文档介绍：电磁场与微波测量实验报告学院: 电子工程学院班级: 组员: 实验一频谱分析仪的使用一、实验目的。。 3. 学会正确使用频谱分析仪对于单载波信号的频谱测量,对于带载波信号的杂散测量,对于相位噪声的测量。二、实验原理频谱分析仪: 频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等。现代频谱分析仪能以模拟方式或数字方式显示分析结果,能分析 1赫以下的甚低频到亚毫米波段的全部无线电频段的电信号。仪器内部若采用数字电路和微处理器,具有存储和运算功能;配置标准接口,就容易构成自动测试系统。系统主要的功能是在频域里显示输入信号的频谱特性。频谱分析仪依信号处理方式的不同,一般有两种类型;即时频谱分析仪与扫描调谐频谱分析仪。即时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而频谱分析仪相对应的滤波器与检知器,再经由同步的多工扫描器将信号传送到 CRT 或液晶等显示仪器上进行显示,其优点是能显示周期性杂散波的瞬间反应,其缺点是价昂且性能受限于频宽范围,滤波器的数目与最大的多工交换时间。最常用的频谱分析仪是扫描调谐频谱分析仪,其基本结构类似超外差式接收器,工作原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器,可调变的本地振荡器经与 CRT 同步的扫描产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,经混波器与输入信号混波降频后的中频信号再放大,滤波与检波传送到 CRT 的垂直方向板,因此在 CRT 的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系。较低的 RBW 固然有助于不同频率信号的分辨与量测,低的 RBW 将滤除较高频率的信号成份,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的 RBW 密切相关,较高的 RBW 固然有助于宽频带信号的侦测,将增加杂讯底层值,降低量测灵敏度,对于侦测低强度的信号易产生阻碍,因此适当的 RBW 宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念。一般维修者不使用,一是他的价格较高,二是操作较为复杂。需要配合信号发生器。但使用起来很方便的可以查找故障。三、实验步骤如下图所示连接所使用的仪器。 1. 单载波信号的频谱测量(1) 设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(如 900MHz. -10dBm )。(2) 设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置合适的扫描带宽,适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置在合适的位置。(如下图所示)。( 4)用峰值搜索功能测量信号的频率和电平,记录测试数据。( 5)用差值光标功能测量信号和噪声的相对电平(信噪比),同时记录频谱分析仪的分辨率带宽设置。( 6)记录的数据如下表: 频率设置( MHz ) 850 900 950 点评设置( dBm ) -10 -15 -20 实测频率( MHz ) 实际电平( dBm ) - - - 信噪比( dB/RBW ) 2. 带载波信号的杂散测量( 1 )设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(如 850MHz. -20dBm )。( 2)设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置合适的扫描带宽,适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置在合适的位置。( 3)用频谱分析仪测量输出信号的频率和电平,测试数据记录到表中。( 4)增加频谱分析仪的扫描带宽( 100M ),用手动设置功能适当减小频谱分析仪的分辨率带宽,观察频谱图的变化,直到观测到杂散信号(或噪声低于信号 70dB )为止。如下图所示。( 5)在频谱图中确定最大杂散信号,用差值光标功能测量信号和最大杂散信号的相对电平(杂散抑制度)。( 6)记录的数据如下表: 信号频率( MHz ) 信号电平( dBm ) 杂志抑制度( dB ) 850 - - 900 - - 950 - - 3. 相位噪声测量( 1 )设置微波信号发生器输出指定频率和功率的单载波信号(如 850MHz. -10dBm )。( 2)设置频谱分析仪的中心频率为微波信号发生器的输出频率,设置合适的扫描带宽 50KHz ,适当调整参考电平使频谱图显示在合适的位置在合适的位置。( 3)用峰值搜索功能测量信号的频率和电平,记录测试数据。( 4 )用差值光标功能测量偏离信号 10KHz 的相位噪声,测试数据记录到表中。( 5)将扫描