频谱分析仪的工作原理和使用方法 1. 概述 2 频谱分析仪的工作原理 3 频谱分析仪性能参数的基本概念 4 频谱分析仪的测量准确度 5 频谱分析仪使用中应注意的问题 6 频谱分析仪使用实唎－E4405B 频谱分析仪的工作原理和使用方法 1. 概述 1.1 时域分析 1.2 频域分析 1.3 频谱仪的发展 2 频谱分析仪的工作原理 2.1 频谱分析仪的类型 2.1.1. 实时频谱分析仪
2.1.2. 扫频頻谱分析仪 2.2 超外差扫频频谱分析仪的工作原理 2.3 基波及谐波混频 3 频谱分析仪性能参数的基本概念 3.1 分辨力(RBW) 3.2 选择性 3.3 剩余调频 3.4 边带噪声 (相位噪声) 3.5 自適应关系 1 概述 1.1 时域分析 1.2 频域分析 1.3 频谱仪的发展 1 概述
无论你是一个电子设备或系统的设计制造工程师还是一个电子器件或系统的现场维护/修理人员，都需要一台能观察并帮助你分析你的设备或系统产生的电信号或电信号通过你的器件或系统后质量变化的情况比如，信号的功率和幅度调制或边带等等，通过分析来验证你的设计确定器件或系统的性能，判别故障点找出问题的所在，这就是信号特性分析 目前，信号分析主要从时域频域和调制域三个方面进行。 1 概述 1
概述 1.1 时域分析 所谓时域分析就是观察并分析电信号随时间的变化情况唎如，信号的幅度周期或频率等。时域分析常用仪器是示波器但是示波器还不能提供充分的信息，因此就产生了用频域分析的方法来汾析信号 1.2频域分析
观察并分析信号的幅度(电压或功率)与频率的关系，它能够获取时域测量中所得不到的独特信息例如谐波分量，寄生信号交调、噪声边带。最典型的频域信号分析是测量调制失真和噪声。通常进行信号频域分析的仪器就是频谱分析仪 1.2频域分析 1.2频域汾析 频谱分析仪(频谱仪)是信号频域特性分析的重要工具。它将一个由许多频率分量组成复杂的信号分解成各个频率分量每一个频率分量嘚电平被依次显示出来。
频域分析测量有许多独特的优点用频谱分析的方法很容易测量一个信号频率，功率谐波分量，调制假信号和噪声等 1.2频谱仪的发展 30年代末期，第一代扫频式频谱仪诞生 60年代末期，可以为频谱仪提供频率和幅度的校准前端预选的频谱仪问世，咜标志着频谱仪从此进入了定量测试的时代
70年代末，随着集成电路技术快速A/D变换技术，频率合成技术数字存储技术，尤其是微处理器技术的飞速发展频谱仪的技术指标大幅度提高。频率范围扩展到100Hz-20GHz分辨力带宽达到10Hz。 现在频谱分析仪的测量频率范围已达到30Hz-50GHz，外混頻可以扩展到mm波波段分辨力带宽从1Hz-3MHz，测量信号的动态范围100dB显示平均噪声-110dBm。 2
频谱分析仪的工作原理 2.1 频谱分析仪的类型 2.1.1. 实时频谱分析仪 2.1.2. 扫頻频谱分析仪 2.2 超外差扫频频谱分析仪的工作原理 2.3 基波及谐波混频 2 频谱分析仪的工作原理 我们知道当一个信号随时间做周期或准周期变化時，用付里叶变换可以表示成一个基波分量及许多谐波分量之和的形式基波和各次谐波的能量按其频率高低的次序排列就是信号的频谱。
对于非周期性信号(如随机信号)可以看成是一个周期T为无限大的周期信号即频率间隔为无限小，其谱线是连续的称为连续谱。 2.1.1 实时频譜分析仪 所谓实时频谱分析仪是指能实时显示信号在某一时刻的所有频率成分的分析结果见图2.2。 2.1.1 实时频谱分析仪
被测输入信号经过宽带預放放大后由多路分配器分别送到并联的多个带通滤波器，每个滤波器从被测信号中选出与其相对应的频谱分量经检波器检波后送到各个显示器保持并显示。现在基本不用 还有一种快速付里叶变换(FFT)式频谱分析仪也属于实时型频谱分析仪，见图2.1 2.1.1 实时频谱分析仪 还有一種快速付里叶变换(FFT)式频谱分析仪也属于实时型频谱分析仪，见图2.1 2.1.1
实时频谱分析仪 图2.3是付里叶分析仪原理框图。由于取样与A/D转换速度的限淛快速付里叶变换(FFT)式频谱分析仪无法用于高频及微波范围的频谱分析仪。 2.1.2 扫频频谱分析仪
调谐滤波式频谱分析仪是用扫描发生器驱动调諧滤波器在整个频率范围内改变一个带通滤波器的中心频率来工作的。随着中心频率的移动依次选出的被测信号各频谱分量，再经滤波器和视频放大后加到显示器的垂直偏转电路而水平偏转的输入信号来自驱动并调谐带通滤波器的同一扫描发生器。这样水平轴就可鉯用于表示频率。 目前大量使用的是超外差式频谱分析仪它又可以分为扫中频和扫高频(扫前端)两种。
原标题：频谱分析仪原理框图结構框图
频谱分析仪是常用的电子测量仪器之一他的功能是分辨输入信号中各个频率成分并测量各个频率成分的频率和功率。
下面看一下傳统频谱分析仪的原理和现代频谱分析仪（或称为信号分析仪）的发展图1是传统的扫频式频谱分析仪的结构框图。
图1 传统扫频式频谱分析仪的结构框图
输入信号进入频谱分析仪后与本振混频当混频产物等于中频时，这个信号送到检波器检波器输出视频信号，通过放大、采样、数字化后决定CRT显示信号的垂直电平扫描振荡器控制CRT显示的水平频率轴和本地振荡器调谐同步，它同时驱动水平CRT偏转和调谐本振
频谱分析仪依靠中频滤波器分辨各个频率成分，检波器测量信号功率依靠本振和显示横坐标的对应关系得到信号频率值。
这种扫描－調谐分析仪的工作原理正象你家中的调幅AM接收机只是调幅接收机的本振不是扫描的，而是用刻度旋钮人工进行调谐另外不是用显示器顯示信息而是用扬声器播放声音。
图2是最新的安捷伦MXA系列频谱分析仪的结构框图MXA采用全数字中频和数字信号处理的方式进行频谱分析和信号的矢量分析，这是现代的频谱分析仪/信号分析仪与传统频谱分析仪最大的不同数字处理部分相当于多制式信号接收机，软硬结合满足各种各样频谱分析和矢量信号分析的应用
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