頻譜分析儀的使用方法

1、頻譜分析儀的使用方法13MHz 信號(hào)。一般情況下，可以用示波器判斷 13MHz 電路信號(hào)的存在與否， 以及信號(hào)的幅度是否正常，然而，卻無法利用示波器確定 13MHz 電路信號(hào)的頻 率是否正常，用頻率計(jì)可以確定 13MHz 電路信號(hào)的有無，以及信號(hào)的頻率是否 準(zhǔn)確，但卻無法用頻率計(jì)判斷信號(hào)的幅度是否正常。 然而， 使用頻譜分析儀可迎 刃而解，因?yàn)轭l譜分析儀既可檢查信號(hào)的有無，又可判斷信號(hào)的頻率是否準(zhǔn)確， 還可以判斷信號(hào)的幅度是否正常。同時(shí)它還可以判斷信號(hào)，特別是 VCO 信號(hào)是 否純凈。可見頻譜分析儀在手機(jī)維修過程中是十分重要的。另外，數(shù)字手機(jī)的接收機(jī)、 發(fā)射機(jī)電路在待機(jī)狀態(tài)下是間隙工作的， 所

2、以在 待機(jī)狀態(tài)下， 頻率計(jì)很難測(cè)到射頻電路中的信號(hào)， 對(duì)于這一點(diǎn)， 應(yīng)用頻譜分析儀 不難做到。一、使用前須知在使用頻譜分析儀之前，有必要了解一下分貝 (dB)和分貝毫瓦(dBm)的基本 概念，下面作一簡(jiǎn)要介紹。1分貝 (dB) 分貝是增益的一種電量單位， 常用來表示放大器的放大能力、 衰減量等， 表示的 是一個(gè)相對(duì)量，分貝對(duì)功率、電壓、電流的定義如下：分貝數(shù)： 101g(dB)分貝數(shù) =201g(dB)分貝數(shù) =201g(dB)例如：A功率比B功率大一倍，那么，101gA/B=10182 3dB,也就是說，A 功率比 B 功率大 3dB，2分貝毫瓦 (dBm)分貝毫瓦(dBm)是一個(gè)表示功率絕

3、對(duì)值的單位，計(jì)算公式為：分貝毫瓦 =101g(dBm)例如，如果發(fā)射功率為Imw，則按dBm進(jìn)行折算后應(yīng)為：101glmw/ 1mw=0dBm。 如果發(fā)射功率為40mw，貝U 10g40w/ 1mw-46dBm。二、頻譜分析儀介紹生產(chǎn)頻譜分析儀的廠家不多。我們通常所知的頻譜分析儀有惠普(現(xiàn)在惠普的測(cè)試設(shè)備分離出來，為安捷倫 )、馬可尼、惠美以及國(guó)產(chǎn)的安泰信。相比之下， 惠普的頻譜分析儀性能最好，但其價(jià)格也相當(dāng)可觀，早期惠美的 5010頻譜分析 儀比較便宜， 國(guó)產(chǎn)的安泰 5010頻譜分析儀的功能與惠美的 5010差不多，其價(jià)格 卻便宜得多。下面以國(guó)產(chǎn)安泰 5010 頻譜分析儀為例進(jìn)行介紹。1 性

4、能特點(diǎn)AT5010最低能測(cè)到，即是-100dBm。一般示波器在Imv，頻率計(jì)要在20mv 以上，跟頻譜儀比相差 10000倍。如用頻率計(jì)測(cè)頻率時(shí)，有的頻率點(diǎn)測(cè)量很難， 有的頻率點(diǎn)測(cè)最不準(zhǔn)， 頻率數(shù)字顯示不穩(wěn)定， 甚至測(cè)不出來。 這主要足頻率計(jì)靈 敏度問題，即信號(hào)低于 20mv 頻率計(jì)就無能為力了， 如用示波器測(cè)量時(shí)， 信號(hào) 5 失真示波器看不出來，在頻譜儀上萬分之一的失真都能看出來。但需注意的是， 頻譜儀測(cè)量的是高頻信號(hào)， 其高靈敏度也就決定了， 要注意被測(cè) 信號(hào)的幅度范圍，以免損壞高頻頭，在之間，超過其范圍應(yīng)另加相應(yīng)的衰減器。AT5010頻譜分析儀頻率范圍在1000MHz(1G)，其系列還有

