MS2711D手持式频谱仪 操作培训 安立公司

主要内容 概述 基础知识 前面板操作 常见测量 工具软件

MS2711D引言 当今市场上体积最小、重量最轻的频谱分析仪(4.0 lbs. 2.2kg). 多语言界面，支持中文操作 手持式、电池操作设计 100 kHz ~ 3.0GHz 频率覆盖 内置合成信号基准源 内置AM/FM解调接收机 内置动态衰减器 DANL 优于 -135dBm 640 x 480 VGA LCD 显示 跟踪信号源模式，增加了从10MHz到3GHz的标量分析功能 50 ohms~75ohms转换接口

MS2711D标准组成: 主机和标准附件 MS2711D 主机壹个 可更换电池壹个 软背包壹个 AC/DC 交直流转换器(充电器） 汽车点烟器(充电器), 12V DC 转换器 串行接口电缆; RS232, 9-Pin, CD ROM 内含 HHSA 工具软件 用户手册 一年保修 (包括电池、软件和硬件)

内置选件 选件: 功率计 选件19 功率传感器 PSN50

附件 常用附件: 大功率衰减器, 30 dB, 50 watt, 双向, DC to 18 GHz P/N 42N50A-30 测试电缆 15NN50-1.5C 便携式天线 P/N 2000-1030,1031,1032, 1200,1035 运输箱 P/N 760-229 可充电电池 P/N 633-27 ……

使用注意事项 测试面清洁 输入电平，不能大于烧毁电平，大于最大输入电平+20dBm时要外加大功率衰减器 电池及其充电 静电防护 测试电缆 测试端口 测试面清洁 测试电缆：要随着电缆弧度盘圈，压，折都会改变测试电缆驻波。

MS2711D操作培训 频谱分析仪基础

频谱分析仪的内部结构 超外差原理工作的频谱分析仪 -- 调谐本振混频法 The major components in a spectrum analyzer are the RF input attenuator, mixer, IF (Intermediate Frequency) gain, IF filter, detector, video filter, local oscillator, sweep generator, and LCD display. Before we talk about how these pieces work together, let's get a fundamental understanding of each component individually.

混频器 频谱分析仪的内部结构 混频器 频谱仪的核心，多级混频 将射频信号变成中频信号 基波混频、谐波混频、外混频 信号强会造成饱和 混出的是两个频率的和。

前置放大器 频谱分析仪的内部结构 前置放大器 提高测试灵敏度和动态范围 先把信号放大再引入噪声（混频器引入的）。

输入衰减器 频谱分析仪的内部结构 输入衰减器 确保接收机工作在线性工作区内

中频放大器 频谱分析仪的内部结构 IF放大器 – 参考电平 提高信号幅度

中频滤波器 频谱分析仪的内部结构 中频滤波器 带宽 – 分辨率带宽 RBW 分辨频率并决定了显示频域信号的形状 The IF filter is a bandpass filter which is used as the "window" for detecting signals. It's bandwidth is also called the resolution bandwidth (RBW) of the analyzer and can be changed via the front panel of the analyzer. By giving you a broad range of variable resolution bandwidth settings , the instrument can be optimized for the sweep and signal conditions, letting you trade-off frequency selectivity (the ability to resolve signals), signal-to-noise ratio (SNR), and measurement speed. We can see from the slide that as RBW is narrowed, selectivity is improved (we are able to resolve the two input signals). This will also often improve SNR. The sweep speed and trace update rate, however, will degrade with narrower RBWs. The optimum RBW setting depends heavily on the characteristics of the signals of interest.

