頻譜儀基本原理

頻譜分析儀講座電子科技大學微波工程系頻譜分析儀講義提綱1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作1、頻譜儀根底8、頻譜儀根本使用頻譜分析儀根底頻譜儀開展史頻譜儀主要用途粗略掃中頻的頻譜監(jiān)視器掃本振的全景接收機智能頻譜分析儀多功能頻譜分析儀高性能頻譜分析儀微波通信網絡雷達、導航、電子對抗頻率管理信號監(jiān)測頻譜分析儀根底信號時域分析頻域分析信號周期升降沿峰值電壓信號頻率諧波分量信號功率寄生、交調信號邊帶頻譜分析儀根底時間頻率幅度tfV頻域時域頻譜分析儀根底動態(tài)信號分析儀頻譜分析儀信號頻譜分析X(nT)X(t)S(t)ttt(b)取樣函數(shù)(c)取樣波形(a)時域波形T=1/fSADCFFTfS輸入顯示器處理器

數(shù)字濾波器

模數(shù)轉換器取樣器衰減器

模擬濾波器窗口V2V3V1f2f1fs3fs2fs1頻譜分析儀講義提綱1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作2、頻譜儀根本概念8、頻譜儀根本使用頻譜分析儀根本概念f(a)(b)(c)輸入頻譜屏幕譜線形狀分辨力太低圖形分辨率靈敏度

頻譜儀的靈敏度常以顯示平均噪聲電平來表示Pin=-174dBm+fdB+10logBfdB整機的噪聲系數(shù)B接收機的3dB中頻帶寬掃速PEAKLOG10dB/REF0dBmATTEN10dBCENTER300MHzSPAN500kHz#RESBWxxMHz#VBWxxMHzSWPxxmsec當VBW≥RBW時：ST≥K*SPAN/（RBW）2當VBW≤RBW時：ST≥K*SPAN/（RBW*VBW）同步調諧濾波器K>2.5數(shù)字濾波器K<1信號失真頻譜分析儀根本概念動態(tài)范圍

功率(dB)f2f3fD2D3D功率(dB)2f1-f2f1f22f2-f12D3D3D2D(a)二階失真（b

三階失真30405060708090-70-60-50-40-30-20-10動態(tài)范圍dBc混頻器輸入電平二階失真三階失真噪聲電平(1kHz)PEAKLOG10dB/REF-40dBmATTEN10dBCENTER300MHzSPAN500MHzRESBW1MHzVBW1MHzSWP50msec中頻信號頻譜儀經包絡檢波器后有四中視頻檢波方式ROSENFELL檢波負峰值檢波正峰值檢波取樣檢波視頻檢波預選器頻譜分析儀根本概念時間門預選器的特點：預選器為帶通濾波器，其3dB帶寬為定值，但中心頻率是隨流過自身的電流來改變的，頻率范圍為2GHz~26.5GHz。它與本振同步調諧，對帶外和鏡像響應有很好的抑制，到達對被測信號的預選的目的。復合信號觸發(fā)信號時間門實測譜線頻譜分析儀講義提綱1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作3、頻譜儀原理實現(xiàn)8、頻譜儀根本使用頻譜分析儀根本原理實現(xiàn)

