如何使用频谱分析仪

禁止输入超过仪器允许范围的信号(频谱仪、功率计的输入口输入功率不得超过其允许的范围)。特别是测试放大类模块或设备时，必须在仪器输入口串接合适的衰减器(尽量大些)，串接衰减器的大小要考虑到可能产生的自激情况。因此西安安泰频谱分析仪维修中心小编提醒大家，需注意以下几点：

　　◆计算产品在多大输入信号时起控;

　　◆注意加信号时从小信号加起;

　　◆先开机稳定后再加信号，避免冲击和自激，先接输入口电缆等;

　　◆测大功率信号需接2个衰减器(20dB+30dB)时，注意按功率大小连接的顺序;

　　◆功率与电平估算。由0dBm=1mW，1dBm=1.25mW，

　　2dBm=1.62mW，3dBm=2mW可估算出所有电平与功率的对应值;

　　◆衰减器特性、参数。

　　频谱仪TG、信号源输出口、功率探头等反向保护能力差(10～15dBm，电压0V或10V)。大多模块与整机都是双工模式(上下行收发使用不同的频率，收发同时进行)，所以，西安安泰频谱分析仪维修中心小编提示大家，在测试双工类放大器模块或设备时，为了防止反馈信号对仪器的损坏，必须在信号源、频谱仪跟踪源(TG)等输出口串接相应频段的隔离器或合适的衰减器，且要定期对隔离器的好坏进行检查，保证隔离器的反向衰减≥20dBm。需要注意隔离器只能隔离高频，不能隔直流。要清楚区分隔离器好坏的检查方法。

　　1.仪器端口的保护

　　2.在仪器的输入输出端口拧接电缆、转接头、隔离器或衰减器时，要注意对端口的保护，以免造成接头松动或接触不良，从而影响测量精度。网络分析仪更应注意接头的维护。

　　3.电源、仪器、HPIB、GPIB电缆机、鼠标键盘等不可带电进行插拔或搬动，要在开机前连接上，若需打印可先用软盘保存，再在电脑上打印。

　　4.仪器的左右，特别是后面部分，要与其它物体保持一定的距离来散热，一般10cm即可。电源和其它带电和带磁性的物体不要靠近频谱仪。

　　5.有些仪器在待机状态，内部部分电路并未断电，西安安泰频谱分析仪维修中心小编建议大家，长时间不用或下班时必须拔电源线或给电源插座断电关机，如E4432B信号源、FSP频谱仪、频率计。在施工现场，经常发现有未断电关机的现象。

　　6.为了保证测试的准确度，仪器在使用或校准前，必须预热半小时以上，并在使用前对仪器状态进行检查并记录，以便及时发现问题，提供可追溯性。在频谱仪使用过程中，要合理设置参数。

　　7.所有仪器设备应工作于适宜的温湿度环境下(温度范围0～+50℃，湿度小于85%为宜)，避免阳光直射且远离震源、水源和腐蚀性气体等。

　　8.另外，有些仪器设备有其特殊的维护及使用要求，在使用之前都应进行了解，并在操作过程中加以注意，只有这样才能做到防患于未然。

　　西安安泰测试设备维修有限公司，测试仪器维修事业部具有多名丰富维修经验的高级高级工程师，尤其擅长维修频谱分析仪等，能够完成测试仪器与试系统的芯片级维修 主要从事各种测量仪器及测试系统的维修，主要维修的测试仪器：频谱仪、网络分析仪、信号源、OTDR、光源、光功率计、扫频仪、误码仪、场强仪、示波器、电源、数字万用表等电子测试仪器。主要维修的测试系统：电子测试系统，电力测试系统，工业控制系统，安防系统等测试系统，逻辑分析仪维修详情，请访问西安安泰维修中心网！

