频谱分析仪的主要技术指标有频率范围、分辨率、分析谱宽、分析时间、扫频速度、灵敏度、显示方式和假响应。
频率范围
频谱分析仪进行正常工作的频率区间。现代频谱仪的频率范围能从低于1赫直至300吉赫。
分辨力
频谱分析仪在显示器上能够区分最邻近的两条谱线之间频率间隔的能力,是频谱分析仪重要的技术指标。
分辨力与滤波器型式、波形因数、带宽、本振稳定度、剩余调频和边带噪声等因素有关,扫频式频谱分析仪的分辨力还与扫描速度有关。分辨带宽越窄越好。现代频谱仪在高频段分辨力为10~100赫。
分析谱宽
又称频率跨度。频谱分析仪在一次测量分析中能显示的频率范围,可等于或小于仪器的频率范围,通常是可调的。
分析时间
完成一次频谱分析所需的时间,它与分析谱宽和分辨力有密切关系。对于实时式频谱分析仪,分析时间不能小于其最窄分辨带宽的倒数。
扫频速度:分析谱宽与分析时间之比,也就是扫频的本振频率变化速率。
灵敏度
频谱分析仪显示微弱信号的能力,受频谱仪内部噪声的限制,通常要求灵敏度越高越好。动态范围指在显示器上可同时观测的信号与最弱信号之比。现代频谱分析仪的动态范围可达80分贝。
显示方式
频谱分析仪显示的幅度与输入信号幅度之间的关系。通常有线性显示、平方律显示和对数显示三种方式。
假响应
显示器上出现不应有的谱线。这对超外差系统是不可避免的,应设法抑止到最小,现代频谱分析仪可做到小于-90分贝毫瓦。
手持频谱分析仪在射频信号的频率测量方面是专业的;
频谱分析仪简称频谱仪,是一种显示频率信号幅度的仪器,通过对于信号的处理,把信号的强弱幅度展现在仪器上,这样能够分析出信号的特点,这一种仪器叫做手持频谱分析仪。
手持频谱分析仪应用非常广泛,其作用就是发现和测量信号的幅度,分析信号的数据,广泛用在无线电频检测,环境电磁检测,广电电视1信号检测分析,在射频信号的频率测量方面;
虽然频率计是专业的设备,但遇到时分多址的信号(GSM移动电hua、IDEN、TETRA的信号)、跳频的信号、宽带的信号;
普通频率计无法准确计数,功率计无法及时测量,而频谱仪由于基于高速的信号捕捉,则可以有机会测量这些信号。
针对这些常见的不稳定信号,很多中频谱仪还在测量软件上做了优化,提供专用的不锈钢圆柱销自动测量工具。
手持频谱分析仪专为满足现场作业而设计。它轻巧便携,快速,坚固耐用,具有丰富的测量功能,是追求优异性能和价值的选择。
改进的用户界面结合了许多新硬件和软件功能。现场使用装有可拆卸屏幕保护器/遮阳板,顶部和底部装有橡胶缓冲器。
这些属于真正的手持设备,握感舒适。
-96dBm,典型噪声板,参考电平-20dBm
常用、单个、峰值保持和平均值的扫描模式
零跨距模式,带有AM和FM音频解调
对比颜色的实时、视图和参考跟踪
双标识,带有绝对读数和差值
测量单位dBm,dBuV,mV或uW
智能标识移动,带有可选峰值跟踪
自动查找自动设置的扫描参数,用于查找好信号
无限存储波形、设置和屏幕
用户可分配文件名称,来自实时时钟的文件戳
USB接口,用于闪存驱动器和PC连接
综合状态和上下文相关帮助屏幕
4.3英寸彩色背光TFT触摸屏显示
一次充电,供超过8小时连续操作使用
比其它频谱分析仪更小更轻(重0.56kg)
可见它在射频测试中的重要性。手持频谱分析仪是射频测试的集大成者,可扩展成为功率计,频率计,标量/矢量网络分析仪,信号分析仪。
台式频谱仪固然如此,就算是手持频谱仪,除了频率范围没有台式的那么宽以外,其它性能亦不遑多让。
而手持频谱分析仪的一个突出特性就是便携,以前工程师要进行现场测试时,需要背负几十公斤的频谱仪,在进行诸如路侧和基站检测维护时,尤其辛苦。而手持频谱仪的重量只有重0.56kg。
频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器,用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量,可用以测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数,是一种多用途的电子测量仪器。它又可称为频域示波器、跟踪示波器、分析示波器、谐波分析器、频率特性分析仪或傅里叶分析仪等
频谱分析仪的工作原理
频谱分析仪架构犹如时域用途的示波器,面板上布建许多功能控制按键,作为系统功能之调整与控制,实时频谱分析仪(Real-TimeSpectrumAnalyzer)与扫瞄调谐频谱分析仪(Sweep-TunedSpectrumAnalyzer)。实时频率分析仪的功能为在同一瞬间显示频域的信号振幅,其工作原理是针对不同的频率信号而有相对应的滤波器与检知器(Detector),再经由同步的多任务扫瞄器将信号传送到CRT屏幕上,其优点是能显示周期性杂散波(PeriodicRandomWaves)的瞬间反应,其缺点是价昂且性能受限于频宽范围、滤波频谱分析仪器的数目与最大的多任务交换时间(SwitchingTime)。
常用的频谱分析仪是扫瞄调谐频谱分析仪,可调变的本地振荡器经与CRT同步的扫瞄产生器产生随时间作线性变化的振荡频率,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的垂直方向板,因此在CRT的纵轴显示信号振幅与频率的对应关系,信号流程架构如图1.3所示。
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-ShapedFilter),影响的功能就是量测时常见到的解析频宽(RBW,ResolutionBandwidth)。RBW代表两个不同频率的信号能够被清楚的分辨出来的最低频宽差异,两个不同频率的信号频宽如低于频谱分析仪的RBW,此时该两信号将重叠,难以分辨,较低的RBW固然有助于不同频率信号的分辨与量测,低的RBW将滤除较高频率的信号成份,导致信号显示时产生失真,失真值与设定的RBW密切相关,较高的RBW固然有助于宽带带信号的侦测,将增加噪声底层值(NoiseFloor),降低量测灵敏度,对于侦测低强度的信号易产生阻碍,因此适当的RBW宽度是正确使用频谱分析仪重要的概念。
另外的视频频宽(VBW,VideoBandwidth)代表单一信号显示在屏幕所需的最低频宽。如前所说明,量测信号时,视频频宽过与不及均非适宜,都将造成量测的困扰,如何调整必须加以了解。通常RBW的频宽大于等于VBW,调整RBW而信号振幅并无产生明显的变化,此时之RBW频宽即可加以采用。量测RF视频载波时,信号经设备内部的混波器降频后再加以放大、滤波(RBW决定)及检波显示等流程,若扫描太快,RBW滤波器将无法完全充电到信号的振幅峰值,因此必须维持足够的扫描时间,而RBW的宽度与扫描时间呈互动关系,RBW较大,扫描时间也较快,反之亦然,RBW适当宽度的选择因而显现其重要性。较宽的RBW较能充分地反应输入信号的波形与振幅,但较低的RBW将能区别不同频率的信号。例如使用于6MHz频宽视讯频道的量测,经验得知,RBW为300kHz与3MHz时,载波振幅峰值并不产生显着变化,量测6MHz的视频信号通常选用300kHz的RBW以降低噪声。天线信号量测时,频谱分析仪的展频(Span)使用100MHz,获得较宽广的信号频谱需求,RBW使用3MHz。这些的量测参数并非一成不变,将会依现场状况及过去量测的经验加以调整。
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