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頻譜分析儀的分類(lèi)
頻譜分析儀分為兩種類(lèi)型:掃描型和實(shí)時(shí)分析型。
1.掃描頻譜分析儀
它是一種帶顯示裝置的掃描超外差接收機(jī),主要用于連續(xù)信號(hào)和周期信號(hào)的頻譜分析。它工作在從音頻到亞毫米波段,只顯示信號(hào)的幅度,不顯示信號(hào)的相位。其工作原理是:本振采用掃頻振蕩器,其輸出信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的各頻率分量在混頻器中依次轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生的中頻信號(hào)經(jīng)窄帶濾波器放大檢測(cè),然后將視頻放大器作為示波器的垂直偏轉(zhuǎn)信號(hào)加入,屏幕上的垂直顯示與每個(gè)頻率分量的幅度成正比。本振的掃頻由鋸齒波掃頻發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波電壓控制。利用鋸齒電壓作為示波器的水平掃頻,使屏幕上的水平顯示與頻率成正比。
2。實(shí)時(shí)頻譜分析儀
2可以在有限的時(shí)間內(nèi)提取被測(cè)信號(hào)的所有頻譜信息,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和顯示。該儀器主要用于分析非重復(fù)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程和短時(shí)瞬變過(guò)程,也可分析40mhz以下的低頻和極低頻連續(xù)信號(hào),并能顯示幅度和相位。傅立葉分析儀是一種實(shí)時(shí)頻譜分析儀。其基本工作原理是將分析后的模擬信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),再加入數(shù)字濾波器進(jìn)行傅立葉分析;由CPU控制的正交數(shù)字本振產(chǎn)生按正弦和余弦規(guī)律變化的數(shù)字本振信號(hào)。它還加入了數(shù)字濾波器和被測(cè)信號(hào)進(jìn)行傅立葉分析。正交數(shù)字本機(jī)振蕩器是一種掃頻振蕩器。當(dāng)它的頻率與被測(cè)信號(hào)的頻率相同時(shí),就有輸出。經(jīng)過(guò)積分處理,得到分析結(jié)果,供示波器顯示頻譜圖。利用正余弦信號(hào)分析正交本振的結(jié)果比較復(fù)雜,可以轉(zhuǎn)換為幅度和相位。分析結(jié)果也可以通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口。
頻譜分析儀技術(shù)規(guī)范
發(fā)送到打印繪圖儀或連接到計(jì)算機(jī),頻譜分析儀的主要技術(shù)規(guī)范包括:頻率范圍、分辨率、分析譜寬、分析時(shí)間、掃描速度、靈敏度、,顯示方式及假響應(yīng)。
1.頻率范圍:頻譜分析儀正常工作的頻率范圍?,F(xiàn)代光譜儀的測(cè)量范圍從小于1hz到300ghz。
2.分辨率:頻譜分析儀分辨顯示器上最近兩條譜線(xiàn)之間頻率間隔的能力是頻譜分析儀最重要的技術(shù)指標(biāo)。分辨率與濾波器類(lèi)型、波形因子、帶寬、本振穩(wěn)定性、剩余調(diào)頻和邊帶噪聲有關(guān)。掃描頻譜分析儀的分辨率也與掃描速度有關(guān)。分辨率帶寬越窄越好?,F(xiàn)代光譜儀在高頻段的分辨率為10~100hz。
3.分析譜寬:又稱(chēng)頻率跨度。頻譜分析儀在測(cè)量和分析中所能顯示的頻率范圍可以等于或小于儀器的頻率范圍,通常可調(diào)。
4.分析時(shí)間:完成頻譜分析所需的時(shí)間,與分析的頻譜寬度和分辨率密切相關(guān)。對(duì)于實(shí)時(shí)頻譜分析儀,分析時(shí)間應(yīng)不小于最窄分辨率帶寬的倒數(shù)。
5.掃描速度:分析頻譜寬度與分析時(shí)間之比,即掃描本振頻率的變化率。
6.靈敏度:頻譜分析儀顯示微弱信號(hào)的能力。受頻譜分析儀內(nèi)部噪聲的限制,靈敏度越高越好。動(dòng)態(tài)范圍是指顯示器上可同時(shí)觀察到的最強(qiáng)信號(hào)與最弱信號(hào)的比值?,F(xiàn)代頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)80db。
7.顯示方式:頻譜分析儀顯示的幅度與輸入信號(hào)幅度的關(guān)系。通常有三種顯示方式:線(xiàn)性顯示、平方律顯示和對(duì)數(shù)顯示。
8.錯(cuò)誤響應(yīng):顯示器上有不需要的譜線(xiàn)。這對(duì)于超外差系統(tǒng)是不可避免的,應(yīng)該盡量減少?,F(xiàn)代頻譜分析儀可以達(dá)到-90dBMW。
綜上所述,頻譜分析儀是研究電信號(hào)頻譜結(jié)構(gòu)的儀器,在我們的生活中應(yīng)用非常普遍,所以我們應(yīng)該積極學(xué)習(xí)頻譜分析儀的先進(jìn)知識(shí),為了在激烈的社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。