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。是從事電子產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、檢驗(yàn)的常用工具，應(yīng)用十分廣泛。今天，樂(lè)信智測(cè)工程師就來(lái)為大家介紹頻譜分析儀的一些相關(guān)內(nèi)容。
頻譜分析儀分類(lèi)
頻譜分析儀分為實(shí)時(shí)分析式和掃頻式兩類(lèi)。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。
頻譜分析儀技術(shù)指標(biāo)
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)。
頻率范圍：頻譜分析儀進(jìn)行正常工作的頻率區(qū)間。現(xiàn)代頻譜儀的頻率范圍能從低于1Hz至300GHz。
分辨力：頻譜分析儀在顯示器上能夠區(qū)分蕞鄰近的兩條譜線(xiàn)之間頻率間隔的能力，是頻譜分析儀蕞重要的技術(shù)指標(biāo)。分辨力與濾波器型式、波形因數(shù)、帶寬、本振穩(wěn)定度、剩余調(diào)頻和邊帶噪聲等因素有關(guān)，掃頻式頻譜分析儀的分辨力還與掃描速度有關(guān)。分辨帶寬越窄越好?，F(xiàn)代頻譜儀在高頻段分辨力為10～100赫。
分析譜寬：又稱(chēng)頻率跨度。頻譜分析儀在一次測(cè)量分析中能顯示的頻率范圍，可等于或小于儀器的頻率范圍，通常是可調(diào)的。
分析時(shí)間：完成一次頻譜分析所需的時(shí)間，它與分析譜寬和分辨力有密切關(guān)系。對(duì)于實(shí)時(shí)式頻譜分析儀，分析時(shí)間不能小于其蕞窄分辨帶寬的倒數(shù)。
掃頻速度：分析譜寬與分析時(shí)間之比，也就是掃頻的本振頻率變化速率。
靈敏度：頻譜分析儀顯示微弱信號(hào)的能力，受頻譜儀內(nèi)部噪聲的限制，通常要求靈敏度越高越好。動(dòng)態(tài)范圍指在顯示器上可同時(shí)觀(guān)測(cè)的蕞強(qiáng)信號(hào)與蕞弱信號(hào)之比。現(xiàn)代頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)80分貝。
顯示方式：頻譜分析儀顯示的幅度與輸入信號(hào)幅度之間的關(guān)系。通常有線(xiàn)性顯示、平方律顯示和對(duì)數(shù)顯示三種方式。
假響應(yīng)：顯示器上出現(xiàn)不應(yīng)有的譜線(xiàn)。這對(duì)超外差系統(tǒng)是不可避免的，應(yīng)設(shè)法抑止到蕞小，現(xiàn)代頻譜分析儀可做到小于-90分貝毫瓦。
頻譜分析儀幾個(gè)使用建議
① 信號(hào)輸入大小的調(diào)節(jié)
頻譜分析儀的輸入如果過(guò)高，分析儀將使它產(chǎn)生非線(xiàn)性失真，測(cè)試出的結(jié)果則由于失真產(chǎn)生誤差;如果信號(hào)電平過(guò)低，信號(hào)可能被分析儀的底噪聲所掩蓋，無(wú)法正確測(cè)量信號(hào)，這兩種情況都會(huì)減小測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍。因此，使用前要十分清楚地了解信號(hào)的輸入范圍，正確選擇輸入衰減。
射頻信號(hào)輸入時(shí)，還應(yīng)注意電纜特性阻抗與儀器輸入阻抗匹配，否則信號(hào)不匹配則會(huì)引起衰減，造成測(cè)量誤差。在有線(xiàn)電視系統(tǒng)中，電纜特性阻抗一般為75Ω，分析儀輸入阻抗一般可以在50Ω和75Ω之間選擇，所以在測(cè)量時(shí)要正確選擇分析儀的輸入阻抗，減小測(cè)量誤差。
② 信號(hào)檢波器的選擇
頻譜分析儀中的信號(hào)檢波器有峰值檢波和取樣檢波等類(lèi)型，峰值檢波是常用的類(lèi)型。中頻濾波器的輸出接到檢波器上，檢波器產(chǎn)生與中頻級(jí)輸出的交流信號(hào)電平成正比的直流電平。我們可以根據(jù)信號(hào)測(cè)量指標(biāo)的不同，選用不同的檢波方式，如測(cè)量信號(hào)電平時(shí)采用峰值檢波，測(cè)量噪聲時(shí)采用取樣檢波。
③ 垂直刻度的選擇
在頻譜分析儀中，由于信號(hào)電平大幅度變化，一般采用對(duì)數(shù)刻度，而在檢波器之前有一個(gè)對(duì)數(shù)放大器，對(duì)數(shù)放大器按照對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)壓縮信號(hào)電平，即對(duì)于輸入電平幅度V，輸出電壓幅度為lgV，這樣大大地減小了由檢測(cè)器所檢測(cè)的信號(hào)電平變化，同時(shí)向用戶(hù)校準(zhǔn)成單位為分貝的對(duì)數(shù)垂直刻度。另外也可以根據(jù)信號(hào)的不同選擇線(xiàn)性垂直刻度，它所表示的信號(hào)范圍較小。
下面樂(lè)信智測(cè)工程師為大家分享一款功能強(qiáng)大且性?xún)r(jià)比不錯(cuò)的鼎陽(yáng)SSA5000A系列頻譜分析儀，它的主要特性如下：
● 頻譜分析頻率范圍：9 kHz - 26.5 GHz
● 實(shí)時(shí)分析帶寬 40 MHz（Real-Time Analysis）
● 顯示平均噪聲電平 DANL 低于 -165 dBm/Hz
● 相位噪聲低于 -105 dBc/Hz@1 GHz，偏移 10 kHz(典型值）
● 蕞小分辨率帶寬（RBW）1 Hz
● 信號(hào)調(diào)制分析支持AM/FM，ASK/FSK/MSK/PSK/QAM 等
通過(guò)以上介紹，您是不是對(duì)頻譜分析儀有了一定了解呢？如果您對(duì)頻譜分析儀的選擇和使用有任何疑問(wèn)，樂(lè)信智測(cè)工程師可以為您解答疑惑。
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