5、3G、8G、12G 等產(chǎn)品。AT5010 頻譜分析儀可同時(shí)測(cè)量多種 (理論上是無數(shù)個(gè) )頻率及幅度， Y 軸表示幅 度， X 軸表示頻率，因此能直觀的對(duì)信號(hào)的組成進(jìn)行頻率幅度和信號(hào)比較，這種 多對(duì)比件的測(cè)量，示波器和頻率計(jì)是無法完成的。2性能指標(biāo)(1) 頻率頻率范圍： 0151050MHz中心頻率顯示精度：士 lOOkHz 頻率顯示分辨率： lOOkHz掃頻寬度：100kHz/格一100MHz /格中頻帶寬 (一 3dB)： 400kHz 和 20kHz掃描速度： 43Hz(2) 幅度幅度范圍：一 100+13dBm屏幕顯示范圍：80dBm(10dB/格)參考電平：一 27-13dBm(每級(jí)1

6、0dB)參考電平精度： 2dD平均噪聲電平：一 99dBm(3) 輸入。輸入阻抗： 50n插座： BNC衰減器： 040dB輸入衰減精度： 1dDm最大輸入電平： +10dBm、 +25V(DC)3安泰 5010 頻譜分析儀功能介紹安泰 5010 頻譜分析儀面板功能示意圖如圖 4-4 所示。(1) 聚焦旋鈕(FOCJS):用于光點(diǎn)銳度調(diào)節(jié)。(2) 亮度調(diào)節(jié)旋鈕(1NTENS):用于光點(diǎn)亮暗調(diào)節(jié)。(3) 電源開關(guān)(POWER):被按下后，頻譜分析儀開始工作。(4) 軌跡旋鈕(TR):即使有磁性(鈹膜合金)屏蔽，地球磁場(chǎng)對(duì)水平掃描線的影響仍 不可能避免。 通過軌跡旋鈕內(nèi)裝的一個(gè)電位器來調(diào)整軌跡；

7、使水平掃描線與水平 刻度線基本對(duì)齊。頻譜分析儀測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)方法? 中心議題： ? 頻譜儀的電平刻度的轉(zhuǎn)換和阻抗匹配問題? 頻譜分析儀防過載? 選擇合適的中頻帶寬測(cè)試? 解決方案： ? 采用中頻替代法? 輸入衰減器不宜放在 0dB 的位置? 頻譜分析儀是一種應(yīng)用廣泛的信號(hào)分析儀器。 它可用來測(cè)量信號(hào)的頻率、電平、 波形失真、 噪聲電平、 頻譜特性等，加上標(biāo)準(zhǔn)天線還可用來測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)。它的主要特點(diǎn)是：能寬頻帶連續(xù)掃描，并將測(cè)得的信號(hào)在CRT 屏上直觀地顯示出來。在整個(gè)頻段內(nèi)，電平顯示范圍大于 70dB ，在無線電電波測(cè)量中可以很方便地 看出頻譜占用和信號(hào)活動(dòng)情況，所以在很多場(chǎng)合，頻譜儀正在替代場(chǎng)強(qiáng)儀成為電

8、波測(cè)量中一種新的被廣泛 應(yīng)用的儀器。但必竟二者設(shè)計(jì)上有差異，因此使用側(cè)重面應(yīng)有所有同，否則將會(huì)帶來很大的測(cè)量誤差。? 一、電平刻度的轉(zhuǎn)換和阻抗匹配問題?通常，頻譜儀的顯示刻度單位是 dBm ,而在場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量和有關(guān)電波傳播問題討論中，習(xí)慣采用dB卩v/m為單位，因此首先就有一個(gè)單位轉(zhuǎn)換問題。實(shí)際上場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量就是標(biāo)準(zhǔn)天線端感應(yīng)電壓的測(cè)量，因此只要將 頻譜儀的讀數(shù)換算成電壓?jiǎn)挝?，加上天線的天線系數(shù)即可求得待測(cè)場(chǎng)強(qiáng)。?頻譜儀的單位換算系數(shù)隨其輸入阻抗的不同而不同，對(duì)于50 Q系統(tǒng)，? VdBuV=PdBm+107dB 而對(duì)于 75 Q 系統(tǒng)，則 VdBuV=PdBm+? 現(xiàn)代頻譜儀多采用微機(jī)處理，顯示刻度

