常用测量方法 2003 年 5 月

1. 常用测量方法2003年5月

2. 增益及增益可调范围 ⑴增益是指待测产品在线性工作状态下对信号的 放大能力 ⑵信号发生器输出端口经衰减器A（衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和Lin)连接到待测待测品的输入端口，待测品输出端口经功率衰减B（衰减值应保证大于待测品额定输出功率与功率计或频谱仪最大输入功率的差值。衰减器功率应大于待测品额定输出功率）连接到功率计或频谱分析仪，如图所示（图中方框下所示为改设备常用型号） 信号发生器 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B RF IN 功率计或频谱分析仪 频率合成器 UHF 双音频合成器CG-801 信号发生器 2204 HP83620A HP436A R3361A/C R3271 HP8920A 增益测量方框图

3. ⑶将信号发生器频率调为带测品中心频率，改变信号发生器输出值使待测品输入电平为Lin，待测品增益调至最大⑶将信号发生器频率调为带测品中心频率，改变信号发生器输出值使待测品输入电平为Lin，待测品增益调至最大 ⑷由功率计或频谱分析仪直接读电平XdBm ⑸待测品的线性输出电平Lout=X＋B(dBm) ⑹待测品的增益G=Lout－Lin(dB) ⑺增益可调时，改变待测品增益控制，观测输出功率变化范围（即增益可调范围Gmax－Gmin)

4. 1dB压缩点 ⑴1dB压缩点输出功率是指增益压缩1dB时，待测输出给标准输出负载的载频功率 ⑵信号发生器输出端口经衰减器A（衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号Lin）连接到待测品的输入端口，待测品输出端口经功率衰减器B（衰减值应保证大于待测品额定输出功率与功率计或频谱分析仪最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率；还应保证信号发生器的最大输出信号经衰减后，在待测品最大增益下能使待测品达到最大功率输出）连接到功率计或频谱分析仪，如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号） 信号发生器 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B RF IN 功率计或频谱分析仪 频率合成器 UHF 双音频合成器CG-801 信号发生器 2204 HP83620A HP436A R3361A/C R3271 HP8920A 1dB压缩点测量方框图

5. ⑶将信号发生器频率调为待测品中心频率，改变信号发生器输出值使待测品输入电平为Lin，待测品增益调至最大⑶将信号发生器频率调为待测品中心频率，改变信号发生器输出值使待测品输入电平为Lin，待测品增益调至最大 ⑷将功率计或频谱分析仪中心频率调到和信号发生器频率相同，功率计或频谱分析仪显示电平为P1,记下此时信号发生器输出值L1 ⑸逐步增大信号发生器输出值，直到功率计或频谱分析仪显示信号电平P2－信号发生器输出值L2=P1-L1-1为止，P2+B(dBm)即为待测品1dB压缩点 POUT 1dB 1dB压缩点 PIN 1dB压缩点示意图

6. ALC起控点 ⑴ALC起控点是指自动增益控制下的待测品最大输出功率 ⑵信号发生器输出端口经衰减器A（衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号Lin)连接到待测品的输入端口，待测品输出端口经功率衰减器B（衰减值应保证大于待测品额定输出功率与功率计或频谱分析仪最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率，还应保证信号发生器的最大输出信号经衰减后，在待测品最大增益下能使待测品达到最大功率输出）连接到功率计或频谱分析仪，如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号） 信号发生器 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B RF IN 功率计或频谱分析仪 频率合成器 UHF 双音频合成器CG-801 信号发生器 2204 HP83620A HP436A R3361A/C R3271 HP8920A ALC起控点测量方框图

7. ⑶将信号发生器频率调为待测品中心频率，改变信号发生器输出值使待测品输入电平为Lin，待测品增益调至最大⑶将信号发生器频率调为待测品中心频率，改变信号发生器输出值使待测品输入电平为Lin，待测品增益调至最大 ⑷将功率计或频谱分析仪中心频率调到和信号发生器频率相同 ⑸逐步增大信号发生器输出值，直到输出功率不再增大，功率计或频谱分析仪显示信号电平为P，P+B(dBm)即为待测品的ALC起控点

8. 带外抑制及选择性 ⑴带外抑制指的是待测品有效工作频带以外的信号相对中心频率处的信号抑制能力 ⑵选择性指的是待测品有效工作频带边缘的信号相对中心频率处的信号的抑制能力，通常有2BW下降以及4中的BW－60dB等 ⑶频谱分析仪输出端口经衰减器A（衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号Lin)连接到待测品的输入端口，待测品输出端口经功率衰减器B（衰减值应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率，）连接到频谱分析仪输入端口，如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号） RF OUT 频谱分析仪扫频输出 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B RF IN 频谱分析仪 R3361A/C HP8920A R3361A/C HP83620A 带外抑制及选择性测量方框图

