頻譜分析儀的關(guān)鍵器件

發(fā)布日期：2022-11-25 21:28:45 瀏覽數(shù)：

頻譜分析儀是一種研究電信號光譜結(jié)構(gòu)的儀器。它用于測量信號參數(shù)，如信號失真、系統(tǒng)調(diào)整、譜純度、頻率穩(wěn)定性和交叉調(diào)整失真，它可用于測量放大器和濾波器等電路系統(tǒng)的某些參數(shù)。這是一種多用途電子測量儀器，也可稱為頻域示波器、跟蹤示波器、分析示波器、諧波分析儀、頻率特性分析儀或傅里葉分析儀，那么作為頻譜分析儀的關(guān)鍵器件您有知道哪些呢？下面西安安泰測試小編為大家一起看看：

頻譜分析儀的關(guān)鍵器件(圖1)

　　一、輸入衰減器
　　輸入衰減器是信號在頻譜儀中的第一級處理，頻譜分析儀輸入衰減器功能包含以下方面：
　　1.保證頻譜儀在寬頻范圍內(nèi)保持良好匹配特性；
　　2.保護混頻及其它中頻處理電路。防止部件損壞和產(chǎn)生過大非線性失真。
　　一般頻譜分析儀衰減器衰減范圍為：0~65dB;可按照5dB步進變化。當(dāng)改變輸入衰減器設(shè)置時，信號電平會受到影響。如衰減值由10dB變?yōu)?0dB，信號幅度人為被減小10dB，相應(yīng)檢波輸出也會降低，為補償該變化，頻譜儀內(nèi)部會利用放大器補償衰減影響。所以當(dāng)在改變衰減器設(shè)置時，輸入信號在頻譜儀上的顯示并不發(fā)生變化。
　　儀表自動設(shè)置衰減器件的原則是保證：
　　輸入信號電平－衰減器設(shè)置<=混頻器工作電平

　　小貼士：頻譜儀工作時，其中頻放大器增益和衰減器設(shè)值連動工作，當(dāng)改變輸入衰減器設(shè)置時，輸入信號顯示電平并不會發(fā)生變化。

頻譜分析儀的關(guān)鍵器件(圖2)

　　二、混頻器
　　混頻器完成信號的頻譜搬移，將不同頻率輸入信號變換到相應(yīng)頻率。在混頻過程中會存在鏡相干擾問題。
　　頻譜儀需采用相應(yīng)方法來解決這個問題。頻譜分析儀利用兩種方法解決該問題。
　　1.在低頻率段(比如<3GHz)，利用高混頻和低通濾波器抑制干擾。
　　2．在高頻率段(例如>3GHz)，利用帶通跟蹤濾波器抑制干擾。
　　三、中頻濾波器
　　中頻濾波器是頻譜分析儀中關(guān)鍵部件，頻譜分析儀主要依靠該濾波器來分辯不同頻率信號，頻譜儀許多關(guān)鍵指標(biāo)（測量分辨率、測量靈敏度、測量速度、測量精度等）都和中頻濾波器的帶寬和形狀有關(guān)。
　　中頻濾波器通常由LC濾波器，晶體濾波器或數(shù)字濾波器的組合實現(xiàn)。
　　四、對數(shù)放大器
　　對數(shù)放大器以對數(shù)方式處理輸入信號，允許有大的待測量和小的待測量同步易顯示和分辨。實現(xiàn)這種壓縮的一種方法是構(gòu)建增益隨信號幅度而變化的放大器。在低電平信號下，增益可能為10dB，而在較大的幅度下，增益下降到0。為了獲得所需的對數(shù)范圍，必須將若干這類放大器進行級聯(lián)。對數(shù)放大器通常具有大約70dB到超過100dB的范圍。除對數(shù)范圍外，逼真度（對數(shù)壓縮與對數(shù)曲線相符的接近程度）也是應(yīng)考慮的重要因素，這個誤差將直接反映測量的幅度誤差。
　　五、檢波器
　　檢波器將輸入信號功率轉(zhuǎn)換為輸出視頻電壓，該電壓值對應(yīng)輸入信號功率。
　　針對不同特性輸入信號（正弦信號、噪音信號、隨機調(diào)制信號等），需采用不同檢波方式才能準(zhǔn)確測出該信號功率。
　　現(xiàn)代頻譜儀一般采用數(shù)字技術(shù)，支持所有檢波方式以確保準(zhǔn)確測量各種被測信號的功率參數(shù)。
　　六、視頻濾波器

　　視頻濾波器對檢波器輸出視頻信號進行低通濾波處理，減小視頻帶寬可對頻譜顯示中的噪聲抖動進行平滑，從而減小顯示噪聲的抖動范圍。這樣有利頻譜儀發(fā)現(xiàn)淹沒在噪聲中的小功率CW信號，還可提高測量的可重復(fù)性。

頻譜分析儀的關(guān)鍵器件(圖3)