频率仪的使用.pptVIP

* 频谱仪的使用 一，目的与要求 学会微波频谱仪的使用方法，并通过对频谱仪的调整使用，学会按说明书调 整未知仪器。 1，? 调整频谱仪 2，? 测试单一频谱及振荡器的频率牵引 3，? 测试窄射频脉冲频谱 4，? 测量波长计Q值 一，实验原理 由傅立叶变换原理知道，信号波形与其频谱存在如下关系 若波形为 （19－1） 则v(t)的频谱为 （19－2） 号的波形函数和频谱函数之间的关系可以从图19－1中形象的说明。波形可分解为两个或多个以及无穷个单一正弦波分量。每分量的振幅不同，相关相位也不同把这些被分解的分量，按原来相关幅度和相位再叠加起来，则仍为原信号波形 把这些分量的振幅分别检测，图19－1（C）为频谱显示。但缺乏相位信息。以此，不能从频谱仪的显示上简单还原。 下面以BP－4A型频谱仪为例说明显示原理。图19－2所示。微波信号从波导口输入，经衰减器，波长计送入第一混频器，与第一本振的微波调频信号混频得到40MHz的中频信号。再送入第二混频器，与第二本振信号混频得出5MNz的第二中频信号。经通频带为50KHz的第二中频放大器放大之后，送入检波器、视频放大器，最后加到示波器y轴偏转板上。 扫描发生器产生锯齿波电压。一路送到示波管的水平偏转板上，另一路送到第一本振，产生锯齿波调频信号。 第一本振产生的调频信号，其频率与时间成正比，作周期变化。当它与待测频谱各频率分量的频率相差40MHz时，由第一混频器送到第一中放及以后各级电路，依顺序显示出待测频谱。 中频放大器的中频通带与待测的微波信号频率相比较是非常窄的，只对频率中非常窄小的部分起响应。所以中频放大器输出的只是信号频谱中相当窄的一部分频率分量。此频率分量经平方律检波之后，得到的是带宽约为30KHz的尖脉冲，再经视频放大器放大后，在示波管的荧光屏上表现为一垂直亮线, 它对应于待测频谱中某一狭窄频率区域。 由于中频检波器是平方检波律，所以该频谱仪显示的是待测信号的功率频谱。 为了测定频谱的主、副瓣的带宽，还采用了标志电路。由频标调制器产生0.4~15MHz的标志频率（正弦波电压），去调制频标振荡器，即把标志频率调制到微波频段，送到第一混频器，循着与待测信号相同的路线加到示波管的垂直偏转板上。显示出标志频率的谱线，这个谱线之间的频率间隔等于调制信号频率。 三、实验线路和仪器 1．频谱分析仪调整，以BP－4A为例，其面板见图19－3 2．测量单一频谱及振荡器频率牵引。 3．观察窄脉冲频谱 4．测量波长计Q值 四、实验步骤 （一）调整频谱仪 I 使用之前的准备工作。 1．接好地线（有地线接柱）。 2．打开仪器左侧小门，接好波导——同轴转换头，并与待测仪器接好。 3．将高频组合“本机反射极电压”和“频标反射极电压”两个旋钮，分别按顺时针方向旋到头，此时两个反射极电压最大。 4．将高频组合的“混频输出”插头与“接收显示组合”的“中频输入插座连接起来 5．将“工作状态”开关扳到到“振荡模”位置。 6．打开电源开关，绿色指示灯亮。1～2分钟后，红色指示灯亮。旋动“工作电源”开关，检查“本机”和“频标”阴极电流，都应该在15～32mA范围。否则，应该立刻关机检查故障。正常后进行下步。 7．改变“本机反射极电压”旋钮，振荡模应该移动。 8．改变“频标反射极电压”旋钮，它的阴极电流变化2～5mA时，说明频标工作正常 9．调整“视频增益”、“扫频范围”、“本机耦合”、“信号调谐”和“本机反射极电压”旋钮，使荧光屏上有2～5cm高的振荡模图象。 10．将“工作状态”旋钮扳到“频谱”位置，增大中频增益，荧光屏上有2～5cm高的噪声图象。 11．以上各步调整工作完成之后，说明仪器的工作全部正常。如果不用频标振荡器，则将频标调制器的”频段”开关扳到“关”的位置，此时频标不工作。下面就可以进行所需要的测量。 I I 测量信号的频谱 1．待测信号的功率限定 BP－4A的衰减器承受最大平均功率为0。2w，最大脉冲功率为50w。混频器最大脉冲功率为80W，正常工作的脉冲功率为1mW。 对于小信号，如速调管振荡器输出频谱，可直接加入仪器的输入口。为避免加到混频器的脉冲