9. ⑷调信号发生器的频率为待测品中心频率f0,调节其输出电平，使待测品输入端口处的信号电平为Lin⑷调信号发生器的频率为待测品中心频率f0,调节其输出电平，使待测品输入端口处的信号电平为Lin ⑸频谱分析仪中心频率也调到f0，扫频宽度（SPAN)、分辨率带宽（RBW)、视频带宽（VBW)、扫描时间（SWT)、输入衰减（ATT)调适当、垂直刻度调到10dB/格、参考电平（REF)调到使屏幕上的信号接近顶刻度，从频谱分析仪上读信号电平L0(dBm) ⑹在100KHZ～4GHZ（除工作带宽部分）范围内保持输入电平Lin不变，用频谱分析仪测量待测品输出信号电平并取其最大值Lmax ⑺带外抑制A=L0－Lmax(dB） ⑻2BW下降的测量：读出中心频率f0左右各1倍工作频带宽度的两频点电平相对中心频率的差值A1 、A2,设│A1│≤ │A2│，则2BW下降为A1

10. 带宽及带内波动 ⑴带宽是指某一条件下的频率宽度，如BW－1dB(1dB下降带宽）、BW－3dB(3dB下降带宽）、BW－60dB（60dB下降带宽） ⑵带内波动是指在有效频带内最大和最小电平之间的差值 ⑶频谱分析仪输出端口经衰减器A（衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号Lin)连接到待测品的输入端口，待测品输出端口经功率衰减器B（衰减值应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率，）连接到频谱分析仪输入端口，如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号） RF OUT 频谱分析仪扫频输出 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B RF IN 频谱分析仪 R3361A/C HP83620A 带宽及带内波动测量方框图

11. ⑶调扫频信号输出的中心频率为待测品中心频率，扫频宽度为25MHZ，调节其输出电平，使待测品输入端口处的信号电平为Lin⑶调扫频信号输出的中心频率为待测品中心频率，扫频宽度为25MHZ，调节其输出电平，使待测品输入端口处的信号电平为Lin ⑷用频谱分析仪上的标记读出下降1dB（或3dB、60dB)的频点f1和f2,│f1－f2│为相应BW－1dB(或BW－3dB、BW－60dB),有效工作频带内的最大和最小电平之间的差值即为带内波动△A(Db)

12. 三阶交调 ⑴三阶交调是指等幅双音信号f1和f2输入待测品后，由于非线性而在待测品输出端口产生2f1-f2和2f2-f1的幅度分量 ⑵测量框图如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号），衰减值A应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号Lin：衰减值B应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪/功率计最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率，还应保证信号发生器的最大输出信号经衰减后，在待测品最大增益下能使待测品达到最大功率输出 信号发生器1 频谱分析仪 合路器 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B 信号发生器2 功率计 HP436A R3361A/C R3271 HP8920A 频率合成器 UHF 双音频合成器CG-801 信号发生器 2204 HP83620A 三阶交调特性测量方框图

13. ⑶调信号发生器1的频率f1比待测品中心频率低0.5MHZ，调信号发生器2的频率比待测品中心频率高0.5MHZ，电平与信号发生器1相等，待测品先接功率计⑶调信号发生器1的频率f1比待测品中心频率低0.5MHZ，调信号发生器2的频率比待测品中心频率高0.5MHZ，电平与信号发生器1相等，待测品先接功率计 ⑷同时调节两信号发生器输出功率使待测品输出功率相对于1dB压缩点输出功率回退6dB ⑸这时用频谱分析仪代替功率计，调频谱分析仪中心频率为直放机中心频率，SPAN、5MHZ、RBW、VBW、SWT、ATT调适当，频谱分析仪参考电平使频率f1、f2的输出电平L01、L02接近顶刻度线，从频谱分析仪上读出L01、L02和L2f1－f2、L2f2－f1之间的最小差值，它是在回退6dB时的三阶交调失真产物IM3(如图所示） L0 IM3 2f2－f1 f1 f2 2f1－f2 f ⑹在回退9dB时重复5步骤 三阶交调失真产物示意图

14. 无用发射 ⑴无用发射是指正常工作时无用频率分量的功率辐射（包括带外辐射和杂散辐射） ⑵信号发生器输出经衰减器A（衰减值应保证信号发生器经衰减后可以输出不使待测品输出饱和的信号Lin)连接到待测品的输入端口，待测品输出端口经功率衰减器B（衰减值应保证大于待测品额定输出功率与频谱分析仪最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率，）连接到频谱分析仪输入端口，如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号） 信号发生器 衰减器A IN 待测品 OUT 衰减器B RF IN 功率计或频谱分析仪 频率合成器 UHF 双音频合成器CG-801 信号发生器 2204 HP83620A HP436A R3361A/C R3271 HP8920A 无用发射测量方框图

