Дата: 28.05.2026. Перевод подготовил - инженер по применению Морковкин Олег.
Решение:
Анализаторы спектра обычно применяются для измерения радиочастотных (РЧ) сигналов. Как правило, сигналы подаются на РЧ-вход анализатора через антенну, магнитный пробник или по согласованному по импедансу кабелю. Такой подход минимизирует рассогласование импедансов, снижает отражённую мощность и обеспечивает наиболее чистые измерения. Однако подобная схема подключения подходит не всегда, особенно в цепях, которые очень чувствительны к нагрузке при подключении к низкоомным входам, – а именно такими входами обладает большинство анализаторов спектра.
В этой заметке по применению рассматривается работа с пассивным пробником, традиционно используемым с осциллографом, при подключении к анализатору спектра. Мы также выделим некоторые преимущества и компромиссы такого технического решения.
Большинство анализаторов имеют входной импеданс 50 Ом. Фактически, многие осциллографы с аналоговой полосой пропускания выше нескольких сотен мегагерц также поддерживают режим входа 50 Ом. Такой низкий импеданс позволяет добиться лучших характеристик на высоких частотах, но при этом может существенно нагрузить высокоомную цепь.
В данном эксперименте мы подадим от РЧ-генератора на анализатор спектра сигнал частотой 1 ГГц с уровнем –10 дБм (немодулированная синусоида) с помощью пассивного пробника с полосой 1,5 ГГц.
На рисунке ниже показан результат прямого подключения сигнала к входу анализатора спектра через коаксиальный кабель с переходниками BNC.
>Обратите внимание: маркер показывает пик на частоте 1 ГГц с амплитудой –10 дБм.
Теперь подключим ко входу анализатора спектра пассивный пробник Rigol RP6150 (полоса 1,5 ГГц). Пробник RP6150 спроектирован как делитель 10:1 при работе на нагрузку 50 Ом.
Использование пробника с сопротивлением, превышающим 50 Ом, по сути, образует делитель напряжения для сигнала, поступающего в анализатор спектра. Это уменьшает напряжение на входе и, таким образом, выполняет роль аттенюатора. Кроме того, такой способ даёт преимущество в виде меньшей нагрузки на измеряемую цепь по сравнению с непосредственным подключением 50-омного входа анализатора спектра.
На следующем снимке экрана представлен тот же сигнал, но теперь для его регистрации мы используем пробник RP6150 вместо прямого кабельного соединения.
Видно, что маркер теперь показывает амплитуду –30 дБм. Причина этого — коэффициент ослабления пробника.
Рассмотрим пробник подробнее. Мощность пропорциональна квадрату амплитуды, поэтому отношение мощностей, вносимое пробником, равно квадрату коэффициента ослабления по напряжению. Некоторые распространённые значения можно найти в таблице 1.
Теперь мы можем легко вычислить ожидаемую измеренную мощность по формуле: Измеренная мощность (дБм) = Мощность источника сигнала (дБм) – Ослабление пробника (дБ)
В нашем случае мощность источника составляет –10 дБм, а коэффициент ослабления пробника RP6150 (делитель 10:1) в пересчёте на мощность равен 20 дБ. Следовательно, мы должны получить на анализаторе спектра –30 дБм, что и подтверждается скриншотом выше.
Для удобства можно воспользоваться внутренней установкой опорного уровня (Reference Level) анализатора спектра, чтобы скомпенсировать ослабление пробника.
Просто нажмите кнопку AMPT (Amplitude) и задайте значение опорного уровня, численно равное ослаблению пробника в дБ. Это скалярная поправка, которая вычтет дополнительное ослабление из отображаемого значения и позволит видеть скорректированный уровень мощности.
Данные измерения можно выполнять на любом анализаторе спектра, но мы советуем использовать передовую серию анализаторов спектра реально времени RSA5000, в частности — RSA5065N.