第一變頻器

第三變頻器第二

變頻器F1IFF2IFF3IFFRF

射頻衰減器F1lo

第一

本振YTOYTF

帶寬濾波器

對數(shù)放大器LOG掃描斜波發(fā)生器檢波器顯示器

低通濾波器

低通濾波器

帶通濾波器

步進放大器MXR1MXR2頻譜分析儀根本原理實現(xiàn)頻率讀出準確度開環(huán)本振頻譜儀鎖頻本振頻譜儀合本錢振頻譜儀信號分辨率帶寬LC濾波器晶體濾波器有源濾波器數(shù)字濾波器頻譜分析儀講義提綱1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作4、頻譜儀根本指標8、頻譜儀根本使用頻譜分析儀根本指標產品型號生產廠家頻率范圍頻率讀出分辨率帶寬噪聲邊帶顯示范圍頻率響應噪聲電平卡讀寫器功能擴充AV4031電子第41所50kHz~22GHz5MHz1kHz~3MHz-95dBc/Hz80dB2dB-107dBm無無HP8593E美國HP公司9kHz~22GHz510Hz1GHz處30Hz~3MHz-105dBc/Hz80dB1.5dB-127dBm有有AV4032電子第41所9kHz~26.5GHz510Hz1GHz處30Hz~3MHz-105dBc/Hz80dB1.5dB-125dBm有有AV4033電子第41所9kHz~26.5GHz10Hz1GHz處1Hz~3MHz-113dBc/Hz100dB1.5dB-140dBm無無1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作5、頻譜儀根本測量頻譜分析儀講義提綱8、頻譜儀根本使用頻譜分析儀根本測量根底測量被測量信號的頻率被測量信號的功率根底：對被測信號自身應有一定的了解。一般：對被測信號應知道所在的頻段范圍內。高級：對被測信號一無所知。直接設置設置測量范圍大范圍內搜索頻譜分析儀根本測量調制信號測量調幅信號調頻信號脈沖信號掃頻測量時域測量FFT變換頻域測量Bessel函數(shù)法Haberly法窄帶測量寬帶測量DdBfmfcMARKERD1.0kHz-26dBAM%=200·10-（DdB/20）

掃頻方法測量調幅信號調幅信號頻譜分析儀根本測量時域方法測量調幅信號調幅信號頻譜分析儀根本測量TMARKERMARKERD10msec1.00xDEmaxEmin5.00ms.818X

最寬的分辨帶寬

最寬的視頻帶寬

線性方式顯示

零掃寬FFT變換測量調幅信號調幅信號頻譜分析儀根本測量fmDdBMARKERD1kHz-26dB頻域法測量調頻信號調頻信號頻譜分析儀根本測量MARKERD1.0kHz-40dB

Bessel函數(shù)法測調頻信號調頻信號頻譜分析儀根本測量MARKERD100Hz

Haberly法測寬帶調頻調頻信號頻譜分析儀根本測量n+1nn-139.76mv85.7mv99.88mv123Vn+1<Vn<Vn-1按照規(guī)那么計算寬帶調頻參數(shù)：尋找三個鄰近邊帶，其幅度隨距載波愈遠而依次減小對數(shù)方式，用電壓單位從離開載波算起確定N值，第一對邊帶N=1，第二對N=2=2nVn/(Vn-1+Vn+1)脈沖調制窄帶測量脈沖調制信號頻譜分析儀根本測量RBW<<PRFPf0f0PpPRFtf0f0-2Df0-Df0+Df0+2DPRF=1/T脈沖調制寬帶測量脈沖調制信號頻譜分析儀根本測量RBW>>PRFT=1主瓣寬度2主瓣寬度1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作6、頻譜儀誤差分析頻譜分析儀講義提綱8、頻譜儀根本使用頻率準確度

頻率參考的穩(wěn)定度和準確度

本振的線性度

掃描時間準確度

中頻帶寬濾波器的中心

剩余調頻

顯示分辨率頻譜分析儀誤差分析幅度準確度標度準確度輸入衰減器準確度參考電平準確度頻響平坦度分辨帶寬切換誤差預選器〔YTF〕跟蹤各種失真頻譜分析儀誤差分析1、頻譜儀根底2、頻譜儀根本概念3、頻譜儀原理實現(xiàn)4、頻譜儀根本指標5、頻譜儀根本測量6、頻譜儀誤差分析7、頻譜儀根本操作7、頻譜儀根本操作頻譜分析儀講義提綱8、頻譜儀根本使用頻譜分析儀根本操作ab不同分辨率帶寬區(qū)分等幅信號f1f2頻譜分析儀根本操作分辨帶寬區(qū)分大、小信號k<akahf1f2頻譜分析儀根本操作用頻率跟蹤減小掃寬頻譜分析儀根本操作頻標比較