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頻譜分析儀原理介紹

時間：2014/6/20閱讀：2567

　　導(dǎo)讀：頻譜分析儀對于信號分析來說是不可少的。它是利用頻率域?qū)π盘栠M(jìn)行分析、研究，同時也應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，如通訊發(fā)射機(jī)以及干擾信號的測量，頻譜的監(jiān)測，器件的特性分析等等，各行各業(yè)、各個部門對頻譜分析儀應(yīng)用的側(cè)重點也不盡相同。
　　
　　從分析手段來說，示波器橫軸表示時間，縱軸為電壓幅度，曲線是表示隨時間變化的電壓幅度。這是時域的測量方法，如果要觀察其頻率的組成，要用頻域法，其橫坐標(biāo)為頻率，縱軸為功率幅度。
　　
　　這樣，我們就可以看到在不同頻率點上功率幅度的分布，就可以了解這兩個（或是多個）信號的頻譜。有了這些單個信號的頻譜，我們就能把復(fù)雜信號再現(xiàn)、復(fù)制出來。這一點是非常重要的。對于一個有線電視信號，它包含許多圖像和聲音信號，其頻譜分布非常復(fù)雜。
　　
　　在衛(wèi)星監(jiān)測上，能收到多個信道，每個信道都占有一定的頻譜成份，每個頻率點上都占有一定的帶寬。這些信號都要從頻譜分析的角度來得到所需要的參數(shù)。從技術(shù)實現(xiàn)來說，目前有兩種方法對信號頻率進(jìn)行分析。其一是對信號進(jìn)行時域的采集，然后對其進(jìn)行傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)換成頻域信號。
　　
　　我們把這種方法叫作動態(tài)信號的分析方法。特點是比較快，有較高的采樣速率，較高的分辨率。即使是兩個信號間隔非常近，用傅立葉變換也可將它們分辨出來。但由于其分析是用數(shù)字采樣，所能分析信號的zui高頻率受其采樣速率的影響，限制了對高頻的分析。目前來說，zui高的分析頻率只是在10MHz或是幾十MHz，也就是說其測量范圍是從直流到幾十MHz。是矢量分析。
　　
　　這種分析方法一般用于低頻信號的分析，如聲音，振動等。另一方法原理則不同。它是靠電路的硬件去實現(xiàn)的，而不是通過數(shù)學(xué)變換。它通過直接接收，稱為超外差接收直接掃描調(diào)諧分析儀。我們叫它為掃描調(diào)諧分析儀。
　　
　　在工作中通常所用的HP-859X系列頻譜儀都是此類的分析儀。其優(yōu)點是掃描調(diào)諧分析法受器件的影響，只要我們把器件頻率做得很高，其分析能力就會很強(qiáng)。目前的工藝水平，器件可達(dá)到100GHz，zui高甚至可做到325GHz。其頻率范圍要比前一種分析方法大很多。只是在達(dá)到較高分辨率時，其分析測量的時間會有所增加。
　　
　　在實際工作中，無線信號衛(wèi)星信號的監(jiān)督，由于其頻率很高，都是采用掃描調(diào)諧的方式。它所能給我們的信息沒有相位參數(shù)，只有幅度、頻率。
　　
　　它是一種標(biāo)量的分析方法。另外，這種方法有很高的靈敏度，它受到前端掃描調(diào)諧器件的控制，還有很高的動態(tài)范圍。