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頻譜分析儀分為實時分析式和掃頻式兩類。前者能在被測信號發(fā)生的實際時間內(nèi)取得所需要的全部頻譜信息并進行分析和顯示分析結(jié)果;后者需通過多次取樣過程來完成重復信息分析。實時式頻譜分析儀主要用于非重復性、持續(xù)期很短的信號分析。非實時式頻譜分析儀主要用于從聲頻直到亞毫米波段的某一段連續(xù)射頻信號和周期信號的分析。
掃頻式頻譜分析儀
它是具有顯示裝置的掃頻超外差接收機,主要用于連續(xù)信號和周期信號的頻譜分析。它工作于聲頻直至亞毫米的波頻段,只顯示信號的幅度而不顯示信號的相位。它的工作原理是:本地振蕩器采用掃頻振蕩器,它的輸出信號與被測信號中的各個頻率分量在混頻器內(nèi)依次進行差頻變換,所產(chǎn)生的中頻信號通過窄帶濾波器后再經(jīng)放大和檢波,加到視頻放大器作示波管的垂直偏轉(zhuǎn)信號,使屏幕上的垂直顯示正比于各頻率分量的幅值。本地振蕩器的掃頻由鋸齒波掃描發(fā)生器所產(chǎn)生的鋸齒電壓控制,鋸齒波電壓同時還用作示波管的水平掃描,從而使屏幕上的水平顯示正比于頻率。
工作原理、用掃頻振蕩器作為超外差接收機的本機振蕩器,當選擇開關(guān)S置于1,鋸齒波掃描電壓對本機振蕩器I進行掃頻,輸入信號中的各個頻率分量在混頻器中與本機掃頻信號進行差頻,它們依次落入中放窄帶濾波器的通帶內(nèi),被濾波器選出,經(jīng)二次變頻、檢波、放大后,加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),使屏幕上的垂直顯示正比于各個頻率分量的振幅。掃描電壓同時加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng),從而使頻幕的X坐標變成頻率坐標,并在屏幕上顯示出被分析的輸入信號頻譜圖。上述工作方式在本機振蕩器I上進行掃頻,稱“掃前式”工作模式,具有很寬的分析頻帶。當S置于2時,也可在本機振蕩器Ⅱ上進行掃頻,稱“掃中頻式”工作模式,這時可進行窄帶頻譜分析。
實時式頻譜分析儀
在存在被測信號的有限時間內(nèi)提取信號的全部頻譜信息進行分析并顯示其結(jié)果的儀器主要用于分析持續(xù)時間很短的非重復性平穩(wěn)隨機過程和暫態(tài)過程,也能分析40兆赫以下的低頻和極低頻連續(xù)信號,能顯示幅度和相位。傅里葉分析儀是實時式頻譜分析儀,其基本工作原理是把被分析的模擬信號經(jīng)模數(shù)變換電路變換成數(shù)字信號后,加到數(shù)字濾波器進行傅里葉分析;由*處理器控制的正交型數(shù)字本地振蕩器產(chǎn)生按正弦律變化和按余弦律變化的數(shù)字本振信號,也加到數(shù)字濾波器與被測信號作傅里葉分析。正交型數(shù)字式本振是掃頻振蕩器,當其頻率與被測信號中的頻率相同時就有輸出,經(jīng)積分處理后得出分析結(jié)果供示波管顯示頻譜圖形。正交型本振用正弦和余弦信號得到的分析結(jié)果是復數(shù),可以換算成幅度和相位。分析結(jié)果也可送到打印繪圖儀或通過標準接口與計算機相連。

產(chǎn)品名稱:頻譜分析儀
系列把接觸的相位噪聲、靈敏度、1Hz的分辨率和大的動態(tài)范圍等功能組合在一個堅固的機箱中,從而使之能適應惡劣的環(huán)境條件。RF設(shè)計,生產(chǎn)和維修應用提供了優(yōu)良的性能,采用合成調(diào)諧,供無漂移的測量使用。
特性:
頻率范圍:30Hz~6.5GHz
分辨率帶寬1Hz至100Hz,數(shù)字式測量速度
低相位噪聲和大的動態(tài)范圍
精密時基和1Hz計數(shù)器分辨率
鄰近信道功率、信道功率、載波功率和選通視頻測量標準
牢固耐用,符合MTL-T-28800標準
選件:
001:第二中頻輸出
005:交替掃描輸出(不能同002聯(lián)用)
008:信號識別
103:去除精密頻率基準和1Hz,3HzRBW
104:撤銷大容量存儲模塊
908:機架安裝配件(不帶把手)
909:機架安裝配件(帶把手)
1BN:MIL-STD-45662A校準(無數(shù)據(jù))
1BP:MIL-STD-45662A校準(帶數(shù)據(jù))
E35:ACPR測試儀

