頻譜分析儀的使用方法

1、頻譜分析儀的使用方法頻譜分析儀的使用方法 (第一頁 )13MHz 信號。一般情況下，可以用 示波器判斷 13MHz 電路信號的存在與否，以及信號的幅度是否正 常，然而，卻無法利用示波器確定 13MHz 電路信號的頻率是否正常，用頻率計(jì)可以確定 13MHz 電路信號 的有無，以及信號的頻率是否準(zhǔn)確，但卻無法用頻率計(jì)判斷信號的幅度是否正常。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的有無，又可判斷信號的頻率是否準(zhǔn)確，還可以判斷信號的幅 度是否正常。同時它 還可以判斷信號，特別是 VCO 信號是否純凈。可見頻譜分析儀在手機(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

2、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 到射頻電 路中的信號，對于這一點(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，表示的是一個相對量，分貝對功 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， 101gA / B=10182 ' 3dB ，也就是說， A 功率比 B功率大 3d

3、B， 2?分貝毫瓦 (dBm)分貝毫瓦 (dBm) 是一個表示功率絕對值的單位，計(jì)算公式為：分貝毫瓦 =101g(dBm)例如，如果發(fā)射功率為 lmw ，則按 dBm 進(jìn)行折算后應(yīng)為： 101glmw / 1mw=0dBm 。如果發(fā)射功率為 40mw ， 則 10g40w / 1mw-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)在惠普的測試設(shè)備分離岀來，為安捷倫 )、馬可尼、惠美以及國產(chǎn)的安泰信。相比之下，惠普的頻譜分析儀性能最好，但其價格也相當(dāng)可觀，早期惠美的5010 頻譜分析儀比較便宜，國產(chǎn)的安泰 5010 頻譜分析儀的功能與惠美的 501

4、0 差不多，其價格卻 便宜得多。下面以國產(chǎn)安泰 5010 頻譜分析儀為例進(jìn)行介紹。1 ?性能特點(diǎn)AT5010 最低能測到 2.24uv ，即是-100dBm 。一般示波器在 Imv，頻率計(jì)要在 20mv 以上，跟頻譜儀比相 差10000 倍。如用頻率計(jì)測頻率時，有的頻率點(diǎn)測量很難，有的頻率點(diǎn)測最不準(zhǔn)，頻率數(shù)字顯示不穩(wěn)定， 甚至測不出來。這主 要足頻率計(jì)靈敏度問題，即信號低于 20mv 頻率計(jì)就無能為力了，如用示波器測量時， 信號 5%失真示波器看不岀來，在頻譜儀上萬分之一的失真都能看岀來。但需注意的是，頻譜儀測量的是高頻信號，其高靈敏度也就決定了，要注意被測信號的幅度范圍，以免損 壞高頻頭，

5、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 0.15? 1000MHz(1G) ，其系列還有 3G、8G、12G 等產(chǎn)品。AT5010 頻譜分析儀可同時測量多種 (理論上是無數(shù)個 )頻率及幅度， Y 軸表示幅度， X 軸表示頻率，因此能 直觀 的對信號的組成進(jìn)行頻率幅度和信號比較，這種多對比件的測量，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： 0 15 1050MHz中心頻率顯示精度：士 lOOkHz 頻率顯示分辨率： lOOkHz掃頻寬度： 100kHz / 格一 100MHz /格中頻帶寬 (一 3dB)： 400kHz

6、 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 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)。

7、(3) 電源開關(guān) (POWER) ：被按下后，頻譜分析儀開始工作。(4) 軌跡旋鈕仃 R): 即使有磁性 (鈹膜合金 )屏蔽，地球磁場對水平掃描線的影響仍不可能避免。通過軌跡旋鈕內(nèi)裝的一個電位器來調(diào)整軌跡；使水平掃描線與水平刻度線基本對齊。頻譜分析儀的使用方法 (第二頁 )(9) 中頻帶寬選擇 (400kHz 、20kHz) :選在 20kHz 帶寬時，噪聲電平降低，選擇性提高，能分隔開頻率更近 的譜線。 此時，若掃頻寬度過寬，則由于需要更長的掃描時間，從而造成信號過渡過程中信號幅度降低， 使測量不正確。此時“校準(zhǔn)失效” LED 發(fā)亮即表明這一點(diǎn)。(10) 視頻濾波器選擇 (VIDEOFILT

