掃描調(diào)諧式頻譜分析儀(Swept-tuned)
大多采用超外差式,其工作原理和超外差式接收機(jī)基本類同
傅立葉變換頻譜分析儀(Fourier)
首先對(duì)時(shí)域的信號(hào)數(shù)字化,然后進(jìn)行快速傅立葉變換(FFT),并顯示變換后各頻譜分量;目前技術(shù)條件下,其頻率范圍、靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍都不如超外差式頻譜分析儀掃描調(diào)諧式頻譜分析儀(Swept-tuned)
時(shí)域跟頻域的區(qū)別:
正弦波在頻域內(nèi)是一根譜線
方波在頻域內(nèi)是無窮根譜線,譜線間的距離固定為方波周期的倒數(shù)
一個(gè)瞬變過程的頻譜是連續(xù)的
沖擊函數(shù)的頻譜是平的
需要無窮大的能
頻譜分析儀的基本結(jié)構(gòu):
輸入衰減器和中頻增益
輸入衰減器:調(diào)節(jié)輸入到頻譜儀的輸入信號(hào)的幅度大?。罕Wo(hù)電路,輸入最大信號(hào)一般小于30dBm。
中頻增益:一般和輸入衰減器聯(lián)調(diào)以保持信號(hào)頻譜輸出的顯示位置不變,盡量讓輸入到中頻濾波器的中頻信號(hào)幅度保持不變;信號(hào)幅度的校準(zhǔn)。
混頻器
把信號(hào)頻譜變換到更高的頻率點(diǎn)上,混頻器是實(shí)現(xiàn)頻譜分析儀寬頻帶的關(guān)鍵。
本振和掃頻發(fā)生器
本振是一個(gè)壓控振蕩器,其控制電壓由掃頻發(fā)生器產(chǎn)生。掃頻發(fā)生器同時(shí)控制顯示器的水平偏轉(zhuǎn),保持同步,提供掃頻顯示。顯示器為陰極射線管CRT:XY顯示方式,水平方向(代表頻率)有10格,垂直方向(代表幅度)一般有8格或10格;屏幕最上面的標(biāo)度線為校準(zhǔn)過的一個(gè)絕對(duì)數(shù)值,作為參考電平用。
中頻濾波器
中頻濾波器是中心頻率固定的帶通濾波器:混頻后的頻率如果落在中頻濾波器通帶內(nèi),顯示器上才會(huì)顯示該頻率;如果混頻后頻率不等于中頻,則被中頻濾波器所阻擋;由于顯示器上的單頻譜形狀為中頻濾波器的幅頻特性,因此又稱中頻濾波器的3dB帶寬為頻譜分析儀的分辨率帶寬Resolution Bandwidth (RBW)
檢波器
Detector檢波器一般是峰值檢波器
正峰值檢波、負(fù)峰值檢波、樣本檢波
它對(duì)中頻濾波器的輸出進(jìn)行峰值檢波
中頻濾波器輸出為中頻,并非信號(hào)本身
但是,只要混頻器不失真,中頻信號(hào)的幅度和信號(hào)幅度之間具有線性關(guān)系,因此峰值檢波結(jié)果和輸入信號(hào)幅度成正比關(guān)系
對(duì)于一般的二極管峰值包絡(luò)檢波,頻譜儀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)電壓表
RC電路需要充放電時(shí)間,掃描時(shí)間不能太快
視頻檢波器和顯示器
視頻檢波器的作用是通過對(duì)信號(hào)取平均來平滑顯示器輸出
使得微弱信號(hào)更容易讀出
減小隨機(jī)噪聲的影響
其帶寬由VBW(Video BandWidth)控制
顯示器相當(dāng)于超外差式收音機(jī)的揚(yáng)聲器
如果信號(hào)使得混頻器過載發(fā)生失真,那么顯示器上的顯示結(jié)果就不會(huì)正確
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