9、可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換。在實(shí)際測(cè)量中要特別注意天線阻抗與測(cè)試系統(tǒng) 的匹配問題，避免產(chǎn)生失配誤差。由于頻譜儀在使用中是進(jìn)行寬帶掃描，所以所用天線要求也都是寬帶天 線，而寬帶天線的 VSWR 一般都較大， 如果與頻譜儀聯(lián)接的不是匹配天線， 則要對(duì)所用天線的天線系數(shù)重 新校對(duì)。? 在實(shí)際測(cè)量中，輸入衰減器不宜放在 0dB 的位置，如果衰減器置 0，輸入信號(hào)直接接到混頻器上，則 阻抗特性變差，造成較大的失配誤差。? 二、防止頻譜分析儀過載? 一般測(cè)試接收機(jī)的輸入端都有帶有調(diào)諧式高放電路，以抑制帶外信號(hào)，提高靈敏度。? 而頻譜分析儀由于其寬帶連續(xù)快速掃描的特性，輸入端一般都直接接到第一混頻器上。當(dāng)信號(hào)電平較 高時(shí)

10、，混頻器工作在非線性變頻狀態(tài)， 將產(chǎn)生高階互調(diào)和混頻增益壓縮， 而且過高的電平 （一般大于 5dBm ） 將燒壞混頻器，故在使用中要合理地選擇射頻衰減器以確保線性工作狀態(tài)。? 為使混頻器進(jìn)行線性變頻，中頻放大器進(jìn)行線性放大，使示波屏上出現(xiàn)的假響應(yīng)電平縮至最小，這就 要求加在混頻器上的輸入信號(hào)功率越小越好； 而為了擴(kuò)大測(cè)量電平的動(dòng)態(tài)范圍， 則要求輸入功率越大越好。 為此對(duì)輸入信號(hào)電平的選擇有如下三個(gè)規(guī)定：? （ 1）最佳輸入信號(hào)電平在頻譜儀輸入混頻器上輸入信號(hào)時(shí)，使所產(chǎn)生的失真電平小于某個(gè)規(guī)定電平 時(shí)的輸入信號(hào)電平叫最佳輸入電平。它隨混頻器的構(gòu)造不同而有所不同，通常頻譜儀的最佳輸入電平是 -30

11、dBm 。用這樣的電平輸入時(shí)，規(guī)定頻譜儀產(chǎn)生的失真電平和假響應(yīng)電平小于 -90dBm ，即在 -30dBm 到-90dBm 間出現(xiàn)的信號(hào)是真正的信號(hào)，這時(shí)，顯示器的動(dòng)態(tài)范圍有60dB。? （2）線性輸入信號(hào)電平， 使輸入混頻器的特性保持線性的最大輸入信號(hào)電平叫線性輸入電平。 所謂 “線 性”，是指允許輸入混頻器有 1dB 的增益壓縮。 增益壓縮 1dB, 約產(chǎn)生% 的誤差。 當(dāng)加到混頻器的信號(hào)電平 在線性輸入電平范圍內(nèi)時(shí)，則增益壓壓縮小于 1dB ，這并不意味著在頻譜儀顯示器上不同生失真響應(yīng)和假 響應(yīng)。只有當(dāng)輸入到混頻器的信號(hào)功率等于最佳輸入電平時(shí)，在示波屏上才不出現(xiàn)假響應(yīng)。通常，頻譜儀 的線

12、性輸入電平是-5dBm 到-10dBm ，視輸入混頻器的特性而定。? （3）最大輸入電平頻譜儀輸入回的燒毀電平叫頻譜儀的最大輸入電平。它由輸入衰減器和混頻器的 特性決定。輸入混頻器的燒毀電平的典型值是 +10dBm ，輸入衰減器的燒毀電平是 +30dBm 。? 在實(shí)際測(cè)量中，為使測(cè)量不失真，或使假響應(yīng)電平減至最小，應(yīng)經(jīng)常使用最佳輸入電平。就輸入端是 單個(gè)大信號(hào)而言。采用最佳輸入電平，將會(huì)得到較滿意的測(cè)量結(jié)果。但當(dāng)輸入端存在多個(gè)高電平信號(hào)時(shí)， 即使這些信號(hào)可能在頻譜儀的工作頻帶外，終因輸入端沒有選擇性，這些信號(hào)功率的迭加很容易使混頻器 過載產(chǎn)生高階交互調(diào)失真，從而產(chǎn)生假響應(yīng)，因此有必要對(duì)所測(cè)信號(hào)

