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文/ 發(fā)布于 : 2021-05-25 瀏覽次數(shù)：6410
頻譜分析儀是研究電信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的儀器，用于信號(hào)失真度、調(diào)制度、譜純度、頻率穩(wěn)定度和交調(diào)失真等信號(hào)參數(shù)的測(cè)量，可用以測(cè)量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù)，是一種多用途的電子測(cè)量?jī)x器。它又可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析器、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀等。現(xiàn)代頻譜分析儀能以模擬方式或數(shù)字方式顯示分析結(jié)果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無(wú)線電頻段的電信號(hào)。儀器內(nèi)部若采用數(shù)字電路和微處理器，具有存儲(chǔ)和運(yùn)算功能；配置標(biāo)準(zhǔn)接口，就容易構(gòu)成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
頻譜分析儀分為實(shí)時(shí)分析式和掃頻式兩類。前者能在被測(cè)信號(hào)發(fā)生的實(shí)際時(shí)間內(nèi)取得所需要的全部頻譜信息并進(jìn)行分析和顯示分析結(jié)果；后者需通過(guò)多次取樣過(guò)程來(lái)完成重復(fù)信息分析。實(shí)時(shí)式頻譜分析儀主要用于非重復(fù)性、持續(xù)期很短的信號(hào)分析。非實(shí)時(shí)式頻譜分析儀主要用于從聲頻直到亞毫米波段的某一段連續(xù)射頻信號(hào)和周期信號(hào)的分析。
頻譜分析儀的主要技術(shù)指標(biāo)有頻率范圍、分辨力、分析譜寬、分析時(shí)間、掃頻速度、靈敏度、顯示方式和假響應(yīng)。
頻譜分析儀的面板上布建許多功用操控按鍵，作為體系功用之調(diào)整與操控，體系首要的功用是在頻域里顯現(xiàn)輸入信號(hào)的頻譜特性。
頻譜分析儀依信號(hào)處理方式的不同，一般有兩種類型:
1.實(shí)時(shí)頻譜分析儀(Real-Time Spectrum Analyzer)與掃瞄調(diào)諧頻譜分析儀(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer)。
2.實(shí)時(shí)頻率分析儀的功用為在同一瞬間顯現(xiàn)頻域的信號(hào)振幅，其作業(yè)原理是針對(duì)不同的頻率信號(hào)而有相對(duì)應(yīng)的濾波器與檢知器(Detector)，再經(jīng)由同步的多任務(wù)掃瞄器將信號(hào)傳送到CRT 屏幕上，其長(zhǎng)處是能顯現(xiàn)周期性雜散波(PeriodicRandom Waves)的瞬間反響，其缺點(diǎn)是價(jià)昂且功用受限于頻寬規(guī)模、濾波器的數(shù)目與最大的多任務(wù)交流時(shí)刻(Switching Time)。
影響信號(hào)反響的重要部份為濾波器頻寬，濾波器之特性為高斯濾波器(Gaussian-Shaped Filter)，影響的功用就是量測(cè)時(shí)常見(jiàn)到的解析頻寬(RBW， Resolution Bandwidth)。RBW 代表兩個(gè)不同頻率的信號(hào)可以被清楚的分辯出來(lái)的最低頻寬差異，兩個(gè)不同頻率的信號(hào)頻寬如低于頻譜分析儀的RBW，此刻該兩信號(hào)將重迭，難以分辯，較低的RBW 當(dāng)然有助于不同頻率信號(hào)的分辯與量測(cè)，低的RBW 將濾除較高頻率的信號(hào)成份，導(dǎo)致信號(hào)顯現(xiàn)時(shí)發(fā)生失真，失真值與設(shè)定的RBW 密切相關(guān)，較高的RBW 當(dāng)然有助于寬帶帶信號(hào)的偵測(cè)，將增加噪聲底層值(Noise Floor)，下降量測(cè)靈敏度，關(guān)于偵測(cè)低強(qiáng)度的信號(hào)易發(fā)生阻止，因此恰當(dāng)?shù)腞BW 寬度是正確運(yùn)用頻譜分析儀重要的概念。
最常用的頻譜分析儀是掃瞄調(diào)諧頻譜分析儀，其根本結(jié)構(gòu)相似超外差式接收器，作業(yè)原理是輸入信號(hào)經(jīng)衰減器直接外加到混波器，可調(diào)變的本地振動(dòng)器經(jīng)與CRT 同步的掃瞄發(fā)生器發(fā)生隨時(shí)刻作線性改變的振動(dòng)頻率，經(jīng)混波器與輸入信號(hào)混波降頻后的中頻信號(hào)(IF)再擴(kuò)大、濾波與檢波傳送到CRT 的垂直方向板，因此在CRT 的縱軸顯現(xiàn)信號(hào)振幅與頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系，信號(hào)流程架構(gòu)。頻譜分析儀架構(gòu)猶如時(shí)域用處的示波器.
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