頻譜儀的基本原理與操作

頻譜儀的基本原理與操作通信網(wǎng)絡(luò)中心劉遠(yuǎn)豐內(nèi)容安排信號(hào)分析簡(jiǎn)介頻譜儀的工作原理頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介頻譜儀的正確使用頻譜儀的操作應(yīng)用舉例提高測(cè)量精度的技巧信號(hào)分析簡(jiǎn)介信號(hào)的分類：按表現(xiàn)形式分：連續(xù)波信號(hào)，模擬調(diào)制信號(hào)，數(shù)字調(diào)制信號(hào)，噪聲信號(hào)。對(duì)信號(hào)的分析包括：時(shí)域分析頻域分析調(diào)制域分析信號(hào)分析簡(jiǎn)介對(duì)信號(hào)的分析信號(hào)分析簡(jiǎn)介頻域測(cè)量的意義描述信號(hào)最直接的途徑是采用時(shí)域表征方式（如示波器）。描述信號(hào)另一個(gè)途徑是利用頻域表征方式，傅里葉理論將時(shí)域和頻域表征聯(lián)系起來(lái)，適當(dāng)利用傅里葉級(jí)數(shù)、付式變換和離散付式變換（DFT）能將時(shí)域函數(shù)X(t)變換成頻域函數(shù)X(f)。信號(hào)分析簡(jiǎn)介頻域測(cè)量的意義頻域測(cè)量較之時(shí)域測(cè)量具有更高的靈敏度。由于窄帶頻域測(cè)量帶寬幾乎可以被任意壓縮，故能大大減少測(cè)量中的噪聲，窄帶測(cè)量還能除去某些頻率上的強(qiáng)干擾信號(hào)。某些系統(tǒng)原本就與頻域有關(guān)，如：電信系統(tǒng)中所用的頻分復(fù)用系統(tǒng)（FDM）。信號(hào)分析簡(jiǎn)介頻域測(cè)量的意義多重信號(hào)在頻域中更容易分離。利用頻譜儀能區(qū)分這些頻率成分并精確加以測(cè)量，而用示波器則難以做到。一般而言時(shí)域得到的是信號(hào)的波形信息，不適合測(cè)量混合信號(hào)和復(fù)雜信號(hào)，如AM信號(hào)、QPSK信號(hào)。頻域得到的是信號(hào)的頻域分布信息。信號(hào)分析簡(jiǎn)介頻域測(cè)量的意義

左上圖的信號(hào)幅度和相位無(wú)規(guī)則變化，在時(shí)域中測(cè)量很難獲得有用的信息?？梢园堰@個(gè)復(fù)雜的信號(hào)看作是兩個(gè)不同頻率和幅度的兩個(gè)信號(hào)（右上圖）的合成，然后在頻域中表示出來(lái)（下圖），這樣就可以很清楚地了解該混合信號(hào)的構(gòu)成。頻譜儀的工作原理頻譜儀的定義：一切信號(hào)，不管它是編碼型的、發(fā)射型的或是其它什么類型的；不管是周期重復(fù)的、瞬態(tài)的還是隨機(jī)的，其基本參數(shù)之一就是頻譜特性。用于頻域內(nèi)分析這些信號(hào)參數(shù)的儀器叫做頻譜儀?；蛘哒f(shuō)頻譜儀是把信號(hào)的能量作頻率的函數(shù)顯示出來(lái)的測(cè)量?jī)x器。它實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)被校準(zhǔn)于正弦波有效值的峰值響應(yīng)的選頻電平表。頻譜儀的工作原理信號(hào)的頻域指標(biāo)：信號(hào)功率信號(hào)頻率相位噪聲雜波抑制諧波抑制……頻譜儀的工作原理頻譜儀的工作原理頻譜儀的工作原理頻譜儀的分類：按照工作原理分，頻譜儀有兩種基本的類型：實(shí)時(shí)頻譜儀和掃頻調(diào)諧式頻譜儀。實(shí)時(shí)頻譜儀包括多通道濾波器（并聯(lián)型）頻譜儀和FFT頻譜儀。掃頻調(diào)諧式頻譜儀包括掃描射頻調(diào)諧型頻譜儀和超外差式頻譜儀。頻譜儀的工作原理實(shí)時(shí)頻譜儀實(shí)時(shí)頻譜儀能同時(shí)顯示其現(xiàn)實(shí)頻率內(nèi)的所有頻率分量，而且保留了相位信息，不僅能分析周期信號(hào)、隨機(jī)信號(hào)，而且能分析瞬時(shí)信號(hào)，顯示相位關(guān)系。頻譜儀的工作原理多通道頻譜儀多通道頻譜儀：信號(hào)同時(shí)送到每一個(gè)濾波器，濾波器的輸出表示輸入信號(hào)中進(jìn)該濾波器通帶內(nèi)的那部分能量，顯示出各濾波器通帶內(nèi)的信號(hào)的合成信號(hào)。優(yōu)點(diǎn)：速度快，可構(gòu)成實(shí)時(shí)測(cè)量系統(tǒng)。缺點(diǎn)：由于受濾波器數(shù)量及帶寬限制，這類頻譜儀主要工作在音頻范圍。頻譜儀的工作原理FFT頻譜儀