13、以外的信號(hào)功率加以衰減，最好的辦 法是加一個(gè)跟蹤濾波器，即預(yù)選器，如美國(guó) HP 公司和西德 R/S 公司都有為其頻譜儀配套的預(yù)選器。? 有些頻譜分析儀沒有配套的預(yù)選器，但可根據(jù)測(cè)量頻段加固定的帶通濾波器。此時(shí)，用頻譜分析儀和 跟蹤信號(hào)發(fā)生器對(duì)通帶內(nèi)波動(dòng)、插入損耗仔細(xì)進(jìn)行測(cè)量并一一記錄下來，在測(cè)量場(chǎng)強(qiáng)時(shí)計(jì)入到天線校正系 數(shù)去。如果連帶通濾波器也沒有，那么可按照所測(cè)頻段配置合適的高通濾波器。實(shí)踐證明，強(qiáng)電臺(tái)及電磁 干擾大多集中在中、短波及調(diào)頻波段、 VHF 低端，在采用高通濾波器后，可把被測(cè)頻段以下的信號(hào)衰減 40dB 以上，這樣可大大減少互調(diào)、交調(diào)失真。? 檢驗(yàn)混頻器是否工作在最佳狀態(tài)，可以采用

14、射頻衰減器增加10dB ，顯示減少 10dB 的方法驗(yàn)證。通常， -30-35dBm 為混頻器的最佳工作狀態(tài)，即頻譜儀的最佳輸入電平為 -30-35dBm 。最佳輸入電平 的擇定為以后進(jìn)一步的精確測(cè)量打下了良好基礎(chǔ)。? 三、選擇合適的中頻帶寬? 頻譜儀的中頻帶寬（又稱分辨率帶寬）很多，從 1MHz 到 1kHz 以下約有 10 檔左右。? 但由于頻譜儀的連續(xù)掃描特性， 它的濾波器是高斯型的矩形系數(shù)較大， 一般 60dB ：3dB 帶寬為 10:1 。 而測(cè)試接收機(jī)的中頻濾波器矩形系數(shù)較小，一般 60dB:6dB 帶寬為 2:1 （一般測(cè)試接收機(jī)為雙調(diào)諧回路， 且 B3= ）。頻譜儀的噪聲系數(shù)較

15、大，典型值為 19dB ，因此在頻帶寬相同的情況下，頻譜儀的噪聲電平比 測(cè)試接收機(jī)高。? 了解這些不同后，就可以根據(jù)實(shí)測(cè)情況及所測(cè)信號(hào)的特點(diǎn)，選擇合適的中頻帶寬。如?果要測(cè)量間隔25KHZ的兩相鄰信號(hào)，若它們的電平相差不大，則用10KHZ的中頻帶寬就可以區(qū)分兩 信號(hào)。如果電平相差較大，則必須用3kHz或1kHz的中頻帶寬才能區(qū)分兩信號(hào)。在選擇中頻帶寬時(shí)，還應(yīng)注意掃描時(shí)間，太快會(huì)使濾波器來不及響應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)。有些頻譜儀有自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，特別是現(xiàn)代 較先進(jìn)的它可將掃描時(shí)間自動(dòng)調(diào)節(jié)到與掃描頻寬、中頻帶寬相適應(yīng)。若是手動(dòng)調(diào)節(jié)的，應(yīng)注意一旦中頻帶 寬改變，掃描時(shí)間也要相應(yīng)地變化，以保證準(zhǔn)確測(cè)量。?如果

