使用頻譜分析儀要知悉這些引數意義
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頻譜分析儀就是採用掃頻式原理來完成訊號的頻域測試↟☁。
功能是要分辨輸入訊號中各個頻率成份並測量各頻率成份的頻率和功率↟☁。為完成以上功能↟•↟☁╃,在頻譜分析中採用超外差方式↟•↟☁╃,它能提供寬的頻率覆蓋範圍↟•↟☁╃,同時允許在中頻進行訊號處理↟☁。
輸入訊號進入頻譜分析儀後與本振混頻↟•↟☁╃,當混頻產物等於中頻時↟•↟☁╃,這個訊號送到檢波器↟•↟☁╃,檢波器輸出影片訊號透過放大✘◕•、取樣✘◕•、數字化後決定CRT顯示訊號的垂直電平↟☁。掃描振盪器控制CRT顯示的水平頻率軸和本地振盪器調諧同步↟•↟☁╃,它同時驅動水平CRT偏轉和調諧LO↟☁。
依靠中頻濾波器分辨各頻率成份↟•↟☁╃,檢波器測量訊號功率↟•↟☁╃,依靠本振和顯示橫座標的對應關係得到訊號頻率值↟☁。
這種分析儀的工作原理正象你家中的調幅接收機↟•↟☁╃,只是調幅接收機的本振不是掃描的↟•↟☁╃,而是用刻度旋鈕人工進行調諧;另外不是用顯示器顯示資訊而是用揚聲器↟☁。
下面解釋頻譜分析儀中主要引數的意義和設定方法↟☁。
A.頻率掃描範圍╃·▩:
規定了頻譜分析儀掃描頻率的上限和下限↟☁。透過調整掃描頻率範圍↟•↟☁╃,可以對感興趣的頻率進行細緻的觀察↟☁。掃描頻率範圍越寬↟•↟☁╃,則掃描一遍所需要時間越長↟•↟☁╃,頻譜上各點的測量精度越低↟•↟☁╃,因此↟•↟☁╃,在可能的情況下↟•↟☁╃,儘量使用較小的頻率範圍↟☁。在設定這個引數時↟•↟☁╃,可以透過設定掃描開始頻率和終止頻率來確定↟•↟☁╃,例如╃·▩:startfrequency=1MHz,stopfrequency=11MHz↟☁。也可以透過設定掃描中心頻率和頻率範圍來確定↟•↟☁╃,例如╃·▩:centerfrequency=6MHz,span=10MHz↟☁。這兩種設定的結果是一樣的↟☁。
B.中頻分辨頻寬╃·▩:
規定了頻譜分析儀的中頻頻寬↟•↟☁╃,這項指標決定了儀器的選擇性和掃描時間↟☁。調整分辨頻寬可以達到兩個目的↟•↟☁╃,一個是提高儀器的選擇性↟•↟☁╃,以便對頻率相距很近的兩個訊號進行區別↟☁。另一個目的是提高儀器的靈敏度↟☁。因為任何電路都有熱噪聲↟•↟☁╃,這些噪聲會將微弱訊號淹沒↟•↟☁╃,而使儀器無法觀察微弱訊號↟☁。噪聲的幅度與儀器的通頻頻寬成正比↟•↟☁╃,頻寬越寬↟•↟☁╃,則噪聲越大↟☁。因此減小儀器的分辨頻寬可以減小儀器本身的噪聲↟•↟☁╃,從而增強對微弱訊號的檢測能力↟☁。
分辨頻寬一般以3dB頻寬來表示↟☁。當分辨頻寬變化時↟•↟☁╃,螢幕上顯示的訊號幅度可能會發變化↟☁。若測量訊號的頻寬大於通頻帶頻寬↟•↟☁╃,則當頻寬增加時↟•↟☁╃,由於透過中頻放大器的訊號總能量增加↟•↟☁╃,顯示幅度會有所增加↟☁。若測量訊號的頻寬小於通頻頻寬↟•↟☁╃,如對於單根譜線的訊號↟•↟☁╃,則不管分辨頻寬怎樣變化↟•↟☁╃,顯示訊號的幅度都不會發生變化↟☁。訊號頻寬超過中頻頻寬的訊號稱為寬頻訊號↟•↟☁╃,訊號頻寬小於中頻頻寬的訊號稱為窄帶訊號↟☁。根據訊號是寬頻訊號還是窄帶訊號能夠有效地定位干擾源↟☁。
C.掃描時間╃·▩:
儀器接收的訊號從掃描頻率範圍的低端掃描到所使用的時間叫做掃描時間↟☁。掃描時間與掃描頻率範圍是相匹配的↟☁。如果掃描時間過短↟•↟☁╃,測量到的訊號幅度比實際的訊號幅度要小↟☁。