张吉伟 时杰飞 詹永卫 张超

【摘要】    本文针对温度变化影响频谱分析仪中的多级放大、滤波等模块的频响，从而导致其幅度测量精度下降的问题，提出了一种基于最小二乘法的分段线性拟合频响补偿权值曲线的方法;并根据频谱分析仪的实际工作温度变化曲线模型，提出了一种与开机时间相关的温度线性空间的分段划分方法;同时给出了此方法在频谱分析仪中的应用补偿流程。通过仿真分析，该方法有效的使频响补偿值跟踪温度的变化，提高了幅度测量精度，解决了分析仪在开机预热阶段的幅度偏差大以及测量连续性问题。

【关键词】    最小二乘法    分段拟合    温度    频响补偿

A method of compensation about spectrum analyzers frequency response effected by temperature drift based on least squares

Zhang Jiwei   Shi Jiefei   Zhan Yongwei   Zhang Chao

（The 41st  Research  Insitute of  CETC，  Qingdao  266555，China ）

Abstract： This paper proposes a method of piecewise linear fitting of the frequency response compensation weight curve of a spectrum analyzer based on the least squares， which focuses on the influence of temperature changes on the frequency response of multi-stage amplification and filtering modules in spectrum analyzer. A segmentation method of temperature linear space related to start-up time is proposed according to the actual working temperature curve model of the spectrum analyzer. At the same time， the application compensation process of this method is given. Through simulation analysis， this method effectively makes the frequency response compensation value track the change of temperature， improves the accuracy of amplitude measurement， and solves the problem of large amplitude deviation in the preheating phase of the analyzer and the continuity of high-precision amplitude measurement.

Key words： least squares method    Linear fitting method    temperature    frequency response

引言：

在频谱分析仪中，幅度精度是一个非常重要的技术指标，其在仪器测试中体现在信号的频率响（简称频响）应测量误差上[1]，目前国外的频谱仪，像是德科技的N9040B系列频谱分析仪到50GHz频段的频率响应在20到30℃的温度范围内误差在±3.2dB以内;R&S公司的FSVA3000信号和频谱分析仪44GHz频段的频响在20到30℃条件下误差在±1.97dB以内，在0到50℃条件下误差在±4dB以内。信号经过各级通路在不同的温度环境下其频率响应误差不同，即产生温度漂移（简称温漂）[2-3]。

最小二乘法广泛应用于系统优化、最优化求解等领域的成熟的统计数据分析方法[4-6]。利用最小二乘法訓练学习温漂的补偿权值，拟合补偿权值曲线，使得频谱分析仪获得高的幅度测量精度。

一、信号和频谱分析仪频响补偿

频谱分析仪频率响应补偿方法如图1所示，信号源产生不同频率的信号，经过功分器功分两路分别给频谱分析仪和功率计，通过计算测量功率计与频谱分析仪的差值即为当前频率下的补偿值。……