16、要測(cè)量較弱信號(hào)，就要減小中頻帶寬，使頻譜儀的噪聲電平低于被測(cè)信號(hào)。頻譜儀一般給岀最小 中頻帶寬以下的平均噪聲電平，中檔頻譜儀的典型值為-115dBm 。為保證測(cè)量結(jié)果有效，應(yīng)使信噪比優(yōu)于 6dB，故它可測(cè)量的最小電平為-109dBm 即-2dB叮。實(shí)際上可測(cè)的最小電平還受到頻譜儀雜散響應(yīng)指標(biāo) 的影響，而且當(dāng)被測(cè)信號(hào)小于1gV時(shí)，通過機(jī)殼、電源線等引入干擾會(huì)使測(cè)量結(jié)果不可靠。?四、怎樣保證測(cè)量精度?測(cè)試接收機(jī)都裝有標(biāo)準(zhǔn)脈沖振蕩器，以便在測(cè)量狀態(tài)，如頻率、衰減器、中頻帶寬改變時(shí)隨時(shí)可進(jìn)行 校準(zhǔn)。其測(cè)量精度主要由標(biāo)準(zhǔn)振蕩器的準(zhǔn)確度及輸入失配誤差來決定，一般為2dB。?頻譜儀系采用固定頻率的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)

17、行校準(zhǔn)，當(dāng)測(cè)量頻率不同時(shí)就會(huì)產(chǎn)生誤差。同時(shí)，射頻衰減器參 考電平、中頻帶寬、顯示刻度等的改變都會(huì)產(chǎn)生誤差。對(duì)于現(xiàn)代頻譜儀這些誤差一般為：?校準(zhǔn)信號(hào)絕對(duì)誤差土?頻率響應(yīng)（包括輸入失配）土2dB?射頻衰減器改變 12dB?參考電平改變?中頻帶寬改變 1dB?顯示刻度改變 1dB? CRT顯示非線性誤差 12dB?粗看起來，這些誤差相加超過，?但實(shí)際上與測(cè)量方法有很大關(guān)系。測(cè)量時(shí)，如能保持與校準(zhǔn)時(shí)的儀器設(shè)置狀態(tài)一樣，就可使誤差減至 最小。一般是采用中頻替代法，即在不改變中頻帶寬及顯示刻度的情況下，通過改變參考電平。使校準(zhǔn)信 號(hào)電平與被測(cè)信號(hào)電平等于相應(yīng)的參考電平時(shí)，則被測(cè)信號(hào)電平值等于校準(zhǔn)信號(hào)電平值

18、加上參考電平的改 變量。值得注意的是，測(cè)量時(shí)保持信噪比大于12dB，這種測(cè)量的誤差僅取決于整個(gè)誤差的前四項(xiàng)可達(dá)到2dB。淺析頻譜分析儀和EMI接收機(jī)隨著電力技術(shù)的廣泛應(yīng)用，帶來了很大的便利，但同時(shí)也帶來了不容忽視的電磁干擾(EMI)問題，這就要求必須對(duì)EMI特性進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，這對(duì)提高電力電子裝置的電磁兼容性(EMC)具有重要意義。近幾年，在整個(gè)電磁兼容測(cè)量技術(shù)及所屬服務(wù)領(lǐng)域不斷岀現(xiàn)許多新的器和測(cè)試方法，最基本且有效的測(cè)試設(shè)備還是 和EMI接收機(jī)。1頻譜談到測(cè)量電信號(hào)，電氣工程師首先想到的可能就是。示波器是一種將電壓幅度隨時(shí)間變化的規(guī)律顯示 岀來的儀器，它相當(dāng)于電氣工程師的眼睛，使你能夠看到線

19、路中電流和電壓的變化規(guī)律，從而掌握的工作 狀態(tài)。但是示波器并不是電磁干擾測(cè)量與診斷的理想工具。這是因?yàn)椋?1) 最關(guān)鍵的是動(dòng)態(tài)范圍，干擾頻譜不同分量的差別有5個(gè)量級(jí)以上，需要100 dB以上的動(dòng)態(tài)范圍；而八位的示波器僅有 40 dB左右的動(dòng)態(tài)范圍，不能滿足電磁干擾的測(cè)量要求。(2) 所有電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)中的電磁干擾極限值都是在頻域中定義的，而示波器顯示岀的是時(shí)域波形，因此測(cè)試得到的結(jié)果無法直接與標(biāo)準(zhǔn)比較。為了將測(cè)試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)相比較，必須將時(shí)域波形變換為頻域頻譜。(3) 電磁干擾相對(duì)于電路的工作信號(hào)往往都是較小的，并且電磁干擾的頻率往往比信號(hào)高，而當(dāng)一些幅度較低的高頻信號(hào)疊加在一個(gè)幅度較大的低頻信號(hào)