8、ER) ：可用來降低屏幕上的噪聲，它使得正常情況下，平均噪聲電平剛好 高出其 信號 (小信號 )譜線，以便于觀察。該濾波器帶寬是4kHz。(11) Y移位調(diào)節(jié) ( Y-POS) :調(diào)節(jié)射速垂直方向移動。(12) BNC5011 輸入端口 (1NPUT5011) :在不用輸入衰減時，不允許超出的最大允許輸入電壓為 +25V(DC) 和 十 10dBm(AC) 。當(dāng)加上 40dB 最大輸入衰減時，最大輸入電壓為 +20dBm 。(13) 衰減器按鈕：輸入衰減器包括有 4 個 10dB 衰減器，在信號進(jìn)入第一混頻器之前，利用衰減器按鈕可降低信號幅度。按鍵壓下時衰減器接人。在連接任何信號到輸入端之前，

9、先選擇設(shè)置為最高衰減量( 4x10dB) 和最高可用頻寬 (掃頻寬度 100MHz /格) ，若此時將中心頻率調(diào)在 500MHz ，則在最大可測和顯示頻率范圍內(nèi)檢測出任意譜線。當(dāng)衰減減小時， 基線向上 移動，則可指出在最大可顯示頻率范圍 (例如 1200MHz) 之外信號幅度有溢出。(14) 掃頻寬度選擇按鍵 (SCANWIDTH) ：用來調(diào)節(jié)水平軸的每格掃頻寬度。用 u 按鍵來增加每格頻寬，用 t 按鍵來 減少每格頻寬。轉(zhuǎn)換是 1 2 5步級，從 100kHz /格-100MHz /格。此掃頻寬度以 MHz/格顯示出， 它代表水平線 每格刻度。中心頻率是指水平軸心垂直刻線處的頻率。假如中心頻

10、率和掃頻寬度設(shè)置正確，X 軸有 10 分格的長度，則當(dāng)掃頻寬度低于 IOOMHz 時，只有全頻率范圍的一部分可被顯示。當(dāng)掃頻寬度 設(shè)在100MHz / 格位置，中心頻率設(shè)在 500MHz 時，顯示頻率以每格 100MHz 擴(kuò)展到右邊，最右是1000MHz(500MHz+5x100MHz)同樣，中心向左邊則頻率減低。此情況下，左邊的刻線代表0Hz 。這時，可以看到一條特別的譜線，即，0 頻率”。這是由于第一本地振蕩器頻率通過了第一中頻而產(chǎn)生的。當(dāng)中心頻率相對于掃頻寬度較低時有此現(xiàn)象?！? 頻率”的幅度對每臺頻譜儀是不一樣的。它不能作參考電平來使用。 顯示在“ 0 頻率”點(diǎn)左邊的那些譜 線被稱為鏡

11、頻。在“ 0 掃頻”模式時，頻譜儀工作就像是一臺可選擇(中頻)帶寬的接收機(jī)，此時頻率的選擇是通過“中心頻率”旋鈕來實(shí)現(xiàn)的。通過中頻濾波器的頻譜線產(chǎn)生一個電平顯示。所選的掃頻寬度格值由設(shè)置按鍵上方的 LED 顯示出來。(15) 水平位置旋鈕 (X-POS) ：水平位置調(diào)整旋鈕。(16) 水平幅度調(diào)整旋鈕 (X-AMPL) ：水平幅度調(diào)整旋鈕。水平位置及水平幅度調(diào)節(jié)僅僅在儀器校準(zhǔn)時才用。 在正常使用下一般無須調(diào)節(jié)。 當(dāng)需要對它們實(shí)施調(diào)節(jié)時， 則需要 用一臺很精確的射頻振蕩器配合使用。(17) 耳機(jī)插孔 (PHONE) : 阻抗大于 16n 的耳機(jī)或揚(yáng)聲器可以連到耳機(jī)插孔。當(dāng)頻譜儀對某一個譜線調(diào)諧好

