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頻譜分析儀原理介紹

2014年06月20日 10:50:46人氣:2815來源:深圳市新朗普電子科技有限公司

  導(dǎo)讀:頻譜分析儀對于信號分析來說是不可少的。它是利用頻率域?qū)π盘栠M(jìn)行分析、研究,同時也應(yīng)用于諸多領(lǐng)域,如通訊發(fā)射機以及干擾信號的測量,頻譜的監(jiān)測,器件的特性分析等等,各行各業(yè)、各個部門對頻譜分析儀應(yīng)用的側(cè)重點也不盡相同。
  
  從分析手段來說,示波器橫軸表示時間,縱軸為電壓幅度,曲線是表示隨時間變化的電壓幅度。這是時域的測量方法,如果要觀察其頻率的組成,要用頻域法,其橫坐標(biāo)為頻率,縱軸為功率幅度。
  
  這樣,我們就可以看到在不同頻率點上功率幅度的分布,就可以了解這兩個(或是多個)信號的頻譜。有了這些單個信號的頻譜,我們就能把復(fù)雜信號再現(xiàn)、復(fù)制出來。這一點是非常重要的。對于一個有線電視信號,它包含許多圖像和聲音信號,其頻譜分布非常復(fù)雜。
  
  在衛(wèi)星監(jiān)測上,能收到多個信道,每個信道都占有一定的頻譜成份,每個頻率點上都占有一定的帶寬。這些信號都要從頻譜分析的角度來得到所需要的參數(shù)。從技術(shù)實現(xiàn)來說,目前有兩種方法對信號頻率進(jìn)行分析。其一是對信號進(jìn)行時域的采集,然后對其進(jìn)行傅里葉變換,將其轉(zhuǎn)換成頻域信號。
  
  我們把這種方法叫作動態(tài)信號的分析方法。特點是比較快,有較高的采樣速率,較高的分辨率。即使是兩個信號間隔非常近,用傅立葉變換也可將它們分辨出來。但由于其分析是用數(shù)字采樣,所能分析信號的zui高頻率受其采樣速率的影響,限制了對高頻的分析。目前來說,zui高的分析頻率只是在10MHz或是幾十MHz,也就是說其測量范圍是從直流到幾十MHz。是矢量分析。
  
  這種分析方法一般用于低頻信號的分析,如聲音,振動等。另一方法原理則不同。它是靠電路的硬件去實現(xiàn)的,而不是通過數(shù)學(xué)變換。它通過直接接收,稱為超外差接收直接掃描調(diào)諧分析儀。我們叫它為掃描調(diào)諧分析儀。
  
  在工作中通常所用的HP-859X系列頻譜儀都是此類的分析儀。其優(yōu)點是掃描調(diào)諧分析法受器件的影響,只要我們把器件頻率做得很高,其分析能力就會很強。目前的工藝水平,器件可達(dá)到100GHz,zui高甚至可做到325GHz。其頻率范圍要比前一種分析方法大很多。只是在達(dá)到較高分辨率時,其分析測量的時間會有所增加。
  
  在實際工作中,無線信號衛(wèi)星信號的監(jiān)督,由于其頻率很高,都是采用掃描調(diào)諧的方式。它所能給我們的信息沒有相位參數(shù),只有幅度、頻率。
  
  它是一種標(biāo)量的分析方法。另外,這種方法有很高的靈敏度,它受到前端掃描調(diào)諧器件的控制,還有很高的動態(tài)范圍。
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