Signalleistung messen Absolute und relative Amplitudengenauigkeit bei Spektrumanalysatoren

Wie genau messen moderne Spektrumanalysatoren die Leistung eines Signals – und wie sollte der Ingenieur ihre Spezifikationen deuten? Wir zeigen Ihnen, was relative und absolute Amplitudenfehler sind sowie was garantierte gegenüber statististische Aussagen über die Messgenauigkeit bedeuten.

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Es gibt zwei Arten der Amplitudengenauigkeit: die absolute und die relative. Die absolute Genauigkeit steht im Bezug zu einem amtlichen Kalibriernormal, das eine Normbehörde wie etwa die Physikalisch Technische Bundesanstalt vorhält. Unter relativer Genauigkeit wird die Genauigkeit von zwei Messwerten zueinander verstanden. Und das unabhängig auf ein amtlich rückführbares Kalibriernormal. Absolute Genauigkeit wird dann verwendet, wenn ein Gerät gegen Normvorgaben gemessen wird. Meist ist die relative Genauigkeit ausreichend.

Reproduzierbarkeit ist wichtig

Wenn in einem Testsystem mit Kabeln und Schaltern beispielsweise die absolute Genauigkeit an einem bestimmten Port im System bestimmt werden soll, dann ist die absolute Genauigkeit des Spektrumanalysators selbst aufgrund der Verluste im System irrelevant. Stattdessen ist die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ein wesentliches Merkmal.

Spektrumanalysatoren werden normalerweise gegen Leistungsmessgeräte und -Sensoren kalibriert. Das entspricht keinem Standard und eine zusätzliche Ungenauigkeit schlägt sich nieder. Ein so kalibrierter Spektrumanalysator kann nicht so genau messen wie das Leistungsmessgerät, mit dem er kalibiert wurde.

Ein Spektrumanalysator hat auch einen Referenzoszillator eingebaut. Er ist das bestkalibrierte Bauteil des ganzen Messgeräts. Bei der Herstellung wird die Amplitude dieser lokalen Referenz möglichst genau auf den Nominalwert eingestellt. Die Spektrumanalysatoren der Familien PSA, MXA und EXA von Agilent nutzen Kalibratoren mit 50 MHz und –25 dBm.

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