文档介绍：该【频谱分析仪基础知识】是由【闰土】上传分享，文档一共【50】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【频谱分析仪基础知识】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。频谱分析仪的基础知识
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第1页!
主要内容
阐述频谱分析仪测量的主要应用;
介绍频谱分析仪内部结构及工作原理;
说明频率分辨率、灵敏度和动态范围等重要指标在分析仪测量中的重要作用。
8563A
SPECTRUMANALYZER9kHz-
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第2页!
要达到的学习目标
了解频谱分析仪结构原理,了解频谱
分析仪性能指标;
熟练应用频谱分析仪。
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第3页!
频域和时域
早期的信号观察,主要依赖示波器在时域内观察信号;傅立叶变换告诉我们:任何时域内电信号都是由一个或多个不同频率、不同幅度和不同相位的正弦波组成的,但应用示波器无法观察到频域内信息,只能在时域内观察;应用频域测量,就能以频谱的形式显示出每个正弦波的幅度随频率变化的情况;
下图是信号在时域和频域内观察的结果,由此可以清楚看出信号在频域观察的必要性:时域得到的是信号的波形信息,不能测量混合信号,如果存在干扰或失真信号,在时域上无法区分有用信号和无用信号;
在频域上可以准确地测量有用信号和无用信号的各种参数。
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第4页!
2频谱分析仪结构及原理
频谱分析仪的类型:傅立叶频谱分析仪和超外差式频谱分析仪
FFT频谱分析仪:被分析的信号通过模数转换器采样,变成离散信号,采样值被保存在一个存储器中,经过离散FFT变换计算,计算出信号的频谱
FFT频谱分析仪不足之处:FFT分析仪不适合脉冲信号的分析,而且由于A/D转换器速度的限制,FFT分析仪仅适合测量低频信号
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第5页!
滤波器
频率基准
对数
放大器
RF输入
衰减器
混频器
IF
滤波器
检波器
视频
滤波器
本地
振荡器
扫频
发生器
IF
增益
输入
显示
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第6页!
幅度、频率显示原理
幅度显示原理:
经过中频滤波器的中频信号功率就是反应了输入信号的功率。检测的方法就是用一个检波器,将它变为电压输出,体现在纵轴的幅度。当然还要经过D/A转换和一些数据处理,加一些修正和一些对数、线性变换。这足以给我们带来信号分析上的许多方便。
频率显示原理:
频谱分析是要分析频域的。一个信号要分析两个参数,一是幅度,二是频率。幅度已经得出,而频率和幅度要对应起来,在某一频率是什么幅度。如何与幅度对应起来。其实很简单。它是通过本振与扫描电压对应起来的。本振是一个压流振荡器。本振信号是个扫描信号。扫描控制是由扫描控制器来完成的。它同时控制显示器的横坐标。从左到右当扫描电压在OV时,在显示器上是0点,对本振信号来说是F1点,即起始频率点。当扫描电压到10V时,在显示器上是终止频率点,本振电压就是在终止频率点,中间是线性的。通过这样的方法,使得显示器坐标的每一点与本振F1、F2的每一点对应起来。。当我们操作频谱仪进行分析时,实际是在改变本振信号的频率。
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第7页!
LO
IM
RF
低通滤波器
低通滤波器的主要作用是抑制镜像频率。下图是低中频频谱分析仪输入频率与镜像频率范围的关系,如果输入频率范围大于2IF,则两频率范围会重叠,所以要求输入滤波器在不影响主信号的情况下抑制镜像抑制
IF
LO
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第8页!
衰减器
衰减器主要有三个作用
(1)保护频谱仪不受损坏:测量高电平信号时,为了不烧坏频谱分析仪,必须对信号进行衰减;
(2)高测试的准确性:混频器是非线性器件,当混频器输入信号电平较高时,输出会产生许多产物,而且电平太高会干扰测试结果,使无互调范围减小;当输入信号电平在混频器1dB压缩点以上时,测试结果会不准确;
(3)提高频谱仪动态范围:通过设置步进衰减器调节进入混频器的电平,可以得到较大的动态范围。
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第9页!
混频器
混频器的作用就是将输入高频信号转换成中频信号,由于混频器是非线性器件,输出会有很多频率成分:但我们需要的是
混频方式有两种:基波混频和谐波混频,基波混频是输入信号的基波混频,而谐波混频是通过本振信号的谐波来混频
谐波混频会造成相对高的转换损耗
混频器对输入RF小信号而言是线性网络,当输入信号幅度逐渐增大时,就存在着非线性失真问题,所以输入信号的幅值应低于频谱分析仪的1dB压缩点
频谱分析仪基础知识共50页,您现在浏览的是第10页!