FFT頻譜儀的核心是以函數(shù)進(jìn)行快速傅里葉變換的數(shù)學(xué)計(jì)算為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)分析。能完成多通道濾波器式頻譜儀相同的功能。一般工作在DC~100kHz的低頻段。優(yōu)點(diǎn)：可測(cè)非周期信號(hào)，保留相位信息。缺點(diǎn)：相對(duì)來(lái)說(shuō)頻率范圍小、靈敏度低、動(dòng)態(tài)范圍小。頻譜儀的工作原理FFT頻譜儀的結(jié)果示例頻譜儀的工作原理掃描調(diào)諧式頻譜儀這類頻譜儀對(duì)輸入信號(hào)按時(shí)間順序進(jìn)行調(diào)諧，因此只能分析在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)頻譜幾乎不變化的周期重復(fù)信號(hào)。頻譜儀的工作原理掃描射頻調(diào)諧型頻譜儀利用中心頻率可電調(diào)的帶通濾波器來(lái)調(diào)諧和分辨輸入信號(hào)。這類頻譜儀價(jià)格便宜，但分辨率、靈敏度都較差。頻譜儀的工作原理超外差式頻譜儀應(yīng)用最廣泛的是超外差式頻譜儀，它是按外差方法選擇所需頻率分量，這種方法固定中頻，只改變本振頻率，這類頻譜儀頻率分辨率、靈敏度和測(cè)量頻率范圍都比較好。頻譜儀的工作原理超外差式頻譜儀頻譜儀的工作原理超外差式頻譜儀超外差式頻譜分析儀通過(guò)內(nèi)部混頻器和本地振蕩器L信號(hào)將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到固定的中頻，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信號(hào)處理。通過(guò)掃描本地振蕩器的中心頻率達(dá)到在頻率上掃描輸入信號(hào)。輸入信號(hào)被轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)后信號(hào)需要經(jīng)過(guò)放大和濾波，頻譜儀的RBW就是中頻濾波器，它是一個(gè)帶通濾波器。為了允許一個(gè)寬電平范圍信號(hào)同時(shí)在屏幕上顯示，中頻信號(hào)用對(duì)數(shù)放大器來(lái)壓縮。頻譜儀的工作原理超外差式頻譜儀中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波后變成基帶信號(hào)，頻譜儀的視頻濾波器VBW是基帶信號(hào)濾波器，它是一個(gè)低通濾波器。由于從起始頻率到終止頻率掃描點(diǎn)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于儀器能夠顯示的象素點(diǎn)，測(cè)量點(diǎn)到顯示點(diǎn)之間有個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，稱作檢波。壓控振蕩器的振蕩頻率（本振頻率）和實(shí)際的射頻頻率之間有一個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，信號(hào)處理也有一定延遲，因此顯示和壓控振蕩器之間需要同步。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介RF輸入衰減器輸入衰減器有機(jī)械的，也有電子的，其步進(jìn)一般為10dB和5dB，有些頻譜儀提供2dB步進(jìn)調(diào)節(jié)。輸入衰減器位于輸入信號(hào)和第一個(gè)混頻器之間，用于調(diào)節(jié)到達(dá)第一個(gè)混頻器的信號(hào)電平大小，以防止由于電平過(guò)高或?qū)拵盘?hào)引起混頻器增益壓縮或失真。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介混頻器三端口器件，把信號(hào)從一個(gè)頻率變換成另一個(gè)頻率。輸入信號(hào)有兩個(gè)，分別是輸入信號(hào)fin和本振信號(hào)fL。由于混頻器是非線性器件，它的輸出是這兩個(gè)頻率的和或差。我們感興趣是這兩個(gè)頻率的差，即中頻信號(hào)fIF。混頻器調(diào)諧公式：fin=fL-fIF

