如何在頻譜分析中避免較大幅度誤差

B點位于一條平移(congruent)曲線上，當環境溫度改變時，垂直位移表示所期望的總系統響應變化。除了環境溫度變化之外，調諧后漂移和老化的影響可能導致在曲線上取到的點為F。在這種情況下，幅度誤差可能非常大。該誤差可以表示為長度E，即響應點B和F之間的差值。

為改善幅度精度，分析儀的YIG預選濾波器應再次進行取中操作。范圍C表示相對最新調諧曲線峰值的-4dB點的位置。再次取中點可得到如G點所示的響應。現在距離D代表新的誤差，它比初始誤差距離E要小很多。

為優化調諧功能，可采用“預選器取中”算法測量濾波器響應。該算法假設有類似CW的輸入信號，并在掃描調諧電流時觀察相對響應。在該相對響應曲線上查找-4dB點，并在這些點之間取調諧的中點。

這個預選器取中算法的假設之一是，在取中操作的掃描期間，濾波器的輸入信號表現出良好的幅度穩定性。這一穩定性必須在1dB下保持良好，以使幅度變化不會被誤認為是濾波器通帶形狀的變化。同樣的道理，該信號還必須具有最小頻率調制。雖然在1MHz下表現良好的調制在帶寬上可以接受，但寬帶數字調制會引起調諧誤差。最后，該信號必須具有優良的信噪比(SNR)。

對輸入信號的上述約束在實際測量應用中可能會造成問題。例如，當測量低水平諧波時不能進行取中操作。取中操作不能用于測量點噪聲密度。它不能與日益普遍的數字通信信號協作，例如正交頻分復用(OFDM)、寬帶碼分多址(WCDMA)或時分多址(TDMA)格式信號。同樣地，它不能與大部分雷達信號協作。

因此，盡管頻譜分析儀的幅度精度指標僅在預選器取中操作之后才有意義，但取中操作往往做不到，這會導致測量精度極大降低。

如果分析儀集成了專用于預選器取中操作的全范圍CW信號發生器，那么用戶將不需要提供合適的信號。遺憾的是，這種功能的經濟代價太大。不過，通過采用寬帶噪聲發生器和新的中心算法，可以經濟地完成沒有嚴格信號要求的取中操作。這一新方法的模塊圖如圖3所示。

從表面上看，似乎噪聲源對調諧YIG預選濾波器并沒有什么幫助。畢竟濾波器產生的噪聲量幾乎與調諧電流無關。但噪聲的頻率分布已經改變了。進入IF的噪聲量將隨調諧電流而變化。通過分析圖4的曲線，預選器取中算法可以僅利用噪聲源來對通帶進行取中操作。

可以在每一個用戶感興趣的頻率調用取中算法。但是，內置的噪聲源也允許在分析儀中實現并任意重新進行總調諧曲線的出廠校準，而不是只能求助于裝備齊全的設備。因此，可以通過不定期運行“特征預選器”操作來消除老化和(重要性極低)環境溫度變化的影響。采用一個性能優異的預選器，則幾乎不需要進行取中操作。無需重取中點甚至會比無需類似CW信號的取中操作更方便。

總之，通過加入噪音源及新的調諧算法，安捷倫MXA信號分析儀可以在所有類型的信號(而不僅僅高幅度、接近CW分布的信號)測量中滿足其微波幅度精度指標的要求。例如，在6GHz頻率下測量40MHz的數字調制信號時，盡管正確的取中操作改善了需確保的±1.5dB精度，但未進行有效預選器取中操作的測量精度并沒有被確定下來，而且可能比-10dB更差。