頻譜分析儀、頻譜分析儀)主要用于輸出頻譜特征的輸入信號(hào)源,所以對(duì)于信號(hào)源分析是不可或缺的量測(cè)儀器。頻譜分析儀是通過(guò)信號(hào)源的頻域分析,研究,同時(shí)更多的應(yīng)用于區(qū)別的領(lǐng)域,例如無(wú)線信號(hào)源收發(fā)器、干涉檢測(cè)、頻譜監(jiān)測(cè)、和元素分析的特點(diǎn)等,從事電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的常用工具,尤其是對(duì)無(wú)線信號(hào)源量測(cè)是必要的工具,它的應(yīng)用是非常廣泛的,因此也有工程師稱為無(wú)線電頻率量測(cè)萬(wàn)用表。其主要功能包括:頻率設(shè)置,參考電平設(shè)置、跟蹤、發(fā)電機(jī)組、跟蹤控制設(shè)置,使用標(biāo)簽功能回波損耗量測(cè),和帶寬,掃描時(shí)間和觸發(fā)控制設(shè)置等功能。
時(shí)間域信號(hào)源量測(cè),示波器是一個(gè)非常重要的和非常有效的量測(cè)儀器,它可以直接輸出信號(hào)源的振幅、頻率、周期、波形和相位響應(yīng)變化。一般來(lái)說(shuō),示波器必須有雙聲道輸出輸出設(shè)備,同時(shí)有內(nèi)置的IEEE - 488、IEEE - 1394或RS - 232接口的功能,比如鏈接和繪圖儀器,有利于后續(xù)量測(cè)輸出信息輸出和繪畫進(jìn)行比較研究。
只是示波器的缺點(diǎn)是局限于低頻率信號(hào)源,高頻信號(hào)源分析已經(jīng)成為一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
頻譜分析儀的優(yōu)點(diǎn)是,彌補(bǔ)示波器針對(duì)存在的不足的分析高頻信號(hào)源,同時(shí)多頻信號(hào)源在頻域來(lái)呈現(xiàn),方便識(shí)別區(qū)別頻率的功率器件,并輸出信號(hào)源的特征頻率域。
頻譜分析儀類型
頻譜分析儀、頻譜分析儀)主要用于輸出頻譜特征的輸入信號(hào)源。
根據(jù)區(qū)別的信號(hào)源處理方法可分為兩種類型,分別為實(shí)時(shí)頻譜分析儀(實(shí)時(shí)頻譜分析儀)和掃描優(yōu)化頻譜分析儀(掃描-調(diào)諧頻譜分析儀),等等。
實(shí)時(shí)頻譜分析儀可以輸出在同一時(shí)間頻率域信號(hào)源振幅,其工作原理是根據(jù)區(qū)別頻率信號(hào)源設(shè)置對(duì)應(yīng)的濾波器和探測(cè)器(探測(cè)器),并通過(guò)同步多路掃描儀將信號(hào)源輸出到屏幕上,優(yōu)點(diǎn)是可以輸出周期性雜散波(周期隨機(jī)波)瞬態(tài)響應(yīng),但缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴,和頻率寬度范圍,但這一數(shù)字濾波器與大部分的工作時(shí)間(切換時(shí)間)將限制其性能。
掃描優(yōu)化頻譜分析儀是*常見的類型的頻譜分析儀,其基本結(jié)構(gòu)是類似于超外差式接收機(jī),主要的工作原理是輸入信號(hào)源通過(guò)衰減器直接添加到混合裝置,可調(diào)變化通過(guò)本地振蕩器和掃描的CRT屏幕同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的振蕩頻率的間作線性變化在任何時(shí)間,然后混合機(jī)混合與輸入信號(hào)源頻率減少中頻(IF)信號(hào)源放大、濾波后,檢測(cè)到CRT屏幕,所以縱向軸線的CRT屏幕將輸出信號(hào)源振幅和頻率的相對(duì)關(guān)系。