15. ⑶待测品处于正常工作状态 ⑷信号发生器载频频率调到待测品中心频率，如上标准调测（模拟为频偏±5.7KHZ的调频信号，频率为已调制GSM信号） ⑸调频谱分析仪的RBW为3KHZ、SPAN、VBW、SWT为启动，参考电平适当，从中心频率点向外改变频谱分析仪中心频率，在9KHZ～12.75GHZ的频率范围内，观察并记录所有无用发射的频率及电平

16. 回波损耗 1.标网测量法 ⑴测量框图如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号），标准负载功率应大于待测品额定输出功率： IN OUT 标网分析仪 待测品 标准负载 HP8714/ET/ES 标网测量法测量框图 ⑵ 调标网分析仪中心频率为待测品中心频率，扫频宽度为待测品带宽1.2倍，电调到＋10dBm ⑶标网分析仪先接到标准负载，回波损耗应在30dB以上，保证测试电缆不影响测试结果 ⑷开路校准标网分析仪 ⑸标网分析仪输出接待测品需测口，待测品另外端口接50Ω标准负载

17. ⑹在标网分析仪上读出带内回波损耗 2.频谱仪测量法 ⑴测量框图如图所示（图中方框旁所示为该设备常用型号），标准负载功率应大于待测品额定输出功率： 频谱分析仪 R3361A/C R3721 HP8920A RFIN RFOUT IN 待测品 OUT 标准负载 频谱仪测量法方框图

18. ⑵调频谱分析仪中心频率为待测品中心频率，扫频宽度为待测品带宽的1.2倍，电平调到0dB⑵调频谱分析仪中心频率为待测品中心频率，扫频宽度为待测品带宽的1.2倍，电平调到0dB ⑶先接标准负载，回波损耗应在30dB以上，保证测试电缆不影响测试结果 ⑷电桥相应口开路，读出频谱仪读数P1 ⑸接入待测品需测端口，待测品另外端口50Ω标准负载 ⑹读出频谱仪读数P2，P1－P2即为回波损耗

19. 噪声系数 ⑴测量框图如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号），待测品工作于线性状态，增益调至最大，噪声系数测量仪电源输出连接到噪声发生器对其驱动和调制，噪声发生器输出连接到噪声系数测量仪输入（如图所示），对噪声系数测量仪进行校准 噪声发生器 待测品 噪声系数测量仪 IN OUT HP8970B HP8970B 噪声系数测量方框图 ⑵噪声发生器和噪声系数测量仪之间接入待测品，从噪声系数测量仪上直接读出待测品的噪声系数NF

20. 传输时延 ⑴传输时延指的是直放机输出信号对输入信号的时间延误 ⑵测量框图如图所示（图中方框下所示为该设备常用型号），标量网络分析仪源输出经衰减器A（衰减值A应保证大于待测品额定输出功率与标量网络分析仪最大输入功率的差值，衰减器功率应大于待测品额定输出功率）接至其输入（入虚线所示），调标量网络分析仪的中心频率为待测品中心频率，扫频宽度为待测品宽度，在传输测量方式下对时延进行直接校准 ⑶在标量网络分析仪源输出与衰减器A之间并开通待测品，从标量网络分析仪上直接读出待测品的传输时延

21. 标网分析仪 OUT IN HP8741/ET/ES 衰减器A IN OUT 待测品 传输时延测量方框图

22. 增益及可调范围 ▲增益－－是指放大器在线性工作状态下对信号的放大能力 ▲测量仪器－－频谱仪HM5014 IN OUT 信号源 隔离器 放大器 衰减器 频谱仪 L1(dB) L2(dB) L3max(dB) 防止放大器自激信号反馈入信号跟随输出自激损坏信号源 防止放大器大于输出超过频谱仪输入信号限制的值损坏频谱仪 图1测量方框图

23. ▲设置信号源，估计放大器增益和输出功率大小，设置信号源扫描频率参数和输出电平，记下信号源输出电平Li0(此值不可使放大器饱和,否则须在信号源后串接衰减器),(注意:现设置,后接入)▲设置信号源，估计放大器增益和输出功率大小，设置信号源扫描频率参数和输出电平，记下信号源输出电平Li0(此值不可使放大器饱和,否则须在信号源后串接衰减器),(注意:现设置,后接入) ▲连接频谱仪,估计放大器输出功率大小,适当串加衰减器,接放大器输出端连接到频谱仪输入端.(注意:必须串接衰减器,以保证频谱以输入端的安全 ▲.检查连接是否正确后,在接通电源 ▲读取电平数,再开信号源射频开关输入信号,读取频谱以上测得电平数L3max(dBm),则放大器得增益为:G=L3max+L2-L1(dB) ▲增益可调范围测量，当放大器增益,当放大器增益可调时,保持输入电平不变,改变放大器增益控制,观察其输出公里变化范围,其范围即为增益可调范围 增益测量步骤

