Analizador de espectro y potencia de señal

Quiero obtener la potencia de la señal en dBm (RMS) como la mostraría un medidor de potencia usando un analizador de espectro (en mi caso EXA N9010A).

Pero una cosa me confunde: el espectro es un gráfico con la frecuencia en el eje x y el eje y está en dBm . En mi caso, el ancho de banda de la señal es de 20 MHz. Dependiendo de dónde coloque el marcador, obtengo diferentes respuestas. En banda, por ejemplo -12 dBm. Fuera de banda (piso de ruido) -80 dBm. Esto me sugeriría que la unidad real es dBm/Hz , no dBm. Sin embargo, esto tampoco tiene sentido: necesitaría integrar la potencia en todo el espectro para obtener la potencia RMS total. En mi ejemplo, a primer orden: -12 dBm + 10*log10(20e6) = 61 dBm. ¡Claramente mal!

Entonces, ¿qué tipo de potencia muestra realmente el analizador de espectro y por qué depende de la frecuencia?

Respuestas (1)

La medida real de los analizadores de espectro es "ancho de banda de potencia/filtro".

Su analizador de espectro tiene un ancho de banda de filtro que normalmente puede configurar. Por ejemplo, si el ancho de banda de su filtro es de 10 kHz y mide -12dBm, eso es -12 dBm/10 kHz = -12 dBm - 40 dBHz = -52 dBm/Hz.

¿Por qué depende de la frecuencia?

¡Porque estás usando un analizador de espectro !

El trabajo del SA es sintonizar a través de su banda de interés: detenerse en una frecuencia por un período de tiempo, medir qué potencia pasa a través de un filtro, sintonizar la siguiente frecuencia, medir, repetir. De esa forma, obtiene una estimación de densidad espectral de potencia para diferentes frecuencias.

No sé qué ancho de banda está usando actualmente, pero probablemente sea menor que el ancho de banda de su señal y, por lo tanto, no mide toda la energía, sino solo una parte de ella.

¡Ay! ¿El ancho de banda del filtro es el mismo que el ancho de banda de resolución (100 kHz) o el ancho de banda de video (10 kHz)? De lo contrario me pregunto cómo obtenerlo... En el caso de ResBW: Ptot = -12 dBm - 50 + 73 dBHz = -2 dBm tendría más sentido... Si tengo una señal de 20 MHz centrada en 2.1 GHz (LTE ) entonces supongo que debería poder ver/medir la potencia total (suponiendo que no haya otros armónicos/bandas)
... o es "Análisis de ancho de banda"? Eso sería 25 MHz en mi caso. Entonces -12dBm-74dBHz+73dBHz = -12 dBm?
El 'ancho de banda del filtro', como lo describe Marcus, se conoce más comúnmente como el 'ancho de banda de resolución'. La configuración del ancho de banda de video controla cómo aparecerá el ruido de la señal en la pantalla.
El 'ancho de banda de ruido' del filtro de resolución es lo que desea. Por lo general, esto se puede aproximar por el ancho de banda de resolución o el ancho de banda del filtro con un error insignificante. Si el SA tiene la calidad y la estabilidad para distinguir significativamente entre los dos valores ligeramente diferentes, entonces encontrará una figura para el ancho de banda de ruido disponible en algún lugar, en la pantalla del analizador detrás de una pestaña de "propiedades de filtro" o similar, o tabulado en su manual. Si tiene un marcador dBm/rt(Hz), utilizará el ruido en lugar del ancho de banda de resolución internamente para escalarlo.