頻譜分析儀

    頻譜分析儀市研究電信號頻譜結構的儀器，用于信號失真度、調制度、譜純度、頻率穩定度和交調失真等信號參數的側量，可用以測量放大鏡和濾波器等電路系統的某些參數，是一種多用途的電子測量?jì)x器。它又可稱(chēng)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?，F代頻譜分析儀能以模擬方式或數字方式顯示分析結果，能分析1赫以下的甚低頻到亞毫米波段的全部無(wú)線(xiàn)電頻段的電信號。儀器內部若采用數字電路和微處理器，具有存儲和運算功能；配置標準接口，就容易構成自動(dòng)測試系統。

概述

頻譜分析系統主要的功能是在頻域里顯示輸入信號的頻譜特性。依信號處理方式的不同，一般有兩種類(lèi)型；即時(shí)（Real-Time Spectrum Analyzer）與掃描調諧（Sweep-Tuned Spectrum Analyzer).即時(shí)頻率分析儀的功能為在同一瞬間顯示頻域的信號振幅，其工作原理是針對不同的頻率信號而

有相對應的濾波器與檢知器（Detector)，再經(jīng)由同步的多工掃描器將信號傳送到CRT或液晶等顯示儀器上進(jìn)行顯示，其優(yōu)點(diǎn)是能顯示周期性雜散波（Periodic Random Waves）的瞬間反應，其缺點(diǎn)是價(jià)昂且受限于頻寬范圍，濾波器的數目與zui大的多工交換時(shí)間（Switching Time).zui常用的是掃描調諧，其基本結構類(lèi)似超外差式接收器，工作原理是輸入信號經(jīng)衰減器直接外加到混波器，可調變的本地振蕩器經(jīng)與CRT同步的掃描產(chǎn)生器產(chǎn)生隨時(shí)間作線(xiàn)性變化的振蕩頻率，經(jīng)混波器與輸入信號混波降頻后的中頻信號（IF）再放大，濾波與檢波傳送到CRT的垂直方向板，因此在CRT的縱軸顯示信號振幅與頻率的對應關(guān)系。較低的RBW固然有助於不同頻率信號的分辨與量測，低的RBW將濾除較高頻率的信號成份，導致信號顯示時(shí)產(chǎn)生失真，失真值與設定的RBW密切相關(guān)，較高的RBW固然有助於寬頻帶信號的偵測，將增加雜訊底層值（Noise Floor），降低量測靈敏度，對於偵測低強度的信號易產(chǎn)生阻礙，因此適當的RBW寬度是正確使用重要的概念。

一般維修者不使用，一是他的價(jià)格較高，二是操作較為復雜。需要配合信號發(fā)生器。但使用起來(lái)很方便的可以查找故障。

工作原理

的工作原理

架構猶如時(shí)域用途的示波器，面板上布建許多功能控制按鍵，作為系統功能之調整與控制，實(shí)時(shí)（Real-Time Spectrum Analyzer）與掃瞄調諧（Sweep-Tuned Spectrum Analyzer）。實(shí)時(shí)頻率分析儀的功能為在同一瞬間顯示頻域的信號振幅，其工作原理是針對不同的頻率信號而有相對應的濾波器與檢知器（Detector），再經(jīng)由同步的多任務(wù)掃瞄器將信號傳送到CRT 屏幕上，其優(yōu)點(diǎn)是能顯示周期性雜散波（PeriodicRandom Waves）的瞬間反應，其缺點(diǎn)是價(jià)昂且受限于頻寬范圍、濾波

器的數目與zui大的多任務(wù)交換時(shí)間（Switching Time）。

zui常用的是掃瞄調諧，可調變的本地振蕩器經(jīng)與CRT 同步的掃瞄產(chǎn)生器產(chǎn)生隨時(shí)間作線(xiàn)性變化的振蕩頻率，經(jīng)混波器與輸入信號混波降頻后的中頻信號（IF）再放大、濾波與檢波傳送到CRT 的垂直方向板，因此在CRT 的縱軸顯示信號振幅與頻率的對應關(guān)系，信號流程架構如圖1.3 所示。

影響信號反應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），影響的功能就是量測時(shí)常見(jiàn)到的解析頻寬（RBW，Resolution Bandwidth）。RBW 代表兩個(gè)不同頻率的信號能夠被清楚的分辨出來(lái)的zui低頻寬差異，兩個(gè)不同頻率的信號頻寬如低于的RBW，此時(shí)該兩信號將重疊，難以分辨，較低的RBW 固然有助于不同頻率信號的分辨與量測，低的RBW 將濾除較高頻率的信號成份，導致信號顯示時(shí)產(chǎn)生失真，失真值與設定的RBW 密切相關(guān)，較高的RBW 固然有助于寬帶帶信號的偵測，將增加噪聲底層值（Noise Floor），降低量測靈敏度，對于偵測低強度的信號易產(chǎn)生阻礙，因此適當的RBW 寬度是正確使用重要的概念。

另外的視頻頻寬（VBW，Video Bandwidth）代表單一信號顯示在屏幕所需的zui低頻寬。如前所說(shuō)明，量測信號時(shí)，視頻頻寬過(guò)與不及均非適宜，都將造成量測的困擾，如何調整必須加以了解。通常RBW 的頻寬大于等于VBW，調整RBW 而信號振幅并無(wú)產(chǎn)生明顯的變化，此時(shí)之RBW 頻寬即可加以采用。量測RF 視頻載波時(shí)，信號經(jīng)設備內部的混波器降頻后再加以放大、濾波（RBW 決定）及檢波顯示等流程，若掃描太快，RBW 濾波器將無(wú)法充電到信號的振幅峰值，因此必須維持足夠的掃描時(shí)間，而RBW 的寬度與掃描時(shí)間呈互動(dòng)關(guān)系，RBW 較大，掃描時(shí)間也較快，反之亦然，RBW 適當寬度的選擇因而顯現其重要性。較寬的RBW 較能充分地反應輸入信號的波形與振幅，但較低的RBW 將能區別不同頻率的信號。例如使用于6MHz 頻寬視訊頻道的量測，經(jīng)驗得知，RBW 為300kHz 與3MHz 時(shí)，載波振幅峰值并不產(chǎn)生顯著(zhù)變化，量測6MHz的視頻信號通常選用300kHz 的RBW 以降低噪聲。天線(xiàn)信號量測時(shí)，的展頻（Span）使用100MHz，獲得較寬廣的信號頻譜需求，RBW使用3MHz。這些的量測參數并非一成不變，將會(huì )依現場(chǎng)狀況及過(guò)去量測的經(jīng)驗加以調整。

使用

編輯

圖示測試儀

什么是在頻域內分析信號的圖示測試儀。以圖形方式顯示信號幅度按頻率的分布，即X軸表示頻率，Y軸表示信號幅度。

原理

用窄帶帶通濾波器對信號進(jìn)行選通。

主要功能

顯示被測信號的頻譜、幅度、頻率?？梢匀帮@示，也可以選定帶寬測試。

測量機制

1．把被測信號與儀器內的基準頻率、基準電平進(jìn)行對比。因為許多測量的本質(zhì)都是電平測試，如載波電平、A/V、頻響、C/N、CSO、CTB、HM、CM以及數字頻道平均功率等。

2．波形分析：通過(guò)107選件和相應的分析軟件，對電視的行波形進(jìn)行分析，從而測試視頻指標。如DG、DP、CLDI、調制深度、頻偏等。