是德科技 N9020B MXA 信号分析仪

在 5G NR 毫米波、卫星通信、雷达系统及复杂电磁环境测试中，工程师与研究人员正面临前所未有的挑战：如何精准分析超宽信号、捕捉瞬态干扰、并深度表征复杂调制质量？ 传统频谱分析仪在动态范围、相位噪声和测试速度上已成为技术瓶颈。是德科技 N9020B MXA 以 高达 44 GHz 频率范围、-172 dBm 显示平均噪声电平 (DANL)、< 0.4 dB 幅度精度及 510 MHz 分析带宽 的顶级性能，结合 实时频谱分析 (RTSA) 与人工智能辅助诊断，成为高端研发与制造的射频分析平台。

一、核心架构与原理：三位一体的性能引擎

N9020B MXA 并非简单的频谱分析仪，它是一个高度集成的 矢量信号分析 (VSA) 系统，其核心架构由三个关键部分组成，共同实现了从频域、时域到调制域的无缝分析。

1. 超低相位噪声本振系统：

• 采用 高性能钇铁石榴石 (YIG) 振荡器 和优化的锁相环 (PLL) 设计，在 1 GHz 载波、10 kHz 偏移处典型相位噪声可达 -126 dBc/Hz，确保了对高阶调制信号（如 1024QAM）的精确解调能力。

2. 高动态范围接收链与数字化：

• 前端包含可编程步进衰减器和低噪声放大器，确保在大信号输入时不会饱和，同时又能检测微小信号。

• 经过混频后，中频信号由 高速高分辨率 ADC 进行数字化，最大支持 510 MHz 的瞬时分析带宽，可无缝捕获超宽信号，如 5G NR 的 400 MHz 载波聚合。

3. 强大的数字信号处理 (DSP) 与实时引擎：

• 数字化后的数据流由强大的 FPGA 和 DSP 单元进行处理，实现实时 FFT、 demodulation 。

• 选配实时频谱分析 (RTSA) 功能后，可实现 100% 侦听概率，无缝捕获持续时间小于 1 μs 的瞬态信号，如雷达脉冲、频率捷变信号和突发干扰。

二、详细特性参数（定义行业性能基准）

基础射频性能

分析功能与选件

• 标准频谱分析模式：支持 EMI、信道功率、占用带宽、谐波失真等测量。

• 矢量信号分析 (VSA) 选件：支持 5G NR (FR1 & FR2)、WLAN (802.11a/b/g/j/n/p/ac/ax/be)、卫星 (DVB-S2/X)、雷达 等超过 25 种制式的标准解调分析。

