就量测信号的技能观之，时域方面，波器为一项极为重要且有用的量测仪器，它能直接表现信号波幅频率、周期、波形与相位之相应变革，现在，一样平常的波器至少为双轨迹输出表现装置，同时也具有与画仪毗连的IEEE-488、IEEE-1394或RS-232接口功效，能将屏幕上量测表现的信息绘出，作为研究比力的依据，但它仅范围于低频的信号，高频信号则有其现实的困难。

  

　　频谱分析仪乃能补充此项缺失，同时将一含有很多频率的信号用频域方法来出现，以辨认在各个频率的功率装置，以表现信号在频域里的特性。阐明方波在时域与频域的干系，此立体坐标轴分别代表时间、频率与振幅。低频时，双轨迹模仿与数字波器为现在信号时域的重要量测设置装备部署，模仿波器可量测的输入信号频率可达100 MHz，数字波器有100 MHz与400(或500) MHz等多种。屏幕上表现信号的意义为横轴代表时间，纵轴代表信号电压的振幅，用波度量测可得到信号时间的相位及信号与时间的干系，但无法获知信号失真的数据，亦即无法获知信号谐波分量的漫衍环境，同时丈量微波范畴(UHF以上的频带)信号时，基于设置装备部署电子组件功效的限定、输入端杂散电容等因素，量测的效果无可制止地将产生信号失真及衰减，为办理量测高频信号上述的题目，频谱分析仪为一得当而必备的量测仪器，频谱分析仪的重要功效是量测信号的频率相应，横轴代表频率，纵轴代表信号功率或电压的数值，可用线性或对数刻度表现量测的效果。别的它的信号追踪产生器 (Tracking Generator)可直接量测待测件(DUT;Device Under Test)的频率相应特性，但它只能量测振幅无法量测相位。

 

　　何使用频谱分析仪带宽设置题目

 

　　频谱分析仪的事情原理

 

　　频谱分析仪依信号处置处罚方法的差别，一样平常有两种范例;及时频谱分析仪(Real-Time Spectrum Analyzer)与扫瞄调谐频谱分析仪(Sweep-Tuned Spectrum Analyzer)。及时频率分析仪的功效为在统一刹时表现频域的信号振幅，其事情原理是针对差别的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector)，再经过同步的多使命扫瞄器将信号传送到CRT屏幕上，其长处是能表现周期性杂散波(Periodic Random Waves)的刹时反应，其缺点是价昂且性能受限于频宽范围、滤波器的数量与大的多使命交换时间(Switching Time)。

　　常用的频谱分析仪是扫瞄调谐频谱分析仪，其根本布局雷同超外差式吸收器，事情原理是输入信号经衰减器直接外加到混波器，可调变的当地振荡器经与CRT同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变革的振荡频率，经混波器与输入信号混波降频后的中频信号(IF)再放大、滤波与检波传送到CRT的垂直偏向板，因此在CRT的纵轴表现信号振幅与频率的对应干系，信号流程架构。影响信号反应的重要部份为滤波器频宽，滤波器之特性为高斯滤波器(Gaussian-Shaped Filter)，影响的功效便是量测时常见到的剖析频宽RBW，Resolution Bandwidth)。RBW代表两个差别频率的信号可以大概被清楚的辨别出来的低频宽差别，两个差别频率的信号频宽低于频谱分析仪的RBW，此时该两信号将重迭，难以辨别，较低的RBW虽然有助于差别频率信号的辨别与量测，低的RBW将滤除较高频率的信号成份，导致信号表现时产生失真，失真值与设定的RBW亲昵相干，较高的RBW虽然有助于宽带带信号的侦测，将增长噪声底层值(Noise Floor)，低落量测敏捷度，对付侦测低强度的信号易产生拦阻，因此得当的RBW宽度是准确利用频谱分析仪重要的观点。

 

　　别的的视反复宽(VBW，Video Bandwidth)代表单一信号表现在屏幕所需的低频宽。前所阐明，量测信号时，视反复宽过与不及均非相宜，都将造成量测的困扰，怎样调解必须加以相识。通常RBW的频宽大于即是VBW，调解RBW而信号振幅并无产生明显的变革，此时之RBW频宽即可加以接纳。

 