。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介混頻器頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介混頻器由于輸入信號(hào)頻率、本振信號(hào)頻率和中頻信號(hào)頻率有一個(gè)固定關(guān)系，而中頻頻率是固定的，本振信號(hào)頻率變化就等于輸入信號(hào)頻率變化，掃描式頻譜分析儀是通過(guò)掃描本振（即調(diào)諧本振頻率）來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入信號(hào)在一段頻率范圍內(nèi)的掃描的。當(dāng)一個(gè)待測(cè)試的單載波信號(hào)輸入到頻譜儀，實(shí)際上測(cè)量到的是中頻濾波器幅頻特性的形狀，即實(shí)際測(cè)量的結(jié)果是中頻濾波器幅頻特性和輸入信號(hào)的卷積。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介低通濾波器防止高頻信號(hào)進(jìn)入混頻器，同時(shí)也抑制中頻頻率的信號(hào)進(jìn)入混頻器，以免產(chǎn)生假響應(yīng)。例如：fIF=3.6GHz，fL=3.6GHz~6.5HGz，fin=0~2.9GHz的情況，如果輸入端同時(shí)有1GHz和8.2GHz信號(hào)，則：對(duì)于1GHzfL=fIF+fin=4.6GHz

對(duì)于8.2GHzfL=fIF+fin=4.6GHz頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介中頻濾波器帶通濾波器，可看成是一個(gè)探測(cè)信號(hào)的窗口，它的帶寬也叫作頻譜儀的分辨率帶寬(RBW)。通常中頻帶寬越小越好，因?yàn)镽BW減小，分辨信號(hào)的能力就越強(qiáng)，同時(shí)提高了信噪比（SNR），但同時(shí)掃描時(shí)間也會(huì)增加，所以選擇RBW要根據(jù)實(shí)際情況確定。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介中頻濾波器頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介中頻放大器輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)了前置衰減器，電平降低，為了恢復(fù)信號(hào)幅度，補(bǔ)償輸入衰減器的變化，在混頻器后對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行放大，在放大有用信號(hào)的同時(shí)，噪聲和干擾信號(hào)也被同時(shí)放大。對(duì)數(shù)放大器對(duì)數(shù)放大器按照對(duì)數(shù)函數(shù)來(lái)壓縮信號(hào)電平（對(duì)于輸入電壓幅度v,輸出電壓幅度為logv），這大大減小了由檢波器所檢測(cè)的信號(hào)電平變化，而同時(shí)向用戶提供校準(zhǔn)成用分貝讀數(shù)的對(duì)數(shù)垂直刻度，在頻譜分析儀中，由于信號(hào)電平大幅度變化，故需要采用對(duì)數(shù)刻度。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介視頻濾波器視頻濾波器在包絡(luò)檢波器之后，視頻濾波器決定了視頻帶寬。視頻濾波器是一級(jí)低通配置，用于從視頻信號(hào)中濾除噪聲，平滑軌跡，從而使顯示結(jié)果穩(wěn)定。和分辨率帶寬類似，視頻帶寬也會(huì)限制最大允許的掃描速度，要達(dá)到最小的掃描時(shí)間需要增大視頻帶寬。對(duì)于有足夠信噪比的情況下測(cè)量信號(hào)，經(jīng)常選擇VBW與RBW相等。在低S/N的情況下，可以通過(guò)減小VBW來(lái)穩(wěn)定顯示，弱信號(hào)會(huì)在頻譜中突現(xiàn)出來(lái)并且穩(wěn)定可再現(xiàn)。在測(cè)量正弦信號(hào)時(shí)，減小VBW，對(duì)電平無(wú)影響。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介視頻濾波器VBW=30KHzVBW=300Hz頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介上述各單元如何工作？頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介上述各單元如何工作信號(hào)從輸入端輸入，經(jīng)過(guò)衰減器、低通濾波器后與本振混頻變成中頻信號(hào)，中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)IF濾波器后，然后被檢波，檢波器的輸出電壓驅(qū)動(dòng)CRT的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。掃描發(fā)生器在顯示水平軸和本振的調(diào)諧之間提供同步。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介抑制鏡像頻率的影響現(xiàn)代頻譜儀在射頻前端采用一個(gè)濾波器，將低于3.6GHz和高于3.6GHz的信號(hào)分開(kāi)。低于3.6GHz的信號(hào)采用高中頻方案，即第一次變頻時(shí)將輸入信號(hào)頻率變高，然后再將它變低；高于3.6GHz信號(hào)采用低中頻方案，即第一次變頻時(shí)將輸入信號(hào)頻率變低。輸入前端使用可調(diào)的YIG帶通濾波器來(lái)濾除鏡像頻率的干擾，YIG濾波器通過(guò)調(diào)節(jié)的電流來(lái)改變電感，進(jìn)而改變中心諧振頻率。頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介抑制鏡像頻率的影響頻譜儀各功能單元簡(jiǎn)介抑制鏡像頻率的影響根據(jù)輸入信號(hào)的頻率，通過(guò)頻譜儀前端的濾波器，對(duì)低波段信號(hào)和高波段信號(hào)采取不同的頻譜測(cè)量方法。一般而言，對(duì)于9kHz~3.6GHz的頻率范圍采用高中頻方案，即第一次變頻時(shí)將輸入信號(hào)頻率變高，然后再將它變低；對(duì)高于3.6GHz的頻率范圍采用低頻方案，即第一次變頻時(shí)將輸入信號(hào)頻率變低。頻譜儀的正確使用由于頻譜儀是一種比較貴重的綜合性儀器，一般每臺(tái)價(jià)格都在二十萬(wàn)元以上，一旦損壞，相應(yīng)的維修費(fèi)用比較高，且維修周期比較長(zhǎng)，因此使用時(shí)應(yīng)格外小心。首先，對(duì)于頻譜儀來(lái)說(shuō)電源是非常重要的，在給頻譜儀加電之前，一定要確保電源接法正確，保證地線可靠接地。頻譜儀配置的是三芯電源線，開(kāi)機(jī)之前，必須將電源線插頭插入標(biāo)準(zhǔn)的三相插座中，千萬(wàn)不要使用沒(méi)有保護(hù)地的電源線，以防止可能造成的人身傷害。頻譜儀的正確使用其次，在對(duì)信號(hào)進(jìn)行精確測(cè)量前，開(kāi)機(jī)后應(yīng)預(yù)熱三十分鐘，當(dāng)測(cè)試環(huán)境溫度改變3~5度時(shí)，頻譜儀應(yīng)重新進(jìn)行校準(zhǔn)。第三，任何頻譜儀在輸入端口都有一個(gè)允許輸入的最大安全功率，稱為最大輸入電平。一般頻譜儀的最大輸入電平值通常在前面板靠近輸入連接口的地方標(biāo)出。頻譜儀的正確使用若輸入信號(hào)值超出了頻譜儀所允許的最大輸入電平值，則會(huì)造成儀器損壞。對(duì)于不允許直流輸入的頻譜儀，若輸入信號(hào)中含有直流成份，則也會(huì)對(duì)頻譜儀造成損傷。頻譜儀的正確使用如果頻譜儀不允許信號(hào)中含有直流電壓，當(dāng)測(cè)量帶有直流分量的信號(hào)時(shí)，應(yīng)外接一個(gè)恰當(dāng)數(shù)值的電容器用于隔直流。頻譜儀的正確使用當(dāng)對(duì)所測(cè)信號(hào)的性質(zhì)不太了解時(shí)，可采用以下的辦法來(lái)保證頻譜儀的安全使用：如果有RF功率計(jì)，可以用它來(lái)先測(cè)一下信號(hào)電平；如果沒(méi)有功率計(jì)，則在信號(hào)電纜與頻譜儀的輸入端之間應(yīng)接上一個(gè)一定量值的外部衰減器，頻譜儀應(yīng)選擇最大的射頻衰減和可能的最大基準(zhǔn)電平，并且使用最寬的頻率掃寬(SPAN)，保證可能偏出屏幕的信號(hào)可以清晰看見(jiàn)；也可以使用示波器、電壓表等儀器來(lái)檢查DC及AC信號(hào)電平。頻譜儀的操作在使用之前，要先了解清楚頻譜儀的頻率適用范圍，根據(jù)待測(cè)信號(hào)的大概頻率范圍來(lái)選擇合適的頻譜儀。以安捷倫的ESA系列頻譜儀為例，不同的型號(hào)其頻率適用范圍有所區(qū)別。

