Spektrumanalysator "Rauschsprünge"

Gast #4672801
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Hallo Leute!

Eines Vorweg: Ich habe weder genügend Know-How in der 
Hochfrequenztechnik noch eine fundierte Ausbildung, weshalb meine Fragen 
wahrscheinlich unter die Kategorie „Dümmste Fragen „ fallen. Ich find 
die Thematik an sich sehr interessant jedoch fehlt mir auch ein bisschen 
der Mumm sich hier intensiver damit zu beschäftigen ( wie gesagt ich bin 
kein Akademiker und mir fehlen einige Grundlagen die ich denke für die 
HF-technik erforderlich sind )

Nun zu meiner Frage: Ein Kollege aus der Wireless-Gruppe unserer Firma 
hat nun voller Stolz einen FSW67 Spectrumanalyzer von Rohde&Schwarz als 
Leihgerät bekommen ( es war anscheinend kein kleinerer als Leihe 
verfügbar weshalb er eine 10-fach überdimensionierten bekam ). Sein 
Stolz machte das Gerät für mich noch interessant und er erklärte mir 
schnell die Grundfunktion von so einem Messgerät ( ca. die Hälfte war 
für mich unverständlich aber ich habe jedoch noch das Wochenende vor mir 
). Was mich aber nun doch ein bisschen quält ist die Tatsache, dass auf 
dem Gerät ohne das etwas angeschlossen war, im „Full-Span“ (hoffe  das 
nennt man so) verschiedene Stufen über den Frequenzbereich zu sehen 
waren. Ich würde das mal als „Eigenrauschen“ des Gerätes bezeichnen 
welches laut seiner Aussage auch mit der Auflösebandbreite 
zusammenhängt.
Kann mir vielleicht jemand kurz erklären wodurch die Stufen entstehen? 
Werden für einzelne Frequenzbereiche unterschiedliche „Pfade“ im Gerät 
benutz wodurch das „Eigenrauschen“ des Gerätes dann in einem bestimmten 
Frequenzband ansteigt?

Ich habe leider keinen Screenshot, jedoch im Anhang ein Bild das so 
etwas versucht etwas besser bildlicher darzustellen.

Bitte für die Frage nicht steinigen, ich hätte schon Google bemüht, 
jedoch fehlten mir wahrscheinlich die passenden Fachbegriffe um eine 
Erklärung zu finden.

Viele Grüße,
Markus
Gast #4672819
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markusder schrieb:
> Bitte für die Frage nicht steinigen

Neeee, passt schon ...

markusder schrieb:
> Werden für einzelne Frequenzbereiche unterschiedliche „Pfade“ im Gerät
> benutz wodurch das „Eigenrauschen“ des Gerätes dann in einem bestimmten
> Frequenzband ansteigt?

So ungefähr.

Der Messkanal endet bei solch einem Gerät ja erst mal ziemlich
bald an einem Mischer mit dem das Signal auf eine feste ZF um-
gemischt wird. Das Rauschen bis dahin ist nicht stark frequenz-
abhängig und vermutlich meist untergeordnet gegenüber dem
folgenden Aspekt.

Der Mischer braucht aber ein LO Signal das im Gerät erzeugt
(synthetisiert) werden will, und dieses Signal hat laut
Naturgesetzen ein mit höherer Frequenz immer stärker werdendes
Phasenrauschen welches sich als unnütze "Nutzleistung" in
der Nutzbandbreite des Analysekanals (der ZF) niederschlägt
und den Signal-Rauschabstand nach oben hin verringert.

Richtig, die "unterschiedliche Pfade" sind Fallunterscheidungen
für Frequenzbereiche für die LO-Synthese als auch für die Art
der Ummischung die in einem Spektrumanalysator je nach Konzept
auch mehrfach (zwei bis viermal) vorkommen kann.
#4675285
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Ich bin mir jetzt nicht sicher, wie der FSW67 es macht.

Aber bei Mikrowellen Spektrumanalyzer wird der Frequenzbereich in 
mehrere Bänder unterteilt, weil man das komplette Band nicht mit einen 
Lokaloszillator überschreiten kann. Selbst wenn der Lokaloszillator von 
7-14GHZ geht dann ist Bereich 1 von 0-7GHz. Hier wird mit der Grundwelle 
des Oszillators gemischt. die ZF wär demnach 7GHz.

Der nächste Bereich könnte dann auf eine ZF von z.B. 500 MHz direkt 
runtergemischt werden ( mit einen mitlaufenden Filter am Eingang

( 7,5-14,5GHz auch Grundwelle )

Bereich 3 könnte dann von 14-21 GHz auf wieder 7GHz ZF mischen ( auch 
noch Grundwelle ) .

Spätestens ab jetzt müsste man die Oberwelle des Lokaloszillatorsignales 
nutzen. Entweder wird das Oszillatorsignal selbst verdoppelt oder 
vervielfacht, oder ( was häufiger anzutreffen ist der Mischer macht das 
auf Grund der Unlinearität selber. ( man nennt sowas Oberwellenmischung 
).

Bei einer Oberwellenmischung nimmt aber die Mischdämpfung des Mischers 
mit zunehmender Ordnungszahl der Oberwelle rapide zu. Man muss also auf 
der ZF Ebene entsprechend mehr Verstärkung einstellen.

Daher kommt es zu Pegelstufen im Grundrauschteppich.

Ralph Berres

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