24. 输出功率(ALC电平) ▲输出功率——是指放大器的功率输出能力,ALC电平就是直放站的自动增益控制电平 ▲测量仪器——频谱仪HM5014(或功率计) IN OUT 信号源 隔离器 放大器 衰减器 频谱仪 L1(dB) L2(dB) L3max(dB) 防止放大器自激信号反馈入信号跟随输出自激损坏信号源 防止放大器大于输出超过频谱仪输入信号限制的值损坏频谱仪 图2测量方框图

25. ▲连接如图2所示(要求同前) ▲设置信号源电平使其输出一载波频率与放大器中心频率相同 ▲逐步增大信号源载波输出功率,观察频谱仪显示信号电平,直至其不在增大,直接读取电平值L3max(dBm) ▲放大器的ALC电平=L3max(dBm) ▲若测量多频谱功率,测需把所有频率分量的功率相加 max Lout max Lin 增益测量步骤

26. 带内波动 ▲带内波动──指在有效工作频带内最大和最小电平之间的差值 ▲测量仪器──频谱仪HN5014 IN OUT 隔离器 放大器 衰减器 Lout Lin 频谱仪 HM5014 显示 INPUT OUTPUT 图3测量方框图

27. 带内波动测量步骤 ▲连接如图3所示 ▲设置频谱仪OUTPUT口信号为一扫频信号,使其中心频率等于放大器中心频率,扫频宽度为有效工作频带 ▲读取频谱仪上有效频带宽度内最大和最小电平之间的差值.即为带内波动,单位为Db ▲载波选频直放站的波动为各工作频点最大和最小电平之间的差值 max min

28. 三阶交调 ▲三阶交调──是指等幅双音信号f1和f2输入放大器后,由于放大器的非线性而产生的2f1-f2和2f2-f1的杂散分量 ▲测试仪器──频谱仪R-3131A IN OUT 信号源(点频) f1和f2 隔离器 放大器 衰减器 频谱仪 Lin(dB) Lout(dB) 图4测量方框图

29. 三阶交调测量步骤 ▲连接如图4所示 ▲设置信号源两载波频率f1和f2,使f2－f1等于1MHZ,(f1+f2)/2等于放大器中心频率 ▲从频谱上显示为下图,三阶互调即为Im3=L2 －L1(dBC) L(dBm) L2 －L1 MHZ 2f1－f1 f2 2f2－f1

30. 回波损耗 ▲回波损耗——是表征天馈系统辐射能量的一个参数,一般情况天馈回波损耗要求小于－14dB ▲测量仪器——频谱仪HM5014(或Site Master) 频谱仪 待测天线 HM5014 显示 INPUT OUTPUT B端口 A端口 C端口

31. 回波损耗测量步骤 ▲连接如图5所示 ▲设置－30dBm～0dBm的扫频信号输入到环行器A端,C端接频谱仪输入端 ▲B端空载时,记录频谱仪工作带内的读数L1(此时频谱仪显示为一直线) ▲B端接待测天馈系统,记录频谱仪工作频带内的最大读数L2max ▲天馈系统的回波损耗为:L2max －L1(dB) L1 L2max

32. 1dB压缩点 ▲1dB压缩点——时指增益压缩1dB时,待测品输出标准给标准输出负载的载频功率 ▲测量仪器——频谱HM5014 Pout 1dB 1dB压缩点 PIN 1dB压缩点示意图

33. 1dB压缩点测量步骤 ▲连接如图2所示 ▲设置信号源使其输出一频率与放大器中心频率相同信号 ▲打开信号源射频开关输入信号,读取频谱仪上测得的电平数Lout(dBm),测放大器的增益为G=Lout-Lin(dB ) ▲逐步增大信号发生器输出值(1dB为步进),直到频谱分析仪显示信号电平Lout-Lin=G-1为止,Lout(dBm),即为信号待测品1dB压缩点.

34. 噪声系数 ▲噪声系数——是指直放站在工作频带范围内,正常工作时输入信噪比与输出信噪比的差值 ▲测量仪器——噪声系数测量仪器HP-8970B

35. 光功率 ▲光功率——是表征光纤直放站的传输载波——光信号强度的量 ▲测量仪器——光功率计.可直接测量 ▲测量步骤—— 1.打开光功率计电源,而面板上开关控制为ON/OFF;2.选择待测的光波长(1310nm或1550nm),面板切换键为λ.(注:待测波长需已知,光功率计上不能测波长);3.选择读数单位,一般用dBm,面板上切换键为dBm;4.将待测光通过尾纤输入光功率计,直接读出其功率值.