RIGOL DSA815-TG频谱分析仪评测

应 用

DSA815或者任何其他频谱分析仪的使用者都需要非常注意输入到仪器测试输入端的功率水平。以RIGOL的产品（DSA815）为例，如果输入超过+20dBm（100mW）功率的射频信号到仪器当中，很可能会有一定的风险，如果仪器损坏的话，维修和重校准的费用十分高昂。因此在测试过程中，通常在被测设备和频谱分析仪之间要串联功率衰减器和步进衰减器。在实验室中，处于安全考虑，以及避免由于过载带来额外的测量误差，通常控制输入信号幅度不超过1mW，或者利用衰减器将信号幅度衰减到这个大小再进行测量。如欲了解更多关于我们如何使用频谱分析仪对业余电台设备进行各种测试的信息，请查看网站上的ARRL实验室操作指南相关文档。ARRL手册中在测试测量一章中也详细介绍了频谱分析仪的相关使用方法。

在现场进行测试

2012年10月份在加州圣克拉拉举办的ARRL Pacificon全国大会上，我们的DSA815-TG很快就为大会提供服务。在这个大会上，我们搭建了一个由RIGOL的频谱分析仪、功率衰减器和步进衰减器以及一个鸟牌43型功率计组成的测试系统展台（如图3所示）。利用这套系统，我测试了几百个V段和U段的手台，每个手台的主人都非常希望了解他（她）自己的电台是否符合FCC频谱纯净度的规范要求（FCC规范97.307e部分）。在整个活动过程当中RIGOL的仪器不负所望，精确测试并忠实记录了每个电台的实际性能水平，不像某些被测电台的实际性能未能符合FCC的规范要求。另外，尽管展台顶部的荧光灯非常明亮，但每个来到我这个展台的人都能够非常容易的读取这台频谱仪液晶屏上显示的内容。

图3 图中穿白大褂的是Bob Allison，呼号WB1GCM。在2012年11月的ARRL全国大会上，Bob协助来访者检查他们手台的频谱纯度。大部分电台都符合FCC的标准要求，但也有个别例外。

在ARRL实验室进行测试

回到ARRL实验室，我全面使用了一下这台DSA815-TG，并用它进行了一些收发信机的常规性能测试。我也发现DSG815-TG的跟踪源非常实用，利用它来扫描测试功放测试过程中所用的带通滤波器性能十分简便易行。图4是一个带通滤波器的频响曲线图，测试过程中，跟踪源输出幅度为-20dBm，起始频率为0MHz，终止频率为30MHz。而后我用存储功能将该带通滤波器的频响曲线转换为CSV（Comma Separated Values, 带有逗号分隔的X轴和Y轴数据）的文件格式存储到U盘上。我用DPlot绘图软件利用这个CSV文件绘制了如图5所示的数据曲线图。仔细观察发现，我们的滤波器在4MHz的频点上有5dB的衰减，这对于75米波段顶端附近的信号会带来额外的衰减（幸好测试发现了）。由于我们原有的HP 8563E频谱分析仪没有跟踪源选件，我采用HP8563E频谱分析仪和IFR2040信号发生器搭建了一个测试系统对同一个带通滤波器在几个选定的频点上进行了测量。其测量结果与RIGOL的DSA815-TG所获得的测试结果高度一致。对于基础测量需求而言，看起来RIGOL的DSA815-TG已经能够完成任何一台更加昂贵的频谱分析仪能够完成的绝大部分任务。更贵的高端频谱分析仪能够实现更大的测试频段覆盖范围，并且当频谱扫宽在1MHz及以下的时候，高端频谱分析仪能够提供更小的分辨率带宽。也就是说，在同样的扫宽设置下，能够提供更加精细的频谱细节情况。

表2是DSA815和HP 8563E在这方面的能力比较。

图4 DSA815-TG内置的扫频源可以用于测试滤波器的性能。图示为一个80m波段带通滤波器的幅频响应曲线。

图5 图示曲线为有图四中进行的滤波器扫频测试后，将测试结果保存为CSV格式，然后导入到DPlot处理软件后绘制得到的，测试过程中所用扫频范围为1到10MHz。

其他功能

DSA815-TG前面板上有一个AUTO按钮，按下这个按钮，仪器能够自动寻找并显示未知输入信号的频率和幅度。进行手台发射状况测试（手台通过衰减器连接到频谱仪的输入端）的时候，我经常使用这个功能，并且每次使用都很方便。通过AUTO功能，手台的载波信号会自动显示到屏幕中央，并且幅度量程也自动调整到合适的范围进行显示。我也试过将一个V/U双段的地网天线（GP天线）连接到频谱仪的输入端，然后按下AUTO按钮，很好，本地调频广播电台的信号作为最强的信号自动显示在DSA815的屏幕上了。

大部分频谱分析仪都会有一个耳机接口，RIGOL的频谱分析仪也是这样。通过这个耳机接口，用户可以利用频谱分析仪的解调功能收听调频或者调幅的模拟广播。经过一番调整之后，我可以让RIGOL的频谱分析仪播放出一个本地调频广播电台的音乐，但很遗憾，解调出来的声音音量有点校（译者注：这是一个已知的软件BUG，在当前发售的仪器当中已经