20、時(shí)，用示波器無法進(jìn)行測(cè)量。(4) 示波器的靈敏度在毫伏級(jí)，而由接收到的電磁干擾的幅度通常為微伏級(jí)，因此示波器不能滿足靈敏度的要求。測(cè)量電磁干擾更合適的儀器是頻譜分析儀，頻譜分析儀是一種將電壓幅度隨頻率變化的規(guī)律顯示岀來 的儀器，它顯示的波形稱為頻譜。頻譜分析儀克服了示波器在測(cè)量電磁干擾中的缺點(diǎn)，它能夠精確測(cè)量各 個(gè)頻率上的干擾強(qiáng)度。對(duì)于電磁干擾問題的分析而言，頻譜分析儀是比示波器更有用的儀器，用頻譜分析儀可以直接顯示岀 信號(hào)的各個(gè)頻譜分量。1. 1頻譜分析儀的原理頻譜分析儀是一臺(tái)在一定頻率范圍內(nèi)掃描接收的接收機(jī)，它的原理圖如圖1所示。In pul. JHFinpviLocaJ cwilliit

21、arEnvelopeDiHplay頻譜分析儀采用頻率掃描超外差的工作方式?；祛l器將天線上接收到的輸入信號(hào)與本振產(chǎn)生的信號(hào)混 頻，當(dāng)混頻的頻率等于中頻時(shí)，這個(gè)信號(hào)可以通過中頻，被放大后，進(jìn)行峰值檢波。檢波后的信號(hào)被進(jìn)行 放大，然后顯示岀來。由于本振電路的振蕩頻率隨著時(shí)間變化，因此頻譜分析儀在不同的時(shí)間輸岀的頻率 是不同的。當(dāng)本的頻率隨著時(shí)間進(jìn)行掃描時(shí)，屏幕上就顯示出了被測(cè)信號(hào)在不同頻率上的幅度，將不同頻 率上信號(hào)的幅度記錄下來，就得到了被測(cè)信號(hào)的頻譜。根據(jù)這個(gè)頻譜，就能夠知道被測(cè)設(shè)備是否有超過標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定的干擾發(fā)射，或產(chǎn)生干擾的信號(hào)頻率是多少。1 2 的使用方法要獲得正確的測(cè)量結(jié)果，必須正確地操作

22、頻譜分析儀。本節(jié)簡(jiǎn)單介紹頻譜分析儀的使用方法。正確使 用頻譜分析儀的關(guān)鍵是正確設(shè)置頻譜分析儀的各個(gè)參數(shù)。下面解釋頻譜分析儀中主要參數(shù)的意義和設(shè)置方 法。(1) 頻率掃描范圍規(guī)定了頻譜分析儀掃描頻率的上限和下限。通過調(diào)整掃描頻率范圍，可以對(duì)感興趣的頻率進(jìn)行細(xì)致的 觀察。在頻率分辨率一定的情況下，掃描頻率范圍越寬，則掃描一遍所需要時(shí)間越長(zhǎng)，頻譜上各點(diǎn)的測(cè)量 精度越低，因此，在可能的情況下，盡量使用較小的頻率范圍。在設(shè)置這個(gè)參數(shù)時(shí)，可以通過設(shè)置掃描開 始頻率和終止頻率來確定，例如：startfrequency=l MHz stop frequency=llMHz也可以通過設(shè)置掃描中心頻率和頻率范圍來

23、確定，例如：frequency=6 MHz ，span=10 MHz。這兩種設(shè)置的結(jié)果是一樣的。(2) 中頻分辨帶寬規(guī)定了頻譜分析儀的中頻帶寬，這項(xiàng)指標(biāo)決定了儀器的選擇性和掃描時(shí)間。調(diào)整分辨帶寬可以達(dá)到兩 個(gè)目的，一個(gè)是提高儀器的選擇性，以便對(duì)頻率相距很近的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行區(qū)別。另一個(gè)目的是提高儀器的 靈敏度。因?yàn)槿魏坞娐范加袩嵩肼?，這些噪聲會(huì)將微弱信號(hào)淹沒，而使儀器無法觀察微弱信號(hào)。噪聲的幅 度與儀器的通頻帶寬成正比， 帶寬越寬， 則噪聲越大。因此減小儀器的分辨帶寬可以減小儀器本身的噪聲， 從而增強(qiáng)對(duì)微弱信號(hào)的檢測(cè)能力。分辨帶寬一般以3 dB(或者6 dB)帶寬來表示。當(dāng)分辨帶寬變化時(shí)，屏幕上顯