我们使用频谱仪首先我们就要知道频谱仪的各种按键的作用，以及它们的操作，这样我们才能更好的进行使用，各个按键的具体介绍我们可以参考说明书我们就不一一介绍了，下面我们介绍一下使用，一般的操作步骤。

di一步按Power On键开机。

第二步，开机三十分钟后进行自动校准，先按Shift+7(cal)，之后再按cal all，这个过程一般会持续三分钟左右。

第三步，校准好之后设置ZX频率数值，按FREQ键，按下FREQ键之后我们会看到显示的数值以及单位。

第四步，按Span键，之后输入扫描的频率宽度大概值，然后键入单位。

第五步，按Level键，输入功率参考电平REF的数值，然后键入单位。

第六步，按REF offset on，输入接头损耗、线损耗以及仪器之间的误差值。

第七步，按BW键，分别设置分辨带宽RBW和视频宽度VBW。

第八步，按Sweep键，再按SWP Time AUTO/MNL输入扫描时间周期，键入单位。

第九步，按shift+Recall键，将设置好的信息保存。

第十步，按recall键，选择需调用信息的位置按ENTER，将需要的设置信息调出来。

ZH一步按PK SRCH键，通过Mark键可读出峰值数值，之后可以判断峰值是不是合格。

本文由西安安泰频谱仪维修整理发布，如果您在使用频谱仪过程中有什么问题欢迎咨询安泰测试网。

频谱分析仪是对无线电信号进行测量的必备手段，是从事电子产品研发、生产、检验的常用工具。因此，应用十分广泛，被称为工程师的射频万用表。频谱分析仪的价格一般都不便宜，正确使用和保养频谱分析仪，不仅可以减少仪器的损坏，还能延长频谱分析仪的使用寿命。

下面安泰测试给大家介绍一下频谱分析仪在使用中的注意事项，希望对大家有所帮助。

使用频谱分析仪测量系统指标，一般只需将频谱分析仪与系统直接相连，然后按照指标的测量方法操作，在测量过程中，特别需要注意以下一些问题。

（1）信号输入大小的调节

频谱分析仪的输入如果过高，分析仪将使它产生非线性失真，测试出的结果则由于失真产生误差；如果信号电平过低，信号可能被分析仪的底噪声所掩盖，无法正确测量信号，这两种情况都会减小测量的动态范围。因此，使用前要十分清楚地了解信号的输入范围，正确选择输入衰减。

射频信号输入时，还应注意电缆特性阻抗与仪器输入阻抗匹配，否则信号不匹配则会引起衰减，造成测量误差。在有线电视系统中，电缆特性阻抗一般为75Ω，分析仪输入阻抗一般可以在50Ω和75Ω之间选择，所以在测量时要正确选择分析仪的输入阻抗，减小测量误差。

（2）分辨带宽的选择

在频谱分析仪中，频率分辨力是一个非常重要的概念，它是由中频滤波器的带宽决定的，这个带宽决定了仪器的分辨带宽BWRES，如果滤波器的带宽是100Hz，那么谱线频率就有100Hz的不定性。若在一个滤波器的带宽频率范围内出现了两条谱线，则不可能检出这两条谱线是不同的频率分量，但是将测出它在频率范围内的能量而不考虑多少谱线产生这一能量，因此，对于两条紧密相关的谱线，其分辨力取决于滤波器的宽度。

在实际测量过程中，应该正确选择频率分辨带宽的大小，既不能把不需要的信号混合到测量信号中，也不能把需要的信号排除在外。

（3）信号检波器的选择

频谱分析仪中的信号检波器有峰值检波和取样检波等类型，峰值检波是常用的类型。中频滤波器的输出接到检波器上，检波器产生与中频级输出的交流信号电平成正比的直流电平。我们可以根据信号测量指标的不同，选用不同的检波方式，如测量信号电平时采用峰值检波，测量噪声时采用取样检波。

（4）垂直刻度的选择

在频谱分析仪中，由于信号电平大幅度变化，一般采用对数刻度，而在检波器之前有一个对数放大器，对数放大器按照对数函数来压缩信号电平，即对于输入电平幅度V，输出电压幅度为lgV，这样大大地减小了由检测器所检测的信号电平变化，同时向用户了校准成单位为分贝的对数垂直刻度。另外也可以根据信号的不同选择线性垂直刻度，它所表示的信号范围较小。

