更好地进行频谱分析的8项提示.pdfVIP

更好地 进行频谱分析的8 项提示 应用指南 1286-1 频谱分析仪 频谱分析仪和示波器一样，都 数字技术问世以来，一直被用 为更好地利用频谱分析仪进行 是用于信号观察的基本工具。如图1 来将视频信号数字化，如图2 所示。 测量，输入信号不能有失真，因此要 所示，示波器是在时域提供一个观 近年来，随着数字技术的进步，频谱 按特定应用的要求设置频谱分析仪 察窗，而频谱分析仪则是在频域提 分析仪也得以发展，并在其内部采 和优化测量步骤，以达到最好的技 供一个观察窗。 用了数字信号处理(DSP) ，它位于 术指标。下面的测量提示对这些步 虚线方框中最后一级IF 滤波器的后 骤有详细的说明。 图2 是扫频调谐超外差频谱分 面，可用来测量越来越复杂的信号 析仪的简化框图。超外差就是要对 制式。用DSP 可实现更高的动态范 高于音频的频率进行混频或转换。 围，更快的扫频速度和更好的精度。 在该分析仪中，输入信号要通过衰 减器，以限制到达混频器时的信号 幅度，然后通过低通输入滤波器滤 除不需要的频率。在通过输入滤波 器后，该信号就与本地振荡器 (LO) 产生的信号混频，后者的频率由扫 频发生器控制。随着LO 频率的改 变，混频器的输出信号 (它包括两个 原始信号，它们的和、差及谐波) 由 图1. 测量域 分辨率带宽滤波器(IF滤波器) 过滤， 并以对数标度放大或压缩。然后用 检波器对通过IF 滤波器的信号进行 整流，从而得到驱动显示垂直部分 的直流电压。随着扫频发生器扫过 某一频率范围，屏幕上就会画出一 条迹线。该迹线即示出输入信号在 所选频率范围内的频谱成分。 图2. 超外差频谱分析仪框图 2 提示1. 选择最好的分辨率带宽(RBW) 必须认真考虑分辨率带宽(RBW) 但并非任何情况都是最窄的 的设置，因为他关系到频谱成分的 RBW 最好。对于调制信号，RBW 一 分离，适宜的噪声基底的设置和信 定要设置得足够宽，使它能将信号 号的解调。 边带包括在内。如果忽略这一点，测 量将是极不精确的。 在进行有苛刻要求的频谱测量 时，频谱分析仪必须精确、快速并具 窄RBW设置的一项重要缺点是 有高动态范围。在多数情况下，强调 扫频速度。更宽的RBW 设置在给定 其中某一参数会对其它参数有所影 频率范围内允许更快的扫频。图4 和 响。因此在进行RBW 设置时需要综 图5 比较了在200 MHz 频率范围内， 图5. 3 kHz RBW 的扫频时间为26.79 s 合权衡这些因素。 10 kHz 和3 kHz RBW 的扫频时间。 一定要知道RBW 选择时所必 通过低电平信号的测量，可以 须的基本权衡因素，使得用户在明 看到使用窄RBW 的优点。在使用窄 白哪些参数最为重要的时候，给以 RBW 时，频谱分析仪显示出较低的 适当的优化。但在权衡不可避免时， 平均噪声级(DANL) ，且动态范围增 现代频谱分析仪可为您提供弱化， 加，灵敏度有所改进。在图3 中，把 甚至消除这些因素的方法。通过使 RBW 从100 kHz改变到10 kHz将能 用数字信号处理，频谱分析仪在实 更好地分辨-95 dBm 的信号。