中频滤波器 中频滤波器 RBW 频率分辨率

中频滤波器 IF滤波器 RBW越窄，灵敏度越高，噪声越低。 RBW越窄，需要改变频宽，减少扫描时间。 Pn = kBT This internally generated noise in a spectrum analyzer is thermal in nature; that is, it is random and has no discrete spectral components. Also, its level is flat over a frequency range that is wide in comparison to the ranges of the RBWs. This means that the total noise reaching the detector (and displayed) is related to the RBW selected. Since the noise is random, it is added on a power basis, so the relationship between displayed noise level and RBW is a ten log basis. In other words, if the RBW is increased (or decreased) by a factor of ten, ten times more (or less) noise energy hits the detector and the displayed average noise level (DANL) increases (or decreases) by 10 dB. The relationship between displayed noise level and RBW is: noise level change (dB) = 10 log(RBWnew)/(RBWold) Therefore, changing the RBW from 100 kHz (RBWold) to 10 kHz (RBWnew) results in a change of noise level: noise level change = 10 log (10 kHz/100 kHz) = - 10 dB. Spectrum analyzer noise is specified in a specific RBW. The spectrum analyzer's lowest noise level (and slowest sweeptime) is achieved with its narrowest RBW.

检波 频谱分析仪的内部结构 检波器 显示信号的取样点选择 检波方式：正峰值、负峰值、均方根、采样 The analyzer must covert the IF signal to a baseband or video signal so it can be digitized and then viewed on the analyzer display. This is accomplished with an envelope detector whose video output is then digitized with an analog-to-digital converter (ADC). The digitized output of the ADC is then represented as the signal’s amplitude on the Y-axis of the display. This allows for several different detector modes that dramatically affect how the signal is displayed. In positive detection mode, we take the peak value of the signal over the duration of one trace element, whereas in negative detection mode, its the minimum value. Positive detection mode is typically used when analyzing sinusoids, but is not good for displaying noise, since it will not show the true randomness of the noise. In sample detection, a random value for each bin is produced. This is best for looking at noise or noise-like signals. For burst or narrowband signals, it is not a good mode to use, as the analyzer might miss the signals of interest. When displaying both signals and noise, the best mode is the normal mode, or the rosenfell mode. This is a "smart" mode, which will dynamically change depending upon the input signal. For example, If the signal both rose and fell within a sampling bin, it assumes it is noise and will use pos & neg det alternately. If it continues to rise, it assumes a signal and uses pos peak det.

检波：正峰值、负峰值、采样 正峰值 负峰值 采样 采样点 频谱显示

视频滤波器 频谱分析仪的内部结构 视频滤波器 带宽 – 视频带宽 VBW 降噪、平滑，可能带来失真 检出包络 无视频滤波 有视频滤波 The video filter is a low-pass filter that is located after the envelope detector and before the ADC. This filter determines the bandwidth of the video amplifier, and is used to average or smooth the trace seen on the screen. The spectrum analyzer displays signal-plus-noise so that the closer a signal is to the noise level, the more the noise makes the signal more difficult to read. By changing the video bandwidth (VBW) setting, we can decrease the peak-to-peak variations of noise. This type of display smoothing can be used to help find signals that otherwise might be obscured in the noise.

锯齿波发生器 频谱分析仪的内部结构 锯齿波发生器 提供扫描信号 本振和显示同步扫描 扫描时间 扫描触发

MS2711D 开关

操作 显示 测试接头 前面板操作 基本设置 数据分析软件

显示 标题区 工作方式 菜单区 现在菜单，通过软键选择 信息区 设置 图形区 测量数据

显示 标题区 扫描方式 菜单区 检测方法 前放状态 信息区

测试接头 DC输入／电池充电输入 电池充电指示灯 外部电源指示灯 耳机插孔 串行接口 射频输入 射频输出 射频检波 电池盒盖板 12.5 ~ 15 Vdc @ 1100mA ！！！充电时，必须接地良好，否则外部电脉冲信号将烧毁仪表！！！ 电池充电指示灯 外部电源指示灯 耳机插孔 串行接口 射频输入 射频输出 射频检波 电池盒盖板 射频输出 触发输入 射频输入 交流充电 RS232C 电池盖

前面板操作功能 软键（Soft Keys) 功能键（Function Hard Keys) 键区键（Keypad Hard Keys)

前面板操作 -- 软键(Soft Keys) 6个 - 分别对应六个相应的弹出软键。

前面板操作 -- 功能键（Function Hard Keys) 4个 工作方式(MODE) 频率/频宽(FREQ/SPAN) 幅度(AMPLITUDE) 带宽/扫描(BW/SWEEP)

