頻譜分析儀基礎(chǔ)知識-文庫吧在線文庫
【正文】 在包絡(luò)檢波器之后 ， 視頻濾波器決定了視頻帶寬，視頻濾波器是第一級低通設(shè)置，用于從視頻信號中濾除噪聲，平滑軌跡，從而使顯示結(jié)果穩(wěn)定。固有噪聲會導(dǎo)致輸入信號信噪比的惡化。當信號 f ff3均下降 10dB時，互調(diào)信號下降30dB，因互調(diào)信號幅度正比于電壓 U的 3次方， 10lg（ U3）＝30lgU。而我們關(guān)心的信號往往是其中之一。 RBW ? 通常情況下 RBW等于被測頻譜帶寬，但為了提高測量精確性、靈敏度和效率， RBW也可以不同于頻譜帶寬。建議在測試雜散時采用正峰值檢波方式，即 peak方式，因為不管分辨帶寬和視頻帶寬之比是多少，都不會丟失有用信號和雜散的信息。 RF衰減為 0時，靈敏度最高。也就是說輸入到頻譜儀的信號功率總和不能超過 1瓦，否則將會燒毀儀器的衰減器和混頻器。動態(tài)范圍的限值依賴于實際所要進行的測量，動態(tài)范圍下限是由自然噪聲或相位噪聲決定的，動態(tài)范圍的上限是由 1dB壓縮點或由頻譜儀過載而造成的失真決定的 ? 最大動態(tài)范圍通常是在最小分辨率帶寬情況下，顯示的噪聲做為下限， 1dB壓縮點作為上限。 ? 頻譜儀的線性主要由混頻器和中頻放大器決定，而輸入射頻衰減器實際上對線性是沒有影響的。參考信號通常由一個溫控晶振產(chǎn)生，為了增加頻率精度與長期的穩(wěn)定性，大多數(shù)頻譜儀廣泛采用恒溫控制晶振 3 頻譜分析儀性能指標 頻譜分析儀有以下主要性能指標： ? 濾波器特性 ? 相位噪聲 ? 接收機的固有噪聲 ? 系統(tǒng)非線性 ? 1dB壓縮點 ? 動態(tài)范圍 ? 測量精度 下面就這些指標分別討論 分辨濾波器 RBW特性 ? 中頻濾波器需要矩形濾波器，但對頻譜分析儀而言，矩形濾波器的瞬態(tài)響應(yīng)是不合適的。另外，數(shù)字濾波器有更好的溫度穩(wěn)定性，無需調(diào)整，所以在帶寬上更加精確 ? 由于數(shù)字濾波器的瞬態(tài)相應(yīng)已經(jīng)確定，使用合適的修正系數(shù)可使數(shù)字濾波器獲得比模擬濾波器在相同帶寬的情況下更短的掃描時間 典型選擇性 模擬 15:1 數(shù)字 5:1 模擬濾波器 數(shù)字 濾波器 FFT濾波器 ? 如果單純?yōu)榱藴y試精度而設(shè)置非常窄的分辨率帶寬，則會造成無法容忍的長時間掃描，因此在非常高的分辨率的情況下建議采用 FFT濾波器，從時域特性計算頻譜，見下圖。 混頻器 混頻器 ? 混頻器的作用就是將輸入高頻信號轉(zhuǎn)換成中頻信號，由于混頻器是非線性器件，輸出會有很多頻率成分 ： 但我們需要的是 ? 混頻方式有兩種：基波混頻和諧波混頻，基波混頻是輸入信號的基波混頻，而諧波混頻是通過本振信號的諧波來混頻 ? 諧波混頻會造成相對高的轉(zhuǎn)換損耗 ? 混頻器對輸入 RF小信號而言是線性網(wǎng)絡(luò)，當輸入信號幅度逐漸增大時，就存在著非線性失真問題，所以輸入信號的幅值應(yīng)低于頻譜分析儀的 1dB壓縮點 fmf LORF n?ff RFLO?中頻放大器 ? 輸入信號經(jīng)過了前置衰減器，電平降低，為了恢復(fù)信號幅值，補償輸入衰減器的變化，在混頻后對中頻信號進行放大 ? 在放大有用信號的同時，噪聲和干擾信號也被同時放大 中頻濾波器和 RBW ? 中頻信號經(jīng)放大后，然后經(jīng)過中頻濾波器，中頻濾波器是一個帶通濾波器，它選出需要的 混頻分量，抑制掉其他不需要的信號。它同時控制顯示器的橫坐標。一個信號要分析兩個參數(shù)，一是幅度，二是頻率。 頻域和時域 ? 早期的信號觀察，主要依賴示波器在時域內(nèi)觀察信號；傅立葉變換告訴我們：任何時域內(nèi)電信號都是由一個或多個不同頻率、不同幅度和不同相位的正弦波組成的，但應(yīng)用示波器無法觀察到頻域內(nèi)信息，只能在時域內(nèi)觀察；應(yīng)用頻域測量，就能以頻譜的形式顯示出每個正弦波的幅度隨頻率變化的情況； ? 下圖是信號在時域和頻域內(nèi)觀察的結(jié)果，由此可以清楚看出信號在頻域觀察的必要性：時域得到的是信號的波形信息，不能測量混合信號，如果存在干擾或失真信號，在時域上無法區(qū)分有用信號和無用信號； ? 在頻域上可以準確地
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