　　量测RF视频载波时，信号经设置装备部署内部的混波器降频后再加以放大、滤波(RBW决定)及检波表现等流程，若扫描太快，RBW滤波器将无法完全充电到信号的振幅峰值，因此必须维持充足的扫描时间，而RBW的宽度与扫描时间呈互动干系，RBW较大，扫描时间也较快，反之亦然，RBW得当宽度的选择因而展现其重要性。

 

　　较宽的RBW较能充实地反应输入信号的波形与振幅，但较低的RBW将能区别差别频率的信号。比方利用于6MHz频宽视讯频道的量测，履历得知，RBW为300kHz与3MHz时，载波振幅峰值并不产生明显变革，量测6MHz的视频信号通常选用300kHz的RBW以低落噪声。天线信号量测时，频谱分析仪的展频(Span)利用100MHz，得到较宽阔的信号频谱需求，RBW利用3MHz。这些的量测参数并非一成稳定，将会依现场状态及已往量测的履历加以调解。

 

　　分析频谱分析仪的讯息处置处罚历程

 

　　在量测高频信号时，外差式的频谱分析仪混波以后的中频因放大之故，能得到较高的敏捷度，且转变中频滤波器的频带宽度，能容易地转变频率的辨别率，但由于超外差式的频谱分析仪是在频带内扫瞄之故，因此，除非使扫瞄时间趋近于零，无法得到输入信号的及时(Real Time)反应，故欲得到与及时分析仪的性能一样的超外差式频谱分析仪，其扫瞄速率要非常之快，若用比中频滤波器之时间常数小的扫瞄时间来扫瞄的话，则无法得到信号准确的振幅，因此欲进步频谱分析仪之频率辨别率，且要能得到准确之相应，要有得当的扫瞄速率。若用比中频滤波器之时间常数小的扫描时间来扫描的话，则无法得到信号的准确振幅。因此，欲进步频谱分析仪之频率辨别率，且要得到准确之相应，要有得当的扫描度。

 

　　阻抗不立室，丈量时肯定要参加阻抗立室器或阻抗转换器。阻抗立室器通常由电感(L)与电容(C)或等效的微带线(Microstrip Line)所组成。

 

　　频谱仪利用中的带宽设置题目

 

　　在丈量一些CATV体系指标中，每每要用到频谱仪，为了使丈量效果准确，在频谱仪的利用上常涉及到一个辨别带宽设置的题目。要弄清这个题目，得要知道一些频谱仪的根来源根基理。1是频谱仪的根来源根基理框。中的中反复率(输入信号通过与本振信号的和频或差频产生)，本振受斜波产生器的控制，在斜波产生器的控制下，本振频率将从低到高的线性变革。许在表现时，斜波产生器产生的斜波电压加到表现器的X轴上，检波器输出经低通滤波器后接到Y轴上，当斜波产生器对本振频率举行扫描时表现器大将主动绘出输入信号的频谱。检波器输出真个低通滤波器称为视频滤波器，用在分析扫描时对相应举行腻滑。

　　1、辨别带宽

　　在频谱分析仪中，频率辨别率是一个非常重要的观点，它是由中频滤波器的带宽所确定的，这个带宽决定了仪器的辨别带宽。比方，滤波器的带宽是100KHZ。那么谱线频率就有100KHZ的不定性，也即在一个滤波器的带宽频率范围内，出现了两条谱线的话，则仪器不克不及检出这两条谱线，而只表现一条谱线，此时仪器所反应的谱线电平(功率)是这两条谱线的电平功率的叠加。因此会出现丈量偏差。以是，对付两条精密相干的谱线，其辨别力取决于滤波器的带宽。

　　我们以丈量载波电平为例，对仪器的辨别带宽设置加以比力，2是辨别带宽分别是(由下到上)30KHZ、300KHZ、3MHZ的频谱曲线(输入为单个载波信号)，在设置辨别带宽时，我们思量的是仪器是否能充实相应输入信号时有充足的带宽，准确的方法是展宽滤波器的带宽，当在屏幕上视察到信号载波幅度不再增永劫，就表现中频滤波器对输入信号的相应已有充足的带宽了。在中我们看到，当辨别带宽在300KHZ到3MHZ变革时，表现的信号幅度没有变革，这就可以以为300KHZ带宽已经充足了。别的，辨别带宽在300KHZ和3MHZ之间设置时，对付单个载波环境下的信号幅度没有变革，但是在现实丈量CATV体系象载波电平常却不克不及将辨别带宽设为3MHZ，这是由于在现实中象载波相近存在相邻频道的伴音载波(相距1.5MHZ)，3MHZ带宽则不克不及把相邻伴音载波的能量滤失，许相邻伴音载波的能量会加到正在丈量的象载波上，使测到的电平值比现实的高。

