譜分析儀工作原理-wenkub
2023-07-08 16:44:26 本頁面
【正文】 這是很小的。同理，送入頻譜儀的輸入端口信號(hào)是所采集信號(hào)的總和，其中包括所要分析的特定信號(hào)，所輸入到頻譜儀的功率是總功率。這與日常所用的電視機(jī)、收音機(jī)的原理是一樣的。在下變頻的過程中，是由本振來實(shí)現(xiàn)下變頻的。另外，這種方法有很高的靈敏度，它受到前端掃描調(diào)諧器件的控制，還有很高的動(dòng)態(tài)范圍。只是在達(dá)到較高分辨率時(shí)，其分析測(cè)量的時(shí)間會(huì)有所增加。 在工作中通常所用的HP859X系列頻譜儀都是此類的分析儀。 另一方法原理則不同。但由于其分析是用數(shù)字采樣，所能分析信號(hào)的最高頻率受其采樣速率的影響，限制了對(duì)高頻的分析。 其一是對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域的采集，然后對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)換成頻域信號(hào)。 對(duì)于一個(gè)有線電視信號(hào)，它包含許多圖像和聲音信號(hào)，其頻譜分布非常復(fù)雜。這是時(shí)域的測(cè)量方法，如果要觀察其頻率的組成，要用頻域法，其橫坐標(biāo)為頻率，縱軸為功率幅度。 科學(xué)發(fā)展到今天，我們可以用許多方法測(cè)量一個(gè)信號(hào)，不管它是什么信號(hào)。頻譜分析儀工作原理頻譜分析儀的工作原理 頻譜分析儀對(duì)于信號(hào)分析來說是不可少的。通常所用的最基本的儀器是示波器，觀察信號(hào)的波形、頻率、幅度等。這樣，我們就可以看到在不同頻率點(diǎn)上功率幅度的分布，就可以了解這兩個(gè)（或是多個(gè)）信號(hào)的頻譜。在衛(wèi)星監(jiān)測(cè)上，能收到多個(gè)信道，每個(gè)信道都占有一定的頻譜成份，每個(gè)頻率點(diǎn)上都占有一定的帶寬。我們把這種方法叫作動(dòng)態(tài)信號(hào)的分析方法。目前來說，最高的分析頻率只是在10MHz或是幾十MHz，也就是說其測(cè)量范圍是從直流到幾十MHz。它是靠電路的硬件去實(shí)現(xiàn)的，而不是通過數(shù)學(xué)變換。其優(yōu)點(diǎn)是掃描調(diào)諧分析法受器件的影響，只要我們把器件頻率做得很高，其分析能力就會(huì)很強(qiáng)。 在實(shí)際工作中，無線信號(hào)衛(wèi)星信號(hào)的監(jiān)督，由于其頻率很高，都是采用掃描調(diào)諧的方式。下面我們著重介紹一下掃描調(diào)諧分析儀的基本原理，從圖2中，我們不難看出，它是用超外差接收機(jī)的方式來實(shí)現(xiàn)頻譜分析的。本振信號(hào)是掃描的，本振掃描的范圍覆蓋了所要分析信號(hào)的頻率范圍。但是有線電視輸出信號(hào)范圍很廣，比如有50個(gè)頻道播放。由此要引入一個(gè)參數(shù)最大燒毀功率。但要知道輸入信號(hào)是由很多信號(hào)迭加組成的，若是在其它某一頻率上包括一個(gè)很強(qiáng)的信號(hào)，即使你沒有看到這個(gè)大功率信號(hào)，若輸入信號(hào)功率的總和大于1瓦，也是要燒毀頻譜儀的，而其中的大功率信號(hào)并不是你所要分析的信號(hào)。它的衰減值是步進(jìn)的，為0dB、5dB、10dB，最大為60dB。 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。混頻器本身有差落衰減，本頻和射頻混頻之后它并不是只有一個(gè)單一中頻出來，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。 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。這樣信號(hào)是解調(diào)不出來的。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。一個(gè)信號(hào)要分析兩個(gè)參數(shù)，一是幅度，二是頻率。它是通過本振與掃描電壓對(duì)應(yīng)起來的。它同時(shí)控制顯示器的橫坐標(biāo)。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）。 如何用頻譜儀對(duì)這樣一個(gè)發(fā)射機(jī)進(jìn)行測(cè)量。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)。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。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（見圖4上）。描述的方法是這失真信號(hào)的幅度與正常的信號(hào)幅度之差，稱之為失真量。 一個(gè)放大器存在以上兩種失真。 輸入被測(cè)放大器兩個(gè)信號(hào)FF1+10kHz，然后送入頻譜儀進(jìn)行測(cè)量。由于頻譜儀內(nèi)部含有混頻器，其特點(diǎn)是與有源器件放大器一樣的。包括對(duì)衰減器、頻率范圍、分辨率帶寬的設(shè)置?，F(xiàn)在來看第一項(xiàng)參數(shù)頻率范圍。這就是要考慮頻率范圍的最大可測(cè)寬度。分辨率表示當(dāng)要測(cè)量的是F而在F1的附近有另一個(gè)F2（見圖7）。分辨率帶寬直接影響到小信號(hào)的識(shí)別能力和測(cè)量的結(jié)果。越陡峭就越接近于矩形，這時(shí)分辨能力就越強(qiáng)。 剩余調(diào)頻是本振信號(hào)的抖動(dòng)，這是無法避免的工藝問題。
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