均匀是减小丈量体系固有不确定度的一个最常用的办法。进行屡次丈量，对其成果求均匀，能够减小丈量随机性的影响。现在大部分丈量仪器都具有均匀功用，仪器一般不是直接输出含有噪声的成果，而是丈量上百次，核算出均匀值，把均匀值作为成果输出。可是下文会描绘：频谱分析仪中的功率均匀有时会导致不正确的成果。
本文的实验会引证两家不同厂商的频谱分析仪的功率丈量成果。可是本文的定论对任何运用“后处理均匀办法”的频谱分析仪都适用。
第一个过错观念：对均方根功率求均匀，能够得出跨度为零的轨道(或其一部分)的均匀功率。为了更好的批驳这个观念，有必要先了解一下均匀的数学界说。如公式1所示：MAVE是某个实验N次丈量的均匀值，其间Mi是每一次丈量的成果。
在这个比方中，仪器A和仪器B的成果，可接受的差异在必定规模之内(比方±1dB)，一切的测验都是在频率跨度为零ZS(zero span)的状况下测验的，这时频谱分析仪会在一个固定的频点，丈量这个频点的功率随时刻改变的联系。这儿并不是故意挑选ZS形式的，其实均匀问题在传统的频域扫描测验中也存在。
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在两个比方中，都选用ZS形式丈量零信道功率比ACPR(adjacent-channel-power-ratio)。关于现代选用数字中频滤波器的频谱分析仪而言，这种丈量功用是必备的，能够在违背载波中心不同频偏的频率点屡次丈量功率，而不需求从头调谐频谱分析仪的中心频率。
图1显现的是ZS形式下，一个GSM时隙脉冲信号。其间蓝色的曲线是脉冲的功率包络。这儿丈量的是“射频输出调制谱”，也便是所谓的ACPR丈量。
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从这条曲线能够得到许多成果，如最大峰值功率、最小功率和均匀功率，寻觅最大/最小功率在概念上十分直观，仪器直接从轨道中查找出最大/最小点即可。
核算均匀功率最简略的办法(当然也是正确的)便是对赤色边界规模内的丈量点求均匀。如公式2所示，其间N是赤色边界内的点数，Pith point是第i个点的功率。
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问题是，仪器厂商关于功率均匀的办法是不共同的。其间一个厂家是依照公式2来核算的；可是另一个厂商先把功率转换成电压，对电压求均匀，再把均匀电压换算成均匀功率，如公式3所示。
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因为两种仪器输出的均匀值的不同不大，所以很难看出其间一种仪器用的是公式2，而另一种用的是公式3。有必要从两种仪器别离取出多组轨道，进行均匀直到找到符合之处。在图1的比方中，选用“真实的均方根”均匀功率算法(后边简称RMS功率)的仪器，和选用“电压均匀”功率的仪器之间的成果相差0.25dB(前者比后者高0.25dB)。这点差异或许会被简略的认为是仪器之间的个体差异。虽然0.25dB看起来很小，可是当要求的精度仅仅是±1dB时，0.25dB就显得有点大了。假如是丈量整个脉冲的均匀功率的话(调制谱丈量的是脉冲50%到90%时刻内的功率)，这个差异会扩大到约1dB。这个值就会挨近咱们所要求的仪器之间差错容限了。
“电压均匀”功率代表的是“先均匀再平方(mean-squared)”的功率(如公式3)，而“均方功率”则是“先平方再均匀(mean-square)”功率。由统计学的常识咱们能够得出：两者的差便是起伏改变。也便是说，两种仪器输出功率的差值便是起伏改变。并且“均方功率”永久大于“电压均匀功率”(RMS power > average voltage power)。
第二个关于功率均匀的过错观念便是：对功率求均匀总是在线形单位(瓦特)下进行的。实践上许多仪器常常选用对数均匀。相同选用上面那个比方，假定测验中噪声影响很大，为了去除噪声，决议丈量多组轨道，对轨道求均匀。GSM规范规则，ORFS调制谱的丈量需求对200个脉冲求均匀。公式4是对应的核算公式，其间PTrace i是用公式2或公式3核算出的单条轨道的均匀值。
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当然对这个功率的线性表达成果(单位为瓦特)求均匀是合理的，可是许多仪器供给了对数均匀功用。这个比方中，以dBm为单位的功率进行了均匀。例如，求 1和 3dBm的均匀值：假如用线性均匀成果为：(1.25mW 2mW)/2=1.62mW= 2.11dBm；可是对数均匀的成果为：(1dBm 3dBm)/2=2dBm。因而对数均匀的成果会引进0.11dB的差错。
需求留意的是，对数均匀引起的差错的巨细和信号是否重复有关。虽然对数均匀办法是过错的，可是关于重复信号，对数均匀和线性均匀的成果共同。需求留意，这儿说的重复信号指的是每一个周期，其功率对时刻联系是彻底相同的。
必需求紧记：非重复信号会引进差错，假如不留意，经常会导致实验室的丈量数据和有用环境中的差错很大。因为在实验室中，咱们一般选用很好的“恣意波形发生器ARB(arbitrary waveform generator)”作为信号源，这种源一般是把一个波形不断的重复播映。可是有用环境中的信号必定不是重复性的。可是，只需不同周期之间的功率不同不是很大，对数均匀和线性均匀的差错也不会很大。
