譜分析儀工作原理-文庫(kù)吧
2025-06-08 16:44 本頁(yè)面
【正文】 你所要分析的信號(hào)。這是我們?cè)谌粘９ぷ髦行瓒嗉有⌒牡模驗(yàn)楦鼡Q混頻器的費(fèi)用是很高的。 當(dāng)然，頻譜儀在輸入信號(hào)時(shí)并沒(méi)有直接將其接入混頻器，而是首先接入一個(gè)衰減器。這不會(huì)影響最終的測(cè)量結(jié)果，完全是為了儀表內(nèi)部的協(xié)調(diào)，如匹配、最佳工作點(diǎn)等等。它的衰減值是步進(jìn)的，為0dB、5dB、10dB，最大為60dB。 還有的頻譜儀是不能輸入直流的，否則也會(huì)損壞器件。另外，還應(yīng)注意不能有靜電，因?yàn)殪o電的瞬時(shí)電壓很高，容易把有源器件擊穿。日常工作中把儀表接地就會(huì)有很好的效果，當(dāng)然要有保護(hù)接地會(huì)更好。 在中頻，所有信號(hào)的功率幅度值與輸入信號(hào)的功率是線性關(guān)系。輸入信號(hào)功率增大，它也增大，反之相同。所以我們檢測(cè)中頻信號(hào)是可行的。另外，為了有效檢測(cè)，要有一個(gè)內(nèi)部中頻信號(hào)放大?；祛l器本身有差落衰減，本頻和射頻混頻之后它并不是只有一個(gè)單一中頻出來(lái)，它的中頻信號(hào)非常豐富，所有這些信號(hào)都會(huì)從混頻器中輸出。在眾多的諧波分量中，只對(duì)一個(gè)中頻感興趣。這是在儀器器件中已做好的，濾除其它信號(hào)。通過(guò)中頻濾波器輸出的信號(hào)，才是我們所要檢測(cè)的信號(hào)。 濾波器在工作中有幾個(gè)因素：，固定不變，其30dB帶寬可以改變。比如對(duì)廣播信號(hào)來(lái)說(shuō)，其帶寬一般是幾十kHz，若信號(hào)帶寬是25kHz，中頻的帶寬一定要大于25kHz。這樣，才能使所有的信號(hào)全部進(jìn)來(lái)。如果太寬，就會(huì)混入其它信號(hào)；如果太窄，信號(hào)才進(jìn)來(lái)一部分，或是低頻成份，或是高頻成份。這樣信號(hào)是解調(diào)不出來(lái)的。 中頻帶寬設(shè)置根據(jù)實(shí)際工作的需要來(lái)決定的。當(dāng)然它會(huì)影響其它很多因素，如底噪聲、信號(hào)解調(diào)的失真度等。 經(jīng)過(guò)中頻濾波器的中頻信號(hào)功率就是反應(yīng)了輸入信號(hào)的功率。檢測(cè)的方法就是用一個(gè)檢波器，將它變?yōu)殡妷狠敵?，體現(xiàn)在縱軸的幅度。當(dāng)然還要經(jīng)過(guò)D/A轉(zhuǎn)換和一些數(shù)據(jù)處理，加一些修正和一些對(duì)數(shù)、線性變換。這足以給我們帶來(lái)信號(hào)分析上的許多方便。 頻譜分析是要分析頻域的。一個(gè)信號(hào)要分析兩個(gè)參數(shù)，一是幅度，二是頻率。幅度已經(jīng)得出，而頻率和幅度要對(duì)應(yīng)起來(lái)，在某一頻率是什么幅度。 下面介紹一下頻率是如何測(cè)量的，如何與幅度對(duì)應(yīng)起來(lái)。 其實(shí)很簡(jiǎn)單。它是通過(guò)本振與掃描電壓對(duì)應(yīng)起來(lái)的。本振是一個(gè)壓流振蕩器。本振信號(hào)是個(gè)掃描信號(hào)。掃描控制是由掃描控制器來(lái)完成的。它同時(shí)控制顯示器的橫坐標(biāo)。從左到右當(dāng)掃描電壓在OV時(shí)，在顯示器上是0點(diǎn)，對(duì)本振信號(hào)來(lái)說(shuō)是F1點(diǎn)，即起始頻率點(diǎn)。當(dāng)掃描電壓到10V時(shí)，在顯示器上是終止頻率點(diǎn)，本振電壓就是在終止頻率點(diǎn)，中間是線性的。通過(guò)這樣的方法，使得顯示器坐標(biāo)的每一點(diǎn)與本振FF2的每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)起來(lái)（。當(dāng)我們操作頻譜儀進(jìn)行分析時(shí)，實(shí)際是在改變本振信號(hào)的頻率）。 下面簡(jiǎn)單介紹一下用頻譜分析儀來(lái)評(píng)價(jià)發(fā)射機(jī)的方法。先了解一下發(fā)射機(jī)最基本的框圖，見(jiàn)圖3。首先是一個(gè)調(diào)制部分將基帶信號(hào)調(diào)制到中頻信號(hào)，然后將中頻信號(hào)上變頻到射頻信號(hào)上，還有一個(gè)與之相對(duì)的本振信號(hào)，對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行預(yù)放，再進(jìn)行功率放大之后送到天線上發(fā)射。 如何用頻譜儀對(duì)這樣一個(gè)發(fā)射機(jī)進(jìn)行測(cè)量。首先對(duì)它的發(fā)射信號(hào)從測(cè)量端口進(jìn)行測(cè)量（若是把發(fā)射信號(hào)直接送入頻譜儀，必然會(huì)把儀器燒壞）。在這里我們要測(cè)其功放的失真，發(fā)射信號(hào)的頻率、功率。對(duì)發(fā)射機(jī)內(nèi)部預(yù)放失真、增益、噪聲系數(shù)，混頻器的輸出功率，輸入功率進(jìn)行測(cè)量，得到混頻器的差落損耗。對(duì)混頻器的輸出功率進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，了解其工作點(diǎn)。對(duì)混頻器的本振信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，得出本振信號(hào)的輸出頻率，了解其頻率精度。這個(gè)頻率精度也就決定了發(fā)射機(jī)的精度。 通過(guò)以上這些測(cè)量，可以得到對(duì)于發(fā)射機(jī)內(nèi)部信號(hào)、器件和輸出信號(hào)的多項(xiàng)參數(shù)，以描述這個(gè)發(fā)射機(jī)的性能。作為通訊的監(jiān)測(cè)，一般不去檢測(cè)其內(nèi)部的器件，只檢測(cè)其頻率、功率。只要這兩項(xiàng)指標(biāo)正常，就可以判定這部發(fā)射機(jī)是正常工作。 了解頻譜儀的功能，必須要考察頻譜儀的內(nèi)部噪聲、失真等等。一個(gè)放大器，要測(cè)它的失真、三階交調(diào)失真和諧波失真。三階交調(diào)失真是當(dāng)對(duì)一個(gè)放大器輸入二個(gè)頻率相近（如差10kHz）的信號(hào)，幅度一樣，由于放大器是非線性器件，在對(duì)這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行功率放大時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一些其它信號(hào)，如2F1F2和2F2F1，這兩種信號(hào)就是三階交調(diào)失真（見(jiàn)圖4上）。它的特性非常靠近中間的信號(hào)，上面和下面都相差10kHz均勻排開(kāi)。假設(shè)這個(gè)信號(hào)的帶寬是20kHz，這兩個(gè)交調(diào)失真的信號(hào)肯定會(huì)進(jìn)到信號(hào)的帶寬內(nèi)，對(duì)
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