如何提高频谱分析仪和电流探头测量的信噪比？

引言：

本文主要介绍如何提高频谱分析仪和电流探头组成的电流探头法测量时的信噪比，信噪比越高，整个测试系统的动态范围就越高。频谱分析仪有很多测试方式，我们仅使用电流探头测试法来分析如何提高频谱分析仪的信噪比。

获得频谱分析仪的原始数据：

频谱分析仪（SA）的技术参数文档中一般会列出噪声下限（通常称为显示的平均噪声级——DANL）。例如我们公司代理销售的 R&S FSV频谱分析仪，我们能在文档中找到某个RBW设置值时，以一个或多个特定频率给出的DANL数据，如下图所示：

R&S FSV 在RBW=1kHz时的平均噪声DANL

预估最低噪声电平：

当获得频谱分析仪的最低噪声数据后，我们就可以预估传导骚扰试验配置的最低噪声电平对比上图给出的DANL数据，我们需要在不同的RBW上进行传导共模-电流法测试，这里可以使用下面的公式来估算：

传导发射电流法噪声电平（dBm）=频谱分析仪噪声电平（dBm）+10*log(电流法设置的RBW/频谱分析仪的RBW)

从上式可以看出，当频谱分析仪的RBW每增加10倍，传导发射电流法噪声电平就增加10dB。例如，如果频谱分析仪提供了1Hz RBW的噪声电平，然后在100kHz RBW的条件下进行CE测试，则最终电流法噪声电平需要增加 10*log(100000/1)=50dB，这说明如果我们要在100kHz时测量CISPR25电流法，你的最低可检测信号将=频谱分析仪噪声电平+50dB。

频谱分析仪测量的动态范围要求：

理想情况下，频谱分析仪（SA）噪声地板应远低于测量的CE电流（包括信号调节），以尽量减少测量不确定度。一个常见的经验法则是，电流探头F-52B的测量信号应至少高于频谱分析仪（SA）20分贝；这相当于20分贝的信噪比（SNR）。随着测量信号的减小和/或由于RBW更宽，SA噪声地板水平增加，信噪比降低。

当信噪比只有几个分贝时，可以测量信号，但测量信号的精度会降低，测量不确定度也会增加。下表来自于Benz于2016年9月22日发布的一篇题为“低信噪比测量：离噪声太近”的网络文章：

总结：

这里已经完整介绍了如何根据频谱分析仪的DNAL数据计算电流法测试的动态范围，可以看出频谱分析仪的RBW设置将对整个测试结果的准确性和测量误差有所影响。所以我们应该学习并运用以上方法来完成标准的传导发射测试，提高频谱分析仪和电流探头测量的信噪比。