如何使用是德频谱分析仪进行噪声的频谱分析?

使用是德频谱分析仪进行噪声的频谱分析，主要关注显示平均噪声电平（DANL）及如何准确测量低电平信号。噪声主要由频谱分析仪内部电路元件的随机电子运动产生，经多级增益放大后显示在屏幕上。DANL反映了频谱分析仪自身的底噪，是测量低电平信号能力的最终限制。

进行噪声测量时，一个50欧姆的端子连接在频谱分析仪输入端，防止外部信号干扰。此时，显示器上指示的噪声电平即为DANL，低于此电平的信号将被噪声掩盖。然而，DANL并非输入端的实际噪声电平，而是有效噪声电平，它包括了输入衰减器、混频器等元件的损耗。

输入衰减器虽然不影响系统实际产生的噪声，但会衰减输入信号，从而降低信噪比，影响分析仪显示低电平信号的能力。现代频谱分析仪通过内部微处理器改变中频增益，以补偿输入衰减器的变化，使信号在显示器上的位置保持不变，仅噪声电平上下移动。

分辨率带宽同样影响信噪比和灵敏度。噪声是随机的，且在宽频率范围内保持恒定幅度。分辨率带宽滤波器位于第一增益级之后，通过滤波器的总噪声功率由滤波器带宽决定。因此，减小分辨率带宽可以提高信噪比，对于窄带信号尤为重要。

视频滤波器可用来降低带有噪声的信号的幅度波动，同时不影响恒定信号的幅度，有助于辨识低电平信号。但它并不影响平均噪声电平，因此不改变分析仪的灵敏度。

为了获得**灵敏度和信噪比，应选择最小的分辨率带宽和输入衰减。此外，设置最小的视频带宽便于观察接近噪声电平的信号。但需注意，选择窄的分辨率带宽和视频带宽会延长扫描时间。

本底噪声扩展（NFE）技术通过信号处理和其他技术创新，对信号分析仪中的噪声功率进行建模，并将其从测量结果中删除，从而降低有效噪声电平。这在高性能X系列信号分析仪中尤为重要，显著改善了动态范围。

在测量过程中，还需考虑显示标度（对数或线性）对噪声测量的影响。对数放大器增益随信号幅度变化，导致噪声分布扭曲，平均值降低。因此，在对数模式下测量噪声时，需进行相应修正。

现代频谱分析仪通常配备噪声游标功能，可自动计算并显示归一化至1 Hz噪声-功率带宽的噪声电平，极大简化了测量过程。此外，信道功率功能可计算指定带宽内的总信号功率，便于评估通信信道内的噪声水平。

对于低电平噪声信号测量，前置放大器可提高灵敏度。但需重新计算分析仪的灵敏度，考虑噪声信号被显示时降低的2.5 dB因子。加入前置放大器后，系统噪声系数和灵敏度得到改善，但需根据具体设备调整测量策略。