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频谱分析仪的工作原理简介

  频谱分析仪的工作原理就像一个宽带接收机。这里的宽带的意思是从几+kHz到几+MHz。

  接收机的原理是将输入信号的频率转变为检测回路能够处理的频段内。频率转换是由混频器和本地震荡实现的。在频谱分析仪中,第一级本地震荡需作为宽带晶体振荡器,它的频率范围与输入信号偏移了一个固定频率,这个偏移频率就是所说的IF中频。接下来的带通滤波器是为了滤掉由输入信号和本振信号形成的不想要的频率。只有中频信号被检出,并传到检波器和显示单元。

  由于频谱仪本质上是一个宽带接收机,所以需要不只一个频率转换。需要频率转换的数目是由频率范围,频率分辨率,或者分辨率带宽来决定的。

  衰减器

射频信号输入路径中的衰减器能够增加输入信号电平的动态范围或给频谱仪更多的输入保护。衰减器会将进入混频器的信号限制在一定的电平。如果输入信号超过参考电平,会将造成测量的错误,或者会产生更多的突波噪声。那就是为什么有的频谱分析仪会在指定混频前信号强度的条件下开出它的规格。

  解析度滤波器

当输入信号被换成更低的频段并进入检波器和显示单元时,为了分辨在频率上很接近的信号,就要用到RBW(解析度带宽)滤波器。

  检波器

  在解析滤波器之后是检波器,它的用处是用来检测能量并将之转换为直流电压。显示单元就利用这个直流电压来绘谱线的分布状态。

  视频滤波器

  在检波器将直流电压送到显示单元之前,我们需要用一个滤波器来压缩由检波器产生的噪声。视频滤波器就是用在这里的,它的带宽在这里就叫作VBW。

  扫描时间

  由于物理原因,较窄带宽的滤波器达到稳定状态的时间会很长,所以如果选了较窄的RBW或VBW就要用更长的时间。因此在较窄的RBW或VBW情况下,扫描时间也会更长。所有的频谱仪都有自动和手动两种模式去选择RBW/VBW/扫描时间。自动模式就是考虑了频宽,RBW,VBW和扫描时间这几种因素,取得最适当的平衡点,而预先设定的最佳应用组合。

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