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?？梢婎l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，所以在待機(jī)狀態(tài)下，頻率計(jì)很難測(cè)到射頻

2、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，101gAB=101823dB，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l

3、mw，則按dBm進(jìn)行折算后應(yīng)為：101glmw1mw=0dBm。如果發(fā)射功率為40mw，則10g40w1mw-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性能特點(diǎn) AT5010最低能測(cè)到2.24uv，即是-100dBm。一般示波器在lmv，頻率計(jì)要在20mv以上，

4、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2.24uv-1V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0.151000MHz(1G)，其系列還有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

5、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)10dB)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

6、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；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

7、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

8、采用dBv/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系統(tǒng)， VdBuV=PdBm+107dB而對(duì)于75系統(tǒng)，則VdBuV=PdBm+108.8dB 現(xiàn)代頻譜儀多采用微機(jī)處理，顯示刻度可以自動(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

9、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)，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)

10、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-30dBm。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

11、縮。增益壓縮1dB,約產(chǎn)生12.2%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

12、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)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

13、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

14、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=0.8B6）。頻譜儀的噪聲系數(shù)較大，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

15、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)。頻譜儀一般給出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-2dBV。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1V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

16、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)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0.3dB 頻率響應(yīng)（包括輸入失配）0.52dB 射頻衰減器改變12dB 參考電平改變0.5dB 中頻帶寬改變0.51dB 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4.5dB， 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

17、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)查看最近90天中添加的最新產(chǎn)品 最新電子元器件資料免費(fèi)下載 派睿電子TI有獎(jiǎng)問答 - 送3D汽車鼠標(biāo) IR推出采用焊前金屬的汽車級(jí)絕緣柵雙極晶體管 全球電子連接器生產(chǎn)商samtec 最新斷路器保護(hù)套 隨著電力電子技術(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)E

18、MI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)域不斷出現(xiàn)許多新的測(cè)試儀器和測(cè)試方法，最基本且有效的測(cè)試設(shè)備還是頻譜分析儀和EMI接收機(jī)。1 頻譜分析儀談到測(cè)量電信號(hào)，電氣工程師首先想到的可能就是示波器。示波器是一種將電壓幅度隨時(shí)間變化的規(guī)律顯示出來的儀器，它相當(dāng)于電氣工程師的眼睛，使你能夠看到線路中電流和電壓的變化規(guī)律，從而掌握電路的工作狀態(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 d

19、B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，而示波器顯示出的是時(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)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)，而由天線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)律顯示出來的儀器，它顯示

20、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出信號(hào)的各個(gè)頻譜分量。11 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。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)可以通過中頻放大器，被放大后，進(jìn)行峰值檢波。檢波后的信號(hào)被視頻放大器進(jìn)行放大，然后顯示出來。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)間輸出的頻率是不同的。當(dāng)

21、本振蕩器的頻率隨著時(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。12 頻譜儀的使用方法要獲得正確的測(cè)量結(jié)果，必須正確地操作頻譜分析儀。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

22、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=ll MHz。也可以通過設(shè)置掃描中心頻率和頻率范圍來確定，例如：center 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?/p>

23、都有熱噪聲，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

24、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，頻譜儀的中頻濾波器不能夠充分響應(yīng)，結(jié)果幅度和頻率的顯示值變?yōu)椴徽_。(4)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)轉(zhuǎn)換器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

25、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)。IF輸出通過帶通濾波器，此處頻譜分析儀分辨率被定義。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))。(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)采集和顯示，如圖5。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

26、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0.15 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0.15 MHz30 MHz頻率乃至低至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)備的輸出電壓。實(shí)質(zhì)上EMI接收機(jī)是可調(diào)諧的、有頻率選擇的、具有精密的振幅響應(yīng)的電壓計(jì)，如圖6所示。各部分功能如下：(1)傳感器。可由電壓探頭、電流探頭、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?？蓪⑼獠窟M(jìn)來的過大信號(hào)或干擾電平

27、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)射頻放大器。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)

28、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。31 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。外差式分析是當(dāng)前使用最為廣泛的接收和分析方