如何在频谱分析仪或矢量信号分析仪上测量功率谱密度(PSD)？

Question

如何在频谱分析仪或矢量信号分析仪上测量功率谱密度(PSD)？ 我个人感觉有点难度呢，不知道有那位高人能够指定一下，谢谢

Answer 1

PSD 测量值通常以Vrms2 /Hz 或Vrms/rt Hz 为单位（这里的rt Hz 指的是平方根赫兹）。或者，PSD也可以采用dBm/Hz 为单位。PSA、ESA、856XE/EC 或859XE 等频谱分析仪均可通过噪声标记对功率谱密度进行测量。矢量信号分析仪比如89600S 或89400，直接就有PSD 测量数据类型。在频谱分析仪上最简便的测量方法（测量结果以Vrms/rt Hz 为单位）就是：在振幅菜单中选择以伏特为单位的振幅(AMPLITUDE [硬键] > More > Y Axis Units > Volts)。在标记或标记功能菜单中打开噪声标记（例如：在ESA 上的选择顺序为Marker [硬键] > More > Function> Marker Noise）。在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。比如，我们看到噪声标记读数为16 uV(Hz)或16 uV/Hz。这里的“(Hz)”由于分子伏特不能被平方，而将噪声结果归一化为1Hz 带宽(RBW)，其正确的分母单位应该是根赫兹。由于 1Hz 的平方根仍旧是1Hz，因此并不影响结果且无需进行进一步计算。最后答案就是16 uV/rt Hz 或16 uV/Hz。 您还可选择以分贝为单位的振幅（比如dBuV）进行进一步的计算，从而获得线性结果。同样以

Answer 2

您还可选择以分贝为单位的振幅（比如dBuV）进行进一步的计算，从而获得线性结果。同样以16 dBuV(Hz)为例，其分贝结果通常计算如下：20 log (伏特率)或10 log (平方根伏特率)。此时，我们可通过伏特率来进行计算：16 = 20 log (uV/rt Hz)/(uVref/rt Hz)（这里指的是1uV/rt Hz）。逆对数16/20 = 6.3 uV/rt Hz。在89410A、89441A 或89601A 矢量信号分析仪上：选择测量数据（Measurement Data） > PSD。选择数据格式(Data Format)>线性幅度(Linear Magnitude)。在期望的数据点上做出标记并观察标记读数。 89410A 和89441A 标记读数的默认值以Vrms/rt Hz 为单位，但可在Reference Level/Scale 菜单中将其转化为Vrms2/Hz (其路径为：Ref Lvl/Scale [硬键] > X & Y units setup > Y units > Vrms2/Hz)。89601A 软件的标记默认单位为Vrms2/Hz。计算标记伏特值的平方根即可将89601A 上的结果转换至以Vrms/rt Hz 单位。同样，也可对VSA 上的一段功率谱密度进行测量。如果这样的话，首先应在89400 上找到频段功率标记菜单(Marker Function [硬键] > band power markers > band pwr mkr on)，选择rms sqrt (pwr)，在期望的数据点上做垂直标记，并在显示器底部读出结果。在89600 上，该函数可在Markers >Calculation 下找到。此函数整合了标记间的线性伏特值，然后开平方根。