雷达体系中选用的脉冲信号难以定性剖析，这是由于脉冲宽度和脉冲重复频率不是常数，并在很大程度上依赖于雷达的形式，其有力地阻挠了选用射频功率计作为东西，经过均匀功率来核算脉冲信号的峰值功率。此外，有必要丈量许多参数才干有用地表征脉冲信号，包含峰值和均匀功率、脉冲波形及脉冲外形，其间包含了上升时刻、下降时刻、脉冲宽度和脉冲周期。其他丈量包含载波频率、占用频谱、载波占空比、脉冲重复频率和相位噪声。频谱剖析仪为工程师供给了丈量脉冲宽度、峰值功率、相位噪声，以及许多其他重要参数的最佳解决方案。
调查脉冲信号
脉冲信号包含了许多跨过广泛频率规模的频谱线(图1)。成果可有三种显现办法，这有赖于脉冲和分辩带宽(RBW)等参数。假如RBW小于频谱线距离，改动它不会改动其丈量水平。带宽窄于包络中榜首个无效距离(1/脉冲宽度)就能够显现包络频谱。最终，假如带宽宽于无效距离，带宽内的整个频谱下降，这意味着该信号的频谱无法显现。跟着带宽的进一步添加，呼应挨近脉冲的时域函数。依托脉冲参数，还能够核算出脉冲降敏因子，这减少了频谱剖析仪脉冲带宽内的丈量水平。在这种情况下，符号读数加上降敏因子等于峰值功率。
RBW值对脉冲信号的丈量很重要，这是由于在丈量水平上RBW的改动发生改动。脉冲降敏因子取决于脉冲参数和RBW，假如带宽大于频谱线的距离，所测得的起伏依赖于带宽和总信号带宽内的频谱线数目。仪器中的滤波器形状决议着RBW校对因子，这是由于带宽的形状反映了滤波器带宽内的功率。假如RBW太宽，频谱线或包络频谱变成时域谱，而且RBW滤波器的脉冲呼应变得很明显。
在时域运用频谱剖析仪，就有或许取得脉冲宽度的直接丈量。峰值符号答应峰值功率的丈量，而增量符号答应参数的丈量，例如上升时刻、下降时刻、脉冲重复距离及过冲。经过宽RBW和视频带宽(VBW)，频谱剖析仪能够追寻射频脉冲的包络，以便能够看到脉冲的冲击呼应。最高RBW/VBW约束了频谱剖析仪丈量窄脉冲的才能，而且通用规矩长时刻以来一向以为最短的脉冲是可测的，其脉冲宽度应大于或等于2/RBW 。
雷达体系一般在射频脉冲内选用调制。了解这种调制的功率特性很重要，这是由于雷达规模遭到脉冲内可取得功率的约束。反过来说，更长的脉冲长度将导致有限的分辩率。调制制式或许的规模从简略的FM(调频)到杂乱的数字调制制式，其能够支撑现代频谱剖析仪。频谱剖析仪也能够丈量传统的模仿调制脉冲(AM、FM、相位调制) 。此外，其还能够履行剖析功用，这触及许多数字调制制式的解调制，如射频脉冲内的巴克码BPSK调制、脉冲到脉冲的相位丈量等。
脉冲功率丈量和勘探器
在雷达发射机中，测验输出功率是一个重要的丈量，而且能够选用几种不同类型的丈量。均匀功率一般选用功率计作为均值功率丈量。另一个重要的值是峰值功率，且假如脉冲重复频率(PRF)和脉冲宽度已知，就能够核算出所测到的均匀功率。
在频谱剖析仪上选用光栅扫描CRT显现器(或LCD)来显现时域信号波形。这些显现器中的象素数目，在振幅轴以及在时刻(或频率)轴是有限的。这导致起伏和频率或时刻的有限分辩率。为了显现扫描到的悉数丈量数据，勘探器被用来将数据采样压缩到显现像素答应的数量。
关于峰值功率的丈量，频谱剖析仪具有峰值检测器，其能够显现某个给定丈量区间内的最高功率峰值。但是，关于调幅信号的均匀功耗丈量，如脉冲调制信号，频谱剖析仪中的峰值勘探器是不合适的，这是由于峰值电压与信号功率无关。但是，这些仪器也供给了抽样勘探器或rms勘探器。
抽样勘探器每个丈量点查看包络电压一次，并显现成果，但这或许引起信号信息的总损耗，这是由于可在屏幕x轴上取得的像素数量是有限的。rms勘探器在ADC的全采样率下采样包络信号，而且单个像素规模内的一切采样被用于rms功率的核算。因而，rns勘探器显现了比抽样检测器更多的丈量样本。
经过将功率核算公式用于一切样本，每个像素都代表了rms勘探器丈量的频谱功率。关于高重复性，能够经过扫描时刻来操控每个象素的样本数量。越长的扫描时刻，时刻距离上每个像素的功率积分也随之添加。在脉冲信号下，可重复性依赖于像素内的脉冲数量。对滑润部分，安稳的rms追寻成果，扫描时刻有必要设为满足长的值，以便在一个像素内捕捉几个脉冲。rms勘探器核算一切样本的rms值，这由屏幕上的一个单一像从来线性地代表。
