頻譜時間是支持頻譜畫面希望的分辨率帶寬(RBW)要求的時間數(shù)量。它等于窗口因數(shù)除以 RBW。默認(rèn)的 KaiserWindow的整形因數(shù)為2.23，在本例中，頻譜時間為2.23/220 Hz，約為 10 ms。

FSK調(diào)制一次只有一個RF信號頻率，我們對頻譜使用較長的采集時間，以測量占用帶寬和總功率。

圖 5. 數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)期間的頻譜。頻率隨時間變化曲線顯示了采集的頻譜時間主要以較低頻率 Tx ON 時間為主。

為簡便地看到無線電中的數(shù)據(jù)包傳輸，我們在MDO4000系列的時域視圖中增加了RF隨時間變化曲線。標(biāo)有“A”的橙色曲線顯示了瞬時 RF 的幅度隨時間的變化。標(biāo)有“f”的橙色曲線顯示了相對于中心頻率的瞬時RF信號的頻率隨時間變化。

綠色波形(通道4)顯示了輸入到射頻模塊的電流。可以看到，電流從數(shù)據(jù)包之間接近0上升到傳輸期間大約40 mA。黃色波形(通道 1)顯示了模塊電源電壓上的 AC 紋波。注意在傳輸期間只有很小的電壓暫降。

圖 5 顯示了在數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)部分獲得的同一信號。注意大多數(shù)能量位于較低的頻率上。圖 4 和圖 5 都是在使用干凈的實驗室電源供電的模塊中獲得的。

圖 6. 開關(guān)電源的頻譜和電源測量結(jié)果。

圖6顯示了相同的RF信號，但使用升壓型開關(guān)電源為射頻模塊供電。升壓穩(wěn)壓器因產(chǎn)生噪聲而臭名昭著，但它允許使用一個或兩個堿性或鎳鎘電池及相對較少的器件，降低了成本。注意被調(diào)制信號底部的噪聲提高。在發(fā)送的信號附近，噪聲至少要比干凈的電源高 5 dB。噪聲已經(jīng)清晰地顯現(xiàn)在電流波形和電壓波形中。額外的噪聲還會令從發(fā)射機到接收機上的信號信噪比變差，降低射頻系統(tǒng)的有效工作范圍。

圖 7. 到等效載荷的電源開關(guān)噪聲。

可以使用商用 EMI 電流探頭測量來自電源的噪聲，電流探頭用來觀察來自圖7中開關(guān)裝置的噪聲。在本例中，開關(guān)裝置由電阻器和小型電容器做模擬負載。

MDO4000系列的自動標(biāo)記功能用來顯示電源發(fā)出的最明顯的七個信號的頻率和幅度。MDO4000系列可以提供最多11個自動標(biāo)記，用絕對值顯示結(jié)果，或作為相對值顯示參考最大信號的結(jié)果。最高值一直表示為紅色參考(Red Reference)標(biāo)記。注意基波頻率和二次諧波的電平大體相同，約為 30 dBuA。屏幕的上半部分顯示了MCP1640 IC 開關(guān)晶體管上的波形。我們使用測量功能顯示開關(guān)電源的開關(guān)頻率為508 KHz左右，確認(rèn)與RF頻譜中的基波頻率一致。

圖 8. 使用升壓轉(zhuǎn)換器的電源和電路板噪聲。

在電源驅(qū)動RF電路板時，噪聲功率的時域畫面和頻域畫面變化。圖 8 顯示了相同的電源噪聲及額外的信號。注意二次諧波下降，但有許多其它低電平噪聲。部分噪聲可能會給接收機的運行帶來很大干擾，需要認(rèn)真評估。數(shù)字電路板可能會產(chǎn)生噪聲，如圖9所示?？梢允褂靡恢粏味颂筋^，查找噪聲來源、幅度和頻率。MDO4000系列可以以優(yōu)異的捕獲帶寬，在一個采集中覆蓋多個頻率。

圖 9. 在使用升壓轉(zhuǎn)換器時來自數(shù)字電路板的寬頻譜噪聲。

更高 RF 頻率上額外的寬頻譜噪聲圖 9 顯示了 220 MHz 范圍內(nèi)明顯的噪聲。自動標(biāo)記顯示868 MHz 發(fā)送信號及不想要的信號的最高電電平。我們使用手動標(biāo)記測量最高電平噪聲的頻率范圍。手動標(biāo)記中顯示的測量數(shù)據(jù)還包括關(guān)心的信號的噪聲密度。了解這類噪聲功率可能會非常重要，因為視接收機結(jié)構(gòu)，接收機靈敏度可能受到各種頻率上的噪聲影響。

圖 10. 基波信號周圍的信道外頻譜。

射頻電路產(chǎn)生的噪聲

在嵌入式系統(tǒng)中增加射頻電路時還有一個潛在問題，即射頻模塊生成噪聲，會干擾系統(tǒng)的其它部分，或不能滿足無線電管理法規(guī)的規(guī)定。MDO4000系列提供的測量，如占用帶寬和總發(fā)送功率，還有助于評估是否滿足法規(guī)要求。