前面板操作 -- 工作方式(Mode) 工作方式(MODE) 频谱分析 高性能功率计

频谱分析模式 -- 频率/频宽(FREQ/SPAN) 软健 中心 频宽 起始 终止 信号标准 选取频道 频率/频宽 中心/起始/终止 GHz MHz kHz Hz 编辑 全频段 零频宽 频宽扩大1-2-5 频宽缩小1-2-5 返回 频宽 向上翻页 向下翻页 信号标准 表首 表尾

频谱分析模式 -- 幅度(AMPLITUDE) 软健 参考电平 刻度 衰减/前置放大器 单位 电平偏移 幅度 单位 dBm dBV dBmV dBuV 线性 返回 线性 伏特 瓦特 对数 返回 衰减/前置放大器 自动 手动 动态调整 前放控制手动 返回 前放控制手动 前置放大器自动 自动 手动 前放开/关 动态调整 返回

频谱分析模式 -- 带宽/扫描(BW/SWEEP) 软健 带宽 触发 保持最大值 检测 最小扫描时间 其他 带宽/扫描 带宽 RBW自动 RBW手动 VBW自动 VBW手动 返回 触发 自由运转 单次扫描 外部 影像 变换触发位置 返回 检测 正峰值 RMS平均 负峰值 取样模态 返回 平均（2-25） 最小保持 刻度电平显示 其他 返回

高精度功率计模式-频率（FREQ/SPAN) 软健 中心 信号标准 频率/频宽 中心 GHz MHz kHz Hz 向上翻页 向下翻页 信号标准 表首 表尾

高精度功率计模式-- 幅度(AMPLITUDE) 软健 参考dB 相对 稳零 幅度

高性能功率计模式– BW/SWEEP键 软健 极限线开/关 平均 最大保持 下极限线 单位 BW/SWEEP 上极限线

频谱分析仪模式– SYS键 软健 系统选件 应用选件 自检 状态 时钟 返回 时 分 月 日 年 阻抗 返回 语言 SYS 打印机 系统选件 改变日期格式 系统选件 返回 时 分 月 日 年 返回 时钟 外部参考频率 阻抗 返回 应用软件 50 75安立12N50-75B 其他适配器 返回 阻抗

频谱分析仪模式– TRACE键 软健 返回 归一化 AB A-BA A+BA 曲线A 曲线B TRACE/3 复位A 曲线A 曲线B 归一化开/关 返回 曲线A 曲线B 显示B 删除B 调用曲线B 返回

频谱分析模式 – MEAS键 软健 场强 其他 返回 % 返回 返回 返回 返回 C/I 返回 OBW 测量 测量 MEAS/4 频道功率 ACPR 干扰分析 其他 场强 开/关 选择标准天线 选择自定义天线 返回 OBW 方法 % dBc 测量 返回 频道功率 中心频率 积分带宽 频道宽 聚集到一条频道 测量 返回 ACPR 中心频率 主频道宽 邻频道宽 频道间隔 测量 返回 设定干扰分析频率 测量 分析频率到中心 设定M1为IA频率 返回 干扰分析 AM/FM解调 其他 C/I 返回

频谱分析模式 – MEAS键（续上页） 软健 返回 返回 开/关 解调类型 解调频率 音量 解调时间 返回 AM/FM解调 AM SSB低端 C/I 信号类型 中心 频宽 最小扫描时间 测量 返回 信号类型 窄带FHSS 宽带FHSS 宽带 返回 中心/频宽 GHz MHz kHz Hz 最小扫描时间 M S mS uS

前面板操作 -- 键区键(Keypad Hard Keys) 17 个 “1”/ 背景灯 “2”/ 对比度 “3”/ 曲线(TRACE) “4”/ 测量(MEAS) “5”/ 存储设置(SAVE SETUP) “6”/ 调用设置(RECALL SETUP) “7”/ 极限线(LIMIT) “8”/ 标记(MARKER) “9”/ 存储显示(SAVE DISPLAY) “0”/ 调用显示(RECALL DISPLAY)