（5）视频滤波器带宽的选择

视频滤波器是一个低通滤波器，它可以减小检波器输出的噪声变化，揭示一些已被掩盖且接近本底噪声的信号，如果噪声是待测量，则视频滤波器还有助于稳定测量。

采用宽带视频滤波器时，噪声的波动较大；采用窄带视频滤波器时，波动显著减小，两者噪声平均值一样，只是噪声的波动不同。因此，我们可以根据测试信号的类型选择视频滤波器的带宽，例如当测试信号仅为噪声信号时，窄带视频滤波器可以平滑这些噪声信号的波动，如果选择宽带视频滤波器，则由于噪声的影响，测量将有所变化。

以上内容由西安安泰测试整理，如需了解更多频谱分析仪相关知识请访问安泰测试网。

USB频谱分析仪的使用步骤

1. 连接设备：将USB频谱分析仪连接到PC端，打开PC端的软件，观看是否连接成功，将被分析的信号通过传感器或者其他接口连接到频谱分析仪上。

   
   

2.调节设置：设置USB频谱分析仪的参数，通过PC端软件的界面设置各项参数，包括中心频率、带宽、参考电平等，确保仪器能够准确地捕捉并分析信号。

开始测量：设置好各项参数后，点击Enter，开始测量。仪器会将信号分析成频谱图形，并在PC端屏幕上显示。

分析结果：根据频谱分析仪的图形，及保存的数据表来对信号的频率特征和频率分布，可以通过选择感兴趣的区域或者参数来查看和测量频率、功率、谐波等信息。

频谱分析仪故障现象除了常见的开机启动显示故障还有一大故障频谱分析仪失锁故障；下面由安泰频谱仪维修工程师分享检修失锁故障步骤：
　　失锁现象通常表现为信号频率偏离设定位置，或看不到信号或携带明显大幅度寄生信号。由于频谱分析仪本振电路复杂，涉及到参考环板、频率合成板、微波驱动板、窄带中频板、YTO、本振倍频放大组件、定向耦合器等电路及微波件。必须首先确认是那个电路单元发生故障。

　　分析过程：频谱分析仪的本振信号源从自由振荡式发展到频率合成式，因此首先分别输入2GHz和6GHz信号，如果2GHz处失锁6GHz处不失锁，说明是第一本振正常第二本振失锁；如果两个频点均失锁可能为第一本振失锁或第一、第二本振均失锁。原理图如下：

　　（1）判断是否为第一本振失锁，按照“第一本振预置”检查，如果不正常按照第一本振预置调试中的检查步骤进行，如果正常则进行下一步。
　　（2）判断是否为第二本振失锁，按照“第二本振预置”检查，如果不正常则按照第二本振预置调试中的检查步骤进行，如果正常则进行下一步。
　　（3）判断是否为300MHz第三本振是否正常，如果这个本振失锁，实际为100MHz晶体振荡器锁定异常。此时测量外置的100MHz，如果此时信号抖动异常，可能就是100MHz晶体振荡器失锁。

　　（4）判断28.9MHz第四本振是否正常，这个振荡器为晶体振荡器，如果失锁可能偏离实际频率点20kHz左右，要将频谱分析仪的频宽设置到足够小，大约100kHz才能够观察到

频谱分析仪测试一致性测试通常作为产品投产前设计质保的一部分完成。一致性测试内容繁多，耗时长，如果在产品开发的这个阶段EMC 测试失败，那么会要求重新设计，不仅成本高昂，而且会耽误产品推出。

　　执行预一致性测试可以帮助您在把产品送到正式测试前发现不符合规范的情况。泰克基于USB接口的RSA306实时频谱分析仪的问世，预一致性测试变得前所未有的简便和经济，放射辐射测量和传导辐射测量可以帮助您限度地减少产品通过EMI 认证所需的费用和时间。本文将用两个实测案例，分析基于RSA306实现放射辐射和传导辐射的测试方法。