說(shuō)到這里,主要的關(guān)鍵信號(hào)源響應(yīng)濾波器帶寬的影響。高斯濾波器(高斯-形濾波器)功能的影響是衡量普遍解析帶寬(分辨率帶寬;RBW)。兩個(gè)區(qū)別的頻率RBW意味著信號(hào)源可以明顯區(qū)分低頻率寬度區(qū)別,所以這兩個(gè)區(qū)別的頻率信號(hào)源帶寬如果低于頻譜分析儀分辨率帶寬,所以會(huì)重疊,無(wú)法區(qū)分兩種信號(hào)源。這個(gè)看似低RBW將有助于區(qū)分區(qū)別的頻率信號(hào)源和量測(cè)工作,然而低RBW會(huì)給更高頻率的信號(hào)源過(guò)濾,導(dǎo)致失真發(fā)生信號(hào)源輸出。更高的RBW當(dāng)然有助于寬帶信號(hào)源量測(cè),然而,可能會(huì)增加噪聲的潛在價(jià)值(噪聲地板),以減少量測(cè)靈敏度,容易阻礙來(lái)檢測(cè)低強(qiáng)度信號(hào)源。失真值密切相關(guān)的設(shè)置RBW,因此RBW設(shè)定適當(dāng)?shù)膶挾仁且粋€(gè)重要的概念在正確使用頻譜分析儀。
除了傳統(tǒng)的頻譜分析儀的前端電路是可調(diào)諧接收機(jī)在一定的帶寬。當(dāng)輸入信號(hào)源后,逆變器頻率、輸出低通濾波器,濾波器的輸出值是垂直分量,對(duì)于頻率的水平分量,提出了圖形在屏幕上輸入信號(hào)源頻譜。由于變頻器可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)非常寬的頻率(如,從30 hz ~ 30 GHZ),溝通和協(xié)調(diào)外部混合器可以增加到超過(guò)100 GHZ更多,所以一個(gè)頻譜分析儀是一種*廣泛的量測(cè)儀器的頻率范圍,是否連續(xù)信號(hào)源量測(cè)或調(diào)制信號(hào)源頻譜分析儀是*理想的量測(cè)工具。只有缺點(diǎn)傳統(tǒng)頻譜分析儀是它只能量測(cè)頻率范圍,但缺乏相位信息,因此在自然界是一個(gè)標(biāo)量?jī)x器代替向量?jī)x。
新一代的頻譜分析儀是基于快速傅里葉變換(FFT)量測(cè)儀器。通過(guò)傅里葉算法將被測(cè)信號(hào)源的分解成分頻率分量,因此與傳統(tǒng)頻譜分析儀相同的結(jié)果。新方法利用數(shù)字頻譜分析儀,直接由a / d轉(zhuǎn)換器(ADC)的輸入信號(hào)源采樣,在傅里葉處理和頻譜分布。
在今天的量測(cè),不管信號(hào)源,可以使用許多方法來(lái)量測(cè)。*基本的工具通常使用示波器,觀察信號(hào)源波形、頻率和振幅等。但由于信號(hào)源的變化是非常復(fù)雜的,很多信息是用示波器去檢測(cè),例如,如果你想分析一個(gè)非正弦波信號(hào)源,從理論上講,它是由區(qū)別的頻率和電壓矢量疊加。分析的角度來(lái)觀察,示波器橫軸表示時(shí)間,縱軸為電壓幅值、電壓波形曲線隨時(shí)間的變化,這是時(shí)域量測(cè)方法。如果你想觀察其頻率,必須使用頻域法,橫坐標(biāo)是頻率,縱軸是力量。所以你可以看到在區(qū)別頻率點(diǎn)的振幅在功率分布,可以理解信號(hào)源頻譜。以光譜單一信號(hào)源,然后可以繼續(xù)復(fù)制復(fù)雜的信號(hào)源表示,這是非常重要的對(duì)于信號(hào)源分析。