另一个需求留意的是，轨道均匀时，每次测得的各条轨道之间对应的“点和点”的均匀算法问题。相同的，信号的重复性会影响对数均匀引起的差错。在这儿，轨道上的每一个点和其他轨道上的对应点一同求均匀，得出的成果作为这个点的均匀值。
相同的，轨道上的每一个点和其他轨道上的对应点(同一个x轴)一同求均匀，得出一条均匀的轨道线。这儿x轴对应的是时刻，当然关于频率也适用。和前面相同，这儿能够选用线性均匀或对数均匀。这样对x轴上每一个点都做完均匀之后就能够得到一条均匀轨道了。假如信号是重复的，线性均匀和对数均匀的成果相同，因为x轴上每一个点的功率在各次丈量的轨道上是相同的。
当被测信号不是重复的成果怎么呢？图2便是对20个不同的EDGE信号，别离选用对数均匀和线性均匀后的成果。当然两条曲线会有差异，并且能够看出对数均匀的成果比线性的小。图3显现的是两条曲线每一个点的差异。留意，正如咱们所料，练习序列(译者注：用于同步和信道估量的部分，是彻底重复的)部分的轨道彻底重合。
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这些差异源于对数均匀会扩大功率的颤动，这个道理能够经过一个简略的比方描绘：假定在某个特定的时刻点(或许频点)重复丈量N次功率值，功率在0dBm和-10dBm之间颤动，其间一半的读数为0dBm，而另一半为-10dBm，即“峰-峰”差值为10dB。假如用对数均匀，其成果为-5dBm。可是假如用线性均匀，要先把0dBm和-10dBm转为瓦特，然后求均匀，最终再把瓦特转换为dBm，其成果是0.55毫瓦，即-2.6dBm。因而选用对数均匀的差错高达2.4dB。
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众所周知，对数单位改变xdB，对应的线性功率改变为10(x/10)倍。因而能够用下面的公式得到正确值，假定一半的功率读数为Mhi，另一半的读数比方才低ΔdB。
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留意：跟着Δ增加到无量大，10log[(1 10-Δ/10)/2]这一项的数值趋向于-3dB。也便是说，假如两种功率呈现的次数持平的时分，较高的功率最多比线性均匀功率高3dB。还能够进一步把这个成果推行到恣意的功率呈现份额。
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公式6中，r是高功率值(Mhi)呈现的份额，当Δ趋向于无量，均匀功率最多比高功率小10log(r)倍。
当然，也能够推导出大都均匀的成果
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假如公式7减去公式6，其成果便是线性均匀和对数均匀的差异(即对数均匀引进的差错)
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图4描绘的是公式8的成果(对数均匀的差错)跟着Δ改变的联系，其间r是参变量。这张图的Δ只算到20dB，因为一般信号的峰均比都不会超越这个值。
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作为查验，有必要参阅一下实践测验的数据(参见图3)。这幅图中有两个点被标出，一个是差异较大的点(不同大于3.5dB，T=115μs))，另一个是差异很小的点(约0.25dB，T=75μs)。依据前面的评论，很简单了解在“功率对时刻”的图形中，这些点的方位必定不相同，差错大的点的摆幅比较大，而差错小的点的摆幅也相应的很小。这能够从图5中看出。
图5中，在T=115μs的这个点的摆幅高达约15dB，而在T=75μs的这个点，摆幅约5dB。假定高、低功率呈现的次数相同(即r=0.5)，这T=115μs的这个点的摆幅约4.5dB，而T=75μs的这个点，摆幅约0.5dB(参见图4和公式8)。上述数字比实测的3.5dB和0.25dB,要高一些，因为图4所示的是最坏状况(即只要两种功率读数，且呈现机率相同)，因为实践状况下，不止只要两种功率读数，所以实践成果要略小一些。
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总而言之，工程师应该记住并不是一切的频谱分析仪输出的均匀功率成果都是正确的。并且其差错的程度和被测信号有关，因而有必要留意以下事项：
* 了解频谱分析仪核算均匀功率的办法是RMS办法仍是“电压均匀”办法
* 功率应该在线性单位(瓦特)下进行均匀，可是有些仪器会供给对数均匀
* 重复信号关于了解对数均匀的差错或许有误导作用。其成果要么是固定差错(例如RMS功率和电压均匀功的差错为稳定值)，要么就没有差错(例如对数均匀和线性均匀的成果相同)
不同的均匀办法导致的差错或许抵达1dB以上。了解仪器怎么均匀的的最好办法是，取出几条轨道的数值，手艺(编程)求其均匀值，判别仪器输出成果是否和手艺核算的相同。虽然这项作业比较费事，可是关于高精度的功率丈量来说，这个作业仍是有必要的。