頻譜儀的操作在開(kāi)啟頻譜儀準(zhǔn)備測(cè)量之前，要根據(jù)頻譜儀的說(shuō)明對(duì)機(jī)器進(jìn)行預(yù)熱，一般的預(yù)熱時(shí)間為5分鐘，不同的頻譜儀具體有所差別。預(yù)熱的目的是使頻譜儀滿足工作溫度條件，以確保其符合技術(shù)指標(biāo)。每當(dāng)頻譜儀儀通電時(shí)，儀器的內(nèi)部對(duì)準(zhǔn)例程會(huì)自動(dòng)進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō)頻譜儀從工廠發(fā)貨時(shí)，其“對(duì)準(zhǔn)”模式已設(shè)置為Auto（自動(dòng)）、AlignAll（全部對(duì)準(zhǔn)）。如果想執(zhí)行手動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，可以選擇“Alignments”項(xiàng)進(jìn)行。具體的操作可參考頻譜儀的說(shuō)明。安捷倫的ESA系列操作：按SYSTEM（系統(tǒng)）

Alignments（對(duì)準(zhǔn)）

AlignNow（現(xiàn)在對(duì)準(zhǔn)）

All（全部）頻譜儀的操作一般的頻譜儀都有打印接口，可連接一定型號(hào)的打印機(jī)進(jìn)行結(jié)果打印輸出。（一般而言會(huì)接受PLC3和PLC5打印機(jī)控制語(yǔ)言類型的打印機(jī)，具體查看頻譜儀的隨機(jī)文檔）連接上打印機(jī)之后，按PrintSetup（打印設(shè)置），然后按PrinterType（打印機(jī)類型）菜單鍵進(jìn)行設(shè)置。打印機(jī)類型一般有：None 禁止打印到打印機(jī)Custom 自定義，可自定義打印機(jī)的特性，如PCL級(jí)別和彩 色功能Auto 自動(dòng)嘗試識(shí)別所連接的打印機(jī)完成打印機(jī)設(shè)置后，按PrintSetup（打印設(shè)置），然后按前面板上的Print（打?。Ｈ绻蛴C(jī)已經(jīng)就緒并且打印機(jī)設(shè)置成功完成，則分析儀屏幕內(nèi)容會(huì)打印出來(lái)。如果打印機(jī)沒(méi)有就緒，則分析儀屏幕上會(huì)出現(xiàn)出錯(cuò)消息提示。頻譜儀的操作高級(jí)的頻譜儀都文件保存和查看功能，其數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與檢索和PC類似，可以在內(nèi)部存儲(chǔ)和外部存儲(chǔ)介質(zhì)（老型號(hào)為軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，新型號(hào)為U盤(pán)）中進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索，還可以建立目錄和子目錄。頻譜儀一般有三個(gè)默認(rèn)的目錄：狀態(tài)目錄，用于存儲(chǔ)分析儀的設(shè)置。軌跡目錄，用于存儲(chǔ)軌跡信息。屏幕目錄，用于以.gif或.wmf

