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了解信道功率测量

作者:Paul Denisowski,测试与测量专家

下文将介绍什么是信道功率,并说明测量信道功率的三种常用方法。

为了了解信道功率,首先需要定义信道。无线通信和广播系统传输信号时,通常会为信号分配特定的频率范围或信道。大部分的信号功率应保持在分配的信道内。

我们可以使用起始频率和终止频率定义信道,但更常见的方法是通过宽度和中心频率定义信道。

信道功率定义为既定信道在定义的信道带宽内的所有功率总和。

信道功率测量属于绝对功率测量,结果使用 dBm 等单位。某些情况下,信号的功率可能扩展或泄漏到信道的边沿之外。测量这种超出信道的泄漏或能量,被称为邻道泄漏比测量,简称 ACLR。

信道功率测量非常常见,特别是针对无线通信服务中使用的信号。信道功率主要有三种测量方法。

  • 使用射频功率探头
  • 使用频谱分析仪和零跨度方法
  • 使用频谱分析仪和积分带宽方法

使用射频功率探头测量信道功率

射频功率探头可用于测量信道功率,而且这种方法具有多种优势。这种测量非常简单,而且功率探头相对便宜。功率探头还便于携带,这一点非常重要,因为此类测量通常在外场进行。根据功率探头的具体情况,测量结果还非常准确。使用功率探头测量信道功率时无需进行特殊配置:只需将探头连接至信号,即可读取结果。

只有当功率探头的射频输入仅有测量信号,才适合使用这种测量方法。如果功率探头的带宽内有其他信号,就必须移除这些信号,否则将会测量探头带宽内的所有功率总和,而不是仅测量所关注信道的功率。

使用频谱分析仪和零跨度方法

测量信道功率的另一种方法是使用频谱分析仪的零跨度模式。分析仪不扫描频跨或频率范围,而是将频跨设置为零,并驻留在信道的中心频率上。分析仪测量分辨率带宽内的功率,信道功率显示为一条线。

可以手动或使用标记读取功率。在零跨度模式下测量功率时,需要使用 RMS 检波器。

在零跨度模式下测量信道功率时,应选择比信道带宽略宽的分辨率带宽。例如,如果信道宽度为 1.4 MHz,3 MHz 分辨率带宽较为合适。这在测量较宽的信道时可能会出现问题,因为频谱分析仪的分辨率带宽设置可能不足以覆盖整个信号。

分辨率带宽内同样不应有任何其他信号。增加零跨度模式下的扫描时间,通常可提供更好的测量结果。

使用频谱分析仪和积分带宽方法

现代频谱分析仪可以根据信道带宽和频率自动计算信道功率。这种测量对信道带宽进行积分,因此也被称为积分带宽方法。这种方法和零跨度方法一样,同样需要使用 RMS 检波器。

总结

信道功率是指信道内功率,即既定带宽或两个限值之内的功率

测量信道功率的三种主要方法

  • 使用功率探头
  • 在零跨度模式下使用频谱分析仪
  • 使用频谱分析仪和积分带宽方法

信道功率是一种功率测量,因此使用频谱分析仪测量信道功率时,检波器类型应始终设置为 RMS。

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