譜分析儀工作原理-展示頁
2025-07-02 16:44本頁面
【正文】 總和大于1瓦，也是要燒毀頻譜儀的，而其中的大功率信號并不是你所要分析的信號。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。由此要引入一個參數最大燒毀功率。而所看的電視節(jié)目只能是其中之一。但是有線電視輸出信號范圍很廣，比如有50個頻道播放。全部要分析的信號都下變頻到中頻進行分析并得到譜頻。本振信號是掃描的，本振掃描的范圍覆蓋了所要分析信號的頻率范圍。然后在中頻上進行處理，得到幅度。下面我們著重介紹一下掃描調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的方式來實現(xiàn)頻譜分析的。它是一種標量的分析方法。 在實際工作中，無線信號衛(wèi)星信號的監(jiān)督，由于其頻率很高，都是采用掃描調諧的方式。其頻率范圍要比前一種分析方法大很多。其優(yōu)點是掃描調諧分析法受器件的影響，只要我們把器件頻率做得很高，其分析能力就會很強。我們叫它為掃描調諧分析儀。它是靠電路的硬件去實現(xiàn)的，而不是通過數學變換。這種分析方法一般用于低頻信號的分析，如聲音，振動等。目前來說，最高的分析頻率只是在10MHz或是幾十MHz，也就是說其測量范圍是從直流到幾十MHz。即使是兩個信號間隔非常近，用傅立葉變換也可將它們分辨出來。我們把這種方法叫作動態(tài)信號的分析方法。從技術實現(xiàn)來說，目前有兩種方法對信號頻率進行分析。在衛(wèi)星監(jiān)測上，能收到多個信道，每個信道都占有一定的頻譜成份，每個頻率點上都占有一定的帶寬。這一點是非常重要的。這樣，我們就可以看到在不同頻率點上功率幅度的分布，就可以了解這兩個（或是多個）信號的頻譜。從分析手段來說，示波器橫軸表示時間，縱軸為電壓幅度，曲線是表示隨時間變化的電壓幅度。通常所用的最基本的儀器是示波器，觀察信號的波形、頻率、幅度等。下面結合我臺DSNG衛(wèi)星移動站的工作特點，就電視信號傳輸過程中利用頻譜分析儀捕捉衛(wèi)星信標，監(jiān)控地面站工作狀態(tài)等方面，簡要介紹一下頻譜分析儀的工作原理。頻譜分析儀工作原理頻譜分析儀的工作原理 頻譜分析儀對于信號分析來說是不可少的。它是利用頻率域對信號進行分析、研究，同時也應用于諸多領域，如通訊發(fā)射機以及干擾信號的測量，頻譜的監(jiān)測，器件的特性分析等等，各行各業(yè)、各個部門對頻譜分析儀應用的側重點也不盡相同。 科學發(fā)展到今天，我們可以用許多方法測量一個信號，不管它是什么信號。但信號的變化非常復雜，許多信息是用示波器檢測不出來的，如果我們要恢復一個非正弦波信號F，從理論上來說，它是由頻率F電壓V1與頻率為F電壓為V2信號的矢量迭加（見圖1）。這是時域的測量方法，如果要觀察其頻率的組成，要用頻域法，其橫坐標為頻率，縱軸為功率幅度。有了這些單個信號的頻譜，我們就能把復雜信號再現(xiàn)、復制出來。 對于一個有線電視信號，它包含許多圖像和聲音信號，其頻譜分布非常復雜。這些信號都要從頻譜分析的角度來得到所需要的參數。 其一是對信號進行時域的采集，然后對其進行傅里葉變換，將其轉換成頻域信號。特點是比較快，有較高的采樣速率，較高的分辨率。但由于其分析是用數字采樣，所能分析信號的最高頻率受其采樣速率的影響，限制了對高頻的分析。是矢量分析。 另一方法原理則不同。它通過直接接收，稱為超外差接收直接掃描調諧分析儀。 在工作中通常所用的HP859X系列頻譜儀都是此類的分析儀。目前的工藝水平，器件可達到100GHz，最高甚至可做到325GHz。只是在達到較高分辨率時，其分析測量的時間會有所增加。它所能給我們的信息沒有相位參數，只有幅度、頻率。另外，這種方法有很高的靈敏度，它受到前端掃描調諧器件的控制，還有很高的動態(tài)范圍。 最基本的核心部分是它的混頻器。在下變頻的過程中，是由本振來實現(xiàn)下變頻的。所以調諧是在本振中進行的。這與日常所用的電視機、收音機的原理是一樣的。這50個信號是同時進入接收機的，其總功率是迭加的。同理，送入頻譜儀的輸入端口信號是所采集信號的總和，其中包括所要分析的特定信號，所輸入到頻譜儀的功率是總功率。這一值是1瓦或是+30dBm。 例如，我們要監(jiān)測一個衛(wèi)星信號，假設其頻率為12GHz，其功率可能只有80dBm左右，這是很小的。這是我們在日
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