格式保存從屏幕捕獲的圖像。頻譜儀的操作按File（文件）

Catalog（類別），得到如圖所示的屏幕。頻譜儀的操作按File（文件）

CreateDir創(chuàng)建目錄），具體的操作路徑請(qǐng)參考頻譜儀的隨機(jī)文檔。在完成頻率測(cè)量或設(shè)定好軌跡等操作之后，可以將結(jié)果保存成文件。按File（文件）

Save（保存）。在選擇要保存的文件的類型，一定要選擇正確的文件類型。要讀取已保存的文件，按File文件）

Load（讀?。?。要注意，不是所有的文件類型都可以用頻譜儀讀取的，例如，屏幕文件和CSV（逗號(hào)分隔值）文件就不能，CSV和屏幕文件是由PC使用的。要?jiǎng)h除文件，按File（文件）

Delete（刪除）。頻譜儀的操作部分高級(jí)的頻譜儀還有編程功能，能夠通過(guò)RS-232或GPIB等接口進(jìn)行外部連接實(shí)施控制（一般都通過(guò)PC）?？蛇^(guò)PC對(duì)頻譜儀的測(cè)量功能進(jìn)行編程，可針對(duì)特定的頻率進(jìn)行更適合更便捷的全自動(dòng)掃描處理。編程功能根據(jù)頻譜儀的不同而各不相同，因此不累述，請(qǐng)參考頻譜儀的技術(shù)手冊(cè)。頻譜儀的操作影響頻譜分析儀幅度譜跡線顯示的因素有頻率和幅度兩方面。與頻率顯示有關(guān)的頻譜儀指標(biāo)：掃描寬度：表示頻譜儀在一次測(cè)量（即一次頻率掃描）過(guò)程中所顯示的頻率范圍，可以小于或等于輸入頻率范圍。通常根據(jù)測(cè)試需要自動(dòng)調(diào)節(jié)，或手動(dòng)設(shè)置。頻率分辨率：能夠?qū)⒆羁拷膬蓚€(gè)相鄰頻譜分量（兩條相鄰譜線）分辨出來(lái)的能力。掃描時(shí)間：進(jìn)行一次全頻率范圍的掃描、并完成測(cè)量所需的時(shí)間。通常希望掃描時(shí)間越短越好，但為了保證測(cè)量精度，掃描時(shí)間必須適當(dāng)。與掃描時(shí)間相關(guān)的因素主要有掃描寬度、分辨率帶寬、視頻濾波。相位噪聲：反映了頻率在極短期內(nèi)的變化程度，表現(xiàn)為載波的邊帶。相噪由本振頻率或相位不穩(wěn)定引起，本振越穩(wěn)定，相噪就越低；同時(shí)它還與分辨率帶寬RBW有關(guān)，RBW縮小10倍，相噪電平值減小10dB。通過(guò)有效設(shè)置頻譜儀，相噪可以達(dá)到最小，但無(wú)法消除。頻譜儀的操作與頻率顯示有關(guān)的頻譜儀功能設(shè)置鍵：Span：設(shè)置當(dāng)前測(cè)量的頻率范圍。中心頻率：設(shè)置當(dāng)前測(cè)量的中心頻率。RBW：設(shè)置分辨率帶寬。通常RBW的設(shè)置與Span聯(lián)動(dòng)。頻譜儀的操作與幅度顯示有關(guān)的頻譜儀指標(biāo)：動(dòng)態(tài)范圍：同時(shí)可測(cè)的最大與最小信號(hào)的幅度之比。通常是指從不加衰減時(shí)的最佳輸入信號(hào)電平起，一直到最小可用的信號(hào)電平為止的信號(hào)幅度變化范圍。靈敏度：靈敏度規(guī)定了頻譜儀在特定的分辨率帶寬下、或歸一化到1Hz帶寬時(shí)的本底噪聲，常以dBm為單位。靈敏度指標(biāo)表達(dá)的是頻譜儀在沒(méi)有輸入信號(hào)的情況下因噪聲而產(chǎn)生的讀數(shù)，只有高于該讀數(shù)的輸入信號(hào)才可能被檢測(cè)出來(lái)。參考電平：頻譜儀當(dāng)前可顯示的最大幅度值，即屏幕上頂格橫線所代表的幅度值。頻譜儀的操作與幅度顯示有關(guān)的頻譜儀功能設(shè)置鍵：縱坐標(biāo)類型：選擇縱坐標(biāo)類型是線性（V、mV、μV等）還是對(duì)數(shù)（dB、dBc、dBm、dBv、dBμv等）?？潭?div：選定坐標(biāo)類型之后，選擇每格所代表的刻度值。參考電平：確定當(dāng)前可顯示的最大幅度值，該值的單位與已選擇的坐標(biāo)類型相同。應(yīng)用舉例測(cè)量頻譜儀的參考輸出信號(hào)：如頻譜儀的參考輸出信號(hào)為10MHz，0dBm（最小值）時(shí)基參考信號(hào)，步驟如下：將后面板10MHzREFOUT（10MHz參考輸出）連接到前面板輸入；將參考電平設(shè)置為10dBm：按AMPLITUDE（幅度）

