使用超外差式频谱分析仪对TDMA脉冲信号进行频谱测试

对于无线电信号来说，频域测量是非常重要的。而频域测量的前提则是我们要能够获得完整的信号频谱，因为只有在此基础上才能进行各种参数的测量。

那么利用超外差式频谱分析仪怎么才能够对TDMA信号的频谱进行准确测量呢？

2 如何对超外差式频谱分析仪进行优化设置从而准确测量TDMA信号

从以上分析来看，产生问题的根本原因是超外差式频谱分析仪的实时性较差，在有限的脉冲出现的时间内能够完成的扫描宽度远小于整个信号的带宽，不能够完成对整个PHS信号频谱的扫描，更谈不上对PHS信号在频域进一步测量了。

但是，超外差式频谱分析仪实时性差的缺点是由其固有的结构特点和工作原理所造成的，我们没有任何可行的办法来对其加以改善。那么超外差式频谱分析仪对于TDMA信号就真的束手无策吗？

2.1 优化设置的理论分析

我们可以从另外一个角度来分析这个问题。超外差式频谱分析仪在每一个PHS脉冲出现的0.625ms时间段内只能够进行跨度为56.8kHz的扫描，这是我们无法改变的事实。但是，如果我们能够控制超外差式频谱分析仪的扫描过程，如在PHS脉冲信号出现的0.625ms的时间段内允许超外差式频谱分析仪进行扫描，而在PHS信号不出现的7×0.625ms的时间段内控制频谱分析仪停止扫描。然后在下一个PHS脉冲出现的0.625ms内令频谱分析仪继续扫描，再在随后的7×0.625ms内令频谱分析仪停止扫描。如此重复多次，通过对多个PHS脉冲信号的测量，频谱分析仪可以得到许多分频段的频谱轨迹，再将这些频谱轨迹加以拼接便可得到一个完整的PHS信号的频谱。通过这种方法，我们可以达到对PHS信号频谱测量的目的。

2.2 优化设置的具体实施

那么如何对超外差式频谱分析仪的扫描进行控制呢？

方法一，利用频谱分析仪的中频(IF)触发方式，配合时域选通(Gate)功能使用。

当选定中频触发方式时，超外差式频谱分析仪会在第一级混频器之后进行电平检测。当到达第一级中频的信号功率超过-15dBm（常用值）时，本振控制信号就会被触发，频谱分析仪开始进行调谐扫描。所以每当TDMA脉冲信号出现时，其信号功率会随上升沿逐渐上升而使得到达第一级中频的信号功率达到触发门限，这时频谱分析仪的扫描就会被触发而向前扫描；而当TDMA脉冲信号功率逐渐下降使得到达第一级中频的信号功率低于触发门限时，频谱分析仪的扫描会因触发无效而停止向前扫描；这样通过多个帧周期被多个脉冲信号触发扫描，频谱分析仪可以得到TDMA信号的完整频谱轨迹，如图6所示。

方法二，利用频谱仪的外部(External)触发，配合时域选通(Gate)功能使用。

通常在测试TDMA设备时，被测设备能够输出帧同步信号，如对PHS信号而言的5ms帧同步信号。此时，频谱分析仪可设置为外部触发，在时域选通功能中设置相应的触发时延以及触发时间长度，使得触发的时间段正好是TDMA脉冲信号出现的时隙。这样通过外部帧同步信号的触发，频谱分析仪可以重复测试多个周期中出现的TDMA脉冲信号，得到整个脉冲的频谱，如图7所示。

图6 利用频谱分析仪的中频触发所获得的PHS脉冲信号的完整频谱图

图7 利用频谱分析仪的外部触发所获得的PHS脉冲信号的完整频谱图

3 总结

应用上述方法，我们通过对超外差式频谱分析仪的优化设置，可克服其固有的实时性差的缺点，实现对常见的一些TDMA脉冲信号频谱的完整测量。在获得完整的TDMA信号频谱的基础上，我们可以利用频谱分析仪的各种测量功能完成频域下的不同测量任务。