• 实时频谱分析 (RTSA) 选件：提供密度显示、频率模板触发 (FMT)、无缝录制与回放功能，用于捕获瞬变信号。

• 相位噪声、噪声系数、脉冲分析 等专用测试选件。

三、关键注意事项（确保测量准确性与设备安全）

1. 预热与校准：

• 预热时间：为实现标称的幅度和频率精度，建议开机预热 至少 30 分钟。对于最高精度的测量，预热 2 小时。

• 校准周期：建议每 12 个月 进行一次外部校准，以确保长期性能。可使用内部电子校准件 (ECal) 进行快速、重复性高的响应校准。

2. 输入保护：

• 最大输入功率：直流耦合时，+30 dBm (1 W)；交流耦合时，+40 dBm (10 W)。严禁输入超过此限值的功率，否则会久损坏输入混频器。

• 静电放电 (ESD) 防护：连接射频电缆前，确保电缆外壳接地，释放静电。

3. 优化测量精度：

• 使用前置放大器：在测量小信号时（如 <-130 dBm），务必启用内部前置放大器，以获得最佳的噪声性能。

• 选择合适的衰减器设置：对于谐波或失真测量，设置足够的输入衰减（如 10 dB）以避免混频器压缩产生测量误差。

• 分辨率带宽 (RBW) 的影响：减小 RBW 可以降低显示噪声，但会显著增加扫描时间。在速度和灵敏度之间取得平衡。

4. 实时分析设置：

• 使用 RTSA 模式时，需根据待测信号的最短持续时间来设置 实时带宽 (RBT) 和 刷新率，以确保 100% 捕获概率。

四、核心应用领域（征服最严苛的射频挑战）

1. 5G NR 设备研发与认证：

• 场景：测量 5G 基站和终端设备的 EVM、ACLR (邻道泄漏比)、SEM (频谱发射模板)。

• 方案：使用 5G NR 选件，配置载波频率、带宽、子载波间隔等参数，一键完成全套测试并生成合规性报告。

2. 毫米波卫星通信载荷测试：

• 场景：验证 Ka/Q/V 波段卫星转发器和用户终端的调制质量、带内杂散和相位噪声。

• 方案：配合毫米波扩频器，将频率扩展至 44 GHz 或更高，使用 VSA 软件分析 DVB-S2X 等高阶调制信号。

3. 航空电子与雷达系统测试：

• 场景：分析脉冲雷达信号的上升/下降时间、脉冲宽度、脉冲重复频率 (PRF) 以及 chirp 线性度。

• 方案：使用脉冲分析选件或 VSA 的脉冲测量功能，结合 RTSA 捕获罕见的脉冲失真和抖动。

4. 复杂电磁环境 (EME) 监测与干扰查找：

• 场景：定位和识别未知的、间歇性的干扰信号。

• 方案：启用 RTSA 和频率模板触发 (FMT)，长时间监控宽频谱，一旦有信号违反模板规则即自动捕获、记录并报警。

5. 高速串行互连 (SerDes) 与光模块测试：

• 场景：分析 PAM4 调制信号的眼图、信噪比 (SNR) 和抖动。

• 方案：利用其宽带宽和 VSA 功能，对 electrical or optical signals (配合光接收机) 进行物理层分析。

五、高效操作指南（四步开启专业测量）

步骤 1：硬件连接与配置

• 对于精确频率测量，建议连接外部 10 MHz 参考时钟。

• 控制电脑可通过 LAN、USB 或 GPIB 远程控制仪器。

步骤 2：快速频谱测量

1. 按下前面板的 【Preset】 键初始化仪器。

2. 设置中心频率 (CF) 和扫宽 (SPAN)。

3. 按下 【Amplitude】 设置参考电平和衰减器。

4. 按下 【Bandwidth】 设置合适的 RBW 和 VBW。

5. 按下 【Peak Search】 自动标记信号峰值。

步骤 3：进行矢量信号分析 (以 5G NR 为例)

1. 按下 【Mode】 > 【5G NR】。

2. 在标准设置界面，选择 FR1 或 FR2，输入载波频率、带宽、子载波间隔等参数。

3. 连接信号源和 DUT 进行发射机测试。

4. 按下 【Measure】 > 【Auto EVM】，仪器会自动解调信号并显示 EVM、ACLR、功率等结果的综合报告。

步骤 4：数据保存与报告生成

1. 按下 【Save/Recall】 键。

2. 选择保存屏幕截图（PNG）、波形数据（CSV）、或仪器状态（STA）。

3. 使用 PathWave 软件进行更深入的数据分析和生成自定义测试报告。

为什么选择是德科技 N9020B MXA？

• 性能标杆：-172 dBm DANL 和 -126 dBc/Hz 相位噪声等指标代表了当前商用信号分析技术的最高水平。

• 功能全面：一台仪器集成频谱分析、矢量信号分析和实时频谱分析，满足从研发到生产的全方位需求。

• 面向未来：高达 44 GHz 的频率范围和 510 MHz 分析带宽，为 5G-Advanced 和 6G 技术做好准备。

• 智能高效：触摸屏操作、自动测量应用和 PathWave 软件生态系统，极大提升测试效率。

• 可靠性与支持：是德科技提供的校准网络和技术支持，确保设备长期稳定运行。