10dBm；將中心頻率設(shè)置為30MHz：按FREQUENCY（頻率）

CenterFreq（中心頻率）

30MHz；

應(yīng)用舉例10MHz參考信號(hào)頻譜出現(xiàn)在顯示屏上：

應(yīng)用舉例將頻率跨度設(shè)置為50MHz：按SPAN

50

MHz。此時(shí)會(huì)顯示如圖的信號(hào)：

應(yīng)用舉例讀取頻率和幅度：將標(biāo)記（標(biāo)為1）放到10MHz峰值處，如圖所示。按PeakSearch（峰值搜索）。注意，標(biāo)記的頻率和幅度會(huì)出現(xiàn)在活動(dòng)功能區(qū)中以及屏幕的右上角?？墒褂眯o、箭頭鍵或PeakSearch（峰值搜索）菜單中的軟鍵移動(dòng)標(biāo)記。按Esc清除顯示屏上的值。

應(yīng)用舉例修改參考電平：按AMPLITUDE，會(huì)看到參考電平(RefLevel)變成活動(dòng)功能。按Marker

Mkr

RefLvl（標(biāo)記

參考電平）。注意，更改參考電平會(huì)改變頂部格線的幅度值。如圖4顯示了中心頻率和參考電平間的關(guān)系。更改中心頻率會(huì)使顯示屏上信號(hào)的水平位置發(fā)生變化。更改參考電平會(huì)使顯示屏上信號(hào)的垂直位置發(fā)生變化。增加跨度會(huì)增加橫跨顯示屏的頻率范圍。應(yīng)用舉例增加頻率準(zhǔn)確度：活動(dòng)功能區(qū)中小數(shù)點(diǎn)后面的零并不都是有效的，但在標(biāo)記注釋（屏幕右上角）中小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)字是有效的。要增加標(biāo)記注釋中頻率讀數(shù)的準(zhǔn)確度，通過(guò)按FreqCount（頻率計(jì)數(shù)）來(lái)打開(kāi)頻率計(jì)數(shù)功能。如圖所示：標(biāo)記注釋從Mkr1（標(biāo)記1）更改為Cntr1（計(jì)數(shù)器1），標(biāo)記注釋中顯示的分辨率會(huì)提高。注意：如果分辨率帶寬與跨度的比率小于0.002，則會(huì)有出錯(cuò)信息提示。應(yīng)用舉例有效標(biāo)記計(jì)數(shù)范圍：按Marker

Mkr

CF（標(biāo)記

中心頻率），將10MHz峰值移到顯示屏中心。將標(biāo)記向下移動(dòng)到10MHz峰值附近。注意，盡管活動(dòng)功能中的讀數(shù)發(fā)生變化，但只要標(biāo)記至少高于噪聲26dB，計(jì)數(shù)值（顯示屏右上角）就不會(huì)改變。為獲得準(zhǔn)確計(jì)數(shù)，標(biāo)記不必恰好位于峰值處。按BW/Avg（帶寬/平均）、ResBW（分辨率帶寬），然后輸入新值。此操作使分辨率帶寬成為活動(dòng)功能，使您可以嘗試不同的分辨率帶寬值。按Marker（標(biāo)記）、Off（關(guān)閉）以關(guān)閉標(biāo)記。注意，在正確設(shè)置分析儀以顯示信號(hào)之后，可以將設(shè)置值保存為用戶預(yù)設(shè)（按System（系統(tǒng)）

