頻譜分析儀基礎知識-文庫吧資料
2025-05-22 00:02本頁面
【正文】 聲主要影響頻譜分析儀的分辨率和動態(tài)范圍 噪聲邊帶 分析儀的固有噪聲 ? 固有噪聲可以理解為頻譜分析儀的熱噪聲。由于這樣的濾波器與較長的瞬態(tài)響應時間，輸入信號的頻譜應通過十分緩慢的本振調諧變到中頻儀避免幅度誤差。 LO的不穩(wěn)定性會直接影響由 LO和輸入信號混頻后的中頻，因此， LO的相位噪聲調制邊帶也會在顯示器上任何譜分量的兩邊出現(xiàn)， LO越穩(wěn)定，相位噪聲越低 ? YIG振蕩器經(jīng)常被用作本振，也由一些頻譜儀采用壓控振蕩器作為本振，其調節(jié)范圍較小，但較 YIG調整起來更快；為了增加頻譜儀的頻率精度，本振信號可以是合成信號，也就是說，本振經(jīng)鎖相環(huán)鎖定在參考信號上。和分辨率帶寬類似，視頻帶寬也會限制最大允許掃描速度，要達到最小的掃描時間需要增大視頻帶寬 ? S/N比較低時，可以通過減小 VBW來穩(wěn)定顯示，弱信號會在頻譜中突現(xiàn)出來并且穩(wěn)定可再現(xiàn)。包絡檢波器最簡單的形式是一個二極管后面接一個并聯(lián)的 RC電路，如下圖 ? 峰值檢波器由二極管和 RC電路組成，其輸出要跟隨 IF信號的包絡而變化，它必然也具有一定的響應時間，這就是檢波器的時間常數(shù)。當采用 FFT濾波器時，頻率非常高的信號不能通過 A/D直接采樣，須經(jīng)過與本振混頻變?yōu)橹蓄l并在時域對帶通信號取樣 X(t) A/D RAM FFT 對數(shù)放大器 ? 檢波器之前有一個對數(shù)放大器，對數(shù)放大器按照對數(shù)函數(shù)來壓縮信號電平（對于輸入電壓幅度 v,輸出電壓幅度為 logv），這大大減小了由檢波器所檢測的信號電平變化，而同時向用戶提供校準成用分貝讀數(shù)的對數(shù)垂直刻度，在頻譜分析儀中，由于信號電平大幅度變化，故需要采用對數(shù)刻度 ? 對數(shù)放大器的設計基于多級解調原理，將許多個具有固定增益（每一級的增益通常為 10dB） 的單元放大器級聯(lián)起來。如 5級電路模擬濾波器的波形因子為 10，高斯濾波器為 。和模擬濾波器相比，理想的高斯濾波器可以實現(xiàn)。一般頻譜儀為 4級濾波電路，也有 5級濾波電路產(chǎn)品，這樣可分別得到 14和 10的波形因子，然而理想的高斯濾波器的波形因子為 ? 波形因子即帶寬選擇性，簡稱選擇性。 中頻濾波器的帶寬決定了頻譜分析儀的 RBW范圍；即： RBW 是中頻濾波器 3dB 帶寬 ,單點頻信號在頻譜上測試顯示結果為中頻濾波器的頻響形狀； ? 根據(jù)頻譜分析儀類型不同，中頻濾波器有模擬濾波器、數(shù)字濾波器和 FFT濾波器。下圖是低中頻頻譜分析儀輸入頻率與鏡像頻率范圍的關系，如果輸入頻率范圍大于 2IF， 則兩頻率范圍會重疊 ,所以要求輸入濾波器在不影響主信號的情況下抑制鏡像抑制 IF LO ? 如果使用可調諧帶通濾波器以抑制鏡像頻率，則由于較寬的調諧范圍使濾波器極為復雜，所以采用高的第一中頻使問題簡化 ? 這種配置下，鏡像頻率位于輸入頻率范圍之上，由于兩個頻率范圍不會重疊，故可利用低通濾波器抑制鏡像頻率，三者范圍關系如下圖 LO RF IM IF 衰減器 ? 衰減器主要有三個作用 (1)保護頻譜儀不受損壞：測量高電平信號時，為了不燒壞頻譜分析儀，必須對信號進行衰減； (2)高測試的準確性：混頻器是非線性器件，當混頻器輸入信號電平較高時，輸出會產(chǎn)生許多產(chǎn)物，而且電平太高會干擾測試結果，使無互調范圍減小；當輸入信號電平在混頻器 1dB壓縮點以上時，測試結果會不準確； (3)提高頻譜儀動態(tài)范圍：通過設置步進衰減器調節(jié)進入混頻器的電平，可以得到較大的動態(tài)范圍。當我們操作頻譜儀進行分析時，實際是在改變本振信號的頻率。通過這樣的方法，使得顯示器坐標的每一點與本振 F F2的每一點對應起來。從左到右當掃描電壓在 OV時，在顯示器上是 0點，對本振信號來說是 F1點，即起始頻率點。掃描控制是由掃描控制器來完成的。本振是一個壓流振蕩器。其實很簡單。幅度已經(jīng)得出，而頻率和幅度要對應起來，在某一頻率是什么幅度。 ? 頻率顯示原理： 頻譜分析是要分析頻域的。當然還要經(jīng)過 D/A轉換和一些數(shù)據(jù)處理，加一些修
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