为了精确丈量脉冲调制信号的峰值和均值功率，该仪器的IF带宽和ADC转换器的采样率有必要满足高，以便其不会影响脉冲的形状。例如，罗德与施瓦茨(R&S)公司的FSP频谱剖析仪中能够取得10MHz分辩带宽和32MHz采样率，在脉冲宽度窄至500ns的高精度下丈量脉冲调制信号是或许的。
测验设备实例
对本文中的丈量比如，R&S SMU信号发生器被用于创立模仿雷达信号，而且输出信号是AM调制射频载波。使用恣意波形发生器来发生宽带AM调制，以创立一个具有500 ns脉冲宽度和1kHz PRF的脉冲序列。脉冲水平随时刻改动，来模仿长时刻均匀功率丈量的天线旋转作用。
关于丈量峰值功率，频谱剖析仪有必要设为满足宽的RBW和VBW以便在脉冲宽度内安稳。在这种丈量中，RBW和VBW设为10MHz。频谱剖析仪设到零跨度，并显现功率随时刻的改动。扫描时刻设为答应勘探单一脉冲的值。频谱剖析仪选用视频触发来显现安稳的脉冲形状显现。脉冲宽度被改动，而且选用100ns、200ns和500ns的脉冲宽度来制作三个丈量成果，然后研讨分辩滤波器安稳时刻带来的影响。
蓝色虚线是选用500 ns脉冲宽度丈量的，并在脉冲顶部显现出一个平整呼应。绿色虚线是选用200 ns脉冲宽度丈量的。此值等于核算得到的安稳时刻。该丈量中的峰值水平刚刚到达500 ns脉冲的实测值。符号1(T2)被设为峰值，显现为9.97dBm。该脉冲宽度是10MHz分辩带宽下能够精确丈量的最小值。赤色实线是选用100ns脉冲宽度测得的，其短于分化滤波器的安稳时刻。在该图中，增量符号读数“Delta2 (T3)”设定为峰值，并显现出对归一化脉冲水平大约3dB的损耗。
下一步便是脉冲宽度的丈量，这一般被界说为信号水平在经过其脉冲长度均匀电压50%的点(图3)。在一般用于频谱剖析仪的对数级网格中，该点低于峰值水平6dB。关于脉冲宽度丈量，符号设为在上升沿低于均匀脉冲功率6dB，而且增量符号被放在脉冲下降沿低于均匀功率6dB的点。
在这种情况下的增量符号水平读数应为0dB。由于有限的丈量点分辩率，小的水平差异也有必要予以承受。在这种丈量中，增量符号读数“Delta 2 (T1)”显现出508 ns的脉冲宽度。该丈量精度遭到ADC转换器采样率的影响，其界说了轨道内的方位，在该处能够取得实测值。在这些点之间，这些轨道数据经过插值来生成轨道的显现点。ADC转换器的采样率是32MHz，然后导致丈量采样距离为31.25ns。
雷达发射机的输出信号脉冲调制散布在广泛的带宽内，其能够视为闻名的(sin (x))/x频谱形状的频谱剖析仪。单个谱线不容许直接核算峰值或均匀功率。不了解如脉冲宽度或PRF等调制参数，功率的核算是不或许的。关于信道功率丈量，最现代的频谱剖析仪供给给定信道内功率的核算软件程序。经过整合功率，这些程序核算出功率，这些功率由信道带宽频率规模内所显现的轨道像从来代表。
丈量均匀功率需求rms勘探器。当点评雷达信号时，在几个旁瓣上积分答应核算均匀功率，这是由于大部分能量被包含在(sin (x))/x频谱的主瓣和附近的旁瓣内。经过选用满足宽的信道带宽来捕获信号的主瓣和几个旁瓣，能够丈量均匀功率。
信道功率丈量的丈量成果。该信道带宽被设为10MHz，来捕捉主瓣和相邻的旁瓣。50MHz信道带宽相同的丈量捕获了多于每边10个旁瓣(图5)。-23.01dBm信道功率的丈量成果合适核算脉冲信号的均匀功率。即便10MHz的丈量也显现出与目标值杰出的一致性，这是由于大部分的功率会集在主瓣和榜首相邻的旁瓣。这一丈量均匀功率的办法，脉冲调制参数的常识是不必要的，而且具有不断改动的脉冲参数的脉冲信号是可用的。
频谱剖析仪助力设计师
现代频谱剖析仪十分合适于各种用于雷达体系的脉冲信号的功率丈量。但是，脉冲和调制脉冲信号的共同功能使得了解怎么有用使用频谱剖析仪的特色变得重要。具有这方面的常识，这些仪器能够供给脉冲信号特性的完好图画，其能够协助设计师优化雷达体系的功能。