24、示的信號(hào)幅度可能會(huì)發(fā)生 變化。若測(cè)量信號(hào)的帶寬大于通頻帶帶寬，則當(dāng)帶寬增加時(shí)，由于通過中頻放大器的信號(hào)總能量增加，顯 示幅度會(huì)有所增加。 若測(cè)量信號(hào)的帶寬小于通頻帶寬， 如對(duì)于單根譜線的信號(hào)， 則不管分辨帶寬怎樣變化， 顯示信號(hào)的幅度都不會(huì)發(fā)生變化。信號(hào)帶寬超過中頻帶寬的信號(hào)稱為寬帶信號(hào)，信號(hào)帶寬小于中頻帶寬的 信號(hào)稱為窄帶信號(hào)。根據(jù)信號(hào)是寬帶信號(hào)還是窄帶信號(hào)能夠有效地鑒別干擾源。(3) 掃描時(shí)間儀器接收的信號(hào)從掃描頻率范圍的最低端掃描到最高端所使用的時(shí)間叫做掃描時(shí)間。掃描時(shí)間與掃描 頻率范圍是相匹配的。如果掃描時(shí)間過短，頻譜儀的中頻不能夠充分響應(yīng)，結(jié)果幅度和頻率的顯示值變?yōu)?不正確。(4)

25、視頻帶寬視頻帶寬至少與分辨帶寬相同，最好為分辨帶寬的 3至 5倍。視頻帶寬反映的是測(cè)量接收機(jī)中位于包 絡(luò)檢波器和模數(shù)之間的視頻放大器的帶寬。改變視頻帶寬的設(shè)置，可以減小噪聲峰一峰值的變化量，提高 較低信噪比信號(hào)測(cè)量的分辨率和復(fù)現(xiàn)率，易于發(fā)現(xiàn)隱藏在噪聲中的小信號(hào)。13 頻譜儀的種類頻譜儀通?？梢苑譃槌Ｒ?guī)掃頻分析儀和實(shí)時(shí)頻譜分析儀，通過比較可以知道實(shí)時(shí)頻譜分析儀適用性更 強(qiáng)。(1) 常規(guī)掃頻分析儀圖2是常規(guī)掃頻分析儀的框圖。此例涉及兩個(gè)RF輸入信號(hào)。RF信號(hào)通過掃描定位振蕩器被轉(zhuǎn)化為IF(中間頻率)o IF輸岀通過帶通濾波器，此處頻譜分析儀分辨率被定義。MixerRF inputKesolutio

26、n,_. filterLocaloscillatorDetector Diaplay圖2掃頻分析儀的攝念濾波器由Fstart掃至Fstop，見圖3。此時(shí)僅觀察到濾波器帶寬內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)的信號(hào)。信號(hào)A首先被探測(cè)和顯示，然后是信號(hào)B(間歇信號(hào)，如突發(fā)現(xiàn)象一般不會(huì)被探測(cè)到，除非在濾波器掃過時(shí)，在某一準(zhǔn)確時(shí)間出現(xiàn))oS 3濾波器的掃頻分解率(2) 實(shí)時(shí)頻譜分析儀實(shí)時(shí)頻譜分析儀是由一系列帶通濾波器組成，如下圖4所示。信號(hào)通過這些濾波器觀察和連續(xù)紀(jì)錄。信號(hào)A和B同時(shí)米集和顯示，如圖 5RF inputfiUrl .Detector 1f1 *filer 2Drtcrtof21-R(*scution filer