　　2、视频滤波器

　　在1中的检波器之后的滤波器称为检波滤波器又叫视频滤波器，它是一个低通滤波器，它的作用可以淘汰检波器输出的噪声变革，展现一些已被掩饰包围且靠近本底噪声的信号，要是是丈量噪声功率，它另有助于稳固丈量。

　　检波器输出端每每存在直流分量和交换分量，直流分量代表着中频带宽内存在的能量，以是通过视频滤波器可到达提取直流分量去除一些交换分量，许能给出更稳固的无噪声输出。3是差别视频带宽下，检波器输出的信号，3a接纳宽带视频滤波器，3b接纳窄带视频滤波器，由中可看出，接纳宽带滤波器时噪声的颠簸较大，接纳窄带滤波器时颠簸明显淘汰，两者的噪声均匀值却一样，也便是说滤波器不会低落均匀噪声电平，但能淘汰噪声的峰值电平。因而能暴暴露用较宽视频滤波器不克不及看到的低电平信号。但在某些环境下，分析一些特别的噪声信号时，我们则必要较宽的视频滤波器带宽，以便视察和分析，以是我们可凭据差别的环境来设置视频滤波器的带宽。

　　视频滤波器的带宽和辨别带宽的干系是：检波前的噪声可以通过较窄的辨别带宽来低落，从而低落检波器的噪声输出电平;检波后的噪声则通过窄带视频滤波器来腻滑淘汰噪声颠簸，但不克不及低落噪声的均匀功率电平

　　频谱仪的扫描速率题目

　　用频谱仪对电信号举行丈量时，为了淘汰丈量偏差，我们每每要凭据所要丈量的信号特点来设定仪器的辨别率带宽、视频带宽和扫描速率(或时间)，这几项仪器参数设定是频谱仪利用中的三大根本设定。辨别带宽和视频带宽题目在上面的文章以有论述，这里我重要报告一下扫描速率题目。

　　通常在丈量时我们都盼望仪器能以快的速率表现相干丈量的效果，那么我们是否可将扫描速率设得恣意快呢?答复是否认的，我们知道任何电子电路都有差别的事情带宽，差别的带宽电路对信号的响合时间是差别的，通常带宽较宽的电路的响合时间比带宽较窄的电路的响合时间快。要是扫描速率过快，则电路来不及相应而产生表现偏差。在利用频谱仪举行信号丈量时，我们每每设置差别的辨别带宽，因此仪器的扫描速率也应该举行相应的设置，许才气淘汰仪器的表现偏差。

　　起首，电源对付频谱分析仪来说黑白常重要的，在给频谱分析仪加电之前，肯定要确保电源接法准确，包管地线可靠接地。频谱仪设置装备部署的是三芯电源线，开机 之前，必须将电源线插头插入尺度的三相插座中，不要利用没有掩护地的电源线，以防备大概造成的人身伤害。

　　其次，对信号举行准确丈量前，开机后应预热三非常钟，当测试环境温度转变3—5度时，频谱仪应重新举行校准。

　　三，任何频谱仪在输入端口都有一个容许输入的大宁静功率，称为大输入电平。国产多功效频谱分析仪AV4032要求一连波输入信号的大功率不克不及凌驾+30dBmW(1W)，且不容许直流输入。若输入信号值凌驾了频谱仪所容许的大输入电平值，则会造成仪器破坏;对付不容许直流输入的频谱仪，若输入信号中含有直流成份，则也会对频谱仪造成毁伤。

　　一样平常频谱仪的大输入电平值通常在前面板靠近输入毗连口的地方标出。要是频谱仪不容许信号中含有直流电压，当丈量带有直流分量的信号时，应外接一个适当数值的电容器用于隔直流。

　　当对所测信号的性子不太相识时，可接纳以下的措施来包管频谱分析仪的宁静利用：要是有RF功率计，可以用它来先测一下信号电平，要是没有功率计，则在信号电缆与频谱仪的输入端之间应接上一个肯定量值的外部衰减器，频谱仪应选择大的射频衰减和大概的大基准电平，而且利用宽的频率扫宽(SPAN)，包管大概偏出屏幕的信号可以清楚瞥见。我们也可以利用波器、电压表等仪器来查抄DC及AC信号电平。