　　频谱分析仪测试放射辐射测量案例分析

　　在我们的预一致性测试中，我们使用了一米和几厘米两种距离。降低DUT(被测设备)与测试天线之间的距离会提高DUG信号强度与RF背景噪声之比。遗憾的是，近场结果并不会直接转换成EMI一致性测试中使用的远场测试，因此在得出结论时必须慎重增加预放是提升相对DUT 信号电平的另一种好方法。

　　天线的选择

　　频谱分析仪测试测量中使用了三台成本非常低的PC板对数周期天线和一台双锥天线。这些天线安装在三脚架上，放置简便。天线因数(AF) 和电缆损耗可以输入到RSA306中，校正场强。双锥天线用于20 - 200 MHz频率，较长的20 - 200 MHz 波长要求较大的天线，背景噪声也可能是一个问题，因为它包括许多无线广播频率。

　　分析环境特性和测试结果

　　在把天线校正因数和电缆损耗输入RSA306后，打开峰值检测器电源，设置极限行。调节极限行，适应测试环境。

　　在打开DUT电源前，一定要评估和分析测试环境特性(图1)。在极限行和环境噪底之间是否有足够的信号空间?是否有可以降低的已知信号?是否需要把测试设置移到更安静的环境?

　　图1： 环境背景结果。在VHF 频段中可以清楚地看到广播信号。

　　图2：DUT的测试结果，超限情况不是由DUT引起的。

　　如果您对背景噪声满意，打开DUT电源。两项测量之差即来自DUT的辐射(图2)。在测试中，使用已经通过EMI一致性测试的泰克WiFi演示电路板，因此没有检测到失败。如果已经正确设置测试，没有什么东西接近极限行，那么这可能意味着您已经可以准备进行一致性测试。

　　如果在这个阶段发现问题，那么可能要求进一步诊断和修改设计。RSA306上提供的功能既支持一致性测量，也支持诊断。熟悉DUT设计的工程师可以确定问题信号。近场探测工具也可能会非常实用，后面会对此展开讨论。

　　近场测量与远场测量

　　在频谱分析仪测试全面一致性测试实验室中，使用EMI 接收机和精心校准的天线，在3米或10米距离上测试电子器件。换言之，也可能在远场中完成测量。这些测试舱旨在消除或大大降低所有不想要的RF信号，以便只测量DUT的EMI信号。

　　尽管我们需要尽努力来保证预一致性测试中的RF背景噪声达到最小，但背景噪声可能仍然很明显。降低测试天线与DUT 之间的距离可以提升DUT 相对于RF 背景的信号电平。

　　传导辐射测量案例分析

　　图3显示了测试设置的方框图，被测器件是笔记本电脑使用的通用的AC/DC电源适配器。

　　工频阻抗稳定性网络(LISN)

　　注意,一定要先从LISN上断开频谱分析仪输入，然后再从LISN中拔下电源，LISN放电可能会损坏频谱分析仪前端。

　　在传导辐射测量中，您使用的是LISN而不是天线。LISN是一种低通滤波器，放在AC或DC 电源与DUT 之间，创建已知阻抗，提供一个RF 噪声测量端口。它还把不想要的RF 信号与电源隔开。增加一个预放也是提升相对DUT 信号电平的好方法。

　　注意，60 或50 Hz 电源上传导的干扰对某些设计可能也是一个问题。大多数传导EMI测试规定了9 kHz- 1 GHz 实测频率范围，但在需要时也可以在更低频率上测量信号。对低频测量，RSA5100 系列实时频谱分析仪是很好的选择，因为它们可以覆盖直到1 赫兹以下的频率范围。为最有效地测量传导EMI，使用两个LISN：一个用于到DUT 的规定阻抗，一个用于频谱分析仪或接收机。

