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FSP
Messung von Oberwellen
Die Messung der Harmonischen eines Signals ist eine sehr häufige Aufgabe, die optimal mit einem
Spektrumanalysator gelöst werden kann. Im allgemeinen wird jedes Signal mehr oder weniger große
Harmonischen enthalten. Besonders kritisch sind diese bei Sendern höherer Leistung, z.B. in
Funkgeräten, da dabei in den Harmonischen nennenswert Leistung abgestrahlt werden kann, die
andere Funkdienste beim Empfang beeinträchtigt.
Harmonische entstehen an nichtlinearen Kennlinien, vielfach werden sie gezielt durch Tiefpaßfilter
reduziert. Nachdem auch der Analysator, z.B. mit dem 1. Mischer nichtlineare Kennlinien enthält, ist bei
der Messung darauf zu achten, daß die analysatoreigenen Harmonischen das Meßergebnis nicht
beeinflussen. Gegebenenfalls muß die Grundwelle mit einem Hochpaßfilter selektiv gegenüber den
Oberwellen gedämpft werden.
Bei der Messung von Oberwellen eines Signals ist die erzielbare Meßdynamik vom k2-Intercept des
Spektrumanalysators abhängig. Der k2-Intercept-Punkt ist der fiktive Eingangspegel am HF-
Eingangsmischer, bei dem die 1. Oberwelle gleich dem Pegel der Grundwelle ist. In der Praxis kann
dieser Pegel nicht an den Mischer angelegt werden, da der Mischer damit zerstört würde. Mit dem k2-
Intercept-Punkt kann jedoch auf relativ einfache Weise die erzielbare Meßdynamik für den
Oberwellenabstand eines Meßobjekts berechnet werden.
Wie aus Bild 2-2 zu ersehen ist, vermindert sich der Pegel der ersten Oberwelle um 20 dB, wenn der
Pegel der Grundwelle um 10 dB verringert wird.
Pegelanzeige
/ dBm
50
40
30
1. Harmonische
10
0
-10
1
-20
1
-30
-40
-30
-20
-10
0
-50
-60
-70
-80
Bild 2-2
Theoretischer Anzeigeverlauf von Grund- und Oberwelle bei einem k2-Intercept von 40 dBm
Aus den Geradengleichungen und dem gegebenen Interceptpunkt ergibt sich die folgende Formel für
den erzielbaren Oberwellenabstand a
=
−
a
IP
2
P
k
2
e
'
a k2 =
Harmonischenabstand
P e
=
Mischerpegel/dBm
IP2
=
k2-Intercept-Punkt
Hinweis: Der Mischerpegel ist der angelegte HF-Pegel abzüglich der eingestellten HF-Dämpung.
Die Formel für den intern entstehenden Pegel P 1 auf der ersten Oberwelle in dBm lautet:
= •
−
P
2
P
IP
2
1
e
1164.4556.11
K2 Intercept
/dBm
2. Harmonische
2
1
HF-Pegel
10
20
30
40
50
/ dBm
in dB:
k2
Messung von Oberwellen
2.5
(1)
(2)
D-1
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