噪聲特性
由于電阻的熱敏效應,任何設(shè)備均具有噪聲,頻譜分析儀亦不例外,頻譜分析儀的噪聲,本質(zhì)上是熱噪聲,屬于隨機性(Random),它能被放大與衰減,由于系隨機性信號,兩噪聲的結(jié)合只有相加而無法產(chǎn)生相減的效果。在頻帶范圍內(nèi)也相當平坦,其頻寬遠大于設(shè)備內(nèi)部電路的頻寬,檢測器檢知的噪聲值與設(shè)定的分辨率頻寬(RBW)有關(guān)。由于噪聲是隨機性迭加于信號功率上,因此顯示的噪聲準位與分辨率頻寬成對數(shù)的關(guān)系,改變分辨率頻寬時噪聲隨之變化,噪聲改變量相關(guān)的數(shù)學式如下所示:
例如:頻寬從100kHz(BW1)調(diào)整到10kHz(BW2),則噪聲改變量為:
亦即降低噪聲量10dB (為原來的1/10),相對提高訊號與噪聲比10dB。由此可知,純粹要降低噪聲量,使用窄寬度的頻寬將能達到目的。不論噪聲來之于外部或內(nèi)部產(chǎn)生,量測時均將影響信號振幅的準確性,特別在低準位信號時,更是如此,噪聲太大時,甚至掩蓋信號以致無確判斷信號的大小,影響量測質(zhì)量的兩種噪聲可概括為下列項:
⑴.產(chǎn)生于交換功能的數(shù)字電路、點火系統(tǒng)與DC 馬達脈沖噪聲,這類噪聲常見于EMI(Electromagnetic Interference)的討論領(lǐng)域里。
⑵. 隨機性噪聲來之于自然界或電路的電子移動,又稱之為KTBW (或稱熱敏)噪聲、Johnson 噪聲、寬帶噪聲或白氏(White)噪聲等,本書主要以熱敏噪聲為重點,數(shù)學式為:
Pn =kTBW ,⑸
其中:Pn =噪聲功率= 3.98*10?21 瓦/Hz 或-174dB/Hz
k=Boltzman 常數(shù),1.38*10?23 joule/oK
T=溫度表示的常溫=290 oK
BW=系統(tǒng)的噪聲功率頻寬(Hz)。
在4MHz、75 Ω、290 oK 時的噪聲功率為-59.1dBm。由噪聲功率得知,信號頻寬降低,系統(tǒng)噪聲功率隨之降低,信號的質(zhì)量以信號噪聲比表示
(SNR;Signal-to-Noise Ratio),信號強度(單位為dBm)與系統(tǒng)噪聲功
率(單位為dBm)的相減值即為信號噪聲比,數(shù)學式為:
匹配因素

AgilentE4440A PSA 頻譜分析儀
主要特性與技術(shù)指標
性能
+/-0.24 dB幅度精度
-155 dBm/Hz顯示的平均噪聲電平(DNAL)
10 kHz偏置時的相噪:-118 dBc/Hz
81 dB W-CDMA ACLR 動態(tài)范圍
分析帶寬
40或80 MHz分析帶寬支持捕獲和測量復雜的信號。
-78 dB(額定值)三階互調(diào)
0.5 dB IF頻率響應
-78 dB(額定值)三階互調(diào)
靈活性
功率套件能對20多種無線制式進行一鍵式功率測量 PSA功率套件一鍵式功率測量
描述
E4440 PSA測量高達26.5GHz的RF及微波信號。
查看PSA高帶寬數(shù)字轉(zhuǎn)換器影片演示
主要特性:
了解更多特性, 請查閱PSA 系列宣傳資料
動態(tài)范圍
-155dBm 顯示平均噪聲級 (DANL)
+17 dBm 三階互調(diào)(TOI)(+19 dBm 典型)
-116 dBc/Hz 相位噪聲(10 kHz 偏置)(-118dBc/Hz 典型)
度
±0.62 dB振幅精度(±0.24 dB 典型)
±0.38 dB 頻率響應 (±0.11 dB 典型)
±0.07 dB對數(shù)放大線性度
速度
快速低電平寄生搜索
<30 ms 快速ACP測量
50測量/秒本地更新率,45測量/秒遠地測量
標準特性:
具有自動量程功能的全數(shù)字IF
相噪優(yōu)化
檢波器套件
160個分辨率帶寬設(shè)置(10%步進)
2 dB 步進衰減器
FFT 及掃頻測量模式
門通選掃頻
套單鍵功率測量
用內(nèi)置的CISPR和MIL標準預兼容EMI檢波器和帶寬進行EMI測量
可選特性:
內(nèi)置前置放大器(選項 1DS: 100 kHz - 3 GHz; 選項 110: 10 MHz - 26.5 GHz)
簡便易用的內(nèi)置 PSA系列測量鍵
調(diào)制分析及鏈接到89601A矢量信號分析軟件
40 MHz 或80 MHz 帶寬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
采用 外混頻的325 GHz頻率范圍
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