27、 3Deiecior 3li 申91I11Resdu lionDetflctni ”H刪4 實(shí)時(shí)頻譜分析儀的嘅念Orteurrent Aequitk)n圖5 同時(shí)釆常2 EMI接收機(jī)由電力電子設(shè)備產(chǎn)生的電磁發(fā)射通常是寬帶、連續(xù)的，其頻率范圍從工頻到幾十兆赫。通常傳導(dǎo)EMI應(yīng)在這一頻率范圍被測(cè)量。由于許多國(guó)家和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)只在MHz30 MHz的頻率范圍內(nèi)確定傳導(dǎo)發(fā)射，傳導(dǎo)EMI的測(cè)量也僅僅在這一范圍內(nèi)討論信號(hào)的測(cè)量方法。在MHz30 MH瀕率乃至低至10 kHz范圍內(nèi)的EMI分量，由EMI接受裝置測(cè)量。EMI接收機(jī)測(cè)得的是 一個(gè)被測(cè)設(shè)備的輸岀電壓。實(shí)質(zhì)上EMI接收機(jī)是可調(diào)諧的、 有頻率選擇的、具有

28、精密的振幅響應(yīng)的電壓計(jì)，如圖6所示。中噸放為一岡-k頻蠟廿-I血衷圖6測(cè)接收機(jī)方框圖各部分功能如下:(1) ?？捎呻妷骸㈦娏魈筋^、各類天線等部件組成。根據(jù)測(cè)量的目的，選用不同部件來提取信號(hào)。(2) 輸入衰減器。可將外部進(jìn)來的過大信號(hào)或干擾電平給予衰減，調(diào)節(jié)衰減量高低，保證測(cè)量接收機(jī)輸入的電平在測(cè)量接收機(jī)可測(cè)范圍之內(nèi)，同時(shí)也可避免過電壓或過電流造成測(cè)量接收機(jī)損壞。(3) 校準(zhǔn)信號(hào)源。與普通接收機(jī)相區(qū)別，測(cè)量接收機(jī)本身提供內(nèi)部校準(zhǔn)信號(hào)源，可隨時(shí)對(duì)測(cè)量接收機(jī)的增益加以自我校準(zhǔn)，以保證測(cè)量值的準(zhǔn)確。(4) 。利用選頻放大原理，僅選擇所需的測(cè)量信號(hào)進(jìn)入下級(jí)電路，而外來的各種雜散信號(hào)(包括鏡像頻率信號(hào)、中

29、頻率信號(hào)、交調(diào)諧波信號(hào)等)均排除在外。(5) 混頻器。將來自射頻放大器的射頻信號(hào)和來自本機(jī)振蕩器的信號(hào)合成產(chǎn)生一個(gè)差頻信號(hào)輸入到中頻 放大級(jí)，由于差頻信號(hào)的頻率遠(yuǎn)低于射頻信號(hào)頻率，使得中頻放大級(jí)增益得以提高。(6) 本機(jī)振蕩器。提供一個(gè)頻率穩(wěn)定的高頻振蕩信號(hào)。(7) 中頻放大器。由于中頻放大器的調(diào)諧電路可提供嚴(yán)格的頻率帶寬，又能獲得較高的增益， 因此保證接收機(jī)的總選擇性和整機(jī)靈敏度。(8) 檢波器。測(cè)量接收機(jī)的檢波方式與普通接收機(jī)的檢波方式有著重大差異。測(cè)量接收機(jī)除可接收正弦波信號(hào)外，更常用于測(cè)量脈沖騷擾電平，因此測(cè)量接收機(jī)除了通常具有的平均值檢波功能外還增加了峰值檢波和準(zhǔn)峰值檢波功能。3頻譜儀和接收機(jī)原理差異頻譜分析儀是當(dāng)前頻譜分析的主要工具，尤其是掃頻外差式頻譜分析儀是當(dāng)今頻譜儀的主流，應(yīng)用掃 頻測(cè)量技術(shù)，通過掃頻信號(hào)源得到外差信號(hào)進(jìn)行頻域動(dòng)態(tài)分析。接收機(jī)是進(jìn)行EMC測(cè)試的主要工具，以點(diǎn)頻法為基礎(chǔ)，應(yīng)用本振調(diào)諧的原理測(cè)試相應(yīng)頻點(diǎn)的電平值。接收機(jī)的掃描模式應(yīng)當(dāng)是以步進(jìn)點(diǎn)頻調(diào)諧的方 式得到的。3. 1基本原理圖根據(jù)工作原理，頻譜分析儀和接收機(jī)可分為模擬式和數(shù)，字式兩大類。外差式