前面板操作 -- 键区键(Keypad Hard Keys) 17 个 电源开关(ON/OFF) 打印键(PRINT) 退出／清除键(ESCAPE/CLEAR)   上下键 回车确认键(ENTER) 单次／连续／符号  键(SINGLE/CONT/+/-) 系统功能键(SYSTEM) – 见前面说明

前面板操作 -- 极限线(LIMIT) 软健 返回 返回 返回 单极限线 多极限上限 多极限下限 极限线报警 LIMIT/7 单极限线 开/关 编辑 上/下极限 返回 多极限上/下限 线段1 线段2 线段3 线段4 线段5 返回 线段1/2/3/4/5 开/关 编辑 前一段 下一段 返回

前面板操作 -- 标记(MARKER) 软健 返回 返回 返回 返回 返回 M1 M2 M3 M4 全关闭 其他 MARKER/8 M1 开/关 编辑 标记到信道 标记到波峰 标记频率到中心 返回 M2/M3/M4 开/关 编辑 差值（Mx-M1) 标记到波峰 标记频率到中心 返回 其他 M5 M6 全关闭 返回 标记频率到中心 标到波峰M1&M2 标到波谷M1&M2 M5 开/关 编辑 返回 M6 开/关 编辑 标记频率到中心 标到波峰M3&M4 标到波谷M3&M4 返回

MS2711D测试时的基本设置 选择操作语言 选择工作模式 选择频率和频宽 选择幅度：参考电平，衰减量，刻度，单位等 选择带宽参数：RBW和VBW 选择扫描参数：扫描平均，最大保持，检测模式 选择标记 选择极限线 ……

MS2711D的测试连接 频谱测量 功率计 电缆连接到频谱分析RF输入接口： 直联基站或直放站 无线空口测试 注意外接大功率衰减器 无线空口测试 接定向或全向天线 功率计 PSN50通过RS232串行口连接，注意连接电源(可以是充电器)

MS2711D常见测量功能 频率 单频率点 多频率点 谐波 占用带宽 AM/FM 场强 ……

MS2711D常见测量功能 通道功率 WCDMA通道功率 GSM通道功率 邻道功率比 WCDMA邻道功率比 GSM邻道功率比 杂散测量 带外杂散测量 带内／通道外杂散测量 功率监测 高精度功率测量

MS2711D常见测量功能 干扰信号分析 干扰信号频率 干扰信号频谱宽度 能根据频率和带宽判断可能的干扰来源和原因 GSM BW 200kHz; Tx 925~960MHz; Rx 880~915 GSM1800 BW 200kHz; Tx: 1805~1880MHz; Rx 1710~1785 CDMA(IS95) BW 1.23MHz W-CDMA BW ~ 4MHz … …

工具软件 数据分析软件支持Windows 95/98/2000/ME/XP及NT系统 下载测量曲线和上载历史曲线数据 存储无限多个测试数据，以便和历史数据进行比较，分析 数据库 综合测试系统的性能、趋势和问题所在，并产生出专业报表 其它 天线因子 ……

重要提示 …… 通过增加外部衰减或调整内部衰减值使到达混频器的信号功率小于等于-30dBm,确保信号没有压缩。 测量大信号时，一定首先检查仪表的前置放大器，确认其为关闭状态。 RBW大，扫描时间短；反之，扫描时间长。大的RBW适于测量宽带信号；小的RBW适于区分很接近的两个信号。RBW越大，噪声底越高；反之，噪声底越低。 VBW越小，曲线越平滑，毛刺小；反之，曲线的毛刺大，但平均噪声不变。 一般当被测量的信号小于等于-50dBm，即可打开前置放大器。 ……

信道功率测试

邻道功率测量

带外杂散测量

带内杂散测量

场强

C/I测量

C/I测量

功率测量

C/I测量 基站测试关注点： 1 功率 2 频率 3 C/I 4 ACLR 5 OBW 6 电平 7 SEM

结 论 MS2711D 频谱分析 任何时候 任何地点

谢谢!