　　图3： 预一致性传导辐射测试的方框图。

　　图4：传导辐射测试显示频谱较低一端有超限的情况。

　　功率滤波器

　　对传导测量，背景噪声来自于电源。尽管LISN提供了一定的隔离度，但您经常需要额外的功率滤波。在我们的测量中，结果主要是来自大楼电源的噪声。通过增加电源滤波器，我们可以把进入的噪声降低到足够的水平，来进行我们的传导测量。

　　分析环境特性和测试结果

　　首先，我们把LISN校正因数输入RSA306，打开峰值检测器电源，设置极限行。在打开DUT 电源前，一定要评估和分析测试环境特性。极限行与噪底之间是否有足够的空间?是否需要增加功率滤波器?如果您对背景噪声满意，打开DUT电源，按该顺序把LISN输出连接到频谱分析仪上。两项测量之差即来自DUT的辐射( 图4)。

　　在传导测量中， DUT是网上购买的成本非常低的笔记本电脑电源。我们使用备用笔记本电脑作为电源负载。在这种情况下，我们可以看到测试失败。图5显示DUT传导辐射在大约172 Hz处高出极限。RSA306上提供的功能可以执行预一致性测量和诊断。熟悉DUT设计的工程师可以确定问题信号。这时近场探测工具也非常实用。如果您已经正确设置测试，没有什么东西接近极限行，那么这可能意味着您已经可以准备进行一致性测试。

　　总结

　　EMI频谱分析仪测试一致性测试失败成本高，可能会使产品开发周期面临风险。而设置自己的预一致性测试可以帮助您隔离任何问题区域，在把设计发往标准测试机构前解决问题。泰克RSA306提供了全新的低成本预一致性测试功能，可以在您的产品获得EMI 认证时帮助您限度地减少所需的费用和时间。

频谱分析仪测试一致性测试通常作为产品投产前设计质保的一部分完成。一致性测试内容繁多，耗时长，如果在产品开发的这个阶段EMC 测试失败，那么会要求重新设计，不仅成本高昂，而且会耽误产品推出。

　　执行预一致性测试可以帮助您在把产品送到正式测试前发现不符合规范的情况。泰克基于USB接口的RSA306实时频谱分析仪的问世，预一致性测试变得前所未有的简便和经济，放射辐射测量和传导辐射测量可以帮助您减少产品通过EMI 认证所需的费用和时间。本文将用两个实测案例，分析基于RSA306实现放射辐射和传导辐射的测试方法。

　　频谱分析仪测试放射辐射测量案例分析

　　在我们的预一致性测试中，我们使用了一米和几厘米两种距离。降低DUT(被测设备)与测试天线之间的距离会提高DUG信号强度与RF背景噪声之比。遗憾的是，近场结果并不会直接转换成EMI一致性测试中使用的远场测试，因此在得出结论时必须慎重增加预放是提升相对DUT 信号电平的另一种好方法。

　　天线的选择

　　频谱分析仪测试测量中使用了三台成本非常低的PC板对数周期天线和一台双锥天线。这些天线安装在三脚架上，放置简便。天线因数(AF) 和电缆损耗可以输入到RSA306中，校正场强。双锥天线用于20 - 200 MHz频率，较长的20 - 200 MHz 波长要求较大的天线，背景噪声也可能是一个问题，因为它包括许多无线广播频率。

　　分析环境特性和测试结果

　　在把天线校正因数和电缆损耗输入RSA306后，打开峰值检测器电源，设置极限行。调节极限行，适应测试环境。

　　在打开DUT电源前，一定要评估和分析测试环境特性(图1)。在极限行和环境噪底之间是否有足够的信号空间?是否有可以降低的已知信号?是否需要把测试设置移到更安静的环境?

