频谱分析基础之射频检波器的7种类型及其特点

 

一、轨迹检波的概念

 

在频谱分析模式下，当扫描类型为扫频时，信号/频谱分析仪通过数字方式控制本振以极小的频率步进扫描，在整个扫描期间，数字中频电路中的ADC捕获的采样点数通常远远大于信号/频谱分析仪用于显示的扫描点数。当扫描类型为FFT时，信号/频谱分析仪将本振调谐为固定频率点，在整个测量期间，数字中频电路中的ADC捕获的采样点数执行FFT计算后，也可能大于信号/频谱分析仪用于显示的扫描点数。

例如，假定ADC采样速率为100MSa/s，扫描点数为1000，扫描时间为100ms，频宽为1GHz。当执行一次扫描，信号/频谱分析仪捕获了100×105个采样点数，需要将其转变成1001个轨迹数据。相当于每100000个采样数据对应一点轨迹数据，每一个轨迹数据代表频率范围为1MHz内出现的信号。如果增加扫描点数，每一个轨迹数据对应的频宽也越窄，测量结果越稳定，频率读出准确度越高。

由以上分析可以看出，轨迹显示需要将较多的采样数据点数处理成较少的扫描轨迹点数，这就是轨迹检波需要做的事情。

二、常见轨迹检波方式

 

轨迹检波方式有多种类型，常见的轨迹检波方式有如下7种：

正常检波从分配到每个轨迹点的采样数据中取最大值和最小值，并同时显示出来。

正峰值检波从分配到每个轨迹点的采样数据中取一个最大值显示出来。

负峰值检波从分配到每个轨迹点的采样数据中取一个最小值显示出来。

取样值检波从分配到每个轨迹点的采样数据中取最后一个值显示出来。

功率平均检波也称有效值（RMS）检波，计算分配到每个轨迹点的所有采样数据的均方值；SP900系列信号/频谱分析仪对射频输入信号包络检波后得到线性电压值，对这些电压值平方后求和，再除以每个轨迹点对应的采样数据点数，最后进行开方运算。显示刻度类型为对数时，对这些均方根值进行20倍的以10为底的对数变换后，得到轨迹数据。显示刻度类型为线性时，这些均方根值就是轨迹数据。

电压平均检波也称平均值（AVG）检波，对分配到每个轨迹点的所有采样数据做线性平均；SP900系列信号/频谱分析仪对射频输入信号包络检波后得到线性电压值，对这些电压值求和后，除以每个轨迹点对应的采样数据点数。显示刻度类型为对数时，对这些均方根值进行20倍的以10为底的对数变换后，得到轨迹数据。显示刻度类型为线性时，这些平均值即为轨迹数据。

视频平均检波也称对数功率平均检波，对分配到每个轨迹点的所有数据求对数功率平均值；早期的信号/频谱分析仪通常显示对数刻度的测量轨迹，所有的滤波和平均处理都是基于对数功率数据的，轨迹常称为视频信号。采用数字中频处理技术后，SP900系列信号/频谱分析仪为了使测量结果与早期的信号/频谱分析仪相同，增加了视频平均检波功能。

 

除了上述几种常用的检波方式以外，还有用于EMI测试的准峰值检波，这是峰值检波的一种加权形式，它的测量值随被测信号重复速率的下降而减小。这种信号加权是通过带有特定充放电结构的电路和由CISPR定义的显示时间常量来实现。

 

 

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