頻譜分析儀基礎(chǔ)知識(shí)(參考版)
2025-05-18 00:02本頁(yè)面
【正文】 如果采用其他方式檢波，如果儀器其他參數(shù)設(shè)置不合理，就會(huì)丟失有用信息 。如果檢波器時(shí)間常數(shù)太大，檢波器就不能及時(shí)地跟上包絡(luò)變化的速度，測(cè)試時(shí)間也必須增加 ? 下圖是掃描時(shí)間太短的結(jié)果示意圖：頻率升高，幅值下降 掃頻過(guò)快 Display顯示 ? 由于在視頻濾波前的對(duì)數(shù)放大器，有壓縮特性，所以在測(cè)量范圍內(nèi)，幅值越大，精確度越高，所以在顯示器的 70％～ 90％范圍內(nèi)測(cè)量最合適，測(cè)試時(shí)被測(cè)頻譜置于頻譜分析儀顯示屏的 70％～ 90％范圍內(nèi) 70％ 90％ detector mode檢波方式 ? 頻譜分析儀一般都以正峰值作為其主要檢波方式，而把采樣方式作為輔助檢波方式。 ? 每增加 10dB的衰減量，顯示的噪聲電平將提高 10dB,所以在保證精度和儀器安全的情況下，盡量不要衰減過(guò)大 Sweep Time掃描時(shí)間 ? 頻譜分析儀的掃描時(shí)間是掃描一次整個(gè)頻率量程并完成測(cè)量所需要的時(shí)間，也稱分析時(shí)間，我們一般都希望測(cè)量速度越快越好，因此希望掃描時(shí)間越短越好，和掃描時(shí)間有關(guān)聯(lián)的主要有： span、 RBW和VBW， 而且檢波器的時(shí)間常數(shù)對(duì)掃描時(shí)間也有影響 ? 當(dāng) VBW小于或等于 RBW時(shí)， ST＝k span/RBW/VBW， K為濾波器比例系數(shù)，掃描范圍越大，掃描時(shí)間越長(zhǎng)。 ? 測(cè)試時(shí) VBW=RBW=300kHz 未經(jīng)視頻濾波 經(jīng)過(guò)視頻濾波 Attenuation衰減 ? 為了保證精度和保護(hù)儀器免受損壞，測(cè)量大信號(hào)時(shí)要設(shè)置衰減 ,防止混頻器過(guò)載，但由于儀器內(nèi)部噪聲不受衰減器影響，而在后面的中頻放大時(shí)會(huì)被放大，而輸入信號(hào)幅值不變，所以會(huì)降低信噪比。當(dāng) RBW太大時(shí)，就會(huì)淹沒(méi)雜散信號(hào)， RBW太小則掃描時(shí)間太長(zhǎng) ? PHS載波 OBW為 300k,則測(cè)試頻譜和雜散時(shí) RBW設(shè)置成300kHz 顯示 RBW 影響頻譜儀靈敏度的因素 VBW ? VBW反映的是頻譜分析儀接收機(jī)中位于包絡(luò)檢波器之后的視頻濾波器的帶寬。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。 ? 還有的頻譜儀是不能輸入直流的，否則也會(huì)損壞器件。這一值是 1瓦或 +30dBm。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。參考源通常采用溫度補(bǔ)償晶體振蕩器和箱控晶體振蕩器，產(chǎn)生的參考頻率收到環(huán)境溫度和操作期間老化的影響 ? 幅度測(cè)量精度：其誤差來(lái)源主要有頻率響應(yīng)，衰減器誤差，中頻增益誤差，線性誤差，帶寬切換誤差和失配誤差 4 其它 ? 日常接收信號(hào)范圍很廣，信號(hào)是同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)的，其總功率是迭加的。如果達(dá)到第一級(jí)混頻器的輸入電平高出 1dB壓縮點(diǎn)，那么將產(chǎn)生混頻器的非線性失真，使用較小的 RBW時(shí)，失真產(chǎn)物就會(huì)明顯地顯示出來(lái)（他們不會(huì)被噪聲淹沒(méi)），此時(shí)的頻譜測(cè)量就不能明確反映被測(cè)設(shè)備的真實(shí)頻譜。 動(dòng)態(tài)范圍 ? 動(dòng)態(tài)范圍是頻譜分析儀同時(shí)處理不同電平信號(hào)的能力。同樣可以解釋諧波和二階信號(hào)。理論分析可知三差拍互調(diào)信號(hào)比三階互調(diào)高 6dB（電壓），注 1 。如果由射頻衰減器改變混頻器的輸入電平，頻譜儀產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物電平將依其階數(shù)變化，而 DUT產(chǎn)生的互調(diào)產(chǎn)物電平保持不變。然而頻譜分析儀要求無(wú)失真顯示被測(cè)輸入信號(hào)，所以線性特性是頻譜分析儀必須的性能參量，對(duì)于單正弦波信號(hào)輸入的情況，由于存在非線性，會(huì)產(chǎn)生各次諧波，對(duì)于輸入信號(hào)是兩個(gè)幅度相等的正弦波信號(hào)的情況，除了產(chǎn)生諧波之外，同時(shí)也有互調(diào)產(chǎn)物，互調(diào)產(chǎn)物的階數(shù)是所含頻率各次項(xiàng)之和。 所以固有噪聲是頻譜分析儀靈敏度的度量指標(biāo)，決定了頻譜分析儀的最小可檢測(cè)電平 ? 指標(biāo)中的顯示噪聲平均電平必須對(duì)應(yīng)相應(yīng)的分辨率帶寬和衰減器設(shè)置，因?yàn)檫@兩個(gè)指標(biāo)對(duì)顯示的噪聲電平都有影響。這個(gè)數(shù)值是指在 1Hz帶寬下的相對(duì)噪聲電平，故其單位為 dBc(1Hz)或 dBc/Hz,c表示載波，由于相位噪聲電平比載波電平低，所以定義為負(fù)值 ? 相位噪
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