第6章频域测量(讲)汇编.ppt

电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 特点：顺序分析，硬件少。 可调BPF通常难以做得很窄，调谐频率范围不宽。 　　　目前只用于窄带频谱分析。 3.扫描滤波法 输入 BPF 可调 中心频率可调 高效式接收机 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 4.外差扫频式 外差式接收机 本机振荡 fL 中频放大器 扫描 放大器 滤波器 混频器 fx x y fx 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 FFT型实时频谱仪 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 扫频超外差式频谱仪 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 4 信号频谱测量 调幅信号分析 （1）扫频法 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 （2） 时域法 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 （3） FFT频域法 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 5 技术性能指标 输入频率范围 频谱仪能正常工作的最大频率区间，由扫描本振的频率范围决定。现代频谱仪的频率范围通常可从低频段至射频段，甚至微波段，如1KHz~4GHz。 频率扫描宽度（Span） 另有分析谱宽、扫宽、频率量程、频谱跨度等不同叫法。通常根据测试需要自动调节，或人为设置。扫描宽度表示频谱仪在一次测量（也即一次频率扫描）过程中所显示的频率范围，可以小于或等于输入频率范围。 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 扫描时间（Sweep Time，简作ST） 即进行一次全频率范围的扫描、并完成测量所需的时间，也叫分析时间。通常扫描时间越短越好，但为保证测量精度，扫描时间必须适当。与扫描时间相关的因素主要有频率扫描范围、分辨率带宽、视频滤波。 现代频谱仪通常有多档扫描时间可选择，最小扫描时间由测量通道的电路响应时间决定。 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 相位噪声/频谱纯度 相位噪声简称相噪，是频率短期稳定度的指标之一，反映了极短期内的频率变化程度，表现为载波边带，所以也称边带噪声。通常用在源频率的某一频偏上相对于载波幅度下降的dBc数值表示，如在9KHz频偏处＜－90dBc。 相噪由本振信号频率或相位不稳定引起，还与分辨率带宽有关：RBW减小，相噪相应降低。有效设置频谱仪参数可使相噪达到最小，但无法消除。相噪也是影响频谱仪分辨不等幅信号的因素之一。 电子测量技术 6.3 频谱分析仪工作原理 动态范围（Dynamic Range） 即同时可测的最大与最小信号的幅度比。动态范围受限于输入混频器的失真特性、系统灵敏度和本振信号的相位噪声，其上限由频谱仪的非线性失真决定。 灵敏度/噪声电平 频谱仪在特定的分辨率带宽下，或归一化到1Hz带宽时的本底噪声，常以dBm为单位。灵敏度指标描述了频谱仪在没有输入信号时因内部噪声而产生的读数，常用最小可测的信号幅度来代表，数值上等于显示平均噪声电平（DANL）。 * 电子测量技术 第六章 频域测量 电子测量技术 线性网络 正弦信号 稳态响应 H(jω)：频率响应 或频率特性 幅度|H(jω)|：幅频特性 相位φ(ω) ：相频特性 频域中的两个基本测量问题 信号的频谱分析：可由频谱分析仪完成 线性系统频率特性的测量：可由网络分析仪完成 电子测量技术 6.1 扫频仪 什么是线性系统的频率特性？ 线性网络 正弦信号 稳态响应 H(jω)：频率响应 或频率特性 幅度|H(jω)|：幅频特性 相位φ(ω) ：相频特性 频域中的两个基本测量问题 信号的频谱分析：可由频谱分析仪完成 线性系统频率特性的测量：可由网络分析仪完成 电子测量技术 6.1 扫频仪 点频测量法——线性系统频率特性的经典测量法 每次只能将加到被测线性系统的信号源的频率调节到某一个频点。依次设置调谐到各指定频点上，分别测出各点处的参数，再将各点数据连成完整的曲线，从而得到频率特性测量结果。 所得频率特性是静态的，无法反映信号的连续变化； 测量频点的选择对测量结果有很大影响，特别对某些特性曲线的锐变部分以及失常点，可能会因频点选择不当或不足而漏掉这些测量结果。 幅频特性测量 电子测量技术 6.1 扫频仪 频率源的输出能够在测量所需的范围内连续扫描，因此可以连续测出各频率点上的频率特性结果并立即显示特性曲线。 优点：扫频信号的频率连续变化，扫频测量所得的频率特性是动态频率特性，也不会漏掉细节。 不足：如果输入的扫频信号频率变化速度快于系统输出响应时间，则频率的响应幅度会出现不足，扫频测量所得幅度小于点频测量的幅度；电路中LC元件的惰性会使幅度峰值有所偏差，因此会产生频率偏离。 幅频特性测量 扫频测量法 电子