PowerOn/Preset（接通電源/預(yù)設(shè)）

SaveUserPreset（保存用戶預(yù)設(shè)））。應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例測(cè)量民航C波段TES衛(wèi)星系統(tǒng)OCC信號(hào)(70.015MHz)：在確保電源及中頻信號(hào)線連通（中頻信號(hào)接入INPUT50Ω的N型頭，注意不可有直流信號(hào)接入！?。。┑臓顩r下，按前面板的“ON”鍵（左下角），開(kāi)啟頻譜儀；正常情況下自檢等過(guò)程需要近2分鐘時(shí)間，等待屏幕上的提示信息消失后方可使用；設(shè)置頻率：按，屏幕提示輸入中心頻率，在右邊鍵盤(pán)輸入70.015，使用菜單鍵選擇MHZ；設(shè)置帶寬-SPAN（橫坐標(biāo)范圍）：按，輸入200，使用菜單鍵選擇kHz；設(shè)置信號(hào)顯示幅度（縱坐標(biāo)范圍）：按，使用菜單鍵選擇Scale/Div（值/每格），輸入5，使用菜單鍵選擇dB（唯一選擇）；應(yīng)用舉例測(cè)量民航C波段TES衛(wèi)星系統(tǒng)OCC信號(hào)(70.015MHz)：將信號(hào)移動(dòng)到合適的位置：為讀取數(shù)值方便，可以使用前面板旋紐調(diào)整信號(hào)顯示位置，如將信號(hào)移動(dòng)到屏幕中間，并將噪聲線與某橫格坐標(biāo)對(duì)齊。關(guān)閉頻譜儀：按前面板的“Standby”鍵（左下角）。注意：為方便觀察及確保讀出數(shù)據(jù)盡量準(zhǔn)確，一般會(huì)將信號(hào)放置在屏幕中間位置，幅度保持在1/3—2/3屏幕范圍左右，SPAN則需要根據(jù)觀察的信號(hào)占用帶寬多少進(jìn)行調(diào)整，如：查看64K數(shù)據(jù)鏈路設(shè)置為300KHz，查看19.2K數(shù)據(jù)鏈路或話音、OCC等信號(hào)設(shè)置為200KHz。提高測(cè)量精度的技巧由于頻譜儀顯示的信號(hào)幅度是被測(cè)信號(hào)和噪聲之和。對(duì)于接近頻譜儀本底噪聲的信號(hào)（5dB以內(nèi)），顯示的幅度和真實(shí)幅度之間的誤差是顯著的。因此，在測(cè)量低電平信號(hào)時(shí)，分析儀的噪聲電平應(yīng)盡可能低。因?yàn)闊嵩肼曨l譜功率密度在噪聲帶寬內(nèi)是連續(xù)的，所以本底噪聲電平是與選取的中頻濾波器（RBW）的帶寬有關(guān)，一般RBW增大10倍，噪聲電平增大約10dB。右圖所示RBW等于1MHz和300kHz時(shí)，本底噪聲電平較低，S/N較高，信號(hào)的功率測(cè)試時(shí)基本不受RBW的影響，當(dāng)RBW等于3MHz時(shí)，本底噪聲電平與信號(hào)功率比較接近，使信號(hào)功率測(cè)量值偏高。提高測(cè)量精度的技巧頻譜分析儀顯示的噪聲本底電平依賴于衰減器的設(shè)置，每增加10dB的衰減量，顯示的噪聲電平將提高10dB。提高測(cè)量精度的技巧分辨率帶寬（RBW）：信號(hào)顯示在頻譜儀上不可能是一根無(wú)窮窄的譜線，而是有一定寬度和形狀的。這個(gè)形狀其實(shí)就是頻譜儀的中頻濾波器的形狀。例如頻譜儀的RBW為3dB帶寬，則對(duì)等幅信號(hào)，通常只要相鄰頻率大于所選IF濾波器的3dB帶寬，就可以分辨它們。提高測(cè)量精度的技巧分辨率帶寬（RBW）對(duì)掃描時(shí)間的影響：較窄的RBW所需要的