Vektorsignalanalysatoren wie die Echtzeit-Spektrumanalysatoren von Tektronix arbeiten, indem sie das eingehende HF-Signal im Zeitverlauf in Quadratur-Basisband-Abtastwerte (IQ) umwandeln. Alle Messwerte und Ergebnisse, die angezeigt werden können, von einfachen Spektrumsmessungen bis hin zu komplexen Modulationsanalysen, werden aus diesen IQ-Abtastwerten berechnet.
Eine häufige Berechnungsmethode, die mit den IQ-Daten durchgeführt wird, ist die Bestimmung der HF-Leistung über die Zeit. Die Formel zur Berechnung der HF-Leistung ist bemerkenswert einfach. Es ist interessant, sich anzusehen, wie diese Formel hergeleitet wird.
Die I- und Q-Werte stellen den Spitzenwert der In-Phase- und Quadraturkomponenten des HF-Signalvektors dar. Der Satz des Pythagoras besagt, dass die maximale HF-Signalspannung gleich ist:
Definitionsgemäß sind die I- und Q-Werte die Spitzenwerte der sinusförmigen Quadraturkomponenten des HF-Signals. Der Effektivwert des HF-Signals ergibt sich somit wie folgt:
Einsetzen der Gleichung für die Spitzenspannung:
In einem 50-Ω-System ergibt sich die HF-Leistung wie folgt:
…und durch Einsetzen der Gleichung für die Effektivspannung in die Leistungsgleichung:
…was sich vereinfacht zu:
Die Leistung in dBm ergibt sich aus:
…was sich vereinfacht zu:
Wie wir sehen können, lässt sich die Berechnung der HF-Leistung auf sehr einfache Gleichungen für die HF-Leistung in Watt oder dBm reduzieren. Wenn Sie HF-Signale erzeugen möchten, schauen Sie sich unseren TSG4100A HF-Signalgenerator an.
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