디스플레이 출력에 영향을 미칩니다. 테스트 중인 신호가 VBW1이 VBW2보다 작은 두 개의 VBW 필터를 통과하면 결과는 VBW2의 노이즈 플로어가 VBW1의 노이즈 플로어보다 크다는 것을 보여줍니다. 즉, 비디오 필터가 노이즈 플로어를 평균화한 것입니다. 그러나 노이즈 플로어 레벨은 변경되지 않았으며 VBW 필터는 노이즈 레벨을 평균화할 뿐이며 신호 노이즈 플로어의 전체 진폭에는 영향을 미치지 않습니다.

5. 스캔 시간

위의 내용은 스펙트럼 분석기의 기본 구조를 소개하고 RBW 및 VBW에 대해 자세히 설명했습니다. 일반적으로 스위프 시간은 스펙트럼 분석기의 주파수 분해능에 반비례합니다. 스캔 시간이 빠를수록 해상도가 낮아집니다. 스캔 시간이 느릴수록 해상도가 높아집니다. 따라서 더 좁은 RBW 또는 VBW를 선택하면 신호를 표시하는 시간이 더 길어집니다. 즉, RBW와 VBW가 좁을수록 스캔 시간이 길어집니다. RBW/VBW 스위프 시간의 경우 대부분의 스펙트럼 분석기에는 자동 및 수동 선택 모드가 있습니다. 자동 모드는 대역폭, RBW, VBW 및 스캔 시간을 절충하고 일반적으로 최상의 조합을 얻습니다.

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