12、 時，可能 有的音頻會被解調(diào)出來。(18) 音量調(diào)節(jié) (VOL) ：調(diào)節(jié)耳機(jī)輸出的音量。(19) 頻率顯示屏：在頻譜分析儀上有一個頻率顯示屏，顯示頻標(biāo)所在位置的頻率值。三、頻譜分析儀的使用1 指導(dǎo)(1) AT5010 頻譜分析儀測量幅度為： -100dBm-+13dBm ，即：信號強(qiáng)度達(dá)到最高的一條水平刻度線時，此 信號的幅度為 -27dBm ，每下一大格減 10dBm 。如果頻譜分析儀上的 40dB 衰減器全按下時，此時最高水平 刻度線幅 度為 +13dBm(-27dBm+40dBm) 。(2) 手機(jī)有些信號測試點(diǎn)可以直接用高頻電纜連接頻譜儀進(jìn)行測量。但有部分測試點(diǎn)因?yàn)榇嬖谧杩蛊ヅ涞膯?題，

13、不能直接測量，可選用安泰 AZ530-H 高阻抗探頭，探頭輸入電容為 2pF ，阻抗極高，可以直接定量測 量手機(jī)上任何射頻信號不會對被測電路有任何影響。 AZ530-H 高阻抗探頭本身有 20dB( 典型值 )的衰減，因 此用其作定量測量時，要在其直接讀數(shù)上加20dB。2操作用頻譜分析儀測量手機(jī)的射頻信號比較方便，例如，測量愛立信 T18 第二中頻信號 (6MHz) 時，可按以下方 法進(jìn)行。(1) 打開頻譜分析儀，調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕，使屏幕上顯示的光跡清晰。(2) 調(diào)節(jié)掃頻寬度選擇按鍵 (SCANWIDTH) 按鍵，使 1MHz 指示燈亮，表示每格所占頻率為 1MHz 。(3) 調(diào)節(jié)中心頻率粗

14、細(xì)調(diào)調(diào)節(jié)旋鈕，使頻標(biāo)位于屏幕中心位置，所指頻率為 6MHz 。(4) 將頻譜儀探頭外殼與 T18 電路主板接地點(diǎn)相連，探針插到第二中頻濾波器的輸出端，在電流表指針擺動 時觀察頻 譜儀屏幕上是否有脈沖式圖像，正常情況下，當(dāng)電流表指針擺動時，有脈沖圖像出現(xiàn)在 6MHz 頻標(biāo)位置。再如，用頻譜分析儀測量諾基 3310 功放輸出信號的頻譜，可按以下步驟進(jìn)行測量。(1)打開頻譜分析儀，調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕，使屏幕上顯示清晰的圖像。900MHz(2)調(diào)節(jié)中心頻率粗細(xì)調(diào)調(diào)節(jié)旋鈕，使頻標(biāo)位于屏幕中心位置，顯示屏顯示頻率值為(3)(SCANWIDTH) 按鍵，使 10MHz 指示燈亮，表示每格所占頻率為 10MHz調(diào)節(jié)掃頻寬度選擇按鍵(4) 將頻譜儀外殼與 3310 主板接地點(diǎn)相連，控針插到功放塊的輸出端，并撥打“112 ”，觀察電流表擺動的同時觀看頻譜儀屏幕上有無脈沖圖像，正常情況下，在 900MHz 頻標(biāo)附近會出現(xiàn)脈沖圖像，但幅度會超出 屏幕范 圍，可以按衰減按鍵，使圖像最高點(diǎn)在屏幕范圍內(nèi)。(5) 標(biāo)記按鈕( ONOFF) :當(dāng)標(biāo)記按鈕置于 OFF(斷)位置時，中心頻率 ( CF)指示器發(fā)亮，此時顯示器