　　图1： 环境背景结果。在VHF 频段中可以清楚地看到广播信号。

　　图2：DUT的测试结果，超限情况不是由DUT引起的。

　　如果您对背景噪声满意，打开DUT电源。两项测量之差即来自DUT的辐射(图2)。在测试中，使用已经通过EMI一致性测试的泰克WiFi演示电路板，因此没有检测到失败。如果已经正确设置测试，没有什么东西接近极限行，那么这可能意味着您已经可以准备进行一致性测试。

　　如果在这个阶段发现问题，那么可能要求进一步诊断和修改设计。RSA306上提供的功能既支持一致性测量，也支持诊断。熟悉DUT设计的工程师可以确定问题信号。近场探测工具也可能会非常实用，后面会对此展开讨论。

　　近场测量与远场测量

　　在频谱分析仪测试全面一致性测试实验室中，使用EMI 接收机和精心校准的天线，在3米或10米距离上测试电子器件。换言之，也可能在远场中完成测量。这些测试舱旨在消除或大大降低所有不想要的RF信号，以便只测量DUT的EMI信号。

　　尽管我们来保证预一致性测试中的RF背景噪声达到最小，但背景噪声可能仍然很明显。降低测试天线与DUT 之间的距离可以提升DUT 相对于RF 背景的信号电平。

　　传导辐射测量案例分析

　　图3显示了测试设置的方框图，被测器件是笔记本电脑使用的通用的AC/DC电源适配器。

　　工频阻抗稳定性网络(LISN)

　　注意,一定要先从LISN上断开频谱分析仪输入，然后再从LISN中拔下电源，LISN放电可能会损坏频谱分析仪前端。

　　在传导辐射测量中，您使用的是LISN而不是天线。LISN是一种低通滤波器，放在AC或DC 电源与DUT 之间，创建已知阻抗，提供一个RF 噪声测量端口。它还把不想要的RF 信号与电源隔开。增加一个预放也是提升相对DUT 信号电平的好方法。

　　注意，60 或50 Hz 电源上传导的干扰对某些设计可能也是一个问题。大多数传导EMI测试规定了9 kHz- 1 GHz 实测频率范围，但在需要时也可以在更低频率上测量信号。对低频测量，RSA5100 系列实时频谱分析仪是很好的选择，因为它们可以覆盖直到1 赫兹以下的频率范围。为最有效地测量传导EMI，使用两个LISN：一个用于到DUT 的规定阻抗，一个用于频谱分析仪或接收机。

　　图3： 预一致性传导辐射测试的方框图。

　　图4：传导辐射测试显示频谱较低一端有超限的情况。

　　功率滤波器

　　对传导测量，背景噪声来自于电源。尽管LISN提供了一定的隔离度，但您经常需要额外的功率滤波。在我们的测量中，结果主要是来自大楼电源的噪声。通过增加电源滤波器，我们可以把进入的噪声降低到足够的水平，来进行我们的传导测量。

　　分析环境特性和测试结果

　　首先，我们把LISN校正因数输入RSA306，打开峰值检测器电源，设置极限行。在打开DUT 电源前，一定要评估和分析测试环境特性。极限行与噪底之间是否有足够的空间?是否需要增加功率滤波器?如果您对背景噪声满意，打开DUT电源，按该顺序把LISN输出连接到频谱分析仪上。两项测量之差即来自DUT的辐射( 图4)。

　　在传导测量中， DUT是网上购买的成本非常低的笔记本电脑电源。我们使用备用笔记本电脑作为电源负载。在这种情况下，我们可以看到测试失败。图5显示DUT传导辐射在大约172 Hz处高出极限。RSA306上提供的功能可以执行预一致性测量和诊断。熟悉DUT设计的工程师可以确定问题信号。这时近场探测工具也非常实用。如果您已经正确设置测试，没有什么东西接近极限行，那么这可能意味着您已经可以准备进行一致性测试。

　　总结

　　EMI频谱分析仪测试一致性测试失败成本高，可能会使产品开发周期面临风险。而设置自己的预一致性测试可以帮助您隔离任何问题区域，在把设计发往标准测试机构前解决问题。泰克RSA306提供了全新的低成本预一致性测试功能，可以在您的产品获得EMI 认证时帮助您减少所需的费用和时间。