頻譜分析儀的關(guān)鍵器件
頻譜分析儀是一種研究電信號(hào)光譜結(jié)構(gòu)的儀器。它用于測(cè)量信號(hào)參數(shù),如信號(hào)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(cè)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(cè)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(cè)試小編為大家一起看看:
一、輸入衰減器
輸入衰減器是信號(hào)在頻譜儀中的第一級(jí)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(hù)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(jìn)變化。當(dāng)改變輸入衰減器設(shè)置時(shí),信號(hào)電平會(huì)受到影響。如衰減值由10dB變?yōu)?0dB,信號(hào)幅度人為被減小10dB,相應(yīng)檢波輸出也會(huì)降低,為補(bǔ)償該變化,頻譜儀內(nèi)部會(huì)利用放大器補(bǔ)償衰減影響。所以當(dāng)在改變衰減器設(shè)置時(shí),輸入信號(hào)在頻譜儀上的顯示并不發(fā)生變化。
儀表自動(dòng)設(shè)置衰減器件的原則是保證:
輸入信號(hào)電平-衰減器設(shè)置<=混頻器工作電平
小貼士:頻譜儀工作時(shí),其中頻放大器增益和衰減器設(shè)值連動(dòng)工作,當(dāng)改變輸入衰減器設(shè)置時(shí),輸入信號(hào)顯示電平并不會(huì)發(fā)生變化。
二、混頻器
混頻器完成信號(hào)的頻譜搬移,將不同頻率輸入信號(hào)變換到相應(yīng)頻率。在混頻過程中會(huì)存在鏡相干擾問題。
頻譜儀需采用相應(yīng)方法來解決這個(gè)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(hào),頻譜儀許多關(guān)鍵指標(biāo)(測(cè)量分辨率、測(cè)量靈敏度、測(cè)量速度、測(cè)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(shí)現(xiàn)。
四、對(duì)數(shù)放大器
對(duì)數(shù)放大器以對(duì)數(shù)方式處理輸入信號(hào),允許有大的待測(cè)量和小的待測(cè)量同步易顯示和分辨。實(shí)現(xiàn)這種壓縮的一種方法是構(gòu)建增益隨信號(hào)幅度而變化的放大器。在低電平信號(hào)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(duì)數(shù)范圍,必須將若干這類放大器進(jìn)行級(jí)聯(lián)。對(duì)數(shù)放大器通常具有大約70dB到超過100dB的范圍。除對(duì)數(shù)范圍外,逼真度(對(duì)數(shù)壓縮與對(duì)數(shù)曲線相符的接近程度)也是應(yīng)考慮的重要因素,這個(gè)誤差將直接反映測(cè)量的幅度誤差。
五、檢波器
檢波器將輸入信號(hào)功率轉(zhuǎn)換為輸出視頻電壓,該電壓值對(duì)應(yīng)輸入信號(hào)功率。
針對(duì)不同特性輸入信號(hào)(正弦信號(hào)、噪音信號(hào)、隨機(jī)調(diào)制信號(hào)等),需采用不同檢波方式才能準(zhǔn)確測(cè)出該信號(hào)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(cè)量各種被測(cè)信號(hào)的功率參數(shù)。
六、視頻濾波器
視頻濾波器對(duì)檢波器輸出視頻信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理,減小視頻帶寬可對(duì)頻譜顯示中的噪聲抖動(dòng)進(jìn)行平滑,從而減小顯示噪聲的抖動(dòng)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(hào),還可提高測(cè)量的可重復(fù)性。
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